KR20120016780A - Method of manufacturing vertical light emitting diode device - Google Patents

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김태형
손철수
양종인
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이시혁
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Abstract

PURPOSE: A method of manufacturing a vertical light emitting diode device is provided to a process time and manufacturing costs by reducing the processing depth of a via hole. CONSTITUTION: A first compound semiconductor layer(111), an active layer(112), a second compound semiconductor layer(113) are laminated on the substrate(100) to form a compound semiconductor structure(110). A first conductive layer(130) and a second conductive layer(140) are formed in the top side of the compound semiconductor structure. An insulating layer(120) is coated in the remaining area except for a part of the domain in which the first conductive layer and the second conductive layer are arranged. A first electrode(171) and a second electrode(172) are form in the conductive substrate(170) while the first and second electrodes are separated from each other. The first electrode and second electrode are respectively electrically connected to the first conductive layer and the second conductive layer.

Description

수직형 발광소자 제조방법{Method of manufacturing vertical light emitting diode device}Method of manufacturing vertical light emitting device

본 발명은 수직형 발광소자 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a vertical light emitting device manufacturing method.

발광다이오드(Light Emitting Diode; LED)와 같은 발광소자는 화합물 반도체(compound semiconductor)의 pn접합을 통해 발광원을 구성함으로서, 다양한 색의 빛을 구현할 수 있는 반도체 소자를 말한다. 예를 들어, 질화물계 LED는 GaN, InN, AlN 등과 같은 Ⅲ-Ⅴ족 화합물 반도체로서, 단파장광(자외선 내지 녹색광), 특히, 청색광을 낼 수 있는 발광소자에 널리 사용된다. 이러한 발광소자는 수명이 길고, 소형화 및 경량화가 가능하며, 빛의 지향성이 강하여 저전압 구동이 가능하다는 장점이 있다. 또한, 이러한 발광소자는 충격 및 진동에 강하고, 예열시간과 복잡한 구동이 불필요하며, 다양한 형태로 패키징할 수 있어, 여러가지 용도로 적용이 가능하다. A light emitting device, such as a light emitting diode (LED), refers to a semiconductor device capable of realizing various colors of light by forming a light emitting source through pn junction of a compound semiconductor. For example, nitride-based LEDs are group III-V compound semiconductors such as GaN, InN, and AlN, and are widely used in light emitting devices capable of emitting short wavelength light (ultraviolet to green light), particularly blue light. Such a light emitting device has a long lifespan, can be downsized and lightened, and has a strong directivity of light to enable low voltage driving. In addition, such a light emitting device is resistant to shock and vibration, does not require preheating time and complicated driving, and can be packaged in various forms, and thus can be applied to various applications.

LED와 같은 발광소자를 제조하는 하나의 접근법으로, 결정성장을 위한 격자정합 조건을 가장 만족하는 것으로 알려진 사파이어 기판과 같은 절연성 기판을 이용하여 화합물 반도체층들을 적층한 뒤에 기판을 제거하는 수직형 구조가 제안되고 있다. 이러한 수직형 발광소자는 n형 전극과 p형 전극이 화합물 반도체 구조물의 동일 면에 마련된 경우와 화합물 반도체 구조물의 서로 다른 면에 마련된 경우로 나뉜다. n형 전극과 p형 전극을 화합물 반도체 구조물의 동일 면에 위치시키게 되면, 전류 확산(current spreading)의 측면에서 유리하며, 전극에 의해 빛의 이동 경로가 가리는 현상을 감소시킬 수 있다는 점 등에서 유리한 점이 있다.One approach to manufacturing light emitting devices such as LEDs is to employ a vertical structure in which compound substrate layers are removed using an insulating substrate, such as a sapphire substrate, which is known to most satisfy the lattice matching conditions for crystal growth. It is proposed. The vertical light emitting device is classified into a case in which an n-type electrode and a p-type electrode are provided on the same side of the compound semiconductor structure and a case where the n-type electrode and the p-type electrode are provided on different surfaces of the compound semiconductor structure. Positioning the n-type electrode and the p-type electrode on the same side of the compound semiconductor structure is advantageous in terms of current spreading, and it is advantageous in that it can reduce the phenomenon that the light path of the light is blocked by the electrode. have.

