KR101928322B1 - Compound semiconductor opticla device - Google Patents

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Abstract

본 개시는 화합물 반도체 광소자에 있어서, 상면과 상면에 대향하는 하면을 가지며, 상면으로부터 하면을 관통하는 개구를 구비하는 성장 기판; 기판의 상면 측에 성장되는 복수의 반도체층;으로서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층; 기판의 하면으로부터 개구를 거쳐 복수의 반도체층으로 이어지는 전기적 통로;로서, 적어도 일부가 와이어로 이루어지는 전기적 통로; 그리고, 복수의 반도체층과 전기적으로 접촉하며, 전기적 통로를 이루는 와이어가 본딩되어 있는 광소자 검사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자에 관한 것이다.Disclosed herein is a compound semiconductor optical device comprising: a growth substrate having an upper surface and a lower surface opposed to the upper surface, and having an opening penetrating the lower surface from the upper surface; A plurality of semiconductor layers grown on an upper surface side of the substrate, the first semiconductor layer having a first conductivity, the second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, A plurality of semiconductor layers including an active layer interposed between the semiconductor layers; An electrical passage leading from the bottom surface of the substrate to the plurality of semiconductor layers via an opening, the electrical passage comprising at least a part of a wire; And an optical element inspecting part electrically connected to the plurality of semiconductor layers and having wires electrically connected to each other.

Description

화합물 반도체 광소자{COMPOUND SEMICONDUCTOR OPTICLA DEVICE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a compound semiconductor optical device,

본 개시(Disclosure)는 전체적으로 화합물 반도체 광소자에 관한 것으로, 특히 다이 본딩 이전에, 와이어 본딩된 화합물 반도체 광소자의 광학적 특성 및/또는 전기적 특성을 검사할 수 있는 화합물 반도체 광소자에 관한 것이다.The present disclosure relates generally to a compound semiconductor optical device, and more particularly, to a compound semiconductor optical device capable of inspecting optical and / or electrical characteristics of a wire-bonded compound semiconductor optical device before die bonding.

여기서, 화합물 반도체 광소자는 발광소자(Light Emitting Device; LD, LED, etc)와 수광소자(Light Recieving Device; Solar Cell, Photo diode, etc)를 포함한다. 발광소자는 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 반도체 광소자를 의미하며, 대표적으로 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 3족 질화물 반도체는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물로 이루어진다.Here, the compound semiconductor optical device includes a light emitting device (LD), a light emitting diode (LED), and the like, and a light receiving device (Light Recieving Device; The light emitting device refers to a semiconductor optical device that generates light through recombination of electrons and holes. Typically, a group III nitride semiconductor light emitting device is exemplified. The Group III nitride semiconductor is made of a compound of Al (x) Ga (y) In (1-x-y) N (0? X? 1, 0? Y? 1, 0? X + y?

여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, the background art relating to the present disclosure is provided, and these are not necessarily meant to be known arts.

도 1은 종래의 화합물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 화합물 반도체 발광소자는 기판(100; 예; 사파이어 기판), 기판(100) 위에 성장되는 버퍼층(200), 버퍼층(200) 위에 성장되는 제1 반도체층(300; Si-doped GaN), 제1 반도체층(300) 위에 성장되는 활성층(400; 예: (In)GaN/(Al)GaN 다중양자우물구조), 활성층(400) 위에 성장되는 제2 반도체층(500; 예: Mg-doped GaN), 제2 반도체층(500) 위에 형성되는 투광성 전류 확산 전극(600; 예: ITO, Ni/Au), 제2 반도체층(500)과 활성층(400)이 메사 식각되어 노출된 제1 반도체층(300) 위에 형성되는 제1 전극(800; 예: Cr/Ni/Au, Cr/Al/Ni/Au)을 포함한다.1, a compound semiconductor light emitting device includes a substrate 100 (e.g., a sapphire substrate), a buffer layer 200 grown on the substrate 100, A first semiconductor layer 300 (Si-doped GaN), an active layer 400 (e.g., (In) GaN / (Al) GaN multiple quantum well structure grown on the first semiconductor layer 300) (E.g., ITO, Ni / Au) formed on the second semiconductor layer 500, the second semiconductor layer 500 (e.g., Mg-doped GaN) And a first electrode 800 (e.g., Cr / Ni / Au, Cr / Al / Ni / Au) formed on the exposed first semiconductor layer 300 by mesa etching.

도 2는 미국 공개특허공보 제2007-0153159호에 제시된 화합물 반도체 발광소자 패키지를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 화합물 반도체 발광소자(351)가 리드 프레임(354)에 다이 본딩된 다음, 와이어(356)를 이용하여 리드 프레임(354)에 전기적으로 연결된 상태가 도시되어 있다. 이러한 상태에서, 와이어 본딩된 화합물 반도체 발광소자(351)의 광학적 특성 및/또는 전기적 특성이 검사될 때, 불량이 발생한 경우에, 화합물 반도체 발광소자(351)가 이미 리드 프레임(354)에 고정된 상태이므로, 이 불량 문제를 해소하는데 어려움을 겪는다.2 is a diagram showing an example of a method of manufacturing a compound semiconductor light emitting device package disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2007-0153159, in which a compound semiconductor light emitting device 351 is die-bonded to a lead frame 354, And is electrically connected to the lead frame 354 using a wire 356. In this state, when the optical characteristics and / or the electrical characteristics of the wire-bonded compound semiconductor light emitting device 351 are inspected, when the compound semiconductor light emitting device 351 is already fixed to the lead frame 354 It is difficult to solve this problem.

본 개시에 따르면, 다이 본딩 이전에, 와이어 본딩된 화합물 반도체 광소자의 광학적 특성 및/또는 전기적 특성을 검사할 수 있어, 이러한 문제를 해소할 수 있게 된다.According to the present disclosure, optical and / or electrical characteristics of a wire-bonded compound semiconductor optical device can be inspected prior to die bonding, and this problem can be solved.

이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.

여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).SUMMARY OF THE INVENTION Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure. of its features).

본 개시에 따른 하나의 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 화합물 반도체 광소자에 있어서, 상면과 상면에 대향하는 하면을 가지며, 상면으로부터 하면을 관통하는 개구를 구비하는 성장 기판; 기판의 상면 측에 성장되는 복수의 반도체층;으로서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층; 기판의 하면으로부터 개구를 거쳐 복수의 반도체층으로 이어지는 전기적 통로;로서, 적어도 일부가 와이어로 이루어지는 전기적 통로; 그리고, 복수의 반도체층과 전기적으로 접촉하며, 전기적 통로를 이루는 와이어가 본딩되어 있는 광소자 검사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자가 제공된다.According to one aspect of the present disclosure, there is provided a compound semiconductor optical device comprising: a growth substrate having an upper surface and an upper surface opposite to each other and having an opening penetrating the lower surface from an upper surface; A plurality of semiconductor layers grown on an upper surface side of the substrate, the first semiconductor layer having a first conductivity, the second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, A plurality of semiconductor layers including an active layer interposed between the semiconductor layers; An electrical passage leading from the bottom surface of the substrate to the plurality of semiconductor layers via an opening, the electrical passage comprising at least a part of a wire; And an optical element inspecting part electrically connected to the plurality of semiconductor layers and having wires electrically connected to the inspecting part.

이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described later in the Specification for Implementation of the Invention.

도 1은 종래의 화합물 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 미국 공개특허공보 제2007-0153159호에 제시된 화합물 반도체 발광소자 패키지를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 3은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 4는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 다른 예를 나타내는 도면,
도 5 및 도 6은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면,
도 7 및 도 8은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자를 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면,
도 9는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 다양한 예를 나타내는 도면,
도 10 및 도 11은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자 구현의 일 예를 나타내는 도면,
도 12는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자 구현의 다른 예를 나타내는 도면,
도 13은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자 구현의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 14는 와이어 본딩의 일 예를 나타내는 사진,
도 15는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면,
도 16은 웨지 본딩의 일 예를 나타내는 사진.1 is a view showing an example of a conventional compound semiconductor light emitting device,
2 is a view showing an example of a method of manufacturing a compound semiconductor light emitting device package disclosed in U.S. Patent Application Publication No. 2007-0153159,
3 is a diagram showing an example of a compound semiconductor optical device according to the present disclosure,
4 is a diagram showing another example of a compound semiconductor optical device according to the present disclosure,
5 and 6 are diagrams showing an example of a method of manufacturing a compound semiconductor optical device according to the present disclosure,
FIGS. 7 and 8 are diagrams showing another example of a method for producing a compound semiconductor optical device according to the present disclosure;
9 is a diagram showing various examples of the compound semiconductor optical device according to the present disclosure,
10 and 11 are diagrams illustrating an example of a compound semiconductor optical device implementation according to the present disclosure;
12 is a diagram showing another example of the compound semiconductor optical device implementation according to the present disclosure,
13 is a diagram showing another example of the compound semiconductor optical device implementation according to the present disclosure,
14 is a photograph showing an example of wire bonding,
15 is a diagram showing another example of a compound semiconductor optical device according to the present disclosure,
16 is a photograph showing an example of wedge bonding;

