KR101584201B1 - 반도체 발광소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예는, 제1 및 제2 전극이 배치된 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 갖는 반도체 발광다이오드 칩과, 상기 반도체 발광다이오드 칩의 제2 면에 배치된 보호막부와, 상기 보호막부에 제공되며, 상기 반도체 발광다이오드 칩의 특정 방향을 나타내도록 구성된 마크를 포함하는 반도체 발광소자를 제공할 수 있다.

Description

반도체 발광소자{SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 반도체 발광소자에 관한 것이다.
반도체 발광 다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라고 함)는 전기에너지를 광에너지로 변환하는 반도체 소자로서, 에너지 밴드 갭에 따른 특정한 파장의 빛을 내는 화합물 반도체로 구성된다. 이러한 반도체 발광 다이오드는 필라멘트에 기초한 광원에 비해 긴 수명, 낮은 전원, 우수한 초기 구동 특성 등의 여러 장점을 갖기 때문에 그 수요가 지속적으로 증가하고 있다. 디스플레이, LCD용 백라이트유닛(Back Light Unit: BLU)에서부터 조명 영역까지 그 사용이 다양한 영역으로 확대되고 있는 추세에 있다.
반도체 발광다이오드 칩은 서로 다른 극성(p 및 n)의 전극을 구비하므로, 작업시에 칩의 방향을 정확히 판단할 필요가 있다. 예를 들어, 소자 실장시에 칩의 방향을 정확히 판단할 수 없는 경우에 전극 연결의 불량을 야기할 수 있다.
이와 같이, 당 기술분야에서, 반도체 발광다이오드 칩의 방향성을 인지할 수 있는 반도체 발광소자가 요구되고 있다.
본 발명의 일 실시예는, 제1 및 제2 전극이 배치된 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 갖는 반도체 발광다이오드 칩과, 상기 반도체 발광다이오드 칩의 제2 면에 배치된 보호막부와, 상기 보호막부에 제공되며, 상기 반도체 발광다이오드 칩의 특정 방향을 나타내도록 구성된 마크를 포함하는 반도체 발광소자를 제공할 수 있다.
상기 마크는 상기 보호막부 중심을 기준으로 비대칭적으로 배치될 수 있다.
일 예에서는, 상기 마크는 상기 보호막부의 일 영역을 관통하는 홀을 가질 수 있다. 상기 홀은 상기 보호막부와 시각적으로 구별가능한 충전 물질로 채워질 수 있다. 상기 충전 물질은 반사성 분말이 함유된 수지로 이루어질 수 있다.
다른 예에서는, 상기 마크는 상기 보호막부의 표면에 적용될 수 있다. 상기 마크는 상기 보호막부의 표면 중 상기 반도체 발광다이오드 칩과 접하는 면에 적용될 수 있다.
상기 보호막부의 측면과 상기 반도체 발광다이오드 칩의 측면은 실질적으로 평탄한 공면을 가질 수 있다.
상기 반도체 발광다이오드 칩의 측면을 둘러싸는 반사 구조물을 더 포함하며, 상기 보호막부는 상기 반사 구조물을 덮도록 배치될 수 있다. 상기 보호막부의 측면과 상기 반사 구조물의 측면은 실질적으로 평탄한 공면(coplanar)을 가질 수 있다.
상기 마크는 상기 보호막부에서 상기 반사 구조물에 대응되는 영역에 위치할 수 있다.
상기 반사 구조물은 반사성 분말이 함유된 수지로 이루어질 수 있다.
상기 마크는 상기 보호막부의 일 영역을 관통하는 홀을 포함하며, 상기 홀에는 상기 반사 구조물의 구성 물질과 동일한 물질로 채워질 수 있다.
상기 반사구조물은 상기 반도체 발광다이오드 칩의 제1 면에 연장되어 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 전극 상에 각각 배치된 제1 및 제2 범프를 포함하며, 상기 제1 및 제2 범프의 상면은 상기 반도체 발광다이오드 칩의 제1 면에 위치하는 반사구조물의 표면과 실질적으로 평탄한 공면을 가질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는, 서로 반대에 위치한 제1 면 및 제2 면을 가지며, 상기 제1 및 제2 면을 연결하는 제1 전극구조 및 제2 전극구조를 구비한 기판과, 제1 및 제2 전극이 배치된 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제1 면이 상기 기판을 향하도록 배치되며, 상기 제1 및 제2 전극이 상기 제1 및 제2 전극구조에 각각 연결된 반도체 발광다이오드 칩과, 상기 반도체 발광다이오드 칩의 제2 면에 배치된 파장 변환부와, 상기 파장 변환부에 제공되며, 상기 반도체 발광다이오드 칩의 특정 방향을 나타내도록 구성된 마크를 포함하는 반도체 발광소자를 제공한다.
상기 기판의 측면과 상기 파장 변환부의 측면은 실질적으로 평탄한 공면을 가질 수 있다.
상기 파장 변환부 상에 배치되는 광학적 렌즈를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서, 복수의 단위영역을 갖는 보호막부를 마련하는 단계와, 상기 보호막부의 각 단위영역에 마크를 형성하는 단계와, 상기 마크를 이용하여 상기 각 단위영역에 반도체 발광다이오드 칩을 정렬하는 단계 - 상기 반도체 발광다이오드 칩은 제1 및 제2 전극이 배치된 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제2 면이 상기 보호막부를 향하도록 배치됨 -와, 상기 반도체 발광다이오드 칩을 상기 보호막부와 함께 절단하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법을 제공할 수 있다.
상기 각 단위 영역은 상기 반도체 발광다이오드 칩을 둘러싸는 마진 영역을 가지며, 상기 정렬하는 단계와 상기 절단하는 단계 사이에, 상기 마진 영역에 상기 반도체 발광다이오드 칩을 둘러싸는 반사 구조물을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 절단하는 단계는 상기 보호막부재와 함께 상기 반사 구조물이 분리되도록 수행될 수 있다.
상기 반사 구조물을 형성하는 단계는, 상기 반도체 발광다이오드 칩을 둘러싸도록 상기 마진 영역에 반사성 분말이 함유된 액상 수지를 적용하는 단계와, 상기 적용된 액상 수지를 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 마크를 형성하는 단계는, 상기 각 단위 영역의 마진 영역에 홀을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 반사성 분말이 함유된 액상 수지를 적용하는 단계에서, 상기 홀에 상기 반사성 분말이 함유된 액상 수지가 충전될 수 있다.
상기 마크를 형성하는 단계는, 상기 각 단위 영역의 마진 영역에 상기 마크를 인쇄하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면은, 상기한 실시예에 따른 반도체 발광소자와, 상기 발광 모듈을 구동하도록 구성된 구동부와, 상기 구동부에 외부 전압을 공급하도록 구성된 외부 접속부를 포함하는 조명장치를 제공할 수 있다.
반도체 발광다이오드 칩의 방향성을 인지할 수 있도록 마크를 부가함으로써 실장시의 전극 연결 불량과 같은 전극 방향의 잘못된 인식으로 발생될 수 있는 후속공정의 불량을 방지할 수 있다. 또한, 특정 예에서는, 상기 마크를 미리 보호막부재에 제공함으로써 반도체 발광다이오드 칩을 정렬하는 기준으로도 활용할 수 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타내는 개략 사시도이다.
도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타내는 개략 사시도이다.
도3은 도2에 도시된 반도체 발광소자를 나타내는 분해 사시도이다.
도4 내지 도6은 본 발명에 채용가능한 다양한 반도체 발광다이오드 칩을 나타내는 측단면도이다.
도7 내지 도15는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 주요 공정도이다.
도16 및 도17은 도15에서 얻어진 반도체 발광소자의 하부 및 상부 평면도이다.
도18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타내는 개략 사시도이다.
도19는 도18에 도시된 반도체 발광소자를 X-X'로 절개하여 본 측단면도이다.
도20은 복수의 반도체 발광소자를 위한 웨이퍼를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도21 내지 도26은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 주요 공정도이다.
도27은 파장변환부에 채용가능한 파장변환물질의 다양한 예를 설명하기 위한 CIE 1931 좌표계이다.
도28 및 도29는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자가 채용될 수 있는 백라이트 유닛의 예를 나타낸다.
도30은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자가 채용된 조명 장치의 예를 나타낸다.
도31은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자가 채용된 헤드 램프의 예를 나타낸다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세히 설명한다.
본 실시예들은 다른 형태로 변형되거나 여러 실시예가 서로 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 예를 들어, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
한편, 본 명세서에서 사용되는 "일 실시예(one example)"라는 표현은 서로 동일한 실시예를 의미하지 않으며, 각각 서로 다른 고유한 특징을 강조하여 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 그러나, 아래 설명에서 제시된 실시예들은 다른 실시예의 특징과 결합되어 구현되는 것을 배제하지 않는다. 예를 들어, 특정한 실시예에서 설명된 사항이 다른 실시예에서 설명되어 있지 않더라도, 다른 실시예에서 그 사항과 반대되거나 모순되는 설명이 없는 한, 다른 실시예에 관련된 설명으로 이해될 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타내는 개략 사시도이다.
