KR20100005950A

KR20100005950A - 발광 소자 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR20100005950A
Application number: KR1020080066074A
Authority: KR
Inventors: 서원철
Original assignee: 서울옵토디바이스주식회사
Priority date: 2008-07-08
Filing date: 2008-07-08
Publication date: 2010-01-18
Also published as: KR100986963B1

Abstract

제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 화합물 반도체층; 상기 제2 도전형 반도체층의 일부 영역에 형성된 금속 반사층; 적어도 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역에 형성된 절연층; 상기 금속 반사층 및 상기 절연층이 형성된 제2 도전형 반도체층을 덮도록 형성된 보호 금속층; 및 상기 보호 금속층에 본딩된 기판을 포함하며, 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역은 제2 도전형 반도체층의 외주를 따라 상기 제2 도전형 반도체층의 외부 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자가 제공된다.

발광 다이오드, 건식식각, 절연산화물, 절연층, 부산물

Description

발광 소자 및 그 제조방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD FOR FABRICATING THE SAME}

본 발명은 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 식각 과정에서 노출되는 화합물 반도체층의 측면에 식각에 의한 금속 부산물이 부착되어 전기적 광학적 특성을 저해시키지 않기 위해, 금속 부산물을 유발할 수 있는 보호 금속층이 노출될 수 있는 부분에 절연층을 형성함으로써 보호 금속층의 노출을 방지하거나 최소화한 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 등과 같은 Ⅲ족 원소의 질화물은 열적 안정성이 우수하고 직접 천이형의 에너지 밴드(band) 구조를 갖고 있어, 최근 청색 및 자외선 영역의 발광소자용 물질로 많은 각광을 받고 있다. 특히, 질화갈륨(GaN)을 이용한 청색 및 녹색 발광 소자는 대규모 천연색 평판 표시 장치, 신호등, 실내 조명, 고밀도광원, 고해상도 출력 시스템과 광통신 등 다양한 응용 분야에 활용되고 있다.

이러한 III족 원소의 질화물 반도체층, 특히 GaN은 그것을 성장시킬 수 있는 동종의 기판을 제작하는 것이 어려워, 유사한 결정 구조를 갖는 이종 기판에서 금 속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정을 통해 성장된다. 이종기판으로는 육방 정계의 구조를 갖는 사파이어(Sapphire) 기판이 주로 사용된다. 그러나, 사파이어는 전기적으로 부도체이므로, 발광 다이오드 구조를 제한하며, 기계적 화학적으로 매우 안정하여 절단 및 형상화(shaping) 등의 가공이 어렵고, 열전도율이 낮다. 이에 따라, 최근에는 사파이어와 같은 이종기판 상에 질화물 반도체층들을 성장시킨 후, 이종기판을 분리하여 수직형 구조의 발광 다이오드를 제조하는 기술이 연구되고 있다.

도 1은 종래기술에 따른 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도들이다.

도 1을 참조하면, 수직형 발광 다이오드는 도전성 기판(31)을 포함한다. 도전성 기판(31) 상에 N형 반도체층(15), 활성층(17) 및 P형 반도체층(19)을 포함하는 화합물 반도체층들이 위치한다. 또한, 도전성 기판(31)과 P형 반도체층(19)사이에는 금속 반사층(23), 보호 금속층(25) 및 접착층(27)이 개재된다.

화합물 반도체층들은 일반적으로 사파이어 기판과 같은 희생 기판(도시하지 않음) 상에 금속유기화학기상증착법 등을 사용하여 성장된다. 그 후, 화합물 반도체층들 상에 금속 반사층(23), 보호 금속층(25) 및 접착층(27)이 형성되고, 도전성 기판(31)이 부착된다. 이어서, 레이저 리프트 오프(laser lift-off) 기술 등을 사용하여 희생 기판이 화합물 반도체층들로부터 분리되고, N형 반도체층(15)이 노출된다. 그후, 식각을 통하여 화합물 반도체층들을 도전성 기판(31)위에서 각각의 발광셀 영역으로 분리한다. 이후, 분리된 각 발광셀 영역에 대하여 N형 반체층(15) 상에 전극 패드(33)가 형성되고, 도전성 기판(31)을 발광셀 영역별로 다이싱하여 개별 소자로 분리해낸다. 이에 따라, 열방출 성능이 우수한 도전성 기판(31)을 채택함으로써, 발광 다이오드의 발광 효율을 개선할 수 있으며, 수직형 구조를 갖는 도 1의 발광 다이오드가 제공될 수 있다.

