KR20110021569A

KR20110021569A - 레이저 리프트 오프 기술을 사용하여 발광 다이오드를 제조하는 방법

Info

Publication number: KR20110021569A
Application number: KR1020090079438A
Authority: KR
Inventors: 김창연; 이준희; 유종균; 김화목
Original assignee: 서울옵토디바이스주식회사
Priority date: 2009-08-26
Filing date: 2009-08-26
Publication date: 2011-03-04
Also published as: EP2290706B1; EP2290706A2; EP2290706A3; KR101078060B1

Abstract

레이저 리프트 오프 기술을 사용하여 발광 다이오드를 제조하는 방법이 개시된다. 이 방법은 제1 기판상에 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함하는 에피층들을 성장시키고, 상기 제1 기판의 온도가 상온보다 높은 제1 온도에서, 상기 에피층들에 상기 제1 기판의 열팽창 계수와 다른 열팽창 계수를 갖는 제2 기판을 본딩시키고, 상기 제1 기판의 온도가 상온보다 높고 상기 제1 온도 이하인 제2 온도에서, 상기 제1 기판을 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 에피층들로부터 상기 제1 기판을 분리하는 것을 포함한다. 이에 따라, 레이저 리프트 오프 공정에서 레이저 빔의 초점을 맞추는 것이 쉽고 또한 에피층들의 크랙을 방지할 수 있다.

레이저 리프트 오프, 사파이어, 에피층, 수직형 발광 다이오드

Description

레이저 리프트 오프 기술을 사용하여 발광 다이오드를 제조하는 방법{METHOD OF FABRICATING LIGHT EMITTING DIODE USING LASER LIFT-OFF TECHNIQUE}

본 발명은 발광 다이오드 제조 방법에 관한 것으로, 특히 레이저 리프트 오프 기술을 사용하여 발광 다이오드를 제조하는 방법에 관한 것이다.

일반적으로 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 등과 같은 Ⅲ족 원소의 질화물은 열적 안정성이 우수하고 직접 천이형의 에너지 밴드(band) 구조를 갖고 있어, 최근 가시광선 및 자외선 영역의 발광소자용 물질로 많은 각광을 받고 있다. 특히, 질화인듐갈륨(InGaN)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 반도체층은 그것을 성장시킬 수 있는 동종의 기판을 제작하는 것이 어려워, 유사한 결정 구조를 갖는 이종 기판에서 금속유기화학기상증착법(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 제한한다. 이에 따라, 최근에는 사파이어와 같은 이종기판 상에 질화물 반도체층과 같은 에피층들을 성장시킨 후, 이종기판을 분리하여 수직형 구조의 발광 다이오드를 제조하는 기술이 연구되고 있다.

상기 이종기판을 분리하는 방법으로 레이저 리프트 오프 방법이 주로 사용된다. 레이저 리프트 오프 방법은 이종 기판, 예컨대 사파이어 기판 상에 에피층들을 성장시키고, 상기 에피층들 상에 제2 기판을 본딩한 후, 상기 사파이어 기판을 통해 레이저 빔을 조사하여 에피층으로부터 이종 기판을 분리하는 기술이다. 이때, 레이저 빔을 사파이어 기판 크기를 갖도록 형성하는 것은 광학적으로 곤란하다. 이에 따라, 최종 칩 크기 정도의 레이저 빔 크기로 라인 스캔을 하는 방식이 주로 사용되고 있다.

