KR20120037719A - Light emitting device and method for fabricating the light emitting device - Google Patents

Light emitting device and method for fabricating the light emitting device Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A light emitting device and a manufacturing method thereof are provided to improve stability and minimize damage in a manufacturing process. CONSTITUTION: A light emitting structure(120) includes a first conductive semiconductor layer(122), an active layer(124), and a second conductive semiconductor layer(126). A passivation layer(180) surrounds a part of the light emitting structure. A conductive support layer(170) surrounds a part of the light emitting structure and the passivation layer. A barrier layer(110) is located on a part of the first conductive semiconductor layer, the passivation layer, and the conductive support layer. A difference of work functions between the barrier layer and the first conductive semiconductor layer is 50 eV or more.

Description

발광소자 및 그 발광 소자의 제조 방법{Light emitting device and method for fabricating the light emitting device}Light emitting device and method for manufacturing the light emitting device {Light emitting device and method for fabricating the light emitting device}

실시예는 발광소자에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device.

반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Ligit Emitting Diode)나 레이저 다이오드와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경친화성의 장점을 가진다.Light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using semiconductors of Group 3-5 or 2-6 compound semiconductor materials of semiconductors have various colors such as red, green, blue and ultraviolet rays due to the development of thin film growth technology and device materials. It is possible to realize efficient white light by using fluorescent materials or combining colors, and it has low power consumption, semi-permanent life, fast response speed, safety and environmental friendliness compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps. Has an advantage.

따라서, 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등에까지 응용이 확대되고 있다.Therefore, a white light emitting device that can replace a fluorescent light bulb or an incandescent bulb that replaces a Cold Cathode Fluorescence Lamp (CCFL) constituting a backlight of a transmission module of an optical communication means and a liquid crystal display (LCD) display device. Applications are expanding to diode lighting devices, automotive headlights and traffic lights.

실시예는 발광소자의 광 추출 효율을 향상하고, 발광소자의 안정성을 향상시키고자 하는 것이다.The embodiment is to improve the light extraction efficiency of the light emitting device, and to improve the stability of the light emitting device.

실시예는 제1도전성 반도체층과 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하는 발광구조물; 상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 패시베이션층; 상기 패시베이션층 및 상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 도전성 지지층; 및 상기 도전성 지지층, 상기 패시베이션층 및 상기 제1 도전성 반도체층의 적어도 일부 상에 위치하는 배리어층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자를 제공한다.Embodiments include a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; A passivation layer surrounding at least a portion of the light emitting structure; A conductive support layer surrounding at least a portion of the passivation layer and the light emitting structure; And a barrier layer disposed on at least a portion of the conductive support layer, the passivation layer, and the first conductive semiconductor layer.

이 때, 상기 배리어층은 제1 도전형 반도체층과 일함수(work function) 값의 차이가 기준치 이상인 물질로 형성될 수 있다. In this case, the barrier layer may be formed of a material having a difference between a first conductivity type semiconductor layer and a work function value greater than or equal to a reference value.

그리고, 상기 도전성 지지층은 니켈(Ni-nickel), 백금(Pt), 티탄(Ti), 텅스텐(W) 바나듐(V), 철(Fe), 몰리브덴(Mo) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The conductive support layer may include one or more of nickel (Ni-nickel), platinum (Pt), titanium (Ti), tungsten (W) vanadium (V), iron (Fe), and molybdenum (Mo).

그리고, 상기 도전성 지지층은 스퍼터링 증착 방법으로 증착될 수 있다. The conductive support layer may be deposited by a sputtering deposition method.

그리고, 상기 배리어층 및 제1 도전형 반도체층의 표면에는 적어도 하나의 홈이 형성되고, 상기 홈 형성에 따라 상기 패시베이션층은 노출되지 않을 수 있다. At least one groove may be formed on a surface of the barrier layer and the first conductivity-type semiconductor layer, and the passivation layer may not be exposed as the groove is formed.

그리고, 상기 제1 도전형 반도체층의 표면에 형성된 홈에는 요철 구조가 구비될 수 있다.The groove formed on the surface of the first conductivity type semiconductor layer may be provided with an uneven structure.

다른 실시예는 제1도전성 반도체층과 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 패시베이션층을 형성하는 단계; 상기 패시베이션층 및 상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 도전성 지지층을 형성하는 단계; 및 상기 도전성 지지층, 상기 패시베이션층 및 상기 제1 도전성 반도체층의 적어도 일부 상에 위치하는 배리어층을 형성하는 단계을 포함하는 발광 소자의 제조 방법을 제공한다.Another embodiment includes forming a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer; Forming a passivation layer surrounding at least a portion of the light emitting structure; Forming a conductive support layer surrounding the passivation layer and at least a portion of the light emitting structure; And forming a barrier layer on at least a portion of the conductive support layer, the passivation layer, and the first conductive semiconductor layer.

이 때, 상기 배리어층은 제1 도전형 반도체층과 일함수(work function) 값의 차이가 기준치 이상인 물질로 형성될 수 있다. In this case, the barrier layer may be formed of a material having a difference between a first conductivity type semiconductor layer and a work function value greater than or equal to a reference value.

그리고, 상기 도전성 지지층은 스퍼터링 증착 방법으로 증착될 수 있다.    The conductive support layer may be deposited by a sputtering deposition method.

그리고, 상기 발광 소자의 제조 방법은 상기 배리어층 및 제1 도전형 반도체층의 표면에 적어도 하나의 홈이 형성하는 단계를 더 포함하고, 상기 홈 형성에 따라 상기 패시베이션층은 노출되지 않을 수 있다. The method of manufacturing the light emitting device may further include forming at least one groove on a surface of the barrier layer and the first conductivity type semiconductor layer, and the passivation layer may not be exposed according to the groove formation.

실시예는 발광 소자의 제작 공정상 발생할 수 있는 손상을 최소화하면서, 광추출 효율을 높이고, 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다.The embodiment has the effect of increasing the light extraction efficiency and stability while minimizing damage that may occur in the manufacturing process of the light emitting device.

도 1은 발광소자의 제1 실시예의 단면을 나타낸 도면이고,
도 2a 내지도 2i는 발광소자의 제1 실시예의 제조방법을 나타낸 도면이고,
도 3는 발광소자 패키지의 제1 실시예의 단면도이다.
1 is a view showing a cross section of a first embodiment of a light emitting device;
2A to 2I are views showing a manufacturing method of the first embodiment of the light emitting device;
3 is a cross-sectional view of a first embodiment of a light emitting device package.

