KR20120059910A - Light emitting device and the fabricating method - Google Patents
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Abstract
Description
실시 예는 발광소자 및 그 제어방법에 관한 것이다.The embodiment relates to a light emitting device and a control method thereof.
발광소자의 대표적인 LED(Light Emitting Diode; 발광 다이오드)는 화합물 반도체의 특성을 이용해 전기 신호를 적외선, 가시광선 또는 빛의 형태로 변환시키는 소자로, 가정용 가전제품, 리모콘, 전광판, 표시기, 각종 자동화 기기 등에 사용되고, 점차 LED의 사용 영역이 넓어지고 있는 추세이다.A typical LED (Light Emitting Diode) of a light emitting device is a device that converts an electric signal into an infrared, visible or light form using the characteristics of a compound semiconductor, and is a home appliance, a remote control, an electronic sign, an indicator, and various automation devices. It is used in a lamp and the like, and the use area of LED is gradually increasing.
보통, 소형화된 LED는 PCB(Printed Circuit Board) 기판에 직접 장착하기 위해서 표면실장소자(Surface Mount Device)형으로 만들어지고 있고, 이에 따라 표시소자로 사용되고 있는 LED 램프도 표면실장소자 형으로 개발되고 있다. 이러한 표면실장소자는 기존의 단순한 점등 램프를 대체할 수 있으며, 이것은 다양한 칼라를 내는 점등표시기용, 문자표시기 및 영상표시기 등으로 사용된다.In general, miniaturized LEDs are made of a surface mounting device for mounting directly on a PCB (Printed Circuit Board) substrate, and an LED lamp used as a display device is also being developed as a surface mounting device type . Such a surface mount device can replace a conventional simple lighting lamp, which is used for a lighting indicator for various colors, a character indicator, an image indicator, and the like.
이와 같이 LED의 사용 영역이 넓어지면서, 생활에 사용되는 전등, 구조 신호용 전등 등에 요구되는 휘도가 높이지는 바, LED의 발광휘도를 증가시키는 것이 중요하다.As the use area of the LED is widened as described above, it is important to increase the luminance of the LED as the brightness required for a lamp used in daily life and a lamp for a structural signal is increased.
실시 예의 목적은, 분리용 기판 상에 발광구조층이 성장되어, 선 아이솔레이션 공정에 따라 단일 발광구조층으로 분리시킨 후, 분리용 기판과 단일 발광구조층을 분리하는 공정시 입사되는 레이져 빔에 의해 단일 발광구조층에 포함된 활성층의 손상(damage)을 방지하기 용이한 구조를 갖는 발광소자 및 그 제조방법을 제공함에 있다.The purpose of the embodiment is that the light emitting structure layer is grown on the separation substrate and separated into a single light emitting structure layer according to the line isolation process, and then, by the laser beam incident upon the process of separating the separation substrate and the single light emitting structure layer. The present invention provides a light emitting device having a structure that is easy to prevent damage of an active layer included in a single light emitting structure layer, and a method of manufacturing the same.
실시 예에 따른 발광소자는, 전도성 지지기판, 상기 전도성 지지기판 상에 위치하는 본딩층, 상기 본딩층 상에 위치하는 반사전극, 상기 반사전극 상에 위치하며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1, 2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조층 및 상기 제1 반도체층 상에 위치하는 전극을 포함하고, 상기 제1 반도체층은 상기 전극에 인접하는 제1 영역의 폭이 상기 활성층에 인접하는 제2 영역 폭보다 크도록, 상기 제1, 2 영역은, 단차가 형성 될 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may include a conductive support substrate, a bonding layer positioned on the conductive support substrate, a reflective electrode positioned on the bonding layer, and a first semiconductor layer and a second semiconductor layer positioned on the reflective electrode. And a light emitting structure layer including an active layer between the first and second semiconductor layers, and an electrode on the first semiconductor layer, wherein the first semiconductor layer has a width of a first region adjacent to the electrode. Steps may be formed in the first and second regions to be greater than a width of the second region adjacent to the active layer.
실시 예에 따른 발광소자의 제조방법은, 분리용 기판 상에 배치되며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1, 2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조층을 성장시키는 단계, 상기 발광구조층을 단일 발광구조층으로 나누는 단계, 상기 단일 발광구조층 상에 반사전극 및 상기 반사전극 상에 전도성 지지기판을 본딩하는 단계 및 상기 분리용 기판과 상기 단일 발광구조층을 분리하는 단계를 포함하고, 상기 단일 발광구조층을 나누는 단계는, 상기 분리용 기판과 더 근접한 상기 제1 반도체층의 제1 영역 폭이 상기 활성층에 더 근접한 상기 제1 반도체층의 제2 영역 폭보다 크도록, 상기 제1, 2 영역 사이에 단차를 형성할 수 있다.In one embodiment, a method of manufacturing a light emitting device includes: growing a light emitting structure layer including an active layer between a first semiconductor layer, a second semiconductor layer, and the first and second semiconductor layers; Dividing the light emitting structure layer into a single light emitting structure layer, bonding a reflective electrode on the single light emitting structure layer and a conductive support substrate on the reflective electrode, and separating the separation substrate from the single light emitting structure layer And dividing the single light emitting structure layer so that the first region width of the first semiconductor layer closer to the separation substrate is greater than the second region width of the first semiconductor layer closer to the active layer. A step may be formed between the first and second regions.
