KR20130102030A - Light emitting device having plurality of light emitting cells and method of fabricating the same - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A light emitting device having light emitting cells and a method for fabricating the same are provided to prevent electrical short circuits in the light emitting cells by preventing the generation of metal etching byproducts. CONSTITUTION: A first and a second light emitting cell (LS1,LS2) are positioned on the surface of a substrate. The first and the second light emitting cell include a first conductivity type upper semiconductor layer, a second conductivity type lower semiconductor layer, and an active layer respectively. Protection metal layers (135a,135b) are positioned under the first and the second light emitting cell respectively. The upper surface of the first conductivity type upper semiconductor layer and the protection metal layers are electrically connected by a line (155). The protection metal layers are electrically separated by an insulating layer.

Description

복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법{LIGHT EMITTING DEVICE HAVING PLURALITY OF LIGHT EMITTING CELLS AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a light emitting device having a plurality of light emitting cells and a method of manufacturing the same.

본 발명은 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting device and a method of manufacturing the same, and more particularly, to a light emitting device having a plurality of light emitting cells and a method of manufacturing the same.

질화갈륨 계열의 발광 다이오드는 표시소자 및 백라이트로 널리 이용되고 있다. 또한, 발광 다이오드는 기존의 전구 또는 형광등에 비해 소모 전력이 작고 수명이 길어, 백열전구 및 형광등을 대체하여 일반 조명 용도로 그 사용 영역을 넓히고 있다.Gallium nitride-based light emitting diodes are widely used as display devices and backlights. In addition, the light emitting diode consumes less power and has a longer lifespan than existing light bulbs or fluorescent lamps, thereby replacing its incandescent lamps and fluorescent lamps, thereby expanding its use area for general lighting.

최근, 발광 다이오드를 고전압 직류전원 또는 고전압 교류전원에 직접 연결하여 빛을 방출하는 발광 다이오드가 제품화되고 있다. 고전압 직류 또는 교류전원에 연결하여 사용할 수 있는 발광 다이오드는, 예를 들어, 국제공개번호 WO 2004/023568(Al)호에 "발광 성분들을 갖는 발광소자"(LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS)라는 제목으로 사카이 등(SAKAI et. al.)에 의해 개시되어 있다.Recently, light emitting diodes that emit light by directly connecting a light emitting diode to a high voltage direct current power source or a high voltage alternating current power source have been commercialized. A light emitting diode which can be used in connection with a high voltage direct current or an alternating current power source is disclosed in, for example, International Publication No. WO 2004/023568 (A1), entitled " LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS "Quot;, by SAKAI et al.

상기 WO 2004/023568(Al)호에 따르면, LED들이 사파이어 기판과 같은 절연성 기판 상에 2차원적으로 연결된 직렬 LED 어레이가 형성된다. 이러한 직렬 LED 어레이들은 고전압 직류 전원하에서 구동될 수 있다. 또한, 이러한 LED 어레이들이 상기 사파이어 기판 상에서 역병렬로 연결되어, 고전압 교류 전원에 의해 구동될 수 있는 단일칩 발광소자가 제공된다.According to WO 2004/023568 (A1), a series LED array is formed in which LEDs are two-dimensionally connected on an insulating substrate such as a sapphire substrate. These series LED arrays can be driven under a high voltage direct current power supply. In addition, these LED arrays are connected in antiparallel on the sapphire substrate, and a single chip light emitting element capable of being driven by a high voltage AC power source is provided.

상기 발광 소자는 성장 기판으로 사용된 기판, 예컨대 사파이어 기판 상에 발광셀들을 형성하므로, 발광셀들의 구조에 제한이 따르며, 광추출 효율을 향상시키는데 한계가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기판 분리 공정을 적용하여 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자를 제조하는 방법이 "열전도성 기판을 갖는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법"이라는 명칭으로 한국 등록 공보 제10-0599012호에 개시된 바 있다.Since the light emitting device forms light emitting cells on a substrate used as a growth substrate, for example, a sapphire substrate, there is a limit to the structure of the light emitting cells, and there is a limit to improve light extraction efficiency. A method of manufacturing a light emitting device having a plurality of light emitting cells by applying a substrate separating process to solve such a problem is disclosed in Korean Registered Patent Application No. 10-0599012 entitled " Light Emitting Diode Having a Thermally Conductive Substrate and Method for Producing It " Lt; / RTI >

도 1 내지 도 4는 종래 기술에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.1 to 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to the related art.

도 1을 참조하면, 희생 기판(21) 상에 버퍼층(23), N형 반도체층(25), 활성층(27) 및 P형 반도체층(29)을 포함하는 반도체층들이 형성되고, 상기 반도체층들 상에 제1 금속층(31)이 형성되고, 상기 희생 기판(21)과 별개의 기판(51) 상에 제2 금속층(53)이 형성된다. 제1 금속층(31)은 반사 금속층을 포함할 수 있다. 상기 제2 금속층(53)이 상기 제1 금속층(31)과 접합되어 상기 기판(51)이 반도체층들 상부에 본딩된다.1, semiconductor layers including a buffer layer 23, an N-type semiconductor layer 25, an active layer 27, and a P-type semiconductor layer 29 are formed on a sacrificial substrate 21, And a second metal layer 53 is formed on a substrate 51 separate from the sacrificial substrate 21. The first metal layer 31 is formed on the first metal layer 31, The first metal layer 31 may comprise a reflective metal layer. The second metal layer 53 is bonded to the first metal layer 31 and the substrate 51 is bonded to the upper portions of the semiconductor layers.

도 2를 참조하면, 상기 기판(51)이 본딩된 후, 레이저 리프트 오프 공정을 사용하여 희생기판(21)이 분리된다. 또한, 상기 기판(21)이 분리된 후, 잔존하는 버퍼층(23)은 제거되며, N형 반도체층(25)의 표면이 노출된다.Referring to FIG. 2, after the substrate 51 is bonded, the sacrificial substrate 21 is separated using a laser lift-off process. After the substrate 21 is separated, the remaining buffer layer 23 is removed, and the surface of the N-type semiconductor layer 25 is exposed.