이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

상기의 실시예들의 설명에 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 "직접(directly)" 또는 "다른 층을 개재하여 (indirectly)" 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 각 층의 위 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.In the description of the above embodiments, each layer (region), region, pattern or structures may be "on" or "under" the substrate, each layer (layer), region, pad or pattern. In the case of what is described as being formed, "on" and "under" include both being formed "directly" or "indirectly" through another layer. In addition, the criteria for the top or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.

도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.In the drawings, the thickness or size of each layer is exaggerated, omitted, or schematically illustrated for convenience and clarity of description. In addition, the size of each component does not necessarily reflect the actual size.

도 1은 발광소자의 제1 실시예의 단면을 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view of a first embodiment of a light emitting device.

도 1에 도시된 바와 같이. 제1 실시예의 발광 소자는 지지기판(160) 상으로 형성된 결합층(150), 결합층(150) 상으로 형성된 도전성 지지층(170), 도전성 지지층(170) 상으로 형성된 반사층(140), 반사층(140) 상으로 형성된 오믹층(130), 제1 도전형 반도체층(122), 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층((126)을 포함하는 발광 구조물(120), 발광 구조물(120)을 적어도 일부 감싸는 패시베이션층(180), 제1 도전형 반도체층(122), 패시베이션층(180) 및 도전형 지지층(170) 상에 위치하는 배리어층(110), 제1 도전형 반도체층(122) 상에 형성되는 제1 전극층(190)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1. The light emitting device of the first embodiment includes a bonding layer 150 formed on the support substrate 160, a conductive support layer 170 formed on the bonding layer 150, a reflective layer 140 formed on the conductive support layer 170, and a reflective layer ( The light emitting structure 120 and the light emitting structure 120 including the ohmic layer 130, the first conductive semiconductor layer 122, the active layer 124, and the second conductive semiconductor layer 126 formed on the 140. The passivation layer 180, the first conductivity type semiconductor layer 122, the passivation layer 180, and the barrier layer 110 positioned on the conductive support layer 170, which surrounds at least a portion thereof, and the first conductivity type semiconductor layer 122. ) May include a first electrode layer 190 formed on the substrate.

도시된 바와 같이 발광 소자에는 지지기판(160)상에 결합층(150), 도전성 지지층(170)이 구비될 수 있다. As shown, the light emitting device may be provided with a bonding layer 150 and a conductive support layer 170 on the support substrate 160.

도전성 지지층(170)은 반사층(140), 패시베이션층(180), 및 오믹층(130)의 적어도 일부를 감싼다. 상기 도전성 지지층(170)은 니켈(Ni-nickel), 백금(Pt), 티탄(Ti), 텅스텐(W) 바나듐(V), 철(Fe), 몰리브덴(Mo)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들이 선택적으로 포함된 합금으로 이루어질 수 있다. The conductive support layer 170 surrounds at least a portion of the reflective layer 140, the passivation layer 180, and the ohmic layer 130. The conductive support layer 170 is a material selected from the group consisting of nickel (Ni-nickel), platinum (Pt), titanium (Ti), tungsten (W) vanadium (V), iron (Fe), and molybdenum (Mo). Or they may be made of an alloy optionally included.

도전성 지지층(170)은 발광 구조물(120) 및 패시베이션층(180)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 증착되어, 발광 소자의 제조 공정상 발생할 수 있는 기계적 손상(깨짐 또는 박리 등)을 최소화할 수 있는 효과가 있다. The conductive support layer 170 is deposited to surround at least a portion of the light emitting structure 120 and the passivation layer 180, thereby minimizing mechanical damage (breaking or peeling, etc.) that may occur during the manufacturing process of the light emitting device. There is.

그리고, 상기 반사층(150)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 혹은 Al이나 Ag이나 Pt나 Rh를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 상기 활성층(124)에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.The reflective layer 150 is a metal layer including aluminum (Al), silver (Ag), nickel (Ni), platinum (Pt), rhodium (Rh), or an alloy containing Al, Ag, Pt, or Rh. Can be done. Aluminum or silver may effectively reflect light generated from the active layer 124 to greatly improve the light extraction efficiency of the light emitting device.

그리고, 상기 오믹층(130)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다.In addition, the ohmic layer 130 may include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), and IGTO (indium). gallium tin oxide), AZO (aluminum zinc oxide), ATO (antimony tin oxide), GZO (gallium zinc oxide), IZON (IZO Nitride), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx / ITO, Ni / IrOx / Au, and Ni / IrOx / Au / ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn , Pt, Au, Hf may be formed to include, but are not limited to such materials.

그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 제1 도전형 도퍼트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first conductivity-type semiconductor layer 122 may be implemented as a group III-V compound semiconductor doped with a first conductivity type dopant, and the first conductivity type semiconductor layer 112 may be an N-type semiconductor layer. In this case, the first conductive dopant is an N-type dopant, and may include Si, Ge, Sn, Se, Te, but is not limited thereto.

그리고, 상기 활성층(124)은 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.In addition, the active layer 124 may be formed by integrating electrons injected through the first conductivity-type semiconductor layer 122 and holes injected through the second conductivity-type semiconductor layer 126 that are formed thereafter to form an active layer (light emitting layer) material. It is a layer that emits light with energy determined by the energy band.

그리고, 상기 제2 도전형 반도체층(126)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(126)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.The second conductivity-type semiconductor layer 126 may be a Group III - V compound semiconductor doped with a second conductivity type dopant, for example, In x Al y Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ And 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). When the second conductive semiconductor layer 126 is a P-type semiconductor layer, the second conductive dopant may include Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, and the like as a P-type dopant.

그리고, 발광 구조물(120) 및 오믹층(13)의 적어도 일부를 감싸는 패시베이션층(180)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 상기 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 패시베이션층(180)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 또는 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.In addition, the passivation layer 180 surrounding at least a portion of the light emitting structure 120 and the ohmic layer 13 may be made of an insulating material, and the insulating material may be made of an oxide or nitride which is non-conductive. As an example, the passivation layer 180 may be formed of a silicon oxide (SiO 2 ) layer, an oxynitride layer, or an aluminum oxide layer.

그리고, 배리어층(110)은 제1 도전형 반도체층(122), 패시베이션층(180), 및 도전성 지지층(170)의 적어도 일부 상에 위치한다. The barrier layer 110 is positioned on at least a portion of the first conductivity type semiconductor layer 122, the passivation layer 180, and the conductive support layer 170.

배리어층(110)은 제1 도전형 반도체층(122)과 일함수(work function) 값의 차이가 기준치 이상인 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 배리어층(110)은 제1 도전형 반도체층(122)을 이루는 물질과 일함수 값의 차이가 기준치인 50eV 이상인 물질로, 제1 도전형 반도체층(122)과 쇼트키 특성을 이루는 물질로 구성될 수 있다. The barrier layer 110 may be formed of a material having a difference between a first conductivity type semiconductor layer 122 and a work function value greater than or equal to a reference value. For example, the barrier layer 110 is a material having a difference between a material forming the first conductive semiconductor layer 122 and a work function value of 50 eV or more, which is a reference value, and has a Schottky characteristic with the first conductive semiconductor layer 122. It may be composed of a material forming.