도1을 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 발광소자(20)는, 반도체 발광다이오드 칩(10)과 보호막부(25)를 포함한다.
상기 반도체 발광다이오드 칩(10)은 제1 및 제2 전극(18a,18b)이 배치된 제1 면(10A)과 상기 제1 면(10A)에 반대되는 제2 면(10B)을 가질 수 있다. 상기 반도체 발광다이오드 칩(10)은 질화물 반도체 LED 칩일 수 있다.
상기 보호막부(25)는 상기 반도체 발광다이오드 칩(10)의 제2 면(10B)에 위치할 수 있다. 상기 보호막부(25)는 페시베이션층과 같은 절연막일 수 있다. 예를 들어, 상기 보호막은 수지, 글래스, 산화물, 질화물, 세라믹과 같은 다양한 물질로 이루어질 수 있다. 본 실시예에 채용된 보호막부(25)는 페시베이션층과 같은 절연막으로 예시되어 있으나, 형광체 또는 양자점과 같은 파장변환물질을 함유한 파장 변환부일 수 있다. 이러한 파장 변환부를 이용하여 백색 광을 발광하는 반도체 발광소자를 제공할 수 있다. 물론, 반도체 발광다이오드 칩(10)이 서로 다른 파장의 광을 갖는 활성층을 구비함으로써 상기 형광체를 사용하지 않고도 백색광을 출력 할 수도 있다. 예를 들어, 나노 발광 구조물(도6 참조)을 갖는 반도체 발광다이오드 칩에서는, 나노 코어의 크기 및/또는 간격을 달리하여 동일한 성장조건에서도 다른 파장의 광을 발하는 활성층을 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 백색광을 구현할 수 있다.
상기 보호막부(25)의 측면은 상기 반도체 발광다이오드 칩(10)의 측면과 실질적으로 평탄한 공면(coplanar)을 가질 수 있다. 이러한 공면은 절단 공정에 의해 얻어진 면으로 이해될 수 있다. 본 실시예와 달리, 상기 보호막부(25)는 상기 반도체 발광다이오드 칩(10)의 측면까지 연장되어 형성된 형태를 가질 수도 있다.
상기 반도체 발광소자(20)는 상기 보호막부(25)에 제공된 마크(29)를 포함할 수 있다. 상기 마크(29)는 상기 반도체 발광다이오드 칩(10)의 특정 방향을 나타내는 정보를 포함할 수 있다. 이러한 칩 방향의 정보를 이용하여 상기 제1 면(10A)에 배치된 전극들(18a,18b)이 극성(p 또는 n)을 식별할 수 있다. 이러한 방향의 식별에 근거하여 상기 반도체 발광소자(10)의 전극(18a,18b)을 실장 기판의 전극에 정확히 연결시킬 수 있다.
상기 마크(29)는 그 자체가 방향 정보(예, 화살표와 같은 기호, 문자 등)를 내포할 수 있으나, 그 형성위치를 이용하여 칩 방향의 정보를 간단하게 나타낼 수 있다. 예를 들어, 상기 마크(29)를 상기 보호막부(25) 중심을 기준으로 비대칭적으로 배치하고, 이러한 비대칭성을 기초하여 칩 방향의 정보를 나타낼 수 있다.
구체적으로 설명하면, 도1에 도시된 바와 같이, 상기 마크(29)는 상기 보호막부(25)의 일측 코너에 인접하도록 배치될 수 있다. 상기 마크(29)가 왼쪽 코너에 위치한 변이 제2 전극(18b)이 인접한 변이라는 사실을 용이하게 알 수 있다. 이와 같이, 이러한 마크(29)의 비대칭적인 배열을 이용하여 칩의 방향(전극 방향)을 쉽게 인식할 수 있다.
본 실시예에 채용된 마크(29)는 상기 보호막부(25)의 일 영역을 관통하는 홀(H)을 가질 수 있다. 상기 홀(H)은 상기 보호막부(25)와 시각적으로 구별가능한 충전 물질로 채워질 수 있다. 일 예에서, 상기 충전 물질은 특정 색을 갖는 물질일 수 있다. 상기 충전 물질의 특정 색은 상기 보호막부(25)과 구별되는 색일 수 있다. 다른 예에서, 상기 충전 물질은 반사성 분말이 함유된 수지일 수 있다. 상기 반사성 분말은, 높은 반사율을 갖는 금속 분말 또는 백색의 세라믹 분말일 수 있다. 예를 들어, 상기 반사성 분말은, TiO2, Al2O3, Nb2O5, Al2O3 및 ZnO로 선택된 물질일 수 있으며, 특히 TiO2, Al2O3와 같은 백색 분말일 수 있다. 상기 수지는 에폭시 수지, 실리콘 수지와 같은 투명 수지일 수 있다.
칩의 방향 정보를 갖는 마크는 본 실시예와 다른 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 이러한 마크는 인쇄 공정을 이용하여 보호막부의 표면의 특정 위치에 적용될 수 있다. 또한 상기 보호막부는 앞서 언급한 바와 같이, 발광 다이오드 칩으로부터 생성된 광의 적어도 일부를 다른 파장을 변환할 수 있는 형광체 또는 양자점과 같은 파장변환물질을 함유한 파장 변환부로 구현될 수 있다.
도2는 이러한 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타내는 개략 사시도이며, 도3은 도2에 도시된 반도체 발광소자의 분해사시도이다.
도2를 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 발광소자(40)는, 반도체 발광다이오드 칩(30)과 반사성 구조물(47)과 파장 변환부(45)를 포함할 수 있다.
상기 반도체 발광다이오드 칩(30)은 제1 및 제2 전극(38a,38b)이 배치된 제1 면(30A)과 상기 제1 면(30A)에 반대되는 제2 면(30B)을 가질 수 있다. 상기 반사성 구조물(47)은 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)을 둘러싸도록 배치될 수 있다.
상기 파장 변환부(45)는 상기 형광체 또는 양자점과 같은 파장변환물질(P)은, 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)으로부터 방출된 빛에 의해 여기되어 적어도 일부의 광을 다른 파장의 빛을 변환시킬 수 있다. 상기 파장변환물질(P)은 서로 다른 파장의 광을 제공하는 2종 이상의 물질일 수 있다. 이러한 파장 변환부(45)로부터 변환된 광과 변환되지 않은 광을 서로 혼합되어 백색광을 출력할 수 있다(상세한 형광체 사용예는 도27 참조).
일 예에서, 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)에서 생성되는 광은 청색광이며, 상기 파장변환물질(P)은 녹색 형광체, 황색 형광체, 황등색 형광체 및 적색 형광체로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 형광체를 포함할 수 있다.
상기 파장 변환부(45)는 상기 반사성 구조물(47)을 덮도록 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)의 제2 면(30B)에 위치할 수 있다. 상기 반사성 구조물(47)은 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)의 제2 면(30B)과 실질적인 평탄한 공면을 가질 수 있다. 또한, 상기 파장 변환부(45)의 측면은 상기 반사성 구조물(47)의 측면과 실질적으로 평탄한 공면을 가질 수 있다. 이러한 공면은 절단 공정에 의해 얻어진 면으로 이해될 수 있다.
본 실시예에 채용된 마크(49)는 앞선 실시예와 달리, 상기 파장 변환부(45)의 표면의 일 영역에 식별가능한 물질을 적용하여 형성될 수 있다. 상기 식별가능한 물질은 잉크와 같은 시각적으로 파장 변환부(45)의 다른 영역과 구별되는 물질일 수 있다. 이러한 적용공정은 스크린 프린팅과 같은 인쇄공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 마크(49)는 일측 모서리 중앙에 배치되어 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)의 특정 방향을 나타낼 수 있다. 이러한 칩 방향의 정보를 이용하여 상기 제1 면(30A)에 배치된 전극들(38a,38b)이 극성(p 또는 n)을 식별할 수 있다. 이와 같이, 앞선 실시예와 유사하게 상기 마크(49)의 비대칭적 배열을 통해서, 칩 방향의 정보를 나타낼 수 있다.
상기 마크(49)는 상기 파장 변환부(45)에서 상기 반사 구조물(47)에 대응되는 영역에 위치할 수 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 상기 마크(49)는 상기 파장 변환부(45)의 표면 중 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)과 접하는 면에 적용될 수 있다. 본 실시예에서는, 상기 마크(49)는 상기 반사 구조물(47)에 대응되는 영역에 위치하므로, 상기 마크(49)는 상기 반사 구조물(47)과 접할 수 있다. 결과적으로, 상기 마크(49)는 광경로로부터 배제될 수 있어 상기 반도체 발광다이오드 칩(30)으로부터 발생되는 광을 방해하지 않을 수 있다.