본 발명은 제1 도전층과 제2 도전층이 화합물 반도체 구조물의 동일 면에 위치하는 수직형 발광소자에 있어서, 대량생산, 대면적화가 용이하면서, 제조비용을 저감시킬 수 있는 수직형 발광소자 제조방법을 제공한다.In the vertical light emitting device in which the first conductive layer and the second conductive layer are located on the same side of the compound semiconductor structure, the present invention can manufacture a vertical light emitting device that can be easily mass-produced and large in area, and can reduce manufacturing costs. Provide a method.

본 발명의 일 측면에 따른 수직형 발광소자 제조방법은 기판상에 제1 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 화합물 반도체층을 적층하여 화합물 반도체 구조물을 형성하는 단계; 화합물 반도체 구조물의 상면에 제1 화합물 반도체층 및 제2 화합물 반도체층에 각각 전기적으로 연결되는 제1 도전층 및 제2 도전층을 형성하는 단계; 제1 도전층 및 제2 도전층이 위치한 영역의 일부를 제외한 나머지 영역에 절연층을 도포하는 단계; 도전성 기판의 일면에 노출되도록 제1 전극과, 제1 전극과 이격된 제2 전극을 도전성 기판에 형성하는 단계; 제1 전극와 제2 전극이 제1 도전층과 제2 도전층에 각각 전기적으로 연결되도록 도전성접착층을 이용하여 도전성기판을 접합하는 단계; 제1 전극과 제2 전극이 도전성 기판의 타면에 노출되도록 도전성기판의 일부를 제거하는 단계;와, 기판을 제거하는 단계;를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a vertical light emitting device, including: forming a compound semiconductor structure by stacking a first compound semiconductor layer, an active layer, and a second compound semiconductor layer on a substrate; Forming a first conductive layer and a second conductive layer electrically connected to the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, respectively, on an upper surface of the compound semiconductor structure; Applying an insulating layer to a region other than a portion of the region in which the first conductive layer and the second conductive layer are located; Forming a first electrode on the conductive substrate so as to be exposed to one surface of the conductive substrate, and a second electrode spaced apart from the first electrode; Bonding the conductive substrate using the conductive adhesive layer such that the first electrode and the second electrode are electrically connected to the first conductive layer and the second conductive layer, respectively; Removing a portion of the conductive substrate such that the first electrode and the second electrode are exposed to the other surface of the conductive substrate; and removing the substrate.

제1 전극과 제2 전극의 두께는 130㎛ 내지 150㎛ 이다.The thickness of the 1st electrode and the 2nd electrode is 130 micrometers-150 micrometers.

제1 도전층 및 제2 도전층을 형성하는 단계는,Forming the first conductive layer and the second conductive layer,

제2 화합물 반도체층의 적어도 어느 한 영역에서 제1 화합물 반도체층까지 적어도 하나의 비아홀을 형성하는 단계; 제2 화합물 반도체층 및 적어도 하나의 비하홀에 보호층을 형성하는 단계; 적어도 하나의 구멍의 바닥에 위치한 보호층을 제거하여 제1 화합물 반도체층을 노출하는 단계; 제1 화합물 반도체층의 노출된 영역에 제1 도전층을 형성하는 단계; 제2 화합물 반도체층의 적어도 하나의 비아홀이 형성되지 않은 영역의 보호층을 제거하는 단계; 및 제2 화합물 반도체층의 보호층이 제거되어 노출된 영역에 제2 도전층을 형성하는 단계;를 포함한다.Forming at least one via hole from at least one region of the second compound semiconductor layer to the first compound semiconductor layer; Forming a protective layer on the second compound semiconductor layer and at least one non-hole; Exposing the first compound semiconductor layer by removing a protective layer located at the bottom of the at least one hole; Forming a first conductive layer in the exposed region of the first compound semiconductor layer; Removing a protective layer in a region in which at least one via hole of the second compound semiconductor layer is not formed; And forming a second conductive layer in the exposed region by removing the protective layer of the second compound semiconductor layer.

