KR102029861B1 - 발광 소자 제조 방법, 발광 소자 제조 장치 및 이에 의해 제조된 발광 소자 - Google Patents

발광 소자 제조 방법, 발광 소자 제조 장치 및 이에 의해 제조된 발광 소자 Download PDF

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Abstract

발광 소자 제조 장치는, 발광 구조물을 포함하는 웨이퍼의 두께를 줄이기 위해 웨이퍼의 상면을 연마하기 위한 연마 부재와, 연마 처리된 웨이퍼의 주변 영역으로 휨 방지 부재를 형성하기 위한 가압 부재를 포함한다.

Description

발광 소자 제조 방법, 발광 소자 제조 장치 및 이에 의해 제조된 발광 소자{Method of manufacturing a light emitting device, apparatus for manufacturing a light emitting device and light emitting device manufactured by the apparatus}
실시예는 발광 소자 제조 방법에 관한 것이다.
실시예는 발광 소자 제조 장치에 관한 것이다.
실시예는 그 제조 장치에 의해 제조된 발광 소자에 관한 것이다.
발광 소자 및 발광 소자 패키지에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다.
발광 소자는 예컨대 반도체 물질로 형성되어 전기 에너지를 빛으로 변환하여 주는 반도체 발광 소자 또는 반도체 발광 다이오드이다.
발광 소자는 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다. 이에 기존의 광원을 반도체 발광 소자로 대체하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다.
발광 소자는 실내외에서 사용되는 각종 램프, 액정표시장치의 백라이트 유닛, 전광판과 같은 표시 소자, 가로등과 같은 조명 소자로서 사용이 증가되고 있는 추세이다.
실시예는 휨을 방지하는 발광 소자 제조 방법을 제공한다.
실시예는 얇은 두께를 갖는 발광 소자 제조 방법을 제공한다.
실시예는 광 효율을 향상시킬 수 있는 발광 소자 제조 방법을 제공한다.
실시예는 품질을 향상시킬 수 있는 발광 소자 제조 방법을 제공한다.
실시예는 위와 같은 목적을 달성하기 위한 발광 소자 제조 장치를 제공한다.
실시예는 위와 같은 목적을 갖는 발광 소자를 제공한다.
실시예는, 캐리어; 상기 캐리어 상에 발광 구조물; 상기 발광 구조물 상에 상기 웨이퍼; 상기 웨이퍼 상에 배치되며 상기 웨이퍼를 연마하는 연마부재; 스크린 프린팅 장비에 의해 상기 웨이퍼의 주변 영역을 따라 폐루프로 형성되는 접착부재; 상기 접착부재 상에 배치되는 휨 방지 부재를 포함하고, 상기 스크린 프린팅 장비는, 상기 웨이퍼의 주변 영역이 노출된 슬릿을 갖는 마스크; 및 상기 마스크를 통해 상기 주변 영역으로 진행되도록 접착 물질을 분사하는 분사 장치를 포함하며, 상기 연마 부재에 의해 상기 웨이퍼는 제1두께에서 제2두께로 얇아지는 발광 소자 제조 장치를 포함할 수 있다.
실시예에 따르면, 발광 소자 제조 방법은, 제1 두께를 갖는 웨이퍼를 마련하는 단계; 상기 웨이퍼 상에 발광 구조물을 성장하는 단계; 상기 발광 구조물을 캐리어에 고정하는 단계; 상기 웨이퍼가 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖도록 상기 웨이퍼의 상면을 연마하는 단계; 상기 연마된 웨이퍼의 상면 상에 휨 방지 부재를 형성하는 단계; 및 상기 다수의 발광 소자를 형성하기 위해 상기 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함한다.
실시예에 따르면, 발광 소자는 상기 발광 소자 제조 장치에 의해 제조된다.
실시예는 기판의 두께를 얇게 하여 주어, 발광 구조물에서 생성된 열이 기판에 머물지 않고 곧바로 외부로 방출되므로 발광 소자의 방출 특성이 향상될 수 있다.
실시예는 기판의 두께를 얇게 하여 주어, 발광 구조물에서 생성된 광이 기판에서 소멸되기 보다 외부로 방출될 가능성이 증가되어 광 효율이 향상될 수 있다.