도 3을 참조하면, 사진 및 식각 기술을 사용하여 상기 반도체층들(25, 27, 29) 및 상기 금속층들(31, 53)이 패터닝되어 서로 이격된 금속패턴들(40) 및 상기 각 금속패턴의 일부영역 상에 위치하는 발광셀들(30)이 형성된다. 발광셀들(30)은 패터닝된 P형 반도체층(29a), 활성층(27a) 및 N형 반도체층(25a)을 포함한다.Referring to FIG. 3, the semiconductor layers 25, 27 and 29 and the metal layers 31 and 53 are patterned using photolithography and etching techniques to form metal patterns 40 spaced apart from each other, The light emitting cells 30 are formed on a partial region of the light emitting cells 30. [ The light emitting cells 30 include a patterned P-type semiconductor layer 29a, an active layer 27a, and an N-type semiconductor layer 25a.

도 4를 참조하면, 상기 발광셀들(30)의 상부면과 그것에 인접한 금속패턴들(40)을 전기적으로 연결하는 금속배선들(57)이 형성된다. 상기 금속배선들(57)은 상기 발광셀들(30)을 연결하여 발광셀들의 직렬 어레이를 형성한다. 상기 금속배선들(57)을 연결하기 위해 N형 반도체층(25a) 상에 전극 패드(55)가 형성될 수 있으며, 금속 패턴들(40) 상에도 전극 패드가 형성될 수 있다. 이러한 어레이들은 두개 이상 형성될 수 있으며, 이들 어레이들이 역병렬로 연결되어 교류전원하에서 구동될 수 있는 발광 다이오드가 제공된다.Referring to FIG. 4, metal wires 57 electrically connecting the upper surface of the light emitting cells 30 and the metal patterns 40 adjacent thereto are formed. The metal wires 57 connect the light emitting cells 30 to form a serial array of light emitting cells. An electrode pad 55 may be formed on the N-type semiconductor layer 25a to connect the metal wires 57 and an electrode pad may be formed on the metal patterns 40. [ Two or more such arrays may be formed, and light emitting diodes are provided in which these arrays are connected in antiparallel and can be driven under an AC power source.

상기 종래 기술에 따르면, 기판(51)을 다양하게 선택할 수 있어 발광 다이오드의 열방출 성능을 개선할 수 있으며, N형 반도체층(25a)의 표면을 처리하여 광추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 제1 금속층(31a)이 반사 금속층을 포함하여 발광셀들(30)에서 기판(51)측으로 진행하는 광을 반사시키기 때문에 발광 효율을 더욱 개선할 수 있다.According to the above-described conventional techniques, the substrate 51 can be selected in various ways to improve the heat emission performance of the light emitting diode, and the light extraction efficiency can be improved by treating the surface of the N-type semiconductor layer 25a. In addition, since the first metal layer 31a includes the reflective metal layer and reflects light traveling from the light emitting cells 30 to the substrate 51 side, the light emitting efficiency can be further improved.

그러나 상기 종래 기술은 상기 반도체층들(25, 27, 29) 및 금속층들(31, 53)을 패터닝하는 동안, 금속 물질의 식각 부산물이 발광셀(30)의 측벽에 달라붙어 N형 반도체층(25a)과 P형 반도체층(29a) 사이에 전기적 단락을 유발할 수 있다. 또한, 상기 반도체층들(25, 27, 29)을 식각하는 동안 노출되는 제1 금속층(31a)의 표면이 플라즈마에 의해 손상되기 쉽다. 제1 금속층(31a)이 Ag 또는 Al과 같은 반사 금속층을 포함할 경우 이러한 식각 손상은 더욱 악화된다. 플라즈마에 의한 금속층(31a) 표면의 손상은 그 위에 형성되는 배선들(57) 또는 전극 패드들의 접착력을 떨어뜨려 소자 불량을 초래한다.However, during the patterning of the semiconductor layers 25, 27 and 29 and the metal layers 31 and 53, the etching by-products of the metal material stick to the side walls of the light emitting cells 30 to form the N-type semiconductor layers 25a and the P-type semiconductor layer 29a. Also, the surface of the first metal layer 31a exposed during the etching of the semiconductor layers 25, 27 and 29 is liable to be damaged by the plasma. This etch damage is further exacerbated if the first metal layer 31a comprises a reflective metal layer such as Ag or Al. Damage to the surface of the metal layer 31a due to plasma deteriorates the adhesion of the wiring lines 57 or the electrode pads formed thereon, resulting in element failure.

한편, 상기 종래 기술에 따르면 제1 금속층(31)이 반사 금속층을 포함할 수 있으며, 따라서 발광셀들(30)에서 기판 측으로 진행하는 광을 다시 반사시킨다. 그러나, 발광셀들(30)의 사이의 공간에 노출된 반사 금속층은 식각 손상이 발생되고, 외부에 노출됨에 따라 산화되기 쉽다. 특히 노출된 반사 금속층의 산화는 노출된 부분에 한정되지 않고, 발광셀들(30) 아래의 영역으로 진행되어 반사 금속층의 반사율을 떨어뜨린다. Meanwhile, according to the prior art, the first metal layer 31 may include a reflective metal layer, thus reflecting light traveling from the light emitting cells 30 to the substrate side again. However, the reflective metal layer exposed in the space between the light emitting cells 30 is susceptible to etching damage as it is exposed to the outside. In particular, the oxidation of the exposed reflective metal layer is not limited to the exposed portion but proceeds to the region below the light emitting cells 30, thereby lowering the reflectance of the reflective metal layer.

