KR20050013042A - Light emitting diode having vertical electrode structure, manufacturing method of the same and etching method of sapphire substrate - Google Patents

Light emitting diode having vertical electrode structure, manufacturing method of the same and etching method of sapphire substrate

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KR20050013042A
KR20050013042A KR20030081738A KR20030081738A KR20050013042A KR 20050013042 A KR20050013042 A KR 20050013042A KR 20030081738 A KR20030081738 A KR 20030081738A KR 20030081738 A KR20030081738 A KR 20030081738A KR 20050013042 A KR20050013042 A KR 20050013042A
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Abstract

PURPOSE: A light emitting diode having a vertical electrode structure, a manufacturing method for the same are provided for simplifying a manufacturing process. CONSTITUTION: A basic substrate(17) is provided with a via. A first conductive contact layer(15) is formed on the basic substrate. A first conductive clad layer(143) is formed on the first conductive contact layer. A light emitting layer(142) is formed on the first conductive clad layer. A second conductive clad layer(141) is formed on the light emitting layer. A second conductive contact layer(13) is formed on the second conductive clad layer. A first electrode(12) is formed on the second conductive contact layer. A second electrode(19) is connected with the first conductive contact layer through the via.

Description

발광 다이오드와 그 제조 방법 및 사파이어 기판의 식각 방법{Light emitting diode having vertical electrode structure, manufacturing method of the same and etching method of sapphire substrate}Light emitting diode having vertical electrode structure, manufacturing method of the same and etching method of sapphire substrate

본 발명은 발광 다이오드 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode and a method of manufacturing the same.

발광 다이오드는 정방향 전류가 흐를 경우 빛을 발생하는 광 소자이다. 발광 다이오드는 인듐인(InP), 갈륨비소(GaAs), 갈륨인(GaP) 등의 화합물 반도체를 p-n 접합한 구조를 이용하여 적색, 녹색을 내는 발광 다이오드에 이어 청색 및 자외선 광을 발생하는 발광 다이오드가 개발되어 표시장치, 광원용 장치, 환경 응용 장치에 널리 이용되고 있으며, 근래 들어서는 적, 녹, 청색의 3칩을 이용하거나 형광체를 이용하여 백색을 내는 백색 발광 다이오드가 개발되어 조명으로도 그 응용 범위가 넓어지고 있다.A light emitting diode is an optical device that generates light when a forward current flows. A light emitting diode is a light emitting diode that emits blue and ultraviolet light following a red and green light emitting diode using a pn junction structure of a compound semiconductor such as indium phosphorus (InP), gallium arsenide (GaAs), and gallium phosphorus (GaP). Has been developed and widely used in display devices, light source devices, and environmental application devices. Recently, white light emitting diodes that emit white light using three chips of red, green, and blue or phosphors have been developed and applied to lighting. The range is getting wider.

이러한 발광 다이오드에서 박막구조를 질화물 계열을 발광 물질로 사용하는 경우에는 에피택셜 성장시 결정 결함이 발생하는 것을 줄이기 위하여 격자 정수 및 결정 구조가 유사한 사파이어를 기초 기판으로 사용한다.In the case of using a nitride based thin film structure as a light emitting material in such a light emitting diode, sapphire having a similar lattice constant and crystal structure is used as a base substrate to reduce crystal defects during epitaxial growth.

그런데 사파이어는 절연체이기 때문에 제2 전극과 제1 전극을 모두 에피층의 성장면 측에 형성한다. 이와 같이 두 전극을 모두 같은 면에 형성하게 되면 와이어 본딩에 필요한 전극의 면적을 확보하여야 하므로 발광 다이오드의 칩 면적도 일정 크기 이상이 되어야 한다. 따라서 웨이퍼 당 칩 생산량의 향상에 장애가 된다.또한, 절연체를 기판으로 사용하기 때문에 외부로부터 유입되는 정전기를 방출하기가 어려워 정전기로 인한 불량 유발 가능성이 크다. 이는 소자의 신뢰성을 저하시키고 패키지 공정에 있어서 여러 가지 제약을 가져온다. 또, 사파이어는 열전도도가 낮아 발광 다이오드 구동 중에 발생하는 열을 외부로 방출하는데 어려움이 있어서 고출력을 위한 대전류 인가에도 제약이 따른다.By the way, since sapphire is an insulator, both a 2nd electrode and a 1st electrode are formed in the growth surface side of an epi layer. As such, when both electrodes are formed on the same surface, the area of the electrode required for wire bonding must be secured, and thus the chip area of the light emitting diode must also be larger than a predetermined size. Therefore, it is an obstacle to the improvement of the chip production per wafer. In addition, since the insulator is used as a substrate, it is difficult to discharge static electricity from the outside, which is likely to cause defects due to static electricity. This reduces the reliability of the device and introduces several limitations in the packaging process. In addition, since sapphire has low thermal conductivity, it is difficult to dissipate heat generated while driving a light emitting diode to the outside, and thus, sapphire is also restricted in applying a large current for high power.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a light emitting diode having a vertical electrode structure and a method of manufacturing the same.

본 발명의 다른 목적은 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드를 제조하는 공정을 단순화하는 것이다.Another object of the present invention is to simplify the process of manufacturing a light emitting diode having a vertical electrode structure.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting diode having a vertical electrode structure according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도이다.2 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 사파이어 기판 쪽에서 바라본 평면도이다.3 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a first embodiment of the present invention viewed from a sapphire substrate.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 사파이어 기판 쪽에서 바라본 평면도이다.4 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a second embodiment of the present invention viewed from a sapphire substrate.

도 5는 습식 식각 방법으로 사파이어 기판에 특정한 패턴을 형성한 후 습식 식각 방법으로 사파이어 기판을 식각한 후의 사파이어 기판 표면 사진이다.5 is a photograph of the surface of the sapphire substrate after forming a specific pattern on the sapphire substrate by the wet etching method and then etching the sapphire substrate by the wet etching method.

도 6은 ICP/RIE 건식 식각에 의한 사파이어와 GaN의 식각 속도를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing etching rates of sapphire and GaN by ICP / RIE dry etching.

도 7은 황산과 인산을 혼합 용액으로 사파이어와 GaN을 습식 식각할 경우의 식각 속도를 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing the etching rate when wet etching sapphire and GaN with a mixture solution of sulfuric acid and phosphoric acid.

도 8은 사파이어 기판을 습식 식각 방법으로 제거한 후의 버퍼층의 표면 사진이다.8 is a surface photograph of a buffer layer after removing a sapphire substrate by a wet etching method.

도 9는 사파이어 기판을 습식 식각 방법으로 제거한 후의 질화물계 반도체층의 전압-전류 특성 곡선이다.9 is a voltage-current characteristic curve of a nitride based semiconductor layer after removing the sapphire substrate by a wet etching method.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직형 전극 구조의 발광 다이오드의 단면도이다.10 is a cross-sectional view of a light emitting diode having a vertical electrode structure according to a third embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직형 전극 구조의 발광 다이오드 칩의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a third embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 사파이어 기판 쪽에서 바라본 평면도이다.12 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a third embodiment of the present invention as viewed from a sapphire substrate.

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도이다.13 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a fourth embodiment of the present invention.

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드의 단면도이다.14 is a cross-sectional view of a light emitting diode having a vertical electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention.

도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도이다.15 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention.

도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 제1 전극 측에서 바라본 평면도이다.FIG. 16 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention, viewed from a first electrode side. FIG.

도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도이다.17 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a sixth embodiment of the present invention.

도 18은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 제1 전극 측에서 바라본 평면도이다.FIG. 18 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention as viewed from the first electrode side. FIG.

12 제1 전극12 first electrode

11 제1 반사 및 오미층11 first reflections and Sumi layer

13 p형 접촉층13 p-type contact layer

15 n형 접촉층15 n-type contact layer

16 버퍼층16 buffer layer

17 사파이어 기판17 sapphire substrate

18 제2 반사 및 오믹층18 Second Reflection and Ohmic Layer

19 제2 전극19 second electrode

141 p형 클래드층141 p-type cladding layer

142 발광층142 light emitting layer

143 n형 클래드층143 n-type cladding layer

20, 21 리드프레임20, 21 leadframe

22 도전성 페이스트22 conductive paste

23 투명 오믹층23 transparent ohmic layers

24 와이어24 wire

25 투과형 제1 전극25 transmissive first electrode

26 제1 전극 패드26 first electrode pad

27 절연막27 insulating film

28 망형 제2 전극28 mesh second electrode

29 제1 전극 패드(제1 전극이 망형인 경우)29 First electrode pad (when the first electrode is mesh)

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 다음과 같은 발광 다이오드를 제안한다.In order to achieve the above object, the present invention proposes the following light emitting diode.

박막 성장의 기초 기판의 일부 또는 거의 전면을 식각하여 형성한 비아(via)를 가지는 기초 기판, 상기 기초 기판 위에 형성되어 있는 제1 도전형 접촉층, 상기 제1 도전형 접촉층 위에 형성되어 있는 제1 도전형 클래드층, 상기 제1 도전형 클래드층 위에 형성되어 있는 발광층, 상기 발광층 위에 형성되어 있는 제2 도전형 클래드층, 상기 제2 도전형 클래드층 위에 형성되어 있는 제2 도전형 접촉층, 상기 제2 도전형 접촉층 위에 형성되어 있는 제1 전극, 상기 비아(via)를 통하여 상기 제1 도전형 접촉층과 연결되어 있는 제2 전극을 포함하는 발광 다이오드를 마련한다.A base substrate having vias formed by etching part or almost the entire surface of the base substrate for thin film growth, a first conductive contact layer formed on the base substrate, and a first substrate formed on the first conductive contact layer A first conductive cladding layer, a light emitting layer formed on the first conductive cladding layer, a second conductive cladding layer formed on the light emitting layer, a second conductive type cladding layer formed on the second conductive cladding layer, A light emitting diode including a first electrode formed on the second conductive contact layer and a second electrode connected to the first conductive contact layer through the via is provided.

이 때, 상기 기초 기판과 상기 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있으며 상기 기초 기판이 가지는 비아와 적어도 일부가 중첩하는 비아를 가지는 버퍼층, 상기 제1 전극과 상기 제2 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있는 제1 반사 및 오믹층, 상기 제2 전극과 상기 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있는 제2 반사 및 오믹층을 더 포함할 수 있다. 또, 상기 제2 전극은 상기 비아(via)를 벗어난 위치까지 연장되어 상기 기초 기판 위에서 패드를 이루도록 형성할 수 있고, 상기 제1 전극은 Ni, Cr, Rh, Pd, Au, Ti, Pt, Au, Ta, Al 중 적어도 하나를 포함하는 단일층 또는 복수의 층으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 Ti, Al, Rd, Pt, Ta, Ni, Cr, Au 중의 적어도 하나를 포함하는 단일층 또는 복수의 층으로 이루어질 수 있다. 또, 상기 제2 전극을 상기 기초 기판 위에서 바라볼 때, 그 평면 모양은 중심점으로부터 뻗어나간 복수의 가지를 가지는 형태로 형성될 수 있다.In this case, a buffer layer is formed between the base substrate and the first conductive type contact layer and has a via overlapping at least a portion of the via of the base substrate, between the first electrode and the second conductive type contact layer. The display device may further include a first reflection and ohmic layer formed thereon, and a second reflection and ohmic layer formed between the second electrode and the first conductive type contact layer. The second electrode may extend to a position outside the via to form a pad on the base substrate, and the first electrode may be formed of Ni, Cr, Rh, Pd, Au, Ti, Pt, Au. , A single layer or a plurality of layers including at least one of Ta, Al, the second electrode is a single layer or a plurality of at least one of Ti, Al, Rd, Pt, Ta, Ni, Cr, Au It can be made of layers. In addition, when the second electrode is viewed from the base substrate, the planar shape may be formed in a shape having a plurality of branches extending from the center point.

여기서, 상기 버퍼층은 Inx(GayAl1-y)N으로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 Inx(GayAl1-y)N의 조성비는 x≥0, y≥0일 수 있다. 또, 상기 기초 기판은 사파이어로 이루어질 수 있고, 상기 기초 기판의 두께는 40um에서 300um 사이이며 박막이 형성되어 있지 않은 표면이 경면 연마되어 있는 것이 바람직하며, 상기 기초 기판의 경면 연마되어 있는 표면의 거칠기는 1um 이하인 것이 바람직하다.Here, the buffer layer has a composition ratio of In x (Ga y Al 1- y) is preferably made of N, and the In x (Ga y Al 1- y) N may be x≥0, y≥0. In addition, the base substrate may be made of sapphire, the thickness of the base substrate is 40um to 300um, the surface of which the thin film is not formed is preferably mirror-polished, the roughness of the mirror-polished surface of the base substrate It is preferable that it is 1 micrometer or less.

또, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형일 수 있으며, 상기 기초 기판과 상기 버퍼층이 가지는 비아(via)는 상기 제1 도전형 접촉층에 가까워질수록 약간 폭이 좁아지는 형태이고, 상기 기초 기판의 박막이 형성되어 있지 않은 표면에는 요철이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 요철의 요부와 철부의 단위 길이는 발광 다이오드가 내는 빛이 파장의 1/4n(n은 매질의 굴절률이다. 따라서, 철부의 경우 사파이어의 굴절률이고, 요부의 경우 공기의 굴절률이다.) 정도가 되도록 하여 광 결정(photonic crystal) 특성을 가지도록 하는 것이 바람직하다.The first conductivity type may be n-type, the second conductivity type may be p-type, and vias of the base substrate and the buffer layer may be slightly wider as they approach the first conductivity type contact layer. It is preferable that it is a narrowing form and the unevenness | corrugation is formed in the surface where the thin film of the said base substrate is not formed. The unit length of the concave-convex portion and the concave portion is that the light emitted by the light emitting diode is 1 / 4n of the wavelength (n is the refractive index of the medium. Therefore, the refractive index of sapphire in the case of convex, and the refractive index of air in the case of concave). It is desirable to have photonic crystal characteristics.

또, 상기 제1 전극이 도전성 페이스트를 통하여 접착하며, 상기 제2 전극은 와이어 본딩을 통하여 전기적으로 연결되는 리드 프레임을 더 포함할 수 있다.In addition, the first electrode may be adhered through a conductive paste, and the second electrode may further include a lead frame electrically connected through wire bonding.