그러나, 이와 같이 도전성 기판을 사용하는 수직형 발광 다이오드의 경우, 제작시에 각각의 셀을 분리하기 위하여 통상적으로 건식 식각을 수행한다. 이러한 식각은 소자 자체의 분리이기 때문에 에칭이 전극을 형성하기 위한 메사 에칭 공정과 달리 깊다.(2um 이상). 따라서, 식각 후에 일부 노출된 부분에서 남아있는 것을 제거하기 위하여 실제 식각 깊이보다 더 깊게 식각을 수행한다.

이러한 식각 과정에서 금속 반사층(23)을 보호하고 있는 보호 금속층(25)이 식각되고 그 식각된 부산물이 각 셀의 측면에 흡착된다. 각 셀에 흡착된 부산물들은 N형 반도체층(15)와 P형 반도체층(19)을 전기적으로 연결하여 쇼트(단락)을 유발시킨다. 식각 과정에서 생성될 수 있는 이러한 부산물들은 습식 식각을 통해 제거되어야 하나 통상적으로 보호 금속층(25)으로 사용되고 있는 W, Pt, Ni 등의 금속들은 습식 식각에도 제거되지 않는 특성을 갖고 있어 제거하기 어렵다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상술한 바와 같이 건식 식각 과정에서 생기는 보호 금속층의 부산물이 화합물 반도체층에 부착되어 전기적 특성이 저하되는 것을 해결할 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.

이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일측면에 의하면, 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 화합물 반도체층; 상기 제2 도전형 반도체층의 일부 영역에 형성된 금속 반사층; 적어도 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역에 형성된 절연층; 상기 금속 반사층 및 상기 절연층이 형성된 제2 도전형 반도체층을 덮도록 형성된 보호 금속층; 및 상기 보호 금속층에 본딩된 기판을 포함하며, 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역은 제2 도전형 반도체층의 외주를 따라 상기 제2 도전형 반도체층의 외부 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자가 제공된다.

바람직하게는, 상기 기판은 도전성 기판이다.

바람직하게는, 상기 기판은 사파이어 기판이다.

바람직하게는, 상기 절연층은 SiO₂, SiN, MgO, TaO, TiO₂, 폴리머 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

상기 절연층은 상기 보호 금속층의 일부를 노출시키도록 형성되며, 상기 발광 소자는, 상기 제1 도전형 반도체층상에 형성된 제1 전극; 상기 절연층을 통해 노출된 상기 보호 금속층에 형성된 제2 전극을 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 전극에 접촉하는 상기 보호 금속층은 상기 절연층의 상부면까지 채워져 있는 것일 수 있다.

바람직하게는, 상기 보호 금속층에 접촉하는 상기 제2 전극은 상기 절연층의 하부면까지 채워져 있을 수 있다.

바람직하게는, 상기 절연층은 상기 제2 도전형 반도체층의 하면의 적어도 일부에 연장 형성될 수 있다.

바람직하게는, 상기 절연층은 상기 금속 반사층의 적어도 일부를 덮도록 연장 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 희생 기판위에 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 형성하고 상기 제2 도전형 반도체층의 상부 일부 영역에 금속 반사층을 형성하는 단계; 적어도 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역에 절연층을 형성하는 단계; 상기 금속 반사층 및 상기 절연층이 형성된 상기 제2 도전형 반도체층의 상부에 보호 금속층을 형성하는 단계; 상기 보호 금속층위에 본딩 기판을 형성하고 상기 희생 기판을 제거하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 단계; 상기 절연층이 드러날 때까지 상기 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 식각하는 단계를 포함하며, 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역은 제2 도전형 반도체층의 외주를 따라 상기 제 2도전형 반도체층의 외부 영역을 포함하는 발광 소자 제조 방법이 제공된다.

바람직하게는, 상기 본딩 기판은 도전성 기판이다.

바람직하게는, 상기 본딩 기판은 사파이어 기판이다.

