KR101813099B1 - 형광체 층이 적층된 ｌｅｄ 웨이퍼 - Google Patents

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그리고리 바신
폴 에스. 마틴
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코닌클리케 필립스 엔.브이.
루미레즈 엘엘씨
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Abstract

성장 기판(32)을 갖는 LED 웨이퍼는, 예를 들어, 가열로 박리가능한 접착제(heat-releasable adhesive; 36)에 의해 캐리어 기판(38)에 부착되어, LED 층들은 두 개의 기판 사이에 개재된다. 성장 기판(32)은 그 다음, 이를테면, 레이저 리프트-오프에 의해 제거된다. LED 층들의 노출된 표면(46)은 그 다음 에칭되어(44) 광 추출을 향상시킨다. LED들에 매치된, 미리 형성된 형광체 시트(48)는 그 다음 노출된 LED 층에 부착된다. 형광체 시트(48), LED 층들(30), 및 선택적으로, 캐리어 기판(38)은 그 다음 LED들을 분리하도록 다이싱된다(54). LED 다이들은 열 또는 다른 수단에 의해 캐리어 기판으로부터 분리되고, 개개의 LED 다이들은 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 머신을 이용하여 서브마운트 웨이퍼에 장착된다. 서브마운트 웨이퍼는 그 다음 다이싱되어 개개의 LED들을 생산한다. 활성화 층은 청색 광을 생성할 수 있고, 청색 광 및 형광체 광은 미리 정의된 백색 포인트를 갖는 백색 광을 생성할 수 있다.

Description

형광체 층이 적층된 ＬＥＤ 웨이퍼{LED WAFER WITH LAMINATED PHOSPHOR LAYER}
본 발명은 LED 방출의 파장을 변환하는 형광체의 층이 위에 놓인(overlying) 발광 다이오드(LED)에 관한 것으로, 특히 LED 위에 형광체 층을 적층하는(laminating) 기술에 관한 것이다.
종래 기술의 도 1은 서브마운트 웨이퍼(submount wafer; 12)의 한 부분에 장착된 종래의 플립칩 LED 다이(10)를 도시한다. 플립-칩에서, n 및 p 접점들(contacts) 둘 다 LED 다이의 동일한 면(side)에 형성된다.
LED 다이(10)는, 사파이어 기판과 같은 성장 기판 상에 성장된, n-층(14), 활성층(15), 및 p-층(16)을 포함하는, 반도체 에피택셜 층들로 형성된다. 성장 기판은, 레이저 리프트-오프, 에칭, 연삭(grinding), 또는 다른 기술들에 의해 도 1에서는 제거되었다. 일례에서, 에피택셜 층들은 GaN 기반이고, 활성층(15)은 청색 광을 방출한다. UV 광을 방출하는 LED 다이들 또한 본 발명에 적용가능하다.
금속 전극(18)은 p-층(16)에 전기적으로 접촉하고, 금속 전극(20)은 n-층(14)에 전기적으로 접촉한다. 일례에서, 전극들(18 및 20)은, 세라믹 서브마운트 웨이퍼(12)상의 애노드(anode) 및 캐소드(cathode) 금속 패드들(22 및 24)에 초음파적으로 용접되는 금 패드들(gold pads)이다. 서브마운트 웨이퍼(12)는 인쇄 회로 기판에 접착시키기 위한 하부(bottom) 금속 패드들(26 및 28)로 이어지는 전도성 비아들(conductive vias; 24)을 갖는다. 많은 LED들이 서브마운트 웨이퍼(12)에 장착되고 나중에 개별화(singulate)되어 개개의 LED들/서브마운트들을 형성할 것이다.
LED에 대한 더 자세한 사항들은 양수인의 미국 특허 번호 6,649,440과 6,274,399, 및 미국 특허 공보 US 2006/0281203 A1과 2005/0269582 A1에서 찾을 수 있고, 이들 모두는 여기에 참조로 포함된다.