특허문헌 1: 국제공개번호 WO 2004/023568호Patent Document 1: International Publication No. WO 2004/023568 특허문헌 2: 한국 등록 공보 제10-0599012호Patent Document 2: Korean Registered Patent Publication No. 10-0599012

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 금속 식각 부산물에 의한 발광셀 내 전기적 단락을 방지할 수 있는 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a light emitting device having a plurality of light emitting cells capable of preventing an electrical short circuit in a light emitting cell caused by a metal etch byproduct, and a method of manufacturing the same.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 반사 금속층이 식각 또는 산화에 의해 변형되는 것을 방지할 수 있는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting device capable of preventing deformation of the reflective metal layer by etching or oxidation, and a method of manufacturing the same.

본 발명은 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법을 제공한다. 본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자는, 기판; 상기 기판 상부에 서로 이격되어 위치하는 복수개의 발광셀들로서, 각각 제1 도전형의 상부 반도체층, 활성층 및 제2 도전형의 하부 반도체층을 포함하는 복수개의 발광셀들; 서로 이격되어 상기 기판과 상기 발광셀들 사이에 위치하는 전극들로서, 대응하는 상기 제2 도전형의 하부 반도체층들에 각각 전기적으로 연결되고, 각각 이웃하는 발광셀 측으로 연장된 연장부를 갖는 전극들; 상기 발광셀들 사이의 영역과 상기 전극들 사이에 위치하고, 적어도 일부가 이웃하는 발광셀들의 가장자리들 아래로 연장되고, 상기 전극의 연장부를 노출시키는 개구부를 갖는 식각 방지층; 상기 발광셀들의 측면을 덮는 측면 절연층; 상기 측면 절연층에 의해 발광셀들의 측면으로부터 이격되어 발광셀들을 전기적으로 연결하는 배선들로서, 각각 일 단부는 하나의 발광셀의 상부 반도체층에 전기적으로 연결되고, 타 단부는 상기 식각 방지층의 개구부를 통해 이웃하는 발광셀의 하부 반도체층에 전기적으로 연결된 전극에 전기적으로 연결된 배선들을 포함한다. 상기 식각 방지층을 채택함으로써, 발광셀들을 식각하는 동안 전극들이 노출되는 것을 방지할 수 있어 금속 식각 부산물의 발생을 방지할 수 있다.The present invention provides a light emitting device having a plurality of light emitting cells and a method of manufacturing the same. According to one aspect of the present invention, there is provided a light emitting device comprising: a substrate; A plurality of light emitting cells disposed on the substrate and spaced apart from each other, the plurality of light emitting cells including an upper semiconductor layer of a first conductive type, an active layer, and a lower semiconductor layer of a second conductive type; Electrodes spaced apart from each other and positioned between the substrate and the light emitting cells, each of the electrodes electrically connected to the corresponding lower conductive semiconductor layer of the second conductive type and having an extension extended to each adjacent light emitting cell; An etch stop layer disposed between the regions of the light emitting cells and the electrodes, the etching preventing layer having at least a portion extending below edges of neighboring light emitting cells and having an opening exposing an extension of the electrode; Side insulating layers covering side surfaces of the light emitting cells; And the other end of the wiring is electrically connected to the upper semiconductor layer of one light emitting cell and the other end of the wiring is electrically connected to the opening of the etch stop layer And the wirings electrically connected to the electrode electrically connected to the lower semiconductor layer of the neighboring light emitting cell. By employing the etch stop layer, it is possible to prevent the electrodes from being exposed during the etching of the light emitting cells, thereby preventing the generation of metal etch byproducts.

한편, 층간 절연층이 상기 기판과 상기 전극들 사이에 개재될 수 있다. 상기 층간 절연층은 전극들이 본딩메탈에 의해 전기적으로 단락되는 것을 방지한다.Meanwhile, an interlayer insulating layer may be interposed between the substrate and the electrodes. The interlayer insulating layer prevents the electrodes from being electrically short-circuited by the bonding metal.

또한, 상기 전극들은 각각 반사층 및 보호 금속층을 포함할 수 있다. 상기 반사층은 반사 금속으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 굴절률이 다른 층들을 적층한 다층막 형태의 반사층이 형성될 수도 있다.In addition, the electrodes may include a reflective layer and a protective metal layer, respectively. The reflective layer may be formed of a reflective metal, but the present invention is not limited thereto, and a reflective layer in the form of a multi-layered film in which layers having different refractive indexes are stacked may be formed.

이에 더하여, 상기 반사층은 상기 하부 반도체층의 하부 영역 내에 한정되고, 상기 보호 금속층은 상기 반사층의 측면 및 하부면을 덮을 수 있다. 이에 따라, 상기 반사층이 외부에 노출되는 것을 방지하여 반사층의 산화를 방지할 수 있다.In addition, the reflective layer is confined within the lower region of the lower semiconductor layer, and the protective metal layer may cover the side and lower surfaces of the reflective layer. Thus, the reflective layer is prevented from being exposed to the outside, and oxidation of the reflective layer can be prevented.

한편, 상기 상부 반도체층들은 각각 거칠어진 표면을 가질 수 있다. 거칠어진 표면에 의해 광추출 효율이 증가된다.On the other hand, the upper semiconductor layers may each have a roughened surface. The light extraction efficiency is increased by the roughened surface.

상기 기판은 사파이어 기판일 수 있다. 일반적으로, 기판 분리 공정을 사용할 경우, 본딩 기판으로서 사파이어와 다른 열전도성 기판이 채택되지만, 본 발명은 본딩 기판에 대해 특별히 한정되지 않으며, 오히려 사파이어 기판을 바람직한 기판으로 채택한다. 따라서, 반도체층들의 성장 기판과 동일한 기판을 본딩 기판으로 사용함으로써 기판 분리 공정 및 그 후의 패터닝 공정들을 더 안전하게 수행할 수 있다.The substrate may be a sapphire substrate. In general, when a substrate separation process is used, a thermally conductive substrate different from sapphire is adopted as the bonded substrate, but the present invention is not particularly limited to the bonded substrate, but rather adopts a sapphire substrate as a preferable substrate. Therefore, by using the same substrate as the growth substrate of the semiconductor layers as the bonding substrate, the substrate separation process and the subsequent patterning processes can be performed more safely.