상기 파장 변환부(45)는 형광체 또는 양자점과 같은 파장변환물질(P)을 함유한 수지층, 글래스층 또는 세라믹층으로 이루어질 수 있다. 따라서, 상기 파장 변환부(45)는 투명성 또는 반투명성을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환부(45)가 황색 형광체를 함유한 수지층으로 이루어질 경우에, 황색을 띤 반투명한 층으로 제공될 수 있다. 따라서, 상기 마크(49)가 상기 파장 변환부(45)에서 상기 반사 구조물(47)과 접하는 면에 위치하더라도, 상기 파장 변환부(45)의 반대 면에서 상기 마크(49)를 충분히 인식할 수 있다. 물론, 본 실시예와 달리 상기 파장 변환부(45)를 채용하지 않고, 그 대신에 파장변환물질이 함유되지 않은 보호막을 채용한 발광장치에서도 본 실시예와 유사하게 그 보호막에 마크(49)를 인쇄하는 방식으로 칩의 방향성 정보를 제공할 수 있다.
본 실시예에는 다양한 형태의 반도체 발광다이오드 칩이 채용될 수 있다. 도4 내지 도6은 본 발명에 채용가능한 다양한 반도체 발광다이오드 칩을 나타내는 측단면도이다.
도4에 도시된 반도체 발광다이오드 칩(50)은 기판(51)과 상기 기판(51) 상에 형성된 반도체 적층체(L)를 포함하며, 상기 반도체 적층체(L)는 제1 및 제 도전형 반도체층(52,56)과 그 사이에 위치한 활성층(54)을 포함할 수 있다.
상기 기판(51)은 절연성, 도전성 또는 반도체 기판일 수 있다. 상기 기판(51)의 성장면에는 광추출 효율의 향상뿐만 아니라 고품질 결정성장을 위해서 요철(C)을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(51)은 사파이어, SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(52)은 n형 AlxInyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체일 수 있으며, n형 불순물은 Si일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 도전형 반도체층(52)은 n형 GaN일 수 있다. 상기 활성층(54)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예를 들어, 질화물 반도체일 경우, GaN/InGaN 구조가 사용될 수 있다. 이와 달리, 상기 활성층(54)은 단일 양자우물(SQW) 구조일 수도 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(56)은 p형 AlxInyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체층일 수 있으며, p형 불순물은 Mg일 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 도전형 반도체층(56)은 p형 AlGaN/GaN일 수 있다.
본 실시예에 채용된 반도체 적층체(L)는 메사 에칭에 의해 상기 제2 도전형 반도체층과 활성층의 일 영역이 제거됨으로써 상기 제1 도전형 반도체층(52)이 부분적으로 노출된 영역을 가질 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(52)의 노출된 영역에 제1 전극(58a)이 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층(56) 상에는 오믹 콘택층(57)과 제2 전극(58b)이 순차적으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 오믹 콘택층(57)은 ITO, ZnO, 그래핀층, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등과 같이 2층 이상의 구조로 채용될 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(58a,58b)은 이에 한정되지 않으며, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있으며, 단일층 또는 2층 이상의 구조로 채용될 수 있다. 필요에 따라, 반사성 전극구조를 채용하여 플립칩 구조로 구현될 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 전극(58a)은 Al/Ti/Pt/Ti층을 포함하는 구조(예, Al/Ti/Pt/Ti/Cr/Au/Sn 솔더 또는 Al/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Ni/Pt/Au/Sn 솔더 또는 Al/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Pt/Ti/Au/Ti/AuSn) 또는 Cr/Au층을 포함하는 구조(예, Cr/Au/Pt/Ti/Ti/TiN/Ti/Ni/Au)일 수 있다. 상기 제2 전극(58b)은 Ag층을 포함한 구조(예, Ag/Ti/Pt/ Ti/TiN /Ti/TiN/Cr/Au/Ti/Au)일 수 있다.
도5에 도시된 반도체 발광다이오드 칩(70)는 기판(71)과 상기 기판(71) 상에 배치된 반도체 적층체(L)을 포함한다. 상기 반도체 적층체(L)는 제1 도전형 반도체층(72), 활성층(74) 및 제2 도전형 반도체층(76)을 포함할 수 있다.
상기 반도체 발광다이오드 칩(70)은 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(72,76)에 각각 접속된 제1 및 제2 콘택 전극(78a,78b)을 포함한다. 상기 반도체 발광다이오드 칩(70)은 상기 반도체 적층체(L)를 덮는 절연층(77)을 포함한다. 상기 절연층(77)은, 상기 제1 및 제2 콘택 전극(78a, 78b)의 일부 영역을 각각 노출하는 제1 및 제2 개구(H1,H2)를 가질 수 있다.
상기 반도체 발광다이오드 칩(70)은 각각 상기 제1 및 제2 개구(H1,H2)를 통해 상기 제1 및 제2 콘택 전극(78a,78b)에 연결된 제1 및 제2 전극패드(79a,79b)를 포함할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극패드(79a,79b)는 Au, Sn 또는 Au/Sn을 포함할 수 있다.
도6에 도시된 반도체 발광다이오드 칩(90)은, 기판(91)과, 상기 기판(91) 상에 배치된 베이스층(B)과, 상기 베이스층(B) 상에 배치된 복수의 나노 발광구조물(L)을 포함한다.
상기 기판(91)은 절연성, 도전성 또는 반도체 기판일 수 있다. 예를 들어, 상기 기판(91)은 사파이어, SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다.상기 베이스층(B)은 AlxInyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체일 수 있으며, 특정 도전형을 갖도록 Si와 같은 n형 불순물로 도프될 수 있다.
상기 베이스층(B) 상에는 나노 발광구조물(L)(특히, 나노 코어) 성장을 위한 개구를 갖는 절연막(M)이 형성될 수 있다. 상기 개구를 통해서 상기 베이스층(B)이 노출되며, 그 노출된 영역에 나노 코어(92)가 형성될 수 있다. 상기 절연막(M)은 나노 코어(92)를 성장하기 위한 마스크로서 사용된다. 상기 절연막(M)은 반도체 공정에 사용될 수 있는 SiO2 또는 SiNx와 같은 절연물질일 수 있다.
상기 나노 발광구조물(L)은 제1 도전형 반도체로 이루어진 나노 코어(92)와, 상기 나노 코어(92)의 표면에 순차적으로 형성된 활성층(94) 및 제2 도전형 반도체층(96)을 갖는다.
상기 나노 코어(92)는 상기 베이스층(B)과 유사한 n형의 AlxInyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 질화물 반도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 코어(92)는 n형 GaN일 수 있다. 상기 활성층(94)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예컨대, 질화물 반도체일 경우, GaN/InGaN 구조가 사용될 수 있으며, 다만, 단일 양자우물(SQW) 구조를 사용할 수도 있을 것이다. 상기 제2 도전형 반도체층(96)은 p형 AlxInyGa1 -x-yN(0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)을 만족하는 결정일 수 있다.
상기 나노구조 반도체 발광소자(90)는 상기 제2 도전형 반도체층(96)과 오믹컨택을 이루는 콘택전극(95)을 포함할 수 있다. 본 실시형태에서 채용되는 콘택전극(95)은 나노 발광 구조물측(기판측과 반대인 방향)으로 광을 방출하기 위해서 투명한 전극 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 콘택 전극(95)은 ITO와 같은 투명 전극물질을 채용할 수 있으며, 필요에 따라 그래핀이 사용될 수도 있다.
상기 콘택전극(95)은 이에 한정되지 않으며, Ag, Ni, Al, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au 등의 물질을 포함할 수 있으며, Ni/Ag, Zn/Ag, Ni/Al, Zn/Al, Pd/Ag, Pd/Al, Ir/Ag. Ir/Au, Pt/Ag, Pt/Al, Ni/Ag/Pt 등과 같이 2층 이상의 구조로 채용될 수 있다. 필요에 따라, 반사성 전극구조를 채용하여 상기 나노구조 반도체 발광소자는 플립칩 구조로 구현될 수 있다.
상기 나노 발광구조물(L) 사이 공간에는 절연성 충전부(97)가 형성될 수 있다. 이러한 절연성 충전부(97)로는 SiO2 또는 SiNx과 같은 절연물질이 사용될 수 있다. 구체적으로, 상기 절연성 충전부(97)으로서, 나노 발광구조물(L) 사이의 공간의 충전을 용이하게 실현하도록, TEOS(TetraEthylOrthoSilane), BPSG(BoroPhospho Silicate Glass), CVD-SiO2, SOG(Spin-on Glass), SOD(Spin-on Delectric)물질이 사용될 수 있다. 물론, 본 예와 다른 형태에서는, 콘택 전극(95)과 관련된 전극요소가 나노 발광구조물(95) 사이의 공간 전부 또는 일부를 충전하는 형태로 구현될 수 있다.