절연층을 도포하는 단계는,Applying the insulating layer,

제1 도전층, 제2 도전층, 및 화합물 반도체 구조물의 상면 전역에 절연층을 도포하는 단계; 및 절연층 중 제1 도전층 및 제2 도전층이 위치한 영역을 제거하여 제1 도전층 및 제2 도전층을 노출시키는 단계;를 한다.Applying an insulating layer over the top surface of the first conductive layer, the second conductive layer, and the compound semiconductor structure; And exposing the first conductive layer and the second conductive layer by removing regions in which the first conductive layer and the second conductive layer are located in the insulating layer.

화합물 반도체 구조물은 질화물 반도체층들을 적층하여 형성한다.The compound semiconductor structure is formed by stacking nitride semiconductor layers.

기판은 사파이어 기판이다.The substrate is a sapphire substrate.

개시된 실시예에 의한 수직형 발광소자 제조방법은 도전성 기판에 제1 전극과 제2 전극을 형성하기 위한 비아홀들의 가공깊이를 줄임으로써 공정시간과 단가를 절감할 수 있다.The method of manufacturing a vertical light emitting device according to the disclosed embodiment can reduce processing time and cost by reducing processing depths of via holes for forming a first electrode and a second electrode on a conductive substrate.

도 1 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 발광소자 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 도시한 공정단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100---기판 110---화합물 반도체 구조물
111---제1 화합물 반도체층 112---활성층
113---제2 화합물 반도체층 120---절연층
130---제1 도전층 140---제2 도전층
160---전도성 접착층 170---전도성기판
171---제1 전극 172---제2 전극
180---절연격벽
1 to 11 is a cross-sectional view sequentially showing the method for manufacturing a vertical light emitting device according to an embodiment of the present invention.
<Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 --- substrate 110 --- compound semiconductor structure
111 --- First Compound Semiconductor Layer 112 --- Active Layer
113 --- second compound semiconductor layer 120 --- insulating layer
130 --- first conductive layer 140 --- second conductive layer
160 --- conductive adhesive layer 170 --- conductive substrate
171 --- first electrode 172 --- second electrode
180 --- Insulation bulkhead

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 아래에 예시되는 실시예는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니며, 본 발명을 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 충분히 설명하기 위해 제공되는 것이다. 이하의 도면들에서 동일한 참조부호는 동일한 구성요소를 지칭하며, 도면상에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의상 과장되어 있을 수 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments illustrated below are not intended to limit the scope of the invention, but rather to provide a thorough understanding of the invention to those skilled in the art. In the drawings, like reference numerals refer to like elements, and the size of each element in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.

도 1 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 수직형 발광소자를 제조하는 방법을 설명하기 위해 순차적으로 도시한 공정단면도이다. 도 1 내지 도 11은 설명의 편의를 위하여 하나의 발광소자를 제조하는 공정을 도시하였으나, 실제로는 복수개의 발광소자를 웨이퍼 상에 일체로 형성한 후 각각 절단하여 개별 발광소자를 제조한다.1 to 11 are process cross-sectional views sequentially illustrating a method of manufacturing a vertical light emitting device according to an embodiment of the present invention. 1 to 11 illustrate a process of manufacturing one light emitting device for convenience of description, in practice, a plurality of light emitting devices are integrally formed on a wafer and then cut individually to manufacture individual light emitting devices.

도 1을 참조하면, 기판(100)의 상면에 제1 화합물 반도체층(111), 활성층(112) 및 제2 화합물 반도체층(113)을 순차적으로 결정성장시켜 화합물 반도체 구조물(110)을 형성한다. Referring to FIG. 1, the compound semiconductor structure 110 is formed by sequentially growing the first compound semiconductor layer 111, the active layer 112, and the second compound semiconductor layer 113 on the upper surface of the substrate 100. .

