KR20100131686A - 반도체 발광소자 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

실시 예는 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
실시 예에 따른 반도체 발광소자는, 제1반도체층 및 그 위에 제2반도체층을 포함하는 제1도전형 반도체층, 상기 제2반도체층 위에 형성된 활성층, 상기 활성층 위에 형성된 제2도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및 상기 제1반도체층의 상면 외측 둘레에 내측이 배치된 지지부; 상기 지지부의 외측부터 상기 발광 구조물의 외벽 상단까지 연장된 측벽부를 포함하는 절연층을 포함한다.
반도체, 발광소자

Description

반도체 발광소자 및 그 제조방법{Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof}
실시 예는 반도체 발광소자 및 그 제조방법에 관한 것이다.
Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체(group Ⅲ-Ⅴ nitride semiconductor)는 물리적, 화학적 특성으로 인해 발광 다이오드(LED) 또는 레이저 다이오드(LD) 등의 발광 소자의 핵심 소재로 각광을 받고 있다. Ⅲ-Ⅴ족 질화물 반도체는 통상 InxAlyGa1 -x- yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질로 이루어져 있다.
발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.
이러한 질화물 반도체 재료를 이용한 LED 혹은 LD는 광을 얻기 위한 발광 소자에 많이 사용되고 있으며, 핸드폰의 키패드 발광부, 전광판, 조명 장치 등 각종 제품의 광원으로 응용되고 있다.
실시 예는 발광 구조물의 외벽에서의 전기적인 단락 문제를 해결할 수 있도록 한 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.
실시 예는 활성층의 면적 감소 없이 외벽을 전기적으로 보호할 수 있는 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.
실시 예는 제1도전형 반도체층과 제2전극층 사이의 상기 발광 구조물 외벽에 형성되는 절연층을 포함하는 반도체 발광소자 및 그 제조방법을 제공한다.
실시 예에 따른 반도체 발광소자는, 제1반도체층 및 그 위에 제2반도체층을 포함하는 제1도전형 반도체층, 상기 제2반도체층 위에 형성된 활성층, 상기 활성층 위에 형성된 제2도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및 상기 제1반도체층의 상면 외측 둘레에 내측이 배치된 지지부; 상기 지지부의 외측부터 상기 발광 구조물의 외벽 상단까지 연장된 측벽부를 포함하는 절연층을 포함한다.
실시 예에 따른 반도체 발광소자 제조방법은, 기판 위에 제1도전형의 제1반도체층을 형성하는 단계; 상기 제1반도체층의 상면 외측 둘레에 제1절연층을 형성하는 단계; 상기 제1반도체층 및 상기 지지부의 위에 제1도전형의 제2반도체층을 형성하는 단계; 상기 제2반도체층 위에 활성층 및 제2도전형 반도체층을 형성하는 단계; 제1메사 에칭에 의해 상기 제1절연층의 외측 둘레를 노출하는 단계; 상기 제1절연층의 외측 둘레부터 상기 제2반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2도전형 반도 체층의 외벽 상단까지 제2절연층을 형성하는 단계; 및 상기 제2도전형 반도체층 위에 제2전극층을 형성하는 단계를 포함한다.
실시 예는 습기에 강한 LED를 제공할 수 있다.
실시 예는 절연층에 의해 발광 구조물과 제2전극층 사이의 접착력을 강화시켜 줄 수 있다.
실시 예는 발광 구조물의 외벽 전체에 절연층을 형성하지 않아도 된다.
실시 예는 발광 구조물의 전기적인 신뢰성을 개선시켜 줄 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 이하, 실시 예를 설명함에 있어서, 각 층의 위 또는 아래는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 제1실시 예에 따른 반도체 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 1을 참조하면, 반도체 발광소자(100)는 발광 구조물(105), 절연층(140), 제2전극층(150) 및 전도성 지지부재(160)를 포함한다.
상기 발광 구조물(105)는 제1도전형 반도체층(110), 활성층(120), 및 제2도전형 반도체층(130)을 포함한다. 상기 제 1도전형 반도체층(110) 위에는 활성층(120)이 형성되며, 상기 활성층(120) 위에는 제 2도전형 반도체층(130)이 형성된다.
상기 제1도전형 반도체층(110)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 상기 제1도전형 반도체층(110)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn , Se, Te를 포함한다.