본 발명의 다른 태양에 따른 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 제조 방법은 희생 기판 상에 화합물 반도체층들을 형성하고, 상기 화합물 반도체층들 상에 화합물 반도체층들을 노출시키는 개구부들을 갖는 식각 방지층을 형성하고, 상기 개구부들을 채우며 일부가 상기 식각 방지층 위로 연장된 전극들을 형성하는 것을 포함한다. 그 후, 상기 희생 기판을 제거하고, 상기 화합물 반도체층들을 패터닝하여 발광셀들을 분리한다. 이때, 상기 식각 방지층에 의해 전극들이 노출되는 것이 방지되며, 따라서 금속 식각 부산물이 발생하는 것을 방지할 수 있다.According to another aspect of the present invention, a method of manufacturing a light emitting device having a plurality of light emitting cells includes forming compound semiconductor layers on a sacrificial substrate, forming an etch stop layer having openings exposing the compound semiconductor layers on the compound semiconductor layers And forming the electrodes to fill the openings and partially extend over the etch stop layer. Thereafter, the sacrificial substrate is removed, and the compound semiconductor layers are patterned to separate the light emitting cells. At this time, the electrodes are prevented from being exposed by the etch stop layer, thereby preventing occurrence of metal etching by-products.

구체적으로, 상기 발광 소자 제조 방법은, 희생 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들 사이에 개재된 활성층을 포함하는 화합물 반도체층들을 형성하되, 상기 제1 도전형 반도체층이 상기 희생기판에 가깝게 배치되고; 상기 화합물 반도체층들 상에 식각 방지층을 형성하되, 상기 식각 방지층은 제2 도전형 반도체층을 노출시키는 개구부들을 갖고; 상기 식각 방지층의 개구부들을 채우고 상기 식각 방지층 상으로 연장된 연장부를 갖는 전극들을 형성하되, 상기 전극들은 서로 이격되고; 상기 전극들 상에 층간 절연층을 형성하고; 상기 층간 절연층 상에 기판을 본딩하고; 상기 희생기판을 제거하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키고; 상기 식각 방지층이 노출되도록 상기 화합물 반도체층들을 패터닝하여 서로 이격된 복수개의 발광셀들을 형성하고; 상기 발광셀들을 덮되 상기 제1 도전형 반도체층의 상면의 적어도 일부를 노출시키는 측면 절연층을 형성함과 아울러 상기 식각 방지층을 패터닝하여 상기 전극들을 노출시키는 개구부들을 형성하고; 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 노출된 전극들을 연결하는 배선들을 형성하는 것을 포함한다.Specifically, the method for manufacturing a light emitting device includes the steps of: forming a first conductive semiconductor layer, a second conductive semiconductor layer, and a compound semiconductor layer including an active layer interposed between the first and second conductive semiconductor layers on a sacrificial substrate; Wherein the first conductivity type semiconductor layer is disposed close to the sacrificial substrate; Forming an anti-etching layer on the compound semiconductor layers, the anti-etching layer having openings exposing the second conductivity type semiconductor layer; Forming electrodes having an extension filling the openings of the etch stop layer and extending over the etch stop layer, the electrodes being spaced apart from each other; Forming an interlayer insulating layer on the electrodes; Bonding the substrate on the interlayer insulating layer; Removing the sacrificial substrate to expose the first conductivity type semiconductor layer; Patterning the compound semiconductor layers to expose the etch stop layer to form a plurality of light emitting cells spaced from each other; A side insulating layer covering the light emitting cells and exposing at least a part of the upper surface of the first conductive semiconductor layer, and patterning the etch stop layer to form openings for exposing the electrodes; And forming wirings connecting the first conductive semiconductor layer and the exposed electrodes.

상기 제조 방법에 따르면, 화합물 반도체층들을 패터닝하여 복수개의 발광셀들을 형성할 때, 상기 식각 방지층이 상기 전극들이 노출되는 것을 방지한다. 따라서, 금속 식각 부산물이 발광셀들의 측벽에 달라붙는 것을 원천적으로 방지할 수 있다. 상기 식각 방지층은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 절연층으로 형성된다.According to the above manufacturing method, when the plurality of light emitting cells are formed by patterning the compound semiconductor layers, the etch stop layer prevents the electrodes from being exposed. Therefore, it is possible to prevent the metal etching by-products from sticking to the side walls of the light emitting cells. The etch stop layer is formed of an insulating layer such as a silicon oxide film or a silicon nitride film.

더욱이, 상기 전극들을 형성하는 것은 상기 식각 방지층의 개구부들 내에 반사층을 형성하고, 상기 반사층을 덮는 보호 금속층을 형성하는 것을 포함할 수 있다. 이에 따라, 반사층이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있다.Further, forming the electrodes may include forming a reflective layer within the openings of the etch stop layer, and forming a protective metal layer covering the reflective layer. Thus, the reflective layer can be prevented from being exposed to the outside.

또한, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층의 상면에 거칠어진 표면을 형성할 수 있다. In addition, a roughened surface can be formed on the exposed surface of the first conductive semiconductor layer.

본 발명에 따르면, 금속 식각 부산물이 발생되는 것을 방지함으로써 발광셀 내 전기적 단락을 방지할 수 있는 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 반사층이 식각 공정에 노출되지 않고 또한 외부에 노출되지 않으므로 식각 또는 산화에 의한 변형이 방지된다.According to the present invention, it is possible to provide a light emitting device having a plurality of light emitting cells capable of preventing electrical short circuit in a light emitting cell by preventing metal etching byproducts from being generated, and a method of manufacturing the same. Further, according to the present invention, since the reflective layer is not exposed to the etching process and is not exposed to the outside, deformation due to etching or oxidation is prevented.

