KR101630799B1 - 발광 소자 및 그의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법이 개시된다. 이러한 발광 소자는, 순차적으로 적층된 다수의 반도체층, 상기 다수의 반도체층 최상면에 형성되어, 상부에 형성된 반도체층에 외부로부터 전력을 인가하는 제1 전극 및 상기 다수의 반도체층 하부에 외부로부터 전력을 인가하는 제2 전극을 포함하고, 상기 최상층에 형성된 반도체층은, 에지부가 경사진 경사 에지면이 형성되고, 상기 반도체층 최상면 및 상기 경사 에지면 중 적어도 하나는 조면(Roughness surface)으로 형성되며, 상기 다수의 반도체층의 측면은 매끈한 면으로 형성된다.

Description

발광 소자 및 그의 제조방법{LIGHT GENERATING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 발광 소자 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세히 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 소자 및 그의 제조방법에 관한 것이다.
발광 다이오드가 개발된 이래, 발광 다이오드는 차량, 일반조명 등 다양한 곳에 사용되어지고 있다. 이러한 발광 다이오드는 적색, 녹색, 청색 등이 개발되어 조명으로 사용되고 있으며, 또한 자외선 발광 다이오드 및 적외선 발광 다이오드 등의 가시광 파장대 외의 발광 소자들도 개발되어, 살균, 리모콘, 전자펜, 산업 및 가정용 센서 등에 적용되고 있다.
도 1은 종래 발광 소자의 문제점을 설명하기 위한 사시도이다.
도 1에서 도시된 종래의 적외선 발광 소자(100)는 기판(110)에 n형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(120)이 형성되고, 다시 그 상부에 p형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(130)이 형성되며, p형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층 상부에 전극(140)이 형성되고, 기판(110)의 하부에도 전극(도시안됨)이 형성된다.
그런데, 이러한 적외선 발광 소자는 패키지화되어 사용되는데, 이때 도 2에서 보여지는 바와 같이, 모서리 부근에 힘(P)이 가해진다. 그런데, 압력은 단위 면적당 작용하는 힘으로써, 모서리는 면적이 매우 좁아, 모서리에 가해지는 압력은 매우 큰 힘이 되고, 그에 따라서, 소자가 동작 중에 모서리에 인가되는 압력에 의해 광량 저하 등의 소자 열화가 가속화 된다.
그에 따라서, 도 2a와 같은 적외선 발광 소자가 개발되었다.
도 2a 및 2b는 도 1에서 제시된 문제점을 해결하기 위해 개발된 종래의 또 다른 발광소자의 측면도이다.
도 2a에서 도시된 바와 같이, 발광 소자(200)의 모서리에 가해지는 압력을 감소시키고자, 모서리를 식각하여 경사 에지면(131)을 형성하였다. 이와 같이, 경사 에지면(131)을 형성함으로써, 도 1에서와 같이 모서리 부근에 힘(P)이 가해지더라도 힘을 받는 면적을 증가시켜 압력을 감소시킴으로써 열화를 감소시킬 수 있다. 또한 도 2b에서 도시된 발광 소자(300)는 도 2a의 발광 소자(200)의 광 효율을 증가시키고자, 표면을 조면(roughness surface)으로 가공한 것이다. 즉 도 2a에서 도시된 발광 소자(200)의 경우, 내부에서 발생된 광이 공기나 패키징 재료(에폭시나 수지)로 출사되는 과정에서 이들 재료와의 경계면에서 일부 광의 반사가 이루어져, 이들 광을 출사시키고자 도 2b에서 도시된 바와 같이 표면을 조면으로 가공하였다.
도 3은 종래 발광 소자의 수명 및 휘도를 도시한 그래프이다.
도 3에서 x축은 시간(h)축이고, y축은 휘도(L)축을 의미한다. 시간이 지나감에 따라서, a는 점진적인 열화(Gradual degradation)을 나타낸 것으로 정상적인 LED 소자의 시간에 따른 광량의 저하를 보이는 것이고, b는 a보다 상대적으로 빠른 광량의 열화를 가지는 급속 열화(Rapid degradation)를 나타닌 것이다. 마지막으로 c는 빠른 열화를 보이다 특정 시간에 소자의 수명이 다하는 갑작스런 열화(Sudden degradation)을 나타낸 것이다. 종래의 칩 표면의 모소리의 경사면이 없거나 측면의 조면이 되어 있을 경우 b나 c와 같이 비정상적인 열화가 보여지는 것이 관측되었다.