상기 제1도전형 반도체층(110)은 다층 구조 예컨대, 하부의 제1반도체층(112) 및 상부의 제2반도체층(114)을 포함한다.
상기 제1도전형 반도체층(110)의 아래에는 제1전극(171)이 형성되며, 상기 제1도전형 반도체층(110)의 하면 전체 또는 일부에는 러프니스 등의 요철 패턴이 형성될 수 있다. 이러한 요철 패턴은 외부 양자 효율을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(110) 위에는 활성층(120)이 형성된다. 상기 활성층(120)은 단일 양자 우물 또는 다중 양자 우물(MQW) 구조로 형성되며, InGaN/GaN, InGaN/InGaN 또는 AlGaN/GaN 등으로 형성될 수 있다.
상기 활성층(120)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있다.
상기 활성층(120) 위에는 제2도전형 반도체층(130)이 형성된다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(130)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
상기 발광 구조물(105)은 상기 제 1도전형 반도체층(110)이 P형 반도체층이고, 상기 제 2도전형 반도체층(130)이 N형 반도체층으로 구현될 수도 있다. 여기서 상기 제2도전형 반도체층(130) 위에 제 3도전형 반도체층이 형성될 수 있으며, N형 반도체층 또는 P형 반도체층으로 구현될 수 있다. 즉, 상기 발광 구조물(105)은 N-P 접합, P-N 접합, N-P-N 접합, P-N-P 접합 구조 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
상기 발광 구조물(105)의 외벽에는 절연층(140)이 배치되며, 상기 절연층(140)은 지지부(142) 및 측벽부(144)를 포함한다. 상기 절연층(140)은 절연 물질로 형성될 수 있는 데 예컨대, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 등에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 지지부(142)의 내측은 상기 제1도전형 반도체층(110)의 제1반도체층(112)의 상면 외측 둘레에 형성될 수 있으며, 틀 형상, 띠 형상 또는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 상기 지지부(142)의 내측은 요철 패턴 또는 다지창 패턴으로 형성될 수 있다.
상기 측벽부(144)는 하단이 상기 지지부(142)의 외측 상면에 형성되고 타단이 상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면 외측 둘레에 걸쳐진다.
상기 절연층(140)은 상기 제1도전형 반도체층(110)의 제2반도체층(114), 상기 활성층(120), 상기 제2도전형 반도체층(130)의 외벽에 형성된다. 이에 따라 상기 발광 구조물(105)의 층들(114,120,130)의 외벽을 절연시켜 줌으로써, 소자 외벽에서의 층간 쇼트 문제를 해결할 수 있다. 또한 상기 절연층(140)은 상기 발광 구조물(105)의 외벽을 통해 습기를 침투하는 것을 방지할 수 있다.
상기 제2전극층(150)은 상기 제2도전형 반도체층(130) 및 상기 절연층(140) 의 측벽부(144)의 위에 형성된다.
상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면 외측 영역에는 상기 절연층(140)의 측벽부(144)가 배치되며, 그 상면 내측 영역에는 상기 제2전극층(150)이 배치된다.
상기 제2전극층(150)은 상기 절연층(140)의 측벽부(144) 위에 연장되어 형성될 수 있다.
상기 절연층(140)의 지지부(142)의 내측은 상기 제1도전형 반도체층(110)의 층 사이에 배치되고, 상기 측벽부(144)의 내측은 상기 제2도전형 반도체층(130)과 상기 제2전극층(150) 사이에 배치되어, 층간 접착력을 개선시켜 줄 수 있다.
상기 발광 구조물(105)의 하부 외측 둘레(135)는 상기 절연층(140)이 형성되지 않게 되므로, 절연 물질에 의한 광도 손실 문제를 개선시켜 줄 수 있다.
상기 제2전극층(150)은 Al, Ag, Pd, Rh, Pt, Ir 등 중에서 적어도 하나 또는 복수의 합금 물질로 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(150)은 오믹 특성을 갖는 전극 재료로 형성될 수 있다. 또한 상기 제2전극층(150)과 상기 제2도전형 반도체층(130) 사이에는 ITO 등과 같은 철 패턴이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 전도성 지지부재(160)는 구리(Cu-copper), 금(Au-gold), 니켈(Ni-nickel), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 전도성 지지부재(160)는 도금 형태로 형성되거나 시트 형태로 부착될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 또한 상기 제2전극층(150)과 상기 전도성 지지부재(160)은 단층의 전도성 물질로 형성될 수 있으며, 이는 실시 예의 기술적 범위 내에서 변경될 수 있다.