그런데, 상기 종래 방법에 따르면, 사파이어 기판과 동종 기판 또는 사파이어 기판과 열팽창 계수가 유사한 제2 기판을 사용할 경우, 레이저 빔의 조사에 의한 사파이어 기판의 분리가 큰 문제 없이 진행되지만, 사파이어 기판과 제2 기판의 열팽창 계수가 다른 경우, 레이저 리프트 오프 방법으로 사파이어 기판을 분리하는 동안 에피층에 크랙이나 깨짐이 자주 발생되고 있다. 더욱이, 사파이어 기판과 제2 기판의 열팽창 계수가 다른 경우, 제2 기판을 본딩한 후, 사파이어 기판에 휨(bowing)이 발생되고 있다. 상기 휨에 의해, 사파이어 기판의 위치에 따라 레이저 빔의 초점이 맞지 않게 되어 레이저 빔의 에너지를 사파이어와 에피층의 계면에 정확하게 전달하기 어렵다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 레이저 리프트 오프 방법을 사용한 기판 분리시, 에피층들 내에 크랙이나 깨짐이 발생되는 것을 방지할 수 있는 발광 다이오드 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 레이저 리프트 오프 방법을 사용한 기판 분리시, 성장 기판의 휨을 완화시켜 레이저 빔의 초점 맞추기가 용이한 발광 다이오드 제조 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 태양에 따르면, 레이저 리프트 오프 기술을 사용한 발광 다이오드 제조 방법이 제공된다. 이 발광 다이오드 제조 방법은, 제1 기판 상에 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함하는 에피층들을 성장시키고, 상기 제1 기판의 온도가 상온보다 높은 제1 온도에서, 상기 에피층들에 상기 제1 기판의 열팽창 계수와 다른 열팽창 계수를 갖는 제2 기판을 본딩시키고, 상기 제1 기판의 온도가 상온보다 높고 상기 제1 온도 이하인 제2 온도에서, 상기 제1 기판을 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 에피층들로부터 상기 제1 기판을 분리하는 것을 포함한다.

종래, 레이저 리프트 오프 기술은, 제1 온도에서 제2 기판이 본딩된 후, 제1 기판을 상온으로 냉각하고, 그 후 상기 제1 기판을 통해 레이저 빔을 조사하여 제1 기판을 에피층들로부터 분리한다. 이때, 상기 제1 기판과 제2 기판의 열팽창 계수 차이에 의해, 제1 기판의 휨(bowing)이 발생되고, 레이저를 조사하여 제1 기판을 분리하는 동안, 에피층들에 크랙이나 깨짐이 발생되기 쉽다.

이에 반해, 본 발명의 상기 태양에 따르면, 상기 제1 기판의 온도가 상온보다 높은 온도인 상기 제2 온도일 때 레이저 빔이 조사된다. 따라서, 상기 제1 기판의 휨이 완화된 상태에서 상기 제1 기판을 에피층들로부터 분리할 수 있으며, 그 결과, 에피층들에 크랙이나 깨짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

한편, 상기 레이저 빔을 조사하기 전에, 상기 제1 기판이 상기 제2 온도로 가열될 수 있다. 예컨대, 상기 제2 기판을 본딩한 후, 상기 제1 기판은 일단 상온으로 냉각될 수 있다. 그 후, 상기 제1 기판이 가열수단에 의해 상기 제2 온도로 가열될 수 있다. 이에 더하여, 상기 레이저 빔을 조사하는 동안, 상기 제1 기판이 상기 제2 온도로 유지되도록 가열될 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 온도에서 상기 제2 기판이 본딩된 후, 상기 제1 기판의 온도가 상온으로 냉각되기 전에 상기 제1 기판을 통해 레이저 빔이 조사될 수 있다.

상기 제1 기판을 가열하는 것은 열 전도, 대류 또는 복사를 이용하여 수행될 수 있다. 예컨대, 저항 히터, 적외선 램프 및/또는 열풍기를 이용하여 상기 제1 기판이 가열될 수 있다. 이들 가열 수단은 레이저 리프트 오프 장치 내에 마련될 수 있다.

한편, 상기 제1 기판이 2인치 사파이어 기판인 경우, 상기 제2 온도는 상기 제1 기판의 휨(bowing) 값이 평균 3mm 이하가 되는 온도일 수 있다. 더 바람직하게, 상기 제2 온도는 상기 제1 기판의 휨(bowing) 값이 평균 1.5mm 이하가 되는 온 도일 수 있다.

상기 제2 기판은, 특별히 한정되는 것은 아니나, 예컨대 본딩 금속의 공융 본딩(eutectic bonding)을 통해 상기 에피층들에 본딩될 수 있다. 이때, 상기 본딩 금속은 AuSn일 수 있다. 이 경우, 상기 제2 온도는 200~300℃ 범위 내의 온도일 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, 상기 에피층들의 전체 두께는 10㎛를 초과하지 않는다. 이러한 에피층들의 전체 두께는 레이저 리프트 오프 방법에 사용되는 상기 제1 기판 및 제2 기판의 두께의 1/10을 넘지 않는 상대적으로 매우 작은 두께이다. 따라서, 상기 에피층들과 제1 기판 사이의 열팽창 계수 차이에 따른 기판 휨은 무시될 수 있을 정도로 작을 것이다.

