KR102275367B1 - 반도체 발광소자 및 이의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 성장기판이 제거된 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 포함하는 반도체 발광부;로서 제1 반도체층이 제거된 성장기판 방향으로 형성된 반도체 발광부; 제2 반도체층 위에 형성된 금속층; 그리고 반도체 발광부의 측면 및 금속층의 측면을 덮고 있는 절연층;을 포함하는 반도체 발광소자 및 이의 제조방법에 대한 것이다.

Description

반도체 발광소자 및 이의 제조방법{SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 특히 절연층이 반도체 발광소자의 측면에만 형성된 반도체 발광소자의 제조방법 및 반도체 발광소자에 관한 것이다.
여기서, 반도체 발광소자는 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 반도체 광소자를 의미하며, 3족 질화물 반도체 발광소자(LED, LD)를 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. 이외에도 적색 발광에 사용되는 GaAs계 반도체 발광소자 등을 예로 들 수 있다.
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).
도 1은 수직형 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면이다.
반도체 발광소자는 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(30; 예: n형 GaN층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(40; 예; INGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(50; 예: p형 GaN층)이 순차로 형성되어 있는 반도체 발광부, 성장 기판(예: 사파이어 기판)이 제거된 측에 형성된 제1 전극(60), 제2 반도체층(50)에 전류를 공급하는 한편 반도체 발광부(30, 40, 50)를 지지하는 지지 기판(70), 그리고 지지 기판(70)에 형성된 제2 전극(80)을 포함한다. 제1 전극(60)은 와이어 본딩을 이용하여 외부와 전기적으로 연결된다. 전극(80)측이 외부와 전기적으로 연결될 때 장착면으로 기능한다. 도 1과 같이 전극(60, 80)이 활성층(40)의 위 및 아래에 1개씩 있는 구조의 반도체 발광소자를 수직형 반도체 발광소자라 한다. 본 명세서에서 반도체 발광소자가 전기적으로 연결되는 외부는 PCB(Printed Circuit Board), 서브마운트, TFT(Thin Film Transistor) 등을 의미한다. 수직형 반도체 발광소자에 대한 것은 한국 등록특허공보 제1296946호, 한국 공개특허공보 제2014-0041527호 등에 다수 기재되어 있다.
도 2는 한국 공개특허공보 제2014-0112486호에 기재된 마이크로 반도체 발광소자 제조방법의 일 예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면기호를 변경하였다.
마이크로 반도체 발광소자는 일반적으로 반도체 발광소자 중 평면상에서 최대 폭이 150um 이하 바람직하게는 100um 이하의 크기를 갖는 반도체 발광소자를 의미한다.
마이크로 반도체 발광소자(100)의 제1 반도체층(111), 활성층(112) 및 제2 반도체층(113)을 포함하는 반도체 발광부(110)의 측면이 절연층(120)에 의해 덮여 있다. 절연층(120)은 마이크로 반도체 발광소자(100)의 픽업 공정 동안에 인접한 반도체 발광부(110)들 사이의 전하 아킹(charge arcing)을 방지하여 인접한 반도체 발광부(110)들이 서로 붙는 현상을 방지하고, 반도체 발광부(110)의 성능에 영향을 미칠 수 있는 오염을 방지하고, PCB 등 외부에 장착된 이후 절연 기능을 가질 수 있다. 도 2에 기재된 제조방법에서 반도체 발광부(110)의 측면을 덮고 있는 절연층(120)은 반도체 발광부(110)가 성장기판으로부터 분리된 후 이송판(130)에 전사된 이후에 형성되었다.
본 개시에서는 성장기판으로부터 분리되기 전에 반도체 발광부의 측면에 절연층을 형성하는 제조방법 및 이의 제조방법에 의해 제조된 반도체 발광소자를 제공한다.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
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).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자의 제조방법에 있어서, 성장기판을 준비하는 단계(S1) 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 포함하는 반도체 발광부를 성장기판 위에 형성하는 단계;로서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 순서대로 성장기판 위에 형성하는 단계(S2); 성장기판 위에 형성된 반도체 발광부를 복수 개로 분리하는 단계(S3); 각각의 반도체 발광부의 제2 반도체층 위에 금속층을 형성하는 단계(S4); 각각의 반도체 발광부 및 각각의 반도체 발광부 사이에 노출된 성장기판을 덮는 절연층을 형성하는 단계(S5); 그리고 마스크 없이 건식 식각으로 각각의 반도체 발광부 사이에 노출된 성장기판 위에 형성된 절연층을 제거하는 단계(S6);를 포함하는 반도체 발광소자의 제조방법이 제공된다.