바람직하게는, 상기 절연층은 상기 보호 금속층의 일부를 노출시키도록 형성되며, 상기 발광 소자 제조 방법은, 상기 제1 도전형 반도체층상에 제1 전극을 형성하는 단계; 및 상기 절연층을 통해 노출된 상기 보호 금속층에 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제2 전극에 접촉하는 상기 보호 금속층은 상기 절연층의 상부면까지 채워져 있을 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 화합물 반도체층위에 금속 반사층, 보호 금속층, 본딩 기판을 형성하여 발광 소자를 제조함에 있어, 금속 부산물을 유발할 수 있는 보호 금속층이 노출될 수 있는 부분에 절연층을 형성하였다. 이에 따라, 건식 식각공정을 수행할 때 보호 금속층의 노출을 방지하거나 최소화함으로써, 종래에 건식 식각 과정에서 문제시되던 보호 금속층의 부산물들이 화합물 반도체층들에 부착되어 전기적인 특성들을 저하시키는 것을 효과적으로 감소시킬 수 있다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.

도 2를 참조하면, 본딩 기판(71)상의 일부 영역에 N형 반도체층(55), 활성층(57), P 반도체층(59)을 포함하는 화합물 반도체층들이 위치한다. 본딩 기판(71)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 이종기판일 수 있다. 한편, 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체층들이다. 예를 들어, (Al,Ga,In)N 반도체층이다.

화합물 반도체층들과 본딩 기판(71) 사이에 금속 반사층(61), 절연층(62), 보호 금속층(63)이 개재된다.

금속 반사층(61)은 반사율이 큰 금속물질, 예컨대 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 형성된다.

절연층(62)은 상기 제2 도전형 반도체층(59)의 경계 영역에 형성되어 있다. 여기에서, 제2 도전형 반도체층(59)의 경계 영역은 제2 도전형 반도체층(59)의 외주를 따라 상기 제2 도전형 반도체층(59)과 상기 제 2도전형 반도체층(59)의 외부 영역을 포함하는 영역이다. 일실시예에서는 상기 절연층(62)은 상기 제2 도전형 반도체층(59)의 하면의 적어도 일부와 접하여 보호 금속층(63) 사이에 연장 형성되어 있다. 절연층(62)은 예를 들어 SiO₂, SiN, MgO, TaO, TiO₂, 폴리머가 이용될 수 있다. 절연층(62)는 적어도 일부가 보호 금속층(63)을 노출할 수 있도록 오픈영역을 가질 수 있다. 오픈영역은 절연층(62)을 패터닝하여 형성될 수 있다. 절연층(62)의 오픈영역을 통해 보호 금속층(63)이 노출되고, 노출된 보호 금속층(63)에 P 전극(83b)이 형성된다.

보호 금속층(63)은 상기 금속 반사층(61) 및 상기 절연층(62)이 형성된 제2 도전형 반도체층(59)을 덮도록 형성된다. 보호 금속층(63)은 접착층(67)으로부터 금속원소들이 금속 반사층(61)으로 확산되는 것을 방지하여 금속 반사층(61)의 반사도를 유지시킬 수 있다. 보호 금속층(63)은 금속 반사층(61)을 보호할 뿐만 아니라 희생 기판의 제거 후에 식각을 할 경우 노출되는 층이 된다. 보호 금속층(63)은 건식 식각에 의해 부산물이 발생될 수 있다. 보호 금속층(63)은 절연층(62)의 오픈영역을 통해 노출되는 부분만 식각됨에 따라 종래에 비하여 발생되는 부산물이 현저하게 줄어든다. 이에 따라, 해당 부산물들이 N형 반도체층(55), 활성층(57), P 반도체층(59)에 전기적으로 미치는 영향을 현저하게 줄일 수 있다.

실시예에서는 P 전극(83b)에 접촉하는 보호 금속층(63)은 상기 절연층(62)의 상부면까지 채워져 있는 것으로 도시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, P 전극(83b)이 상기 절연층(62)의 하부면까지 채워져 형성될 수 도 있다.

접착층(67)은 본딩 기판(71)과 금속 반사층(61)의 접착력을 향상시켜 본딩 기판(71)이 금속 반사층(61)으로부터 분리되는 것을 방지한다.