실시예는 공정 중에 웨이퍼에 발생되는 휨을 휨 방지 부재에 의해 억제시킨 후 후공정에 의해 웨이퍼로부터 발광 소자를 분리하여 줌으로써, 발광 소자에 휨이 발생되지 않아 발광 소자의 기판이 깨지지 않게 된다. 이에 따라, 소자 불량의 발생 가능성을 줄여 주어 제품 수율이 증가될 수 있다.
실시예는 휨 방지 부재가 미리 가공되어 가공된 휨 방지 부재를 단지 접착 부재 상에 부착하면 되므로, 별도의 추가 공정이 필요 없으므로, 제조 비용과 제조 시간이 증가되지 않게 된다.
도 1 내지 도 8는 실시예에 따른 발광 소자 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 성장시 발생하는 휨을 보여주는 단면도이다.
도 11 및 도 12는 기판의 두께에 따른 휨을 보여주는 단면도이다.
도 13은 휨 방지 부재의 다른 변형예를 도시한 단면도이다.
발명에 따른 실시 예의 설명에 있어서, 각 구성 요소의 " 상(위) 또는 하(아래)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)는 두개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되거나 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 배치되어 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 “상(위) 또는 하(아래)”으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 8은 실시예에 따른 발광 소자 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 1a 및 도 1b를 참조하면, 웨이퍼(3)가 마련될 수 있다. 상기 웨이퍼(3)는 다수의 발광 소자를 제조하기 위한 마더 기판(mother substrate)일 수 있다. 즉, 상기 웨이퍼(3)로부터 다수의 발광 소자가 제조될 수 있다.
상기 웨이퍼(3)는 발광 소자를 구성하는 화합물 반도체를 용이하게 성장시킬 수 있는 재질이 사용될 수 있다. 예컨대, 상기 웨이퍼(3)는 사파이어(Al2O3), IV족 반도체 재질 및 II-VI족 또는 III-V족 화합물 반도체 재질 중 하나로 형성될 수 있다. 상기 IV족 반도체 재질로는 Si, Ge, SiC 등이 사용될 수 있다. II-VI족 또는 III-V족 화합물 반도체 재질로는 GaAs, GaN, ZnO, GaP, InP 등이 사용될 수 있다.
상기 웨이퍼(3)의 두께(t1)는 500㎛ 내지 2000㎛일 수 있다. 상기 웨이퍼(3)의 두께(t1)는 700㎛ 내지 1500㎛일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 웨이퍼(3)의 두께가 두꺼우면 여러 가지 문제가 발생될 수 있다.
예컨대, 웨이퍼(3)로 입사된 광이 웨이퍼(3)의 두꺼운 두께로 인해 외부로 방출되지 못하고 웨이퍼(3) 내에서 소멸될 수 있어, 광 효율이 저하될 수 있다.
예컨대, 웨이퍼(3)로부터 발광 소자의 단위 칩을 얻기 위해 다이싱(dicing) 공정 또는 스크라이빙(scribing) 공정이 수행되는 경우, 웨이퍼(3)의 두꺼운 두께로 인해 웨이퍼(3)가 절단되지 않고 깨질 수 있다.
예컨대, 스크라이빙 공정이 수행되는 동안 웨이퍼(3)로부터 발생된 이물질이 발광 소자의 활성층 등에 부착되어 소자 불량을 야기할 수 있다.
예컨대, 웨이퍼(3)의 두꺼운 두께로 인해 발광 소자에서 발생된 열이 웨이퍼(3) 내에 가두어지게 되고 외부로 방출되지 않게 되어 방열 특성이 저하될 수 있다.
이상과 같은 문제들로 인해, 웨이퍼(3)는 후공정에 의해 얇은 두께로 연마될 수 있고, 이에 대해서는 나중에 설명한다.
도 2를 참조하면, 상기 웨이퍼(3) 상에 발광 구조물(5)이 성장될 수 있다. 상기 발광 구조물(5)은 광을 생성하는 부재로서, 다수의 화합물 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 발광 구조물(5)은 II-VI족 또는 III-V족 화합물 반도체 재질로 이루어지는 AlxInyGa(1-x-y)N(0<x<1, 0<y<1, 0<x+y<1)로 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 발광 구조물(5)은 InAlGaN, GaN, AlGaN, InGaN, AlN, InN 및 AlInN로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 발광 구조물(5)은 도시되지 않았지만 적어도 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 상기 제1 도전형 반도체층은 상기 웨이퍼(3) 상에 성장되고, 상기 활성층은 상기 제1 도전형 반도체층 상에 성장되며, 상기 제2 도전형 반도체층은 상기 활성층 상에 성장될 수 있다.