본 개시에 따른 다른 일 태양에 의하면(According to another aspect of the present disclosure), 성장기판이 제거된 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 포함하는 반도체 발광부;로서 제1 반도체층이 제거된 성장기판 방향으로 형성된 반도체 발광부; 제2 반도체층 위에 형성된 금속층; 그리고 반도체 발광부의 측면 및 금속층의 측면을 덮고 있는 절연층;을 포함하는 반도체 발광소자가 제공된다.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.
도 1은 수직형 반도체 발광소자의 일 예를 나타내는 도면,
도 2는 한국 공개특허공보 제2014-0112486호에 기재된 마이크로 반도체 발광소자의 제조방법의 일 예를 보여주는 도면,
도 3 내지 도 4는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 제조방법의 일 예를 보여주는 도면,
도 5는 본 개시에 따른 제조방법의 원리를 설명하는 도면,
도 6은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 보여주는 도면,
도 7은 본 개시에 따라 제조한 반도체 발광소자의 장점의 일 예를 보여주는 도면.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)). 또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다.
도 3 내지 도 4는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 제조방법의 일 예를 보여주는 도면이다.
먼저 성장 기판(200)을 준비한다(S1). 성장 기판(200)은 사파이어(Al2O3), SiC, GaAs 등의 물질로 이루어질 수 있으며, 반도체의 성장이 가능하다면 특별한 제한은 없다. 이하, 반도체로 3족 질화물 반도체를 예로 하고, 성장 기판(200)으로 투광성의 사파이어 기판을 예로 하여 설명한다. 성장 기판(200)은 4inch 내지 6inch 웨이퍼로 준비할 수 있다. 이후 반도체 발광부(210; 예: LED)를 성장기판(200) 위에 형성한다(S2). 반도체 발광부(210)는 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층(211), 활성층(212), 제2 반도체층(213)으로 이루어질 수 있다. 예를 들어 반도체 발광부(210)는 제1 반도체층(211)으로 n형 반도체층(Si-doped GaN)이고 제2 반도체층(213)으로 p형 반도체층(Mg-doped GaN) 및 활성층(예: InGaN/GaN 다중양자우물구조)으로 이루어질 수 있으며, 적색광을 발광하는 경우 AlGaInP계열 활성층(212)을 포함한 반도체 발광부를 성장시킬 수 있다. 반도체 발광부(210)는 PN 접합을 이용하고, 전자와 정공의 재결합을 이용해 빛을 발광하는 구조라면 특별한 제한은 없다. 반도체 발광부(210)는 MOCVD와 같은 증착법을 통해 성장될 수 있다. 도시하지 않았지만 반도체의 안정적 성장을 위한 버퍼층 내지 씨앗층(예: AlN)을 반도체 발광부(210)를 형성하기 전에 성장 기판(200) 위에 형성할 수 있다. 이후 식각(예 : ICP 에칭)을 통해 반도체 발광부(210)를 복수의 반도체 발광부(210)로 개별화한다(S3). 개별화한 각각의 반도체 발광부(210)의 평면적 최대폭의 크기를 150um 이하로 하는 경우 마이크로 반도체 발광소자를 얻을 수 있다. 특히 크기가 작은 마이크로 반도체 발광소자를 제조하는 경우 각각의 반도체 발광부(310) 사이의 간격(214)을 10㎛ 이하로 하면 일정한 크기를 갖는 성장 기판(예 : 4인치 웨이퍼)으로부터 얻을 수 있는 마이크로 반도체 발광소자의 갯수를 크게 향상시킬 수 있다. 이후 각각의 반도체 발광부(210)의 제2 반도체층(213) 위에 금속층(220)을 형성한다(S4). 금속층(220)은 전극부(221)만 형성할 수 있으며, 전극부(221) 위에 솔더링부(222)를 형성할 수도 있다. 설명을 위하여 금속층(220)의 두께를 과장하여 표현하였다. 금속층(220) 중 전극부(221)의 두께는 1um 이하이고, 솔더링부(222)의 두께는 3um 이하로 형성할 수 있다. 반도체 발광부(210)의 두께는 10um 이하이고 보통 5um 내지 6um 이다.