배리어층(110)은 도전성 지지층(170)이 제1 도전형 반도체층(122) 또는 활성층(124)과 근접하여 전자 또는 정공의 누출(leakage)이 생기거나, 단락될 수 있는 문제점을 해결하여, 발광 소자의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다. The barrier layer 110 solves a problem in which the conductive support layer 170 is close to the first conductivity type semiconductor layer 122 or the active layer 124, which may cause leakage or short circuit of electrons or holes. There is an effect that can increase the stability of the light emitting device.

그리고, 상기 제1 전극(190)은 몰리브덴, 크롬(Cr), 니켈(Ni), 금(Au), 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 백금(Pt), 바나듐(V), 텅스텐(W), 납(Pd), 구리(Cu), 로듐(Rh) 및 이리듐(Ir) 중에서 선택된 어느 하나의 금속 또는 상기 금속들의 합금으로 이루어진다.The first electrode 190 may include molybdenum, chromium (Cr), nickel (Ni), gold (Au), aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), vanadium (V), and tungsten (W). ), Lead (Pd), copper (Cu), rhodium (Rh) and iridium (Ir) of any one selected from a metal or an alloy of the metals.

각 구성에 대한 상세 설명은 도 2a 내지 도 2i를 참조하여 상세히 설명한다.Detailed description of each configuration will be described in detail with reference to FIGS. 2A to 2I.

도 2a 내지도 2i는 발광소자의 제1 실시예의 제조방법을 나타낸 도면이다.2A to 2I are views showing a manufacturing method of the first embodiment of the light emitting device.

도 2a에 도시된 바와 같이 기판(100)을 준비하다. 상기 기판(100)은 전도성 기판 또는 절연성 기판을 포함하며, 예컨대 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga203 중 적어도 하나를 사용할 수 있다. 상기 기판(100) 위에는 요철 구조가 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다. 상기 기판(100)에 대해 습식세척을 하여 표면의 불순물을 제거할 수 있다.The substrate 100 is prepared as shown in FIG. 2A. The substrate 100 may include a conductive substrate or an insulating substrate, for example, at least one of sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, Si, GaAs, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, Ge, and Ga 2 0 3 . Can be used. An uneven structure may be formed on the substrate 100, but is not limited thereto. Impurities on the surface may be removed by wet cleaning the substrate 100.

그리고, 상기 기판(100) 상에 배리어층(110)을 형성한다. 이 때, 배리어층(110)은 제1 도전형 반도체층(122)과 일함수(work function) 값의 차이가 기준치 이상인 물질로 구성될 수 있다. In addition, a barrier layer 110 is formed on the substrate 100. In this case, the barrier layer 110 may be formed of a material whose difference between the first conductivity type semiconductor layer 122 and a work function is greater than or equal to a reference value.

예를 들어, 배리어층(110)은 제1 도전형 반도체층(122)을 이루는 물질과 일함수 값의 차이가 기준치인 50eV 이상인 물질로, 제1 도전형 반도체층(122)과 쇼트키 특성을 이루는 물질로 구성될 수 있다. For example, the barrier layer 110 is a material having a difference between a material forming the first conductive semiconductor layer 122 and a work function value of 50 eV or more, which is a reference value, and has a Schottky characteristic with the first conductive semiconductor layer 122. It may be composed of a material forming.

이 때, 기준치는 다양한 값으로 설정될 수 있으며, 기준치가 높게 설정될수록, 후술하는 바와 같이 도전성 지지층(170)이 제1 도전형 반도체층(122) 또는 활성층(124)과 근접하여 전자 또는 정공의 누출(leakage)이 생기거나, 단락될 수 있는 문제점을 해결하여, 발광 소자의 안정성을 높일 수 있는 효과가 높다. In this case, the reference value may be set to various values, and as the reference value is set higher, the conductive support layer 170 is closer to the first conductivity-type semiconductor layer 122 or the active layer 124 as described below. The problem that leakage may occur or short-circuit is solved, and the effect of improving stability of the light emitting device is high.

예를 들어, 제1 도전형 반도체층이 N형 반도체층인 경우, 배리어층(110)은 P형 GaN 또는 AIN일 수 있으며, P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다 다. For example, when the first conductivity-type semiconductor layer is an N-type semiconductor layer, the barrier layer 110 may be P-type GaN or AIN, and may include Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, and the like as a P-type dopant. You can do it

배리어층(110)의 두께는 여러가지 실시예에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 예를 들어, 배리어층(110)의 두께는 10nm~5㎛ 설정될 수 있다.The thickness of the barrier layer 110 may be variously set according to various embodiments. For example, the thickness of the barrier layer 110 may be set to 10nm ~ 5㎛.

그리고, 상기 배리어층(110) 상에 제1도전형 반도체층(122)과 활성층(124) 및 제2 도전형 반도체층(126)을 포함하는 발광 구조물(120)을 형성할 수 있다.In addition, the light emitting structure 120 including the first conductive semiconductor layer 122, the active layer 124, and the second conductive semiconductor layer 126 may be formed on the barrier layer 110.

이때, 상기 발광 구조물(120)과 기판(100) 사이, 상기 배리어층(110)과 기판(100) 사이, 또는 상기 배리어층(110)과 제1 도전형 반도체층(122)사이에는 버퍼층(미도시)을 성장시킬 수 있는데, 재료의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 완화하기 위한 것이다. 상기 버퍼층의 재료는 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중 적어도 하나로 형성될 수 있다. 상기 버퍼층 위에는 언도프드(undoped) 반도체층이 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.In this case, a buffer layer (not shown) is formed between the light emitting structure 120 and the substrate 100, between the barrier layer 110 and the substrate 100, or between the barrier layer 110 and the first conductive semiconductor layer 122. H) to mitigate the difference in lattice mismatch and thermal expansion coefficient of the material. The material of the buffer layer may be formed of at least one of Group III-V compound semiconductors such as GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, and AlInN. An undoped semiconductor layer may be formed on the buffer layer, but is not limited thereto.

또한, 상기 발광 구조물(120)은, MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy), HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy)법과 같은 기상 증착법에 의해 성장될 수 있다.In addition, the light emitting structure 120 may be grown by vapor deposition such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), molecular beam epitaxy (MBE), and hydraulic vapor phase epitaxy (HVPE).