본 발명에 따르면, 레이저 리프트 오프 방법을 사용하여 성장 기판을 분리하는 동안, 성장 기판의 휨을 완화하여 레이저 빔의 초점을 쉽게 맞출 수 있으며, 또한, 크랙이나 깨짐이 발생되는 것을 방지할 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 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 리프트 오프 기술을 이용하여 발광 다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.

도 1을 참조하면, 제1 기판(10) 상에 제1 도전형 화합물 반도체층(21), 활성층(23) 및 제2 도전형 화합물 반도체층(25)을 포함하는 에피층들(26)이 형성된다. 상기 제1 기판(10)은 에피층들(26)이 성장되는 성장 기판, 예컨대 사파이어 기판일 수 있다.

상기 에피층들(26)은 질화갈륨 계열의 화합물 반도체층들일 수 있으며, 유기 화학 기상 증착 또는 분자선 증착 기술을 사용하여 제1 기판(10) 상에 성장될 수 있다. 도시하지는 않았지만, 상기 에피층들(26)은 제1 기판(10)과 그 위에 성장되는 에피층(26)의 격자 부정합을 완화하기 위한 버퍼층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 활성층(23)은 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조일 수 있다. 여기서, 상기 제1 도전형 및 제2 도전형은 각각 n형 및 p형, 또는 p형 및 n형일 수 있다.

상기 에피층들(26)은 그 전체 두께가 10㎛를 초과하지 않는 두께로 형성된다. 이들 에피층들(26)의 총 두께는 성장 기판으로 사용되는 제1 기판(10)의 두께에 비해 상대적으로 매우 작은 것이다. 예컨대, 제1 기판(10)은 보통 100㎛ 이상의 두께를 가지므로, 상기 에피층들(26)의 두께는 제1 기판(10) 두께의 1/10을 초과하지 않는다. 에피층들(26)의 전체 두께를 10㎛ 이하로 함으로써, 에피층들(26)에 의해 제1 기판(10)에 인가되는 스트레스가 상대적으로 감소될 수 있다.

상기 에피층들(26)은 진공 챔버 내에서 성장되며, 성장이 완료된 후, 다음 공정을 위해 상기 에피층들(26)이 성장된 제1 기판(10)이 상기 챔버로부터 꺼내진다.

도 2를 참조하면, 상기 에피층들(26)의 최상층, 예컨대 제2 도전형 화합물 반도체층(25) 상에 제2 기판(30)이 본딩된다. 상기 제2 기판(30)은 열 전도, 전기 전도 등 그 용도에 따라 다양하게 선택될 수 있으며, 예컨대 실리콘 기판 또는 금속 기판일 수 있다. 특히, 수직형 발광 다이오드를 제조할 경우, 상기 제2 기판(30)은 도전성 기판이다. 상기 제2 기판(30)은 일반적으로 상기 제1 기판(10)과 다른 열팽창 계수를 갖는다.

한편, 상기 제2 기판(30)은 본딩 금속(31)의 공융 본딩(eutectic bonding)을 이용하여 에피층들(26)에 본딩될 수 있다. 상기 본딩 금속(31)은 AuSn일 수 있으며, AuSn은 약 330℃ 정도의 융점을 갖는다. AuSn보다 고융점의 본딩 금속이 또한 사용될 수 있다. 이러한 본딩 금속(31)이 에피층들(26) 측 및 제2 기판(30) 측에 각각 형성된 후, 상온보다 높은 제1 온도, 예컨대 약 300℃의 온도로 가열됨으로써 공융 본딩되고, 그 결과, 제2 기판(30)이 에피층들(26)에 부착된다.

한편, 상기 본딩 금속(31)을 형성하기 전, 상기 에피층들(26) 상에 반사층(27) 및 확산 방지층(29)이 형성될 수 있다. 반사층(27)은 활성층(23)에서 생성되어 제2 기판(30) 측으로 향하는 광을 반사시키어 광 출력을 향상시킨다. 상기 반사층(27)은 또한, 제2 도전형 반도체층(25)과 오믹 콘택할 수 있으며, Al, Ag, Ni, Ph, Pd, Pt, Ru 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 한편, 확산 방지층(29)은 본딩 금속(31)이 반사층(27)으로 확산되어 반사층(27)의 반사율을 떨어뜨리는 것을 방지한다.