도 3은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 일 예를 나타내는 도면으로서, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다. 광소자는 기판(10; 예: Al2O3 기판) 위에, 제1 반도체층(30; Si-doped GaN), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(40; 예: InGaN/(In)GaN, GaN/AlGaN 다중양자우물구조) 그리고 제2 반도체층(50; Mg-doped GaN)이 형성된다. 바람직하게는 제1 반도체층(30)의 성장에 앞서 버퍼층이 사용될 수 있다. 기판(10)은 상면(11)과 상면(11)에 대향하는 하면(12)을 구비하며, 복수의 반도체층(30,40,50)은 상면(11)에서 성장된다. 제1 반도체층(30)과 제2 반도체층(50)은 각각 복수의 층으로 이루어질 수 있고, 양자의 도전성은 바뀔 수 있다(제1 반도체층(30)이 p층이 되고, 제2 반도체층(50)이 n층이 될 수 있다.). 복수의 반도체층(30,40,50)의 Al, In, Ga의 조성을 조절함으로써, 자외선, 청색, 또는 녹색의 광을 발광할 수 있다. 식각되어 노출된 제1 반도체층(30)에 제1 전극(80; 예: Cr/Ni/Au, Cr/Al/Ni/Au)이 구비되며, 제2 반도체층(50)에 제2 전극(70; 예: Cr/Ni/Au, Cr/Al/Ni/Au)이 구비된다. 바람직하게는 제2 반도체층(50)과 제2 전극(70) 사이에 투광성을 가지는 전류 확산 전극(60; 예: ITO, Ni/Au, TCO)이 구비된다. 기판(10)의 하면(12)에는 외부 전기 단자(예: 리드 프레임; 도 2 참조)와 전기적 및 기계적으로 연결(coupling)되는 제1 하부 전극(101)과 제2 하부 전극(201)이 구비될 수 있다. 필요에 따라, 방열 패드(301)가 구비된다. 방열 패드(301)가 생략되고, 제1 하부 전극(101) 및/또는 제2 하부 전극(201)이 기판(10)의 하면(12)에서 길게 이어져서 방열 기능을 하는 것도 가능하다. 필요에 따라, SiO2, TiO2, CaF, MgF, Al, Ag, Pt, Pd, Au, Ni, Ti, Rh 등과 같은 물질로 된 층(85)이 하면(12)과 하부 전극(101,201) 사이에 구비되어 반사막으로 기능할 수 있다. 층(85)은 입사된 빛의 반사성을 향상하기 위해 단일의 고반사 금속막, 다중의 고반사 금속막, 단일의 전기 절연막, 다중의 절연막(DBR(Distributed Bragg Reflector) 또는 ODR(Omni-Directional Reflector), 또는 금속막과 절연막의 조합으로 이루어질 수 있다. 하부 전극(101,201)은 저융점 금속(Sn, In, Bi, Zn, Sb)을 포함한 솔더링(Soldering) 물질; Ag, Cu, Zn, Co, Bi, In, 희토류 금속(Rare Earth Metal) 중 하나 이상을 포함하면서 Sn 주성분으로 하는, 저융점 금속(Sn, In, Bi, Zn, Sb)을 포함한 유텍틱(Eutectic) 물질; Au-Sn, Pd-In, Ni-Sn, Pt-In, Cu-Sn 플럭스(Flux)를 포함한 유텍틱(Eutectic) 물질; Au-Sn, Pd-In, Ni-Sn, Pt-In, Cu-Sn 전기전도 금속 파우더를 포함한 페이스트; Ag-paste 등으로 이루어질 수 있으며, 기본적으로 도전성을 가지는 물질이라면 제약은 없다. 자체로 접합성을 가지지 않는 경우에, 추가적으로 접합성이 우수한 물질을 이용하여 외부 전기 단자와 연결될 수 있다. 바람직하지는 않지만, 하부 전극(101,201)은 생략될 수 있다.Fig. 3 is a diagram showing an example of a compound semiconductor optical device according to the present disclosure, which is explained by taking a group III nitride semiconductor light emitting device as an example. Optical device The substrate 10 (for example: Al 2 O 3 substrate) over the first semiconductor layer (30; Si-doped GaN), an active layer (40, which generates light through the recombination of electrons and holes; Example: InGaN / (In ) GaN, GaN / AlGaN multiple quantum well structure) and a second semiconductor layer 50 (Mg-doped GaN). Preferably, a buffer layer may be used prior to the growth of the first semiconductor layer 30. The substrate 10 has a top surface 11 and a bottom surface 12 opposed to the top surface 11 and a plurality of semiconductor layers 30, 40 and 50 are grown on the top surface 11. The first semiconductor layer 30 and the second semiconductor layer 50 may each be formed of a plurality of layers, and the conductivity of both may be changed (the first semiconductor layer 30 becomes a p-layer, (50) can be an n-layer). Ultraviolet light, blue light, or green light can be emitted by adjusting the compositions of Al, In, and Ga of the plurality of semiconductor layers 30, 40, and 50. A first electrode 80 (e.g. Cr / Ni / Au, Cr / Al / Ni / Au) is provided on the first semiconductor layer 30 exposed by etching, and a second electrode Cr / Ni / Au, Cr / Al / Ni / Au). A current diffusion electrode 60 (e.g., ITO, Ni / Au, TCO) having a light transmitting property is provided between the second semiconductor layer 50 and the second electrode 70. The lower surface 12 of the substrate 10 is provided with a first lower electrode 101 and a second lower electrode 201 that are electrically and mechanically coupled to external electrical terminals (e.g., a lead frame; see FIG. 2) . If necessary, a heat radiation pad 301 is provided. It is also possible that the heat radiating pad 301 is omitted and the first lower electrode 101 and / or the second lower electrode 201 are extended from the lower surface 12 of the substrate 10 to perform a heat radiating function. If necessary, SiO 2, TiO 2, CaF , MgF, Al, Ag, Pt, Pd, Au, Ni, Ti, between Rh when the to layer of material 85, such as 12 and the lower electrode (101 201) And can function as a reflective film. Layer 85 may be formed by a single highly reflective metallic film, multiple highly reflective metallic films, a single electrically insulating film, multiple insulating films (Distributed Bragg Reflector (DBR) or Omni-Directional Reflector (ODR)) to improve the reflectivity of the incident light. The lower electrodes 101 and 201 may be formed of a soldering material including a low melting point metal (Sn, In, Bi, Zn, and Sb), a metal such as Ag, Cu, Zn, Co, Sn, Pd (Sn, In, Bi, Zn, Sb) including at least one of Sn, Bi, In and Rare Earth Metal, Sn, Pd-In, Cu-Sn electroconductive metal powder such as Au-Sn, Pd-In, Ni-Sn, Pt-In, and Cu-Sn flux. A paste containing Ag-paste or the like, and there is no limitation as long as it is basically a conductive material. In the case of not having a bonding property by itself, May be associated with using a material excellent external electrical terminals. While not preferred, the lower electrode (101 201) may be omitted.