LED 다이들(10)의 어레이가 서브마운트 웨이퍼(12)에 장착되는 동안 또는 웨이퍼(12)가 다이싱된 후에, 임의의 원하는 광 색상(light color)을 만들어 내기 위해 각각의 LED 다이 위에 형광체를 증착하는 것이 잘 알려져 있다. 청색 LED 다이(10)를 사용하여 백색 광을 생산하기 위해, 예를 들어, 형광체를 바인더에 살포(spraying)하거나 스핀-코팅하는 것에 의해, 전기이동(electrophoresis)에 의해, 형광체를 반사 컵(reflective cup)에 인가하는 것에 의해, 또는 다른 수단에 의해, 다이(10) 위에 직접적으로 YAG 형광체, 또는 적색과 녹색 형광체들을 증착하는 것이 잘 알려져 있다. 또한, LED 다이(10)의 상부(top)에, 미리 형성된(preformed) 형광체의 타일(예컨대, 소결된 형광체 분말 또는 바인더 내의 형광체 분말)을 부착하는 것이 알려져 있다. 형광체 광과 조합된, 형광체에서 새어 나오는(leaking through) 청색 광은 백색 광을 생산한다. LED 다이(10) 위에 형광체 층을 만드는 것이 갖는 문제점은 매우 균일한 형광체 층 두께 및 밀도를 만드는 것에 있어 어려움이 있다는 것이다. 두께나 밀도에 있어서의 임의의 변화는 결과적으로 LED 다이의 표면 위에서 색상 비-균일을 야기할 것이다. 미리 형성된 형광체의 타일은 더 균일하게 만들어질 수 있고, LED 다이에 그것을 부착하기 전에 타일의 색상 테스트를 허용하지만; LED 다이(10)의 상부 표면(top surface)에 각각의 타일(예컨대, 1㎟)을 정확하게 부착하는 것이 어렵고 시간이 많이 걸린다 .
게다가, 웨이퍼(12)를 다이싱하기 전에, 서브마운트 웨이퍼(12) 상에 LED 다이들(10)이 장착되고 모든 LED 다이들(10) 위에 형광체 층이 증착되는 경우에, LED 다이들(10) 사이의 웨이퍼(12) 부분들에 형광체가 증착되기 때문에 많은 형광체가 낭비될 것이다.
필요한 것은, 종래 기술의 단점들에 시달리지 않는, LED 다이 위에 형광체 층을 만드는 기술이다.
본 발명의 일 실시예에서, LED 층들은, LED 웨이퍼를 형성하기 위해, 사파이어, SiC, GaN, 스피넬(spinel), 또는 다른 알려진 기판과 같은, 성장 기판 위에 성장된다. 사용된 기판의 유형은 형성될 LED의 유형에 의해 결정된다. n 및 p-층들은 단일 기판 웨이퍼 상에 아마도 수천 개의 LED를 만들기 위하여 캐소드와 애노드 금속 전극들에 의해 접촉된다.
다이싱하기 전에, LED 웨이퍼의 표면은, 이를테면, 박리가능한(releasable) 접착제에 의해, 평평한 캐리어 기판(flat carrier substrate)에 접착되어 고정된다. 적합한 박리가능한 접착제는 UV, 열, 또는 용매에 의해 박리가능한 것들을 포함한다. LED 층들은 이제 성장 기판과 캐리어 기판 사이에 개재된다(sandwiched). 캐리어 기판은 접착제 층을 갖는 실리콘 웨이퍼일 수 있다. 다른 캐리어 기판은 금속, 유리, 플라스틱, 또는 임의의 다른 적합한 재료로 구성된 것들을 포함한다.
성장 기판은 그 다음 제거되는 반면, 캐리어 기판은 기계적 지지(mechanical support)를 제공한다. 일례에서, 성장 기판은 사파이어이고, LED 층들은 Al과 In을 선택적으로 함유하는 GaN 층들이고, 사파이어 기판은 레이저 리프트-오프에 의해 제거될 수 있다.
LED 층들의 노출된 표면은, 광 추출을 증가시키고 레이저 리프트-오프로 인한 손상을 제거하기 위해, 이를테면, 에칭이나 프로세스들의 조합에 의해, 얇아지거나 거칠어질 수 있다.
대략 전체 LED 웨이퍼의 크기인 미리 형성된 형광체 시트는 그 다음 LED 층들의 노출된 표면 위에 부착된다. LED 층들을 구성하는 LED들은 다이싱되지 않았으므로 연속적인 표면(continuous surface)을 형성하고, 따라서 형광체의 낭비가 거의 없다. 형광체 시트는 웨이퍼 상에 특정한 색상 특성의 LED들을 매치시키기 위해 미리 테스트되고 선택될 수 있다. 일 실시예에서, 형광체 시트는 다소 유연하고, 실리콘 바인더에 주입된 형광체 분말을 포함한다. 형광체 시트는 얇은 실리콘의 층을 사용하여 LED 층 표면에 부착될 수 있다.