전극부(221) 및 솔더링부(222)는 증착을 통해 형성할 수 있다. 전극부(221)는 Ni, Au, Ag, Pd 및 Pt와 같은 높은 일-함수 금속으로 형성될 수 있다. 또한 전극부(221)는 Ag 등의 산화를 방지하기 위해서 Pd, Pt, Ni, Ta, Ti 및 TiW 를 포함하여 복수의 층으로 형성할 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 솔더링부(222)는 PbSn, AuSn, AgSn, SAC 중 적어도 하나의 물질로 형성될 수 있다. S2 단계와 S4 단계 사이에 필요에 따라 제2 반도체층(213)과 금속층(220) 사이에 전류확산을 위한 ITO층(미도시)을 형성할 수 있다. 또한 금속층(220)의 두께는 S5 단계에서 형성되는 절연층(230)의 두께보다 크게 형성하는 것이 바람직하다. 적어도 금속층(220)의 두께는 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)의 두께보다 1배 이상인 것이 바람직하다. 이유는 도 5에서 설명한다. 또한 금속층(220)은 제2 반도체층(213)의 상면 전체를 덮도록 형성되는 것이 바람직하다. 이유는 도 5에서 설명한다. 이후 각각의 반도체 발광부(210) 및 각각의 반도체 발광부(210) 사이에 노출된 성장기판(200)을 덮는 절연층(230)을 형성할 수 있다(S5). 절연층(230)은 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 질화규소 및 폴리이미드와 같은 재료로 형성될 수 있다. 절연층(230)의 두께는 성장기판(200)에 형성된 절연층(230)과 금속층(220) 상면에 형성된 절연층(230) 및 금속층(220) 및 반도체 발광부(210) 측면에 형성된 절연층(230)의 두께가 다를 수 있지만 금속층 및 반도체 발광부 측면에 형성된 절연층의 두께는 0.1um 내지 1um로 형성하는 것이 앞서서 설명한 절연층의 효과를 기대할 수 있어 바람직하다. 이후 건식 에칭으로 각각의 반도체 발광부(210) 사이에 노출된 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)을 제거한다(S6). 마이크로 반도체 발광소자를 더 많이 얻기 위해서 각각의 반도체 발광부(210) 사이의 간격(214)을 10um 이하로 하는 경우 각각의 반도체 발광부(210) 사이에 노출된 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)을 제거하기 위해서 일반적으로 사용할 수 있는 포토리소그라피(photolithography) 공정을 사용하기 어렵다. 예를 들어 각각의 반도체 발광부(210) 사이의 간격(214)이 10um 이하로 형성된 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)을 제거할 수 있는 정밀한 마스크를 사용하기 어렵거나 고가의 정밀도가 높은 마스크나 포토리소그라피 장비가 필요하다. 본 개시에서는 포토리소그라피(photolithography) 공정에서 사용하는 마스크(Mask)를 사용하지 않고 건식 에칭을 하여 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)을 제거할 수 있다. 즉 건식 에칭시 금속층(220)보다 절연층(230)이 더 빠른 속도로 에칭되는 특성을 이용하여 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)이 제거된 상태에서 건식 에칭을 중단하게 되면 금속층(220)의 상면은 절연층(230)으로부터 노출되지만 금속층(220)의 측면 및 반도체 발광부(210)의 측면은 절연층(230)에 의해 덮여 있을 수 있다. 특히 금속층(220) 측면의 일부분이 절연층(230)에 의해 덮여 있는 것이 바람직하다. 이유는 도 5에서 설명한다. 이후 기판(240)에 각각의 반도체 발광부(210)를 부착한 상태에서 성장 기판(200)을 제거한다(S7). 성장 기판(200)이 투광성인 사파이어 기판인 경우 LLO(Laser Lift-Off)를 통해 성장 기판을 분리할 수 있으며, 성장기판이 비투광성인 경우 CLO(Chemical Lift-Off)를 통해 성장 기판을 분리할 수 있다. 기판(240)은 마이크로 반도체 발광소자의 제조공정에 사용되는 이송판일 수 있으며, 또는 디스플레이 기판, 조명 기판, 트랜지스터 또는 집적 회로(IC)와 같은 기능 디바이스를 갖는 기판, 또는 금속 재배선 라인(redistribution line)들을 갖는 기판, 접착테이프 일 수 있지만 이로 한정되지 않는다. 이후 필요한 경우 제1 반도체층(211)에 전극부(미도시)를 형성할 수 있다. 제1 반도체층(211)과 전기적으로 연결된 전극부(미도시)는 제2 반도체층(213)과 전기적으로 연결된 전극부(221)와 실질적으로 동일하다. 본 제조방법은 마이크로 반도체 발광소자를 제조하는 경우 효과적이지만 일반 반도체 발광소자의 경우 측면에만 절연층을 형성하고자 할 때 마스크를 사용하는 포토리소그래피 공정을 사용하지 않고 간단히 반도체 발광소자의 측면에만 절연층을 형성할 수 있어 바람직하다.