도 2내지 도 12은 도 1의 반도체 발광소자 제조과정을 나타낸 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 기판(101)은 성장 장비에 로딩되고, 상기 기판(101) 위에는 제1도전형 반도체층의 제1반도체층(112)이 형성된다.
상기 기판(101)은 사파이어 기판(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, 그리고 GaAs 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 상기 성장 장비는 전자빔 증착기, PVD(physical vapor deposition), CVD(chemical vapor deposition), PLD(plasma laser deposition), 이중형의 열증착기(dual-type thermal evaporator) 스퍼터링(sputtering), MOCVD(metal organic chemical vapor deposition) 등에 의해 형성할 수 있으며, 이러한 장비로 한정하지는 않는다.
상기 기판(101) 위에는 3족-5족 화합물 반도체를 이용하여 버퍼층(미도시) 또는/및 언도프드 반도체층(미도시)이 형성될 수도 있으며, 박막 성장 후 제거될 수도 있다. 상기 버퍼층은 상기 기판(101)과의 격자 상수를 줄여줄 수 있으며, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 언도프드 반도체층(미도시)은 undoped GaN계 반도체로 이루어질 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1반도체층(112)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체를 포함하며, 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제1반도체층(112)은 N형 반 도체인 경우, n형 도펀트(예; Si, Ge, Sn , Se, Te 등)가 도핑된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 상기 제1도전형 반도체층의 제1반도체층(112)의 외측 둘레에는 절연층의 지지부(142)가 형성된다. 상기 지지부(142)는 마스크층을 형성하고 미리 정해진 마스크 패턴에 의해 형성되며, 상기 제1반도체층(112)의 외측 둘레에 도 4의 평면도에 도시된 바와 같이 틀 형상, 띠 형상 또는 고리 형상으로 형성될 수 있다. 여기서, 상기 지지부(142)의 영역 폭(D1,D2 = 0.1um~ 10um)은 서로 같거나 다를 수 있다.
또한 상기 지지부(142)는 틀 형상, 띠 형상 또는 고리 형상의 구조에서 다지창 형상으로 분기된 패턴이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 지지부(142)는 절연 물질로 형성될 수 있는 데 예컨대, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 등에서 선택적으로 형성될 수 있다.
도 5는 도 3의 지지부의 다른 예를 나타낸 평면도로서, 상기 지지부(142)의 내측은 요 패턴(142A)과 철 패턴(142B)이 교대로 형성된 다지창 구조가 내층 방향으로 분기된 구조를 포함하며, 이러한 구조는 전류 블록킹 패턴 또는 전류 확산 패턴으로 기능할 수 있다.
도 3 및 도 6을 참조하면, 상기 지지부(142) 및 상기 제1반도체층(112) 위에는 제1도전형의 제2반도체층(114)이 형성될 수 있다. 상기 제2반도체층(114)은 제1도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제1반도체층(112) 및 상기 제2반도체층(114)은 제1도전형 반도체층(110)으로 정의될 수 있다. 상기 제1반도체층(112) 및 상기 제2반도체층(114)는 동일한 반도체 재료 또는 서로 다른 반도체 재료로 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제1도전형 반도체층(110) 위에는 활성층(120)이 형성된다. 상기 활성층(120)은 단일 양자 우물 또는 다중 양자 우물(MQW) 구조로 형성되며, InGaN/GaN, InGaN/InGaN 또는 AlGaN/GaN 등으로 형성될 수 있다.
상기 활성층(120)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있다.
상기 활성층(120) 위에는 제2도전형 반도체층(130)이 형성된다. 상기 제2도전형 반도체층(130)은 제2도전형 도펀트가 도핑된 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 등과 같은 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있다. 상기 제2도전형 반도체층(130)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(110), 상기 활성층(120), 상기 제2도전형 반도체층(130)은 발광 구조물(105)로 정의될 수 있다.