실시 예에 따른 발광소자 및 그 제조방법은, 분리용 기판 상에 성장되는 발광구조층을 아이솔레이션 공정을 통하여 단일 발광구조층으로 나눌 때, 단일 발광구조층에 포함된 제1 반도체층에 단차를 형성함으로써, 단일 발광구조층과 상기 분리용 기판을 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off, LLO) 공정에서 분리하는 경우, 상기 단차에 의해 분리용 기판의 하면으로 조사되는 레이져 빔이 활성층에 직접적으로 조사되는 것을 방지함으로써, 활성층의 손상(damage)을 방지할 수 있으며, 이에 따라 발광소자의 신뢰성이 확보될 수 있는 이점이 있다.The light emitting device and the method of manufacturing the same according to the embodiment form a step in the first semiconductor layer included in the single light emitting structure layer when the light emitting structure layer grown on the separation substrate is divided into a single light emitting structure layer through an isolation process. When the single light emitting structure layer and the separation substrate are separated in a laser lift off (LLO) process, the laser beam irradiated to the lower surface of the separation substrate by the step is directly irradiated onto the active layer. By preventing, damage to the active layer can be prevented, and thus there is an advantage that the reliability of the light emitting device can be secured.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 2 내지 도 6은 도 1에 나타낸 발광소자의 제조공정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 제2 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.
도 8은 제3 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a first embodiment.
2 to 6 are flowcharts illustrating a manufacturing process of the light emitting device shown in FIG. 1.
7 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a second embodiment.
8 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a third embodiment.
실시 예에 대한 설명에 앞서, 실시 예에서 언급하는 각 층(막), 영역, 패턴, 또는 구조물들의 기판, 각 층(막) 영역, 패드, 또는 패턴들의 "위(on)", "아래(under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, "위(on)"와, "아래(under)"는 직접(directly)", 또는 "다른 층을 개재하여(indirectly)" 형성되는 모든것을 포함한다. 또한, 각 층의 위, 또는 아래에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.Prior to the description of the embodiments, the substrate, each layer region, pad, or pattern of each layer (film), region, pattern, or structure referred to in the embodiment is "on", "below ( "on" and "under" include all that is formed "directly" or "indirectly" through other layers. In addition, the criteria for the top or bottom of each layer will be described with reference to the drawings.
도면에서, 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의, 및 명확성을 위하여 과장되거나, 생략되거나, 또는 개략적으로 도시되었다. 따라서, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 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. Thus, the size of each component does not fully reflect its actual size.
또한, 실시 예에서 발광소자의 구조를 설명하는 과정에서 언급하는 각도와 방향은 도면에 기재된 것을 기준으로 한다. 명세서에서 발광소자를 이루는 구조에 대한 설명에서, 각도에 대한 기준점과 위치관계를 명확히 언급하지 않은 경우, 관련 도면을 참조하도록 한다.In addition, the angle and direction mentioned in the process of describing the structure of the light emitting device in the embodiment are based on those described in the drawings. In the description of the structure of the light emitting device in the specification, reference points and positional relationship with respect to angles are not explicitly referred to, refer to the related drawings.
도 1은 제1 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a first embodiment.