상기 제1 전극과 상기 제2 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있는 반사 및 오믹층, 상기 제2 전극과 상기 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있으며 상기 비아(via) 외부로 연장되어 상기 기초 기판 표면을 소정 면적 이상 덮고 있는 투명 도전층을 더 포함할 수 있고, 상기 투명 도전층은 ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, Inx,(GayAl1-y)N 중의 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.A reflective and ohmic layer formed between the first electrode and the second conductive type contact layer, and formed between the second electrode and the first conductive type contact layer and extending outside the via to form the base. The substrate may further include a transparent conductive layer covering a predetermined surface of the substrate surface, wherein the transparent conductive layer includes at least one of ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, In x , and (Ga y Al 1-y ) N. It is preferable to make it.

상기 제1 전극은 투명한 도전 물질로 형성되어 있을 수 있고, 상기 제2 전극과 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있으며 상기 비아(via) 내부 표면은 물론 상기 기초 기판 표면을 덮고 있는 반사 및 오믹층을 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 제1 전극은 ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, Inx(GayAl1-y)N 중의 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제1 전극을 Inx(GayAl1-y)N로 형성하는 경우에는 그 두께가 20um~200um 정도가 되는 것이 바람직하다.The first electrode may be formed of a transparent conductive material, and may be formed between the second electrode and the first conductive type contact layer and may reflect and / or cover the inner surface of the via as well as the base substrate. It is preferable to further include a mix layer, and the first electrode preferably comprises at least one of ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, and In x (Ga y Al 1-y ) N. When the first electrode is formed of In x (Ga y Al 1-y ) N, the thickness thereof is preferably about 20 μm to 200 μm.

이 때, 상기 버퍼층은 Inx(GayAl1-y)N을 포함하는 것이 바람직하고, 상기 제1 전극의 표면은 그물 모양의 요철이 형성되어 있을 수 있고, 상기 제1 전극 위에 형성되어 있으며 상기 제1 전극을 관통하여 상기 제2 도전형 접촉층과 접촉하고 있는 제1 전극 패드를 더 포함할 수 있다. 또, 상기 제2 전극이 도전성 페이스트를 통하여 접착하며, 상기 제1 전극은 와이어 본딩을 통하여 전기적으로 연결되는 리드 프레임을 더 포함할 수 있다.In this case, the buffer layer preferably includes In x (Ga y Al 1-y ) N, and the surface of the first electrode may be formed in the irregular shape of the net, is formed on the first electrode The display device may further include a first electrode pad penetrating the first electrode and contacting the second conductive contact layer. In addition, the second electrode may be bonded through a conductive paste, and the first electrode may further include a lead frame electrically connected through wire bonding.

상기 제1 전극은 NiO, Ni/Au 같은 투과성 전극으로 이루어질 수 있고, 상기 제1 전극은 오믹 금속으로 형성되어 있고 빛이 통과할 수 있도록 망상 구조를 가질 수 있으며, 광 추출이 용이하도록 상기 기초 기판의 버퍼층이 형성되어 있는 면의 반대면의 모서리가 모따기 되어 있을 수 있고, 상기 제1 및 제2 도전형 접촉층, 제1 및 제2 클래드층 및 발광층은 Inx(GayAl1-y)N (x≥0, y≥0)로 이루어져 있는 것이 바람직하다.The first electrode may be formed of a transparent electrode such as NiO, Ni / Au, and the first electrode may be formed of an ohmic metal and may have a network structure through which light may pass, and the base substrate may be easily extracted. Corners on the opposite side of the surface where the buffer layer is formed may be chamfered, and the first and second conductive contact layers, the first and second clad layers, and the light emitting layer may be In x (Ga y Al 1-y ). It is preferable that N (x ≧ 0, y ≧ 0).

이러한 발광 다이오드는 기초 기판 위에 버퍼층, 제1 도전형 접촉층, 제1 도전형 클래드층, 발광층, 제2 도전형 클래드층, 제2 도전형 접촉층 및 제1 전극을 차례로 형성하는 단계, 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계, 상기 제1 전극 표면과 상기 기초 기판 표면에 보호막을 형성하는 단계, 상기 기초 기판 위의 보호막을 사진 식각하여 상기 기초 기판 표면을 일부 노출시키는 단계, 상기 기초 기판의 표면이 노출된 부분과 그 하부의 버퍼층을 식각하여 비아(via)를 형성하는 단계, 상기 비아(via)를 통하여 상기 제1 도전형 접촉층과 연결되는 및 제2 전극을형성하는 단계를 포함하는 방법을 통하여 제조된다.The light emitting diode may be formed by sequentially forming a buffer layer, a first conductive contact layer, a first conductive clad layer, a light emitting layer, a second conductive clad layer, a second conductive contact layer, and a first electrode on the base substrate. Lapping and polishing a substrate, forming a protective film on the surface of the first electrode and the base substrate, partially etching the protective film on the base substrate to partially expose the surface of the base substrate, and a surface of the base substrate. Etching the exposed portion and the underlying buffer layer to form a via, forming a second electrode connected to the first conductive type contact layer through the via; It is manufactured through.

이 때, 상기 제1 전극을 적층한 이후에 산소 또는 질소 분위기의 퍼니스에서 500℃ 내지 700℃ 사이의 온도로 열처리하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하고, 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계 이전에 보조 기판을 부착하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 여기서, 상기 보조 기판은 사파이어, 유리, 퀄츠 등의 절연 기판, Si, GaAs, InP, InAs 등의 반도체 기판, ITO(Indium Tin Oxide), ZrB, ZnO 등의 전도성 산화막 기판, CuW, Mo, Au, Al, Au 등의 금속 기판 중의 어느 하나일 수 있고, 상기 보조 기판의 부착은 왁스를 접착제로 사용하는 것이 바람직하다.In this case, after laminating the first electrode, the method may further include heat treatment at a temperature between 500 ° C. and 700 ° C. in an furnace of oxygen or nitrogen atmosphere, and before lapping and polishing the base substrate. Preferably, the method further includes attaching an auxiliary substrate. The auxiliary substrate may be an insulating substrate such as sapphire, glass, or quartz, a semiconductor substrate such as Si, GaAs, InP, or InAs, a conductive oxide substrate such as indium tin oxide (ITO), ZrB, or ZnO, CuW, Mo, Au, It may be any one of a metal substrate, such as Al and Au, and it is preferable to use wax as an adhesive for attachment of the said auxiliary substrate.

또, 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계에서는 상기 기초 기판 표면을 경면 연마하여 거칠기가 1um 이하가 되도록 하는 것이 바람직하고, 상기 기초 기판 위의 보호막을 사진 식각하는 단계에서는 BOE 용액을 식각액으로 이용하는 습식 식각 방법을 사용하거나 RIE 건식 식각 방법을 사용할 수 있다.In the lapping and polishing of the base substrate, the surface of the base substrate may be mirror polished to have a roughness of 1 μm or less. In the step of photographic etching the protective film on the base substrate, a wet using a BOE solution as an etching solution may be used. Etching methods can be used, or RIE dry etching can be used.

상기 비아(via)를 형성하는 단계에서는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(Aluetch: 4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 사용할 수 있고, 상기 식각액은 30℃ 이상의 온도로 가열된 상태에서 사용하는 것이 바람직하다.In the forming of the via, any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and aluene (Aluetch: 4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) A mixed solution of one or a combination thereof may be used as an etching solution, and the etching solution is preferably used in a state of being heated to a temperature of 30 ° C. or higher.

또는 상기 비아(via)를 형성하는 단계에서는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(Aluetch: 4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한혼합 용액을 식각액으로 사용하는 습식 식각과 ICP/RIE 또는 RIE 건식 식각을 병행할 수도 있다. 여기서 상기 습식 식각은 상기 기초 기판을 식각하는데 사용하고, 상기 건식 식각은 상기 버퍼층을 식각하는데 사용하는 것이 바람직하며, 상기 버퍼층을 Inx(GayAl1-y)N (x≥0, y≥0)으로 형성하여 상기 습식 식각의 식각 정지층으로 사용할 수 있다. 또, 상기 비아(via) 내의 전기적 특성을 프로브(probe station)를 이용하여 감시함으로써 상기 제1 도전형 접촉층이 노출되었는지를 확인할 수 있고, 상기 건식 식각은 BCL3, Cl2, HBr, Ar 중의 적어도 하나를 식각 가스로 사용할 수 있다.Alternatively, the forming of the via may include sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and aluene (Aluetch: 4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O). Wet etching using a mixed solution of any one or a combination thereof as an etchant and ICP / RIE or RIE dry etching may be performed in parallel. The wet etching may be used to etch the base substrate, and the dry etching may be used to etch the buffer layer, and the buffer layer may be In x (Ga y Al 1-y ) N (x≥0, y≥ 0) and may be used as an etch stop layer of the wet etching. In addition, by monitoring the electrical characteristics in the via using a probe (probe station) it can be confirmed whether the first conductive type contact layer is exposed, the dry etching is carried out in BCL 3 , Cl 2 , HBr, Ar At least one may be used as an etching gas.

또, 상기 제1 전극을 형성하기 이전에 상기 제2 도전형 접촉층 위에 제1 오믹층을 더 형성하고, 상기 제2 전극을 형성하기 이전에 상기 제1 도전형 접촉층과 접촉하는 제2 오믹층을 더 형성하는 것이 바람직하고, 광을 추출하는 발광 다이오드의 구조에 따라 상기 제1 및 제2 오믹층은 광 반사 특성을 가질 수 있다. 또는 상기 제1 오믹층은 광 반사 특성을 가지거나, 또는 상기 제2 오믹층은 광 투과성 도전 물질로 이루어질 수 있다.Further, a second ohmic layer is further formed on the second conductive contact layer before forming the first electrode, and a second ohmic contacting the first conductive contact layer before forming the second electrode. It is preferable to further form a mix layer, and the first and second ohmic layers may have light reflection characteristics according to the structure of the light emitting diode to extract light. Alternatively, the first ohmic layer may have a light reflection characteristic, or the second ohmic layer may be made of a light transmissive conductive material.

또, 상기 제1 전극을 형성하는 단계에서 상기 제2 도전형 접촉층을 노출하는 관통구를 형성하고, 상기 제1 전극 위에 상기 제2 도전형 접촉층과 접촉하는 제1 전극 패드를 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 제1 전극은 투명 도전 물질로 형성할 수 있다. 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중의 적어도 하나는 전기 도금법을 사용하여 형성할 수 있고, 상기 전기 도금법에 의하여 형성되는 전극은 Ti, Au,Cu, Ni, Al, Ag 중의 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다. 제31항에서,In the forming of the first electrode, a through hole exposing the second conductive contact layer is formed, and a first electrode pad is formed on the first electrode to contact the second conductive contact layer. Further comprising, the first electrode may be formed of a transparent conductive material. At least one of the first electrode and the second electrode may be formed using an electroplating method, and the electrode formed by the electroplating method includes at least one of Ti, Au, Cu, Ni, Al, and Ag. It is preferable. The method of claim 31,

상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 NiO, NiAu를 증착하고, 산소를 포함하는 분위기에서 100℃ 이상의 온도로 열처리하여 형성할 수 있고, 상기 제1 전극은 VPE 방법으로 Inx(GayAl1-y)N을 20um~200um 두께로 성장하여 형성할 수 있으며, 상기 기초 기판을 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계에서 상기 기초 기판의 두께를 50um에서 70um 사이로 형성하는 것이 바람직하다.The first electrode or the second electrode may be formed by depositing NiO, NiAu, and heat-treating at a temperature of 100 ° C. or higher in an atmosphere containing oxygen, and the first electrode may be formed of In x (Ga y Al 1 by VPE method. -y ) N can be formed by growing to a thickness of 20um ~ 200um, it is preferable to form the thickness of the base substrate from 50um to 70um in the step of lapping and polishing the base substrate.

상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 사용하는 습식 식각을 이용하여 행할 수 있고, 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하는 단계를 더 포함하고, 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하는 단계는 습식 식각 및 건식 식각 중의 적어도 하나를 사용하여 진행할 수 있으며, 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하는 단계는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 사용하는 습식 식각을 사용하여 진행할 수 있다. 또, 상기 기초 기판의 표면이 노출된 부분과 그 하부의 버퍼층을 식각하여 비아(via)를 형성하는 단계에서는 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하기 위한 스크라이빙(scribing) 라인을 함께 진행할 수 있다.The lapping and polishing of the base substrate may be any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and aluene (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) or It can be carried out by using a wet etching using a mixed solution of the combination as an etching solution, and further comprising the step of separating the base substrate for each chip, the step of separating the base substrate for each chip is wet etching and Dry etching may be performed using at least one, and the step of separating the base substrate by individual chips may include sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and aluene (4H 3 PO 4 + 4CH 3). It is possible to proceed using wet etching using a mixed solution of any one of COOH + HNO 3 + H 2 O) or a combination thereof as an etching solution. In addition, in the forming of the via by etching the exposed portion of the base substrate and the lower buffer layer, a scribing line for separating the base substrate by individual chips may be performed together. .

또, 상기 기초 기판 위에 상기 버퍼층을 형성하기 이전에 상기 기초 기판의 상기 비아가 형성될 부분에 식각 정지층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming an etch stop layer on a portion of the base substrate on which the via is to be formed before forming the buffer layer on the base substrate.

또, 본 발명에서는 질화물계 반도체가 성장된 사파이어 기판을 준비하는 단계, 상기 사파이어 기판을 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치 (4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액에 담가 습식 식각하는 단계를 포함하는 사파이어 기판의 식각 방법을 제공한다.In the present invention, the step of preparing a sapphire substrate on which a nitride-based semiconductor is grown, the sapphire substrate is sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and aluene (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH It provides a method of etching a sapphire substrate comprising the step of wet etching by immersion in a mixed solution of any one of + HNO 3 + H 2 O) or a combination thereof.