상기 발광 구조물(105)은 상기 제 1도전형 반도체층(110)이 P형 반도체층이고, 상기 제 2도전형 반도체층(130)이 N형 반도체층으로 구현될 수도 있다. 여기서 상기 제2도전형 반도체층(130) 위에 제 3도전형 반도체층 예컨대, N형 반도체층 또는 P형 반도체층으로 구현될 수 있다. 즉, 상기 발광 구조물(105)은 N-P 접합, P-N 접합, N-P-N 접합, P-N-P 접합 구조 중 적어도 하나로 구현될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 제1메사 에칭 공정을 수행하여 상기 발광 구조물(105)의 외측 둘레(135)를 제거하게 되며, 이 경우 상기 절연층의 지지부(142)의 외측 상면이 노출된다. 즉, 상기 메사 에칭에 의해 상기 제2도전형 반도체층(130), 상기 활성층(120) 및 상기 제2반도체층(114)의 외측 둘레가 에칭된다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 절연층(140)의 지지부(142) 위에 측벽부(144)를 형성하게 된다. 상기 측벽부(144)는 상기 지지부(142)와 동일한 절연 물질로 형성될 수 있으며, 예컨대, SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 등의 절연 물질 중에서 선택적으로 형성될 수 있다.
상기 절연층(140)의 측벽부(144)는 상기 제2반도체층(114), 상기 활성층(120) 및 상기 제2도전형 반도체층(130)의 외벽 둘레에 형성되고, 그 상단 내측은 상기 제2도전형 반도체층(130)의 상면 외측 둘레에 배치된다.
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 제2도전형 반도체층(130) 위에는 제2전극층(150)이 형성될 수 있다. 상기 제2전극층(150)은 상기 절연층(140)의 측벽부(144) 위에까지 연장될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 제2전극층(150)은 Al, Ag, Pd, Rh, Pt, Ir 등으로 형성될 수 있다. 또한 상기 제2전극층(150)과 상기 제2도전형 반도체층(130) 사이에는 ITO와 같은 전도성 물질을 패턴화시켜 형성할 수 있다.
상기 제2전극층(150) 위에는 전도성 지지부재(160)이 형성되며, 상기 전도성 지지부재(160)는 구리(Cu-copper), 금(Au-gold), 니켈(Ni-nickel), 몰리브덴(Mo), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: Si, Ge, GaAs, ZnO, SiC 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다.
도 10 내지 도 12를 참조하면, 상기 전도성 지지부재(160)가 형성되면, 상기 기판(101)을 제거하게 된다. 상기 기판(101) 제거 방식은 물리적 또는/및 화학적 제거 방법으로 형성할 수 있다.
상기 물리적 제거 방식은 상기 기판(101)에 소정 파장의 레이저를 조사하여 상기 기판(101)을 제거하는 LLO(Laser Lift Off) 방식으로 이용할 수 있다. 또한 화학적 방식은 상기 기판(101) 위의 소정 반도체층(예: 버퍼층) 공간에 습식 에칭액을 주입하여 상기 기판(101)을 제거할 수 있다.
상기 기판(101)이 제거되면 칩 아래에는 제1반도체층(112)이 노출된다.
그리고, 상기 기판(101)이 제거되면, 제2메사 에칭 공정을 수행하여 칩 경계 영역(또는 채널 영역)을 에칭하여 칩 단위로 구분하게 되며, 이 경우 상기 제1반도체층(112)의 외측 둘레가 에칭되어 상기 절연층(140)의 지지부(142)가 노출된다. 상기 에칭 방식은 건식 에칭 또는/및 습식 에칭 방식을 사용할 수 있다.
상기 제2메사 에칭 공정시 상기 절연층(140)이 노출되도록 상기 제1반도체층(112)에 대해 에칭을 수행하게 되므로, 상기 절연층(140)은 레이저 빔이 투과되고, 또 상기 절연층(140)이 상기 발광 구조물(105)의 외벽을 보호해 주어 층간 쇼트 문제를 사전에 방지할 수 있다.
그리고, 상기 제1반도체층(112)의 하면에 대해 ICP/RIE(Inductively coupled Plasma/Reactive Ion Etching) 방식으로 연마하는 공정을 수행할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 제1도전형 반도체층(110)의 제1반도체층(112)의 하면에는 소정의 요철 패턴(미도시)이 형성될 수 있다.
상기 제1도전형 반도체층(110)의 제1반도체층(112)의 하면에는 제1전극(171)이 형성될 수 있다. 상기 제1전극(171)은 칩 분리 전 또는 칩 분리 후 형성할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.
상기 반도체 발광소자(100)는 상기 제2메사 에칭 후 익스펜딩 및 브레이킹(expanding & breaking) 공정을 이용하여 칩 단위로 분리하게 된다. 실시 예는 반도체 발광소자 예컨대, LED를 그 예로 설명하였으나, 상기 기판 위에 형성될 수 있는 다른 반도체 소자에도 적용할 수 있으며, 이러한 기술적인 특징은 상기의 실시 예로 한정되지 않는다.