기판(10)에는 상면(11)으로부터 하면(12)으로 이어지는 홀(h1,h2)이 형성되어 있으며, 홀(h1,h2)은 후술하는 바와 같이, 기판(10)의 상면(11)으로부터 형성된 트렌치(401,402)를 형성한 다음, 소자 제조에 필요한 여러 공정을 거친 다음, 기판(10)의 하면(12)을 연마하여 개방시킴으로써 형성된다. 홀(h1,h2)을 관통하여 와이어(100,200)가 구비되어 있으며, 제1 와이어(100)는 제1 하부 전극(101)과 제1 전극(80)을 전기적으로 연결하고, 제2 와이어(200)는 제2 하부 전극(201)과 제2 전극(70)을 전기적으로 연결한다. 이들이 연결되는 방법에 대해서는 후술한다. 바람직하게는 트렌치(401,402) 또는 홀(h1,h2) 내에 고정 물질(501,502)이 구비되어, 와이어(100,200)를 트렌치(401,402) 또는 홀(h1,h2) 내에서 외부의 기계적 충격으로부터 안전하게 고정한다. 고정 물질(501,502)은 반투명(Translucent) 또는 투명(Transparent)한 액상 유전물질(Silicone, Polyimide;PI, BCB, SOG) 등과 같이 반도체 공정에 이미 자주 사용되는 비도전성 물질이 사용될 수 있으며, 또한 액상 유전물질에 TiO2, SiO2 등의 분말(Powder)을 첨가시킨 백색 상태의 혼합물(white SMC; Mold Compound; Silicone+TiO2 Powder)도 가능하며, 스핀 코팅, 스크린 프린팅 등의 방법으로 형성될 수 있다. 또한 고정 물질(501,502)로 전기전도 금속 파우더를 포함한 물질(예: 도전성 페이스트)이 사용될 수 있음은 물론이며, 이때, 트렌치(401,402) 또는 홀(h1,h2) 내의 전기적 연결 및 안전하게 고정시키는 역할 이외, 화합물 반도체 광소자 구동시에 발생하는 다량의 열을 외부로 방출시키는데 역할할 수 있다. (1) 칩을 제조하는 단계에서 와이어 본딩이 이루어지고, 패키지를 제조하는 단계에서는 하부 전극(101,201)을 이용하여 외부 전기 단자(예: 리드 프레임; 도 2 참조)에 결합된다. 따라서, 칩이 외부 전기 단자에 결합되기 이전에, 화합물 반도체 광소자의 광학적 및/또는 전기적 특성을 파악할 수 있게 된다. 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 하면, 기판(10)은 통상 20~600㎛의 두께를 가지며(바람직하게는 50~300㎛, 더욱 바람직하게는 80~200㎛), 복수의 반도체층(30,40,50)은 통상 10㎛ 이하의 두께를 가진다. 기판(10)에 트렌치(401,402) 또는 홀(h1,h2)을 형성하고, 이를 통과하는 와이어(100,200)를 구비함으로써, 패키지를 제조하는 단계에서 와이어 본딩을 행할 때와 실질적으로 동일 또는 유사한 높이를 가지는, 본딩된 와이어를 구현할 수 있고, 따라서 칩 레벨에서 광소자의 광학적 및/또는 전기적 특성을 측정함에도 불구하고, 패키지 레벨의 광소자의 광학적 및/또는 전기적 특성을 예측 및/또는 불량 여부 등을 확인할 수 있게 된다. (2) 또한 트렌치(401,402) 또는 홀(h1,h2) 내에서 와이어 본딩을 이용함으로써, 기상 증착법(스퍼터링, E-beam 증착 등) 및 도금을 이용할 때의 문제점(원자 또는 분자를 쌓아서 전기적 통로를 형성하므로, 조밀성이 떨어지고, 따라서 전기적 안정성을 확보하기 어려움)을 해소하여, 소자의 전기적 안정성을 보장할 수 있게 된다. (3) 또한 외부 전기 단자와의 전기적 연결에는 와이어 본딩을 이용하지 않음으로써(외부 전기 단자와의 전기적 연결에는 하부 전극(101,201)이 이용되며, 와이어(100,200)는 광소자 내의 전기적 연결에만 이용함으로써), 주로 금(Au)을 사용하는 와이어 본딩에 있어, 금(Au)의 사용량을 현격히 줄일 수 있게 된다. 즉, 본 개시에 있어, 와이어(100,200)는 칩-스케일(Chip-scale)에서만 사용되며, 패키지-스케일(Package-scale)에서는 사용되지 않는다. 다른 말로, 본 개시에 있어, 와이어 본딩은 기판(10)의 폭 내에서 이루어진다. (4) 또한 절연 물질로 된 기판(10)에 구비된 트렌치(401,402)를 이용하여 와이어 본딩을 행함으로써, 트렌치의 바닥면이 와이어 본딩 패드로 기능하게 하는 한편, 와이어가 야기할 수 있는 전기적 단락의 문제를 원천적으로 봉쇄할 수 있게 된다. 바람직하게는, 적어도 트렌치(401,402)의 일부(내부 또는 기판 상면의 트렌치 주변)에 트렌치 패드(301,302)가 구비되며, 후술하는 바와 같이, 와이어(100,200)가 트렌치(401,402)에 고정되는 것을 돕는다. 또한 트렌치 패드(301,302)를 반사성이 우수한 금속(예: Ag, Al, Rh 또는 이들의 조합)으로 구성함으로써, 트렌치(401,402)로 인해 광 손실이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 트렌치 패드(301,302)는 트렌치의 측면에만 구비되어 와이어 본딩의 패드로는 기능하지 않을 수도 있다. 트렌치 패드(301,302)의 최상층을 와이어(100,200) 물질(예: Au, Cu, Pd, Ag, 이들의 합금)에 맞추어 형성함으로써, 와이어(100,200)와의 기계적 결합을 확실히 할 수 있게 된다. 트렌치 패드(301,302)와 트렌치(401,402)에 ODR 또는 DBR과 같은 유전물질로 된 반사막 구조(도시 생략)를 추가할 수 있음은 물론이며, 트렌치 패드(301,302) 자체를 유전물질로 된 ODR 또는 DBR로 구성할 수 있음도 물론이다. 트렌치 패드(301,302)가 각각 대응하는 전극(70,80)과 전기적으로 연결되거나 연속적으로 일체로 구성될 수 있음은 물론이다. 기판(10)으로는 복수의 반도체층(30,40,50)의 성장에 적합한 열팽창계수와 격자상수를 가지는 물질로서, 투광성과 전기 절연성을 가지는 물질이 사용되며, 대표적으로 사파이어 기판이 사용된다. 성장 기판(10)으로 전기 전도성 반도체(예: Si)가 이용되는 경우에, 와이어 본딩되는 와이어(80)와 도통할 수 있어, 별도로 트렌치(401,402)에 절연 코팅을 해야 하는 등의 문제가 있어 바람직하지 않다. 트렌치 패드(301,302)가 기판(10)의 상면(11) 위로 이어질 때, 트렌치 패드(301,302)와 기판(10) 사이에도 절연 코팅을 해야 하므로, 설계상에 많은 제약을 가져온다. 이러한 제약 하에서, 기판(10)으로, AlN, GaN, SiC, ZnO 등의 반도체 물질이 고려될 수 있으며, 전기 절연성이 보장된다면, 사용이 불가능한 것은 아니다. 한편 투광성 기판을 이용함으로써, 도 3에 제시된 소자가 볼륨 에미터(Volume Emitter)로 기능할 수 있다.Holes h1 and h2 extending from the upper surface 11 to the lower surface 12 are formed in the substrate 10 and the holes h1 and h2 are formed from the upper surface 11 of the substrate 10 The trenches 401 and 402 are formed and then subjected to various processes necessary for manufacturing the device and then the lower surface 12 of the substrate 10 is polished and opened. The first wire 100 electrically connects the first lower electrode 101 to the first electrode 80 and the second wire 200 is electrically connected to the first electrode 80 through the holes h1 and h2, ) Electrically connects the second lower electrode 201 and the second electrode 70. [ How these are connected will be described later. Fixing materials 501 and 502 are preferably provided within the trenches 401 and 402 or the holes h1 and h2 to securely secure the wires 100 and 200 from external mechanical impact within the trenches 401 and 402 or the holes h1 and h2 . The fixing materials 501 and 502 may be made of a nonconductive material which is already frequently used in semiconductor processing such as Translucent or Transparent liquid dielectric materials (Silicone, Polyimide (PI), BCB, SOG) White mixture (white SMC; Silicone + TiO 2 Powder) in which powders such as TiO 2 and SiO 2 are added to the material is also possible and can be formed by a method such as spin coating or screen printing . It is also possible to use a material (for example, a conductive paste) including an electrically conductive metal powder as the fixing materials 501 and 502 and to securely fix the electrical connection in the trenches 401 and 402 or the holes h1 and h2 , And can act to release a large amount of heat generated outside the compound semiconductor optical device to the outside. (1) The wire bonding is performed in the step of manufacturing the chip, and in the step of manufacturing the package, it is coupled to the external electric terminal (for example, lead frame; see FIG. 2) using the lower electrodes 101 and 201. Therefore, the optical and / or electrical characteristics of the compound semiconductor optical device can be grasped before the chip is coupled to the external electrical terminal. The substrate 10 typically has a thickness of 20 to 600 占 퐉 (preferably 50 to 300 占 퐉, more preferably 80 to 200 占 퐉), and the plurality of semiconductor layers 30, 40, 50) usually have a thickness of 10 mu m or less. The trenches 401 and 402 or the holes h1 and h2 are formed in the substrate 10 and the wires 100 and 200 passing through the trenches 401 and 402 are formed to have substantially the same height It is possible to predict the optical and / or electrical characteristics of an optical device at a package level, and / or to check whether or not the optical and / or electrical characteristics of the optical device are defective, even though the optical / electrical characteristics of the optical device are measured at the chip level . (2) Problems in using vapor deposition (sputtering, E-beam deposition, etc.) and plating (by stacking atoms or molecules to form electrical paths) by using wire bonding in trenches 401 and 402 or holes h1 and h2 It is difficult to ensure the electrical stability), thereby ensuring the electrical stability of the device. (3) In addition, wire bonding is not used for electrical connection to the external electrical terminals (the lower electrodes 101 and 201 are used for electrical connection with the external electrical terminals, and the wires 100 and 200 are used only for the electrical connection within the optical element ), The use amount of gold (Au) can be remarkably reduced in wire bonding mainly using gold (Au). That is, in the present disclosure, wires 100 and 200 are used only in a chip-scale and not in a package-scale. In other words, in the present disclosure, the wire bonding is done within the width of the substrate 10. (4) Further, wire bonding is performed using the trenches 401 and 402 provided on the substrate 10 made of an insulating material so that the bottom surface of the trench functions as a wire bonding pad, while an electrical short It is possible to block the problem of Trench pads 301 and 302 are preferably provided at least in a portion of the trenches 401 and 402 (inside or around the trenches on the top surface of the substrate) to assist in securing the wires 100 and 200 to the trenches 401 and 402, as described below. Further, by forming the trench pads 301 and 302 with a metal (e.g., Ag, Al, Rh, or a combination thereof) having excellent reflectivity, it is possible to prevent light loss from occurring due to the trenches 401 and 402. In this case, the trench pads 301 and 302 are provided only on the side surfaces of the trenches, and may not function as pads for wire bonding. The uppermost layers of the trench pads 301 and 302 are formed in conformity with the materials of the wires 100 and 200 (e.g., Au, Cu, Pd, Ag, or their alloys), so that mechanical coupling with the wires 100 and 200 can be ensured. (Not shown) made of a dielectric material such as ODR or DBR may be added to the trench pads 301 and 302 and the trenches 401 and 402 and the trench pads 301 and 302 may be formed of a dielectric material ODR or DBR Of course, it can be configured. It is needless to say that the trench pads 301 and 302 may be electrically connected to the corresponding electrodes 70 and 80 or may be integrally formed continuously. As the substrate 10, a material having transparency and electrical insulation is used as a material having a thermal expansion coefficient and a lattice constant suitable for growth of a plurality of semiconductor layers 30, 40, and 50, and a sapphire substrate is typically used. When an electrically conductive semiconductor (for example, Si) is used for the growth substrate 10, it can be electrically connected to the wire 80 to be wire-bonded, and the trenches 401 and 402 need to be coated with insulation separately I do not. When the trench pads 301 and 302 are extended over the upper surface 11 of the substrate 10, insulation between the trench pads 301 and 302 and the substrate 10 is also required. Under such constraints, a semiconductor material such as AlN, GaN, SiC, ZnO, etc. may be considered as the substrate 10 and is not unusable if electrical insulation is ensured. On the other hand, by using a light-transmitting substrate, the device shown in Fig. 3 can function as a volume emitter.