도 1 내지 도 4는 종래기술에 따른 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 내지 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
1 to 4 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device having a plurality of light emitting cells according to a related art.
5 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device having a plurality of light emitting cells according to an embodiment of the present invention.
6 to 15 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following embodiments are provided by way of example so that those skilled in the art can fully understand the spirit of the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In the drawings, the width, length, thickness, and the like of the components may be exaggerated for convenience. Like numbers refer to like elements throughout.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a light emitting device having a plurality of light emitting cells according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 상기 발광 소자는 기판(151), 복수개의 발광셀들(LS1, LS2), 배선들(155), 전극들(E1, E2), 식각 방지층(131), 측면 절연층(153)을 포함하며, 층간 절연층(137), 본딩 금속들(141, 143)을 포함할 수 있다.5, the light emitting device includes a substrate 151, a plurality of light emitting cells LS1 and LS2, wirings 155, electrodes E1 and E2, an etch stop layer 131, 153, and may include an interlayer insulating layer 137, bonding metals 141, 143, and the like.

상기 기판(151)은, 화합물 반도체층들을 성장시키기 위한 성장기판과 구분되며, 이미 성장된 화합물 반도체층들에 본딩된 본딩 기판이다. 상기 본딩 기판(151)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 절연 또는 도전 기판일 수 있다. 특히, 성장 기판으로 사파이어 기판을 사용하는 경우, 성장 기판과 동일한 열팽창계수를 갖기 때문에 바람직하다.The substrate 151 is a bonded substrate which is separated from a growth substrate for growing compound semiconductor layers and is bonded to the already grown compound semiconductor layers. The bonding substrate 151 may be a sapphire substrate, but is not limited thereto, and may be another type of insulating or conductive substrate. Particularly, when a sapphire substrate is used as a growth substrate, it is preferable because it has the same thermal expansion coefficient as that of the growth substrate.

상기 복수개의 발광셀들(LS1, LS2)은 기판(151) 상부에 서로 이격되어 위치하며, 각각 제1 도전형의 상부 반도체층(125a), 활성층(127a) 및 제2 도전형의 하부 반도체층(129a)을 포함한다. 상기 활성층(127a)은 상기 상부 및 하부 반도체층들(125a, 129a) 사이에 개재된다. 한편, 상기 하부 반도체층(129a) 및 상기 상부 반도체층(125a)은 동일한 면적을 가질 수 있다.The plurality of light emitting cells LS1 and LS2 are spaced apart from each other on the substrate 151 and include a first conductive type upper semiconductor layer 125a, an active layer 127a, (129a). The active layer 127a is interposed between the upper and lower semiconductor layers 125a and 129a. Meanwhile, the lower semiconductor layer 129a and the upper semiconductor layer 125a may have the same area.

상기 활성층(127a), 상기 상부 및 하부 반도체층들(125a, 129a)은 III-N 계열의 화합물 반도체, 예컨대 (Al, Ga, In)N 반도체로 형성될 수 있다. 상기 상부 및 하부 반도체층들(125a, 129a)은 각각 단일층 또는 다중층일 수 있다. 예를 들어, 상기 상부 및/또는 하부 반도체층(125a, 129a)은 콘택층과 클래드층을 포함할 수 있으며, 또한 초격자층을 포함할 수 있다. 또한, 상기 활성층(127a)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조일 수 있다. 바람직하게, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형이다. 저항이 상대적으로 작은 n형 반도체층으로 상부 반도체층들(125a)을 형성할 수 있어, 상부 반도체층들(125a)의 두께를 상대적으로 두껍게 형성할 수 있다. 따라서, 상기 상부 반도체층(125a)의 상부면에 거칠어진 면(R)을 형성하는 것이 용이하며, 거칠어진 면(R)은 활성층(127a)에서 발생된 광의 추출 효율을 향상시킨다.The active layer 127a and the upper and lower semiconductor layers 125a and 129a may be formed of a III-N compound semiconductor, for example, an (Al, Ga, In) N semiconductor. The upper and lower semiconductor layers 125a and 129a may be a single layer or a multi-layer, respectively. For example, the upper and / or lower semiconductor layers 125a and 129a may include a contact layer and a clad layer, and may also include a superlattice layer. Further, the active layer 127a may be a single quantum well structure or a multiple quantum well structure. Preferably, the first conductivity type is n-type, and the second conductivity type is p-type. The upper semiconductor layers 125a can be formed of the n-type semiconductor layer having a relatively small resistance, so that the thickness of the upper semiconductor layers 125a can be relatively increased. Therefore, it is easy to form a rough surface R on the upper surface of the upper semiconductor layer 125a, and the rough surface R improves extraction efficiency of light generated in the active layer 127a.

전극들(E1, E2)은 기판(151)과 발광셀들(LS1, LS2) 사이에 서로 이격되어 위치한다. 전극(E1)은 발광셀(LS1)의 하부 반도체층(129a)에 전기적으로 연결되고, 전극(E2)은 발광셀(LS2)의 하부 반도체층(129a)에 전기적으로 연결된다. 한편, 전극들(E1, E2)은 각각 이웃하는 발광셀 측으로 연장된 연장부를 갖는다. 즉, 전극(E1)은 그것에 이웃하는 발광셀(도시하지 않음) 측으로 연장된 연장부를 가지며, 전극(E2)는 발광셀(LS1) 측으로 연장된 연장부를 갖는다.The electrodes E1 and E2 are spaced apart from each other between the substrate 151 and the light emitting cells LS1 and LS2. The electrode E1 is electrically connected to the lower semiconductor layer 129a of the light emitting cell LS1 and the electrode E2 is electrically connected to the lower semiconductor layer 129a of the light emitting cell LS2. On the other hand, each of the electrodes E1 and E2 has an extension extending toward the adjacent light emitting cell. That is, the electrode E1 has an extension extending to the light emitting cell (not shown) adjacent thereto and the electrode E2 has an extension extending toward the light emitting cell LS1.