도 1을 참조하면, 발광소자(100)는 전도성 지지기판(110), 전도성 지지기판(110) 상에 배치되는 반사전극(120) 및 반사전극(120) 상에 배치되는 발광구조층(140)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the light emitting device 100 includes a
전도성 지지기판(110)은 열전도성이 우수한 물질을 이용하여 형성할 수 있으며, 또한 전도성 물질로 형성할 수 있다. 전도성 지지기판(110)은 단일층으로 형성될 수 있고, 이중 구조 또는 그 이상의 다중 구조로 형성될 수 있다.The
실시 예에서, 전도성 지지기판(110)은 전도성을 갖는 것으로 설명하나, 전도성을 갖지 않을 수도 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In an embodiment, the
즉, 전도성 지지기판(110)은 예를들어, 금(Au), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 구리(Cu), 알루미늄(Al), 탄탈(Ta), 은(Ag), 백금(Pt), 크롬(Cr) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.That is, the
이와 같은, 전도성 지지기판(110)은 발광소자(100)에서 발생하는 열의 방출을 용이하게 하여 발광소자(100)의 열적 안정성을 향상시킬 수 있다.As such, the
전도성 지지기판(110) 상에는 본딩층(111)이 적층될 수 있으며, 이에 본딩층(111)은 반사전극(120)이 대기중에 노출되는 것을 방지하고, 전류 인가중에 반사전극(120)의 원자가 전기장에 의해 이동하는 일렉트로마이그레이션(electromigration) 현상을 최소화하기 위해 형성한다. 또한, 본딩층(111)은 하부 물질과의 접착력이 우수한 금속 물질을 이용하여 형성하고, 본딩층(111) 상부에 확산 방지막(미도시)을 더 배치할 수 있다.A
본딩층(111)으로 이용되는 접착력이 우수한 금속 물질로는 예를들어, 인듐(In), 주석(Sn), 은(Ag), 니오브(Nb), 니켈(Ni), 알루미늄(Au), 구리(Cu) 중 적어도 하나이며, 상기 확산 방지막은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 텅스텐(W), 니켈(Ni), 루테늄(Ru), 몰리브덴(Mo), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 탄탈(Ta), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr), 니오브(Nb), 바나듐(V) 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 본딩층(111)은 단층 또는 다층 구조로 배치할 수 있다.Examples of the metal material having excellent adhesion to the
반사전극(120)은 반사층(122)과 전극층(124)을 포함할 수 있으며, 반사층(122)은 본딩층(111) 상에 배치되며, 전극층(124)은 반사층(122) 상에 배치될 수 있다.The
전극층(124)은 니켈(Ni), 백금(Pt), 루테늄(Ru), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 탄탈(Ta), 몰리브덴(Mo), 티탄(Ti), 은(Ag), 텅스텐(W), 구리(Cu), 크롬(Cr), 팔라듐(Pd), 바나듐(V), 코발트(Co), 니오브(Nb), 지르코늄(Zr), 산화인듐주석(ITO, Indium Tin Oxide), 알루미늄산화아연(AZO, aluminum zinc oxide), 인듐 아연 산화물(IZO, Indium Zinc Oxide) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The
한편, 반사층(122)과 전극층(124)은 동일한 폭을 가지고 형성될 수 있으며, 후술하는 바와 같이 반사층(122)과 전극층(124)은 동시 소성 과정을 거쳐 형성되기 때문에 접합력이 우수할 수 있다.Meanwhile, the
실시 예에서는 반사층(122)과 전극층(124)이 동일한 폭 및 길이로 설명하지만, 폭 및 길이 중 적어도 하나가 상이할 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In the embodiment, the
또한, 반사전극(120)과 발광구조층(140) 사이에는 반사전극(120)에서 공급되는 전류의 군집 현상을 방지하기 위한 전류확산방지층(미도시)이 배치될 수 있다.In addition, a current diffusion prevention layer (not shown) may be disposed between the
그리고, 반사전극(120)의 외주부 측면에는 절연층(130)이 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.The
절연층(130)은 반사전극(120) 보다 전기 전도도가 낮은 금속 물질 및 절연 물질 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.The
발광구조층(140)은 제1 반도체층(142), 제2 반도체층(144) 및 제1, 2 반도체층(142, 144) 사이에 활성층(146)을 포함할 수 있다.The light
여기서, 제1 반도체층(142)은 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, n형 반도체층은 GaN층, AlGaN층, InGAN층 등과 같은 GaN계 화합물 반도체 중 어느 하나로 이루어질 수 있고, n형 도펀트가 도핑될 수 있다.Here, the
한편, 제1 반도체층(142)의 상면에는 니켈(Ni) 등으로 전극(150)이 형성될 수 있고, 제1 반도체층(142)의 표면 일부 영역 또는 전체 영역에 대해 소정의 식각 방법으로 광 추출효율을 향상시키기 위한 요철(148)을 형성해 줄 수 있다.Meanwhile, an
여기서, 전극(150)는 요철(148)이 형성되지 않는 평탄한 면에 형성된 것으로 설명하나, 요철(148)이 형성된 제1 반도체층(142)의 상부면에 형성될 수 있으며 이에 한정을 두지 않는다.Here, the
제1 반도체층(142)의 아래에는 활성층(146)이 형성될 수 있다. 활성층(146)은 전자와 정공이 재결합되는 영역으로, 전자와 정공이 재결합함에 따라 낮은 에너지 준위로 천이하며, 그에 상응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다.An
활성층(146)은 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 가지는 반도체 재료를 포함하여 형성할 수 있으며, 단일 양자 우물 구조 또는 다중 양자 우물 구조(MQW : Multi Quantum Well)로 형성될 수 있다. The
따라서, 더 많은 전자가 양자우물층의 낮은 에너지 준위로 모이게 되며, 그 결과 전자와 정공의 재결합 확률이 증가 되어 발광효과가 향상될 수 있다. 또한, 양자선(Quantum wire)구조 또는 양자점(Quantum dot)구조를 포함할 수도 있다. Therefore, more electrons are collected at the lower energy level of the quantum well layer, and as a result, the probability of recombination of electrons and holes can be increased, thereby improving the light emitting effect. In addition, a quantum wire structure or a quantum dot structure may be included.