상기 웨이퍼(3) 상에 상기 제1 도전형 반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층이 순차적으로 성장될 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2 도전형 반도체층은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy) 및 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy) 중 하나의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층은 도펀트를 포함하고, 상기 활성층은 도펀트를 포함하거나 도펀트를 포함하지 않을 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층의 도펀트와 상기 제2 도전형 반도체층의 도펀트는 서로 반대의 극성을 가질 수 있다. 예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층은 n형 도펀트를 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층은 p형 도펀트를 포함할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 n형 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se 및 Te 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 p형 도펀트는 Mg, Zn, Ca, Sr 및 Ba 중 적어도 하나를 포함하지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
예컨대, 상기 제1 도전형 반도체층은 전자를 생성하여 상기 활성층으로 제공되고, 상기 제2 도전형 반도체층은 정공을 생성하여 상기 활성층으로 제공될 수 있다. 상기 활성층에서 상기 제1 도전형 반도체층으로부터의 전자와 상기 제2 도전형 반도체층으로부터의 정공이 재결합(recombination)될 수 있다. 이러한 재결합에 의해 의해 상기 활성층의 형성 물질에 의해 결정되는 에너지 밴드갭(Energy Band Gap)에 상응하는 파장의 광이 방출될 수 있다.
상기 활성층은 단일 양자 우물 구조(SQW), 다중 양자 우물 구조(MQW), 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 상기 활성층은 우물층과 배리어층을 한 주기로 하여 우물층과 배리어층이 반복적으로 형성될 수 있다. 상기 우물층과 배리어층의 반복주기는 발광 소자의 특성에 따라 변형 가능하므로, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 활성층은 예를 들면, InGaN/GaN의 주기, InGaN/AlGaN의 주기 또는 InGaN/InGaN의 주기로 형성될 수 있다.
상기 활성층은 자외선, 가시 광선 및 적외선 중 하나를 포함할 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층의 아래 또는 상기 제2 도전형 반도체층의 위에 또 다른 화합물 반도체층이 단일층 또는 다층으로 성장될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
한편, 상기 웨이퍼(3)와 상기 발광 구조물(5)은 서로 상이한 격자 상수와 서로 상이한 열 팽창 계수를 가진다. 도 9에 도시한 바와 같이, 이러한 격자 상수 차이와 열 팽창 계수 차이로 인해 상기 웨이퍼(3)와 상기 발광 구조물(5)은 서로 간에 응력(strain)이 발생하게 된다. 다시 말해, 상기 발광 구조물(5)에 수축형 응력(compressive strain)이 강하게 작용하게 되어, 웨이퍼(3)는 아래로 오목한 형상으로 휘어질 수 있다.
상기 발광 구조물(5)은 높은 온도에서 성장되므로, 상기 발광 구조물(5)이 성장된 후 냉각 공정이 수행될 수 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 이러한 냉각 공정에 의해 상기 발광 구조물(5)은 인장형 응력(tensile strain)이 강하게 작용하게 되어 웨이퍼(3)는 평형 상태를 유지할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 발광 구조물(5)이 상기 웨이퍼(3) 상에 성장된 후, 상기 웨이퍼(3)는 연마 장비로 이송될 수 있다. 상기 웨이퍼(3)의 이송은 캐리어(carrier)(7)에 의해 수행될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 캐리어(7)는 강도가 우수하며 열 팽창율이 적은 재질로 형성될 수 있다. 상기 캐리어(7)는 예컨대, 스테인레스 스틸(stainless steel) 재질이나 쿼츠(quartz) 재질로 이루어질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 웨이퍼(3)의 하면이 연마되어야 하므로, 상기 웨이퍼(3)의 하면이 위로 향하도록 한 다음, 상기 발광 구조물(5)을 상기 캐리어(7)에 고정시킬 수 있다. 상기 상기 발광 구조물(5)은 양면 테이프, 점착 물질 또는 본딩 물질을 이용하여 상기 캐리어(7)에 고정될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 발광 구조물(5)이 캐리어(7)에 고정된 후 상기 연마 장비로 이송될 수 있다.