상기 전극들(E1, E2)은 반사층(133a, 133b) 및 보호 금속층(135a, 135b)을 가질 수 있다. 반사층(133a, 133b)은 반사율이 큰 금속물질, 예컨대 은(Ag) 또는 알루미늄(Al), 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사층(133a, 133b)은 굴절률이 다른 층들의 다층 구조로 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 반사층은 관통공들을 가질 수 있으며, 보호 금속층이 관통공들을 통해 발광셀들에 접속될 수 있다. 상기 반사층(133a, 133b)은 발광셀들(LS1, LS2)의 하부반도체층들(129a)에 직접 콘택될 수 있으나, 다른 오믹 콘택층이 반사층과 하부반도체층 사이에 개재될 수도 있다. 상기 보호 금속층(135a, 135b)은 상기 반사층을 덮어 반사층이 외부에 노출되는 것을 방지한다. 보호 금속층은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 Ni, Ti, Ta, Pt, W, Cr, Pd 등으로 형성될 수 있다. 도시된 바와 같이, 보호 금속층(135a, 135b)이 외부로 연장되어 연장부를 형성할 수 있다.The electrodes E1 and E2 may have reflective layers 133a and 133b and protective metal layers 135a and 135b. The reflective layers 133a and 133b may be formed of a metal material having a high reflectance, such as silver (Ag) or aluminum (Al), or an alloy thereof. Further, the reflective layers 133a and 133b may be formed in a multi-layered structure having different refractive indexes. In this case, the reflective layer may have through holes, and the protective metal layer may be connected to the light emitting cells through the through holes. The reflective layers 133a and 133b may be directly in contact with the lower semiconductor layers 129a of the light emitting cells LS1 and LS2 but other ohmic contact layers may be interposed between the reflective layer and the lower semiconductor layer. The protective metal layers 135a and 135b cover the reflective layer to prevent the reflective layer from being exposed to the outside. The protective metal layer may be formed of a single layer or a multilayer, and may be formed of, for example, Ni, Ti, Ta, Pt, W, Cr, Pd or the like. As shown, the protective metal layers 135a and 135b may extend outward to form an extended portion.

식각 방지층(131)은 발광셀들(LS1, LS2) 사이의 영역과 전극들(E1, E2) 사이에 위치한다. 즉, 식각 방지층(131)은 발광셀들(LS1, LS2)이 분리됨에 따라 발생된 공간들의 바닥에 위치한다. 상기 식각 방지층(131)에 의해 전극들(E1, E2)의 연장부들이 분리된 영역 내에 노출되는 것이 방지된다. 상기 식각 방지층(131)은 적어도 일부가 이웃하는 발광셀들(LS1, LS2)의 가장자리들 아래로 연장된다. 상기 식각 방지층(131)은 모두 상기 발광셀들(LS1, LS2)의 바닥면 아래에 위치할 수 있으나, 변형예로서 그 일부가 발광셀들 사이의 영역으로 돌출될 수도 있다. 상기 식각 방지층(131)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 절연층으로 형성된다.The etch stop layer 131 is located between the regions between the light emitting cells LS1 and LS2 and the electrodes E1 and E2. That is, the etch stop layer 131 is located at the bottom of the spaces generated as the light emitting cells LS1 and LS2 are separated. The etch stop layer 131 prevents the extensions of the electrodes E1 and E2 from being exposed in the separated region. The etch stop layer 131 extends under the edges of at least some neighboring light emitting cells LS1 and LS2. The etch stop layer 131 may be located below the bottom surface of the light emitting cells LS1 and LS2. Alternatively, a part of the etch stopping layer 131 may protrude into a region between the light emitting cells. The etch stop layer 131 is formed of an insulating layer such as a silicon oxide layer or a silicon nitride layer.

상기 전극들의 연장부는 상기 식각 방지층(131)의 아래로 연장되며, 상기 식각 방지층(131)은 상기 전극들(E1, E2)의 연장부들을 노출시키는 개구부들을 갖는다. 이들 개구부들은 향후 배선들(155)이 전극(E1, E2)에 전기적으로 연결될 수 있는 통로를 제공한다.The extension of the electrodes extends below the etch stop layer 131 and the etch stop layer 131 has openings exposing the extensions of the electrodes E1 and E2. These openings provide a passage through which the wires 155 can be electrically connected to the electrodes E1 and E2.

한편, 측면 절연층(153)이 발광셀들(LS1, LS2)의 측면을 덮어 배선들(155)이 발광셀들의 상부 반도체층과 하부 반도체층을 단락시키는 것을 방지한다. 상기 측면 절연층(153)은 또한, 발광셀들의 상부면의 일부를 덮을 수 있으며, 상기 식각 방지층(131)의 상부로 연장될 수 있다. 이 경우, 상기 측면 절연층(153)은 상기 식각 방지층의 개구부들을 노출시키는 개구부들을 갖는다.On the other hand, the side insulating layer 153 covers the side surfaces of the light emitting cells LS1 and LS2 to prevent the wires 155 from shorting the upper semiconductor layer and the lower semiconductor layer of the light emitting cells. The side insulating layer 153 may cover a part of the upper surface of the light emitting cells and may extend to an upper portion of the etch stop layer 131. In this case, the side insulating layer 153 has openings for exposing the openings of the etch stop layer.