상기 나노구조 반도체 발광소자(90)는 제1 및 제2 전극(99a,99b)을 포함할 수 있다. 상기 제1 전극(99a)은 제1 도전형 반도체로 이루어진 베이스층(92)의 일부가 노출된 영역에 배치될 수 있다. 또한, 상기 제2 전극(99b)은 상기 콘택전극(95)이 연장되어 노출된 영역에 배치될 수 있다.
상기 나노구조 반도체 발광소자(90)는 페시베이션층(98)을 더 포함할 수 있다. 상기 페시베이션층(98)은 절연성 충전부(97)와 함께 나노 발광구조물(L)을 보호하는 구조로 사용될 수 있다. 상기 페시베이션층(98)은 노출된 반도체 영역을 커버하여 보호할 뿐만 아니라, 상기 제1 및 제2 전극(99a,99b)을 견고하게 유지할 수 있다. 상기 페시베이션층(98)은 상기 절연성 충전부(97)와 동일하거나 유사한 물질이 사용될 수 있다.
본 예에서, 상기 나노 코어(92)의 상단부는 그 측면의 결정면(예, M면)과 달리, 경사진 결정면(예, r면)을 가질 수 있다. 상기 나노 코어(92)의 상단부에는 전류차단 중간층(93)이 형성될 수 있다. 상기 전류차단 중간층(93)은 상기 활성층(94)과 상기 나노 코어(92)의 사이에 위치할 수 있다. 상기 전류차단 중간층(93)은 상기 나노 코어(92)의 상단부에서 야기될 수 있는 누설전류를 차단하도록 전기적 저항이 높은 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 전류차단 중간층(93)은 고의적으로 도프되지 않거나 상기 나노 코어(92)와 반대되는 제2 도전형 불순물로 도프된 반도체층일 수 있다. 예를 들어, 상기 나노 코어(92)가 n형 GaN일 경우에, 상기 전류차단 중간층(93)은 언도프 GaN 또는 Mg와 같은 p형 불순물이 도프된 GaN일 수 있다. 이러한 전류차단 중간층(93)은 주위에 다른 층과 특별히 구별되지 않으며, 동일한 물질(예, GaN)로 이루어지면서도 도핑 농도 또는 도핑 물질의 차이로 구현되는 고저항 영역일 수 있다. 예를 들어, n형 불순물을 공급하면서 GaN을 성장시켜 나노 코어(92)를 형성하고 GaN의 성장은 중단 없이 연속적으로 진행하면서 n형 불순물의 공급을 차단하거나 Mg와 같은 p형 불순물을 공급하여 원하는 전류차단 중간층(93)을 형성할 수 있다. 물론, 나노 코어(92)인 GaN을 성장하다가 Al 및/또는 In의 소스를 추가 공급하여 다른 조성인 AlxInyGa1 -x-yN(0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)로 이루어진 전류차단 중간층(93)을 형성할 수도 있다.
도7 내지 도15는 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자의 제조방법을 설명하기 위한 주요 공정도이다.
도7 및 도8에 도시된 바와 같이, 복수의 단위영역(S)을 갖는 파장 변환 필름(125)를 마련할 수 있다. 도8은 도7에 도시된 파장 변환 필름(125)을 I-I'로 절단하여 본 단면도로 이해할 수 있다.
상기 파장 변환 필름(125)은, 형광체와 같은 파장변환물질이 함유된 수지 또는 형광체와 같은 파장 변환 물질로 함유된 세라믹 필름일 수 있다. 특정 예에서, 상기 파장 변환 필름(125)은 파장변환물질이 함유된 글래스 또는 산화막일 수 있다. 본 실시예에서는, 보호막으로서 상기 파장 변환 필름(125)을 예시하였으나, 다른 실시예에서는, 상기 파장 변환 필름을 사용하지 않은 다른 보호막을 사용할 수 있다. 예를 들어, 파장변환물질을 함유하지 않거나 다른 기능성 물질을 함유한 수지, 글래스, 산화막 또는 세라믹을 사용할 수 있다.
상기 복수의 단위영역(S)은 개별 발광 소자를 위한 영역을 말하며, 적용될 반도체 발광다이오드 칩의 면적과 동일하거나 보다 큰 면적을 가질 수 있다. 본 실시예에서, 각 단위영역(S)은 칩이 배치될 영역(CS)을 둘러싸는 일정한 마진 영역(M)을 갖는 충분한 면적을 가질 수 있다. 이러한 마진 영역(M)의 폭은 추가적으로 형성될 구조물(예, 반사 구조물)의 사이즈 및/또는 절단공정의 선폭 등을 고려하여 설정될 수 있다.
본 실시예에 채용된 파장 변환 필름(125)은 설명의 편의를 위해서 5×5의 단위영역(S) 배열로 예시되어 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 파장 변환 필름(125)은 도8에 도시된 바와 같이, 작업의 편의성을 제공하기 위해서, PET 필름과 같은 지지체(121)에 배치될 수 있다.
도9 및 도10에 도시된 바와 같이, 상기 파장 변환 필름(125)의 각 단위영역(S)에 홀(H)을 형성할 수 있다. 도10은 도8에 도시된 파장 변환 필름(125)을 I-I'로 절단하여 본 단면도로 이해할 수 있다.
상기 홀(H)은 후속 공정(예, 충전공정)을 통해서 마크를 제공하기 위한 홀로 사용될 수 있다. 하지만, 홀 자체로도 식별 표시가 가능하므로, 추가적인 공정 없이 이러한 홀(H)만으로 마크로 사용될 수 있다. 상기 홀(H)의 형성공정은 펀칭공정 또는 레이저 가공공정과 같은 다양한 공정으로 수행될 수 있다.
상기 홀(H)의 위치는 광 진행 경로에 위치하지 않도록 마진 영역(M)에서, 가능하면 각 단위영역(S)의 외곽에 인접하도록 배치할 수 있다. 도9에 도시된 바와 같이, 상기 홀(H)은 각 단위영역(S)의 코너에 인접하도록 위치할 수 있다. 상기 홀(H)이 형성되는 위치는 반도체 발광다이오드 칩(110)이 배치되는 영역(CS)이 아닌 다른 구조물(예, 반사구조물)이 설치될 마진 영역(M)에 있을 수 있다. 상기 홀(H)은 각 단위영역(S)의 일정한 위치 또는 규칙적으로 변경되는 위치에 배치할 수 있다. 이러한 배치는 상기 홀(H)을 이용하여 칩의 정렬공정을 가능하게 한다(도11 참조).
본 실시예에서는 마크 형성과정으로 홀(H)을 형성하는 방식을 예시하고 있으나, 본 단계에서 인쇄공정을 이용하여 잉크와 같은 식별가능한 물질을 부분적으로 도포하는 방식으로 구현될 수 있다(도2 및 도3 참조).
도11 및 도12에 도시된 바와 같이, 상기 각 단위 영역에 반도체 발광다이오드 칩(110)을 배치할 수 있다. 도11은 도8에 도시된 파장 변환 필름(125)을 I-I'로 절단하여 본 단면도로 이해할 수 있다.
상기 반도체 발광다이오드 칩(110)은 제1 및 제2 전극(118a,118b)이 형성된 제1 면(110A)이 상부로 향하도록 각 단위영역(S)에 배치될 수 있다. 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)의 제2 면(110B)은 파장 변환 필름(125)과 접할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 본 배치공정은 미리 형성된 홀(H)을 이용하여 반도체 발광다이오드 칩(110)을 정확히 정렬시킬 수 있다. 본 실시예와 같이, 홀의(H) 위치를 각 단위영역에서 일정하게 배치할 경우에, 그 홀(H)을 기준으로 반도체 발광다이오드 칩(110)을 정렬함으로써 원하는 정확한 정렬 공정을 용이하게 수행할 수 있다.
물론, 본 실시예에서 뿐만 아니라, 마크를 직접 인쇄할 예에서도, 마크를 이용한 칩 정렬 공정을 실시할 수 있다. 한편, 칩(110)의 위치를 보다 용이하게 정렬할 수 있도록 외곽의 특정부분과 대응되는 마크(또는 홀)를 형성할 수 있다. 예를 들어, 마크를 "L"자 형태로 코너에 배치하여 칩(110)의 코너 위치를 지정하는 표식으로 사용할 수 있다.
이어, 도13에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2 전극(118a,118b) 상에 일정한 높이를 갖는 범프(119a,119b)를 형성할 수 있다.