도 4는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다. 도 3에 제시된 광소자와 달리, 제2 와이어(200)가 제2 전극(70)에 와이어 본딩되지 않고, 기판(10)의 상면(11)에서 제2 트렌치 패드(302)에 와이어 본딩되어 있다. 제2 와이어(200)와 제2 전극(70)의 전기적 연결은 인터커넥션(700)에 의해 이루어진다. 인터커넥션(700)은 반도체 공정에서 잘 알려진 증착 공정(예: 스퍼터링, E-beam 증착)을 통해 형성될 수 있다. 이때, 공정 수의 감소를 위해 제2 전극(70)을 생략하는 것도 가능하지만, 전류 확산 전극(60; 도 3 참조) 또는 제2 반도체층(50; 도 3 참조)과의 오믹 접촉 향상 즉, 소자 전체의 동작전압(Vf)을 안정적으로 낮추기 위해 구비되는 것이 바람직하다. 본 예에서, 상대적으로 높이 차가 큰 제2 전극(70)과의 전기적 연결에 인터커넥션(700)을 이용하였지만, 제1 전극(80)과 제1 와이어(100)의 전기적 연결에 인터커넥션을 이용할 수 있음은 물론이다. 전술한 바와 같이, 기판(10)이 광소자의 두께 대부분을 차지하므로, 트렌치(401,402; 도 3 참조) 내에 와이어를 형성함으로써, 칩 레벨에서, 패키지 레벨의 광학적 특성 및/또는 전기적 특성을 파악할 수 있음은 물론이다. 제1 트렌치(401) 및 제2 트렌치(402) 각각이 복수 개로 구비될 수 있음은 물론이며, 이들 중 일부를 복수의 반도체층(30,40,50)과 연결하지 않음으로써, 즉, 인터커넥션(700)을 형성하지 않음으로써, 방열(Heat Dissipation)에만 기능하도록 구성하는 것도 가능하다. 미설명 부호 1은 보호막(예: SiO2)이다.Fig. 4 is a diagram showing another example of the compound semiconductor optical device according to the present disclosure, wherein the group III nitride semiconductor light emitting device is taken as an example. The second wire 200 is not wire-bonded to the second electrode 70 but is wire-bonded to the second trench pad 302 from the top surface 11 of the substrate 10, unlike the optical device shown in Fig. 3 . The second wire (200) and the second electrode (70) are electrically connected by an interconnection (700). Interconnection 700 can be formed through well-known deposition processes (e.g., sputtering, E-beam deposition) in semiconductor processes. At this time, it is possible to omit the second electrode 70 in order to reduce the number of processes, but it is possible to improve the ohmic contact with the current diffusion electrode 60 (see FIG. 3) or the second semiconductor layer 50 (see FIG. 3) And is preferably provided to stably lower the operating voltage Vf of the entire device. In this example, although the interconnection 700 is used for electrical connection with the second electrode 70 having a relatively large height difference, an interconnection may be used for electrical connection between the first electrode 80 and the first wire 100 Of course. As described above, since the substrate 10 occupies most of the thickness of the optical device, the optical characteristics and / or the electrical characteristics of the package level can be grasped at the chip level by forming the wires in the trenches 401 and 402 Of course. It will be appreciated that a plurality of the first trenches 401 and the second trenches 402 may be provided, and some of them may not be connected to the plurality of semiconductor layers 30, 40, 50, It is also possible to configure only the heat dissipation by not forming the heat sink 700. Reference numeral 1 denotes a protective film (for example, SiO 2 ).

도 5 및 도 6은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자를 제조하는 방법의 일 예를 나타내는 도면으로서, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다.5 and 6 are diagrams showing an example of a method for manufacturing a compound semiconductor optical device according to the present disclosure, and are described taking a group III nitride semiconductor light emitting device as an example.

먼저, 기판(10) 위에, 복수의 반도체층(30,40,50)을 성장한다.First, a plurality of semiconductor layers 30, 40, and 50 are grown on a substrate 10.

다음으로, 제2 반도체층(50)과 활성층(40)을 제거하여, 제1 반도체층(30)에 노출 영역(31)을 형성한다.Next, the second semiconductor layer 50 and the active layer 40 are removed to form an exposed region 31 in the first semiconductor layer 30.

다음으로, 복수의 반도체층(30,40,50)을 제거하여, 기판(10)을 노출시킨다. 이러한 공정을 아이솔레이션 공정이라 한다.Next, the plurality of semiconductor layers 30, 40, and 50 are removed, and the substrate 10 is exposed. This process is called an isolation process.

다음으로, 보호막(1)을 형성한다.Next, a protective film 1 is formed.

다음으로, 트렌치(401,402)를 형성한다. 트렌치(401402)의 깊이(depth)와 직경(diameter)에 특별히 제한이 있는 것은 아니지만, 20~600㎛의 깊이(일반적으로 200㎛ 이상)와 20㎛ 정도의 폭을 가질 수 있다. 트렌치(401,402)의 갯수는 소자의 크기와 요구되는 사양에 따라 단수 개 또는 복수 개가 될 수 있다. 그 단면의 형상은 사용되는 레이저에 의해 규정되며, 일반적으로 원형에 가깝다.Next, trenches 401 and 402 are formed. Although the depth and diameter of the trench 401402 are not particularly limited, they may have a depth of 20 to 600 占 퐉 (generally 200 占 퐉 or more) and a width of about 20 占 퐉. The number of trenches 401, 402 may be a single number or a plurality of trenches depending on the size of the device and the required specifications. The shape of the cross section is defined by the laser used and is generally circular.

다음으로, 전류 확산 전극(60)을 형성한다.Next, the current diffusion electrode 60 is formed.

다음으로, 트렌치 패드(301,302)를 트렌치(401,402) 내에 형성한다. 제시된 예에서, 제1 전극(80)과 제2 전극(70)이 트렌치 패드(301,302)와 일체로 형성되었다. 즉, 트렌치 패드(301,302)가 트렌치(401,402)로부터 기판(10)의 상면(11)을 거쳐 복수의 반도체층(30,40,50)으로 이어지도록 형성되었다. 이와 달리, 트렌치 패드(301,302)를 생략하고, 제1 전극(80)과 제2 전극(70)을 형성하는 것도 가능하다. 또한, 트렌치 패드(301,302)가 트렌치(401,402)의 바닥면에만 형성되거나, 트렌치(401,402)의 측면에만 형성될 수 있음은 물론이다. 트렌치 패드(301,302)는 반사성이 우수한 물질(Ag, Al, Rh 또는 이들의 조합)로 이루어질 수 있으며, 와이어 본딩에 유리하는 물질(Au, Cu, Pd, Pt, Sn, In, Zn)과 조합하여 이루어질 수도 있다.Next, the trench pads 301 and 302 are formed in the trenches 401 and 402, respectively. In the example shown, the first electrode 80 and the second electrode 70 are formed integrally with the trench pads 301 and 302. That is, the trench pads 301 and 302 are formed so as to extend from the trenches 401 and 402 to the plurality of semiconductor layers 30, 40 and 50 through the upper surface 11 of the substrate 10. Alternatively, the trench pads 301 and 302 may be omitted, and the first electrode 80 and the second electrode 70 may be formed. It goes without saying that the trench pads 301 and 302 may be formed only on the bottom surfaces of the trenches 401 and 402 or only on the sides of the trenches 401 and 402. The trench pads 301 and 302 may be made of a material having excellent reflectivity (Ag, Al, Rh or a combination thereof) and may be combined with a material (Au, Cu, Pd, Pt, Sn, In, Zn) .

다음으로, 와이어 본딩(에: ball bonding)을 통해, 와이어(100,200)를 형성한다. 바람직하게는 와이어 본더를 이용하여 트렌치(401,402) 측에 먼저 본딩을 행하고(1차 와이어 본딩), 제1 전극(80) 및 제2 전극(70) 측을 본딩되게 한다(2차 와이어 본딩). 1차 와이어 본딩을 트렌치(401,402) 내에 행함으로써, 본딩된 와이어가 안정적으로 고정될 수 있으며, 개방된 제1 전극(80) 및 제2 전극(70) 측에 2차 와이어 본딩을 행함으로써, 2차 와이어 본딩이 제약 없이 행해질 수 있다. 또한 와이어(100,200)를 트렌치(401,402) 내에서 본딩없이 투입하여 형성하고, 제1 전극(80) 및 제2 전극(70) 측을 스티치 본딩(stitch bonding)되게 할 수도 있다. 이때 트렌치(401,402) 내 측면에 의해서 임시적으로 와이어(100,200)가 고정될 수 있다.Next, the wires 100 and 200 are formed through wire bonding. Preferably, the trenches 401 and 402 are first bonded (primary wire bonding) using a wire bonder, and the first electrode 80 and the second electrode 70 are bonded (second wire bonding). By performing the primary wire bonding in the trenches 401 and 402, the bonded wire can be stably fixed, and secondary wire bonding is performed on the opened first electrode 80 and the second electrode 70 side, Car wire bonding can be done without restriction. The wires 100 and 200 may be formed by being inserted into the trenches 401 and 402 without bonding so that the sides of the first electrode 80 and the second electrode 70 may be stitch bonded. At this time, the wires 100 and 200 may be temporarily fixed by the inner surfaces of the trenches 401 and 402.

다음으로 그리고 바람직하게는, 고정 물질(501,502)을 이용하여 트렌치(401,402)를 메운다. 이때 고정 물질(501,502)이 소자 상부 전체를 둘러싸도록 스핀 코팅 등을 할 수 있다. 이어서, 기판(10)의 하면(12)을 연마하여, 트렌치(401,402)가 기판(10)의 하면(12)으로 개방되도록 하여, 홀(h1,h2)이 되도록 한다. Next, and preferably, the fixtures 501, 502 are used to fill the trenches 401, 402. At this time, spin coating or the like can be performed so that the fixing materials 501 and 502 surround the entire device upper part. The lower surface 12 of the substrate 10 is polished so that the trenches 401 and 402 are opened to the lower surface 12 of the substrate 10 to be the holes h1 and h2.

마지막으로, 기판(10)의 하면(12)에 하부 전극(101,201)을 형성하고, 소자를 개별 칩으로 분리한다.Finally, the lower electrodes 101 and 201 are formed on the lower surface 12 of the substrate 10, and the elements are separated into individual chips.

도 7 및 도 8은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자를 제조하는 방법의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 하여 설명한다. 도 5와 트렌치(401,402)를 형성하는 공정까지는 동일하지만, 이후의 공정에 차이가 있다.Figs. 7 and 8 are diagrams showing another example of a method for producing a compound semiconductor optical device according to the present disclosure, wherein a group III nitride semiconductor light emitting device is taken as an example. 5 and steps of forming the trenches 401 and 402 are the same, but there is a difference in the subsequent steps.