배선들(155)은 상기 발광셀들(LS1, LS2)을 전기적으로 연결하여 직렬 어레이를 형성한다. 배선들(155)은 각각 일 단부가 하나의 발광셀의 상부 반도체층(125a)에 전기적으로 연결되고, 타 단부가 그것에 이웃하는 발광셀의 하부 반도체층(129a)에 전기적으로 연결된 전극에 전기적으로 연결된다. 예컨대, 배선(155)의 일 단부는 발광셀(LS1)의 상부 반도체층(125a)에 전기적으로 연결되고, 타 단부는 식각 방지층(131)의 개구부를 통해 전극(E2)에 전기적으로 연결된다. 한편, 상기 배선들(155)을 전기적으로 연결하기 위해 패드들(도시하지 않음)이 상부 반도체층들(125a) 및 전극들(E1, E2) 상에 형성될 수도 있다. 상기 배선들(155)은 측면 절연층(153)에 의해 상기 발광셀들(LS1, LS2)의 측면으로부터 절연된다.The wirings 155 electrically connect the light emitting cells LS1 and LS2 to form a serial array. Each of the wirings 155 is electrically connected to an electrode electrically connected to the upper semiconductor layer 125a of one light emitting cell at one end and electrically connected to the lower semiconductor layer 129a of the light emitting cell at the other end thereof, . One end of the wiring 155 is electrically connected to the upper semiconductor layer 125a of the light emitting cell LS1 and the other end of the wiring 155 is electrically connected to the electrode E2 through the opening of the etch stop layer 131. [ Pads (not shown) may be formed on the upper semiconductor layers 125a and the electrodes E1 and E2 to electrically connect the wirings 155. [ The wiring lines 155 are insulated from the side surfaces of the light emitting cells LS1 and LS2 by the side insulating layer 153. [

상기 배선들(155)에 의해 기판(151) 상부에 발광셀들의 직렬 어레이가 형성된다. 이에 따라, 상기 직렬 어레이를 고전압 직류 전원에 연결하여 구동할 수 있다. 한편, 상기 배선들(155)에 의해 기판(151) 상부에 적어도 두 개의 직렬 어레이들이 형성될 수 있으며, 이들 어레이들이 서로 역병렬 연결되어 교류 전원에 의해 구동될 수 있다. 이와 달리, 기판 상에서 배선들에 의해 직렬 어레이가 형성되고, 상기 직렬 어레이가 상기 기판 상에 형성된 브리지 정류기에 연결됨으로써 교류전원에 의 구동될 수도 있다. 브리지 정류기 또한 배선들에 의해 발광셀들을 연결하여 형성될 수 있다. A serial array of light emitting cells is formed on the substrate 151 by the wires 155. Accordingly, the serial array can be connected to a high voltage DC power source and driven. On the other hand, at least two serial arrays may be formed on the substrate 151 by the wires 155, and the arrays may be connected in antiparallel to each other to be driven by an AC power source. Alternatively, a series array may be formed by wirings on the substrate, and the series array may be driven to an alternating current source by being connected to a bridge rectifier formed on the substrate. The bridge rectifier may also be formed by connecting the light emitting cells by wirings.

한편, 상기 전극들(E1, E2)와 기판(151) 사이에 층간 절연층(137)이 개재될 수 있으며, 층간 절연층(137)과 기판(151) 사이에 본딩 금속들(141, 143)이 개재될 수 있다. 상기 층간 절연층(137)은 기판(151) 또는 본딩 금속들(141, 143)에 의해 상기 전극들(E1, E2)이 서로 단락되는 것을 방지한다.An interlayer insulating layer 137 may be interposed between the electrodes E1 and E2 and the substrate 151. Bonding metals 141 and 143 may be interposed between the interlayer insulating layer 137 and the substrate 151. [ Can be intervened. The interlayer insulating layer 137 prevents the electrodes E1 and E2 from being shorted to each other by the substrate 151 or the bonding metals 141 and 143. [

본딩 금속(141, 143)은 층간 절연층(137)과 본딩 기판(151)의 접착력을 향상시켜 본딩 기판(151)이 층간 절연층(137)으로부터 분리되는 것을 방지한다.The bonding metals 141 and 143 improve adhesion between the interlayer insulating layer 137 and the bonding substrate 151 to prevent the bonding substrate 151 from being separated from the interlayer insulating layer 137.

도 6 내지 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.6 to 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 희생 기판(121) 상에 화합물 반도체층들이 형성된다. 희생 기판(121)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 이종기판일 수 있다. 한편, 화합물 반도체층들은 제1 도전형 반도체층(125) 및 제2 도전형 반도체층(129)과 이들 사이에 개재된 활성층(129)을 포함한다. 상기 제1 도전형 반도체층(125)이 희생 기판(121)쪽에 가깝게 위치한다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층들(125, 129)은 각각 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층(127)은 단일 양자우물 구조 또는 다중 양자우물 구조로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6, compound semiconductor layers are formed on the sacrificial substrate 121. The sacrificial substrate 121 may be a sapphire substrate, but is not limited thereto, and may be another heterogeneous substrate. Meanwhile, the compound semiconductor layers include a first conductive semiconductor layer 125, a second conductive semiconductor layer 129, and an active layer 129 interposed therebetween. The first conductive semiconductor layer 125 is positioned close to the sacrificial substrate 121. The first and second conductive semiconductor layers 125 and 129 may be formed of a single layer or a multilayer. In addition, the active layer 127 may be formed of a single quantum well structure or a multiple quantum well structure.

상기 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체로 형성될 수 있으며, 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정에 의해 희생 기판(121) 상에 성장될 수 있다.The compound semiconductor layers may be formed of a III-N compound semiconductor and may be grown on the sacrificial substrate 121 by a process such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) or molecular beam epitaxy (MBE) .

한편, 화합물 반도체층들을 형성하기 전, 버퍼층(미도시됨)이 형성될 수 있다. 버퍼층은 희생 기판(121)과 화합물 반도체층들의 격자 부정합을 완화하기 위해 채택되며, 질화갈륨 또는 질화알루미늄 등의 질화갈륨 계열의 물질층일 수 있다.Meanwhile, before forming the compound semiconductor layers, a buffer layer (not shown) may be formed. The buffer layer is employed for relieving the lattice mismatch between the sacrificial substrate 121 and the compound semiconductor layers, and may be a layer of a gallium nitride based material such as gallium nitride or aluminum nitride.