상기 연마 장비에서 상기 캐리어(7)가 웨이퍼 척(chuck)(9)에 고정될 수 있다. 상기 웨이퍼 척(9)은 진공 척일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 웨이퍼 척(9)은 적어도 상하로 관통된 다수의 튜브를 포함할 수 있다. 상기 웨이퍼 척(9)의 하부에 노출된 튜브 끝단은 공기 통로관(미도시)에 연결될 수 있다. 상기 공기 통로관을 통해 고압으로 공기가 제공되거나 공기가 흡입될 수 있다. 예컨대, 상기 공기 통로관을 통해 공기가 흡입될 때, 상기 캐리어(7)가 상기 웨이퍼 척(9)의 상면에 놓여지면, 상기 흡입되는 공기에 의해 상기 상기 캐리어(7)가 상기 웨이퍼 척(9)에 고정될 수 있다. 이와 반대로, 상기 공기 통로관을 통해 공기가 제공되면 상기 제공된 공기의 압력에 의해 상기 캐리어(7)가 상기 웨이퍼 척(9)의 상면으로부터 착탈될 수 있다.
상기 캐리어(7)가 상기 웨이퍼 척(9)에 고정된 후, 연마 부재(11)를 이용하여 상기 웨이퍼(3)의 상면이 연마될 수 있다.
상기 연마 부재(11)는 지지대(13), 플레이트(plate)(15) 및 패드(pad)(17)를 포함할 수 있다. 지지대(13)는 상기 플레이트(15)와 상기 패드(17)를 고정시키고 지지하는 역할을 할 수 있다. 또한, 상기 지지대(13)는 스스로 회전되어 상기 지지대(13)에 고정된 상기 플레이트(15) 및 상기 패드(17)를 회전시키는 역할을 할 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(13)는 상하로 길게 형성된 원통 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(13)가 회전되지 않고 고정되는 대신, 상기 웨이퍼 척(9)이 회전되어 상기 웨이퍼 척(9)에 고정된 상기 웨이퍼(3)가 회전될 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 플레이트(15)는 상기 패드(17)를 고정시키고 지지하는 역할을 할 수 있다. 상기 플레이와 상기 패드(17)는 위에서 보았을 때 원 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 지지대(13) 및/또는 상기 플레이는 강도가 높은 재질, 예컨대 스테인레스 스틸 등으로 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 패드(17)는 실질적으로 상기 웨이퍼(3)와 물리적으로 접촉되어 상기 웨이퍼(3)의 상면을 연마시키는 역할을 할 수 있다. 상기 패드(17)의 회전과 더불어 연마제가 상기 패드(17)와 상기 웨이퍼(3) 상면 사이로 분사되어 연마 성능이 향상될 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 상기 연마 부재(11)에 의한 연마로 인해, 상기 웨이퍼(3)의 두께(t2)는 얇아질 수 있다. 상기 연마된 웨이퍼(3)의 두께(t2)는 50㎛ 내지 300㎛일 수 있다. 상기 연마된 웨이퍼(3)의 두께(t2)는 100㎛ 내지 200㎛일 수 있다. 상기 연마된 웨이퍼(3)의 두께(t2)는 130㎛ 내지 170㎛일 수 있다.
이러한 연마 공정으로는 그라인딩(grinding), 래핑(lapping) 및 폴리싱(polishing) 중 적어도 하나에 의해 수행될 수 있다.
도 5를 참조하면, 연마 공정이 수행된 후, 상기 웨이퍼(3)의 상면의 주변 영역에 접착 부재(23)가 형성될 수 있다. 상기 접착 부재(23)는 상기 웨이퍼(3)의 상면의 주변 영역을 따라 폐루프(closed-loop)를 가질 수 있다.
상기 접착 부재(23)는 스크린 프린팅 장비를 이용하여 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 스크린 프린팅 장비는 상기 웨이퍼(3)의 상면의 주변 영역이 노출된 슬릿(slit)을 갖는 마스크가 형성되고, 접착 물질 분사 장치로부터 분사된 접착 물질이 상기 마스크의 슬릿를 통해 상기 웨이퍼(3)의 주변 영역에 형성될 수 있다.
상기 접착 부재(23)는 UV 경화성 폴리머 재질 또는 열 경화성 폴리머 재질일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 상기 접착 부재(23) 상에 휨 방지 부재(25)가 형성될 수 있다. 상기 휨 방지 부재(25)는 상기 웨이퍼(3)의 휨을 방지하여 주는 역할을 하여 줄 수 있다. 상기 휨 방지 부재(25)는 상기 웨이퍼(3)의 상면의 주변 영역을 따라 형성된 폐루프를 가질 수 있다.