상기 제1 도전형 반도체층(122)은 제1 도전형 도퍼트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 상기 제1 도전형 반도체층(112)이 N형 반도체층인 경우, 상기 제1도전형 도펀트는 N형 도펀트로서, Si, Ge, Sn, Se, Te를 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다.The first conductive semiconductor layer 122 may be implemented as a group III-V compound semiconductor doped with a first conductive dopant, and the first conductive semiconductor layer 112 is an N-type semiconductor layer. The first conductive dopant may be an N-type dopant and may include Si, Ge, Sn, Se, or Te, but is not limited thereto.

상기 제1 도전형 반도체층(122)은 AlxInyGa(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 그리고, 상기 제1 도전형 반도체층(112)은 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN,AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP 중 어느 하나 이상으로 형성될 수 있다.The first conductive semiconductor layer 122 may be formed of a semiconductor material having a composition formula of Al x In y Ga (1-xy) N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). It may include. The first conductive semiconductor layer 112 may be formed of any one or more of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN, AlGaAs, InGaAs, AlInGaAs, GaP, AlGaP, InGaP, AlInGaP, InP. have.

상기 제1 도전형 반도체층(122)은 화학증착방법(CVD) 혹은 분자선 에피택시 (MBE) 혹은 스퍼터링 혹은 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 N형 GaN층을 형성할 수 있다. 또한, 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 실리콘(Si)와 같은 n 형 불순물을 포함하는 실란 가스(SiH4)가 주입되어 형성될 수 있다.The first conductivity type semiconductor layer 122 may form an N-type GaN layer using a chemical vapor deposition method (CVD), molecular beam epitaxy (MBE), sputtering, or hydroxide vapor phase epitaxy (HVPE). . In addition, the first conductivity type semiconductor layer 122 includes a silane containing n-type impurities such as trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and silicon (Si) in the chamber. The gas SiH 4 may be injected and formed.

상기 활성층(124)은 제1 도전형 반도체층(122)을 통해서 주입되는 전자와 이후 형성되는 제2 도전형 반도체층(126)을 통해서 주입되는 정공이 서로 만나서 활성층(발광층) 물질 고유의 에너지 밴드에 의해서 결정되는 에너지를 갖는 빛을 방출하는 층이다.The active layer 124 has an energy band inherent in the active layer (light emitting layer) material because electrons injected through the first conductive semiconductor layer 122 and holes injected through the second conductive semiconductor layer 126 formed thereafter meet each other. It is a layer that emits light with energy determined by.

상기 활성층(124)은 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물 구조(MQW: Multi Quantum Well), 양자 선(Quantum-Wire) 구조, 또는 양자 점(Quantum Dot) 구조 중 적어도 어느 하나로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 활성층(114)은 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 트리메틸 인듐 가스(TMIn)가 주입되어 다중 양자우물구조가 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The active layer 124 may be formed of at least one of a single quantum well structure, a multi quantum well structure (MQW), a quantum-wire structure, or a quantum dot structure. For example, the active layer 114 may be formed by injecting trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and trimethyl indium gas (TMIn) to form a multi-quantum well structure. It is not limited to this.

상기 활성층(124)의 우물층/장벽층은 InGaN/GaN, InGaN/InGaN, AlGaN/GaN, InAlGaN/GaN , GaAs,/AlGaAs(InGaAs), GaP/AlGaP(InGaP) 중 어느 하나 이상의 페어 구조로 형성될 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 상기 우물층은 상기 장벽층의 밴드 갭보다 낮은 밴드 갭을 갖는 물질로 형성될 수 있다.The well layer / barrier layer of the active layer 124 is formed of one or more pair structures of InGaN / GaN, InGaN / InGaN, AlGaN / GaN, InAlGaN / GaN, GaAs, / AlGaAs (InGaAs), GaP / AlGaP (InGaP). It may be, but is not limited to such. The well layer may be formed of a material having a lower band gap than the band gap of the barrier layer.

상기 활성층(124)의 위 또는/및 아래에는 도전형 클래드층(미도시)이 형성될 수 있다. 상기 도전형 클래드층은 AlGaN계 반도체로 형성될 수 있으며, 상기 활성층(124)의 밴드 갭보다는 높은 밴드 갭을 갖을 수 있다.A conductive cladding layer (not shown) may be formed on or under the active layer 124. The conductive clad layer may be formed of an AlGaN-based semiconductor, and may have a higher band gap than the band gap of the active layer 124.

상기 제2 도전형 반도체층(126)은 제2 도전형 도펀트가 도핑된 3족-5족 화합물 반도체 예컨대, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질을 포함할 수 있다. 상기 제2 도전형 반도체층(126)이 P형 반도체층인 경우, 상기 제2도전형 도펀트는 P형 도펀트로서, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등을 포함할 수 있다.The second conductivity-type semiconductor layer 126 may be a Group III-V compound semiconductor doped with a second conductivity type dopant, for example, In x Al y Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, Semiconductor material having a composition formula of 0 ≦ x + y ≦ 1). When the second conductive semiconductor layer 126 is a P-type semiconductor layer, the second conductive dopant may include Mg, Zn, Ca, Sr, Ba, and the like as a P-type dopant.

상기 제2 도전형 반도체층(126)은 챔버에 트리메틸 갈륨 가스(TMGa), 암모니아 가스(NH3), 질소 가스(N2), 및 마그네슘(Mg)과 같은 p 형 불순물을 포함하는 비세틸 사이클로 펜타디에닐 마그네슘(EtCp2Mg){Mg(C2H5C5H4)2}가 주입되어 p형 GaN층이 형성될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The second conductivity type semiconductor layer 126 is a bicetyl cyclone containing p-type impurities such as trimethyl gallium gas (TMGa), ammonia gas (NH 3 ), nitrogen gas (N 2 ), and magnesium (Mg) in the chamber. Pentadienyl magnesium (EtCp 2 Mg) {Mg (C 2 H 5 C 5 H 4 ) 2 } may be injected to form a p-type GaN layer, but is not limited thereto.

실시예에서 상기 제1 도전형 반도체층(122)은 P형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층(126)은 N형 반도체층으로 구현할 수 있다. 또한 상기 제2 도전형 반도체층(126) 위에는 상기 제2 도전형과 반대의 극성을 갖는 반도체 예컨대 상기 제 2도전형 반도체층이 P형 반도체층일 경우 N형 반도체층(미도시)을 형성할 수 있다. 이에 따라 발광 구조물(120)은 N-P 접합 구조, P-N 접합 구조, N-P-N 접합 구조, P-N-P 접합 구조 중 어느 한 구조로 구현할 수 있다.In an embodiment, the first conductive semiconductor layer 122 may be a P-type semiconductor layer, and the second conductive semiconductor layer 126 may be an N-type semiconductor layer. In addition, an N-type semiconductor layer (not shown) may be formed on the second conductive semiconductor layer 126 when the semiconductor having a polarity opposite to that of the second conductive type, for example, the second conductive semiconductor layer is a P-type semiconductor layer. have. Accordingly, the light emitting structure 120 may be implemented as any one of an N-P junction structure, a P-N junction structure, an N-P-N junction structure, and a P-N-P junction structure.