기판(100)은 결정성장시키고자 하는 화합물 반도체에 적합한 것을 선택할 수 있다. 예를 들어, 질화물 반도체 단결정을 성장시키는 경우, 기판(100)은 사파이어 기판, 징크 옥사이드(Zinc Oxide, ZnO) 기판, 갈륨 나이트라이드(Gallium Nitride, GaN) 기판, 실리콘 카바이드(Sillicon Carbide, SiC) 기판 및 알루미늄 나이트라이드(Alluminium Nitride, AlN) 기판 등에서 선택할 수 있다. 도 1에는 도시되지 않았지만, 기판(100)과 제1 화합물 반도체층(111)의 사이에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 버퍼층은 제1 화합물 반도체층(111)을 성장시키기 전에 기판(100)과의 격자정합을 향상시키기 위한 층으로, 일반적으로 AlN/GaN으로 형성될 수 있다.The substrate 100 may be selected to be suitable for the compound semiconductor to be crystal-grown. For example, in the case of growing a nitride semiconductor single crystal, the substrate 100 may include a sapphire substrate, a zinc oxide (ZnO) substrate, a gallium nitride (GaN) substrate, and a silicon carbide (Sillicon Carbide (SiC) substrate. And aluminum nitride (AlN) substrates. Although not shown in FIG. 1, a buffer layer (not shown) may be formed between the substrate 100 and the first compound semiconductor layer 111. The buffer layer is a layer for improving lattice matching with the substrate 100 before growing the first compound semiconductor layer 111 and may be generally formed of AlN / GaN.

화합물 반도체 구조물(110)은 예를 들어, GaN, InN, AlN 등과 같은 III-V족 화합물 반도체를 결정성장시켜 형성할 수 있다. 일례로, 화합물 반도체 구조물(110)이 질화갈륨계 발광 다이오드인 경우, 제1 화합물 반도체층(111), 활성층(112) 및 제2 화합물 반도체층(113)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식 (여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)을 갖는 반도체 물질일 수 있으며, 유기금속 화학기상증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)설비를 이용한 애피택셜(Epitaxial)성장법 등으로 형성될 수 있다. 즉, 제1 화합물 반도체층(111)은 Si, Ge, Sn과 같은 제1 도전형 불순물이 도핑된 GaN 또는 GaN/AlGaN층으로 형성될 수 있다. 활성층(112)은 다중 양자우물(Multi-Quantum Well)구조의 InGaN/GaN층으로 형성되거나, 하나의 양자우물층 또는 더블 헤테로 구조로도 형성될 수 있다. 제2 화합물 반도체층(113)은 Mg, Zn, Be과 같은 제2 도전형불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 형성될 수 있다.The compound semiconductor structure 110 may be formed by, for example, crystal growth of a group III-V compound semiconductor such as GaN, InN, AlN, or the like. For example, when the compound semiconductor structure 110 is a gallium nitride-based light emitting diode, the first compound semiconductor layer 111, the active layer 112, and the second compound semiconductor layer 113 may be Al x In y Ga (1-xy). ) May be a semiconductor material having an N composition formula (where 0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1), and a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) facility is installed. It may be formed by the epitaxial growth method used. That is, the first compound semiconductor layer 111 may be formed of a GaN or GaN / AlGaN layer doped with first conductivity type impurities such as Si, Ge, and Sn. The active layer 112 may be formed of an InGaN / GaN layer having a multi-quantum well structure, or may be formed of one quantum well layer or a double hetero structure. The second compound semiconductor layer 113 may be formed of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with a second conductivity type impurity such as Mg, Zn, or Be.

다음으로, 도 2를 참조하면, 제1 도전층(130, 도 1참조)의 형성영역에 대응하는 영역에 해당하는 화합물 반도체 구조물(110)의 부분을 제2 화합물 반도체층(113)으로부터 소정깊이로 에칭하여 비아홀(110a)을 형성하여 제1 화합물 반도체층(111)의 일부를 노출시킨다. 비아홀(110a)은 메사(mesa) 구조나 수직한 구조 등으로 형성할 수 있다. 비아홀(110a)은 복수의 제1 도전층(130)에 대응되도록 복수개 형성될 수 있다. 그런 다음, 비아홀(110a)을 포함하는 화합물 반도체 구조물(110)의 상부면 전역에 보호층(Passivation layer, 121)을 공지의 증착방법을 이용하여 도포한다. 예를 들어, 보호층(121)은 플라즈마 화학증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition, PECVD)을 이용하여 SiO2를 약 6000Å두께로 증착하여 형성할 수 있다.Next, referring to FIG. 2, a portion of the compound semiconductor structure 110 corresponding to the region corresponding to the formation region of the first conductive layer 130 (see FIG. 1) is formed to have a predetermined depth from the second compound semiconductor layer 113. Etching to form a via hole 110a to expose a portion of the first compound semiconductor layer 111. The via hole 110a may be formed in a mesa structure or a vertical structure. A plurality of via holes 110a may be formed to correspond to the plurality of first conductive layers 130. Thereafter, a passivation layer 121 is applied to the entire upper surface of the compound semiconductor structure 110 including the via holes 110a by using a known deposition method. For example, the protective layer 121 may be formed by depositing SiO 2 to a thickness of about 6000 kW using plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD).