활성층(146) 아래에는 제2 반도체층(144)이 형성될 수 있다. 제2 반도체층(144)은 p형 반도체층으로 구현되어, 활성층(146)에 정공을 주입할 수 있다. 예를 들어 p형 반도체층은 InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlN, AlGaN, InGaN, InN, InAlGaN, AlInN 등에서 선택될 수 있으며, Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등의 p형 도펀트가 도핑될 수 있다.The
이때, 제2 반도체층(144)의 아래에는 제3 반도체층(미도시)을 형성할 수도 있다. 여기서 제3 반도체층은 n형 반도체층으로 구현될 수 있다. In this case, a third semiconductor layer (not shown) may be formed under the
한편, 상술한 제1 반도체층(142), 활성층(146) 및 제2 반도체층(144)은 유기금속 화학 증착법(MOCVD; Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 화학 증착법(CVD; Chemical Vapor Deposition), 플라즈마 화학 증착법(PECVD; Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition), 분자선 성장법(MBE; Molecular Beam Epitaxy), 수소화물 기상 성장법(HVPE; Hydride Vapor Phase Epitaxy), 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있으며, 이에 대해 한정하지는 않는다.Meanwhile, the above-described
또한, 상술한 바와는 달리 실시예에서 제1 반도체층(142)이 p형 반도체층으로 구현되고, 제2 반도체층(144)이 n형 반도체층으로 구현될 수 있으며, 이에 한정하지 않는다.In addition, unlike the above-described embodiments, the
발광구조층(140)의 측면에는 패시베이션층(160)이 형성될 수 있다. 패시베이션층(160)은 산화 실리콘(SiO2), 질화 실리콘(Si3N4) 등의 절연성 물질을 이용하여 형성할 수 있으며, 발광구조층(140)의 측면을 따라 형성될 수 있다.The
실시 예에서, 패시베이션층(160)은 형성되는 것으로 설명하였으나, 패시베이션층(160) 및 절연층(130) 중 적어도 하나가 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In an embodiment, the
도 1에 나타낸 발광소자(100)는 제조 공정이 완료된 상태를 나타낸 것이며, 발광소자(100) 제조 공정시 분리용 기판(미도시) 상에 발광구조층(140)이 성장된 후, 발광구조층(140)을 아이솔레이션(isolation) 공정을 통하여 소자 크기로 분리된 복수의 단일 발광구조층을 형성할 수 있다. The light emitting device 100 shown in FIG. 1 shows a state in which a manufacturing process is completed, and after the light emitting
이때, 아이솔레이션 공정 시, 소자 크기로 분리된 복수의 단일 발광구조층은 제1 반도체층(142)의 상부 및 하부 사이에 폭이 다른 단차를 형성함으로써, 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off, LLO) 공정 시, 상기 분리용 기판과 상기 복수의 단일 발광구조층을 분리하는 경우 상기 분리용 기판의 하면에 조사되는 레이저 빔이 상기 단차에 의해 활성층(146)으로 직접 조사되는 것을 방지할 수 있다.At this time, in the isolation process, a plurality of single light emitting structure layers separated by device sizes form a step having a different width between the upper and lower portions of the
상술한 바와 같이, 발광소자(100)의 제조 과정은 후술하는 도 2 내지 도 6에서 자세하게 설명하기로 한다.As described above, the manufacturing process of the light emitting device 100 will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 6.
도 2 내지 도 6은 도 1에 나타낸 발광소자의 제조공정을 나타내는 순서도이다.2 to 6 are flowcharts illustrating a manufacturing process of the light emitting device shown in FIG. 1.
도 2를 참조하면, 분리용 기판(101)은 사파이어 기판(Al203), GaN, SiC, ZnO, Si, GaP, InP, 그리고 GaAs 등으로 이루어진 군에서 선택될 수 있으며, 도면에 나타내지는 않았으나 분리용 기판(101)과 발광구조층(140) 사이에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
상기 버퍼층은 3족과 5족 원소가 결합 된 형태이거나 GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, AlInN 중에서 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 도펀트가 도핑될 수도 있다. The buffer layer may have a form in which Group 3 and Group 5 elements are combined, or may be formed of any one of GaN, InN, AlN, InGaN, AlGaN, InAlGaN, and AlInN, and dopants may be doped.