본 예에서, 트렌치 패드(301,302)는 기판(10)의 상면(11)까지만 이어지고, 복수의 반도체층(30,40,50)으로는 이어지지 않는다.In this example, the trench pads 301, 302 extend only to the top surface 11 of the substrate 10 and do not extend to the plurality of semiconductor layers 30, 40, 50.

다음으로, 전류 확산 전극(60)을 형성한다.Next, the current diffusion electrode 60 is formed.

다음으로, 와이어(100,200)가 도 4에 제시된 형태로 형성된다. 이때 와이어(100,200)는 복수의 반도체층(30,40,50) 측으로 형성될 수도 있지만, 그 반대 측으로 형성될 수도 있다. 소자의 크기에 따라 선택될 수 있는 사항이다. 경우에 따라서는 트렌치 패드(301,302)가 기판(10)의 상면(11)에만 형성되어, 트렌치(401.402) 내에는 형성되어 있지 않을 수도 있다.Next, the wires 100 and 200 are formed in the shape shown in Fig. At this time, the wires 100 and 200 may be formed on the side of the plurality of semiconductor layers 30, 40 and 50, but may be formed on the opposite side. It can be selected according to the size of the device. In some cases, the trench pads 301 and 302 may be formed only on the upper surface 11 of the substrate 10 and not formed in the trench 401.402.

다음으로, 고정 물질(501,502; 예: 액상 유전물질(Silicone, Polyimide;PI, BCB, SOG))이 형성된다. 이때, 에폭시 계열의 물질로 코팅한 후, 플라즈마 클리너를 이용하여 와이어(100,200)를 노출시킬 수 있다.Next, a fixing material 501, 502 (e.g., a liquid dielectric material (Silicone, Polyimide; PI, BCB, SOG)) is formed. At this time, after coating with an epoxy-based material, the wires 100 and 200 may be exposed using a plasma cleaner.

다음으로, 인터커넥션(701,702)이 공기 중으로 노출된 와이어(100,200)를, 제1 반도체층(30)와 제2 반도체층(50)과 전기적으로 그리고 물리적으로 이어준다. 여기서 제1 전극(80)과 제2 전극(70)이 생략되었지만, 구비될 수 있음은 물론이다.Next, the wires 100 and 200, in which the interconnection 701 and 702 are exposed to air, are electrically and physically connected to the first semiconductor layer 30 and the second semiconductor layer 50. Here, although the first electrode 80 and the second electrode 70 are omitted, they may be provided.

다음으로, 기판(10)의 하면(12)을 연마하여, 트렌치(401,402)를 개방한다.Next, the lower surface 12 of the substrate 10 is polished, and the trenches 401 and 402 are opened.

마지막으로, 하부 전극(101,201)을 형성하고, 개별 소자로 분리한다.Finally, the lower electrodes 101 and 201 are formed and separated into individual elements.

도 9는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 다양한 예를 나타내는 도면으로서, 첫 번째 예에서, 트렌치 패드(301,302)가 복수의 반도체층으로 이어지고, 와이어(100,200)가 기판 상면 위의 트렌치 패드(301,302)로 이어진 형태가 제시되어 있고, 두 번째 예에서, 트렌치 패드(301,302)가 기판의 상면으로 이어지고, 와이어(100,200)가 기판 상면 위의 트렌치 패드(301,302)로 이어진 형태가 제시되어 있으며, 세 번째 예에서, 트렌치 패드(301,302)가 복수의 반도체층으로 이어지고, 와이어(100,200)가 복수의 반도체층 위의 트렌치 패드(301,302)로 이어진 형태가 제시되어 있고, 네 번째 예에서, 트렌치 패드(301,302)가 구비되지 않고, 와이어(100,200)가 복수의 반도체 위의 전극(70,80)으로 이어진 형태가 제시되어 있다.FIG. 9 shows various examples of the compound semiconductor optical device according to the present disclosure. In the first example, the trench pads 301 and 302 are connected to a plurality of semiconductor layers, and the wires 100 and 200 are connected to the trench pads 301 and 302, In the second example, the trench pads 301 and 302 are connected to the upper surface of the substrate, and the wires 100 and 200 are connected to the trench pads 301 and 302 on the upper surface of the substrate. In the third example The trench pads 301 and 302 are connected to a plurality of semiconductor layers and the wires 100 and 200 are connected to the trench pads 301 and 302 on a plurality of semiconductor layers. In the fourth example, A shape in which the wires 100 and 200 are connected to the electrodes 70 and 80 on a plurality of semiconductors is shown.

본 개시에 의하면, 개별 소자를 외부 전기 단자와 연결함에 있어(패키지 등을 형성함에 있어), 기존 래터럴 칩의 단점(절연성 성장 기판이 있어 방열에 어려움이 있음, 트렌치에 구비된 와이어를 이용하여 방열이 가능함)을 극복하는 한편, 플립 칩 본딩의 이점을 이용하고(전극이 외부 전기 단자와 직접 접촉하므로 방열이 우수함, 패키지 제작에서 와이어 본딩을 이용하지 않음), 또한 래터럴 칩의 형태를 유지함으로써, 플립 칩의 근본적인 한계(방열 특성이 우수한 소자이지만, 고효율 소자를 구현하기는 어려움)를 극복하고, 나아가 외부 전기 단자와의 연결에 있어, 와이어 본딩을 이용하지 않음으로써, 고가의 와이어의 비용을 현저히 줄일 수 있게 된다.According to the present disclosure, there is a disadvantage (in forming a package or the like) of connecting an individual element to an external electric terminal, a disadvantage of a conventional lateral chip (an insulating growth substrate is difficult to radiate heat, (Since the electrodes are in direct contact with the external electrical terminals, the heat dissipation is excellent, the wire bonding is not used in package manufacture), and by maintaining the shape of the lateral chip, By overcoming the fundamental limitation of the flip chip (which is a device with excellent heat dissipation characteristics, but it is difficult to realize a high-efficiency device), and by not using wire bonding in connection with external electric terminals, .

도 10 및 도 11은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자 구현의 일 예를 나타내는 도면으로서, 제1 전극(80)과 제2 전극(70)이 각각 가지(f1,f2)를 가지는 형태이며, 전극(70,80) 내에 트렌치(401,402)를 형성하고, 각각의 트렌치(401,402)로부터 와이어(100,200)를 이용하여 인접한 본딩 패드(b1,b2)에 전기적으로 연결한다. 이러한 구성을 통해 와이어의 사용량을 현저히 줄일 수 있게 된다. 본딩 패드(b1,b2)는 전극(70,80)의 일부로서 금속으로 형성되며, 트렌치(401,402)에 먼저 1차 와이어 본딩을 하고, 본딩 패드(b1,b2)에 2차 와이어 본딩이 이루어질 수 있다. 2차 와이어 본딩을 위해서 본딩 패드(b1,b2)의 폭(Width)은 사용되는 와이어 직경(Wire Diameter) 보다는 적어도 동등 이상의 너비를 갖는 것이 바람직하다. 반면에 발광소자 경우, 광추출을 극대화하기 위해서는 가지(f1,f2)의 폭(Width)을 최소화해야 하는 상황이어서 후술하는 도 11에서와 같이, 제1 전극(80) 및 제2 전극(70)의 형상 및 위치, 그리고 여기에 연결된 와이어 형태를 다양하게 설계할 수 있다. 또한 와이어 본딩이 있기 전 또는 후에, 웨이퍼 레벨(Wafer-level) 또는 칩 레벨(Chip-level)에서 개별 칩에 대한 광학적 특성 및/또는 전기적 특성을 측정(Probing)해서 소팅(Sorting)하는 공정이 반드시 필요한데, 이러한 의미에서, 본딩 패드(b1,b2)는 광소자 검사부로 기능한다. 더 바람직하게는 2차 와이어 본딩(예: 스티치 본딩)과 광소자 검사부 기능을 안정적으로 하기 위해서는 본딩 패드(b1,b2) 영역만 제외하고 투명한 전기 절연성 물질(SiO2, SiNx, SiON)로 전체를 보호하는 것이 좋다. 즉, 도 5에 도시된 것과 같은 보호막(1)을 본딩 패드(b1,b2) 주변을 제외한 영역에 형성하는 것이 좋다. 도 11에는 본딩 패드(b1,b2)의 다양한 형상 및 위치와, 여기에 연결된 와이어 형태가 제시되어 있다. 와이어(100,200)가 트렌치(401,402)로부터 전극(70,80)으로 이어짐으로써, 와이어(100,200)에 의한 광 흡수를 최소할 수 있는 이점도 가진다. 즉, 전극(70,80) 위에 와이어(100,200)가 위치함으로써, 전극(70,80)에 의한 빛 흡수는 있을지라도 와이어(100,200)에 의한 빛 흡수는 감소하게 되는 것이다. 가지 전극의 형태가 이용되는 경우에, 가지 전극에 트렌치(401,402)와 본딩 패드(b1,b2)의 형성을 위한 폭 확장부(A)를 형성함으로써, 이러한 구성이 가능해진다. 가지 전극(f1,f2) 및 본딩 패드(b1,b2)가 형성된 부분이 트렌치가 형성된 전극 부분과 분리되고, 와이어에 의해 전기적으로 연결될 수 있음은 물론이며, 가지 전극(f1,f2) 없이 본딩 패드(b1,b2)만 구비될 수 있음도 물론이다.10 and 11 are views showing an example of a compound semiconductor optical device according to the present disclosure in which the first electrode 80 and the second electrode 70 are in the form having branches f1 and f2, Trenches 401 and 402 are formed in the trenches 70 and 80 and electrically connected to the adjacent bonding pads b1 and b2 using the wires 100 and 200 from the trenches 401 and 402, respectively. This configuration can significantly reduce the amount of wire used. The bonding pads b1 and b2 are formed of metal as a part of the electrodes 70 and 80 and are subjected to first wire bonding to the trenches 401 and 402 and second wire bonding to the bonding pads b1 and b2 have. For the secondary wire bonding, it is preferable that the width of the bonding pads b1 and b2 is at least equal to or greater than the wire diameter used. On the other hand, in the case of the light emitting device, in order to maximize the light extraction, the widths of the branches f1 and f2 must be minimized. Therefore, the first electrode 80 and the second electrode 70, The shape and position of the wire, and the shape of the wire connected thereto. In addition, it is necessary to perform a process of measuring and optical and / or electrical characteristics of individual chips at a wafer level (wafer level) or a chip level (chip level) before or after wire bonding, In this sense, the bonding pads b1 and b2 function as an optical element inspection unit. (SiO 2 , SiN x , SiON) except the bonding pads (b 1 and b 2 ) are formed in order to stably perform the secondary wire bonding (for example, stitch bonding) . That is, it is preferable that the protective film 1 as shown in Fig. 5 is formed in a region except the periphery of the bonding pads b1 and b2. Fig. 11 shows various shapes and positions of the bonding pads b1 and b2 and a wire form connected thereto. The wires 100 and 200 extend from the trenches 401 and 402 to the electrodes 70 and 80 so that the light absorption by the wires 100 and 200 can be minimized. That is, since the wires 100 and 200 are disposed on the electrodes 70 and 80, light absorption by the wires 100 and 200 is reduced even though light is absorbed by the electrodes 70 and 80. This configuration is made possible by forming the trenches 401 and 402 in the branch electrode and the width extension A for forming the bonding pads b1 and b2 when the shape of the branch electrode is used. The portion where the branch electrodes f1 and f2 and the bonding pads b1 and b2 are formed can be separated from the electrode portion where the trench is formed and can be electrically connected by the wire. (b1, b2) may be provided.