이 때, 상기 사파이어 기판을 ICP/RIE 기술로 건식 식각하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 건식 식각하는 단계가 상기 습식 식각하는 단계보다 선행할 수 있다. 이 때, 상기 습식 식각을 진행하는 동안 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액은 30℃ 이상의 온도로 가열하는 것이 바람직하고, 상기 가열은 광흡수를 이용한 간접 가열 방식이 바람직하다.In this case, the method may further include dry etching the sapphire substrate by ICP / RIE technology, and the dry etching may be preceded by the wet etching. At this time, any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and aloe etch (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) during the wet etching or It is preferable to heat the mixed solution by these combinations to the temperature of 30 degreeC or more, and the said heating is preferably the indirect heating system using light absorption.

또, 기초 기판 위에 버퍼층, 제1 도전형 접촉층, 제1 도전형 클래드층, 발광층, 제2 도전형 클래드층, 제2 도전형 접촉층 및 제1 전극을 차례로 형성하는 단계, 상기 기초 기판에 보조 기판을 부착하는 단계, 상기 기초 기판을 연마 또는 식각하여 상기 기초 기판 두께의 일부 또는 전부를 제거하는 단계, 상기 제1 도전형 접촉층과 전기적으로 연결되는 제2 전극을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드의 제조 방법을 제안한다.Further, forming a buffer layer, a first conductive type contact layer, a first conductive type clad layer, a light emitting layer, a second conductive type clad layer, a second conductive type contact layer, and a first electrode on the base substrate in order; Attaching an auxiliary substrate, polishing or etching the base substrate to remove some or all of the thickness of the base substrate, and forming a second electrode electrically connected to the first conductive type contact layer. A method of manufacturing a light emitting diode is proposed.

이 때, 연마 또는 식각된 이후에 상기 기초 기판의 두께는 0.1um~250um 사이인 것이 바람직하다.At this time, the thickness of the base substrate after polishing or etching is preferably between 0.1um ~ 250um.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of a light emitting diode having a vertical electrode structure according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드의 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 사파이어 기판 쪽에서 바라본 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a light emitting diode having a vertical electrode structure according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a first embodiment of the present invention. 3 is a plan view of the light emitting diode chip having the vertical electrode structure according to the first embodiment of the present invention as viewed from the sapphire substrate side.

본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드는 리드 프레임(20, 21), 리드 프레임(20, 21)에 접착되어 있는 칩(chip), 칩을 리드 프레임(20)에 부착하는 도전성 페이스트(22), 칩의 한쪽 전극을 리드 프레임(21)에 연결하는 와이어(24) 등을 포함하여 이루어진다.The light emitting diode according to the embodiment of the present invention includes a lead frame 20 and 21, a chip bonded to the lead frame 20 and 21, a conductive paste 22 to attach the chip to the lead frame 20, And a wire 24 for connecting one electrode of the chip to the lead frame 21.

칩은 사파이어 기판(17) 위에 버퍼층(16), n형 접촉층(15), n형 클래드층(143), 발광층(142), p형 클래드층(141), p형 접촉층(13), 제1 반사 및 오믹층(11) 및 제1 전극(12)이 아래부터 위로 차례로 적층되어 있고, 사파이어기판(17)과 버퍼층(16)을 관통하는 비아(via) 내부에 제2 반사 및 오믹층(18)과 제2 전극(19)이 형성되어 있는 구조를 가진다.The chip is formed on the sapphire substrate 17 by the buffer layer 16, the n-type contact layer 15, the n-type cladding layer 143, the light emitting layer 142, the p-type cladding layer 141, the p-type contact layer 13, The first reflective and ohmic layer 11 and the first electrode 12 are stacked in order from the bottom up, and the second reflective and ohmic layer is formed inside the via penetrating the sapphire substrate 17 and the buffer layer 16. It has a structure in which 18 and the second electrode 19 are formed.

여기서, 제2 반사 및 오믹층(18)은 비아(via) 내부면 일부를 덮고 있으며 n형 접촉층(15)과 접하고 있고, 제2 전극(19)이 비아(via)를 일정 깊이까지 채우는 형태로 형성되어 있다. 이 때, 비아(via)는 아래로 갈수록 폭이 약간 좁아지는 형태를 가지는 것이 바람직하다. 또한 비아(via)의 수평 단면 모양은 원, 사각형 등 다양하게 변형될 수 있고, 비아(via)의 수는 하나는 물론 복수개로 형성될 수도 있다.Here, the second reflective and ohmic layer 18 covers a portion of the inner surface of the via and contacts the n-type contact layer 15, and the second electrode 19 fills the via to a predetermined depth. It is formed. At this time, it is preferable that the via has a form in which the width becomes narrower toward the bottom. In addition, the horizontal cross-sectional shape of the via may be variously modified, such as a circle or a square, and the number of vias may be formed as well as a plurality.

사파이어 기판(17)의 두께는 40um에서 300um 사이의 두께를 가지는 것이 바람직하고, 특히 50um~70um 사이가 바람직하다.It is preferable that the thickness of the sapphire substrate 17 has a thickness between 40 um and 300 um, particularly preferably between 50 um and 70 um.

또, 사파이어 기판(17)의 표면은 요철이 형성되어 있다. 요철에 있어서 요부와 철부의 단위 길이는 발광 다이오드가 내는 빛의 파장의 1/4n(n은 매질의 굴절률이다. 따라서, 철부의 경우 사파이어의 굴절률이고, 요부의 경우 공기의 굴절률이다.) 정도가 되도록 하여 광 결정(photonic crystal) 특성을 가지도록 하는 것이 바람직하다. 이는 굴절을 이용하여 발광되는 빛을 사파이어 기판(17)의 법선 방향으로 집중시키기 위함이다. 요철의 깊이는 1um 이상 확보하는 것이 중요하지만, 경우에 따라서는 요철의 깊이를 5um 이상이 되도록 하여 광의 임계각을 증가시켜줌으로써 광추출 효율이 증가하도록 다이오드를 설계할 수도 있다. 따라서 요철의 깊이는 2um~20um 사이이다.In addition, irregularities are formed on the surface of the sapphire substrate 17. In the unevenness, the unit length of the uneven portion and the convex portion is 1 / 4n of the wavelength of light emitted by the light emitting diode (n is the refractive index of the medium. Therefore, the refractive index of the sapphire in the case of the convex portion, and the refractive index of air in the case of the concave portion) It is desirable to have photonic crystal characteristics. This is to concentrate the light emitted by the refraction in the normal direction of the sapphire substrate 17. It is important to secure the depth of the unevenness of 1um or more, but in some cases, the diode may be designed to increase the light extraction efficiency by increasing the critical angle of the light by increasing the depth of the unevenness of 5um or more. Therefore, the depth of the unevenness is between 2um ~ 20um.

제1 전극(12)은 Ni, Cr, Rh, Pd, Au, Ti, Pt, Au, Ta, Al 중의 어느 하나 또는 이들 금속의 합금으로 이루어져 있고, 버퍼층(16) 및 n형 및 p형 접촉층(15, 13)은 Inx(AlyGa1-y)N으로 이루어져 있다. 여기서 x와 y는 0이상의 값을 가진다.The first electrode 12 is made of any one of Ni, Cr, Rh, Pd, Au, Ti, Pt, Au, Ta, Al, or an alloy of these metals, and the buffer layer 16 and the n-type and p-type contact layers. (15, 13) consists of In x (Al y Ga 1-y ) N. Where x and y have a value greater than or equal to zero.

n형 접촉층(15)은 Si 불순물이 1018이상의 농도로 도핑되어 있고, p형 접촉층(13)은 Mg 불순물이 1818이상의 농도로 도핑되어 있다.The n-type contact layer 15 is doped with a Si impurity of 10 18 or more, and the p-type contact layer 13 is doped with a Mg impurity of 18 18 or more.

또 제2 전극(19)은 Ti, Al, Rd, Pt, Ta, Ni, Cr, Au 중의 어느 하나 또는 이들 금속의 합금으로 이루어져 있다.The second electrode 19 is made of any one of Ti, Al, Rd, Pt, Ta, Ni, Cr, Au, or an alloy of these metals.

n형 및 p형 클래드층(143, 141)과 발광층(142)은 Inx(AlyGa1-y)N으로 이루어져 있다. 여기서 x와 y는 0이상의 값을 가진다. 즉, AlGaN, INGaN, AlGaInN 등으로 형성할 수 있고, 특히 발광층(142)의 경우 Inx(AlyGa1-y)N의 장벽층과 Inx(AlyGa1-y)N의 우물층으로 이루어진 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조를 가질 수 있고, In, Ga, Al의 조성비를 조절함으로써 InN(~2.2eV) 밴드갭을 갖는 장파장에서부터 AlN(~6.4eV) 밴드갭을 갖는 단파장의 발광다이오드까지 자유롭게 제작할 수 있다.The n-type and p-type cladding layers 143 and 141 and the light emitting layer 142 are formed of In x (Al y Ga 1-y ) N. Where x and y have a value greater than or equal to zero. In other words, AlGaN, INGaN, can be formed as AlGaInN, etc., particularly in the case of the light-emitting layer (142) In x (Al y Ga 1-y) barrier layers of N and In x (Al y Ga 1- y) N well layer It can have a single quantum well structure or a multi-quantum well structure consisting of, and by adjusting the composition ratio of In, Ga, Al, from a long wavelength having an InN (~ 2.2eV) bandgap to a short wavelength having an AlN (~ 6.4eV) bandgap The light emitting diode can be manufactured freely.

제1 및 제2 반사 및 오믹층(11, 18)은 단일층 또는 다중층으로 형성할 수 있다. 본 실시예에서는 Rh/Au/Pt 3중층으로 형성한다. 제1 및 제2 반사 및 오믹층(11, 18)의 광 반사율은 50% 이상인 것이 바람직하다.The first and second reflective and ohmic layers 11 and 18 may be formed in a single layer or multiple layers. In the present embodiment, a triple layer of Rh / Au / Pt is formed. It is preferable that the light reflectance of the 1st and 2nd reflection and ohmic layers 11 and 18 is 50% or more.

이러한 구조에서 빛은 발광층(142)에서 발생하여 사파이어 기판(17)을 통하여 방출된다.In this structure, light is generated in the light emitting layer 142 and emitted through the sapphire substrate 17.

이러한 구조의 발광 다이오드에서는 제1 전극(12)과 제2 전극(19)이 칩의 상하 양면에 별도로 형성되므로 칩의 면적을 줄일 수 있다. 따라서 웨이퍼 당 칩 생산량을 크게 향상할 수 있다. 또한 사파이어 기판(17)에 비아(via)를 형성하고 금속으로 제2 전극(19)을 형성하므로 제2 전극을 통하여 열 방출과 정전기 방출이 효율적으로 이루어져 소자의 신뢰성 향상에 크게 기여한다. 아울러, 전류가 칩의 면적 전체를 통하여 균일하게 흐르므로 대전류에서도 구동이 가능하게 되어 단일 소자에서 높은 광출력을 얻을 수 있다. 이러한 소자의 특성은 특히 조명 및 액정 표시 장치의 백라이트 유닛에 응용하기 위한 필수요건인 고휘도 특성을 만족시키기 때문에 앞으로 활용 가능성은 무궁무진하다고 하겠다.In the light emitting diode having such a structure, since the first electrode 12 and the second electrode 19 are formed on both upper and lower sides of the chip, the area of the chip can be reduced. Thus, the chip yield per wafer can be greatly improved. In addition, since the via is formed on the sapphire substrate 17 and the second electrode 19 is formed of metal, heat and static electricity are efficiently discharged through the second electrode, thereby greatly improving the reliability of the device. In addition, since the current flows uniformly through the entire area of the chip, driving is possible even at a large current, and high light output can be obtained in a single device. The characteristics of such devices satisfy the high brightness characteristic, which is an essential requirement for the backlight unit of lighting and liquid crystal display devices.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 사파이어 기판 쪽에서 바라본 평면도이다.4 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a second embodiment of the present invention viewed from a sapphire substrate.

제2 실시예에서는 제2 전극(19)의 평면 모양을 도 4에 나타낸 바와 같이, 원형 중심에서 가지가 뻗어 나와 있는 형태로 형성함으로써 전류의 확산과 열방출을 증진시키고 있다. 여기서, 제2 전극(19)의 평면 모양은 다양하게 변형될 수 있다.In the second embodiment, as shown in FIG. 4, the planar shape of the second electrode 19 is formed in a form in which branches extend from the center of the circle, thereby promoting diffusion and heat emission of current. Here, the planar shape of the second electrode 19 may be variously modified.

그러면, 이러한 구조의 발광 다이오드를 제조하는 방법을 설명한다.Next, a method of manufacturing a light emitting diode having such a structure will be described.

먼저, 사파이어(Sapphire, Al2O3) 기판(17) 위에 금속유기화학증착법 (MOCVD), 액상에피텍셜법(LPE), 분자빔에피텍셜법(MBE), 증기액상증착법(VPE) 등을 사용하여 버퍼층(16), n형 접촉층(15), n형 클래드층(143), 발광층(142), p형 클래드층(141) 및 p형 접촉층(13)을 차례로 적층한다.First, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), liquid epitaxial (LPE), molecular beam epitaxial (MBE), vapor liquid vapor deposition (VPE), etc. are used on the sapphire (Al 2 O 3 ) substrate 17. The buffer layer 16, the n-type contact layer 15, the n-type cladding layer 143, the light emitting layer 142, the p-type cladding layer 141, and the p-type contact layer 13 are sequentially stacked.

다음, p형 접촉층(13) 위에 제1 반사 및 오믹층(11)을 형성하고, 제1 반사 및 오믹층(11) 위에 제1 전극(12)을 형성한다. 여기서, Rh/Au/Pt/Au 같은 제1 반사 및 오믹층(11)과 제1 전극(12)은 전자빔(E-Beam) 증착, 열 증착(Thermal Evaporation), 스퍼터링(Sputtering) 등을 하나 이상 사용하여 형성한다. 제1 전극(12)을 증착한 후에는 질소 분위기의 퍼니스(furnace)에서 300℃ 내지 600℃ 사이의 온도(바람직하게는 400℃ 내지 500℃ 정도)로 열처리하여 제1 전극(12)과 제1 반사 및 오믹층(11) 사이에 오믹 접촉을 형성함으로써 반도체층과의 접촉 저항을 낮춰준다.Next, the first reflective and ohmic layer 11 is formed on the p-type contact layer 13, and the first electrode 12 is formed on the first reflective and ohmic layer 11. Here, the first reflective and ohmic layer 11 and the first electrode 12 such as Rh / Au / Pt / Au may have one or more electron beam (E-Beam) deposition, thermal evaporation, sputtering, or the like. To form. After depositing the first electrode 12, the first electrode 12 and the first electrode may be heat-treated at a temperature of 300 ° C to 600 ° C (preferably about 400 ° C to 500 ° C) in a furnace of nitrogen atmosphere. By forming an ohmic contact between the reflective and ohmic layers 11, the contact resistance with the semiconductor layer is lowered.