한편, N형 반도체층(55)상에 N 전극(83a)이 형성되고, 절연층(62)의 적어도 일부(오픈영역)를 통해 노출되는 보호 금속층(63) 상에 P 전극(83b)이 형성된다. 이에 따라, 도전성 기판(71)과 전극 패드(83)를 통해 전류를 공급함으로써 광을 방출할 수 있다.

도 3 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 3을 참조하면, 희생 기판(51) 상에 화합물 반도체층들이 형성된다. 희생 기판(51)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 이종기판일 수 있다. 한편, 화합물 반도체층들은 N 반도체층(55), 활성층(57), P형 반도체층(59)을 포함한다. 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체층들로, 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정에 의해 성장될 수 있다.

한편, 화합물 반도체층들을 형성하기 전, 버퍼층(미도시됨)이 형성될 수 있다. 버퍼층은 희생 기판(51)과 화합물 반도체층들의 격자 부정합을 완화하기 위해 채택되며, 일반적으로 질화갈륨 계열의 물질층일 수 있다.

도 4를 참조하면, P형 반도체층(59)의 일부영역 위에 금속 반사층(61)을 형성한다. 금속 반사층(61)은 예컨대, 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 도금 또는 증착기술을 사용하여 형성될 수 있다.

도 5를 참조하면, 금속 반사층(61)이 형성된 P형 반도체층(59)위에 절연층(62)을 형성한다. 절연층(62)의 두께는 금속 반사층(61)의 두께보다 높게 형성할 수 있다. 그러나, 본 발명은 이에 제한되지 않고 얼마든지 변형이 가능하다. 절연층(62)의 적어도 일부는 P형 반도체층(59)이 노출되도록 오픈영역(62a, 62b)을 구비한다. 도 6은 도 5에 도시된 공정의 평면도로서, 도 6을 참조하면, 절연층(62)의 오픈영역(62a, 62b)을 통해 P형 반도체층(59)의 일부가 노출되는 것을 볼 수 있다. 절연층(62)의 오픈영역(62a, 62b)에는 추후공정을 통하여 보호 금속층(63)이 채워진다.

도 7을 참조하면, 절연층(62)이 형성된 다음, 절연층(62)을 덮는 보호 금속층(63)을 형성한다. 보호 금속층(63)은 예를 들어 Ni, Ti, Ta, Pt, W, Cr, Pd 등으로 형성될 수 있다. 보호 금속층(63)은 절연층(62)의 오픈된 영역을 통해 노출된 P형 반도체층(59)의 일부 및 금속 반사층(61)의 위에 형성된다.

도 8을 참조하면, 절연층(62)위에 제1 본딩 메탈(67a)을 형성한다. 제1 본딩 메탈(67a)은 예를 들어 AuSn(80/20wt%)가 15,000Å의 두께로 형성될 수 있다.

도 9을 참조하면, 제2 본딩 메탈(67b)이 형성된 본딩 기판(71)을 제1 본딩 메탈(67a)위에 본딩시킨다.

도 10을 참조하면, 희생 기판(51)이 화합물 반도체층들로부터 분리된다. 희생 기판(51)은 레이저 리프트 오프(LLO) 기술 또는 다른 기계적 방법이나 화학적 방법에 의해 분리될 수 있다. 이때, 버퍼층도 함께 제거되어 N형 반도체층(55)이 노출된다. 희생기판(51)이 제거되어 노출된 N형 반도체층(55)이 위쪽을 향하도록 하면 도 11에 있는 형태로 된다.

도 12를 참조하면, P형 반도체층(59), 활성층(57), N형 반도체층(55)에 대하 여 메사에칭을 수행한다. 메사에칭은 P형 반도체층(59)의 아래에 형성되어 있는 절연층(62) 및 보호 금속층(63)이 드러날 때까지 수행된다. 이에 따라, P형 반도체층(59), 활성층(57), N형 반도체층(55)의 일부는 식각되어 P형 반도체층(59), 활성층(57), N형 반도체층(55)의 측면이 드러나게 된다.

도 13은 도 12의 공정의 평면도로서, 도 13을 참조하면, 절연층(62)의 오픈영역을 통해 보호 금속층(63)의 일부가 노출되는 것을 볼 수 있다.