본 공정은 특정 필요에 의해서 채용될 수 있는 선택 사항으로 이해할 수 있다. 예를 들어, 후속 공정에서 형성될 반사 구조물(도14의 "127")을 상기 반도체 발광 다이오드 칩(110)의 측면에 한하지 않고, 상기 칩(110)의 제1 면(110A)까지 연장되도록 형성하기를 원하는 경우에 유익하게 사용될 수 있다. 상기 범프(119a,119b)는 Au, Sn 또는 Au/Sn와 같은 공융 금속을 포함할 수 있다. 상기 범프(119a,119b)는 적어도 상기 칩(110)의 제1 면(110A)에 위치할 반사 구조물의 원하는 두께보다는 큰 높이를 가질 수 있다.
다음으로, 도14에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)의 사이의 공간, 즉 마진 영역(M)에 반사구조물(127)을 형성할 수 있다.
본 공정은, 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)을 둘러싸도록 상기 마진 영역(M)에 반사성 분말이 함유된 액상 수지를 적용하는 과정과, 상기 적용된 액상 수지를 경화시키는 과정을 포함할 수 있다. 특히, 본 공정 중 반사성 분말이 함유된 액상 수지를 적용하는 과정에서 상기 홀(H)에 상기 반사성 분말이 함유된 액상 수지가 충전될 수 있으며 경화공정을 통해서 식별가능한 물질이 충전된 홀로 이루어진 마크(129)가 완성될 수 있다.
본 실시예에서는, 도14에 도시된 바와 같이 반사 구조물(127)은 상기 칩(110)의 측면을 둘러쌀 뿐만 아니라, 전극(118a,118b)이 형성된 제1 면(110A)까지 덮도록 형성될 수 있다. 이러한 형태는 제1 면(110A)이 아래로 향한 채로 탑재될 때에, 제1 면(110A)에 위치한 반사구조물(127) 영역에 의해 원하는 상부 방향으로 빛을 더 효과적으로 추출시킬 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 반사성 분말은, 높은 반사율을 갖는 금속 분말 또는 백색의 세라믹 분말일 수 있다. 예를 들어, 상기 반사성 분말은, TiO2, Al2O3, Nb2O5, Al2O3 및 ZnO로 선택된 물질일 수 있으며, 특히 TiO2, Al2O3와 같은 백색 분말일 수 있다. 상기 수지는 에폭시 수지, 실리콘 수지와 같은 투명 수지일 수 있다.
다음으로, 도15에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)의 제1 면에 형성된 반사 구조물(127) 영역을 연마하여 범프(119a,119b)를 노출시킬 수 있다.
본 공정을 통해서 원하는 반사 구조물(127)의 두께를 비교적 정확히 제어할 수 있으며, 범프(119a,119b)를 노출시킴으로써 후속 전기적 연결공정을 가능하도록 보장할 수 있다. 이어, 점선으로 표시된 라인을 따라 개별 반도체 발광소자를 얻기 위한 절단 공정을 수행될 수 있다. 이렇게 얻어진 반도체 발광소자(120)는 도16 및 도17에 도시되어 있다.
도16 및 도17을 참조하면, 상술된 공정으로부터 얻어진 반도체 발광소자(120)가 도시되어 있다.
상기 반도체 발광소자(120)는 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)과, 그 측면을 둘러싸는 반사 구조물(127)을 포함한다. 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)의 제1 면(110A)에는 상기 제1 및 제2 전극(118a,118b)에 각각 관련된 범프(119a,119b)를 위치하며, 상기 범프(119a,119b)는 상기 반사 구조물(127)의 표면과 실질적으로 평탄한 상면을 가질 수 있다.
상기 파장 변환부(125')는 상기 반사성 구조물(127)을 덮도록 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)의 제2 면에 위치할 수 있다. 상기 반사성 구조물(127)의 측면은 도15에서 설명된 절단공정을 통해서 얻어지므로, 상기 파장 변환부(125')의 측면은 상기 반사성 구조물(127)의 측면과 실질적으로 평탄한 공면을 가질 수 있다.
본 실시예에 채용된 마크(129)는 상기 반사성 구조물의 물질과 동일한 물질로 충전된 홀을 포함할 수 있다. 상기 마크(129)는 일측 코너에 배치되어 상기 반도체 발광다이오드 칩(110)의 특정 방향을 나타낼 수 있다. 이러한 칩 방향의 정보를 이용하여 상기 제1 면에 배치된 전극들(118a,118b)이 극성(p 또는 n)을 식별할 수 있다. 이와 같이, 앞선 실시예와 유사하게 상기 마크(129)의 비대칭적 배열을 통해서, 칩 방향의 정보를 나타낼 수 있다.
본 실시예에 채용된 칩과 같이, 제1 및 제2 전극의 어느 일 측의 전극, 또는 양측 전극이 모두 복수개로 제공될 수 있다. 이에 따라 추가적으로 요구되는 정보를 적절히 표현하도록 마크도 복수개로 채용될 수 있다. 예를 들어, 상기 복수개의 마크는 전극의 위치와 함께 전극의 수를 나타내도록, 각 전극의 대응되는 위치에 마크를 배치할 수 있다.
본 실시예에서, 마진 영역을 제공한 형태로 예시하였으나, 마진 영역이 거의 없이 칩의 측면이 노출된 형태로 구현될 수 있다. 또한, 반사 구조물을 채용하지 않고, 추가적인 파장변환층 또는 페시베이션층을 제공되는 형태로 구현될 수도 있다.
상술된 실시예들에서는, 반도체 발광다이오드 칩의 전극이 직접 외부 회로와 연결되는 형태로 예시하였으나, 별도의 전극구조를 갖는 기판(예, 패키지 기판)을 채용한 패키지 형태의 반도체 발광소자로도 구현될 수 있다. 이러한 반도체 발광소자는 도18 및 도19에 예시되어 있다.
도18은 본 발명의 일 실시예에 따른 반도체 발광소자를 나타내는 개략 사시도이며, 도19는 도18에 도시된 반도체 발광소자를 X-X'로 절개하여 본 측단면도이다.
도18 및 도19를 참조하면, 본 실시예에 따른 반도체 발광소자(140)는 회로 기판(151)과 상기 회로 기판(151)에 탑재된 반도체 발광다이오드 칩(130)를 포함한다.
상기 회로 기판(151)은 제1 및 제2 전극구조(155,156)를 갖는다. 상기 제1 및 제2 전극구조(155,156)는 각각, 상기 회로 기판(151)의 상면에 배치된 제1 및 제2 상부 전극(155a,156a)과, 상기 회로 기판(151)의 하면에 배치된 제1 및 제2 하부 전극(155b, 156b)과, 상기 제1 및 제2 상부 전극(155a,156a)과 상기 제1 및 제2 하부 전극(155b, 156b)을 연결하는 제1 및 제2 관통 전극(155c, 156c)을 포함한다. 본 실시예에 채용된 회로 기판(151)은 예시일 뿐이며, 다양한 형태로 응용될 수 있다. 예를 들어, 회로 기판(151)은 MCPCB, MPCB, FPCB과 같은 PCB 기판이나 AlN, Al2O3 등의 세라믹 기판으로 제공될 수 있으며, 리드 프레임이 고정된 형태의 기판으로 제공될 수도 있다.
상기 반도체 발광다이오드 칩(130)은 플립 칩 본딩방식으로 회로기판(151)에 실장될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 전극(138a,138b)이 회로기판(151)을 향하도록 상기 반도체 발광다이오드 칩(130)를 상기 회로 기판(151) 상에 탑재할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(138a,138b)은 접합층, 예컨대, 공융 금속층을 이용하여 제1 및 제2 상부 전극(155a,156a)에 접합될 수 있다.
상기 반도체 발광소자(140)는 반도체 발광다이오드 칩(130)을 덮도록 배치된 파장 변환부(145)를 포함할 수 있다. 상기 파장 변환부(145)는 형광체와 같은 파장변환물질(P)을 포함할 수 있다.
상기 반도체 발광소자(140)는 상기 파장 변환부(145)의 표면의 일 영역에 식별가능한 물질로 형성된 2개의 마크(149a,149b)를 포함할 수 있으며, 각 마크(149a,149b)는 다른 형상과 다른 위치에 형성될 수 있다. 상기 식별가능한 물질은 잉크와 같은 시각적으로 파장 변환부(145)의 다른 영역과 구별되는 물질일 수 있다. 이러한 적용공정은 스크린 프린팅과 같은 인쇄공정에 의해 형성될 수 있다.