그에 따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 비정상적인 열화 방지하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 발광 소자를 제공하는 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 발광 소자는, 순차적으로 적층된 다수의 반도체층, 상기 다수의 반도체층 최상면에 형성되어, 상부에 형성된 반도체층에 외부로부터 전력을 인가하는 제1 전극 및 상기 다수의 반도체층 하부에 외부로부터 전력을 인가하는 제2 전극을 포함하고, 상기 최상층에 형성된 반도체층은, 에지부가 경사진 경사 에지면이 형성되고, 상기 반도체층 최상면 및 상기 경사 에지면 중 적어도 하나는 조면(Roughness surface)으로 형성되며, 상기 다수의 반도체층의 측면은 매끈한 면으로 형성된다.
이때, 다수의 상기 반도체층은, n형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층 및 p형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층을 포함할 수 있다(0≤x≤1).
본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 발광 소자 제조방법은, 기판에 순차적으로 반도체층을 적층하는 단계와, 반도체층 최 상부면에 전극을 형성하는 단계와, 전극이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트를 도포하는 단계와, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서, 제1 포토레지스트를 제거하는 단계와, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 경사 에지면을 형성하는 단계와, 상기 제1 포토레지스트를 제거하는 단계와, 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면에 제2 에칭용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성하는 단계, 및 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하는 단계를 포함한다.
이때, 위에서 언급된 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 발광 소자 제조방법은, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하기 전에, 조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면을 커버하도록 제2 포토레지스트를 도포하는 단계를 더 포함하고, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단한 후에, 상기 제2 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서, 상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포될 수 있다.
이때, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것이 바람직하다.
본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 발광 소자 제조방법은, 기판에 순차적으로 반도체층을 적층하는 단계와, 반도체층 최 상부면에 전극을 형성하는 단계와, 전극이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트를 도포하는 단계와, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서, 제1 포토레지스트를 제거하는 단계와, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 경사 에지면을 형성하는 단계와, 상기 경사 에지면에 제2 에칭용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성하는 단계와, 상기 제1 포토레지스트를 제거하는 단계, 및 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하는 단계를 포함한다.
이때, 위에서 언급된 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 발광 소자 제조방법은, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하기 전에, 조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면을 커버하도록 제2 포토레지스트를 도포하는 단계를 더 포함하고, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단한 후에, 상기 제2 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서, 상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포될 수 있다.
이때, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것이 바람직하다.
본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 발광 소자 제조방법은, 기판에 순차적으로 반도체층을 적층하는 단계와, 반도체층 최 상부면에 전극을 형성하는 단계와, 전극이 형성된 반도체층 최 상부면에 제2 에칭 용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성하는 단계와, 상기 조면이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트를 도포하는 단계와, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서, 제1 포토레지스트를 제거하는 단계와, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 경사 에지면을 형성하는 단계와, 상기 제1 포토레지스트를 제거하는 단계, 및 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하는 단계를 포함한다.
이때, 위에서 언급된 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 발광 소자 제조방법은, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하기 전에, 조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면을 커버하도록 제2 포토레지스트를 도포하는 단계를 더 포함하고, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단한 후에, 상기 제2 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서, 상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포될 수 있다.
이때, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것이 바람직하다.
이와 같이 본 발명에 의한 본 발명에 의한 발광 소자는, 상기 반도체층 최상면 및 상기 경사 에지면 중 적어도 하나는 조면(Roughness surface)으로 형성되며, 상기 다수의 반도체층의 측면은 매끈한 면으로 형성함으로써, 광추출효율을 향상시킴과 동시에 신뢰성을 향상시켜 휘도의 급격한 하락을 방지할 수 있다.
도 1은 종래 발광 소자의 문제점을 설명하기 위한 사시도이다.
도 2a 및 2b는 도 1에서 제시된 문제점을 해결하기 위해 개발된 종래의 또 다른 발광소자의 측면도이다.