도 3을 참조하면, 상기 제2 기판(30)의 본딩 후, 상기 제1 기판(10) 및 제2 기판(30)은 일단 상온으로 냉각될 수 있다. 그 후, 상기 제1 기판(10)을 분리하기 위해, 상기 제1 기판(10)이 레이저 리프트 오프 장치 내에 배치된다.

레이저를 조사하기 전, 상기 제1 기판(10)은 상온보다 높은 온도로 가열된다. 이때, 상기 기판(10)의 온도(제2 온도)는 상기 본딩 금속의 융점을 고려하여, 상기 공융 온도인 상기 제1 온도를 초과하지 않는 것이 바람직하다. 상기 제1 온도를 초과할 경우, 본딩 금속의 과도한 열팽창에 의해 에피층들(26)이 파괴될 수 있다. 따라서, 예를 들어, 상기 본딩 금속(31)이 AuSn인 경우, 상기 제1 기판(10)은 300℃ 이하의 온도로 가열될 수 있으며, 바람직하게 200~300℃ 범위 내의 온도로 가열될 수 있다.

상기 제1 기판(10)은 가열 수단을 갖도록 특수하게 제작된 레이저 리프트 오프 장치 내에서 수행될 수도 있으며, 특수하게 제작된 레이저 리프트 오프 장치에 대해서는 후술한다. 이와 달리, 상기 제1 기판(10)은 레이저 리프트 오프 장치 외부에서 가열된 후, 상온으로 냉각되기 전에 레이저 리프트 오프 장치 내부로 이송될 수도 있다.

도 4를 참조하면, 이어서, 제1 기판(10)을 통해 레이저 빔을 조사하여 에피층들(26)로부터 제1 기판(10)이 분리된다. 이때, 상기 제1 기판(10)의 온도는 상온보다 높고 상기 제1 온도를 초과하지 않는 온도 범위 내에 있다. 따라서, 상기 제1 기판(10)과 제2 기판(30) 사이의 열팽창 계수 차이에 의해 제1 기판(10) 또는 제2 기판(30)에 인가되는 스트레스가 감소된다. 따라서, 제1 기판(10)의 휨이 완화되어 레이저 빔의 초점을 맞추는 것이 용이하며, 또한, 제1 기판(10)이 부분적으로 분리되는 동안, 에피층들(26)에 크랙이나 깨짐이 발생하는 것이 방지될 수 있다.

도 5를 참조하면, 상기 제1 기판(10)이 분리된 후, 노출된 제1 도전형 반도체층(21) 상에 전극 패드(33)가 형성되고, 제2 기판(30)에 전극 패드(35)가 형성된다. 이어서, 상기 제2 기판(30)을 포함하여 에피층들(26)을 개별 발광 다이오드들로 분리함으로써 수직형 구조의 발광 다이오드가 완성된다.

본 실시예에 있어서, 레이저 빔을 조사하기 전, 상기 제1 기판(10)이 가열되는 것으로 설명하지만, 제2 기판(30)을 에피층들(26)에 본딩한 후, 제1 기판(10)이 냉각되는 도중에 상기 제1 기판(10)을 레이저 리프트 오프 장치에 장착하고 레이저를 조사하여 제1 기판(10)을 분리할 수도 있다.

본 실시예에 있어서, 상기 제2 기판(30)이 본딩 금속(31)을 이용하여 에피층들(26)에 본딩되는 것으로 설명하지만, 상기 제2 기판(30)을 에피층들(26)에 본딩하는 것은 이에 한정되지 않으며, 다른 다양한 기술들이 또한 사용될 수 있다.

도 6은 제2 기판(30)을 본딩한 후, 가열 온도에 따른 휨을 나타내는 그래프이다. 여기서, 상기 제1 기판(10)은 2인치 사파이어 기판이고, 상기 제2 기판(30)은 실리콘 기판이며, 제2 기판(30)은 AuSn의 공융 본딩을 이용하여 300℃에서 에피층들(26)에 본딩되었다. 휨(bowing) 값은 제2 기판(30)이 평평한 면에 접하도록 웨이퍼를 놓고, 평평한 면으로부터의 제2 기판(30)의 가장자리들의 높이를 측정하여 얻어진 평균 값이다.