상기 마크(149a,149b)는 일측 모서리에 나란히 배치되어 상기 기판(151)에 제공된 전극(예, 하부 전극)을 나타낼 수 있다. 이러한 칩 방향의 정보를 이용하여 상기 기판(151)의 하면에 배치된 하부전극(155b,156b)이 극성(p 또는 n)을 식별하고, 외부 회로와 정확히 연결할 수 있다. 이에 한정되지는 않으나, 상기 파장 변환부(145)의 측면과 상기 기판(151)의 측면은 실질적으로 평탄한 공면을 가질 수 있다. 본 실시예에서 예시된 파장 변환부(145)도 다른 실시예와 유사하게 파장변환물질이 함유되지 않거나 또는 다른 기능성 물질을 함유한 보호막으로 변경되어 실시될 수 있다.
패키지 형태의 반도체 발광소자로서, 칩 스케일 패키지(CSP)의 반도체 발광소자에도 유익하게 적용될 수 있으며, 이러한 실시예의 제조공정은 도20 내지 도26를 통해서 설명될 수 있다.
도20 및 도21에 도시된 바와 같이, 본 제조방법은 반도체 적층체(L)가 형성된 웨이퍼(201)를 마련하는 단계로 시작될 수 있다.
상기 반도체 적층체(L)는 복수의 반도체 발광소자를 위하여 상기 웨이퍼(201) 상에 형성된 에피택셜일 수 있다. 상기 반도체 적층체(L)는 제1 도전형 반도체층(212), 활성층(214) 및 제2 도전형 반도체층(216)을 포함할 수 있다. 이러한 반도체 적층체는 2차원 형태의 적층구조뿐만 아니라, 3차원 구조의 나노 발광구조물(도6 참조)일 수 있다.
도20은 도21에 도시된 반도체 적층체(L)가 형성된 웨이퍼(201)를 개략적으로 나타내는 평면도이다. 도20에 도시된 바와 같이, 웨이퍼(201)에 개별 발광소자(A)를 위한 반도체 적층체(L)가 형성될 수 있으며, 도21 내지 도26은 X-X'을 절개하여 본 단면도로 이해할 수 있다.
상기 웨이퍼(201)는 필요에 따라 절연성, 도전성 또는 반도체 기판이 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 웨이퍼(201)는 사파이어, SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN일 수 있다.
상기 반도체 적층체(L)는 3족 질화물 반도체일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(212,216)은 AlxInyGa1 -x- yN (0≤x<1, 0≤y<1, 0≤x+y<1)의 조성을 갖는 질화물 단결정일 수 있다. 상기 활성층(214)은 양자우물층과 양자장벽층이 서로 교대로 적층된 다중 양자우물(MQW) 구조, 예를 들어, 질화물 반도체일 경우, GaN/InGaN 구조가 사용될 수 있다.
상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(212,216)에 각각 접속된 제1 및 제2 전극(218,219)에 위치할 수 있다. 상기 제1 및 제2 전극(218,219)은 개별 발광소자 영역 각각에 제공될 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 제1 전극(218)은 제1 도전형 반도체층(212)에 연결되는 비아(v)를 이용하여 형성되는 형태로 예시되어 있다. 비아(v) 내부와 상기 반도체 적층체(L)의 표면 일부에는 절연막(217)이 형성되어 상기 제1 전극(218)이 상기 활성층(214)과 상기 제2 도전형 반도체층(216)과의 원하지 않는 접속을 방지할 수 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 상기 제1 및 제2 전극(218,219)은 각각 1개로 동일한 면에 형성된 형태로 예시되어 있으나, 칩 구조에 따라 일 극성의 전극만이 한 면에 제공되거나, 적어도 한 극성의 전극이 2개의 이상의 전극으로 제공될수도 있다.
상기 제1 전극(218)는 절연막(217)에 의하여 둘러싸여 활성층(214) 및 제2 도전형 반도체층(216)과 전기적으로 분리될 수 있다.
상기 제1 전극(218)은 상기 행과 열을 이루는 복수의 비아(V)에 제공되며, 상기 제1 도전형 반도체층(212)와 접촉하는 평면상의 면적은 발광 적층체(L)의 평면 면적의 1 % 내지 5 %의 범위가 되도록 비아 개수 및 접촉 면적이 조절될 수 있다. 비아(V)의 반경(직경(Da1)의 1/2)은 예를 들어, 5㎛ 내지 50 ㎛의 범위일 수 있으며, 비아(V)의 개수는 발광 적층체(L)의 넓이에 따라, 개별 칩 당 1개 내지 50개일 수 있다. 상기 비아(V)는 개별 칩의 면적에 따라 다르지만 바람직하게는 복수개일 수 있다. 상기 각 비아(V) 간의 거리는 100um 내지 500um 범위의 행과 열을 가지는 매트릭스 구조일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 150um 내지 450um 범위일 수 있다. 비아의 간격이 100um보다 작으면 비아(v)의 개수가 증가하게 되고 상대적으로 발광면적이 줄어들어 발광 효율이 작아지며, 거리가 500um보다 커지면 전류 확산이 어려워 발광 효율이 떨어지는 문제점이 있을 수 있다. 상기 비아(V)의 깊이는 제2 도전형 반도체층(216) 및 활성층(214)의 두께에 따라 다르나, 0.5 ㎛ 내지 5.0 ㎛의 범위일 수 있다.
다음으로, 도22에 도시된 바와 같이, 상기 관통홀(H)에 노출된 전극부분에 각각 접속되도록 상기 지지 구조물(220)에 제1 및 제2 연결 전극(222,224)을 형성할 수 있다.
상기 관통홀(H)은 접촉 저항이 낮아지도록 개수, 형상, 피치, 제1 및 제2 도전형 반도체층(212, 216)과의 접촉 면적 등이 적절히 조절될 수 있으며, 행과 열을 따라 다양한 형태로 배열됨으로써 전류 흐름이 개선될 수 있다.
상기 지지 구조물(220)은 실리콘 기판와 같은 반도체 기판일 수 있으나, 이와 달리 고반사성 분말이 함유된 경화성 수지로 형성될 수 있다.
상기 제1 및 제2 연결 전극(222,224)은 상기 지지 구조물(220)의 하면에서 외부 회로와 연결될 수 있도록 상기 제1 및 제2 전극(218,219)의 노출영역으로부터 관통홀(H)을 따라 상기 지지 구조물(220)의 하면의 일부 영역까지 연장될 수 있다. 상기 제1 및 제2 연결 전극(222,224)은 Ni 또는 Cr과 같은 물질로 시드층을 형성하고, 도금 공정을 이용하여 Au와 같은 물질로 전극을 형성할 수 있다. 본 공정은, 상기 지지 구조물(220)을 반도체 적층체(L)에 접합시킨 후에, 제1 및 제2 연결 전극(222,224)을 형성하는 과정으로 진행될 수 있다.
이어, 도23에 도시된 바와 같이, 성장 기판으로 사용된 웨이퍼(201)를 상기 반도체 적층체(L)로부터 분리시킬 수 있다.
본 공정은 레이저 리프트 오프 공정을 이용하여 구현될 수 있으나, 이에 한정되지 않으며 기계적 또는 화학적 식각에 의해 웨이퍼(201)가 제거될 수도 있다.
다음으로, 도24에 도시된 바와 같이, 상기 반도체 적층체(L)에서 상기 웨이퍼(201)가 제거된 면에 마크(239)를 갖는 파장 변환부(235)를 형성할 수 있다.
상기 파장 변환부(235)는 형광체와 같은 파장변환물질(P)이 함유된 수지 또는 형광체와 같은 파장 변환 물질로 함유된 세라믹 물질일 수 있다. 특정 예에서, 상기 파장 변환부(235)는 파장변환물질(P)이 함유된 글래스 또는 산화막일 수 있다. 본 실시예에서는, 보호막으로서 상기 파장 변환부(235)를 예시하였으나, 다른 실시예에서는, 상기 파장 변환 필름을 사용하지 않은 다른 보호막을 사용할 수 있다. 예를 들어, 파장변환물질을 함유하지 않거나 다른 기능성 물질을 함유한 수지, 글래스, 산화막 또는 세라믹이 사용될 수 있다.
상기 마크(239)는 개별 소자영역에서 비대칭적으로 배열되어 칩의 방향성, 즉 특정 극성의 전극 위치를 나타낼 수 있다. 상기 마크(239)가 상기 파장 변환부(235)에서 상기 반도체 적층체(L)과 접하는 면에 위치하더라도, 상기 파장 변환부(235)의 반대 면에서 상기 마크(239)를 충분히 인식하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 파장 변환부(235)를 형광체 또는 양자점과 같은 파장변환물질(P)을 함유한 수지층으로 구성하는 경우에 상기 파장 변환부(235)는 투명성 또는 반투명성을 가질 수 있다. 상기 마크(239)를 충분히 인식할 수 있다. 이와 달리, 상기 파장 변환부(235)가 불투명한 재질로 구성된다면, 본 실시예와 달리 마크를 다른 면에 인쇄하거나, 도1에 도시된 형태와 같이 홀과 같은 구조를 이용하여 형성하는 방식을 사용할 수 있다.