도 3은 종래 발광 소자의 수명 및 휘도를 도시한 그래프이다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 예시적인 실시예들에 의한 발광 소자의 측면도이다.
도 5는 도 4a에서 도시된 발광 소자를 제조하기 위한 순서도이다.
도 6a 내지 도 6j는 도 5에 따른 발광 소자를 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 7은 도 4b에서 도시된 발광 소자를 제조하기 위한 순서도이다.
도 8a 내지 도 8j는 도 7에 따른 발광 소자를 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 9는 도 4c에서 도시된 발광 소자를 제조하기 위한 순서도이다.
도 10a 내지 도 10j는 도 9에 따른 발광 소자를 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 의한 발광 소자를 제조하기 위한 웨이퍼를 도시한 평면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 과장하여 도시한 것일 수 있다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, A와 B가'연결된다', '결합된다'라는 의미는 A와 B가 직접적으로 연결되거나 결합하는 것 이외에 다른 구성요소 C가 A와 B 사이에 포함되어 A와 B가 연결되거나 결합되는 것을 포함하는 것이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 또한, 방법 발명에 대한 특허청구범위에서, 각 단계가 명확하게 순서에 구속되지 않는 한, 각 단계들은 그 순서가 서로 바뀔 수도 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명의 예시적인 실시예들에 의한 발광 소자의 측면도이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예들에 의한 발광 소자(400, 500, 600)는, 순차적으로 적층된 다수의 반도체층(120, 130), 상기 다수의 반도체층 최상면에 형성되어, 상부에 형성된 반도체층에 외부로부터 전력을 인가하는 제1 전극(140) 및 상기 다수의 반도체층 하부에 외부로부터 전력을 인가하는 제2 전극(도시안됨)을 포함한다.
상기 제1 전극(140)은 반도체층의 최상면(132) 위의 중앙부에 형성되고, 일반적으로 원형으로 형성된다. 반도체층의 최상면(132)의 면적이 큰 경우, 전류가 반도체층의 최상면(132)에 퍼질 수 있도록 가지부들(도시안됨)이 형성될 수도 있다.
이때, 다수의 상기 반도체층(120, 130)은, 일반적으로 적외선 발광 소자를 구성하는 반도체층으로 형성될 수 있다. 보다 구체적으로, 기판 (110)위에 형성되는 n형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(120) 및 p형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(130)을 포함할 수 있다( 여기서, x는 0≤x≤1 범위를 만족).
한편, 도시되진 않았으나, 기판(110) 하부에는 다수의 제2 전극이 형성되어 있으며, 또한 기판(110) 없이 제2 전극이 반도체층 하부에 형성될 수도 있다. 또한, 상기 반도체층은 다수의 층으로 구성될 수도 있다.
상기 최상층에 형성된 반도체층은, 에지부가 경사진 경사 에지면(131)이 형성되고, 상기 반도체층 최상면(132) 및 상기 경사 에지면(131) 중 적어도 하나는 조면(Roughness surface)으로 형성되며, 상기 다수의 반도체층의 측면은 매끈한 면으로 형성된다.
즉, 도 4a에서 도시된 발광 소자(400)와 같이, 상기 반도체층 최상면(132) 및 상기 경사 에지면(131)이 모두 조면으로 형성될 수도 있고, 도 4b에서 도시된 발광 소자(500)와 같이 경사 에지면(131)에만 조면이 형성될 수도 있으며, 도 4c에서 도시된 발광 소자(600)와 같이 반도체층 최상면(132)에만 조면이 형성될 수도 있다. 이때, 상기 반도체층의 측면은 도 2a에서 도시된 발광 소자(200)와 같이 매끄럽게 형성된다.
이와 같이, 측면은 매끄럽게 형성함으로써, 도 3의 그래프 c와 같은 급격한 휘도 감소를 방지할 수 있으며, 또한 조면을 형성함으로써 상부로 배출되는 광의 전반사를 방지하여 광 추출효율을 향상시킬 수 있다.