이러한, 분리용 기판(101) 또는 상기 버퍼층 위에는 언도프드 반도체(미도시)층이 형성될 수 있으며, 버퍼층(미도시)과 언도프드 반도체층(미도시) 중 어느 한 층 또는 두 층 모두 형성하거나 형성하지 않을 수도 있으며, 이러한 구조에 대해 한정되지는 않는다.An undoped semiconductor layer (not shown) may be formed on the
즉, 분리용 기판(101) 상에는 제1 반도체층(142), 활성층(146) 및 제2 반도체층(144)를 포함하는 발광구조층(140)이 배치될 수 있으며, 제1 반도체층(142), 활성층(146) 및 제2 반도체층(144)은 도 1에서 상술한 바와 동일하므로 생략하도록 한다.That is, the light emitting
도 3을 참조하면, 발광구조층(140)은 아이솔레이션(isolation) 공정에 의해 소자 크기의 단일 발광구조층(140_1, 140_2)으로 분리될 수 있다.Referring to FIG. 3, the light emitting
실시 예에서는 발광구조층(140)이 아이솔레이션 공정에 따라 2개의 단일 발광구조층(140_1, 140_2)로 분리된 것으로 설명하나, 그 수에 대하여 한정을 두지 않으며, 단일 발광구조층(140_1, 140_2)의 크기가 동일하거나, 또는 상이할 수 있다.In the embodiment, the light emitting
여기서, 단일 발광구조층(140_1, 140_2) 각각의 제1 반도체층(142)은 분리용 기판(101)과 더 근접한 제1 영역(s1)의 폭(w1)이 활성층(146)과 더 근첩한 제2 영역(s2)의 폭(w2)보다 크도록 계단 형상의 단차가 형성될 수 있다.Here, the
즉, 제1 영역(s1)의 폭(w1)은 제2 영역(s2)의 폭(w2) 보다 크게 함으로써, 후술하는 분리용 기판(101) 분리시 분리용 기판(101)의 하면으로 조사되는 레이져 빔이 제1, 2 영역(s1, s2)의 폭 차이에 의해 활성층(146)으로 레이져 빔이 조사되는 것을 방지하여 활성층(146)의 손상을 방지할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 후술하기로 한다.That is, the width w1 of the first region s1 is made larger than the width w2 of the second region s2, so that the width w1 of the first region s1 is irradiated to the lower surface of the
도 4를 참조하면, 단일 발광구조층(140_1, 140_2) 각각의 측면에는 패시베이션층(160)을 형성할 수 있다.Referring to FIG. 4, a
즉, 패시베이션층(160)은 제1 반도체층(142)의 제1 영역(s1)의 배면 및 제1 반도체층(142)의 측면에 배치되며, 제1 반도체층(142), 활성층(146) 및 제2 반도체층(144) 간의 쇼트(단락)을 방지할 수 있으며, 제1 반도체층(142) 내지 제2 반도체층(144)의 부식을 방지할 수 있다.That is, the
이후, 제2 반도체층(144) 상에 전극층(124) 및 반사층(122)을 포함하는 반사전극(120)이 형성될 수 있으며, 전극층(124) 및 반사층(122)을 동시에 형성하는 것으로 나타내었으나, 이에 한정을 두지 않는다.Thereafter, the
즉, 전극층(124) 및 반사층(122)은 스퍼터링 등의 방법으로 연속적으로 동시 소성하여 형성할 수 있다.That is, the
전극층(124) 및 반사층(122)의 외곽부 영역에 대해 에칭을 수행할 수 있으며, 상기 에칭은 드라이 에칭(Dry etching)에 의할 수 있으며, 전극층(124) 및 반사층(122)이 동시에 에칭되므로 전극층(124) 및 반사층(122)은 동일한 폭을 가지고 형성될 수 있다.Etching may be performed on the outer regions of the
또한, 반사층(122)은 전극층(124) 보다 넓은 면적을 가질 수 있으며, 반사층(122)의 반사 특성을 극대화할 수 있게 하여, 발광소자(100)의 외부 발광효율을 개선시켜 줄 수 있다.In addition, the
이와 같이, 전극층(124) 및 반사층(122)을 동시에 소성하여 형성하면, 전극층(124) 및 반사층(122)의 접착력이 향상될 수 있다.As such, when the
그리고, 제2 반도체층(144) 및 패시베이션층(160)에는 스퍼터링 등의 방법을 사용하여 절연층(130)을 형성할 수 있으며, 이외에 다른 방법에 따라 형성될 수 있을 것이다.In addition, the insulating
또한, 반사전극(120) 및 절연층(130)이 형성된 후, 반사전극(120) 및 절연층(130)의 상면에 본딩층(111) 및 전도성 지지기판(110)을 형성할 수 있다.In addition, after the
자세한 서명은 도 1에서 설명한 내용과 동일하므로, 설명은 생략하도록 한다.Since the detailed signature is the same as the content described with reference to FIG. 1, description thereof will be omitted.