도 5는 본 개시에 따른 제조방법의 원리를 설명하는 도면이다.
도 5(a)를 보면 건식 에칭에 의해 화살표 방향으로 식각이 진행된다. 따라서 절연층(230)은 화살표 방향으로 노출된 빗금친 부분만 식각이 진행된다. 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)을 완전히 제거하기 위해 또는 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)의 두께가 금속층(220) 위에 형성된 절연층(230)의 두께보다 더 클 수 있기 때문에 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)을 완전히 제거한 경우 금속층(220)의 상면에 형성된 절연층(230) 뿐 아니라 금속층(220)의 측면에 형성된 절연층(230)의 일부 및 금속층(220)의 상면 일부도 에칭될 수 있다. 다만 금속층(220)보다 절연층(230)의 에칭 속도가 더 빠르기 때문에 도 5(b)와 같이 금속층(220)의 측면 일부는 절연층(230)이 없고 일부에는 절연층(230)이 있는 구조가 될 수 있다. 금속층(220)의 두께가 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)이 제거될 때까지 두껍지 않은 경우 금속층(220)이 모두 제거되어 반도체 발광부(210)의 제2 반도체층(213)이 노출되어 바람직하지 않으며, 또는 도 5(c)와 같이 금속층(220)의 측면에 형성된 절연층(230)이 모두 제거된 후 식각이 더 진행되어 반도체 발광부(210)의 측면 일부가 절연층(230)으로부터 노출되어 앞에서 설명한 절연층(230)을 반도체 발광부(210)의 측면에 형성하는 목적을 충분히 달성하지 못할 수 있어 바람직하지 않다. 따라서 금속층(220)의 두께는 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230)이 제거될 때 금속층(220)이 남아 있으면서 동시에 절연층(230)의 일부가 금속층(220)의 측면에 남아 있을 정도의 두께로 형성되면 바람직하며 실험적으로 성장기판(200) 위에 형성된 절연층(230) 두께의 1배 이상 정도가 바람직하다. 또한 도 5(d)를 보면 금속층(220)이 제2 반도체층(213)의 일부만 덮고 있는 경우 건식 에칭시 빗금친 부분이 에칭되어 반도체 발광부(210)의 측면 일부가 절연층(230)으로부터 노출될 수 있어 바람직하지 않다. 본 개시에서 금속층(220)이 제2 반도체층(213)의 상면 전체를 덮고 있다는 의미는 건식 에칭시 반도체 발광부(210)의 측면 일부가 절연층(230)으로부터 노출되지 않을 정도를 의미한다.
도 6은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6(a)는 사시도이고, 도 6(b)는 AA'를 따라 자른 단면도이다.
반도체 발광소자(300)는 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층(311), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(312) 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층(313)을 포함하는 반도체 발광부(310), 제2 반도체층(313) 위에 형성된 금속층(320) 및 반도체 발광부(310)의 측면 및 금속층(320)의 측면을 덮고 있는 절연층(330)을 포함한다. 금속층(320)과 제2 반도체층(313) 사이에는 전류 확산을 위해 ITO(미도시)가 위치할 수 있다.