이후, N형 반도체층(55)위에 N형 전극(83a)을 형성하고, 건식 식각을 통해 노출된 보호 금속층(63)에 P 전극(83b)을 형성하고, 화합물 반도체층을 단위 셀 영역으로 분리하기 위해 건식 식각을 수행하면, 도 2에 도시된 발광 소자가 완성된다.

한편, 도 12의 메사 공정 및 이후에 수행되는 건식 식각 공정의 수행시 보호 금속층(63)의 일부가 식각될 수 있으며, 그에 따라 보호 금속층(63)의 부산물이 생성될 수 있다. 그러나, 식각에 의해 부산물이 발생될 수 있는 보호 금속층(63)의 면적은 도 13에서 볼 수 있는 바와 같이 절연층(62)의 전체 면적중에서 일부 영역에 해당된다. 따라서, 종래에 비하여 식각에 의해 발생될 수 있는 부산물의 양이 현저하게 감소된다.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.

예를 들어, 위에서 설명되었던 절연층(62)은 보호 금속층(63)이 채워지는 오 픈영역에 의해 내측부와 외측부가 분리되도록 형성될 수 도 있고, 내측부와 외측부가 완전히 분리되지는 않고 부분적으로 군데군데 형성된 오픈영역에 보호 금속층(63)이 채워지도록 구현할 수 도 있다.

도 14 내지 도 17은 본 발명의 변형된 실시예들에 따른 절연층(62)을 형태를 도 13에 상응하여 평면도로서 보여준다. 도 13에는 노출된 N형 반도체층(55)을 중심으로 좌우측에 하나씩 보호 금속층(63)이 노출되어 있지만, 도 14를 참조하면, 좌우측에 3개씩 보호 금속층(63)이 노출되어 있다. 도 15를 참조하면 좌우측 뿐만이 아니라 상하측에도 보호 금속층(63)이 노출되어 있다. 도 16을 참조하면, 노출된 N형 반도체층(55)을 중심으로 직사각형의 각 모서리에 하나씩 4개의 보호 금속층(63)이 노출되어 있다. 도 14 내지 도 16에 도시된 형태는 절연층에 부분적으로 군데군데 형성된 오픈영역에 채워진 보호 금속층(63)이 노출되는 형태이지만, 도 17은 노출된 N형 반도체층(55)을 둘러싸서 형성된 절연층이 노출된 보호 금속층(63)에 의해 내측부와 외측부가 분리되어 있는 것을 보여준다.

아울러, N형 전극(83a)이 형성된 N형 반도체층(55)에는 러프닝을 통하여 요철된 표면을 형성함으로써 광추출 효율을 높일 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에서는, 절연층이 보호 금속층의 일부를 노출시키도록 형성되어 절연층을 통해 노출된 상기 보호 금속층에 형성된 P 전극이 형성되는 것에 대하여 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도 18에 도시된 바와 같은 변형예도 가능하다. 도 18을 참조하면, 제1 도전형 반도체층(55), 활성층(57) 및 제2 도전형 반도체층(59)을 포함하는 화합물 반도체층이 형성된다. 제2 도전형 반도체층(59)의 일부 영역에 금속 반사층(61)이 형성되어 있다. 또한, 적어도 상기 제2 도전형 반도체층(59)의 경계 영역에 절연층(62)이 형성되어 있다. 여기에서, 제2 도전형 반도체층(59)의 경계 영역은 제2 도전형 반도체층(59)의 외주를 따라 상기 제2 도전형 반도체층(59)의 외부 영역을 포함하는 영역이다. 여기에서는, 절연층(62)이 제2 도전형 반도체층(59)의 하면의 적어도 일부에 연장 형성되어 있는 것으로 도시되었지만, 본 발명은 이에 제한되지 않는다.