상기 휨 방지 부재(25)는 상기 접착 부재(23)와 동일한 형상을 가질 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 휨 방지 부재(25)는 상기 접착 부재(23)에 의해 상기 웨이퍼(3)의 상면의 주변 영역에 부착될 수 있다.
도 11 및 도 12에 도시한 바와 같이, 상기 연마 공정에 의해 상기 웨이퍼(3)의 두께가 얇아질수록 상기 발광 구조물(5)의 인장 응력이 상기 웨이퍼(3)의 인장 응력보다 커지게 되어 상기 웨이퍼(3)가 위로 볼록한 형상으로 휘어질 수 있다.
도 11에 도시된 웨이퍼(3)보다 도 12에 도시된 웨이퍼(21)가 더 많이 연마되어, 도 12에 도시된 웨이퍼(21)의 두께가 도 11에 도시된 웨이퍼(3)의 두께보다 더 얇아지게 된다. 따라서, 도 12에 도시된 웨이퍼(21)가 도 11에 도시된 웨이퍼보다 더 크게 휘어질 수 있다.
실시예는 상기 웨이퍼(21)의 상면의 주변 영역을 따라 폐루프 형상의 휨 방지 부재(25)를 형성하여, 연마 공정에 의해 웨이퍼(21)의 두께가 얇아질수록 웨이퍼(21)가 휘어지는 것을 방지하여 줄 수 있다.
상기 휨 방지 부재(25)가 폐루프 형상을 가지고 고 강도를 갖는 재질로 형성되므로, 상기 휨 방지 부재(25)가 상기 웨이퍼(21)의 두께 감소로 인해 발생되는 응력 증가를 차단하여 주므로, 웨이퍼(21)가 상기 휨 방지 부재(25)에 의해 휘어지지 않고 평형 상태를 유지하여 줄 수 있다.
상기 휨 방지 부재(25)는 고 강도를 갖는 재질, 예컨대 금속 재질, 플라스틱 재질 및 수지 재질 중 하나를 포함할 수 있다. 상기 금속 재질로는 알루미늄(Al), 알루미늄 합금, 텅스텐(W), 텅스텐 합금, 티타늄(Ti), 티타늄 합금 등이 사용될 수 있다. 상기 플라스틱 재질로는 PVC로 사용될 수 있다. 수지 재질로는 실리콘(silicone) 또는 에폭시가 사용될 수 있다.
상기 휨 방지 부재(25)는 투명한 재질이거나 불투명한 재질일 수 있다.
만일 접착 부재(23)가 UV 경화성 폴리머 재질인 경우 UV가 휨 방지 부재(25)를 투과해야 UV 경화성 폴리머 재질을 경화시킬 수 있다. 이러한 경우, 상기 휨 방지 부재(25)는 투명한 재질로 형성될 수 있다.
만일 접착 부재(23)가 열 경화성 폴리머 재질인 경우 상기 휨 방지 부재(25)는 투명한 재질을 사용하든 불 투명한 재질을 사용하든지 상관없다.
상기 휨 방지 부재(25)는 미리 가공되어 가압 부재(24)를 이용하여 상기 접착 부재(23) 상에 부착될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 휨 방지 부재(25)는 테이프나 라미네이팅 부재일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 가압 부재(24)는 프레스일 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
한편, 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 접착 부재(23)와 상기 휨 방지 부재(25)는 상기 웨이퍼(21)의 상면 주변 영역뿐만 아니라 상기 웨이퍼(21)의 측면 상에 형성될 수 있다.
또는, 상기 접착 부재(23) 및 상기 휨 방지 부재(25)는 상기 웨이퍼(21)의 상면 주변 영역, 상기 웨이퍼(21)의 측면 및 상기 발광 구조물(5)의 측면 상에 형성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 접착 부재(23) 및 상기 휨 방지 부재(25)는 상기 캐리어(7)의 상면과 부분적으로 접촉될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이를 위해, 도 6b에 도시된 가압 부재(24) 외에 상기 웨이퍼(21)의 측면 및 상기 발광 구조물(5)의 측면을 상기 휨 방지 부재(25)를 가압하기 위한 또 다른 가압 부재(미도시)가 구비될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 7a 및 도 7b를 참조하면, 상기 휨 방지 부재(25)가 부착된 웨이퍼(21)가 상기 캐리어(7)로부터 분리될 수 있다.