금속층(320)은 제2 반도체층(313)과 전기적으로 연결된 전극부(321)와 외부와 전기적 연결을 위한 솔더링부(322, soldering)를 포함할 수 있다. 전극부(321)로만 형성될 수도 있다. 금속층(320)은 도 5에서 설명한 것처럼 제2 반도체층(313)의 상면을 전부 덮고 있는 것이 바람직하다. 또한 금속층(320)의 측면 중 금속층(320)의 상면 방향의 측면은 절연층(330)으로부터 노출되어 있고 나머지는 측면은 절연층(330)으로 덮여 있는 것이 바람직하다. 반도체 발광소자(300)가 외부와 전기적으로 연결될 때 금속층(220)이 절연층(230)으로부터 많이 노출될수록 전기적 접촉이 향상되기 위해 금속층(320)의 측면 중 금속층(320)의 상면 방향의 측면은 절연층(330)으로부터 노출되어 있으며 금속층(320)의 나머지 측면은 도 5에서 기재한 것처럼 반도체 발광부(320)의 측면이 절연층(330)으로부터 노출되지 않도록 절연층(330)으로 덮여 있는 것이 바람직하다.
반도체 발광부(310)는 도 3 내지 4에서 설명한 것처럼 성장기판에서 MOCVD와 같은 증착법을 통해 성장되며 성장기판으로부터 제1 반도체층(311), 활성층(312) 및 제2 반도체층(313)의 순서로 증착되어 제1 반도체층(311)은 제거된 성장기판(미도시) 방향으로 형성된다. 제1 반도체층(311)과 전기적으로 연결된 전극부(340)를 포함할 수 있다. 도시하지는 않았지만 제1 반도체층(311)의 하면과 전극부(340) 사이에 버퍼층 등 전류 흐름을 방해하지 않는 다른 물질이 위치할 수 있다.
절연층(330)은 앞서 설명한 것처럼 반도체 발광부(210) 측면 전체 및 금속층(320) 측면의 일부를 덮고 있는 것이 바람직하다. 반도체 발광부(210) 측면 전체를 덮고 있는 절연층(330)과 금속층(320) 측면의 일부를 덮고 있는 절연층(330) 사이에는 경계가 없이 일체로 연결되어 있는 것이 외부 충격 등으로부터 절연층(330)이 덜 훼손될 수 있어 바람직하다. 금속층(320)이 전극부(321)와 외부와 전기적 연결을 위한 솔더링부(322, soldering)를 포함하는 경우 솔더링부(322)가 녹아서 반도체 발광소자(300)를 외부와 전기적으로 연결시키기 때문에 솔더링부(322)는 절연층(330)으로부터 노출되어 있는 것이 솔더링 과정에서 더 바람직하다. 다만 솔더링부(322) 없이 전극부(321)의 최상층이 Au인 경우 전극부(321)의 최상층이 절연층(330)으로부터 노출되어 있는 것이 바람직하다. 도 6(a)에서 반도체 발광소자(300)의 사시도는 사각형 형상으로 도시하였으나 반도체 발광소자(300)의 형상은 원형이나 삼각형과 같은 다각형도 가능하며 제한이 없다.
도 7은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 장점을 보여주는 도면이다.
포토리소그래피 공정없이 금속층을 마스크로 사용하는 공정으로 제작한 반도체 발광소자의 경우 절연층의 끝부분이 도 6과 같이 형성될 수 있지만 포토리소그래피 공정을 사용하는 경우 고가의 정밀도가 높은 장비를 사용하지 않는 반도체 발광소자(400)의 경우 도 7과 같이 절연층(410)의 끝부분(411)이 돌출될 수 있으며 돌출된 부분이 깨져서 여러 공정에서 불량을 유발할 수 있다.
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.
(1) 반도체 발광소자의 제조방법에 있어서, 성장기판을 준비하는 단계(S1) 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 포함하는 반도체 발광부를 성장기판 위에 형성하는 단계;로서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 순서대로 성장기판 위에 형성하는 단계(S2); 성장기판 위에 형성된 반도체 발광부를 복수 개로 분리하는 단계(S3); 각각의 반도체 발광부의 제2 반도체층 위에 금속층을 형성하는 단계(S4); 각각의 반도체 발광부 및 각각의 반도체 발광부 사이에 노출된 성장기판을 덮는 절연층을 형성하는 단계(S5); 마스크 없이 건식 식각으로 각각의 반도체 발광부 사이에 노출된 성장기판 위에 형성된 절연층을 제거하는 단계(S6); 그리고 성장기판을 제거하는 단계(S7);를 포함하는 반도체 발광소자의 제조방법.
(2) S3 단계는 각각의 분리된 반도체 발광부 사이의 간격이 10um 이하가 되도록 반도체 발광부를 복수 개로 분리하는 반도체 발광소자의 제조방법.