일 실시예에서, 형광체 시트는 YAG 형광체(황색-녹색)를 함유한다. 또 다른 실시예에서, 형광체 시트는 혼합된 적색 및 녹색 형광체를 함유한다. 또 다른 실시예에서, 형광체 시트는, 따뜻한 백색(warm white color)을 생산하기 위해 적색의 층 및 별도의 YAG의 층과 같은 다수의 층들을 포함한다. 프로세스는 임의의 유형의 형광체를 사용하여 임의의 색상 광을 만들기 위해 사용될 수 있다.
캐리어 기판의 하부 표면은 그 다음 점성의 신축성(tacky, stretchable) 시트에 부착될 수 있다. 신축성 시트 이외의 지지 표면들이 대신 사용될 수 있다.
형광체 시트, LED 층들, 및 캐리어 기판은 그 다음 LED들을 구분하기 위해 (예컨대, 절단(sawing)에 의해) 다이싱된다. 신축성 시트는 그 다음 미리 정해진 거리만큼 LED들을 물리적으로 나누기 위해 x 및 y 방향으로 풀인(pull in)될 수 있다. 대안적으로, 형광체 시트 및 LED 층들은, 캐리어 기판은 개별화되지 않고 (예컨대, 절단에 의해) 캐리어 기판 상에서 개별화될 수 있다. 이러한 경우에, 신축성 시트가 필요하지 않다.
캐리어 기판은 그 다음 UV, 열, 또는 용매의 적용을 받아 (캐리어 기판이 다이싱되든 아니든) 캐리어 기판으로부터 LED 다이들(dice)을 분리한다(release).
자동 픽 앤 플레이스 머신(automatic pick and place machine)은 그 다음 각각의 LED 다이를 제거하고 다이를 서브마운트 웨이퍼에 장착한다. LED 다이 금속 전극들은 초음파 접착(ultrasonic bonding)에 의해 서브마운트 웨이퍼 금속 전극들에 접착될 수 있다. 서브마운트 웨이퍼에 장착되는 동안 LED 다이들에 추가 처리, 이를테면, 각각의 다이 위에 렌즈를 형성하는 것이 수행될 수 있다. 서브마운트 웨이퍼는 그 다음 다이싱된다.
따라서, 임의의 형광체 낭비는 최소화되고, 곧바로 LED 웨이퍼에 형광체 시트를 부착하는 것으로 진행된다. 다이싱 후에, 각각의 LED 다이 위의 형광체 층은 본질적으로 LED 다이의 에지에 정렬된다. 형광체 층은 균일한 두께일 수 있고, 실질적으로 균일한 형광체의 밀도를 가질 수 있다. 결과적인 형광체 층은 각각의 LED 웨이퍼에 대해 매치될 수 있으므로, 결과적인 색상(예컨대, 백색 포인트)은 타겟 색상을 충족한다. 이는, 이를테면, 대형 LCD 텔레비전에 역광을 비추기(backlighting) 위해, 많은 동일한 LED가 필요한 애플리케이션들에 중요할 수 있다.
LED들은 플립-칩들일 수 있고, 또는 상부 및 하부 전극들을 가질 수 있거나, 또는 단지 상부 전극들만 가질 수 있다.
도 1은, 서브마운트에 장착된, 종래의 청색 또는 UV 플립-칩 LED 다이의 단면도이다.
도 2는, 성장 기판에 성장된 LED 층들과, 각각의 LED 위치에서 n과 p-층들에 접촉하기 위해 형성된 금속 전극들을 포함하는 LED 웨이퍼의 단면도이다.
도 3은 캐리어 기판에 부착되는 도 2의 구조 및 레이저 리프트-오프를 사용하여 제거되는 성장 기판을 도시한다.
도 4는 광 추출을 향상시키기 위해 얇아지고 거칠어진 노출된 LED 층을 도시한다.
도 5는, LED 웨이퍼에 부착되는, 미리 형성되고 색상이 매치된 형광체 시트를 도시한다.