다음으로, 도 3을 참조하면, 보호층(121) 중에서 비아홀(110a)의 바닥에 형성된 부분을 식각하여 제1 화합물 반도체층(111)을 노출시킨다. 이러한 식각은 예를 들어, RIE(Reactive Ion Etching)와 BOE(Buffered Oxide Echant)를 이용하여 이루어질 수 있다. 그런 다음, 제1 화합물 반도체층(111)의 노출된 영역에 제1 도전층(130)을 형성한다. 예를 들어, 제1 도전층(130)은 Al/Ti/Pt층을 200nm/1200nm/20nm의 두께로 증착하여 형성할 수 있다. 이때, 제1 도전층(130)은 다수개 형성하여, 제1 화합물 반도체층(111)으로의 전류 확산(current spreading)을 향상시킬 수 있다.Next, referring to FIG. 3, the portion of the protective layer 121 formed in the bottom of the via hole 110a is etched to expose the first compound semiconductor layer 111. Such etching may be performed using, for example, reactive ion etching (RIE) and buffered oxide etch (BOE). Then, the first conductive layer 130 is formed in the exposed region of the first compound semiconductor layer 111. For example, the first conductive layer 130 may be formed by depositing an Al / Ti / Pt layer with a thickness of 200 nm / 1200 nm / 20 nm. In this case, a plurality of first conductive layers 130 may be formed to improve current spreading to the first compound semiconductor layer 111.

도 4을 참조하면, 제1 도전층(130)을 둘러싼 영역을 제외한 나머지 영역의 보호층(121)을 식각하여, 제2 화합물 반도체층(113)을 노출시킨다. 이러한 식각은 예를 들어, RIE와 BOE를 이용하여 이루어질 수 있다. 다음으로, 노출된 제2 화합물 반도체층(113) 상에 제2 도전층(140)을 형성한다. 이때, 제2 도전층(140)은 제1 도전층(130)에서 이격되도록 형성된다. 제2 도전층(140)은 오믹특성과 광반사특성을 동시에 지닌 금속으로 형성되어 반사막의 역할을 하거나, 또는 오믹특성과 광반사특성을 각각 지닌 금속이 순차 적층되어 이루어진 다층으로 형성할 수 있다. 예를 들어, 제2 도전층(140)은 Ni/Ag/Pt/Ti/Pt층을 0.5nm/250nm/50nm/300nm/50nm의 두께로 증착하여 형성할 수 있다. Referring to FIG. 4, the protective layer 121 in the remaining regions except for the region surrounding the first conductive layer 130 is etched to expose the second compound semiconductor layer 113. Such etching can be done using, for example, RIE and BOE. Next, the second conductive layer 140 is formed on the exposed second compound semiconductor layer 113. In this case, the second conductive layer 140 is formed to be spaced apart from the first conductive layer 130. The second conductive layer 140 may be formed of a metal having both ohmic and light reflecting properties to serve as a reflective film, or may be formed as a multilayer formed by sequentially stacking metals having both ohmic and light reflecting properties. For example, the second conductive layer 140 may be formed by depositing a Ni / Ag / Pt / Ti / Pt layer with a thickness of 0.5 nm / 250 nm / 50 nm / 300 nm / 50 nm.

다음으로, 도 5를 참조하면, 화합물 반도체 구조물(110)의 상측에 소정 두께로 절연물질층(122)을 도포한다. 절연물질층(122)은 제1 도전층(130), 제2 도전층(140) 및 보호층(121)을 포괄한 전역에 도포된다. 이러한 절연물질층(122)은 예를 들어, PECVD를 이용하여 SiO2를 약 8000Å두께로 증착하여 형성할 수 있다. 보호층(121) 및 절연물질층(122)은 동일 물질로 형성될 수 있으며, 제1 도전층(130) 및 제2 도전층(140)에 대한 절연층(120)을 이룬다.Next, referring to FIG. 5, an insulating material layer 122 is coated on the upper side of the compound semiconductor structure 110 with a predetermined thickness. The insulating material layer 122 is applied to the entire area including the first conductive layer 130, the second conductive layer 140, and the protective layer 121. The insulating material layer 122 may be formed by, for example, depositing SiO 2 to a thickness of about 8000 kPa using PECVD. The protective layer 121 and the insulating material layer 122 may be formed of the same material, and form the insulating layer 120 with respect to the first conductive layer 130 and the second conductive layer 140.