상기 반도체 발광소자(100)는 절연층(140)을 이용하여 상기 발광 구조물(105)의 제2반도체층(114), 활성층(120) 및 상기 제2도전형 반도체층(130)의 외측 둘레를 커버함으로써, 상기 발광 구조물(105)의 외벽으로 습기가 접촉되더라도 발광 영역을 보호할 수 있다. 이 경우, 상기 발광 구조물(105)의 발광 면적에 대해 커팅하지 않게 되므로, 발광 면적의 감소를 방지할 수 있다.
상기 발광 면적은 상기 제2반도체층(114) 및 상기 제2도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층(120)의 면적이며, 또는 상기 절연층(140)의 측벽부(144) 내주면에 배치된 상기 제2반도체층(114), 활성층(120) 및 상기 제2도전형 반도체 층(130)의 면적이 될 수 있다.
또한 상기 발광 구조물(105)에서의 상기 절연층(140)의 커버 영역을 최소화함으로써, 광도 손실을 줄일 수 있다. 또한 상기 절연층(140)이 상기 발광 구조물(105)의 위/아래에서 고정시켜 주기 때문에, 기판 제거 공정으로부터 안정성을 확보할 수 있다.
상기의 실시 예를 설명함에 있어서, 각 층(막), 영역, 패턴 또는 구조물들이 기판, 각 층(막), 영역, 패드 또는 패턴들의 "위(on)"에 또는 "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와 "아래(under)"는 "directly"와 "indirectly"의 의미를 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 실시 예에 따른 반도체 발광소자를 나타낸 측 단면도이다.
도 2 내지 도 11는 도 1의 반도체 발광소자의 제조과정을 나타낸 도면이다.

Claims (13)

  1. 제1반도체층 및 그 위에 제2반도체층을 포함하는 제1도전형 반도체층, 상기 제2반도체층 위에 형성된 활성층, 상기 활성층 위에 형성된 제2도전형 반도체층을 포함하는 발광 구조물; 및
    상기 제1반도체층의 상면 외측 둘레에 내측이 배치된 지지부; 상기 지지부의 외측부터 상기 발광 구조물의 외벽 상단까지 연장된 측벽부를 포함하는 절연층을 포함하는 반도체 발광소자.
  2. 제1항에 있어서, 상기 절연층의 측벽부는 상기 제2도전형 반도체층 상면 외측 둘레에 배치되는 반도체 발광소자.
  3. 제1항에 있어서, 상기 발광 구조물은 상기 제2도전형 반도체층 위에 형성된 제3도전형 반도체층을 포함하며,
    상기 절연층의 측벽부는 상기 제3도전형 반도체층의 상면 외측 둘레에 배치되는 반도체 발광소자.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 발광 구조물 및 상기 절연층의 측벽부 위에 형성된 제2전극층; 상기 제2전극층 위에 형성된 전도성 지지부재를 포함하는 반도체 발광소자.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2도전형 반도체층은 상기 절연층의 측벽부 내주면에 배치되는 반도체 발광소자.
  6. 제4항에 있어서, 상기 절연층의 지지부는 상기 제1반도체층의 상면 외측 둘레에 틀 형상, 띠 형상, 고리 형상, 다지창 형상을 갖는 띠 형상, 다지창 형상을 갖는 고리 형상, 다지창 형상을 갖는 틀 형상 중 어느 한 형상을 포함하는 반도체 발광소자.
  7. 제4항에 있어서, 상기 절연층은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, TiO2 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 발광소자.
  8. 제4항에 있어서, 상기 제1도전형 반도체층 하면에 형성된 요철 패턴 및 제1전극 중 적어도 하나를 포함하는 반도체 발광소자.