도 6은 점성의 신축성 시트에 부착되는 캐리어 기판을 도시하고, LED들 사이의 다이싱 경계들을 도시한다.
도 7은 다이싱 후의 LED들 및 픽 앤 플레이스 머신을 위해 LED들을 나누기 위해 x와 y 방향으로 늘어난 신축성 시트를 도시한다. 캐리어 기판 상의 접착제는 캐리어 기판으로부터 LED들을 분리하기 위해 가열된다.
도 8은 서브마운트 웨이퍼에 장착되는 LED들을 도시한다.
도 9는 LED들의 어레이로 채워진 후의 서브마운트 웨이퍼의 톱-다운 뷰(top down view)이다. 렌즈들은 서브마운트 웨이퍼 상에 있는 동안 LED들 위에 형성될 수 있다.
도 10은 서브마운트 웨이퍼를 다이싱한 후 및 LED와 형광체가 실리콘 렌즈들에 의해 캡슐화된 후의 단일 LED와 서브마운트의 단면도이다.
동일하거나 등가물인 요소들은 동일한 번호로 표기된다.
도 2는 성장 기판(32) 위에 성장된 LED 층들(30)을 도시한다. 일 실시예에서, LED들은 청색 또는 UV 광을 방출하고, 도 1에 도시된 바와 같이, 에피택셜 GaN 층들에 의해 형성된다. 기판(32)은 사파이어, GaN, SiC를, 또는 다른 적합한 성장 기판일 수 있다. 기판(32)은 일반적으로 원형 웨이퍼이다. 금속 전극들(34)은 각각의 LED 다이 영역에 대한 n 및 p LED 층들과의 전기적 접촉으로 형성된다. 금속 전극들(34)은 도 1에서 전극들(18 및 20)과 유사할 수 있다.
또 다른 실시예에서, LED는 플립-칩이 아니지만, 상부 및 하부 전극들 또는 단지 상부 전극들을 가질 수 있다.
LED들 사이의 경계들은 점선(35)으로 도시되고, 여기서 LED 웨이퍼는 나중에 절단되거나(saw) 스크라이빙되어(scribe) 부서질(break) 것이다.
도 3에서, 금속 전극들(34)은 캐리어 기판(38) 상의 접착제 층(36)에 부착된다. 실리콘 웨이퍼는 매우 평평하고 상대적으로 저렴하게 만들어질 수 있으므로 캐리어 기판(38)은 실리콘일 수 있다. 접착제 층(36)은 바람직하게는 금속 전극들(34)에 부착하기 위해 가열될 때 부드러워지는 비-점성(non-tacky) 재료이다. 접착제 층(36)의 재가열시, 금속 전극들(34)은 분리될 것이다. 이러한 접착제는 잘 알려져 있다. 캐리어 기판(38)은 적어도 성장 기판(32)만큼 커야 한다.
LED 웨이퍼가 캐리어 기판(38)에 부착된 후에, 얇은 LED 웨이퍼를 위한 양호한 기계적 지지가 존재하도록, GaN LED 층들의 상부 표면이 투명한 성장 기판(32)을 통해 엑시머 레이저 광(42)의 펄스에 노출된다. 레이저 광은 표면 GaN 분자들을 브레이크 다운하게 하고, 분리된(released) 가스는 성장 기판(32)이 LED 층들(30)에서 떨어지도록(off) 강요한다. 성장 기판(32)은 그 다음 LED 층들(30)에서 쉽게 떨어져 나간다(take off). 이러한 레이저 리프트-오프 프로세스는 잘 알려져 있다.
도 4에서, LED 층들(30)의 노출된 표면은, 예컨대, 반응성 이온 에칭(44) 또는 다른 적합한 프로세스에 의해 얇아지고 거칠어진다. LED 층들(30)은 대신 먼저 기계적 연마에 의해 얇아지고 후속하여 에칭 프로세스에 의해 표면을 거칠게 하여, 제어된 거칠기 정도를 달성할 수 있다. 얇게 하는 것(thinning)은 레이저 리프트-오프에 의해 손상된 부분들을 제거하여 광 추출을 향상시킨다. 표면을 거칠게 하는 것(roughening)은 내부 반사를 감소시켜 광 추출을 더 향상시킨다. LED 표면의 단순화된 확대 부분(46)이 도 4에 도시된다.