이어, 도25에 도시된 바와 같이, 필요에 따라, 상기 반도체 적층체(L)에서 형성된 파장 변환부(235) 상에 렌즈와 같은 광학 부재(240)를 형성할 수 있다. 본 예에서는, 광학부재로서 볼록렌즈를 예시하였으나, 지향각을 변화시킬 수 있는 다양한 구조가 채용될 수도 있다. 도25에 도시된 결과물을 개별 발광소자 단위로 절단하여 도26에 도시된 바와 같이, 원하는 칩스케일 패키지형태의 반도체 발광소자(200)를 얻을 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예에 채용되는 반도체 발광다이오드 칩은 청색광을 발하는 발광다이오드일 수 있다. 또한, 보호막의 일 예로 설명된 파장 변환부는 청색광의 일부를 황색, 녹색, 적색 또는 오렌지색 중 적어도 하나로 변환하고, 변환되지 않은 청색광과 혼합되어 백색광을 발할 수 있다.
이와 달리, 상기 반도체 발광다이오드 칩이 자외선 광을 발하는 경우, 상기 파장 변환부는 청색, 녹색, 적색광을 발하는 형광체를 포함할 수 있다. 이 경우, 파장 변환부를 포함하는 발광소자는 연색성(CRI)을 나트륨(Na)등(연색지수 40)에서 태양광(연색지수 100) 수준으로 조절할 수 있다. 또한 색 온도를 2000K에서 20000K 수준으로 다양한 백색 광을 발생시킬 수 있으며, 필요에 따라서는 보라색, 청색, 녹색, 적색, 오렌지색의 가시광 또는 적외선을 발생시켜 주위 분위기 또는 기분에 맞게 조명 색을 조절할 수 있다. 또한, 식물 성장을 촉진할 수 있는 특수 파장의 광을 발생시킬 수도 있다.
청색 발광다이오드 칩에 황색, 녹색, 적색 형광체 및/또는 녹색, 적색 발광다이오드 칩의 조합으로 만들어지는 백색광은 2개 이상의 피크 파장을 가지며, 도 27에 도시된 CIE 1931 좌표계의 (x, y)좌표가 (0.4476, 0.4074), (0.3484, 0.3516), (0.3101, 0.3162), (0.3128, 0.3292), (0.3333, 0.3333)을 잇는 선분 상에 위치할 수 있다. 또는 상기 선분과 흑체 복사 스펙트럼으로 둘러싸인 영역에 위치할 수 있다. 상기 백색광의 색 온도는 2000K ~ 20000K사이에 해당할 수 있다.
이하, 도27을 참조하여 보호막의 일 예인 파장변환부에 채용가능한 형광체를 상세히 설명한다.
형광체는 다음과 같은 조성식 및 컬러를 가질 수 있다.
산화물계 : 황색 및 녹색 Y3Al5O12:Ce, Tb3Al5O12:Ce, Lu3Al5O12:Ce
실리케이트계 : 황색 및 녹색 (Ba,Sr)2SiO4:Eu, 황색 및 등색 (Ba,Sr)3SiO5:Ce
질화물계 : 녹색 β-SiAlON:Eu, 황색 L3Si6O11:Ce, 등색 α-SiAlON:Eu, 적색 CaAlSiN3:Eu, Sr2Si5N8:Eu, SrSiAl4N7:Eu
플루오라이트(fluoride)계 : KSF계 적색 K2SiF6:Mn4 +
상기한 형광체 조성은 기본적으로 화학양론(Stoichiometry)에 부합하여야 하며, 각 원소들은 주기율표상 각 족들 내 다른 원소로 치환이 가능하다. 예를 들어. Sr은 알카리토류(II)족의 Ba, Ca, Mg 등으로, Y는 란탄계열의 Tb, Lu, Sc, Gd 등으로 치환이 가능하다. 또한, 활성제인 Eu 등은 원하는 에너지 준위에 따라 Ce, Tb, Pr, Er, Yb 등으로 치환이 가능하며, 활성제 단독 또는 특성 변형을 위해 부활성제 등이 추가로 적용될 수 있다.
또한, 형광체 대체 물질로 양자점(quantum dot, QD) 등의 물질들이 적용될 수 있으며, LED에 형광체와 QD를 혼합 또는 단독으로 사용될 수 있다.
양자점은 CdSe, InP 등의 코어(core)(3 ~ 10nm)와 ZnS, ZnSe 등의 셀(shell)(0.5 ~ 2nm) 및 코어, 쉘의 안정화를 위한 리간드(ligand)의 구조로 구성될 수 있으며, 사이즈에 따라 다양한 컬러를 구현할 수 있다.
아래 표 1은 청색 LED(440 ~ 460nm)를 사용한 백색 발광소자의 응용분야별 형광체 종류이다.
용도 형광체
LED TV BLU β-SiAlON:Eu2+
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2+
L3Si6O11:Ce3+
K2SiF6:Mn4+
조명 Lu3Al5O12:Ce3+
Ca-α-SiAlON:Eu2+
L3Si6N11:Ce3+
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2+
Y3Al5O12:Ce3+
K2SiF6:Mn4+
Side View
(Mobile, Note PC)		 Lu3Al5O12:Ce3+
Ca-α-SiAlON:Eu2+
L3Si6N11:Ce3+
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2+
Y3Al5O12:Ce3+
(Sr, Ba, Ca, Mg)2SiO4:Eu2+
K2SiF6:Mn4+
전장
(Head Lamp, etc.)		 Lu3Al5O12:Ce3+
Ca-α-SiAlON:Eu2+
L3Si6N11:Ce3+
(Ca, Sr)AlSiN3:Eu2+
Y3Al5O12:Ce3+
K2SiF6:Mn4+
상기 형광체 또는 양자점의 도포 방식은 크게 발광소자에 뿌리는 방식, 막 형태로 적용하는 방식, 필름 또는 세라믹 형광체 등의 시트 형태를 부착하는 방식 중 적어도 하나를 사용할 수 있다.
뿌리는 방식으로는 디스펜싱(dispensing), 스프레이 코팅(spray coating)등이 일반적이며, 디스펜싱은 공압 방식과 스크류(screw), 리니어 타입(linear type) 등의 기계적(mechanical) 방식을 포함한다. 제팅(jetting) 방식으로 미량 토출을 통한 도팅량 제어 및 이를 통한 색좌표 제어도 가능하다. 웨이퍼 레벨 또는 발광소자 상에 스프레이 방식으로 형광체를 일괄 도포하는 방식은 생산성 및 두께 제어가 용이할 수 있다.
발광소자 위에 막 형태로 직접 덮는 방식은 전기영동, 스크린 프린팅(screen printing) 또는 형광체의 몰딩 방식으로 적용될 수 있으며, 칩 측면의 도포 유무 필요에 따라 해당 방식의 차이점을 가질 수 있다.
발광 파장이 다른 2종 이상의 형광체 중 단파장에서 발광하는 광을 재흡수 하는 장파장 발광 형광체의 효율을 제어하기 위하여 발광 파장이 다른 2종 이상의 형광체층을 구분할 수 있으며, 칩과 형광체 2종 이상의 파장 재흡수 및 간섭을 최소화하기 위하여 각 층 사이에 DBR(ODR) 층을 포함할 수 있다. 균일 도포막을 형성하기 위하여 형광체를 필름 또는 세라믹 형태로 제작 후 칩 위에 부착(attach)할 수 있다.
광 효율, 배광 특성에 차이점을 주기 위하여 리모트(remote) 형식으로 광변환 물질을 위치할 수 있으며, 이때 광변환 물질은 내구성, 내열성에 따라 투광성 고분자, 유리등의 물질 등과 함께 위치할 수 있다.
형광체 도포 기술은 발광소자에서 광특성을 결정하는 가장 큰 역할을 하게 되므로, 형광체 도포층의 두께, 형광체의 균일 분산등의 제어 기술들이 다양하게 연구되고 있다.
양자점도 형광체와 동일한 방식으로 발광소자에 위치할 수 있으며, 유리 또는 투광성 고분자 물질 사이에 위치하여 광변환을 할 수도 있다.
본 실시 형태에서 상기 발광소자는 LED 칩을 내부에 구비하는 패키지 단품을 예시하고 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 발광소자는 LED 칩 자체일 수 있다. 이 경우, LED 칩은 COB 타입으로 상기 기판 상에 실장되어 플립 칩 본딩 방식 또는 와이어 본딩 방식으로 상기 기판과 직접 전기적으로 접속될 수 있다.