도 5를 참조하면, 분리용 기판(101)과 단일 발광구조층(140_1, 140_2)의 분리공정을 위하여, 분리용 기판(101)의 하면에 레이저 빔(hv)을 조사한다.Referring to FIG. 5, a laser beam hv is irradiated on the lower surface of the
즉, 분리용 기판(101)의 하면에 조사되는 레이저 빔(hv)은 제1 반도체층(142)의 제1 영역(s1)에도 조사되지만, 제1 영역(s1)의 폭(w1)이 제2 영역(s2)의 폭(w2) 보다 큰 단차에 의하여, 레이저 빔(hv)이 단일 발광구조층(140_1, 140_2)의 측면에 배치된 패시베이션층(160) 및 활성층(146)으로 직접 조사되는 것을 방지할 수 있다.That is, the laser beam hv irradiated onto the lower surface of the
제1 반도체층(142)의 제1 영역(s1) 하면에는 레이저 빔(hv)에 의해 손상(damage)이 발생할 수 있으나, 이는 제1 반도체층(142)의 발광 면에 후술하는 요철(148)을 형성하는 것과 동일할 수 있으며, 이에 따른 발광효율에 대해 영향을 끼치지 않을 것이다.Damage may occur on a lower surface of the
이와 같이, 제1 반도체층(142)의 제1 영역(s1)에 의해 레이저 빔(hv)이 활성층(146)에 직접 조사되는 것을 방지할 수 있으므로, 활성층(146)의 손상(damage)을 방지할 수 있으며, 그에 따라 발광소자(100)의 신뢰성을 확보하기 용이할 수 있다.As described above, since the laser beam hv is directly prevented from being irradiated to the
도 6을 참조하면, 분리용 기판(101)이 분리된 후, 제1 반도체층(142)의 일부 또는 전체 영역에 요철(148) 패턴을 형성할 수 있으며, 요철(148) 패턴이 형성된 후 전극(150)을 본딩할 수 있다.Referring to FIG. 6, after the
실시 예에 따른 발광소자(100)는 패시베이션층(160) 및 절연층(130)은 적어도 하나가 배치될 수 있으며, 패시베이션층(160) 및 절연층(130)은 일체형으로 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In the light emitting device 100 according to the embodiment, at least one of the
도 7은 제2 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a second embodiment.
도 7은 도 1과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하거나, 간략하게 설명하도록 한다.7 will be omitted or briefly described with respect to the configuration overlapping with FIG.
도 7을 참조하면, 발광소자는 전도성 지지기판(210), 전도성 지지기판(210) 상에 배치되는 반사전극(220) 및 반사전극(220) 상에 배치되는 발광구조층(240)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 7, the light emitting device may include a
그리고, 전도성 지지기판(210) 상에는 본딩층(211)이 배치될 수 있으며, 반사전극(220)은 반사층(222)과 전극층(224)을 포함할 수 있으며, 반사층(222)은 본딩층(211) 상에 배치되며, 전극층(224)은 반사층(222) 상에 배치될 수 있다.In addition, a
또한, 반사전극(220)의 외주부 측면에는 절연층(230)이 형성될 수 있으며, 발광구조층(240)은 제1 반도체층(242), 활성층(246) 및 제2 반도체층(244)를 포함할 수 있다.In addition, an insulating
여기서, 제2 반도체층(244) 상에 반사전극(220)이 배치되며, 제1 반도체층(242) 상에 요철(248)이 전부 또는 일부 영역에 배치되며, 제1 반도체층(242) 상부에 전극(250)이 형성될 수 있다.Here, the
또한, 발광구조층(220)의 측면에는 패시베이션층(260)이 형성될 수 있으며, 이에 한정을 두지 않는다.In addition, the
이때, 제1 반도체층(242), 활성층(246) 및 제2 반도체층(244)은 동일한 폭으로 형성될 수 있다.In this case, the
도 7에 나타낸 제1 반도체층(242)는 도 1에서 제1 반도체층(142)의 제1 영역(s1)이 도 6에서 분리용 기판(101)과 발광구조층(140)을 분리한 후 제1 영역을 포함하는 제1 반도체층(142)을 식각한 후 요철(148) 및 전극(150)을 형성한 것과 동일하다.In the
도 8은 제3 실시 예에 따른 발광소자를 나타내는 단면도이다.8 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device according to a third embodiment.
도 8은 도 1과 중복되는 구성에 대한 설명은 생략하거나, 간략하게 설명하도록 한다.8 will be omitted or briefly described with respect to the configuration overlapping with FIG.