도 2b와 같은 발광 소자(300) 중, 불량인 발광 소자(300)에 대한 관측 결과, 도 2b에 도시된 발광 소자(300)는 조면을 형성함으로써 전반사를 방지하여 휘도를 향상할 수 있었으나, 패키징 과정에서 문제가 있음이 관측되었다. 즉, 발광 소자(300)를 패키징 하는 과정에서 하부를 실버패이스트(Silver paste)를 이용하여 고정하는데, 실버패이스트의 솔벤트가 발광 소자(300)의 측면에 형성된 조면을 따라 모세관현상에 의해 액체성분이 이동하여 표면 전극에 도달하여, 상부에 형성된 제1 전극(140)이 리드와 연결과정인 와이어링 공정에서 불량이 발생되는 것이다.
따라서, 도 4a 내지 도 4c에서 도시된 바와 같은, 본 발명에 의한 실시예들에 의한 발광 소자들(400, 500, 600)은 측면의 모세관 현상을 차단함으로써, 불량을 감소시킬 수 있다.
도 5는 도 4a에서 도시된 발광 소자를 제조하기 위한 순서도이고, 도 6a 내지 도 6j는 도 5에 따른 발광 소자를 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 예시적인 일 실시예에 의한 발광 소자 제조방법에 의하면, 도 6에서 도시된 바와 같이, 먼저 기판(110)에 순차적으로 반도체층을 적층한다(단계 S510). 예컨대, 기판(110)에 n형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(120)을 형성하고, 그 위에 p형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(130)을 형성할 수 있다.
이후, 도 6b에서 도시된 바와 같이, 반도체층 최 상부면에 전극(140)을 형성한다(단계 S520).
이후,도 6c에서 도시된 바와 같이, 전극(140)이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트(PR1)를 도포한다(단계 S530).
이후, 도 6d에서 도시된 바와 같이, 다이싱 또는 스크라이브 라인(SL)을 따라서, 제1 포토레지스트를 포토 공정을 통해 노광 후 현상한다(단계 S540).
이후, 도 6e에서 도시된 바와 같이, 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 에칭 영역(ER)을 제거함으로써, 경사 에지면(131)을 형성한다(단계 S550).
이후, 도 6f에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 포토레지스트(PR1)를 제거한다(단계 S560).
이후, 도 6g에서 도시된 바와 같이, 상기 반도체층 최 상부면(132) 및 상기 경사 에지면(132)에 제2 에칭용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성한다(단계 S570).
이후, 도 6h에서 도시된 바와 같이, 조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면(132) 및 상기 경사 에지면(131)을 커버하도록 제2 포토레지스트(PR2)를 도포한다(단계 S580).
이후, 도 6i에서 도시된 바와 같이, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단한다(단계 S590).
이후, 도 6j에서 도시된 바와 같이, 상기 제2 포토레지스트를 제거한다(단계 S600).
한편, 경사 에지면(131)을 커버하도록 제2 포토레지스트(PR2)를 도포하는 과정과(단계 S580), 상기 제2 포토레지스트(PR2)를 제거하는 과정(단계 S600)은 선택적인 것으로 제외될 수 있다. 그러나, 절단과정(단계 S590)에서 스크레치 등의 흠집을 제거하기 위해서는 위의 과정들을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서, 상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포될 수 있다. 1회 도포시에, 경사 에지면과 반도체층 최 상부면의 연결부위가 충분히 커버되는 경우에는 1회 도포만으로 충분하지만, 충분히 커버되지 못하는 경우, 다시 한번 제2 포토레지스트를 도포할 수도 있다.
이때, 도 11에서 도시된 바와 같이, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것이 바람직하다. 다이싱 또는 스크라이브 라인을 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란하게 하는 경우, 패키징 후, 발광 소자의 발광 열화를 감소시킬 수 있다.
도 7은 도 4b에서 도시된 발광 소자를 제조하기 위한 순서도이고, 도 8a 내지 도 8j는 도 7에 따른 발광 소자를 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 예시적인 다른 실시예에 의한 발광 소자 제조방법에 의하면, 도 8a에서 도시된 바와 같이 먼저 기판(110)에 순차적으로 반도체층을 적층한다(단계 S710). 예컨대, 기판(110)에 n형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(120)을 형성하고, 그 위에 p형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(130)을 형성할 수 있다.