다음으로, 도 6을 참조하면, 절연층(120)을 식각하여 제1 도전층(130)과 제2 도전층(140)을 노출 시킨다. 제1 도전층(130)과 제2 도전층(140) 상에 접합을 위한 도전성 접착층(160)을 형성한다. 도전성 접착층(160)은 제1 전극영역(161)과 제2 전극영역(162)으로 패터닝되어 형성된다. 제1 전극영역(161)과 제2 전극영역(162)은 경계영역(160a)에 의하여 분리되어 있다. 제1 전극영역(161)은 노출된 제1 도전층(130)을 포괄하는 영역이며, 제2 전극영역(162)은 제2 도전층(140)의 일부가 노출된 영역이다.Next, referring to FIG. 6, the insulating layer 120 is etched to expose the first conductive layer 130 and the second conductive layer 140. A conductive adhesive layer 160 for bonding is formed on the first conductive layer 130 and the second conductive layer 140. The conductive adhesive layer 160 is formed by patterning the first electrode region 161 and the second electrode region 162. The first electrode region 161 and the second electrode region 162 are separated by the boundary region 160a. The first electrode region 161 is an area covering the exposed first conductive layer 130, and the second electrode region 162 is an area where a part of the second conductive layer 140 is exposed.

다음으로, 도 7에 도시된 바와 같이, 도전성 접착층(160)의 경계영역(160a)에 절연물질을 채워 절연격벽(180)을 형성한다. 절연격벽(180)을 형성한 후 CMP(Chemical Mechanical Polishing)와 같은 공정을 통해 도전성 접착층(160)의 표면을 평탄화시킬 수 있다.Next, as shown in FIG. 7, the insulating partition wall 180 is formed by filling an insulating material in the boundary region 160a of the conductive adhesive layer 160. After forming the insulating partition 180, the surface of the conductive adhesive layer 160 may be planarized through a process such as chemical mechanical polishing (CMP).

도 8을 참조하면, 도전성기판(170)의 상면(170a)으로부터 소정깊이(x)로 제1 비아홀(171a), 제1비아홀(171a)로부터 소정간격 이격된 부분에 제2 비아홀(172a)을 형성한다. 비아홀은 기계적 가공(drilling), 초음파 가공, 레이저 가공, 샌드블래스팅(sand blasting) 또는 건식식각(dry etching)등의 다양한 방법을 이용하거나 또는 이들 방법들을 결합하여 형성될 수 있다. 제1 비아홀(171a)과 제2 비아홀(172a)의 식각깊이(x)는 130㎛ 내지 150㎛ 이다. 그런 다음, 제1 바아홀(171a)과 제2 비아홀(172a) 각각에 스퍼터(sputter) 또는 화학기상증착(CVD)등의 방식을 통하여 구리, 니켈, 크롬과 같은 금속물질을 채워 제1 전극(171)과 제2 전극(172)을 형성한다.Referring to FIG. 8, the second via hole 172a is disposed at a portion spaced apart from the first via hole 171a and the first via hole 171a by a predetermined depth (x) from the upper surface 170a of the conductive substrate 170. Form. Via holes may be formed using various methods such as mechanical drilling, ultrasonic processing, laser processing, sand blasting or dry etching, or a combination of these methods. The etching depth x of the first via hole 171a and the second via hole 172a is 130 μm to 150 μm. Then, each of the first bar hole 171a and the second via hole 172a is filled with a metal material such as copper, nickel, or chromium by a sputter or chemical vapor deposition (CVD) method. 171 and the second electrode 172 are formed.