도 12는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자 구현의 다른 예를 나타내는 도면으로서, 각각 하나의 하부 전극(101,201)에 대해 복수의 트렌치(401,402)와 복수의 와이어 본딩이 형성된 예가 제시되어 있다.12 shows another example of the implementation of the compound semiconductor optical device according to the present disclosure, wherein an example in which a plurality of trenches 401 and 402 and a plurality of wire bonds are formed for one lower electrode 101 and 201, respectively.

도 13은 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자 구현의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 하나의 기판(10)에 복수 개의 발광부(A,B)가 직렬 또는 병렬로 연결되어 있다. 복수의 발광부(A,B) 모두를 와이어(W1,W2,W3,W4)로 연결해도 좋고, 와이어(W1,W4)와 인터커넥션(C1,C2)의 조합으로 연결해도 좋다. 모두 와이어(W1,W2,W3,W4)로 연결할 때, 기판(10)의 하면(12)에 와이어(W2,W3)를 연결하는 브릿지(B1)가 필요하다.13 is a diagram showing another example of a compound semiconductor optical device according to the present disclosure, in which a plurality of light emitting portions A and B are connected in series or in parallel to one substrate 10. All of the plurality of light emitting portions A and B may be connected by wires W1, W2, W3 and W4 or may be connected by a combination of wires W1 and W4 and interconnection C1 and C2. A bridge B1 for connecting the wires W2 and W3 to the lower surface 12 of the substrate 10 is required when all the wires W1, W2, W3 and W4 are connected.

도 14는 와이어 본딩의 일 예를 나타내는 사진으로서, 볼 본딩(Ball Bonding)의 일 예가 제시되어 있다. 좌측 아래 쪽 사진이 1차 와이어 본딩을 나타내고, 우측 아래 쪽 사진이 2차 와이어 본딩을 나타낸다. 1차 와이어 본딩의 경우에, 와이어 본딩이 시작되는 곳으로, 와이어의 고정을 위해 패드 위에서 못머리(nail head)와 같은 형상을 가지며, 반면 2차 와이어 본딩(예: Stitch Bonding)의 경우에는 와이어를 끊어야 하므로, 패드 위에서 짓눌러진 형상을 가지며, 와이어의 방해없이 상부가 개방된 형태를 가진다. 따라서, 도 3에 도시된 전극(70,80) 또는 도 10에 도시된 본딩 패드(b1,b2)에 2차 와이어 본딩을 행함으로써, 와이어 본딩 후에도 프로빙(probing) 탐침(3; 도 15 참조)을 접촉시켜 칩 레벨에서 광학적 특성 및/또는 전기적 특성의 검사 및 소팅을 행할 수 있게 되는 것이다.FIG. 14 is a photograph showing an example of wire bonding, and shows an example of ball bonding. The lower left picture shows the primary wire bonding and the lower right picture shows the secondary wire bonding. In the case of primary wire bonding, where the wire bonding begins, it has the same shape as a nail head on the pad for securing the wire whereas in the case of secondary wire bonding (e.g., Stitch Bonding) So that it has a shape that is crushed on the pad and has an open top without interfering with the wire. Therefore, the probing probe 3 (see Fig. 15) can be obtained even after the wire bonding by performing the secondary wire bonding to the electrodes 70 and 80 shown in Fig. 3 or the bonding pads b1 and b2 shown in Fig. It is possible to perform inspection and sorting of optical characteristics and / or electrical characteristics at the chip level.

도 15는 본 개시에 따른 화합물 반도체 광소자의 또 다른 예를 나타내는 도면으로서, 도 14와 관련하여 설명된 관점(성장 기판(10)을 관통하는 전기적 통로를 가지며, 2차 와이어 본딩된 전극(70,80) 또는 본딩 패드(b1,b2)를 구비하는 화합물 반도체 광소자)에서, 본 개시는 트렌치(401,402)에는 와이어(100,200)가 구비되지 않는 형태로 확장될 수 있으며, 트렌치(401,402)는 도금, 증착, 도전성 물질의 소결, 도전성 물질의 삽입 등의 방법으로, 도통 가능한 물질이 인서트(503,504)의 형태로 삽입될 수 있다면, 그 물질과 방법에 제한없이 형성될 수 있다. 또한 트렌치(401,402)로부터 홀(h1,h2)이 형성된 것이 아니라, 처음부터 상면(11)으로부터 하면(12)까지 관통되어 있는 개구 내지 홀(h1,h2)의 형태를 가져도 좋다. 바람직하게는, 와이어 본딩을 확실히 하기 위해, 트렌치 패드(301,302)가 구비될 수 있다. 도 15에 제시된 예에서, 트렌치 패드(301,302)는 트렌치(401,402) 위에 구비될 수 있으므로, 단순히 패드라 칭할 수 있다. 트렌치(301,302)의 일부에만 인서트(503,504)가 구비되고 그 위에 트렌치 패드(401,402)가 구비될 수 있으며, 트렌치(301,302)에 트렌치 패드(401,402)을 형성한 다음, 인서트(503,504)을 형성할 수 있음도 물론이다. 또한, 바람직하게는 도 6의 최종 도면에 도시된 바와 같이, 광소자의 상면 전체 걸쳐서 보호막을 형성할 수 있으며, 보호막은 고정 물질(501,502)을 스핀 코팅하거나, SiO2와 같은 유전체 물질을 증착하는 등의 방법으로 형성될 수 있다. 칩 레벨의 검사를 보호막 형성 이후에 하는 경우라면, 전극(70,80) 또는 본딩 패드(b1,b2) 영역은 보호막을 형성하지 않는 것도 가능하다. 예를 들어, 보호막(2; 예: SiO2)을 먼저 형성하고, 와이어(100,200)를 본딩하는 것도 가능하다. 도시된 예에서, 제1 전극(80)이 복수의 반도체층(30,40,50)의 높이보다 낮은 높이로 도시되었지만, 복수의 반도체층(30,40,50)의 에칭(Etching)의 정도와 제1 전극(80)의 구성에 따라 제1 전극(80)이 복수의 반도체층(30,40,50)보다 높은 높이를 가질 수 있다. 트렌치(401,402) 내부에 와이어 본딩하는 경우에, 웨지 본딩(wedge bonding)을 이용하기가 쉽지 않지만, 도 15에서와 같이, 트렌치(401,402)가 인서트(503,503)로 메워진 경우에, 웨지 본딩을 이용하는 것도 가능하며, 이 경우에 전극(70,80) 또는 본딩 패드(b1,b2)는 2차 와이어 본딩되지 않고, 1차 와이어 본딩되는 것도 가능하다. 따라서 광소자 검사부는 볼 본딩의 2차 와이어 본딩으로서 스티치 본딩(Stitich Bonding)되거나 웨지 본딩의 1차 또는 2차 와이어 본딩으로서 웨지 본딩(Wedge Bonding)될 수 있다. 도 16에 웨지 본딩의 일 예를 나타내었다. 도 15에 제시된 기술이 본 개시에 전체에 걸쳐 적용될 수 있음은 물론이다.15 is a view showing another example of a compound semiconductor optical device according to the present disclosure. In the viewpoint described with reference to FIG. 14 (having an electrical path passing through the growth substrate 10, the second wire-bonded electrodes 70, The present disclosure can be extended to the trenches 401 and 402 without the wires 100 and 200 and the trenches 401 and 402 can be formed by plating, If a conductive material can be inserted in the form of inserts 503 and 504 by a method such as vapor deposition, sintering of a conductive material, insertion of a conductive material, etc., it can be formed without limitation to the material and method. The holes h1 and h2 may not be formed from the trenches 401 and 402 but may have the form of openings or holes h1 and h2 penetrating from the top surface 11 to the bottom surface 12 from the beginning. Preferably, to ensure wire bonding, trench pads 301, 302 may be provided. In the example shown in FIG. 15, the trench pads 301 and 302 can be provided on the trenches 401 and 402, and thus can be simply referred to as pads. Inserts 503 and 504 may be provided on only a portion of the trenches 301 and 302 and trench pads 401 and 402 may be provided on the trenches 301 and 302. Trench pads 401 and 402 may be formed on the trenches 301 and 302, Of course it is. 6, a protective layer may be formed over the entire upper surface of the optical device, and the protective layer may be formed by spin coating the fixing materials 501 and 502, or by depositing a dielectric material such as SiO 2 . ≪ / RTI > It is also possible that the electrodes 70 and 80 or the bonding pads b1 and b2 do not form a protective film if chip level inspection is performed after forming the protective film. For example, it is also possible to form the protective film 2 (for example, SiO 2 ) first, and bond the wires 100 and 200. Although the first electrode 80 is illustrated as being lower in height than the plurality of semiconductor layers 30, 40 and 50 in the illustrated example, the degree of etching of the plurality of semiconductor layers 30, The first electrode 80 may have a higher height than the plurality of semiconductor layers 30, 40, and 50 depending on the configuration of the first electrode 80 and the first electrode 80. [ Although it is not easy to use wedge bonding in the case of wire bonding inside the trenches 401 and 402, when the trenches 401 and 402 are filled with the inserts 503 and 503, as in Fig. 15, In this case, it is also possible that the electrodes 70 and 80 or the bonding pads b1 and b2 are not subjected to secondary wire bonding but primary wire bonding. Therefore, the optical element inspection unit can be wedge bonded as a secondary wire bonding of ball bonding or a primary or secondary wire bonding of wedge bonding. 16 shows an example of wedge bonding. It goes without saying that the technique shown in Fig. 15 can be applied to this entire disclosure.