그리고, 도 2b 에 도시된 바와 같이 패시베이션층(180)을 생성하기 위해 발광 구조물(120)의 측면을 식각한다. 이 때, 엔드 포인트 디텍팅 방법에 의해 배리어층(110)을 이루는 물질이 디텍트되면 식각을 멈추는 방법으로 상기 발광 구조물(120)의 측면 일부를 식각할 수 있다. As shown in FIG. 2B, the side surface of the light emitting structure 120 is etched to generate the passivation layer 180. In this case, when a material forming the barrier layer 110 is detected by an endpoint detecting method, a portion of the side surface of the light emitting structure 120 may be etched by stopping the etching.

그리고, 도 2c에 도시된 바와 같이 발광구조물(120)의 측면에 패시베이션층(Passivation layer, 180)을 증착할 수 있다. 여기서, 상기 패시베이션층(180)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 상기 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 패시베이션층(180)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 또는 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.As shown in FIG. 2C, a passivation layer 180 may be deposited on the side of the light emitting structure 120. Here, the passivation layer 180 may be made of an insulating material, and the insulating material may be made of an oxide or nitride which is non-conductive. As an example, the passivation layer 180 may be formed of a silicon oxide (SiO 2 ) layer, an oxynitride layer, or an aluminum oxide layer.

그리고,제2 도전형 반도체층(126) 상에 오믹층(130)을 약 200 옹스트롱의 두께로 적층한다.The ohmic layer 130 is stacked on the second conductive semiconductor layer 126 to a thickness of about 200 angstroms.

상기 오믹층(130)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 및 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으며, 이러한 재료에 한정되는 않는다. 그리고, 상기 오믹층(1300)은 스퍼터링법이나 전자빔 증착법에 의하여 형성될 수 있다.The ohmic layer 130 may be formed of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IAZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), and indium gallium tin (IGTO). oxide), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), gallium zinc oxide (GZO), IZO (IZO Nitride), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx / ITO, Ni / IrOx / Au, and Ni / IrOx / Au / ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt At least one of Au, Hf, and the like may be formed, and the material is not limited thereto. The ohmic layer 1300 may be formed by sputtering or electron beam deposition.

그리고, 상기 오믹층(130) 상에 반사층(140)을 약 2500 옹스르통의 두께로 형성할 수 있다. 상기 반사층(150)은 알루미늄(Al), 은(Ag), 니켈(Ni), 백금(Pt), 로듐(Rh), 혹은 Al이나 Ag이나 Pt나 Rh를 포함하는 합금을 포함하는 금속층으로 이루어질 수 있다. 알루미늄이나 은 등은 상기 활성층(124)에서 발생된 빛을 효과적으로 반사하여 발광소자의 광추출 효율을 크게 개선할 수 있다.In addition, the reflective layer 140 may be formed on the ohmic layer 130 to a thickness of about 2,500 ounces. The reflective layer 150 may be formed of a metal layer including aluminum (Al), silver (Ag), nickel (Ni), platinum (Pt), rhodium (Rh), or an alloy containing Al, Ag, Pt, or Rh. have. Aluminum or silver may effectively reflect light generated from the active layer 124 to greatly improve the light extraction efficiency of the light emitting device.

그리고, 도 2d에 도시된 바와 같이 반사층(140), 패시베이션층(180), 및 오믹층(130)의 적어도 일부를 감싸는 도전성 지지층(170)를 형성한다. 상기 도전성 지지층(170)은 니켈(Ni-nickel), 백금(Pt), 티탄(Ti), 텅스텐(W) 바나듐(V), 철(Fe), 몰리브덴(Mo)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들이 선택적으로 포함된 합금으로 이루어질 수 있다. As shown in FIG. 2D, the conductive support layer 170 is formed to surround at least a portion of the reflective layer 140, the passivation layer 180, and the ohmic layer 130. The conductive support layer 170 is a material selected from the group consisting of nickel (Ni-nickel), platinum (Pt), titanium (Ti), tungsten (W) vanadium (V), iron (Fe), and molybdenum (Mo). Or they may be made of an alloy optionally included.

이 때, 도전성 지지층(170)은 스퍼터링 증착 방법을 사용하여 형성할 수 있다. 스퍼터링 증착 방법을 사용할 경우, 이온화된 원자를 전기장에 의해 가속시켜, 도전성 지지층(170)의 소스 재료(source material)에 충돌시키면, 소스 재료의 원자들이 튀어나와 증착된다. 또한, 실시예에 따라 전기 화학적인 금속 증착 방법이나, 유테틱 메탈을 이용한 본딩 방법 등을 사용할 수도 있다. 실시예에 따라 도전성 지지층(170)은 복수의 레이어로 형성될 수도 있다. In this case, the conductive support layer 170 may be formed using a sputtering deposition method. When using the sputtering deposition method, when ionized atoms are accelerated by an electric field and collide with the source material of the conductive support layer 170, atoms of the source material are ejected and deposited. In addition, according to the embodiment, an electrochemical metal deposition method, a bonding method using a eutectic metal, or the like may be used. In some embodiments, the conductive support layer 170 may be formed of a plurality of layers.

도전성 지지층(170)은 발광 구조물(120) 및 패시베이션층(180)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 증착되어, 발광 소자의 제조 공정상 발생할 수 있는 기계적 손상(깨짐 또는 박리 등)을 최소화할 수 있는 효과가 있다. The conductive support layer 170 is deposited to surround at least a portion of the light emitting structure 120 and the passivation layer 180, thereby minimizing mechanical damage (breaking or peeling, etc.) that may occur during the manufacturing process of the light emitting device. There is.

그리고, 도 2e에 도시된 바와 같이 도전성 지지층(170) 상으로, 지지기판(160)을 형성할 수 있다. 지지기판(160)은 몰리브덴(Mo), 실리콘(Si), 텅스텐(W), 구리(Cu) 및 알루미늄(Al)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들이 선택적으로 포함된 합금으로 이루어질 수 있으며, 또한, 금(Au), 구리합금(Cu Alloy), 니켈(Ni-nickel), 구리-텅스텐(Cu-W), 캐리어 웨이퍼(예: GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe, Ga2O3 등) 등을 선택적으로 포함할 수 있다. 상기 지지기판(160)을 형성시키는 방법은 전기화학적인 금속증착방법이나,유테틱 메탈을 이용한 본딩 방법 등을 사용할 수 있다.As shown in FIG. 2E, the support substrate 160 may be formed on the conductive support layer 170. The support substrate 160 may be made of a material selected from the group consisting of molybdenum (Mo), silicon (Si), tungsten (W), copper (Cu), and aluminum (Al) or an alloy containing them selectively. In addition, gold (Au), copper alloy (Cu Alloy), nickel (Ni-nickel), copper-tungsten (Cu-W), carrier wafers (e.g. GaN, Si, Ge, GaAs, ZnO, SiGe, SiC, SiGe) , Ga 2 O 3, etc.) may be optionally included. The support substrate 160 may be formed using an electrochemical metal deposition method, a bonding method using a eutectic metal, or the like.