도 6을 참조하면, 제2 기판(30)이 본딩된 후, 상온에서 약 3.2㎜의 휨이 발생되고, 이 웨이퍼를 가열함에 따라 휨이 감소하며, 200℃에서 휨이 상온에 비해 1/2 미만으로 감소된다. 한편, 250℃ 이상에서는 0.5㎜ 이하의 휨이 나타나며, 더 가열해도 휨은 크게 감소되지 않는 것을 알 수 있다.

따라서, 제2 기판(30)이 본딩된 후, 제1 기판(10)을 가열함으로써 제1 기판(100의 휨을 완화할 수 있음을 알 수 있다. 위 예는 2인치 사파이어 기판에 대한 것인데, 휨 값은 사파이어 기판의 크기에 따라 선형적으로 증가할 것으로 예상된다.

도 6의 예에 따르면, 2인치 사파이어 기판의 경우, 휨 값이 적어도 3㎜ 이하가 되는 온도, 바람직하게는 휨 값이 1.5㎜ 이하가 되는 온도로 제1 기판(10)을 가열할 수 있음을 알 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법에 이용될 수 있는 레이저 리프트 오프 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

도 7을 참조하면, 상기 레이저 리프트 오프 장치는 레이저 빔을 발진하기 위한 레이저 발진기(100), 레이저 빔의 방향을 변경하기 위한 미러(110), 레이저 빔을 포커싱하기 위한 광학 렌즈(120) 및 레이저 빔의 조사 대상인 작업 대상물, 즉 웨이퍼(300)를 지지하기 위한 스테이지(200)를 갖는다. 한편, 상기 장치는 레이저 빔의 경로를 진공 상태로 유지하기 위해 레이저 빔의 경로를 내부에 포함하는 하우징(400)을 가질 수 있다.

레이저 발진기(100)는 KrF 또는 ArF 엑시머 레이저일 수 있다. 레이저 발진기(100)에서 방출된 빔은 미러(110)에서 반사되어 방향이 변경된다. 이러한 미러(110)들이 레이저 빔의 방향을 변경하기 위해 다수 설치될 수 있다. 한편, 광학 렌즈(120)는 스테이지(200)의 상부에 위치하며, 웨이퍼(300)에 입사되는 레이저 빔을 포커싱한다.

상기 스테이지(200)는 이동 수단(도시하지 않음)에 의해 x 방향 및/또는 y 방향으로 이동할 수 있으며, 따라서 그 위에 놓인 웨이퍼(300)가 이동할 수 있다. 웨이퍼(300)는 제1 기판(10), 상기 제1 기판 상에 형성된 에피층들(26) 및 상기 에피층들에 본딩된 제2 기판(30)을 포함한다. 레이저 빔은 제1 기판(10)을 통해 조사되며, 주로 제1 기판(10)과 에피층들(26) 사이의 계면에서 흡수된다. 레이저 빔은 스폿 빔의 형태로 조사될 수 있으며, 상기 웨이퍼(300)의 이동에 의해 레이저 빔이 웨이퍼(300)를 스캔한다.

또한, 상기 스테이지(200)는 가열 수단을 가지며, 상기 가열 수단에 의해 레이저 빔을 조사하기 전 및 레이저 빔을 조사하는 동안 상기 웨이퍼(300)를 가열할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 가열 수단으로서 저항 히터를 갖는 스테이지를 설명하기 위한 단면도이다.

도 8을 참조하면, 상기 스테이지(200)는, 메인 스테이지(201), 저항 히터(205), 절연체(203), 히터 고정판(207), 고정핀들(209)을 포함할 수 있다. 메인 스테이지(201)는 저항 히터(205) 및 웨이퍼(300)를 지지하며, 이동 수단에 의해 x 및/또는 y 방향으로 웨이퍼(300)를 이동시킨다.

한편, 저항 히터(205)는 전원으로부터 전력을 공급 받아 저항열을 발생시킨다. 상기 저항 히터(205)에서 생성된 저항열이 저항 히터(205)에 접촉한 웨이퍼(300)로 전달되어 웨이퍼(300)가 가열된다.

절연체(203)는 메인 스테이지(201)와 저항 히터(205)를 절연시키며, 저항 히터(205)에서 발생된 열이 메인 스테이지(201)로 전달되는 것을 차단하여 열 효율을 높인다. 절연체(203)는 예컨대 세라믹 또는 플라스틱으로 제조될 수 있으며, 메인 스테이지(201)에 고정될 수 있다.