이후, 도 8b에서 도시된 바와 같이, 반도체층 최 상부면에 전극(140)을 형성한다(단계 S720).
이후,도 8c에서 도시된 바와 같이, 전극(140)이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트(PR1)를 도포한다(단계 S730).
이후, 도 8d에서 도시된 바와 같이, 다이싱 또는 스크라이브 라인(SL)을 따라서, 제1 포토레지스트를 포토 공정에 의해 노광하고 현상한다(단계 S740).
이후, 도 8e에서 도시된 바와 같이, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 에칭 영역(ER)을 제거함으로써, 경사 에지면(131)을 형성한다(단계 S750).
이후, 도 8f에서 도시된 바와 같이, 상기 경사 에지면(131)에 제2 에칭용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성한다(단계 S760).
이후, 도 8g에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 포토레지스트를 제거한다(단계 S770).
이후, 도 8h에서 도시된 바와 같이, 조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면(131)을 커버하도록 제2 포토레지스트(PR2)를 도포한다(단계 S780).
이후, 도 8i에서 도시된 바와 같이, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단한다(단계 S790).
이후, 도 8j에서 도시된 바와 같이, 상기 제2 포토레지스트를 제거한다(단계 S800).
한편, 경사 에지면(131)을 커버하도록 제2 포토레지스트(PR2)를 도포하는 과정과(단계 S780), 상기 제2 포토레지스트(PR2)를 제거하는 과정(단계 S800)은 선택적인 것으로 제외될 수 있다. 그러나, 절단과정(단계 S790)에서 스크레치 등의 흠집을 제거하기 위해서는 위의 과정들을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서, 상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포될 수 있다. 1회 도포시에, 경사 에지면과 반도체층 최 상부면의 연결부위가 충분히 커버되는 경우에는 1회 도포만으로 충분하지만, 충분히 커버되지 못하는 경우, 다시 한번 제2 포토레지스트를 도포할 수도 있다.
이때, 도 11에서 도시된 바와 같이, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것이 바람직하다. 다이싱 또는 스크라이브 라인을 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란하게 하는 경우, 패키징 후, 발광 소자의 파손 방지를 감소시킬 수 있다.
도 9는 도 4c에서 도시된 발광 소자를 제조하기 위한 순서도이고, 도 10a 내지 도 10j는 도 9에 따른 발광 소자를 제조하는 과정을 순차적으로 도시한 단면도들이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 예시적인 또 다른 실시예에 의한 발광 소자 제조방법에 의하면, 먼저 도 10a에 도시된 바와 같이, 기판에 순차적으로 반도체층을 적층한다(단계 S910). 예컨대, 기판(110)에 n형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(120)을 형성하고, 그 위에 p형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층(130)을 형성할 수 있다.
이후, 도 10b에서 도시된 바와 같이, 반도체층 최 상부면에 전극(140)을 형성한다(단계 S920).
이후, 도 10c에서 도시된 바와 같이, 전극이 형성된 반도체층 최 상부면에 제2 에칭 용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성한다(단계 S930).
이후, 도 10d에서 도시된 바와 같이, 상기 조면이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트를 도포한다(단계 S940).
이후, 도 10e에서 도시된 바와 같이, 다이싱 또는 스크라이브 라인(SL)을 따라서, 제1 포토레지스트를 포토공정에 의해 노광하고 현상한다(단계 S950).
이후, 도 10f에서 도시된 바와 같이, 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 경사 에지면을 형성한다(단계 S960).
이후, 도 10g에서 도시된 바와 같이, 상기 제1 포토레지스트를 제거한다(단계 S970).
이후, 도 10h에서 도시된 바와 같이, 조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면(131)을 커버하도록 제2 포토레지스트(PR2)를 도포한다(단계 S980).
이후, 도 10i에서 도시된 바와 같이, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단한다(단계 S990).
이후, 도 10j에서 도시된 바와 같이, 상기 제2 포토레지스트를 제거한다(단계 S1000).