상기 상기 발광 구조물(5)이 양면 테이프, 점착 물질 또는 본딩 물질을 이용하여 상기 캐리어(7)에 고정되므로, 양면 테이프, 점착 물질 또는 본딩 물질을 제거하여 줌으로써, 상기 웨이퍼(21) 아래의 상기 발광 구조물(5)의 하면이 상기 캐리어(7)로부터 분리될 수 있다.
이후, 상기 웨이퍼(21)가 상기 발광 구조물(5)보다 하부 방향에 위치하도록 상기 웨이퍼(21)를 뒤집은 다음, 상기 발광 구조물(5)의 상면에 잔존하는 점착 물질 등의 이물질을 제거하기 위해 세정 공정이 수행될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
이후, 상기 발광 구조물(5)의 상면 상에 다수의 전극(29)이 형성될 수 있다. 상기 웨이퍼(21) 상에는 다수의 칩 영역(26)이 정의될 수 있다. 상기 칩 영역(26)이 분리되어 발광 소자(27)가 될 수 있다.
상기 각 칩 영역(26)의 상기 발광 구조물(5) 상에 적어도 하나의 전극(29)이 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
도 8을 참조하면, 상기 칩 영역(26)을 분리하기 위해 다이싱(dicing) 공정 또는 스크라이빙(scribing) 공정이 수행될 수 있다.
상기 웨이퍼(21)의 두께가 얇아졌기 때문에, 상기 다이싱 공정 또는 스크라이빙 공정을 수행하더라도, 웨이퍼(21)가 깨지지 않고 용이하게 절단될 수 있다.
또한, 상기 웨이퍼(21)의 두께가 얇아졌기 때문에, 웨이퍼(21)의 절단 시간이 단축되어 웨이퍼(21)의 절단 중에 이물질이 발생될 가능성이 낮아지게 되어, 이물질에 의한 불량이 감소될 수 있다.
상기 칩 영역(26)이 웨이퍼(21)로부터 분리되어 발광 소자(27)가 제조될 수 있다. 이때, 상기 발광 소자(27)의 웨이퍼(21)는 기판이라 불려질 수도 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 발광 소자(27)의 기판(21)은 웨이퍼(21)의 주변 영역에 해당되지 않기 때문에 웨이퍼(21)의 주변 영역에 형성된 휨 방지 부재(25)가 없으므로, 발광 소자(27)의 기판(21)으로부터 휨 방지 부재(25)를 별도로 제거할 필요가 없다.
만일 상기 웨이퍼(21)로부터 분리된 발광 소자(27)가 웨이퍼(21)의 주변 영역에 해당되어, 상기 발광 소자(27)의 기판(21) 아래에 휨 방지 부재(25)가 형성되어 있다면, 접착 부재(23)와 휨 방지 부재(25)를 제거하기 위한 공정이 추가로 수행될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
상기 웨이퍼(21)로부터 분리된 발광 소자(27)는 상기 웨이퍼(21)에 비해 현저하게 작은 사이즈를 가지므로, 상기 발광 소자(27)의 기판(21) 아래에 휨 방지 부재(25)가 존재하지 않더라도 상기 발광 소자(27)의 기판(21)에 휨이 작용하지는 않게 되어 기판(21)이 깨지지 않게 된다.
상기 웨이퍼(21)로부터 분리된 발광 소자(27)에서 기판(21)은 전극으로 사용될 수 있다. 이러한 경우, 상기 웨이퍼(21)는 앞서 언급한 바와 같이 반도체 재질이나 화합물 반도체 재질로 형성되고 추가로 도펀트가 포함될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다.
따라서, 상기 발광 소자(27)의 기판(21)과 전극(29)에 전원이 인가되어, 상기 발광 소자(27)의 발광 구조물(5)에서 광이 생성될 수 있다.
도시되지 않았지만, 상기 기판(21) 아래에 광을 반사시킬 수 있는 반사층이 형성될 수 있지만, 이에 대해서는 한정하지 않는다. 상기 반사층에 의해 상기 발광 구조물(5)에서 생성된 광이 상부 방향으로 반사되므로, 상기 발광 소자(27)의 광 효율이 향상될 수 있다.