이어서, 제1 전극(12) 면에 사파이어 기판 등의 절연 기판, Si, GaAs, InP, InAs 등의 반도체 기판, ITO(Indium Tin Oxide), ZrB, ZnO 등의 전도성 산화막 기판 중의 어느 하나를 보조 기판(도시하지 않음)으로 부착한다. 보조 기판의 부착은 이후 분리가 용이하도록 접착제로 왁스를 사용하는 것이 바람직하고, 때에 따라서는 융해 온도가 낮은 Au, Au/Sn, Pd/In과 같은 유테틱(eutectic) 금속을 접착층으로 사용할 수도 있다. 이 때, 부착된 기판은 칩을 구성하는 일부가 되므로 제거하지 않는다. 이 때, 사파이어 기판(17)은 거의 전부 또는 일부를 에칭하여 버퍼층이 노출되도록 제거하게 된다.Subsequently, any one of insulating substrates such as sapphire substrates, semiconductor substrates such as Si, GaAs, InP, InAs, conductive oxide film substrates such as indium tin oxide (ITO), ZrB, ZnO, and the like is formed on the surface of the first electrode 12. (Not shown). It is preferable to use a wax as an adhesive so that the secondary substrate can be easily separated, and in some cases, a eutectic metal such as Au, Au / Sn, and Pd / In having a low melting temperature may be used as the adhesive layer. . At this time, the attached substrate becomes a part of the chip and is not removed. At this time, almost all or part of the sapphire substrate 17 is etched and removed to expose the buffer layer.

만약 사파이어 기판(17)을 모두 제거하는 경우에는 보조 기판을 제거하지 않고 칩의 지지체 및 전류 흐름의 통로로서 사용한다. 이 경우에는 보조 기판이 전기를 통할 수 있어야 하므로 Si, GaAs, InP, InAs 등의 p형이 도핑된 반도체 기판, ITO, ZrB, ZnO 등의 전도성 도전막 , CuW, Mo, Au, Al, Au 등의 금속 중의 어느 하나 이상을 포함하여 형성하고, 기판 접착시 Au, AuSn, InPd 같은 유테틱 금속을 이용하여 견고하게 접착한다. 이때, 접착은 300℃rms정도의 온도에서 3MP(mega pascal)의 압력으로 3~20분간 진행한다.If all of the sapphire substrate 17 is removed, the auxiliary substrate is used as a passage of the support and current flow of the chip without removing the auxiliary substrate. In this case, since the auxiliary substrate must be able to conduct electricity, p-type doped semiconductor substrates such as Si, GaAs, InP, InAs, conductive conductive films such as ITO, ZrB, ZnO, CuW, Mo, Au, Al, Au, etc. It is formed by including any one or more of the metal, and firmly bonded using a eutectic metal such as Au, AuSn, InPd when bonding the substrate. At this time, the adhesion is performed for 3 to 20 minutes at a pressure of 3MP (mega pascal) at a temperature of about 300 ℃ rms .

다음, 습식 또는 건식 식각시에 반도체 표면을 보호하기 위하여 SiNx, SiO2같은 보호막을 1um 증착한 후, 사파이어 기판(17)을 랩핑(lapping)하여 깎아 내고, 랩핑된 면을 경면 연마하여 매끄럽게 만든다. 여기서 사파이어 기판(17)의 랩핑은 CMP(chemical mechanical polishing), ICP/RIE 건식 식각, 알루미나(Al2O3) 가루를 이용한 기계적 연마 또는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(Aluetch: 4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 하는 습식 식각에 의하여 진행한다.Next, in order to protect the semiconductor surface during wet or dry etching, 1um of a protective film such as SiNx and SiO 2 is deposited, and then the sapphire substrate 17 is wrapped and scraped off, and the wrapped surface is mirror-polished to make it smooth. The lapping of the sapphire substrate 17 is performed by chemical mechanical polishing (CMP), ICP / RIE dry etching, mechanical polishing using alumina (Al2O3) powder or sulfuric acid (H2SO4), phosphoric acid (H3PO4) and aluetch (4H3PO4 +). 4CH3COOH + HNO3 + H2O) and the mixed solution by any one or a combination thereof are performed by wet etching using as an etching solution.

이 때, 사파이어 기판(17)의 두께는 가능한 한 얇게 하는 것이 좋으나 너무 얇으면 기판(17)이 휠 염려가 있고 취급하기가 어려우므로 약 40um~300um(바람직하게는 50um~70um) 정도로 하는 것이 바람직하다. 또, 경면 연마된 사파이어 기판(17) 표면의 거칠기는 1um 이하가 되도록 하여야 한다. 이는 사파이어 기판(17) 표면의 거칠기가 사파이어 기판(17) 및 버퍼층(16) 식각시에 n형 접촉층(15)에 그대로 전달되어 발광 다이오드의 층 구조가 손상될 수 있기 때문이다.At this time, the thickness of the sapphire substrate 17 is preferably as thin as possible. However, if the thickness is too thin, the substrate 17 may be wheely and difficult to handle. Therefore, the sapphire substrate 17 is preferably about 40um to 300um (preferably 50um to 70um). Do. In addition, the roughness of the surface of the mirror-polished sapphire substrate 17 should be 1 um or less. This is because the roughness of the surface of the sapphire substrate 17 is transferred to the n-type contact layer 15 as it is during the etching of the sapphire substrate 17 and the buffer layer 16, thereby damaging the layer structure of the light emitting diode.

경면 연마후 사파이어 기판(17) 표면에 SiNx, SiO2등의 보호막 증착하고 사진 식각하여 요철을 형성하기 위한 식각 마스크를 형성한 후 사파이어 기판(17)을식각하여 요철을 형성한다. 이 때, 비아(via)가 형성될 부분에는 보호막을 남겨 이후 사파이어 기판(17)을 식각할 때 비아(via)부의 경면이 보호되도록 한다.After mirror polishing, a protective film such as SiNx, SiO 2, etc. is deposited on the surface of the sapphire substrate 17, and an etching mask for forming irregularities is formed by photolithography, and then the sapphire substrate 17 is etched to form irregularities. In this case, a portion of the via is formed to leave a protective layer to protect the mirror surface of the via when the sapphire substrate 17 is subsequently etched.

요철 형성이 끝난 대상물은 사파이어 표면에 있는 보호막을 제거하고 보조 기판을 분리한 후 제1 전극(12) 표면과 사파이어 기판(17) 표면에 각각 산화 규소를 증착하거나 에폭시 또는 BCB(Benzo Cyclo Butin)를 도포하여 보호막을 형성하고, 보조 기판을 다시 부착한다.The uneven object is formed by removing the protective film on the surface of the sapphire, separating the auxiliary substrate, and depositing silicon oxide on the surface of the first electrode 12 and the surface of the sapphire substrate 17, or epoxy or BCB (Benzo Cyclo Butin). It is applied to form a protective film, and the auxiliary substrate is attached again.

이어서, 사파이어 기판(17) 표면에 형성되어 있는 보호막을 사진 식각하여 비아(via)가 형성될 사파이어 기판(17)의 부분을 노출한다. 이 때, 보호막의 식각은 RIE(Reactive Ion Etching)을 이용하거나 BOE(buffer oxide echant) 용액을 사용하여 진행한다.Subsequently, the protective film formed on the surface of the sapphire substrate 17 is photo-etched to expose a portion of the sapphire substrate 17 on which vias are to be formed. At this time, the etching of the protective film is performed using Reactive Ion Etching (RIE) or using a buffer oxide echant (BOE) solution.

사파이어 기초 기판(17)의 습식식각 특성을 활용하여 비아 형성 시에 소자의 스크라이빙 라인(scribing line) 또는 벽개(cleve) 라인을 형성시킬 수 있다. 즉 사이이어 기판은 습식 식각에서 방향성을 갖게 된다. 도시의 예로 제시하지는 않았지만 대부분 질화물계 반도체 박막 성장시 사용되는 사파이어 기초 기판은 (0001)면이며 습식 식각을 하면 식각면은 바닥면을 기준으로 40도 정도의 경사면을 갖게 된다. 이러한 현상은 (0001)면과 식각된 파셋면(etched facet)이 식각 속도가 다르기 때문이다. 다시 말하면 식각 깊이는 선폭 또는 오픈된 면적에 따라 다르고 특히, 일정한 깊이까지 식각하면 식각된 단면은 뾰족한 삼각형 형태 (V-grooved shaped)를 갖게 되어 그 어떤 다이아 몬드 펜으로 스크라이빙 라인을 형성했을 때보다 깨끗하게 만들 수 있다. 스크라빙 라인은 1um 선폭을 갖으면 충분하고 비아식각하는 동안에 일정 깊이에서 식각이 정지되어 자동으로 스크라이빙 라인이 형성되므로 추가 공정없이 기판(17)을 개별 칩으로 분리하기 위한 스크라이빙 라인을 형성할 수 있다. 본 발명에서 제시한 방법은 습식 또는 건식 방법을 하나 이상 조합한 방법으로 소자를 분리할 장소에 미세한 스크라이빙 라인을 형성시켜 줌으로서 용이하게 소자를 분리 할 수 있을 뿐만 아니라, 절단된 면을 깨끗한 경면을 만들 수 있다.The wet etching characteristics of the sapphire base substrate 17 may be utilized to form a scribing line or cleve line of the device during via formation. In other words, the cyer substrate is oriented in wet etching. Although not shown as an example of illustration, most of the sapphire-based substrate used in the growth of nitride-based semiconductor thin film is a (0001) plane, and when wet etching, the etching plane has an inclined plane of about 40 degrees from the bottom surface. This is because the (0001) plane and the etched facet have different etching speeds. In other words, the etching depth depends on the line width or the open area, and especially when etching to a certain depth, the etched cross section has a V-grooved shape, which forms a scribing line with any diamond pen. You can make everything clean. The scribing line is sufficient to have a 1um line width, and the scribing line is automatically formed to stop the etching at a certain depth during the via etching, so that the scribing line for separating the substrate 17 into individual chips without any additional process is required. Can be formed. The method proposed in the present invention is a combination of one or more of a wet or dry method to form a fine scribing line at the place where the device is to be separated, thereby easily separating the device, and to clean the cut surface. You can make a mirror.

다음, 사파이어 기판(17)을 ICP/RIE 또는 RIE 하여 비아(via)를 소정 깊이까지 형성하고, 이어서 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(Aluetch: 4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액에 담가 사파이어 기판(17)을 식각하여 비아(via)를 완성한다. 이와 같이, 건식과 습식을 함께 적용하는 것은 비아의 수평 단면적 비가 지나치게 증가하는 것을 방지하기 위한 것이다. 즉, 건식 식각으로 비아의 소정 깊이까지 수평 단면적을 거의 일정하게 유지하고, 그 아래에서는 비아의 측면이 일정한 경사를 이루도록 습식 식각하는 것이다. 바람직하게는 비아 바닥과 비아 위의 단면적 비가 0.9 정도가 되는 것이 바람직하지만 소자를 제작함에 있어서는 단면적비가 그 반대인 경우도 가능하다.Next, the sapphire substrate 17 is ICP / RIE or RIE to form vias to a predetermined depth, followed by sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and aluetch (4H 3). The sapphire substrate 17 is etched by immersion in a mixed solution by any one of PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) or a combination thereof to complete the via. As such, the application of dry and wet together is intended to prevent excessive increase in the horizontal cross-sectional area ratio of the vias. That is, the dry etching maintains a substantially constant horizontal cross-sectional area to the predetermined depth of the via, and the wet etching is performed so that the side surface of the via has a constant slope below. Preferably, the ratio of the cross-sectional area between the bottom of the via and the via is preferably about 0.9, but the cross-sectional area ratio may be reversed in fabricating the device.

다음, ICP/RIE 또는 RIE 기술을 사용하여 버퍼층(16)을 건식 식각하여 n형 접촉층(15)을 노출하는 비아(via)를 형성한다.Next, dry etching the buffer layer 16 using ICP / RIE or RIE techniques to form vias exposing the n-type contact layer 15.

이 때, 사파이어 기판(17)의 습식 식각은 다음과 같은 방법으로 진행한다.At this time, the wet etching of the sapphire substrate 17 proceeds in the following manner.

식각 용액에 의한 사파이어 기판(17)의 식각 속도를 측정하여 사파이어기판(17)의 120%에 해당하는 두께의 사파이어를 식각할 수 있는 시간동안 식각 용액에 담가둔다. 여기서 사용되는 식각 용액은 버퍼층(16)에 대하여는 사파이어 기판(17)에 비하여 1/10 이하의 식각 속도를 나타낸다. 즉, 사파이어 기판(17)에 대한 버퍼층(16)의 식각 선택비가 10 이상이다. 따라서 사파이어 기판(17)을 완전히 식각하고도 남을 시간동안 식각을 진행하더라도 버퍼층(16)의 식각 속도가 느리기 때문에 그 하부의 층의 손상될 염려는 없다. 한편, 식각 용액의 온도는 30℃ 이상으로 유지하는 것이 식각 시간 단축을 위하여 바람직하다. 식각 용액의 온도를 30℃ 이상으로 유지하기 위한 가열은 히터 위에 용액을 올려놓거나 히터를 직접 용액에 접촉하도록 하는 직접 가열 방식과 광흡수를 이용한 간접 가열 방식으로 할 수 있다.The etching rate of the sapphire substrate 17 by the etching solution is measured and immersed in the etching solution for a time to etch sapphire having a thickness corresponding to 120% of the sapphire substrate 17. The etching solution used herein exhibits an etching rate of 1/10 or less with respect to the sapphire substrate 17 with respect to the buffer layer 16. That is, the etching selectivity of the buffer layer 16 with respect to the sapphire substrate 17 is 10 or more. Therefore, even if the etching process is performed for a time remaining even after the sapphire substrate 17 is completely etched, since the etching speed of the buffer layer 16 is slow, there is no fear of damaging the underlying layer. On the other hand, it is preferable to maintain the temperature of the etching solution at 30 ℃ or more in order to shorten the etching time. Heating for maintaining the temperature of the etching solution above 30 ℃ may be a direct heating method to put the solution on the heater or to contact the heater directly to the solution and indirect heating method using light absorption.