형광체 시트는 별도로 형성된다. 도 5는 미리 형성된 형광체 시트(48)를 도시한다. 결과적인 LED에 의해 백색 광이 생성되고, LED 활성층이 청색 광을 방출하는 경우, 형광체 시트(48)는 청색 광에 의해 여기될 때 적색과 녹색 광을 방출하는 하나 이상의 형광체로 형성될 수 있고, 형광체 층은, 일부 청색 광이 통과하여 적색과 녹색 컴포넌트들과 조합하도록 허용하기 위해 충분히 얇거나 충분히 낮은 밀도라야 한다. 적합한 형광체는 YAG 형광체(황색-녹색 광을 생산), 적색과 녹색 형광체의 조합, 또는 더 따뜻한 백색 광을 생산하는 적색 형광체와 YAG 형광체의 조합을 포함한다. LED가 UV 광을 생성하는 경우, 청색 형광체는 또한 형광체 시트(48)에 포함될 수도 있다.
일 실시예에서, 형광체 시트(48)를 만들기 위해, 형광체 분말은 타겟 형광체 밀도를 달성하도록 실리콘과 혼합되고, 형광체 시트(48)는 타겟 두께를 갖도록 형성된다. 원하는 두께는 평평한 표면 상에 혼합물을 스피닝하거나 형광체 시트를 몰딩함으로써 얻어질 수 있다. 대안적으로, 형광체 시트(48)는 길어진(elongated) 형광체의 불(boule)로부터 원하는 두께로 절단될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 형광체 시트(48)는 소결된 형광체 분말로 형성될 수 있고 소결된 형광체의 불(boule)로부터 절단될 수 있다.
형광체 시트(48)가 형성된 후에, 형광체 시트(48)는 청색 광원을 사용하여 형광체 시트(48)를 활성화(energize)하고 광 방출을 측정함으로써 테스트될 수 있다. 상이한 웨이퍼들에서 청색 LED들은 일반적으로 약간 상이한 지배적인 파장들을 방출하기 때문에, 청색 LED들은 LED 웨이퍼의 일부 동안 테스트될 수 있다. 가변 두께 또는 형광체 밀도의 미리 형성된 형광체 시트는 그 다음 특정한 LED 웨이퍼들과 매치되어, 결과적인 색상 방출은 모두 동일한 타겟 백색 포인트(또는 CCT)를 갖게 될 수 있다. 실질적으로 동일한 백색 포인트들을 출력하는 LED들을 생산하는 것은 대형 LCD 텔레비전에 역광을 비추기 위한 것과 같은 매치된 LED들을 필요로 하는 애플리케이션들에 특히 가치있다.
일 실시예에서, 형광체 시트(48)는 대략 수백 미크론 두께이고 다소 유연하다. 형광체 시트(48)는 바람직하게는 LED 웨이퍼와 동일하거나 더 큰 크기이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 매치된 형광체 시트(48)는 LED 층들(30) 위에 위치하고, 모든 공기를 제거하기 위해 형광체 시트(48)와 LED 층들(30) 사이에 진공이 만들어질 수 있다. 형광체 시트(48)는 그 다음 (형광체 시트(48)에 충분한 실리콘이 존재한다고 가정하여) 열 및 압력을 이용하여 LED 층들(30)에 적층될 수 있다. 이는 LED 층들(30)의 상부 표면에 형광체 시트(48)를 합치시킬(conform) 것이다. 적절한 유형의 실리콘을 함유하지 않는 형광체 시트(48)에 대해 또는 소결 형광체 시트(48)에 대해, LED 층들(30) 또는 형광체 시트(48) 위에 얇은 실리콘 층이 인가되어, 압력을 이용하여 LED 층들(30)에 형광체 시트(48)를 적층하기 위한 접착제로서 작용한다. 실리콘은 열이나 UV에 의해 경화(cure)될 수 있다.