실시예에 따라, 도전성 지지층(170)을 통해 제2 도전형 반도체층(126)로 정공이 주입되는 경우, 지지기판(160)은 절연물질로 이루어질 수 있으며, 상기 절연물질은 비전도성인 산화물이나 질화물로 이루어질 수 있다. 일 예로서, 상기 지지기판(160)은 실리콘 산화물(SiO2)층, 산화 질화물층, 산화 알루미늄층으로 이루어질 수 있다.In some embodiments, when holes are injected into the second conductive semiconductor layer 126 through the conductive support layer 170, the support substrate 160 may be made of an insulating material. It may be made of nitride. For example, the support substrate 160 may include a silicon oxide (SiO 2 ) layer, an oxynitride layer, and an aluminum oxide layer.

상기 도전성 지지층(170)과 상기 지지기판(160)과의 결합을 위하여, 금(Au), 주석(Sn), 인듐(In), 은(Ag), 니켈(Ni), 나이오븀(Nb) 및 구리(Cu)로 구성되는 군으로부터 선택되는 물질 또는 이들의 합금으로 결합층(150)을 형성할 수 있다.In order to bond the conductive support layer 170 and the support substrate 160, gold (Au), tin (Sn), indium (In), silver (Ag), nickel (Ni), niobium (Nb) and The bonding layer 150 may be formed of a material selected from the group consisting of copper (Cu) or an alloy thereof.

그리고, 도 2f에 도시된 바와 같이, 상기 기판(100)을 분리하다.And, as shown in Figure 2f, the substrate 100 is separated.

상기 기판(100)의 제거는 엑시머 레이저 등을 이용한 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off: LLO)의 방법으로 할 수도 있으며, 건식 및 습식 식각의 방법으로 할 수도 있다.The substrate 100 may be removed by a laser lift off (LLO) method using an excimer laser or the like, or may be a dry or wet etching method.

레이저 리프트 오프법을 예로 들면, 상기 기판(100) 방향으로 일정 영역의 파장을 가지는 엑시머 레이저 광을 포커싱(focusing)하여 조사하면, 상기 기판(110)과 발광 구조물(120)의 경계면에 열 에너지가 집중되어 경계면이 갈륨과 질소 분자로 분리되면서 레이저 광이 지나가는 부분에서 순간적으로 기판(100)의 분리가 일어난다.For example, when the laser lift-off method focuses and irradiates excimer laser light having a predetermined wavelength toward the substrate 100, thermal energy is applied to the interface between the substrate 110 and the light emitting structure 120. As the interface is concentrated and separated into gallium and nitrogen molecules, separation of the substrate 100 occurs at a portion where the laser light passes.

그리고, 도 2g에 도시한 바와 같이 배리어층(110) 및 제1 도전형 반도체층(122) 을 식각하여 홈을 형성한다. 이러한 홈의 형성은 마스크를 이용한 건식 식각 등의 공정으로 이루어질 수 있다. 이 때, 홈 형성에 따라 패시베이션층(180)은 노출되지 않도록 식각되는 홈의 위치를 조절할 수 있다. As shown in FIG. 2G, the barrier layer 110 and the first conductivity-type semiconductor layer 122 are etched to form grooves. The groove may be formed by a dry etching process using a mask. At this time, as the groove is formed, the passivation layer 180 may adjust the position of the groove to be etched so as not to be exposed.

홈이 형성됨에 따라 배리어층(110)은 도 2g에 도시된 바와 같이 제1 도전형 반도체층(122), 패시베이션층(180), 및 도전성 지지층(170)의 적어도 일부 상에 위치한다. As the groove is formed, the barrier layer 110 is positioned on at least a portion of the first conductive semiconductor layer 122, the passivation layer 180, and the conductive support layer 170, as shown in FIG. 2G.

배리어층(110)은 도전성 지지층(170)이 제1 도전형 반도체층(122) 또는 활성층(124)과 근접하여 전자 또는 정공의 누출(leakage)이 생기거나, 단락될 수 있는 문제점을 해결하여, 발광 소자의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다. The barrier layer 110 solves a problem in which the conductive support layer 170 is close to the first conductivity type semiconductor layer 122 or the active layer 124, which may cause leakage or short circuit of electrons or holes. There is an effect that can increase the stability of the light emitting device.

즉, 도전성 지지층(170)은 상술한 바와 같이 발광 구조물(120)의 적어도 일부를 감싸는 형태로 형성되어, 발광 소자 패키지 제작 공정상 발생할 수 있는 기계적 손상(깨짐 또는 박리 등)을 최소화할 수 있는 효과가 있는 대신, 제1 도전형 반도체층(122)과 접촉되어 전자 또는 정공이 누출되거나, 단락될 수 있는 문제점이 있는데, 배리어층(110)은 이러한 문제점을 해결함으로써, 발광 소자의 제작 공정상 발생할 수 있는 기계적 손상을 최소화하면서, 도전성 지지층(170)의 전자 또는 정공 누출 또는 단락 문제를 해결하여 발광 소자의 안정성을 높일 수 있는 효과가 있다. That is, the conductive support layer 170 is formed to surround at least a portion of the light emitting structure 120 as described above, thereby minimizing the mechanical damage (breaking or peeling, etc.) that can occur during the manufacturing process of the light emitting device package. There is a problem that electrons or holes may leak or be shorted in contact with the first conductivity-type semiconductor layer 122, but the barrier layer 110 may solve such a problem and may occur during the manufacturing process of the light emitting device. While minimizing possible mechanical damage, there is an effect of improving the stability of the light emitting device by solving the electron or hole leakage or short circuit problem of the conductive support layer 170.

그리고, 도 2g에 도시된 바와 같이 상기 제1 도전형 반도체층(122) 상에 홈을 형성함에 따라 광 적출 효율이 향상된다.As shown in FIG. 2G, light extraction efficiency is improved by forming a groove on the first conductivity-type semiconductor layer 122.