(3) S4 단계는 금속층을 제2 반도체층의 상면 전체에 형성하는 반도체 발광소자의 제조방법.
(4) S6 단계는 금속층의 측면 일부에 절연층을 남겨 놓는 반도체 발광소자의 제조방법.
(5) S2 단계와 S4 단계 사이에 제2 반도체층 위에 ITO를 형성하는 반도체 발광소자의 제조방법.
(6) S3 단계는 각각의 분리된 반도체 발광부이 최대폭이 150um 이하가 되도록 반도체 발광부를 복수 개로 분리하는 반도체 발광소자의 제조방법.
(7) 성장기판이 제거된 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 포함하는 반도체 발광부;로서 제1 반도체층이 제거된 성장기판 방향으로 형성된 반도체 발광부; 제2 반도체층 위에 형성된 금속층; 그리고 반도체 발광부의 측면 및 금속층의 측면을 덮고 있는 절연층;을 포함하는 반도체 발광소자.
(8) 금속층이 제2 반도체층의 상면을 전부 덮고 있는 반도체 발광소자.
(9) 금속층의 측면의 일부가 절연층으로부터 노출된 반도체 발광소자.
(10) 금속층은 제2 반도체층과 전기적으로 연결된 전극부와 전극부 위에 형성된 솔더링부를 포함하며, 솔더링부는 절연층으로부터 노출되고 전극부는 절연층으로 덮여있는 반도체 발광소자.
본 개시에 의하면, 평면상에서 최대 폭이 150um 이하이며 측면에 절연층을 갖는 수직형 마이크로 반도체 발광소자를 용이하게 얻을 수 있다.
반도체 발광소자 : 100, 300
반도체 발광부 : 110, 210, 310
절연층 : 120, 230, 330

Claims (10)

  1. 반도체 발광소자의 제조방법에 있어서,
    성장기판을 준비하는 단계(S1)
    제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 포함하는 반도체 발광부를 성장기판 위에 형성하는 단계;로서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 순서대로 성장기판 위에 형성하는 단계(S2);
    성장기판 위에 형성된 반도체 발광부를 복수 개로 분리하는 단계(S3);
    각각의 반도체 발광부의 제2 반도체층 위에 금속층을 형성하는 단계(S4);
    각각의 반도체 발광부 및 각각의 반도체 발광부 사이에 노출된 성장기판을 덮는 절연층을 형성하는 단계(S5); 그리고
    마스크 없이 건식 식각으로 각각의 반도체 발광부 사이에 노출된 성장기판 위에 형성된 절연층을 제거하는 단계(S6);를 포함하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    S3 단계는
    각각의 분리된 반도체 발광부 사이의 간격이 10㎛ 이하가 되도록 반도체 발광부를 복수 개로 분리하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    S4 단계는
    금속층을 제2 반도체층의 상면 전체에 형성하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    S6 단계는
    금속층의 측면 일부에 절연층을 남겨 놓는 반도체 발광소자의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    S2 단계와 S4 단계 사이에 제2 반도체층 위에 ITO를 형성하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    S3 단계는
    각각의 분리된 반도체 발광부이 최대폭이 150um 이하가 되도록 반도체 발광부를 복수 개로 분리하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  7. 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층 및 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층을 포함하는 반도체 발광부;로서 제1 반도체층이 제거된 성장기판 방향으로 형성된 반도체 발광부; 제2 반도체층 위에 형성된 금속층; 그리고 반도체 발광부의 측면 및 금속층의 측면을 덮고 있는 절연층;을 포함하는 반도체 발광소자의 제조방법에 있어서,
    발광부에 금속층을 형성하는 단계;
    금속층을 덮도록 절연층을 형성하는 단계; 그리고,
    금속층의 측면의 일부가 절연층으로부터 노출되도록 절연층을 제거하는 단계;를 포함하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    금속층이 제2 반도체층의 상면을 전부 덮고 있는 반도체 발광소자의 제조방법.
  9. 삭제
  10. 제7항에 있어서,
    금속층은 제2 반도체층과 전기적으로 연결된 전극부와 전극부 위에 형성된 솔더링부를 포함하며,
    솔더링부는 절연층으로부터 노출되고 전극부는 절연층으로 덮여있는 반도체 발광소자의 제조방법.
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