그런 다음, 도 9에 도시된 바와 같이, 소정온도와 압력을 가하여 도전성기판(170)을 도전성 접착층(160)에 접합시킨다. 도전성 접합층(160)에 300℃이상의 온도와 소정의 압력을 가하여 도전성 접합층(160)상에 도전성 기판(170)을 접합한다. 도전성 기판(170)은 최종적인 발광소자의 지지층으로서 역할을 수행하는것으로 접합 시 300℃이상의 온도가 가해지므로, 기판(100)과 열팽창계수가 비슷한 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 도전성 기판(170)은 실리콘(Si)기판, GaAs기판 또는 Ge기판 등을 사용할 수 있다.Then, as illustrated in FIG. 9, the conductive substrate 170 is bonded to the conductive adhesive layer 160 by applying a predetermined temperature and pressure. The conductive substrate 170 is bonded onto the conductive bonding layer 160 by applying a temperature of 300 ° C. or higher and a predetermined pressure to the conductive bonding layer 160. Since the conductive substrate 170 serves as a supporting layer of the final light emitting device and a temperature of 300 ° C. or more is applied during bonding, it is preferable to use a substrate having a thermal expansion coefficient similar to that of the substrate 100. As the conductive substrate 170, a silicon (Si) substrate, a GaAs substrate, or a Ge substrate may be used.

도 10을 참조하면, 도전성 기판(170)의 하면(도 8의 170b)으로부터 제1 전극(171)과 제2 전극(172)이 노출되도록 도전성 기판(170)을 식각한다. 그 결과, 도전성 기판(170)에 형성되는 비아홀(171a)(172a)의 두께가 종래보다 얇아지게 되어 공정시간과 단가절감을 할 수 있다.Referring to FIG. 10, the conductive substrate 170 is etched to expose the first electrode 171 and the second electrode 172 from the lower surface (170b of FIG. 8) of the conductive substrate 170. As a result, the thickness of the via holes 171a and 172a formed in the conductive substrate 170 becomes thinner than before, thereby reducing process time and cost.

한편, 도 8에 도시된 제조순서에서 제1 전극(171)과 제2 전극(172)을 형성한 후에 도 10에 도시된 바와 같이 도전성 기판(170)의 하면(170b)으로부터 제1 전극(171)과 제2 전극(172)이 노출되도록 도전성 기판(170)을 식각할 수 있다.Meanwhile, after the first electrode 171 and the second electrode 172 are formed in the manufacturing procedure shown in FIG. 8, the first electrode 171 is formed from the lower surface 170b of the conductive substrate 170 as shown in FIG. 10. ) And the second electrode 172 may be etched to expose the conductive substrate 170.

다음으로, 도 11를 참조하면, 화합물 반도체 구조물(110)로부터 기판(100)을 제거한다. 화합물 반도체 구조물(110)의 상면(110c, 도 1 참조)은 광이 추출되는 부분으로, 광추출효율을 높이기 위해서 기판(100)을 제거한다. 아울러 도면에 도시되지는 않았지만, 화합물 반도체 구조물(110)의 상면(110c)에 표면요철구조를 형성하여, 광추출효율을 높일 수 있다.Next, referring to FIG. 11, the substrate 100 is removed from the compound semiconductor structure 110. The upper surface 110c (see FIG. 1) of the compound semiconductor structure 110 is a portion from which light is extracted and removes the substrate 100 to increase light extraction efficiency. In addition, although not shown in the drawings, the surface uneven structure is formed on the upper surface 110c of the compound semiconductor structure 110, thereby increasing the light extraction efficiency.

전술한 본 발명인 수직형 발광소자 제조방법은 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.The above-described method for manufacturing a vertical light emitting device according to the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings for clarity, but it is merely an example, and those skilled in the art may have various modifications and equivalents therefrom. It will be appreciated that other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the appended claims.

Claims (6)