사파이어 기판(17)의 식각에는 ICP/RIE 기술을 사용할 수도 있다. 사파이어 기판(17)을 빠르게 식각하기 위하여는 ICP와 RIE 파워를 가능한 한 높이는 것이 좋지만 에피층을 손상시킬 수 있기 때문에 주의가 필요하다.ICP / RIE technology may be used to etch the sapphire substrate 17. In order to quickly etch the sapphire substrate 17, it is desirable to increase the ICP and RIE power as much as possible, but care must be taken because it may damage the epi layer.

도 5는 습식 식각 방법으로 사파이어 기판에 특정한 패턴을 형성한 후 습식 식각 방법으로 사파이어 기판을 식각한 후의 사파이어 기판 표면 사진이다.5 is a photograph of the surface of the sapphire substrate after forming a specific pattern on the sapphire substrate by the wet etching method and then etching the sapphire substrate by the wet etching method.

도 5를 보면, 식각된 경사면과 기판(17) 표면이 아주 깨끗한 것을 알 수 있다. 사파이어 기판(17)은 20분 동안에 22.4um 식각 되어 1.1um/min의 식각 속도를 나타냈다. 이러한 식각 속도는 괄목할 만한 결과이고 양산성을 고려해 보더라도 전혀 문제가 없을 것으로 판단되며, 습식 식각은 장비의 생산성에 제약을 받지 않으므로 대량 생산 측면에서 그 어떤 방법보다 많은 장점이 있다고 할 수 있다. 본발명을 양산에 적용했을 경우에 중요한 요소는 사파이어 기판(17)과 질화물계 반도체인 버퍼층(16)과의 식각 선택비를 높일 수 있는 공정 조건을 확보하는 것이며, 특히 버퍼층(16)을 사파이어 식각 정지층 (etch stop layer)으로 활용하는 것이 효과적이다. 버퍼층(16)으로는 Inx(GayAl1-y)N (x>=0, y>=0) 계열을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 Al의 조성비를 증가시키는 것이 효과적이다.5, it can be seen that the etched slope and the surface of the substrate 17 are very clean. The sapphire substrate 17 was etched at 22.4um for 20 minutes, resulting in an etching rate of 1.1um / min. This etching rate is a remarkable result, and considering the mass production, there is no problem at all, and since wet etching is not limited by the productivity of the equipment, it can be said that there are many advantages in terms of mass production. When the present invention is applied to mass production, an important factor is to secure process conditions for increasing the etching selectivity between the sapphire substrate 17 and the buffer layer 16, which is a nitride semiconductor, and particularly, the sapphire etching of the buffer layer 16. It is effective to use as an etch stop layer. As the buffer layer 16, an In x (Ga y Al 1-y ) N (x> = 0, y> = 0) series may be used. Preferably, it is effective to increase the composition ratio of Al.

그러나 필요에 따라서는 사파이어 기판(17)에 버퍼층(16)을 형성하기 이전에 비아가 형성될 사파이어 기판(17)의 부분에만 국지적으로 SiO2나 SiNx 등의 보호막을 형성하여 식각 정지층을 별도로 형성할 수도 있다.However, if necessary, before the buffer layer 16 is formed on the sapphire substrate 17, a protective film such as SiO 2 or SiNx is locally formed only on a portion of the sapphire substrate 17 on which vias are to be formed, thereby separately forming an etch stop layer. You may.

도 6은 ICP/RIE 건식 식각에 의한 사파이어와 GaN의 식각 속도를 나타내는 그래프이다.6 is a graph showing etching rates of sapphire and GaN by ICP / RIE dry etching.

도 6에서도 볼 수 있는 바와 같이, 사파이어 및 질화물계 반도체는 ICP 및 RIE 파워를 증가시킴에 따라 식각 속도가 증가하고 있지만, 사파이어와 질화물계 반도체 사이의 식각비는 감소하고 있다는 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 건식 식각 기술인 ICP/RIE 기술로 사파이어 기판(17)을 식각할 경우, 질화물계 반도체로 이루어진 버퍼층(16)에서 식각을 정지하기 어렵다는 것을 나타내며, 버퍼층(16)에서 식각을 멈추기 위해서는 광학적 분석 방법 또는 잔류 가스 분석 방법 같은 기술을 활용해야만 한다. 설사 이러한 분석 기술을 사용한다 할지라도 성공 할 확률은 낮다고 하겠다. 그러나 습식 식각 방법에서는 버퍼층(16)을 식각 정지층으로 사용하여 대량 생산에 필수 요건인 공정 마진을 확보할 수 있다.As can be seen in FIG. 6, the sapphire and nitride semiconductors have increased etching speeds as the ICP and RIE powers are increased, but the etching ratio between the sapphire and nitride semiconductors is decreasing. These results indicate that when the sapphire substrate 17 is etched by the ICP / RIE technique, which is a dry etching technique, it is difficult to stop the etching in the buffer layer 16 made of nitride-based semiconductor. In order to stop the etching in the buffer layer 16, an optical analysis is performed. Techniques such as methods or residual gas analysis methods should be used. Even with these analytical techniques, the probability of success is low. However, in the wet etching method, the buffer layer 16 may be used as an etch stop layer to secure a process margin, which is a requirement for mass production.

도 7은 황산과 인산을 혼합 용액으로 사파이어와 GaN을 습식 식각할 경우의 식각 속도를 나타내는 그래프이다.7 is a graph showing the etching rate when wet etching sapphire and GaN with a mixture solution of sulfuric acid and phosphoric acid.

도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 황산과 인산을 혼합한 용액의 질화물계 반도체에 대한 사파이어의 식각 선택비는 50 이상이 될 수 있다. 이러한 결과는 사파이어 기판(17)의 식각 정지층으로 버퍼층(16)를 효과적으로 활용 할 수 있음을 의미하며, 100C의 고온에서도 20 이상의 식각 선택비를 얻을 수 있었다. 특히 사파이어의 식각 속도는 특정 온도에서 1um/min 이상 되므로 생산 비용, 생산성, 공정 안정화를 고려해 볼 때 본 발명에서 제시한 방법은 기존의 그 어떤 방법보다 아주 유리하다는 것을 알 수 있다.As can be seen in Figure 7, the sapphire etching selectivity of the nitride-based semiconductor of the solution of sulfuric acid and phosphoric acid may be 50 or more. These results indicate that the buffer layer 16 can be effectively used as an etch stop layer of the sapphire substrate 17, and an etching selectivity of 20 or more was obtained even at a high temperature of 100C. In particular, since the etching rate of sapphire is 1um / min or more at a specific temperature, considering the production cost, productivity, process stabilization it can be seen that the method presented in the present invention is more advantageous than any conventional method.

그러나 습식 식각 기술만으로는 수직 전극형 발광 다이오드를 안정하게 만드는 것은 한계가 있어 보인다. 도 7이 보여주는 바와 같이, 사파이어 기판(17)을 황산과 인산 혼합 용액으로 식각할 경우 질화물계 반도체는 거의 식각되지 않기 때문에 습식 식각만으로 버퍼층(16)까지 균일하게 식각하는 것은 쉽지 않다. 따라서 도핑되지 않은 질화물계 반도체 버퍼층(16)을 균일하게 식각하여 안정하게 질화물계 반도체 n형 접촉층(15)에서 식각을 정지하기 위한 공정기술로 ICP/RIE 또는 RIE같은 건식 식각 기술을 효과적으로 활용하는 것이 바람직하다. 즉, 사파이어 기판(17)을 제거하여 수직 전극형 질화물계 반도체 발광소자를 제작하기 위한 방법으로 습식 식각 기술과 건식 식각 기술을 혼합하여 사용함으로써 보다 안정적이고 균일하게 사파이어 기판을 제거하고 질화물계 반도체 버퍼층(16)을 식각하여 균일하게 n형 접촉층(15)을 노출시킴으로서 제2 전극(19)을 보다 안정하게 형성시킬 수있다.However, the wet etching technique alone seems to have limitations in making vertical electrode light emitting diodes stable. As shown in FIG. 7, since the nitride semiconductor is hardly etched when the sapphire substrate 17 is etched with a mixture of sulfuric acid and phosphoric acid, it is not easy to uniformly etch the buffer layer 16 only by wet etching. Therefore, the process of etching the undoped nitride semiconductor buffer layer 16 uniformly and stably stopping the etching in the nitride semiconductor n-type contact layer 15 effectively utilizes dry etching techniques such as ICP / RIE or RIE. It is preferable. That is, by removing the sapphire substrate 17 and using a wet etching technique and a dry etching technique as a method for manufacturing a vertical electrode type nitride semiconductor light emitting device, the sapphire substrate is removed more stably and uniformly, and the nitride semiconductor buffer layer is used. By etching 16 to expose the n-type contact layer 15 uniformly, the second electrode 19 can be formed more stably.

도 8은 사파이어 기판을 습식 식각 방법으로 제거한 후의 버퍼층의 표면 사진이다.8 is a surface photograph of a buffer layer after removing a sapphire substrate by a wet etching method.

도 8에서 볼 수 있는 바와 같이, 사파이어 기판(17)이 제거된 후에도 응력에 의한 박막의 깨짐이나 손상을 거의 발견 할 수 없었고 표면도 아주 깨끗하다는 것을 알 수 있었다.As can be seen in FIG. 8, even after the sapphire substrate 17 was removed, almost no crack or damage of the thin film due to stress was found and the surface was also very clean.

도 9는 사파이어 기판을 습식 식각 방법으로 제거한 후의 질화물계 반도체층의 전압-전류 특성 곡선이다.9 is a voltage-current characteristic curve of a nitride based semiconductor layer after removing the sapphire substrate by a wet etching method.

도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, 사파이어 기판(17)이 제거되기 전에는 전류가 흐르지 않는 다는 것을 알 수 있고, 사파이어 기판(17)이 제거된 후에는 1V에서 1pA가 흐르지만, ICP/RIE 또는 RIE 기술로 질화물계 반도체 버퍼층(16)을 제거 한 후에는 전류가 40pA로 급격히 증가했다는 것을 알 수 있다. 이 때, ICP/RIE 또는 RIE 의 식각 가스로는 BCL3, Cl2, HBr, Ar 중의 어느 하나 또는 이들의 혼합 가스 사용한다.As can be seen in Figure 9, it can be seen that no current flows until the sapphire substrate 17 is removed, and 1 pA flows at 1V after the sapphire substrate 17 is removed, but ICP / RIE or RIE After removing the nitride semiconductor buffer layer 16 by the technique, it can be seen that the current rapidly increased to 40 pA. At this time, any one of BCL 3 , Cl 2 , HBr, Ar, or a mixed gas thereof is used as an etching gas of ICP / RIE or RIE.

이러한 결과로 미루어 볼 때 습식 및 건식 식각 기술은 사파이어 기판(17)과 질화물계 반도체 버퍼층(16)을 효과적으로 식각하여 n형 질화물계 반도체 접촉층(15)을 노출시킨다는 것을 알 수 있다. 이러한 특성은 각 공정 단계마다 프로브(probe station)를 이용하여 노출 표면의 전기적 특성을 측정함으로서 효과적으로 식각 과정을 모니터링 할 수 있음을 보여주는 아주 중요한 결과이다.As a result, it can be seen that the wet and dry etching techniques effectively etch the sapphire substrate 17 and the nitride semiconductor buffer layer 16 to expose the n-type nitride semiconductor contact layer 15. This characteristic is a very important result that the etching process can be effectively monitored by measuring the electrical properties of the exposed surface using a probe station at each process step.

다음, 사파이어 기판(17) 위에 광 반사성이 우수하고 오믹 접촉을 형성할 수 있는 도전 물질로 Ti, Al, Rd, Pt, Ta, Ni, Cr, Au, Ti/Al, Ag 중의 어느 하나 또는 이들 금속의 합금 등을 증착하고 사진 식각하여 제2 반사 및 오믹층(18)과 제2 전극(19)을 형성한다. 제2 전극(19)을 증착한 후에는 질소 분위기의 퍼니스(furnace)에서 300℃ 내지 600℃ 사이의 온도(바람직하게는 400℃ 내지 500℃ 정도)로 열처리하여 제2 전극(19)과 제1 반사 및 오믹층(18) 사이에 오믹 접촉을 형성함으로써 반도체층과의 접촉 저항을 낮춰준다.Next, any one of Ti, Al, Rd, Pt, Ta, Ni, Cr, Au, Ti / Al, Ag, or these metals is a conductive material having excellent light reflectivity and an ohmic contact on the sapphire substrate 17. The alloy and the like are deposited and photo-etched to form the second reflection and ohmic layer 18 and the second electrode 19. After depositing the second electrode 19, the second electrode 19 and the first electrode are heat-treated at a temperature of 300 ° C to 600 ° C (preferably about 400 ° C to 500 ° C) in a furnace of nitrogen atmosphere. By forming an ohmic contact between the reflective and ohmic layers 18, the contact resistance with the semiconductor layer is lowered.

본 발명에서는 이면 연마와 건식 또는 습식 식각을 이용하여 사파이어 기판을 제거하기 때문에 생산성이 크게 향상되며, 레이저 리프트 오프 방식의 경우에 에피층이 받을 수 있는 열 손상을 방지할 수 있다. 또한 사파이어 기판과 질화물반도체 간에 식각 선택비를 활용함으로서 공정의 재현성을 용이하게 향상시킬 수 있으며, 표준화된 공정이 가능하여 대량생산이 용이해진다.In the present invention, since the sapphire substrate is removed using back grinding and dry or wet etching, productivity is greatly improved, and thermal damage that an epitaxial layer can receive in the case of a laser lift-off method can be prevented. In addition, by utilizing the etching selectivity between the sapphire substrate and the nitride semiconductor can be easily improved the reproducibility of the process, and the standardized process is possible to facilitate mass production.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직형 전극 구조의 발광 다이오드의 단면도로서 기초 기판으로부터 광을 추출하는 실시예에 대한 단면도이고, 도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직형 전극 구조의 발광 다이오드 칩의 단면도이며, 도 12는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 사파이어 기판 쪽에서 바라본 평면도이다.FIG. 10 is a cross-sectional view of an embodiment of extracting light from a base substrate as a cross-sectional view of a light emitting diode having a vertical electrode structure according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a vertical view according to a third embodiment of the present invention. 12 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having an electrode structure, and FIG. 12 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a third embodiment of the present invention as viewed from a sapphire substrate.