상기 홈은 제1 도전형 반도체층(122)의 일부가 식각되는데, 상기 활성층(124)과 제2 도전형 반도체층(126)의 일부까지 식각될 수도 있으며, 활성층(124)에서 발생한 빛이 발광소자 내부를 진행하는 거리를 줄일 수 있게 되며, 빛이 소자 내부에서 흡수 및 산란되는 양을 줄일 수 있다.A portion of the first conductive semiconductor layer 122 is etched into the groove, and a portion of the active layer 124 and the second conductive semiconductor layer 126 may be etched, and light generated from the active layer 124 emits light. It is possible to reduce the distance to travel inside the device, and to reduce the amount of light absorbed and scattered inside the device.

그리고, 도 2h에 도시된 바와 같이 상기 제1 도전형 반도체층(122) 상에 요철 구조를 형성한다. 이 때, 요철 구조는, PEC 방법이나 마스크를 형성한 후 에칭을 통하여 형성할 수 있다.As shown in FIG. 2H, an uneven structure is formed on the first conductivity type semiconductor layer 122. At this time, the uneven structure can be formed by etching after forming a PEC method or a mask.

상기 PEC 방법에서, 식각액(가령, KOH)의 양과 GaN 결정성에 의한 식각 속도 차이 등을 조절함으로써, 미세 크기의 요철의 형상을 조절할 수 있다. 상기 요철 구조는 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 표면적을 증가시키는 효과도 있으므로, 통상적으로 마루와 골의 개수가 많을수록 좋다.In the PEC method, by adjusting the amount of the etchant (eg, KOH) and the etching rate difference due to GaN crystallinity, it is possible to control the shape of the irregularities of the fine size. The uneven structure also has the effect of increasing the surface area of the first conductivity-type semiconductor layer 122, so that the number of floors and valleys is generally better.

또한 실시예에 따라 제1 도전형 반도체층(122)의 표면에는 2차원 포토닉 크리스탈이 형성될 수 있는데, 그 구조는 광의 파장의 반 정도의 주기로 상이한 굴절율을 가지는 적어도 2가지의 유전체를 주기적으로 배열하여 얻어질 수 있다. 이때, 각각의 유전체는 서로 동일한 패턴으로 구비될 수 있다.In addition, according to an embodiment, a two-dimensional photonic crystal may be formed on the surface of the first conductivity-type semiconductor layer 122, and the structure may periodically form at least two dielectrics having different refractive indices at a period of about half the wavelength of light. Can be obtained by arranging. At this time, each dielectric may be provided in the same pattern with each other.

포토닉 크리스탈은 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 표면에 광 밴드 갭(photonic band gap)을 형성하여 빛의 흐름을 제어할 수 있다.The photonic crystal may control the flow of light by forming a photonic band gap on the surface of the first conductivity type semiconductor layer 122.

이러한 발광구조물의 홈과 패턴 구조는 발광구조물의 표면적 증가로 광추출효과를 증대시킬 수 있고, 또한 표면의 미세 요철 구조는 빛이 발광구조물 내부에서 흡수되는 것을 감소시켜서 발광효율을 높일 수 있다.The groove and pattern structure of the light emitting structure can increase the light extraction effect by increasing the surface area of the light emitting structure, and the fine concavo-convex structure on the surface can reduce the absorption of light in the light emitting structure, thereby increasing the luminous efficiency.

그리고, 도 2i에 도시된 바와 같이 상기 제1 도전형 반도체층 표면에 제1 전극(190)을 형성할 수 있다. 상기 제1 전극(190)은 몰리브덴, 크롬(Cr), 니켈(Ni), 금(Au), 알루미늄(Al), 타이타늄(Ti), 백금(Pt), 바나듐(V), 텅스텐(W), 납(Pd), 구리(Cu), 로듐(Rh) 및 이리듐(Ir) 중에서 선택된 어느 하나의 금속 또는 상기 금속들의 합금으로 이루어진다. 상기 제1 전극(190)도 상기 제1 도전형 반도체층(122)의 일부 상에 구비되게, 마스크를 이용하여 형성할 수 있다. 제1 전극(190)은 다양한 형태로 구성이 가능하다.As illustrated in FIG. 2I, a first electrode 190 may be formed on the surface of the first conductivity-type semiconductor layer. The first electrode 190 may include molybdenum, chromium (Cr), nickel (Ni), gold (Au), aluminum (Al), titanium (Ti), platinum (Pt), vanadium (V), tungsten (W), It is made of any one metal selected from lead (Pd), copper (Cu), rhodium (Rh) and iridium (Ir) or an alloy of the metals. The first electrode 190 may also be formed on a part of the first conductive semiconductor layer 122 by using a mask. The first electrode 190 may be configured in various forms.

도 3은 발광소자 패키지의 제1 실시예의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of a first embodiment of a light emitting device package.

도시된 바와 같이, 상술한 실시예들에 따른 발광 소자 패키지는 패키지 몸체(320)와, 상기 패키지 몸체(320)에 설치된 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)과, 상기 패키지 몸체(320)에 설치되어 상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)과 전기적으로 연결되는 실시예에 따른 발광 소자(300)와, 상기 발광 소자(300)를 포위하는 충진재(340)를 포함한다.As shown, the light emitting device package according to the above-described embodiments, the package body 320, the first electrode layer 311 and the second electrode layer 312 provided on the package body 320, and the package body ( The light emitting device 300 according to the exemplary embodiment installed in the 320 and electrically connected to the first electrode layer 311 and the second electrode layer 312, and the filler 340 surrounding the light emitting device 300 are included. do.

상기 패키지 몸체(320)는 실리콘 재질, 합성수지 재질, 또는 금속 재질을 포함하여 형성될 수 있으며, 상기 발광 소자(300)의 주위에 경사면이 형성되어 광추출 효율을 높일 수 있다.The package body 320 may include a silicon material, a synthetic resin material, or a metal material. An inclined surface may be formed around the light emitting device 300 to increase light extraction efficiency.

상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 발광 소자(300)에 전원을 제공한다. 또한, 상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)은 상기 발광 소자(300)에서 발생된 광을 반사시켜 광 효율을 증가시킬 수 있으며, 상기 발광 소자(300)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The first electrode layer 311 and the second electrode layer 312 are electrically separated from each other, and provide power to the light emitting device 300. In addition, the first electrode layer 311 and the second electrode layer 312 can increase the light efficiency by reflecting the light generated from the light emitting device 300, the outside of the heat generated from the light emitting device 300 May also act as a drain.

상기 발광 소자(300)는 상기 패키지 몸체(320) 상에 설치되거나 상기 제1 전극층(311) 또는 제2 전극층(312) 상에 설치될 수 있다.The light emitting device 300 may be installed on the package body 320 or on the first electrode layer 311 or the second electrode layer 312.