화합물 반도체 광소자를 제조하는 방법의 관점에서, 본 개시는 성장 기판(10)에 복수의 반도체층(30,40,50)을 성장시키는 단계; 적어도 일부가 와이어(100,200)로 이루어진 전기적 통로를 성장 기판(10)의 하면(12)으로부터 복수의 반도체층(30,40,50)으로 이어지도록 형성하되, 와이어(100 또는 200)가 복수의 반도체층(30,40,50)의 광소자 검사부(70,80,b1,b2)를 볼 본딩이 아닌 방법으로 와이어 본딩되도록 하는 단계; 와이어가 와이어 본딩된 광소자 검사부(70,80,b1,b2)를 통해 칩 레벨에서(패키지 레벨 이전, 즉 외부 전기 단자에 연결하기 이전에) 광학적 특성 및/또는 전기적 특성을 검사하는 단계;를 포함한다.In view of the method of manufacturing a compound semiconductor optical device, the present disclosure relates to a method of manufacturing a compound semiconductor optical device, comprising: growing a plurality of semiconductor layers (30, 40, 50) on a growth substrate (10); An electrical path made up of at least a part of the wires 100 and 200 is formed so as to extend from the lower surface 12 of the growth substrate 10 to the plurality of semiconductor layers 30 and 40 and 50, B1, b2) of the layers (30, 40, 50) by wire bonding rather than by ball bonding; Inspecting the optical and / or electrical characteristics at the chip level (prior to the package level, i.e. prior to connection to the external electrical terminal) through the optical element inspectors 70, 80, b1, b2, .

이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Various embodiments of the present disclosure will be described below.

(1) 화합물 반도체 광소자에 있어서, 상면과 상면에 대향하는 하면을 가지는 투광성 기판; 기판의 상면 측에 성장되는 복수의 반도체층;으로서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층; 기판의 상면으로부터 하면을 향해 형성된 제1 및 제2 트렌치;로서, 기판의 하면이 연마되어 기판의 하면 측으로 개방되는 제1 및 제2 트렌치; 기판의 상면으로부터 기판의 하면 측으로 개방된 제1 트렌치를 거쳐 제1 반도체층으로 이어지는 제1 전기적 통로; 그리고, 기판의 상면으로부터 기판의 하면 측으로 개방된 제2 트렌치를 거쳐 제2 반도체층으로 이어지는 제2 전기적 통로;를 포함하며, 제1 전기적 통로와 제2 전기적 통로 각각은 트렌치 내에서 와이어를 구비하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자. 여기서, 전기적 통로는 하부 전극, 와이어, 트렌치 패드, 인터커넥션, 그리고 제1 전극 및 제2 전극의 조합으로 이루어질 수 있으며, 와이어만으로 이루어질 수 있다.(1) A compound semiconductor optical device comprising: a translucent substrate having a top surface and a bottom surface facing the top surface; A plurality of semiconductor layers grown on an upper surface side of the substrate, the first semiconductor layer having a first conductivity, the second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, A plurality of semiconductor layers including an active layer interposed between the semiconductor layers; First and second trenches formed from an upper surface to a lower surface of the substrate, the first trench and the second trench being formed by polishing the lower surface of the substrate and opening to the lower surface side of the substrate; A first electrical path leading from the top surface of the substrate to the first semiconductor layer via a first trench open to the bottom surface side of the substrate; And a second electrical path leading from the top surface of the substrate to the second semiconductor layer via a second trench opened to the bottom surface side of the substrate, wherein each of the first electrical path and the second electrical path includes a wire in the trench Wherein the compound semiconductor optical device is a compound semiconductor optical device. Here, the electrical path may be a combination of a lower electrode, a wire, a trench pad, an interconnection, and a first electrode and a second electrode, and may be formed of only a wire.

(2) 제1 전기적 통로의 와이어 및 제2 전기적 통로의 와이어 중의 적어도 하나는 복수의 반도체층으로 이어지는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(2) at least one of the wires of the first electrical path and the wires of the second electrical path lead to a plurality of semiconductor layers.

(3) 제1 전기적 통로의 와이어 및 제2 전기적 통로의 와이어 중의 적어도 하나는 기판의 상면까지 이어지는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(3) at least one of the wires of the first electrical path and the wires of the second electrical path extend to the top surface of the substrate.

(4) 제1 전기적 통로의 와이어 및 제2 전기적 통로의 와이어 각각이 본딩되는 트렌치 패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(4) a trench pad to which the wires of the first electrical path and the wires of the second electrical path are bonded, respectively.

(5) 제1 전기적 통로의 트렌치 패드 및 제2 전기적 통로의 트렌치 패드 중의 적어도 하나는 해당 트렌치 내에 구비되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(5) The compound semiconductor optical device according to claim 1, wherein at least one of the trench pads of the first electrical path and the trench pads of the second electrical path is provided in the trench.

(6) 제1 전기적 통로의 트렌치 패드 및 제2 전기적 통로의 트렌치 패드 중의 적어도 하나는 기판의 상면에 구비되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(6) The compound semiconductor optical device according to claim 1, wherein at least one of the trench pad of the first electrical path and the trench pad of the second electrical path is provided on the upper surface of the substrate.

(7) 제1 전기적 통로의 트렌치 패드 및 제2 전기적 통로의 트렌치 패드 중의 적어도 하나는 복수의 반도체층 위에 구비되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(7) The compound semiconductor optical device according to claim 1, wherein at least one of the trench pads of the first electrical path and the trench pads of the second electrical path is provided on the plurality of semiconductor layers.

(8) 제1 트렌치 및 제2 트렌치에서, 각각의 와이어를 고정하는 고정 물질;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(8) A compound semiconductor optical device comprising a first trench and a second trench, wherein the fixing material fixes the respective wires.

(9) 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극;을 포함하며, 제1 트렌치가 제1 전극 내에 위치되고, 제2 트렌치가 제2 전극 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(9) a first electrode electrically connected to the first semiconductor layer; And a second electrode electrically connected to the second semiconductor layer, wherein the first trench is located in the first electrode and the second trench is located in the second electrode.

(10) 제1 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극; 그리고, 제2 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극;을 포함하며, 제1 전극 및 제2 전극 각각으로부터 가지 전극이 뻗어 있고, 각각의 가지 전극에는 가지 전극의 폭이 확장되어 형성되며, 와이어가 본딩되는 본딩 패드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(10) a first electrode electrically connected to the first semiconductor layer; And a second electrode electrically connected to the second semiconductor layer, wherein a branch electrode extends from each of the first electrode and the second electrode, the width of the branched electrode is extended to each branch electrode, Wherein the bonding pads are bonded to the substrate.

(11) 제1 전극 및 제2 전극 각각으로부터 가지 전극이 뻗어 있고, 각각의 가지 전극에는 가지 전극의 폭이 확장되어 형성되며, 와이어가 본딩되는 본딩 패드가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(11) A compound semiconductor light emitting device as set forth in any one of (1) to (8), wherein a branched electrode extends from each of the first electrode and the second electrode, device.

(12) 제1 반도체층 위에 구비되는 제1 전극; 그리고, 제2 반도체층 위에 구비되는 제2 전극;을 포함하며, 제1 트렌치가 제1 전극 내에 위치되고, 제2 트렌치가 제2 전극 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(12) a first electrode provided on the first semiconductor layer; And a second electrode provided on the second semiconductor layer, wherein the first trench is located in the first electrode and the second trench is located in the second electrode.

(13) 제1 트렌치 및 제2 트렌치는 복수의 반도체층 내에 위치하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(13) The compound semiconductor optical device according to (13), wherein the first trench and the second trench are located in a plurality of semiconductor layers.

(14) 제1 반도체층 위에 구비되는 제1 광소자 검사부; 그리고, 제2 반도체층 위에 구비되는 제2 광소자 검사부;를 포함하는 것을 특징으로 화합물 반도체 광소자.(14) a first optical element inspection unit provided on the first semiconductor layer; And a second optical element inspection unit provided on the second semiconductor layer.

(15) 기판 하면에서 제1 및 제2 전기적 통로 각각에 형성되는 제1 및 제2 하부 전극;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(15) A compound semiconductor optical device comprising first and second lower electrodes respectively formed on first and second electrical passages on a bottom surface of a substrate.

(16) 제1 및 제2 전기적 통로 중의 하나는 해당 와이어를 복수의 반도체층으로 전기적으로 연결하는 인터커넥션;을 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(16) The compound semiconductor optical device according to claim 1, wherein one of the first and second electrical paths includes an interconnection electrically connecting the corresponding wire to a plurality of semiconductor layers.