LED들이 다이싱되기 전에 LED 층(30) 상에 미리 형성된 형광체 시트를 적층함으로써, 적어도 다음의 장점들이 야기된다: 1) 거의 모든 형광체가 LED를 코팅하므로 형광체가 거의 낭비되지 않는다; 2) 각각의 LED 위의 형광체는 균일한 두께와 밀도를 가질 수 있다; 3) LED 웨이퍼 위에 형광체 시트를 적절하게 배치하고 그것을 LED 웨이퍼에 부착하는 것이 상당히 쉽다; 4) 형광체 시트는 특정한 LED 색상 방출에 색상-매치될 수 있다; 5) LED들이 다이싱될 때, 형광체 층은 균일한 색상을 생성하도록 LED의 에지들에 정확하게 정렬될 것이다; 및 6) 형광체 시트는 다수의 층으로 형성될 수 있고, 각각의 층은 커스터마이즈되고 정확하게 형성된다. 일 실시예에서, 다층 형광체 시트는 적층에 의해 미리 형성되고, 시트는 테스트된 다음 LED 층들(30)에 단일 시트로서 적층된다. 대안적으로, 다수의 층은 LED 층들(30) 위에 개별적으로 적층될 수 있다. 다수의 층은 YAG 층 및 적색 형광체 층일 수 있다.
도 6은 LED 층들(30)과 캐리어 기판(38)의 표면 위에 합치되는 형광체 시트(48)(그것은 다소 유연한 것으로 가정함)를 도시한다. 도 6에서, 캐리어 기판(38)의 하부 표면은 점성의 신축성 시트(52)에 부착된다. 이것은, 형광체 시트(48)가 LED 층들(30)에 부착되기 전 또는 후에 행해질 수 있다. 적합한 신축성 시트(52)는 다이싱 프로세스 동안 다이들을 지지하기 위해 상업적으로 이용가능하다. 신축성 시트 이외의 지지 구조들 또한 사용될 수 있다.
형광체 시트(48), LED 층들(30), 접착제 층(36), 및 캐리어 기판(38)은 그 다음 임의의 적절한 기술에 의해 점선(54)을 따라 다이싱된다. 금속 전극들(34)이 각각의 LED의 에지들까지 연장되는 경우, 금속 전극들(34) 또한 다이싱 프로세스에 의해 분리된다. 신축성 시트(52)는, 캐리어 기판(38)이 부분적으로 절단된 후에 캐리어 기판(38)을 부수기 위해 곡선 표면 위에서 구부러질(flexed) 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 신축성 시트(52)는 미리 정해진 양만큼 LED들을 분리하기 위해 x와 y 방향으로 늘어난다. 형광체 층(56)(형광체 시트(48)로부터 분리됨)은 본질적으로 LED 다이(58)의 에지들에 정렬된다는 것을 주목한다. 따라서, 결과적인 광 방출은 실질적으로 균일할 것이다.
이 구조는 그 다음 접착제 층(36)으로부터 금속 전극들(34)을 분리하기 위해, 예를 들어, 적외선 램프에 의해 가열되고, 이 구조는, 도 8에 도시된, 각각의 LED 다이(58)를 자동으로 제거하도록 프로그램된 픽 앤 플레이스 머신에 의해 액세스되며, 서브마운트 웨이퍼(60) 상에 LED 다이(58)를 장착한다.
또 다른 실시예에서, 캐리어 기판(38)은 개별화되지 않고, 절단(sawing)은 단지 형광체 시트(48)와 LED 층들(30)을 관통한다. 접착제 층(36)은 그 다음 UV, 열 등을 이용하여 다이싱된 LED 층들(30)로부터 분리된다. 픽 앤 플레이스 머신은 그 다음 캐리어 기판(38)으로부터 개별적으로 각각의 LED 다이를 제거할 수 있다. 이러한 실시예에서, 신축성 시트(52) 상에 캐리어 기판을 장착할 필요가 없다.
도 8은 LED의 전극들(34)에 매치된 상부 금속 전극들(top metal electrodes; 62)을 갖는 서브마운트 웨이퍼(60)를 도시한다. 접착은 초음파 용접 또는 다른 기술에 의한 것일 수 있다. 서브마운트 웨이퍼(60)는 세라믹일 수 있고, 인쇄 회로 기판으로의 부착을 위한 하부 전극들(bottom electrodes; 66)로 이어지는 금속 비아들(64)을 가질 수 있다.
도 9는 LED 다이들(58)의 어레이로 채워진 후에 서브마운트 웨이퍼(60)의 톱-다운 뷰이다. 렌즈들은 서브마운트 웨이퍼(60) 상에 있는 동안 각각의 LED 다이(58) 위에 형성될 수 있다.