보호 금속층(63)이 상기 금속 반사층(61) 및 상기 절연층(62)이 형성된 제2 도전형 반도체층(59)을 덮도록 형성된다. 보호 금속층(53)에는 접착층(67)을 개재하여 본딩 기판(71)이 본딩된다. 제1 도전형 반도체층(55)위에는 N 전극(83)이 형성되고, 도전성 기판(71)이 P 전극으로 사용된다.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 절연층(62)이 금속 반사층(61)과 서로 이격되어 형성되어 있는 것으로 설명되었으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에서는 절연층(62)이 금속 반사층(61)의 측면과 접하도록 연장 형성되어 있을 수 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는 절연층(62)이 상기 금속 반사층(61)의 적어도 일부를 덮도록 연장 형성될 수 도 있다. 본 발명의 또 다른 실시예에서는 절연층(62)이 금속 반사층(61)의 측면과 접하면서 금속 반사층(61)의 적어도 일부를 덮도록 연장 형성될 수 도 있다.

도 1은 종래의 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도.

도 3 내지 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도.

도 14 내지 도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도.

도 18은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도.

Claims

제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 화합물 반도체층;

상기 제2 도전형 반도체층의 일부 영역에 형성된 금속 반사층;

적어도 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역에 형성된 절연층;

상기 금속 반사층 및 상기 절연층이 형성된 제2 도전형 반도체층을 덮도록 형성된 보호 금속층; 및

상기 보호 금속층에 본딩된 기판을 포함하며,

상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역은 제2 도전형 반도체층의 외주를 따라 상기 제2 도전형 반도체층의 외부 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광소자.
청구항 1에 있어서, 상기 기판은 도전성 기판인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
청구항 1에 있어서, 상기 기판은 사파이어 기판인 것을 특징으로 하는 발광 소자.
청구항 1에 있어서,

상기 절연층은 SiO₂, SiN, MgO, TaO, TiO₂, 폴리머 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
청구항 1에 있어서,

상기 절연층은 상기 보호 금속층의 일부를 노출시키도록 형성되며,

상기 발광 소자는,

상기 제1 도전형 반도체층상에 형성된 제1 전극;

상기 절연층을 통해 노출된 상기 보호 금속층에 형성된 제2 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
청구항 5에 있어서,

상기 제2 전극에 접촉하는 상기 보호 금속층은 상기 절연층의 상부면까지 채워져 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
청구항 5에 있어서,

상기 보호 금속층에 접촉하는 상기 제2 전극은 상기 절연층의 하부면까지 채워져 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
청구항 1에 있어서,

상기 절연층은 상기 제2 도전형 반도체층의 하면의 적어도 일부에 연장 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자.
청구항 1에 있어서,

상기 절연층은 상기 금속 반사층의 적어도 일부를 덮도록 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자.
희생 기판위에 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 형성하고 상기 제2 도전형 반도체층의 상부 일부 영역에 금속 반사층을 형성하는 단계;

적어도 상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역에 절연층을 형성하는 단계;

상기 금속 반사층 및 상기 절연층이 형성된 상기 제2 도전형 반도체층의 상부에 보호 금속층을 형성하는 단계;

상기 보호 금속층위에 본딩 기판을 형성하고 상기 희생 기판을 제거하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 단계;

상기 절연층이 드러날 때까지 상기 제1 도전형 반도체층, 활성층, 제2 도전형 반도체층을 식각하는 단계를 포함하며,

상기 제2 도전형 반도체층의 경계 영역은 제2 도전형 반도체층의 외주를 따라 상기 제 2도전형 반도체층의 외부 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 본딩 기판은 도전성 기판인 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
청구항 10에 있어서, 상기 본딩 기판은 사파이어 기판인 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
청구항 10에 있어서,

상기 절연층은 SiO₂, SiN, MgO, TaO, TiO₂, 폴리머 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
청구항 10에 있어서,

상기 절연층은 상기 보호 금속층의 일부를 노출시키도록 형성되며,

상기 발광 소자 제조 방법은,

상기 제1 도전형 반도체층상에 제1 전극을 형성하는 단계; 및

상기 절연층을 통해 노출된 상기 보호 금속층에 제2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제2 전극에 접촉하는 상기 보호 금속층은 상기 절연층의 상부면까지 채 워져 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
청구항 10에 있어서,

상기 절연층은 상기 제2 도전형 반도체층의 하면의 적어도 일부에 연장 형성된 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.
청구항 10에 있어서,

상기 절연층은 상기 금속 반사층의 적어도 일부를 덮도록 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자 제조 방법.