도 8을 참조하면, 발광소자는 전도성 지지기판(310), 전도성 지지기판(310) 상에 배치되는 반사전극(320) 및 반사전극(320) 상에 배치되는 발광구조층(340)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, the light emitting device may include a
그리고, 전도성 지지기판(310) 상에는 본딩층(311)이 배치될 수 있으며, 반사전극(320)은 반사층(322)과 전극층(324)을 포함할 수 있으며, 반사층(322)은 본딩층(311) 상에 배치되며, 전극층(324)은 반사층(322) 상에 배치될 수 있다.In addition, a
또한, 반사전극(320)의 외주부 측면에는 절연층(330)이 형성될 수 있으며, 발광구조층(340)은 제1 반도체층(342), 활성층(346) 및 제2 반도체층(344)를 포함할 수 있다.In addition, an insulating
여기서, 제2 반도체층(344) 상에 반사전극(320)이 배치되며, 제1 반도체층(342) 상에 요철(348)이 전부 또는 일부 영역에 배치되며, 제1 반도체층(342) 상부에 전극(350)이 형성될 수 있다.Here, the
이때, 발광구조층(340)의 측면에는 제1, 2 패시베이션층(360, 362)이 배치될 수 있다.In this case, first and second passivation layers 360 and 362 may be disposed on side surfaces of the light emitting
여기서, 제1 패시베이션층(360)은 절연층(330)과 제1 반도체층(344)에 형성된 단차 사이에 배치될 수 있으며, 도 1에 나타낸 패시베이션(160)과 동일할 수 있다.Here, the
제2 패시베이션층(362)은 제1 패시베이션층(360)에 배치될 수 있으며, 제1 패시베이션(360)이 접촉된 절연층(330)의 일부 영역(미도시)을 제외한 영역(미도시)에 접촉되며, 제1 반도체층(342)의 측면에 접촉되고 제1 반도체층(342)의 상부에 접촉될 수 있다.The
실시 예에 따른 발광소자는 패키지 내에 실장될 수 있으며, 발광 다이오드가 실장된 발광소자 패키지는 복수개가 기판 상에 어레이되며, 발광 소자 패키지의 광 경로 상에 광학 부재인 도광판, 프리즘 시트, 확산 시트 등이 배치될 수 있다.The light emitting device according to the embodiment may be mounted in a package, and a plurality of light emitting device packages on which the light emitting diodes are mounted are arranged on a substrate, and a light guide plate, a prism sheet, a diffusion sheet, or the like, which is an optical member, on an optical path of the light emitting device package. This can be arranged.
이러한 발광 소자 패키지, 기판, 광학 부재는 라이트 유닛으로 기능할 수 있다. 또 다른 실시 예는 상술한 실시 예들에 기재된 발광 다이오드 또는 발광 소자 패키지를 포함하는 표시 장치, 지시 장치, 조명 시스템으로 구현될 수 있으며, 예를 들어, 조명 시스템은 램프, 가로등을 포함할 수 있다.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 an illumination system including the light emitting diode or light emitting device package described in the above embodiments, for example, the illumination system may include a lamp or a street lamp.
이상에서 실시 예들에 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.
또한, 이상에서 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 실시 예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다In addition, the above description has been made with reference to the embodiments, which are merely exemplary and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains are not exemplified above without departing from the essential characteristics of the embodiments. It will be appreciated that many variations and applications are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the embodiments defined in the appended claims.
Claims (16)
상기 전도성 지지기판 상에 위치하는 본딩층;
상기 본딩층 상에 위치하는 반사전극; 및
상기 반사전극 상에 위치하며, 제1 반도체층, 제2 반도체층 및 상기 제1, 2 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 발광구조층; 및
상기 제1 반도체층 상에 위치하는 전극;을 포함하고,
상기 제1 반도체층은,
상기 전극에 인접하는 제1 영역의 폭이 상기 활성층에 인접하는 제2 영역 폭보다 크도록, 상기 제1, 2 영역은, 단차가 형성된 발광소자.Conductive support substrate;
A bonding layer on the conductive support substrate;
A reflective electrode on the bonding layer; And
A light emitting structure layer on the reflective electrode and including an active layer between a first semiconductor layer, a second semiconductor layer, and the first and second semiconductor layers; And
An electrode disposed on the first semiconductor layer;
The first semiconductor layer,
A light emitting device in which the steps are formed in the first and second regions so that the width of the first region adjacent to the electrode is larger than the width of the second region adjacent to the active layer.
계단 형상인 발광소자.The method of claim 1, wherein the step is
Stepped light emitting device.
상기 제1 반도체 층의 상기 제1 및 제2 영역 양 측면에 형성되는 발광소자.The method of claim 1, wherein the step is
The light emitting device formed on both side surfaces of the first and second regions of the first semiconductor layer.
상기 본딩층 상부에 접촉된 반사층; 및
상기 발광구조층에 접촉된 전극층;을 포함하는 발광소자.The method of claim 1, wherein the reflective electrode,
A reflective layer in contact with the bonding layer; And
And an electrode layer in contact with the light emitting structure layer.
상기 반사전극의 외주부 측면에 접촉된 절연층;을 포함하는 발광소자.The method of claim 1,
And an insulating layer in contact with an outer circumferential side of the reflective electrode.