도 10은, 서브마운트 웨이퍼(60)를 다이싱한 후 및 LED 다이(58)와 형광체 층(56)이 실리콘 렌즈들(72)에 의해 캡슐화된 후의 단일 LED 다이(58) 및 서브마운트(12)의 단면도이다. LED는 플립-칩 LED 이외의 것일 수 있고, 임의의 적합한 재료로 형성될 수 있다.
본 발명의 특정한 실시예들이 도시되고 설명되었지만, 그것의 광범위한 측면들에서 본 발명으로부터 벗어나지 않고 변경들 및 수정들이 실시될 수 있다는 것이 당업자에게는 분명할 것이고, 따라서, 첨부된 청구항들은, 본 발명의 진정한 사상 및 범위 내에 있는 한, 이러한 모든 변경들 및 수정들을 그들의 범위 내에 포함한다.

Claims (15)

  1. LED(light emitting diode) 디바이스를 제조하기 위한 방법으로서,
    성장 기판 상에 LED 층들을 성장시키는 단계;
    상기 LED 층들과 별개의 미리 형성된 형광체 시트(phosphor sheet)를 제공하는 단계;
    박리가능한 접착제(releasable adhesive)를 이용하여 캐리어 기판에 상기 LED 층들을 부착하는(affixing) 단계;
    상기 캐리어 기판이 상기 LED 층들에 대한 기계적 지지를 제공하는 동안에 상기 성장 기판을 제거하는 단계;
    상기 LED 층들의 노출된 표면에 상기 미리 형성된 형광체 시트를 적층하는 단계;
    상기 박리가능한 접착제로부터 상기 LED 층들을 분리하기(releasing) 전에, 위에 놓인 형광체 층을 각각 갖는 개별적인 LED 다이들을 생성하기 위해 상기 형광체 시트 및 상기 LED 층들을 다이싱하는 단계;
    상기 형광체 시트 및 LED 층들을 다이싱한 후에, 상기 박리가능한 접착제로부터 상기 LED 다이들을 분리하는 단계; 및
    상기 박리가능한 접착제로부터 상기 LED 층들을 분리한 후에, 상기 캐리어 기판으로부터 상기 LED 다이들을 제거하는 단계
    를 포함하고,
    상기 방법은, 상기 LED 층들의 노출된 표면에 상기 미리 형성된 형광체 시트를 적층하기 전 또는 후에, 접착제 시트 상에 상기 캐리어 기판을 장착하는 단계를 더 포함하며, 상기 형광체 시트 및 상기 LED 층들을 다이싱하는 단계는 상기 접착제 시트를 제외한 상기 캐리어 기판을 다이싱하는 단계를 더 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 LED 층들은 n-층과 p-층을 포함하며, 상기 방법은, 상기 캐리어 기판에 상기 LED 층들을 부착하는 단계 전에 상기 n-층과 상기 p-층을 접촉시키는 금속 전극들을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 캐리어 기판에 상기 LED 층들을 부착하는 단계는 상기 캐리어 기판에 상기 금속 전극들의 적어도 일부를 부착하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 LED 층들은 활성화되는(energized) 경우에 청색 광을 방출하며, 상기 형광체 시트는 상기 청색 광에 의해 활성화되는 경우에 적색 광 파장들 및 녹색 광 파장들을 방출하여, 상기 LED 다이들이 활성화되는 경우에 상기 LED 다이들은 백색 광을 방출하게 되는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 형광체 시트는 YAG 형광체를 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 형광체 시트는 상기 성장 기판의 면적과 동일하거나 더 큰 면적을 갖는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 형광체 시트는 실질적으로 균일한 두께를 갖는 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서, 상기 성장 기판을 제거하는 단계는 레이저 리프트-오프 프로세스(laser lift-off process)를 이용하여 상기 성장 기판을 제거하는 단계를 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 박리가능한 접착제는 UV 광, 열, 또는 용매 중 적어도 하나에 의해 박리가능한 접착제를 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 LED 다이들의 대응하는 전극들에 서브마운트 웨이퍼 상의 전극들을 접착(bonding)함으로써 상기 서브마운트 웨이퍼 상에 상기 LED 다이들을 장착하는 단계를 더 포함하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 캐리어 기판으로부터 개별적으로 상기 LED 다이들을 제거하기 위해 픽-앤-플레이스 머신(pick-and-place machine)을 사용하는 단계를 더 포함하는 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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