한편, 경사 에지면(131)을 커버하도록 제2 포토레지스트(PR2)를 도포하는 과정과(단계 S980), 상기 제2 포토레지스트(PR2)를 제거하는 과정(단계 S1000)은 선택적인 것으로 제외될 수 있다. 그러나, 절단과정(단계 S990)에서 스크레치 등의 흠집을 제거하기 위해서는 위의 과정들을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서, 상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포될 수 있다. 1회 도포시에, 경사 에지면과 반도체층 최 상부면의 연결부위가 충분히 커버되는 경우에는 1회 도포만으로 충분하지만, 충분히 커버되지 못하는 경우, 다시 한번 제2 포토레지스트를 도포할 수도 있다.
이때, 도 11에서 도시된 바와 같이, 상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것이 바람직하다. 다이싱 또는 스크라이브 라인을 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란하게 하는 경우, 패키징 후, 발광 소자의 파손 방지를 감소시킬 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100, 200, 300: 종래의 발광 소자
400, 500, 600: 본 발명의 실시예들에 의한 발광 소자
110: 기판
120: n형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층
130: p형 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs)층
131: 경사 에지면
132: 반도체층 최상면

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 기판에, n형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs) 반도체층 및 p형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs) 반도체층을 적층하는 단계(여기서, 0≤x≤1);
    반도체층 최 상부면에 전극을 형성하는 단계;
    전극이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트를 도포하는 단계;
    다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서, 제1 포토레지스트를 포토 공정에 의해 노광 현상하는 단계;
    다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 경사 에지면을 형성하는 단계;
    상기 제1 포토레지스트를 제거하는 단계;
    상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면에 제2 에칭용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성하는 단계; 및
    상기 스크라이브 라인을 따라서 절단하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하기 전에,
    조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면을 커버하도록 제2 포토레지스트를 도포하는 단계를 더 포함하고,
    상기 스크라이브 라인을 따라서 절단한 후에,
    상기 제2 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조방법.
  4. 삭제
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서,
    상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조방법.
  6. 제3 항에 있어서,
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
  7. 기판에, n형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs) 반도체층 및 p형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs) 반도체층을 적층하는 단계(여기서, 0≤x≤1);
    반도체층 최 상부면에 전극을 형성하는 단계;
    전극이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트를 도포하는 단계;
    다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서, 제1 포토레지스트를 제거하는 단계;
    다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 경사 에지면을 형성하는 단계;
    상기 경사 에지면에 제2 에칭용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성하는 단계;
    상기 제1 포토레지스트를 포토공정에 의해 노광하고 현상하는 단계; 및
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하기 전에,
    조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면을 커버하도록 제2 포토레지스트를 도포하는 단계를 더 포함하고,
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단한 후에,
    상기 제2 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조방법.
  8. 삭제
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서,
    상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조방법.
  10. 제7 항에 있어서,
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
  11. 기판에, n형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs) 반도체층 및 p형의 알루미늄갈륨아세나이드(AlxGa1-xAs) 반도체층을 적층하는 단계(여기서, 0≤x≤1);
    반도체층 최 상부면에 전극을 형성하는 단계;
    전극이 형성된 반도체층 최 상부면에 제2 에칭 용액을 이용하여 조면(Roughness surface)을 형성하는 단계;
    상기 조면이 형성된 반도체층 최 상부면에 제1 포토레지스트를 도포하는 단계;
    다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서, 제1 포토레지스트를 포토공정에 의해 노광하고 현상하는 단계;
    다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 노출된 반도체층 최 상부면에 제1 에칭용액을 이용하여 습식 식각하여 경사 에지면을 형성하는 단계;
    상기 제1 포토레지스트를 포토공정에 의해 노광하고 현상하는 단계; 및
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 다이싱 또는 스크라이브 라인을 따라서 절단하기 전에,
    조면이 형성된 상기 반도체층 최 상부면 및 상기 경사 에지면을 커버하도록 제2 포토레지스트를 도포하는 단계를 더 포함하고,
    상기 스크라이브 라인을 따라서 절단한 후에,
    상기 제2 포토레지스트를 제거하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조방법.
  12. 삭제
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 포토레지스트를 도포하는 단계에서,
    상기 제2 포토레지스트는 2번에 걸쳐 도포되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 다이싱 또는 스크라이브 스크라이브 라인은 상기 반도체층의 [100] 결정 방향에 나란한 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
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