한편, 히터 고정판(207)은 히터(205) 상에 배치되어 메인 스테이지(201)와 히터 고정판(207) 사이에 저항 히터(205)를 고정시킨다. 상기 히터 고정판(207)은 고정 나사 또는 고정핀들(209)에 의해 메인 스테이지(201) 또는 절연체(203)에 고정된다. 상기 히터 고정판(207) 및 고정핀들(209) 또한 세라믹 또는 플라스틱으로 제조될 수 있다.

본 실시예에서, 메인 스테이지(201) 상에 저항 히터(205)가 배치된 스테이지에 대해 설명하지만, 저항 히터(205)는 메인 스테이지(201) 내에 배치될 수 있다.

본 실시예에 따르면, 상기 저항 히터(205)를 이용하여 웨이퍼(300)를 가열할 수 있으므로, 레이저 빔을 조사하기 전 및/또는 레이저 빔을 조사하는 동안 웨이퍼(300)를 가열하여 웨이퍼의 휨을 완화할 수 있다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따라 가열 수단으로서 적외선 램프 또는 열풍기를 갖는 스테이지를 설명하기 위한 개략도이다.

도 9를 참조하면, 메인 스테이지(201) 상에 가열 수단(215)으로서 적외선 램프 또는 열풍기가 배치된다. 적외선 램프는 적외선을 방출하여 메인 스테이지(201) 상에 배치된 웨이퍼(300)를 가열할 수 있으며, 열풍기는 저항열의 강제 대류에 의해 웨이퍼(300)를 가열할 수 있다.

위에서, 몇개의 웨이퍼 가열 수단에 대해 설명하지만, 다양한 방식의 가열 수단이 또한 사용될 수 있으며, 이러한 가열 수단은 열 전도, 대류 및/또는 복사에 의해 웨이퍼를 가열한다.

이상에서 본 발명에 대해 몇몇 실시예들을 예로 들어 설명되었지만, 본 발명은 앞서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않으면서 당업자들에 의해 다양하게 변형 및 변경될 수 있다. 이러한 변형 및 변경들은 아래의 청구범위에서 정의되는 본 발명의 범위에 포함된다.

도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도들이다.

도 6은 제2 기판을 본딩한 후, 가열 온도에 따른 제1 기판의 휨을 나타내는 그래프이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법에 이용하기 위한 레이저 리프트 오프 장치를 설명하기 위한 개략도이다.

Claims

제1 기판 상에 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함하는 에피층들을 성장시키고,

상기 제1 기판의 온도가 상온보다 높은 제1 온도에서, 상기 에피층들에 상기 제1 기판의 열팽창 계수와 다른 열팽창 계수를 갖는 제2 기판을 본딩시키고,

상기 제1 기판의 온도가 상온보다 높고 상기 제1 온도 이하인 제2 온도에서, 상기 제1 기판을 통해 레이저 빔을 조사하여 상기 에피층들로부터 상기 제1 기판을 분리하는 것을 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 레이저 빔을 조사하기 전에, 상기 제1 기판을 상기 제2 온도로 가열하는 것을 더 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 2에 있어서,

상기 레이저 빔을 조사하는 동안, 상기 제1 기판이 상기 제2 온도로 유지되도록 가열되는 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 기판을 가열하는 것은 레이저 리프트 오프 장치 내의 가열 수단을 이용하여 수행되는 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 기판이 2인치 사파이어 기판이고, 상기 제2 온도는 상기 제1 기판의 휨(bowing) 값이 평균 3mm 이하가 되는 온도인 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 기판이 2인치 사파이어 기판이고, 상기 제2 온도는 상기 제1 기판의 휨(bowing) 값이 평균 1.5mm 이하가 되는 온도인 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 제2 기판은 본딩 금속의 공융 본딩(eutectic bonding)을 통해 상기 에피층들에 본딩되는 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 7에 있어서,

상기 본딩 금속은 AuSn인 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 8에 있어서,

상기 제2 온도는 200~300℃ 범위 내의 온도인 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 레이저 빔을 조사하는 것은 상기 에피층들에 상기 제2 기판을 본딩한 후, 상기 제1 기판의 온도가 냉각되는 도중에 수행되는 발광 다이오드 제조 방법.
청구항 1에 있어서, 상기 에피층들의 전체 두께는 10㎛를 초과하지 않는 발광 다이오드 제조 방법.