(17) 화합물 반도체 광소자에 있어서, 상면과 상면에 대향하는 하면을 가지며, 상면으로부터 하면을 관통하는 개구를 구비하는 성장 기판; 기판의 상면 측에 성장되는 복수의 반도체층;으로서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층; 기판의 하면으로부터 개구를 거쳐 복수의 반도체층으로 이어지는 전기적 통로;로서, 적어도 일부가 와이어로 이루어지는 전기적 통로; 그리고, 복수의 반도체층과 전기적으로 접촉하며, 전기적 통로를 이루는 와이어가 본딩되어 있는 광소자 검사부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자. 여기서, 개구는 성장 기판(10)에 트렌치(401,402)를 형성한 다음, 성장 기판(10)의 하면(12)을 연마함으로써 형성되거나, 처음부터 성장 기판(10)의 상면(11)으로 하면(12)을 관통하는 드릴링을 함으로써 형성될 수 있다. 전기적 통로는 도 3에 도시된 바와 같이 와이어(100,200)만으로 이루어지거나, 도 15에 도시된 바와 같이 와이어(100,200)와 인서트(503,504)의 조합으로 이루어질 수 있다. 부가적으로 하부 전극(101,201), 트렌치 패드(301,302) 및 고정물질(501,502)을 포함할 수 있다. 광소자 검사부는 도 3 내지 도 13 및 도 15에 도시된 다양한 형태일 수 있으며, 전극(70,80)은 도 3에 도시된 바와 같이, 패드 형상이거나, 도 11에 도시된 바와 같이, 패드와 가지 전극의 조합일 수 있다.(17) A compound semiconductor optical device comprising: a growth substrate having an upper surface and a lower surface opposite to the upper surface, the opening having an opening penetrating the lower surface from the upper surface; A plurality of semiconductor layers grown on an upper surface side of the substrate, the first semiconductor layer having a first conductivity, the second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, A plurality of semiconductor layers including an active layer interposed between the semiconductor layers; An electrical passage leading from the bottom surface of the substrate to the plurality of semiconductor layers via an opening, the electrical passage comprising at least a part of a wire; And an optical element inspecting portion electrically connected to the plurality of semiconductor layers and having wires electrically connected to each other. The opening is formed by forming the trenches 401 and 402 in the growth substrate 10 and then polishing the lower surface 12 of the growth substrate 10 or by forming the trenches 401 and 402 on the upper surface 11 of the growth substrate 10 12 through drilling. The electrical path may consist of only the wires 100, 200 as shown in FIG. 3, or a combination of the wires 100, 200 and the inserts 503, 504 as shown in FIG. In addition, it may include lower electrodes 101 and 201, trench pads 301 and 302, and fixing materials 501 and 502. The optical element inspection portion may be in various forms as shown in FIGS. 3 to 13 and 15, and the electrodes 70 and 80 may be pad-shaped, as shown in FIG. 3, May be a combination of branch electrodes.

(18) 전기적 통로는 개구 내부에서 와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(18) The compound semiconductor optical device according to claim 1, wherein the electrical passage comprises a wire inside the opening.

(19) 전기적 통로는 개구 내부에 도전성 물질로 된 인서트;를 포함하며, 와이어는 개구 외부에서 인서트에 전기적으로 연결되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(19) The compound semiconductor optical device as claimed in any one of the preceding claims, wherein the electrical passage comprises an insert made of a conductive material inside the opening, and the wire is electrically connected to the insert outside the opening.

(20) 전기적 통로는 트렌치 패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(20) The compound semiconductor optical device according to claim 1, wherein the electrical path comprises a trench pad.

(21) 트렌치 패드는 개구 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(21) The compound semiconductor optical device as set forth in any one of the preceding claims, wherein the trench pad is provided inside the opening.

(22) 복수의 반도체층에 전기적으로 연결되는 전극;을 포함하며, 광소자 검사부는 전극의 일부인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(22) An electrode electrically connected to a plurality of semiconductor layers, wherein the optical element inspection portion is a part of an electrode.

(23) 전극은 가지 전극;과 가지 전극의 폭이 확장되어 형성되는 본딩 패드;를 포함하며, 본딩 패드가 광소자 검사부로 기능하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(23) The compound semiconductor optical device according to any one of the above (1) to (3), wherein the electrode comprises a branch electrode and a bonding pad having an extended width of the branch electrode.

(24) 개구는 전극 내에 위치되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(24) is located in the electrode.

(25) 전극은 가지 전극;과 가지 전극의 폭이 확장되어 형성되는 본딩 패드;를 포함하며, 본딩 패드가 광소자 검사부로 기능하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(25) The compound semiconductor optical device according to any one of (1) to (25), wherein the electrode comprises a branch electrode and a bonding pad having a wide width of the branch electrode.

(26) 광소자 검사부는 스티치 본딩 또는 웨지 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(26) The compound semiconductor optical device according to (26), wherein the optical element inspection portion is stitch-bonded or wedge-bonded.

(27) 광소자 검사부는 2차 와이어 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.(27) The compound semiconductor optical device according to (27), wherein the optical element inspection portion is secondary-wire-bonded.

본 개시에 따른 하나의 화합물 반도체 광소자에 의하면, 다이 본딩 이전에 와이어 본딩된 화합물 반도체 광소자의 광학적 특성 및/또는 전기적 특성을 검사할 수 있게 된다.According to one compound semiconductor optical device according to the present disclosure, optical and / or electrical characteristics of a compound semiconductor optical device wire-bonded prior to die bonding can be inspected.

본 개시에 따른 다른 하나의 화합물 반도체 광소자에 의하면, 트렌치를 이용하여 기판에 홀을 만들고 이 홀을 통해 전류를 공급함으로써, 소자의 열 방출을 용이하게 하는 한편, 고효율 소자를 제공할 수 있게 된다.According to another compound semiconductor optical device according to the present disclosure, a hole is formed in a substrate using a trench and current is supplied through the hole, thereby facilitating heat dissipation of the device and providing a high-efficiency device .

본 개시에 따른 다른 하나의 화합물 반도체 광소자에 의하면, 트렌치를 이용하여 기판에 홀을 만들고 이 홀을 통해 전류를 공급함으로써, 고효율 볼륨 에미터를 제조할 수 있게 된다.According to another compound semiconductor optical device according to the present disclosure, a hole is made in a substrate using a trench, and current is supplied through the hole, thereby making it possible to manufacture a high-efficiency volume emitter.

본 개시에 따른 또 다른 하나의 화합물 반도체 광소자에 의하면, 트렌치를 이용하여 기판에 홀을 만들고 이 홀을 통해 전류를 공급함으로써, 와이어 본딩에 이용되는 금의 소모를 현저히 줄일 수 있게 된다. According to another compound semiconductor optical device according to the present disclosure, a hole is made in a substrate by using a trench, and current is supplied through the hole, so that consumption of gold used for wire bonding can be remarkably reduced.

기판(10), 제1 반도체층(30), 활성층(40), 제2 반도체층(50), 트렌치 패드(301,302), 트렌치(401,402)The substrate 10, the first semiconductor layer 30, the active layer 40, the second semiconductor layer 50, the trench pads 301 and 302, the trenches 401 and 402,

Claims (11)

화합물 반도체 광소자에 있어서,
상면과 상면에 대향하는 하면을 가지며, 상면으로부터 하면을 관통하는 개구를 구비하는 성장 기판;
기판의 상면 측에 성장되는 복수의 반도체층;으로서, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층, 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층;
기판의 하면으로부터 개구를 거쳐 복수의 반도체층으로 이어지는 전기적 통로;로서, 적어도 일부가 와이어로 이루어지는 전기적 통로; 그리고,
복수의 반도체층과 전기적으로 접촉하며, 전기적 통로를 이루는 와이어가 본딩되어 있는 광소자 검사부;를 포함하며,
전기적 통로는 개구 내부에서 와이어를 포함하고, 와이어를 통해 개구 내의 전기적 연결을 형성하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.In a compound semiconductor optical device,
A growth substrate having an upper surface and a lower surface opposed to the upper surface and having an opening penetrating the lower surface from the upper surface;
A plurality of semiconductor layers grown on an upper surface side of the substrate, the first semiconductor layer having a first conductivity, the second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, A plurality of semiconductor layers including an active layer interposed between the semiconductor layers;
An electrical passage leading from the bottom surface of the substrate to the plurality of semiconductor layers via an opening, the electrical passage comprising at least a part of a wire; And,
And an optical element inspecting portion electrically connected to the plurality of semiconductor layers and having wires electrically connected thereto,
Wherein the electrical passageway comprises a wire within the aperture and forms an electrical connection in the aperture through the wire. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
전기적 통로는 트렌치 패드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.The method according to claim 1,
Wherein the electrical pathway comprises a trench pad. 청구항 4에 있어서,
트렌치 패드는 개구 내부에 구비되는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.The method of claim 4,
Wherein the trench pad is provided inside the opening. 청구항 1에 있어서,
복수의 반도체층에 전기적으로 연결되는 전극;을 포함하며,
광소자 검사부는 전극의 일부인 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.The method according to claim 1,
And an electrode electrically connected to the plurality of semiconductor layers,
Wherein the optical element inspection portion is a part of an electrode. 청구항 6에 있어서,
전극은 가지 전극;과 가지 전극의 폭이 확장되어 형성되는 본딩 패드;를 포함하며,
본딩 패드가 광소자 검사부로 기능하는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.The method of claim 6,
The electrode includes a branch electrode and a bonding pad formed by extending a width of the branch electrode,
Wherein the bonding pad functions as an optical element inspection portion. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
광소자 검사부는 스티치 본딩 또는 웨지 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.The method according to claim 1,
Wherein the optical element inspection portion is stitch-bonded or wedge-bonded. 청구항 1에 있어서,
광소자 검사부는 2차 와이어 본딩되어 있는 것을 특징으로 하는 화합물 반도체 광소자.The method according to claim 1,
Wherein the optical element inspection portion is secondary-wire-bonded.
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