상기 반사전극보다 전기전도도가 낮은 금속물질 및 절연물질 중 하나인 발광소자.The method of claim 5, wherein the insulating layer,
A light emitting device comprising one of a metal material and an insulating material having lower electrical conductivity than the reflective electrode.
상기 절연층과 상기 단차 사이에 배치되는 제1 패시베이션층;을 포함하는 발광소자.The method of claim 5, wherein
And a first passivation layer disposed between the insulating layer and the step.
상기 제1 영역에 상부가 접촉되며, 상기 절연층에 하부가 접촉된 발광소자.The method of claim 7, wherein the first passivation layer,
A light emitting device having an upper portion in contact with the first region and a lower portion in contact with the insulating layer.
상기 제1 패시베이션층에 배치된 제2 패시베이션층;을 포함하고,
상기 제2 패시베이션층은,
상기 절연층에 접촉되며, 상기 제1 영역의 측면을 따라 상기 제1 반도체층의 상부에 접촉된 발광소자.The method of claim 7, wherein
And a second passivation layer disposed on the first passivation layer.
The second passivation layer,
A light emitting device in contact with the insulating layer and in contact with an upper portion of the first semiconductor layer along a side surface of the first region.
상부의 일부 또는 전체 영역에 요철이 형성된 발광소자.The method of claim 1, wherein the first semiconductor layer,
A light emitting device in which irregularities are formed in a portion or the entire area of the upper portion.
상기 발광구조층을 단일 발광구조층으로 나누는 단계;
상기 단일 발광구조층 상에 반사전극 및 상기 반사전극 상에 전도성 지지기판을 본딩하는 단계; 및
상기 분리용 기판과 상기 단일 발광구조층을 분리하는 단계;를 포함하고,
상기 단일 발광구조층을 나누는 단계는,
상기 분리용 기판과 더 근접한 상기 제1 반도체층의 제1 영역 폭이 상기 활성층에 더 근접한 상기 제1 반도체층의 제2 영역 폭보다 크도록, 상기 제1, 2 영역 사이에 단차를 형성하는 발광소자의 제조방법.Growing a light emitting structure layer on the separation substrate, the light emitting structure layer including an active layer between the first semiconductor layer, the second semiconductor layer, and the first and second semiconductor layers;
Dividing the light emitting structure layer into a single light emitting structure layer;
Bonding a reflective electrode on the single light emitting structure layer and a conductive support substrate on the reflective electrode; And
And separating the separation substrate from the single light emitting structure layer.
Dividing the single light emitting structure layer,
Light emission that forms a step between the first and second regions so that the width of the first region of the first semiconductor layer closer to the separation substrate is greater than the width of the second region of the first semiconductor layer closer to the active layer Method of manufacturing the device.
상기 본딩 단계 이전에, 상기 단일 발광구조층 측면에 제1 패시베이션층을 형성하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.The method of claim 11,
Before the bonding step, forming a first passivation layer on the side of the single light emitting structure layer.
상기 반사전극의 외주부 측면 및 상기 제1 패시베이션층에 접촉되는 절연층을 형성하는 발광소자의 제조방법.The method of claim 12, wherein the bonding step,
And forming an insulating layer in contact with an outer circumferential side of the reflective electrode and the first passivation layer.
상기 단일 발광구조층을 분리하는 단계 이후, 상기 제1 패시베이션층의 측면에 배치되며, 상기 절연층에 접촉되고 상기 제1 영역의 측면을 따라 상기 제1 반도체층의 상부에 접촉되는 제2 패시베이션을 형성하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.The method of claim 13,
After separating the single light emitting structure layer, a second passivation layer disposed on a side surface of the first passivation layer and in contact with the insulating layer and in contact with an upper portion of the first semiconductor layer along the side surface of the first region is disposed. Forming method of manufacturing a light-emitting device comprising a.
상기 단일 발광구조층을 분리하는 단계 이후, 상기 제1 반도체층이 상기 제1 영역을 제거하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.The method of claim 11,
And after the separating of the single light emitting structure layer, removing the first region by the first semiconductor layer.
상기 단일 발광구조층을 분리하는 단계 이후, 상기 제1 반도체층의 상부 일부 또는 전체 영역에 요철을 형성하고, 상기 제1 반도체층의 상부에 전극을 형성하는 단계;를 포함하는 발광소자의 제조방법.The method of claim 11,
After the step of separating the single light emitting structure layer, forming irregularities in the upper portion or the entire area of the first semiconductor layer, and forming an electrode on the upper portion of the first semiconductor layer; manufacturing method of a light emitting device comprising a .
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---|---|---|---|---|
EP4068397A1 (en) * | 2021-03-31 | 2022-10-05 | Semileds Corporation | A method to remove an isolation layer on the corner between the semiconductor light emitting device to the growth substrate |
-
2010
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