  9. 기판 위에 제1도전형의 제1반도체층을 형성하는 단계;
    상기 제1반도체층의 상면 외측 둘레에 제1절연층을 형성하는 단계;
    상기 제1반도체층 및 상기 지지부의 위에 제1도전형의 제2반도체층을 형성하는 단계;
    상기 제2반도체층 위에 활성층 및 제2도전형 반도체층을 형성하는 단계;
    제1메사 에칭에 의해 상기 제1절연층의 외측 둘레를 노출하는 단계;
    상기 제1절연층의 외측 둘레부터 상기 제2반도체층, 상기 활성층 및 상기 제2도전형 반도체층의 외벽 상단까지 제2절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 제2도전형 반도체층 위에 제2전극층을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2절연층의 상단 내측은 상기 제2도전형 반도체층의 상면 외측 둘레에 연장되는 반도체 발광소자 제조방법.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2전극층은 상기 제2도전형 반도체층 및 상기 제2절연층 위에까지 형성되며,
    상기 제2전극층 위에 전도성 지지부재를 형성하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 전도성 지지부재가 형성되면, 상기 제1반도체층으로부터 기판을 분리한 후, 상기 제1반도체층의 아래에 제1전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 전도성 지지부재가 형성되면, 상기 제1반도체층의 칩 경계 영역에 대해 제2메사 에칭하는 단계; 상기 제1반도체층의 하면에 요철 패턴 및 제1전극을 형성하는 단계를 포함하는 반도체 발광소자 제조방법.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160049747A (ko) * 2014-10-28 2016-05-10 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 구비한 발광소자 패키지

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009054555A1 (de) * 2009-12-11 2011-06-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips
KR100999798B1 (ko) 2010-02-11 2010-12-08 엘지이노텍 주식회사 반도체 발광소자 및 그 제조방법
US9048142B2 (en) * 2010-12-28 2015-06-02 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device
TWI449219B (zh) * 2011-01-20 2014-08-11 Innolux Corp 發光二極體裝置及其製造方法
KR101880445B1 (ko) * 2011-07-14 2018-07-24 엘지이노텍 주식회사 발광소자, 발광소자 제조방법, 발광소자 패키지, 및 라이트 유닛
KR102107863B1 (ko) * 2011-11-07 2020-05-08 루미리즈 홀딩 비.브이. 더 균일한 주입과 낮은 광손실을 갖는 개선된 p-컨택트
JP6239311B2 (ja) 2012-08-20 2017-11-29 エルジー イノテック カンパニー リミテッド 発光素子
KR101956101B1 (ko) * 2012-09-06 2019-03-11 엘지이노텍 주식회사 발광소자
KR20190035821A (ko) * 2016-08-03 2019-04-03 루미레즈 엘엘씨 코팅된 파장 변환 나노입자들

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3180863B2 (ja) * 1993-07-27 2001-06-25 富士電機株式会社 加圧接触形半導体装置およびその組立方法
JPH088458A (ja) * 1994-06-22 1996-01-12 Daido Steel Co Ltd 面発光型発光ダイオード
EP0977277A1 (en) * 1998-07-28 2000-02-02 Interuniversitair Microelektronica Centrum Vzw Devices for emitting radiation with a high efficiency and a method for fabricating such devices
JP2000068593A (ja) * 1998-08-25 2000-03-03 Mitsubishi Electric Corp 半導体レーザ装置及びその製造方法
JP3893874B2 (ja) 1999-12-21 2007-03-14 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体発光素子の製造方法
JP2002368263A (ja) * 2001-06-06 2002-12-20 Toyoda Gosei Co Ltd Iii族窒化物系化合物半導体発光素子
JP4325232B2 (ja) * 2003-03-18 2009-09-02 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP2005045054A (ja) 2003-07-23 2005-02-17 Sharp Corp Iii族窒化物半導体発光素子
JP2006100500A (ja) * 2004-09-29 2006-04-13 Sanken Electric Co Ltd 半導体発光素子及びその製造方法
KR100670928B1 (ko) 2004-11-29 2007-01-17 서울옵토디바이스주식회사 GaN계 화합물 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법
KR101316415B1 (ko) * 2005-10-17 2013-10-08 엘지이노텍 주식회사 질화물 반도체 발광소자 및 그 제조 방법
JP5016808B2 (ja) * 2005-11-08 2012-09-05 ローム株式会社 窒化物半導体発光素子及び窒化物半導体発光素子製造方法
CN101154677A (zh) * 2006-09-27 2008-04-02 群康科技(深圳)有限公司 主动矩阵式有机电激发光显示器及其制造方法
US20080217634A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-11 Wen-Huang Liu Vertical light-emitting diode structure with omni-directional reflector

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160049747A (ko) * 2014-10-28 2016-05-10 엘지이노텍 주식회사 발광소자 및 이를 구비한 발광소자 패키지

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