기판상에 제1 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 화합물 반도체층을 적층하여 화합물 반도체 구조물을 형성하는 단계;
상기 화합물 반도체 구조물의 상면에 상기 제1 화합물 반도체층 및 제2 화합물 반도체층에 각각 전기적으로 연결되는 제1 도전층 및 제2 도전층을 형성하는 단계;
상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층이 위치한 영역의 일부를 제외한 나머지 영역에 절연층을 도포하는 단계;
도전성 기판의 일면에 노출되도록 제1 전극과, 상기 제1 전극과 이격된 제2 전극을 상기 도전성 기판에 형성하는 단계;
상기 제1 전극와 상기 제2 전극이 상기 제1 도전층과 상기 제2 도전층에 각각 전기적으로 연결되도록 도전성접착층을 이용하여 상기 도전성기판을 접합하는 단계;
상기 제1 전극과 상기 제2 전극이 상기 도전성 기판의 타면에 노출되도록 상기 도전성기판의 일부를 제거하는 단계;와,
상기 기판을 제거하는 단계;를 포함하는 수직형 발광소자의 제조방법.
Stacking a first compound semiconductor layer, an active layer, and a second compound semiconductor layer on a substrate to form a compound semiconductor structure;
Forming a first conductive layer and a second conductive layer electrically connected to the first compound semiconductor layer and the second compound semiconductor layer, respectively, on an upper surface of the compound semiconductor structure;
Applying an insulating layer to a region other than a portion of the region in which the first conductive layer and the second conductive layer are located;
Forming a first electrode on the conductive substrate and a second electrode spaced apart from the first electrode so as to be exposed on one surface of the conductive substrate;
Bonding the conductive substrate using a conductive adhesive layer such that the first electrode and the second electrode are electrically connected to the first conductive layer and the second conductive layer, respectively;
Removing a portion of the conductive substrate such that the first electrode and the second electrode are exposed to the other surface of the conductive substrate;
Removing the substrate; Method of manufacturing a vertical light emitting device comprising a.
제 1항에 있어서,
상기 제1 전극과 제2 전극의 두께는 130㎛ 내지 150㎛ 인 수직형 발광소자의 제조방법.
The method of claim 1,
The thickness of the first electrode and the second electrode is a manufacturing method of the vertical light emitting device is 130㎛ 150㎛.
제1 항에 있어서,
상기 제1 도전층 및 제2 도전층을 형성하는 단계는,
상기 제2 화합물 반도체층의 적어도 어느 한 영역에서 상기 제1 화합물 반도체층까지 적어도 하나의 비아홀을 형성하는 단계;
상기 제2 화합물 반도체층 및 상기 적어도 하나의 비하홀에 보호층을 형성하는 단계;
상기 적어도 하나의 구멍의 바닥에 위치한 보호층을 제거하여 상기 제1 화합물 반도체층을 노출하는 단계;
상기 제1 화합물 반도체층의 노출된 영역에 제1 도전층을 형성하는 단계;
상기 제2 화합물 반도체층의 상기 적어도 하나의 비아홀이 형성되지 않은 영역의 보호층을 제거하는 단계; 및
상기 제2 화합물 반도체층의 상기 보호층이 제거되어 노출된 영역에 제2 도전층을 형성하는 단계;를 포함하는 수직형 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Forming the first conductive layer and the second conductive layer,
Forming at least one via hole from at least one region of the second compound semiconductor layer to the first compound semiconductor layer;
Forming a protective layer on the second compound semiconductor layer and the at least one non-hole;
Exposing the first compound semiconductor layer by removing a protective layer located at the bottom of the at least one hole;
Forming a first conductive layer in an exposed region of the first compound semiconductor layer;
Removing a protective layer of a region in which the at least one via hole is not formed in the second compound semiconductor layer; And
And forming a second conductive layer in the exposed area by removing the protective layer of the second compound semiconductor layer.
제1 항에 있어서,
상기 절연층을 도포하는 단계는,
상기 제1 도전층, 상기 제2 도전층, 및 상기 화합물 반도체 구조물의 상면 전역에 절연층을 도포하는 단계; 및
상기 절연층 중 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층이 위치한 영역을 제거하여 상기 제1 도전층 및 상기 제2 도전층을 노출시키는 단계;를 포함하는 수직형 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
Applying the insulating layer,
Applying an insulating layer over the upper surface of the first conductive layer, the second conductive layer, and the compound semiconductor structure; And
And exposing the first conductive layer and the second conductive layer by removing regions in which the first conductive layer and the second conductive layer are located in the insulating layer.
제1 항에 있어서,
상기 화합물 반도체 구조물은 질화물 반도체층들을 적층하여 형성하는 수직형 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
The compound semiconductor structure is a method of manufacturing a vertical light emitting device formed by stacking nitride semiconductor layers.
제1 항에 있어서,
상기 기판은 사파이어 기판인 수직형 발광소자의 제조방법.
The method according to claim 1,
The substrate is a sapphire substrate manufacturing method of a vertical light emitting device.
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