도28 및 도29는 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 발광소자가 채용된 백라이트 유닛의 예를 나타낸다.
도28을 참조하면, 백라이트 유닛(1000)은 기판(1002) 상에 광원(1001)이 실장되며, 그 상부에 배치된 하나 이상의 광학 시트(1003)를 구비한다. 광원(1001)은 상술한 반도체 발광소자 또는 그 반도체 발광소자가 채용된 패키지를 이용할 수 있다.
도28에 도시된 백라이트 유닛(1000)에서 광원(1001)은 액정표시장치가 배치된 상부를 향하여 빛을 방출하는 방식과 달리, 도29에 도시된 다른 예의 백라이트 유닛(2000)은 기판(2002) 위에 실장된 광원(2001)이 측 방향으로 빛을 방사하며, 이렇게 방사된 빛은 도광판(2003)에 입사되어 면광원의 형태로 전환될 수 있다. 도광판(2003)을 거친 빛은 상부로 방출되며, 광추출 효율을 향상시키기 위하여 도광판(2003)의 하면에는 반사층(2004)이 배치될 수 있다.
도30은 본 발명의 실시형태에 따른 반도체 발광소자 패키지가 채용된 조명 장치의 예를 나타낸 분해사시도이다.
도30에 도시된 조명장치(3000)는 일 예로서 벌브형 램프로 도시되어 있으며, 발광모듈(3003)과 구동부(3008)와 외부접속부(3010)를 포함한다.
또한, 외부 및 내부 하우징(3006, 3009)과 커버부(3007)와 같은 외형구조물을 추가적으로 포함할 수 있다. 발광모듈(3003)은 상술한 반도체 발광소자 패키지 구조 또는 이와 유사한 구조를 갖는 광원(3001)과 그 광원(3001)이 탑재된 회로기판(3002)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 앞선 설명된 반도체 발광소자의 제1 및 제2 전극이 회로기판(3002)의 전극 패턴과 전기적으로 연결될 수 있다. 본 실시형태에서는, 하나의 광원(3001)이 회로기판(3002) 상에 실장된 형태로 예시되어 있으나, 필요에 따라 복수 개로 장착될 수 있다.
외부 하우징(3006)은 열방출부로 작용할 수 있으며, 발광모듈(3003)과 직접 접촉되어 방열효과를 향상시키는 열방출판(3004) 및 조명장치(3000)의 측면을 둘러싸는 방열핀(3005)을 포함할 수 있다. 커버부(3007)는 발광모듈(3003) 상에 장착되며 볼록한 렌즈형상을 가질 수 있다. 구동부(3008)는 내부 하우징(3009)에 장착되어 소켓구조와 같은 외부접속부(3010)에 연결되어 외부 전원으로부터 전원을 제공받을 수 있다. 또한, 구동부(3008)는 발광모듈(3003)의 반도체 발광소자(3001)를 구동시킬 수 있는 적정한 전류원으로 변환시켜 제공하는 역할을 한다. 예를 들어, 이러한 구동부(3008)는 AC-DC 컨버터 또는 정류회로부품 등으로 구성될 수 있다.
도31은 본 발명의 실시예에 의한 반도체 발광소자를 헤드 램프에 적용한 예를 나타낸다.
도31을 참조하면, 차량용 라이트 등으로 이용되는 헤드 램프(4000)는 광원(4001), 반사부(4005), 렌즈 커버부(4004)를 포함하며, 렌즈 커버부(4004)는 중공형의 가이드(4003) 및 렌즈(4002)를 포함할 수 있다. 광원(4001)은 상술한 반도체 발광소자 또는 그 반도체 발광소자를 갖는 패키지를 포함할 수 있다.
헤드 램드(4000)는 광원(4001)에서 발생된 열을 외부로 방출하는 방열부(4012)를 더 포함할 수 있으며, 방열부(4012)는 효과적인 방열이 수행되도록 히트싱크(4010)와 냉각팬(4011)을 포함할 수 있다. 또한, 헤드 램프(4000)는 방열부(4012) 및 반사부(4005)를 고정시켜 지지하는 하우징(4009)을 더 포함할 수 있으며, 하우징(4009)은 몸체부(4006) 및 일면에 방열부(4012)가 결합하여 장착되기 위한 중앙홀(4008)을 구비할 수 있다.
하우징(4009)은 상기 일면과 일체로 연결되어 직각방향으로 절곡되는 타면에 반사부(4005)가 광원(4001)의 상부측에 위치하도록 고정시키는 전방홀(4007)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 반사부(4005)에 의하여 전방측은 개방되며, 개방된 전방이 전방홀(4007)과 대응되도록 반사부(4005)가 하우징(4009)에 고정되어 반사부(4005)를 통해 반사된 빛이 전방홀(4007)을 통과하여 외부로 출사될 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

Claims (21)

  1. 제1 및 제2 전극이 회전 비대칭으로 배치된 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 갖는 반도체 발광다이오드 칩;
    상기 반도체 발광다이오드 칩의 제2 면에 배치된 보호막부; 및
    상기 보호막부에 제공되며, 상기 반도체 발광다이오드 칩의 특정 방향을 나타내도록 구성된 마크를 포함하며,
    상기 마크는 상기 보호막부 중심을 기준으로 비대칭적으로 위치하도록 상기 보호막의 일 코너에 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 보호막부는 상기 반도체 발광다이오드 칩으로부터 생성된 광을 변환하기 위한 파장변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마크는 상기 보호막부의 일 영역을 관통하는 홀을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 홀은 상기 보호막부와 시각적으로 구별가능한 충전 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 발광다이오드 칩은, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 적층된 발광적층체를 포함하며, 상기 제1 전극은 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층과는 전기적으로 절연되어 상기 제1 도전형 반도체층의 일 영역에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마크는 상기 보호막부의 표면에 적용되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 마크는 상기 보호막부의 표면 중 상기 반도체 발광다이오드 칩과 접하는 면에 적용되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 반도체 발광다이오드 칩의 측면을 둘러싸는 반사 구조물을 더 포함하며, 상기 보호막부는 상기 반사 구조물을 덮도록 배치된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 보호막부의 측면과 상기 반사 구조물의 측면은 실질적으로 평탄한 공면을 갖는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 마크는 상기 보호막부에서 상기 반사 구조물에 대응되는 영역에 위치하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 반사 구조물은 반사성 분말이 함유된 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 마크는 상기 보호막부의 일 영역을 관통하는 홀을 포함하며,
    상기 홀에는 상기 반사 구조물의 구성 물질과 동일한 물질로 채워진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자.
  14. 삭제
  15. 복수의 단위영역을 갖는 보호막부를 마련하는 단계;
    상기 보호막부의 각 단위영역에 개별 마크를 형성하는 단계;
    상기 각 단위영역에 형성된 개별 마크를 이용하여 상기 각 단위영역에 반도체 발광다이오드 칩을 정렬하는 단계 - 상기 반도체 발광다이오드 칩은 제1 및 제2 전극이 배치된 제1 면과 상기 제1 면에 반대되는 제2 면을 가지며, 상기 제2 면이 상기 보호막부를 향하도록 배치됨 -; 및
    상기 반도체 발광다이오드 칩을 상기 보호막부와 함께 절단하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 각 단위 영역은 상기 반도체 발광다이오드 칩을 둘러싸는 마진 영역을 가지며,
    상기 정렬하는 단계와 상기 절단하는 단계 사이에, 상기 마진 영역에 상기 반도체 발광다이오드 칩을 둘러싸는 반사 구조물을 형성하는 단계를 더 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 반사 구조물을 형성하는 단계는, 상기 반도체 발광다이오드 칩을 둘러싸도록 상기 마진 영역에 반사성 분말이 함유된 액상 수지를 적용하는 단계와, 상기 적용된 액상 수지를 경화시키는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 개별 마크를 형성하는 단계는,
    상기 각 단위 영역의 마진 영역에 홀을 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 반사성 분말이 함유된 액상 수지를 적용하는 단계에서, 상기 홀에 상기 반사성 분말이 함유된 액상 수지가 충전되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 개별 마크를 형성하는 단계는, 상기 각 단위 영역의 마진 영역에 상기 마크를 인쇄하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
  20. 제1항 내지 제13항 중 어느 한 항에 기재된 반도체 발광소자;
    상기 반도체 발광소자를 구동하도록 구성된 구동부; 및
    상기 구동부에 외부 전압을 공급하도록 구성된 외부 접속부를 포함하는 조명장치.
  21. 제15항에 있어서,
    상기 개별 마크를 형성하는 단계는, 상기 각 단위영역의 중심을 기준으로 비대칭적으로 위치하도록 개별 마크를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 반도체 발광다이오드 칩에서 상기 제1 및 제2 전극은 상기 제1 면에 회전 비대칭으로 배열된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자 제조방법.
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