본 발명의 제3 실시예에서는 제2 전극(19)에 와이어(24)를 본딩할 때 가해지는 압력으로 인하여 질화물계 반도체 박막(15, 141, 142, 143, 11)이 손상되는 것을 방지하기 위하여 제2 반사 및 오믹층(18)과 제2 전극(19)을 비아(via) 외부까지연장하여 사파이어 기판(17) 위에 패드를 형성한다. 제2 전극(19) 패드의 모양이나 위치는 다양하게 변형될 수 있으며 앞서 도 4에 나타낸 것과 같은 모양도 적용할 수 있다.In the third embodiment of the present invention, in order to prevent the nitride-based semiconductor thin films 15, 141, 142, 143 and 11 from being damaged due to the pressure applied when bonding the wire 24 to the second electrode 19. The second reflection and ohmic layer 18 and the second electrode 19 are extended to the outside of the via to form a pad on the sapphire substrate 17. The shape or position of the pad of the second electrode 19 may be variously modified, and the shape as shown in FIG. 4 may also be applied.

한편, 사파이어 기판(17)의 표면에는 요철을 형성하여 발광되는 빛을 사파이어 기판(17)의 법선 방향으로 집중시킬 수 있다. 여기서, 요부와 철부의 단위 길이는 발광 다이오드가 내는 빛의 파장의 1/4n(n은 매질의 굴절률이다. 따라서, 철부의 경우 사파이어의 굴절률이고, 요부의 경우 공기의 굴절률이다.) 정도가 되도록 하여 광 결정(photonic crystal) 특성을 가지도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, irregularities may be formed on the surface of the sapphire substrate 17 to concentrate light emitted from the sapphire substrate 17 in the normal direction. Here, the unit length of the recessed portion and the convex portion is about 1 / 4n of the wavelength of light emitted by the light emitting diode (n is the refractive index of the medium. Therefore, the refractive index of the sapphire in the case of the convex portion, and the refractive index of air in the case of the recessed portion). It is desirable to have photonic crystal characteristics.

도 13은 본 발명의 제4 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도로서 기초 기판으로부터 광을 추출하는 실시예에 대한 단면도이다.13 is a cross-sectional view of an embodiment in which light is extracted from a base substrate as a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a fourth embodiment of the present invention.

제4 실시예에서는 제2 반사 및 오믹층 대신에 ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO 등의 투명 도전체를 오믹층(23)으로 형성하여 사파이어 기판(17)의 표면을 소정 면적 덮도록 하고, 제2 전극(19)은 비아(via) 주변에만 좁게 형성한다. 이는 불투명막인 제2 전극(19)이 가리는 면적을 가능한 한 좁혀 광의 출구를 넓혀 주기 위함이다. 와이어는 오믹층(23)과 제2 전극(19)에 걸쳐 본딩할 수 있다. 와이어 본딩할 면적을 확보하기 위하여 오믹층(23)은 사파이어 기판(17) 표면을 일정 면적 이상 덮도록 한다.In the fourth embodiment, instead of the second reflective and ohmic layers, transparent conductors such as ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, etc. are formed as the ohmic layer 23 to cover the surface of the sapphire substrate 17 by a predetermined area. The second electrode 19 is narrowly formed only around the via. This is to narrow the area covered by the second electrode 19 as an opaque film as much as possible to widen the exit of the light. The wire may be bonded over the ohmic layer 23 and the second electrode 19. In order to secure an area for wire bonding, the ohmic layer 23 covers the surface of the sapphire substrate 17 by a predetermined area or more.

도 14는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드의 단면도로서 질화물계 반도체 표면으로부터 추출하기 위한 실시예의 단면도이고, 도 15는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도이며, 도 16은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 제1 전극 측에서 바라본 평면도이다.FIG. 14 is a cross-sectional view of an embodiment of a light emitting diode having a vertical electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention for extraction from a nitride based semiconductor surface, and FIG. 15 is a vertical view of a light emitting diode according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 16 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having an electrode structure, and FIG. 16 is a plan view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention as viewed from a first electrode side.

본 발명의 제5 실시예에 따른 발광 다이오드의 칩은 다음과 같은 구조를 갖는다.The chip of the light emitting diode according to the fifth embodiment of the present invention has the following structure.

제1 전극(25)은 NiO, NiAu, Ti, Ni, Au, Pd, Rh, Pt, Al, Cr 중의 어느 하나로 이루어지거나 이들 중의 둘 이상을 포함하는 합금을 증착한 금속으로 이루어져 있으며, 투명 도전체 특성을 갖도록 얇게 증착할 수도 있고, 산소 분위기에서 열처리할 수도 있다. NiO 또는 NiAu를 쓰는 경우에는 거의 전면에 얇게 증착하고 100℃ 이상의 온도로 열처리함으로써 투명 도전체 특성을 갖는 오믹(ohmic) 박막을 얻을 수 있다. 또한, 제1 전극(25)이 ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, Inx(GayAl1-y)N 등의 투명한 도전 물질로 형성될 수 있다.The first electrode 25 is made of a metal made of any one of NiO, NiAu, Ti, Ni, Au, Pd, Rh, Pt, Al, Cr or deposited an alloy including two or more thereof, and a transparent conductor It may be deposited thinly to have characteristics, or may be heat treated in an oxygen atmosphere. When NiO or NiAu is used, an ohmic thin film having a transparent conductor property can be obtained by depositing thinly on almost the entire surface and heat-treating at a temperature of 100 ° C. or higher. In addition, the first electrode 25 may be formed of a transparent conductive material such as ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, In x (Ga y Al 1-y ) N, or the like.

여기서, 경우에 따라서는 제1 전극(25)을 지지체로 활용하고 사파이어 기판(17)을 모두 제거할 수도 있다. 특히, Inx(GayAl1-y)N을 제1 전극(25)으로 사용하는 경우에는 VPE(vapor phase epitacsy) 방법으로 Inx(GayAl1-y)N층을 10um~200um(바람직하게는 50um 이상)으로 형성하여 사파이어 기판(17) 대신하여 지지체 역할을 하도록 할 수 있다. 이 때, 사파이어 기판(17)을 얇게 남기는 것도 가능하다.In some cases, the first electrode 25 may be used as a support, and all of the sapphire substrate 17 may be removed. In particular, when In x (Ga y Al 1-y ) N is used as the first electrode 25, the In x (Ga y Al 1-y ) N layer may be 10 μm to 200 μm (VPE) using a vapor phase epitacsy (VPE) method. Preferably 50um or more) to act as a support instead of the sapphire substrate 17. At this time, it is also possible to leave the sapphire substrate 17 thin.

제1 전극(25) 위에는 와이어(24)를 본딩하기 위한 제1 전극 패드(26)가 형성되어 있다. 이 때 제1 전극 패드(26)가 위치하는 부분의 제1 전극(25)에는 관통구가 형성되어 있고, 관통구 내에는 SiNx, SiO2, ZrO 등의 절연막(27)이 형성되어 있다. 따라서 제1 전극 패드(26)의 바로 아래 부분은 p형 접촉층(13)과 절연되어 있다. 이는 전류가 제1 전극 패드(26) 바로 아래로 집중하는 것을 방지하기 위한 것이다.The first electrode pad 26 for bonding the wire 24 is formed on the first electrode 25. At this time, a through hole is formed in the first electrode 25 in the portion where the first electrode pad 26 is located, and an insulating film 27 such as SiNx, SiO 2 , ZrO, etc. is formed in the through hole. Therefore, the portion immediately below the first electrode pad 26 is insulated from the p-type contact layer 13. This is to prevent current from concentrating directly under the first electrode pad 26.

한편, 제1 전극 패드(26) 하부에 위치하는 제1 전극(25)의 관통구는 형성하지 않을 수도 있다. 관통구를 형성하지 않는 경우에는 숏키 특성을 갖는 Al, Cr, Ti 등의 금속을 이용하여 제1 전극 패드(26)를 형성함으로써 전류가 제1 전극 패드(26) 바로 아래로 집중하는 것을 방지하기 위한 것이다.Meanwhile, the through hole of the first electrode 25 positioned below the first electrode pad 26 may not be formed. When not forming the through hole, the first electrode pad 26 is formed by using metals such as Al, Cr, Ti, etc., which have Schottky characteristics, to prevent current from concentrating directly under the first electrode pad 26. It is for.

또, 제1 전극 패드(26)는 비아(via)와 중첩하지 않는 위치에 형성하는 것이 바람직하다. 이는 와이어(24) 본딩시에 질화물계 반도체 박막이 손상되는 것을 방지하기 위함이다.In addition, the first electrode pads 26 are preferably formed at positions not overlapping the vias. This is to prevent the nitride-based semiconductor thin film from being damaged at the time of bonding the wire 24.

앞서의 제1 내지 제4 실시예에서는 형성하였던 제1 반사 및 오믹층(11)은 생략되었다. 투명 도전체로 이루어진 제1 전극(25)이 p형 접촉층(13)과 오믹 접촉을 형성하기 때문이다.In the foregoing first to fourth embodiments, the first reflective and ohmic layers 11 formed are omitted. This is because the first electrode 25 made of the transparent conductor forms an ohmic contact with the p-type contact layer 13.

사파이어 기판(17)의 아래 면에는 제2 반사 및 오믹층(18)과 제2 전극(19)이 비아(via) 내부를 포함하여 사파이어 기판(17) 전면에 형성되어 있다. 제2 반사 및 오믹층(18)과 제2 전극(19)은 분리되지 않은 단일층으로 형성될 수도 있고 3중층 이상으로 형성될 수도 있다. 제2 반사 및 오믹층(18)과 제2 전극(19)으로는 Al, Ti/Al, Ti/Al/Au, Rh/Au, Pd/Au, Al/Pt/Au 등이 사용될 수 있다.On the lower surface of the sapphire substrate 17, a second reflection and ohmic layer 18 and a second electrode 19 are formed on the entire surface of the sapphire substrate 17 including the vias. The second reflective and ohmic layer 18 and the second electrode 19 may be formed as a single layer which is not separated or may be formed as a triple layer or more. Al, Ti / Al, Ti / Al / Au, Rh / Au, Pd / Au, Al / Pt / Au, and the like may be used as the second reflection and ohmic layer 18 and the second electrode 19.

제1 전극(19)은 칩이 리드 프레임(20)이나 PCB 등에 실장되었을 때 열방출 효율을 좋게 하게 위하여 두껍게 형성할 수 있으며, 바람직하게는 Au, Cu, Ni, Al 등을 전기 도금하여 형성할 수 있다.The first electrode 19 may be formed thick in order to improve heat dissipation efficiency when the chip is mounted on the lead frame 20 or the PCB. Preferably, the first electrode 19 may be formed by electroplating Au, Cu, Ni, Al, or the like. Can be.

이러한 구조의 발광 다이오드 칩을 제조하는 방법은 앞서 설명한 제1 실시예에 따른 방법과 거의 유사하다. 다만, 제1 전극(25)을 투명 도전 물질로 형성하고, 마지막 단계에서 제1 전극(25)을 사진 식각하여 p형 접촉층의 일부를 노출시키고, 제1 전극 패드(26)를 형성하는 단계가 더 들어가는 것이 차이점이다.The method of manufacturing a light emitting diode chip having such a structure is almost similar to the method according to the first embodiment described above. However, the first electrode 25 is formed of a transparent conductive material, and in the last step, the first electrode 25 is photo-etched to expose a portion of the p-type contact layer, and the first electrode pad 26 is formed. The difference is that it goes further.

도 17은 본 발명의 제6 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩의 단면도이고, 도 18은 본 발명의 제5 실시예에 따른 수직형 전극 구조를 가지는 발광 다이오드 칩을 제1 전극 측에서 바라본 평면도이다.17 is a cross-sectional view of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a sixth embodiment of the present invention, Figure 18 is a first electrode of a light emitting diode chip having a vertical electrode structure according to a fifth embodiment of the present invention It is a plan view seen from the side.

제6 실시예에서는 제1 전극(28)을 오믹 금속을 이용하여 형성하고, 빛이 통과할 수 있도록 망상 구조로 p형 접촉층(18) 위에 바로 형성한 것과, 사파이어 기판(17)의 바닥면 모서리가 식각되어 모따기되어 있다는 것이 제5 실시예와 구별되는 특징이다. 그리고 제1 전극 패드(29)가 제1 전극(28) 위에 형성되어 있다..In the sixth embodiment, the first electrode 28 is formed using an ohmic metal, and is directly formed on the p-type contact layer 18 in a network structure so that light can pass therethrough, and the bottom surface of the sapphire substrate 17. The fact that the edges are etched and chamfered is a distinguishing feature from the fifth embodiment. A first electrode pad 29 is formed on the first electrode 28.

이러한 구조에서는 사파이어 기판(17)의 바닥면 모서리가 모따기되어 있기 때문에 반사 및 오믹층(18)이 모따기된 면을 따라 굽어져 있다. 이러한 형태는 하부 측면으로 새는 빛을 반사하여 제1 전극(28)쪽 면으로 방출되도록 하는데 효과적이다. 이러한 모따기된 모서리는 제2 전극(19)과 오믹층(18)이 빛을 투과시키는 경우에도 빛이 칩의 측면으로 출사하는데 도움이 된다. 칩의 측면으로 출사한 빛은 리드 프레임에 반사되어 상방향으로 방출된다.In this structure, since the bottom edge of the sapphire substrate 17 is chamfered, the reflection and ohmic layer 18 is bent along the chamfered surface. This shape is effective for reflecting light leaking to the lower side to be emitted to the side toward the first electrode 28. These chamfered edges help the light exit to the side of the chip even when the second electrode 19 and the ohmic layer 18 transmit light. Light emitted to the side of the chip is reflected by the lead frame and emitted upward.