상기 발광 소자(300)는 상기 제1 전극층(311) 및 제2 전극층(312)과 와이어 방식, 플립칩 방식 또는 다이 본딩 방식 중 어느 하나에 의해 전기적으로 연결될 수도 있다.The light emitting device 300 may be electrically connected to the first electrode layer 311 and the second electrode layer 312 by any one of a wire method, a flip chip method, or a die bonding method.

상기 충진재(340)는 상기 발광 소자(300)를 포위하여 보호할 수 있다. 또한, 상기 충진재(340)에는 형광체가 포함되어 상기 발광 소자(300)에서 방출된 광의 파장을 변화시킬 수 있다.The filler 340 may surround and protect the light emitting device 300. In addition, the filler 340 may include a phosphor to change the wavelength of light emitted from the light emitting device 300.

상기 발광 소자 패키지는 상기에 개시된 실시 예들의 발광 소자 중 적어도 하나를 하나 또는 복수개로 탑재할 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.The light emitting device package may mount at least one of the light emitting devices of the above-described embodiments as one or more, but is not limited thereto.

실시 예에 따른 발광 소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 상기 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다. 이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 반도체 발광소자 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.A plurality of light emitting device packages according to the embodiment may be arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, or the like, which is an optical member, may be disposed on an optical path of the light emitting device package. The light emitting device package, the substrate, and the optical member may function as a light unit. Another embodiment may be implemented as a display device, an indicator device, or a lighting system including the semiconductor light emitting device or the light emitting device package described in the above embodiments, for example, the lighting system may include a lamp and a street lamp. .

이상에서 실시예들에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의해 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.Features, structures, effects, and the like described in the above embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to only one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, and the like illustrated in the embodiments may be combined or modified with respect to other embodiments by those skilled in the art to which the embodiments belong. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to these combinations and modifications.

100 : 기판 110: 배리어층
120 : 발광구조물 122 : 제1 도전형 반도체층
124 : 활성층 126 : 제2 도전형 반도체층
130 : 오믹층 140 : 반사층
150 : 결합층 160 : 지지기판
170: 도전성 지지층 180: 패시베이션층
190 : 제1 전극 300 : 발광소자
311 : 제1 전극층 312 : 제2 전극층
320 : 패키지 바디 340 : 충진재
100 substrate 110 barrier layer
120: light emitting structure 122: first conductive semiconductor layer
124: active layer 126: second conductive semiconductor layer
130: ohmic layer 140: reflective layer
150: bonding layer 160: supporting substrate
170: conductive support layer 180: passivation layer
190: first electrode 300: light emitting device
311: first electrode layer 312: second electrode layer
320: package body 340: filler

Claims (10)

제1도전성 반도체층과 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하는 발광구조물;
상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 패시베이션층;
상기 패시베이션층 및 상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 도전성 지지층; 및
상기 도전성 지지층, 상기 패시베이션층 및 상기 제1 도전성 반도체층의 적어도 일부 상에 위치하는 배리어층
을 포함하는 발광 소자.
A light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer;
A passivation layer surrounding at least a portion of the light emitting structure;
A conductive support layer surrounding at least a portion of the passivation layer and the light emitting structure; And
A barrier layer on at least a portion of the conductive support layer, the passivation layer, and the first conductive semiconductor layer
Light emitting device comprising a.
제1항에 있어서,
상기 배리어층과 상기 제1 도전형 반도체층의 일함수(work function) 값의 차이는 50eV 보다 큰 발광 소자.
The method of claim 1,
The difference between the work function of the barrier layer and the first conductive semiconductor layer is greater than 50 eV.
제1항에 있어서,
상기 도전성 지지층은 니켈(Ni-nickel), 백금(Pt), 티탄(Ti), 텅스텐(W) 바나듐(V), 철(Fe), 몰리브덴(Mo) 중 하나 이상을 포함하는 발광소자.
The method of claim 1,
The conductive support layer includes at least one of nickel (Ni-nickel), platinum (Pt), titanium (Ti), tungsten (W) vanadium (V), iron (Fe), molybdenum (Mo).
제1항에 있어서,
상기 도전성 지지층은 스퍼터링 증착 방법으로 증착되는 발광소자.
The method of claim 1,
The conductive support layer is a light emitting device is deposited by the sputter deposition method.
제1항에 있어서,
상기 배리어층 및 제1 도전형 반도체층의 표면에는 적어도 하나의 홈이 형성되고, 상기 홈 형성에 따라 상기 패시베이션층은 노출되지 않는 발광소자.
The method of claim 1,
At least one groove is formed on a surface of the barrier layer and the first conductivity-type semiconductor layer, and the passivation layer is not exposed as the groove is formed.
제5항에 있어서,
상기 제1 도전형 반도체층의 표면에 형성된 홈에는 요철 구조가 구비된 발광소자.
The method of claim 5,
The light emitting device is provided with a concave-convex structure in the groove formed on the surface of the first conductive semiconductor layer.
제1도전성 반도체층과 활성층 및 제2 도전성 반도체층을 포함하는 발광구조물을 형성하는 단계;
상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 패시베이션층을 형성하는 단계;
상기 패시베이션층 및 상기 발광 구조물의 적어도 일부를 감싸는 도전성 지지층을 형성하는 단계; 및
상기 도전성 지지층, 상기 패시베이션층 및 상기 제1 도전성 반도체층의 적어도 일부 상에 위치하는 배리어층을 형성하는 단계
을 포함하는 발광 소자의 제조 방법.
Forming a light emitting structure including a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer;
Forming a passivation layer surrounding at least a portion of the light emitting structure;
Forming a conductive support layer surrounding the passivation layer and at least a portion of the light emitting structure; And
Forming a barrier layer on at least a portion of the conductive support layer, the passivation layer and the first conductive semiconductor layer
Method of manufacturing a light emitting device comprising a.
제7항에 있어서,
상기 배리어층과 상기 제1 도전형 반도체층의 일함수(work function) 값의 차이는 50eV 보다 큰 발광 소자의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
And a difference in a work function between the barrier layer and the first conductive semiconductor layer is greater than 50 eV.
제7항에 있어서,
상기 도전성 지지층은 스퍼터링 증착 방법으로 증착되는 발광소자의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
The conductive support layer is a method of manufacturing a light emitting device is deposited by a sputtering deposition method.
제7항에 있어서,
상기 배리어층 및 제1 도전형 반도체층의 표면에 적어도 하나의 홈이 형성하는 단계
를 더 포함하고,
상기 홈 형성에 따라 상기 패시베이션층은 노출되지 않는 발광소자의 제조 방법.
The method of claim 7, wherein
Forming at least one groove on a surface of the barrier layer and the first conductivity type semiconductor layer
Further comprising:
The passivation layer is not exposed as the groove is formed.
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