실시예는 발광 소자의 기판의 두께가 얇아졌기 때문에, 발광 구조물에서 생성된 열이 기판에 머물지 않고 곧바로 외부로 방출되므로 발광 소자의 방출 특성이 향상될 수 있다.
실시예는 발광 소자의 기판의 두께가 얇아졌기 때문에, 상기 발광 구조물에서 생성된 광이 기판에서 소멸되기 보다 외부로 방출될 가능성이 증가되어 광 효율이 향상될 수 있다.
실시예는 공정 중에 웨이퍼에 발생되는 휨을 휨 방지 부재에 의해 억제시킨 후, 후공정에 의해 웨이퍼로부터 발광 소자를 분리하여 줌으로써, 발광 소자에 휨이 발생되지 않아 발광 소자의 기판이 깨지지 않게 된다. 이에 따라, 소자 불량의 발생 가능성을 줄여 주어 제품 수율이 증가될 수 있다.
실시예는 휨 방지 부재가 미리 가공되어 가공된 휨 방지 부재를 단지 접착 부재 상에 부착하면 되므로, 별도의 추가 공정이 필요 없으므로, 제조 비용과 제조 시간이 증가되지 않게 된다.
3, 21: 웨이퍼
5: 발광 구조물
7: 캐리어
9: 웨이퍼 척
11: 연마 부재
13: 지지대
15: 플레이트
17: 패드
23: 접착 부재
24: 가압 부재
25: 휨 방지 부재
26: 칩 영역
27: 발광 소자
29: 전극

Claims (15)

  1. 캐리어;
    상기 캐리어 상에 발광 구조물;
    상기 발광 구조물 상에 웨이퍼;
    상기 웨이퍼 상에 배치되며 상기 웨이퍼를 연마하는 연마부재;
    스크린 프린팅 장비에 의해 상기 웨이퍼의 주변 영역을 따라 폐루프로 형성되는 접착부재;
    상기 접착부재 상에 배치되는 휨 방지 부재를 포함하고,
    상기 스크린 프린팅 장비는,
    상기 웨이퍼의 주변 영역이 노출된 슬릿을 갖는 마스크; 및
    상기 마스크를 통해 상기 주변 영역으로 진행되도록 접착 물질을 분사하는 분사 장치를 포함하며,
    상기 연마 부재에 의해 상기 웨이퍼는 제1두께에서 제2두께로 얇아지는 발광 소자 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 접착부재는 상기 웨이퍼 및 상기 발광 구조물의 측면에 형성되며,
    상기 휨 방지 부재는 상기 웨이퍼 및 상기 발광 구조물의 측면에 형성된 상기 접착부재 상에 배치되는 발광 소자 제조 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 두께는 500㎛ 내지 2000㎛이고,
    상기 제2 두께는 50㎛ 내지 300㎛인 발광 소자 제조 장치.
  6. 삭제
  7. 제1 두께를 갖는 웨이퍼를 마련하는 단계;
    상기 웨이퍼 상에 발광 구조물을 성장시키는 단계;
    상기 발광 구조물을 캐리어에 고정하는 단계;
    상기 웨이퍼가 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 갖도록 상기 웨이퍼의 상면을 연마하는 단계;
    상기 연마된 웨이퍼의 상면 상에 접착 부재를 형성하는 단계;
    가압 부재를 이용하여 상기 접착 부재 상에 휨 방지 부재를 부착하는 단계;
    상기 캐리어로부터 상기 발광 구조물을 분리하는 단계;
    다수의 발광 소자를 형성하기 위해 상기 웨이퍼를 절단하는 단계를 포함하며,
    상기 휨 방지 부재는 상기 웨이퍼의 주변 영역을 따라 폐루프로 형성되고,
    상기 휨 방지 부재는 금속 재질, 플라스틱 재질 및 수지 재질 중 하나인 발광 소자 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 접착부재는 상기 웨이퍼 및 상기 발광 구조물의 측면에 형성되며,
    상기 휨 방지 부재는 상기 웨이퍼 및 상기 발광 구조물의 측면에 형성된 상기 접착부재 상에 배치되는 발광 소자 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제1 두께는 500㎛ 내지 2000㎛인 발광 소자 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 제2 두께는 50㎛ 내지 300㎛인 발광 소자 제조 방법.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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