한편, 사파이어 기판(17)에 모따기를 형성하는 방법은 비아 형성을 위한 식각시에 개별 칩간 경계 부분도 함께 식각하는 것이다. 이 때, 칩간 경계 부분에서는 비아가 형성될 부분에 비하여 식각 마스크로 사용되는 보호막의 개구 폭을 더 좁게 하여 사파이어 기판(17)이 칩별로 분리되지 않도록 한다.On the other hand, the method of forming the chamfer on the sapphire substrate 17 is to etch the boundary portions between the individual chips at the time of etching for the via formation. In this case, the opening width of the passivation layer used as the etch mask is narrower than the portion where the via is to be formed at the chip-to-chip boundary so that the sapphire substrate 17 is not separated from each chip.

본 발명은 470nm의 파장을 갖는 파란색 계열의 질화물계 발광소자 뿐만 아니라, 사파이어 기초 기판 위에 성장된 Inx(GayAl1-y)N 계열의 모든 질화물계 반도체에 적용 할 수 있으며, 특히 본 발명으로 질화물계 발광소자를 제작하는 경우, 버퍼층으로 사용된 GaN층을 제거할 수 있기 때문에 GaN 밴드갭 파장인 365nm 이하의 자외선 영역의 빛을 발광하는 소자에 대하여 대단히 유용하게 활용할 수 있다. 신뢰성 및 휘도 향상, 소자의 크기를 줄여 생산성 및 소자의 성능을 향상 시켜 고휘도/고성능 질화물 반도체 발광소자 제작을 가능하게 하는 LED 조명 분야의 핵심 기술이다.The present invention can be applied to all nitride based semiconductors of Inx (GayAl1-y) N series grown on a sapphire base substrate as well as a blue nitride based light emitting device having a wavelength of 470 nm. When fabricating the device, since the GaN layer used as the buffer layer can be removed, the device can be very useful for devices emitting light in the ultraviolet region of 365 nm or less, which is the GaN bandgap wavelength. It is a key technology in the LED lighting field that enables the production of high brightness / high performance nitride semiconductor light emitting devices by improving reliability and brightness, reducing device size, and improving productivity and device performance.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art may understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. There will be. Accordingly, the true scope of protection of the invention should be defined only by the appended claims.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드에서는 두 전극을 칩의 상하 양면에 별도로 형성하므로 칩의 면적이 줄어든다. 따라서 웨이퍼 당 칩 생산량을 향상할 수 있다. 또한 사파이어 기판에 비아(via)를 형성하고 금속으로 제2전극을 형성하므로 제2 전극을 통하여 열 방출과 정전기 방출이 효율적으로 이루어지는 수직 전극형 질화물계 반도체 발광 다이오드를 용이하게 제작할 수 있다는 장점이 있다. 아울러, 전류가 칩의 면적 전체를 통하여 균일하게 흐르므로 대전류에서도 구동이 가능하다. 따라서 단일 소자에서 높은 광출력을 얻을 수 있다.As described above, in the light emitting diode according to the embodiment of the present invention, two electrodes are formed on both upper and lower sides of the chip, thereby reducing the area of the chip. Thus, the chip yield per wafer can be improved. In addition, since the via is formed on the sapphire substrate and the second electrode is formed of metal, the vertical electrode type nitride-based semiconductor light emitting diode having efficient heat emission and static discharge through the second electrode can be easily manufactured. . In addition, since the current flows uniformly through the entire area of the chip, driving is possible even at a large current. Therefore, high light output can be obtained in a single device.

또, 본 발명에서는 이면 연마와 건식 또는 습식 식각을 이용하여 사파이어 기판을 제거하기 때문에 생산성이 크게 향상되며, 레이저 리프트 오프 방식의 경우에 에피층이 받을 수 있는 열 손상을 방지할 수 있다. 또한 사파이어 기판과 질화물반도체 간에 식각 선택비를 이용함으로서 공정의 재현성을 용이하게 향상시킬 수 있으며, 표준화된 공정이 가능하여 대량 생산이 용이하다.In addition, in the present invention, since the sapphire substrate is removed using back grinding and dry or wet etching, productivity is greatly improved, and thermal damage that an epitaxial layer can receive in the case of a laser lift-off method can be prevented. In addition, by using an etching selectivity between the sapphire substrate and the nitride semiconductor, it is possible to easily improve the reproducibility of the process, and the standardized process is possible to facilitate mass production.

Claims (66)

비아(via)를 가지는 기초 기판 ,A base substrate having vias, 상기 기초 기판 위에 형성되어 있는 제1 도전형 접촉층,A first conductive type contact layer formed on the base substrate, 상기 제1 도전형 접촉층 위에 형성되어 있는 제1 도전형 클래드층,A first conductivity type clad layer formed on the first conductivity type contact layer, 상기 제1 도전형 클래드층 위에 형성되어 있는 발광층,A light emitting layer formed on the first conductive cladding layer, 상기 발광층 위에 형성되어 있는 제2 도전형 클래드층,A second conductive clad layer formed on the light emitting layer, 상기 제2 도전형 클래드층 위에 형성되어 있는 제2 도전형 접촉층,A second conductivity type contact layer formed on the second conductivity type clad layer, 상기 제2 도전형 접촉층 위에 형성되어 있는 제1 전극,A first electrode formed on the second conductivity type contact layer, 상기 비아(via)를 통하여 상기 제1 도전형 접촉층과 연결되어 있는 제2 전극A second electrode connected to the first conductive type contact layer through the via 을 포함하는 발광 다이오드.Light emitting diode comprising a. 제1항에서,In claim 1, 상기 기초 기판과 상기 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있으며 상기 기초 기판이 가지는 비아와 적어도 일부가 중첩하는 비아를 가지는 버퍼층,A buffer layer formed between the base substrate and the first conductive type contact layer and having a via overlapping at least a portion of a via of the base substrate; 상기 제1 전극과 상기 제2 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있는 제1 반사 및 오믹층,A first reflective and ohmic layer formed between the first electrode and the second conductive contact layer, 상기 제2 전극과 상기 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있는 제2 반사 및 오믹층A second reflective and ohmic layer formed between the second electrode and the first conductive contact layer 을 더 포함하는 발광 다이오드.Light emitting diodes further comprising. 제2항에서,In claim 2, 상기 제2 전극은 상기 비아(via)를 벗어난 위치까지 연장되어 상기 기초 기판 위에서 패드를 이루는 발광 다이오드.And the second electrode extends out of the via to form a pad over the base substrate. 제2항에서,In claim 2, 상기 제1 전극은 Ni, Cr, Rh, Pd, Au, Ti, Pt, Au, Ta, Al 중 적어도 하나를 포함하는 단일층 또는 복수의 층으로 이루어지고, 상기 제2 전극은 Ti, Al, Rd, Pt, Ta, Ni, Cr, Au, Ag 중의 적어도 하나를 포함하는 단일층 또는 복수의 층으로 이루어지는 발광 다이오드.The first electrode is composed of a single layer or a plurality of layers including at least one of Ni, Cr, Rh, Pd, Au, Ti, Pt, Au, Ta, Al, and the second electrode is Ti, Al, Rd A light emitting diode comprising a single layer or a plurality of layers comprising at least one of Pt, Ta, Ni, Cr, Au, and Ag. 제1항에서,In claim 1, 상기 제2 전극을 상기 기초 기판 위에서 바라볼 때, 그 평면 모양은 중심점으로부터 뻗어나간 복수의 가지를 가지는 발광 다이오드.And the planar shape has a plurality of branches extending from a center point when the second electrode is viewed from above the base substrate. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 버퍼층은 Inx(GayAl1-y)N을 포함하는 발광 다이오드.The buffer layer includes In x (Ga y Al 1-y ) N. 제6항에서,In claim 6, 상기 Inx(GayAl1-y)N의 조성비는 x≥0, y≥0인 발광 다이오드.The composition ratio of In x (Ga y Al 1-y ) N is x ≧ 0, y ≧ 0. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 기초 기판은 사파이어로 이루어진 발광 다이오드.The base substrate is a light emitting diode made of sapphire. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 기초 기판의 두께는 40um에서 300um 사이이며 박막이 형성되어 있지 않은 표면이 경면 연마되어 있는 발광 다이오드.The thickness of the base substrate is 40um to 300um and the light emitting diode is mirror-polished surface of the thin film is not formed. 제9항에서,In claim 9, 상기 기초 기판의 경면 연마되어 있는 표면의 거칠기는 1um 이하인 발광 다이오드.The roughness of the mirror-polished surface of the said base substrate is 1 micrometer or less. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형인 발광 다이오드.The first conductivity type is n-type, the second conductivity type p-type light emitting diode. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 기초 기판과 상기 버퍼층이 가지는 비아(via)는 상기 제1 도전형 접촉층에 가까워질수록 폭이 좁아지는 발광 다이오드.The via of the base substrate and the buffer layer is narrower in width as the first conductive type contact layer gets closer. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 기초 기판의 박막이 형성되어 있지 않은 표면에는 요철이 형성되어 있는 발광 다이오드.A light emitting diode in which unevenness is formed on a surface on which the thin film of the base substrate is not formed. 제13항에서,In claim 13, 상기 요철에 있어서 요부와 철부의 단위 길이는 발광 다이오드가 내는 빛의 파장의 1/4n(n은 매질의 굴절률)인 발광 다이오드.In the concave-convex, the unit length of the concave portion and the convex portion is 1 / 4n (n is the refractive index of the medium) of the wavelength of light emitted by the light emitting diode. 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 제1 전극이 도전성 페이스트를 통하여 접착하며, 상기 제2 전극은 와이어 본딩을 통하여 전기적으로 연결되는 리드 프레임을 더 포함하는 발광 다이오드.The first electrode is bonded through the conductive paste, the second electrode further comprises a lead frame electrically connected via wire bonding. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 전극과 상기 제2 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있는 반사 및 오믹층,A reflective and ohmic layer formed between the first electrode and the second conductive contact layer, 상기 제2 전극과 상기 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있으며 상기 비아(via) 외부로 연장되어 상기 기초 기판 표면을 소정 면적 이상 덮고 있는 투명 도전층을 더 포함하는 발광 다이오드.And a transparent conductive layer formed between the second electrode and the first conductive type contact layer and extending outside the via to cover the surface of the base substrate by a predetermined area or more. 제16항에서,The method of claim 16, 상기 투명 도전층은 ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, Inx,(GayAl1-y)N 중의 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 발광 다이오드.The transparent conductive layer includes at least one of ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, In x , (Ga y Al 1-y ) N. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 전극은 투명한 도전 물질로 형성되어 있는 발광 다이오드.The first electrode is a light emitting diode formed of a transparent conductive material. 제18항에서,The method of claim 18, 상기 제2 전극과 제1 도전형 접촉층 사이에 형성되어 있으며 상기 비아(via) 내부 표면은 물론 상기 기초 기판 표면을 덮고 있는 반사 및 오믹층을 더 포함하는 발광 다이오드.And a reflective and ohmic layer formed between the second electrode and the first conductive contact layer and covering the inner surface of the via as well as the underlying substrate surface. 제18항에서,The method of claim 18, 상기 제1 전극은 ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, Inx(GayAl1-y)N 중의 적어도 하나를 포함하여 이루어지는 발광 다이오드.The first electrode includes at least one of ITO, ZrB, ZnO, InO, SnO, and In x (Ga y Al 1-y ) N. 제20항에서,The method of claim 20, 상기 제1 전극을 Inx(GayAl1-y)N로 형성하는 경우에는 그 두께가 10um~200um인 발광 다이오드.The light emitting diode having a thickness of 10 μm to 200 μm when the first electrode is formed of In x (Ga y Al 1-y ) N. 제18항 내지 제21항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 18 to 21, 상기 버퍼층은 Inx(GayAl1-y)N을 포함하는 발광 다이오드.The buffer layer includes In x (Ga y Al 1-y ) N. 제18항 내지 제21항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 18 to 21, 상기 제1 전극 위에 형성되어 있는 제1 전극 패드를 더 포함하는 발광 다이오드.The light emitting diode further comprising a first electrode pad formed on the first electrode. 제23항에서,The method of claim 23, 상기 제1 전극 패드의 하부에서는 상기 제1 전극이 부분적으로 제거되어 있고, 상기 제1 전극이 제거되어 있는 부분에 형성되어 있는 절연막을 더 포함하는 발광 다이오드.The lower portion of the first electrode pad, the first electrode is partially removed, the light emitting diode further comprises an insulating film formed on the portion where the first electrode is removed. 제23항에서,The method of claim 23, 상기 제1 전극 패드는 상기 비아와 중첩하지 않는 위치에 형성되어 있는 발광 다이오드.The first electrode pad is formed at a position not overlapping with the via. 제18항 내지 제21항 중의 어느 한 항에서,The method according to any one of claims 18 to 21, 상기 제2 전극이 도전성 페이스트를 통하여 접착하며, 상기 제1 전극은 와이어 본딩을 통하여 전기적으로 연결되는 리드 프레임을 더 포함하는 발광 다이오드The second electrode is bonded through a conductive paste, the first electrode further comprises a lead frame electrically connected through wire bonding 제18항에서,The method of claim 18, 상기 제1 전극은 NiO, Ni/Au로 이루어진 발광 다이오드.The first electrode is made of NiO, Ni / Au. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 전극은 오믹 금속으로 형성되어 있고 빛이 통과할 수 있도록 망상 구조를 가지는 발광 다이오드.The first electrode is formed of an ohmic metal and has a network structure to allow light to pass therethrough. 제1항에서,In claim 1, 상기 기초 기판의 버퍼층이 형성되어 있는 면의 반대면의 모서리가 모따기 되어 있는 발광 다이오드.The light emitting diode of which the edge of the surface opposite to the surface in which the buffer layer of the said base substrate is formed is chamfered. 제1항에서,In claim 1, 상기 제1 및 제2 도전형 접촉층, 제1 및 제2 클래드층 및 발광층은 Inx(GayAl1-y)N로 이루어져 있는 발광 다이오드.The first and second conductivity type contact layer, the first and second cladding layer and the light emitting layer is made of In x (Ga y Al 1-y ) N. 기초 기판 위에 버퍼층, 제1 도전형 접촉층, 제1 도전형 클래드층, 발광층, 제2 도전형 클래드층, 제2 도전형 접촉층 및 제1 전극을 차례로 형성하는 단계,Sequentially forming a buffer layer, a first conductive contact layer, a first conductive clad layer, a light emitting layer, a second conductive clad layer, a second conductive contact layer, and a first electrode on the base substrate; 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계,Lapping and polishing the base substrate, 상기 제1 전극 표면과 상기 기초 기판 표면에 보호막을 형성하는 단계,Forming a protective film on the surface of the first electrode and the surface of the base substrate; 상기 기초 기판 위의 보호막을 사진 식각하여 상기 기초 기판 표면을 일부 노출시키는 단계,Photo-etching the passivation layer on the base substrate to partially expose the surface of the base substrate, 상기 기초 기판의 표면이 노출된 부분과 그 하부의 버퍼층을 식각하여 비아(via)를 형성하는 단계,Etching via the exposed portion of the base substrate and a buffer layer below the via to form a via; 상기 비아(via)를 통하여 상기 제1 도전형 접촉층과 연결되는 및 제2 전극을 형성하는 단계Forming a second electrode connected to the first conductive type contact layer through the via 를 포함하는 발광 다이오드의 제조 방법.Method of manufacturing a light emitting diode comprising a. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 제1 전극을 적층한 이후에 질소 또는 산소를 포함하는 분위기의 퍼니스에서 500℃ 내지 700℃ 사이의 온도로 열처리하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드의 제조 방법.And laminating the first electrode to a heat treatment at a temperature between 500 ° C. and 700 ° C. in a furnace containing nitrogen or oxygen. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계 이전에 보조 기판을 부착하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드의 제조 방법.Attaching an auxiliary substrate prior to lapping and polishing the base substrate. 제33항에서,The method of claim 33, 상기 보조 기판은 사파이어, 유리, 퀄츠 등의 절연 기판, Si, GaAs, InP, InAs 등의 반도체 기판, ITO(Indium Tin Oxide), ZrB, ZnO 등의 전도성 산화막, CuW, Mo, Au, Al, Au 등의 금속 기판 중의 어느 하나인 발광 다이오드의 제조 방법.The auxiliary substrate may be an insulating substrate such as sapphire, glass, or quartz, a semiconductor substrate such as Si, GaAs, InP, or InAs, a conductive oxide film such as indium tin oxide (ITO), ZrB, or ZnO, CuW, Mo, Au, Al, Au The manufacturing method of the light emitting diode which is any one of metal substrates, such as these. 제33항에서,The method of claim 33, 상기 보조 기판의 부착은 왁스를 접착제로 사용하여 행하는 발광 다이오드의 제조 방법.The method of manufacturing the light emitting diode is performed by attaching the auxiliary substrate using wax as an adhesive. 제33항에서,The method of claim 33, 상기 보조 기판의 부착은 Au, AuSn, InPd 중의 적어도 하나를 포함하는 유테틱 메탈을 접착제로 사용하여 행하는 발광 다이오드의 제조 방법.Attaching the auxiliary substrate is a manufacturing method of a light emitting diode using a eutectic metal containing at least one of Au, AuSn, InPd as an adhesive. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계에서는 상기 기초 기판 표면을 경면 연마하여 거칠기가 1um 이하가 되도록 하는 발광 다이오드의 제조 방법.In the lapping and polishing of the base substrate, the surface of the base substrate is mirror polished to have a roughness of 1 μm or less. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판 위의 보호막을 사진 식각하는 단계에서는 BOE 용액을 식각액으로 이용하는 습식 식각 방법을 사용하거나 RIE 건식 식각 방법을 사용하는 발광다이오드의 제조 방법.In the step of photo-etching the protective film on the base substrate using a wet etching method using a BOE solution as an etchant or a RIE dry etching method of manufacturing a light emitting diode. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 비아(via)를 형성하는 단계에서는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 사용하는 발광 다이오드의 제조 방법.In the forming of the via, any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and aloe etch (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) or The manufacturing method of the light emitting diode which uses the mixed solution by these combination as an etching liquid. 제39항에서,The method of claim 39, 상기 식각액은 30℃ 이상의 온도로 가열된 상태에서 사용되는 발광 다이오드의 제조 방법.The etchant is used in the state of being heated to a temperature of 30 ℃ or more manufacturing method of the light emitting diode. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 비아(via)를 형성하는 단계에서는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 사용하는 습식 식각과 ICP/RIE 또는 RIE 건식 식각을 병행하는 발광 다이오드의 제조 방법.In the forming of the via, any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and aloe etch (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) or A method of manufacturing a light emitting diode comprising wet etching using a mixed solution of these as an etching solution and dry etching with ICP / RIE or RIE. 제41항에서,43. The method of claim 41 wherein 상기 습식 식각은 상기 기초 기판을 식각하는데 사용하고, 상기 건식 식각은상기 버퍼층을 식각하는데 사용하는 발광 다이오드의 제조 방법.The wet etching is used to etch the base substrate, and the dry etching is used to etch the buffer layer. 제42항에서,The method of claim 42, 상기 버퍼층을 Inx(GayAl1-y)N (x>=0, y>=0)으로 형성하여 상기 습식 식각의 식각 정지층으로 활용하는 발광 다이오드의 제조 방법.And forming the buffer layer with In x (Ga y Al 1-y ) N (x> = 0, y> = 0) to use as the etch stop layer of the wet etching. 제41항에서,43. The method of claim 41 wherein 상기 비아(via) 내의 전기적 특성을 프로브를 이용하여 감시함으로써 상기 제1 도전형 접촉층이 노출되었는지를 확인하는 발광 다이오드의 제조 방법.And monitoring the electrical properties in the via with a probe to determine whether the first conductivity type contact layer is exposed. 제41항에서,43. The method of claim 41 wherein 상기 건식 식각은 BCL3, Cl2, HBr, Ar 중의 적어도 하나를 식각 가스로 사용하는 발광 다이오드의 제조 방법.The dry etching method of manufacturing a light emitting diode using at least one of BCL 3 , Cl 2 , HBr, Ar as an etching gas. 제41항에서,43. The method of claim 41 wherein 상기 기초 기판을 식각함에 있어서 상기 건식 식각과 상기 습식 식각을 병행하는 발광 다이오드의 제조 방법.The method of manufacturing a light emitting diode in which the dry etching and the wet etching are performed in the etching of the base substrate. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 제1 전극을 적층하기 이전에 상기 제2 도전형 접촉층 위에 제1 오믹층을 더 형성하고,A first ohmic layer is further formed on the second conductive type contact layer before the first electrode is stacked. 상기 제2 전극을 형성하기 이전에 상기 제1 도전형 접촉층과 접촉하는 제2 오믹층을 더 형성하는 발광 다이오드의 제조 방법.And forming a second ohmic layer in contact with the first conductive type contact layer prior to forming the second electrode. 제47항에서,The method of claim 47, 상기 제1 및 제2 오믹층은 광 반사 특성을 가지는 발광 다이오드의 제조 방법.The first and second ohmic layer is a method of manufacturing a light emitting diode having a light reflection characteristic. 제47항에서,The method of claim 47, 상기 제1 오믹층은 광 반사 특성을 가지며, 상기 제2 오믹층은 투명 도전 물질로 이루어지는 발광 다이오드의 제조 방법.The first ohmic layer has a light reflection characteristic, and the second ohmic layer is made of a transparent conductive material. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 제1 전극을 형성하는 단계에서 상기 제2 도전형 접촉층을 노출하는 관통구를 형성하고, 상기 제1 전극 위에 상기 제2 도전형 접촉층과 접촉하는 제1 전극 패드를 형성하는 단계를 더 포함하며, 상기 제1 전극은 광투과성 도전 물질로 형성하는 발광 다이오드의 제조 방법.In the forming of the first electrode, forming a through hole exposing the second conductive contact layer and forming a first electrode pad contacting the second conductive contact layer on the first electrode. And a first electrode formed of a light transmissive conductive material. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극 중의 적어도 하나는 Ti, Au, Cu, Ni, Al, Ag 중의 적어도 하나의 금속을 전기 도금하여 형성하는 발광 다이오드의 제조 방법.At least one of the first electrode and the second electrode is formed by electroplating at least one metal of Ti, Au, Cu, Ni, Al, and Ag. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 제1 전극 또는 상기 제2 전극은 NiO, NiAu를 증착하고, 산소를 포함하는 분위기에서 100℃ 이상의 온도로 열처리하여 형성하는 발광 다이오드의 제조 방법.The first electrode or the second electrode is formed by depositing NiO, NiAu, heat treatment at a temperature of 100 ℃ or more in an atmosphere containing oxygen. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 제1 전극은 VPE 방법으로 Inx(GayAl1-y)N을 10um~200um 두께로 성장하여 형성하는 발광 다이오드의 제조 방법.The first electrode is formed by growing In x (Ga y Al 1-y ) N to a thickness of 10um ~ 200um by VPE method. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계에서 상기 기초 기판의 두께를 50um~70um으로 만드는 발광 다이오드의 제조 방법.The method of manufacturing a light emitting diode to make the thickness of the base substrate 50um ~ 70um in the step of lapping and polishing the base substrate. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판을 랩핑 및 연마하는 단계는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 사용하는 습식 식각을 이용하여 행하는 발광 다이오드의 제조 방법.The lapping and polishing of the base substrate may be any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ), and aluene (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) or The manufacturing method of the light emitting diode which uses the wet etching which uses the mixed solution by these combination as an etching liquid. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하는 단계를 더 포함하고, 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하는 단계는 습식 식각 및 건식 식각 중의 적어도 하나를 사용하여 진행하는 발광 다이오드의 제조 방법.The method may further include separating the base substrate by individual chips, and wherein the separating the base substrate by individual chips is performed using at least one of wet etching and dry etching. 제56항에서,The method of claim 56, 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하는 단계는 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액을 식각액으로 사용하는 습식 식각을 사용하여 진행하는 발광 다이오드의 제조 방법.Separating the base substrate by individual chips may be any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and aloe etch (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O). Or the manufacturing method of the light emitting diode which advances using the wet etching which uses the mixed solution by these combination as an etching liquid. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판의 표면이 노출된 부분과 그 하부의 버퍼층을 식각하여 비아(via)를 형성하는 단계에서는 상기 기초 기판을 개별 칩별로 분리하기 위한 벽개 라인을 함께 형성하는 발광 다이오드의 제조 방법.And forming a via by etching the exposed portion of the base substrate and a buffer layer below the substrate to form cleavage lines for separating the base substrate by individual chips. 제31항에서,The method of claim 31, 상기 기초 기판 위에 상기 버퍼층을 형성하기 이전에 상기 기초 기판의 상기 비아가 형성될 부분에 식각 정지층을 형성하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드의 제조 방법.And forming an etch stop layer on a portion of the base substrate where the via is to be formed before forming the buffer layer on the base substrate. 질화물계 반도체 박막이 성장된 사파이어 기판을 준비하는 단계,Preparing a sapphire substrate on which a nitride based semiconductor thin film is grown, 상기 사파이어 기판을 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및 알루에치 (4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액에 담가 습식 식각하는 단계를 포함하는 사파이어 기판의 식각 방법.Mixing the sapphire substrate by any one or a combination of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and aluene (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) Method of etching a sapphire substrate comprising the step of wet etching in solution. 제60항에서,The method of claim 60, 상기 사파이어 기판을 ICP/RIE, RIE 기술로 건식 식각하는 단계를 더 포함하는 사파이어 기판의 식각 방법.Dry etching the sapphire substrate by ICP / RIE, RIE technology. 제61항에서,62. The method of claim 61, 상기 건식 식각하는 단계가 상기 습식 식각하는 단계보다 선행하는 사파이어 기판의 식각 방법.And etching the dry etch prior to the wet etching. 제60항 내지 제62항 중의 어는 한 항에서,63. The word of any of claims 60-62, wherein 상기 습식 식각을 진행하는 동안 황산(H2SO4), 인산(H3PO4) 및알루에치(4H3PO4+4CH3COOH+HNO3+H2O) 중 어느 하나 또는 이들의 조합에 의한 혼합 용액은 30℃ 이상의 온도로 가열되는 사파이어 기판의 식각 방법.During the wet etching, any one of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), phosphoric acid (H 3 PO 4 ) and aloe etch (4H 3 PO 4 + 4CH 3 COOH + HNO 3 + H 2 O) or a combination thereof Etching method of the sapphire substrate in which the mixed solution is heated to a temperature of 30 ℃ or more. 제63항에서,66. The method of claim 63, 상기 가열은 광흡수를 이용한 간접 가열 방식으로 이루어지는 사파이어 기판의 식각 방법.The heating method of the sapphire substrate etching method of the indirect heating method using light absorption. 기초 기판 위에 버퍼층, 제1 도전형 접촉층, 제1 도전형 클래드층, 발광층, 제2 도전형 클래드층, 제2 도전형 접촉층 및 제1 전극을 차례로 형성하는 단계,Sequentially forming a buffer layer, a first conductive contact layer, a first conductive clad layer, a light emitting layer, a second conductive clad layer, a second conductive contact layer, and a first electrode on the base substrate; 상기 기초 기판에 보조 기판을 부착하는 단계,Attaching an auxiliary substrate to the base substrate; 상기 기초 기판을 연마 또는 식각하여 상기 기초 기판 두께의 일부 또는 전부를 제거하는 단계,Polishing or etching the base substrate to remove some or all of the thickness of the base substrate, 상기 제1 도전형 접촉층과 전기적으로 연결되는 제2 전극을 형성하는 단계Forming a second electrode electrically connected to the first conductivity type contact layer 를 포함하는 발광 다이오드의 제조 방법.Method of manufacturing a light emitting diode comprising a. 제65항에서,66. The method of claim 65, 연마 또는 식각된 이후에 상기 기초 기판의 두께는 0~250um 사이인 발광 다이오드의 제조 방법.The thickness of the base substrate after polishing or etching is a method of manufacturing a light emitting diode.
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