도 7을 참조하면, 상기 화합물 반도체층들, 예컨대 제2 도전형 반도체층(129) 상에 식각 방지층(131)이 형성된다. 식각 방지층(131)은 제2 도전형 반도체층(129)을 노출시키는 개구부들을 갖는다. 상기 개구부들은 발광셀 영역들 상에 각 발광셀 영역들에 대응하여 형성되며, 발광셀 영역들보다 작은 면적으로 형성된다.Referring to FIG. 7, an anti-etching layer 131 is formed on the compound semiconductor layers, for example, the second conductive semiconductor layer 129. The etching prevention layer 131 has openings for exposing the second conductivity type semiconductor layer 129. The openings are formed corresponding to the respective light emitting cell regions on the light emitting cell regions, and are formed in a smaller area than the light emitting cell regions.

식각 방지층(131)은 제2 도전형 반도체층(129) 상에 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 절연층을 형성하고, 이를 사진 및 식각 공정을 사용하여 패터닝함으로써 형성된다.The etch stop layer 131 is formed by forming an insulating layer such as a silicon oxide layer or a silicon nitride layer on the second conductive type semiconductor layer 129 and patterning the insulating layer using a photolithography and etching process.

상기 개구부들 내에 반사층들(133a, 133b)이 형성된다. 반사층들(133a, 133b)은 반사율이 높은 금속 물질, 예컨대 Ag, Al 또는 이들의 합금으로 형성될 수 있으며, 굴절률이 다른 층들을 적층하여 형성할 수도 있다. 상기 반사층(131)이 금속층으로 형성되는 경우, 도금 또는 증착 기술을 사용하여 형성될 수 있으며, 예컨대 리프트 오프 공정을 사용하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 반사층들을 형성하기 전에 제2 도전형 반도체층(129) 상에 오믹 콘택층(도시하지 않음)을 형성할 수도 있다. 또한, 상기 반사층들을 먼저 형성하고, 상기 식각 방지층(131)을 그 후에 형성할 수도 있다.And reflection layers 133a and 133b are formed in the openings. The reflective layers 133a and 133b may be formed of a metal material having a high reflectance such as Ag, Al, or an alloy thereof. Alternatively, the reflective layers 133a and 133b may be formed by laminating layers having different refractive indices. When the reflective layer 131 is formed of a metal layer, the reflective layer 131 may be formed using a plating or deposition technique, for example, using a lift-off process. Meanwhile, an ohmic contact layer (not shown) may be formed on the second conductive semiconductor layer 129 before forming the reflective layers. In addition, the reflective layers may be formed first, and the etch stop layer 131 may be formed thereafter.

도 8을 참조하면, 상기 반사층들(133a, 133b)을 덮는 보호 금속층(135a, 135b)을 형성한다. 보호 금속층들(135a, 135b)은 각각 식각 방지층(131)의 개구부들을 채우고 식각 방지층(131)의 윗면으로 연장된다. 상기 보호 금속층들(135a, 135b)은 서로 이격되도록 형성된다. 보호 금속층들(135a, 135b)은 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있으며, 예를 들어 Ni, Ti, Ta, Pt, W, Cr, Pd 등으로 형성될 수 있다. Referring to FIG. 8, protective metal layers 135a and 135b are formed to cover the reflective layers 133a and 133b. The protective metal layers 135a and 135b fill the openings of the etch stop layer 131 and extend to the top surface of the etch stop layer 131, respectively. The protective metal layers 135a and 135b are formed to be spaced apart from each other. The protective metal layers 135a and 135b may be formed of a single layer or a multilayer and may be formed of, for example, Ni, Ti, Ta, Pt, W, Cr, Pd or the like.

본 실시예에 있어서, 상기 반사층들(133a, 133b)과 상기 보호 금속층(135a, 135b)이 전극들(E1, E2)을 구성한다. 그러나, 전극들(E1, E2)은 이것에 한정되는 것은 아니며, 단일의 금속층으로 형성될 수도 있다. 예컨대, 상기 반사층들의 형성이 생략되고, 보호금속층(135a, 135b)만으로 전극을 구성할 수도 있다.In the present embodiment, the reflective layers 133a and 133b and the protective metal layers 135a and 135b constitute electrodes E1 and E2. However, the electrodes E1 and E2 are not limited thereto and may be formed of a single metal layer. For example, the formation of the reflective layers may be omitted, and the electrodes may be formed of only the protective metal layers 135a and 135b.

도 9를 참조하면, 상기 전극들(E1, E2) 상에 층간 절연층(137)이 형성된다. 층간 절연층(137)은 전극들(E1, E2)을 덮으며, 전극들(E1, E2) 사이의 갭들을 채울 수 있다. 층간 절연층의 재질은 특별히 한정되지 않으며, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성될 수 있다.Referring to FIG. 9, an interlayer insulating layer 137 is formed on the electrodes E1 and E2. The interlayer insulating layer 137 covers the electrodes E1 and E2 and can fill gaps between the electrodes E1 and E2. The material of the interlayer insulating layer is not particularly limited, and may be formed of a silicon oxide film or a silicon nitride film.

도 10을 참조하면, 상기 층간 절연층(137) 상에 본딩 금속(141)이 형성되고, 별개의 기판(151) 상에 본딩 금속(143)이 형성된다. 상기 본딩 금속(141)은 예를 들어 AuSn(80/20wt%)으로 형성될 수 있다. 상기 기판(151)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 희생기판(121)과 동일한 열팽창 계수를 갖는 기판일 수 있으며, 예컨대 사파이어 기판일 수 있다.Referring to FIG. 10, a bonding metal 141 is formed on the interlayer insulating layer 137, and a bonding metal 143 is formed on a separate substrate 151. The bonding metal 141 may be formed of, for example, AuSn (80/20 wt%). The substrate 151 is not particularly limited, but may be a substrate having the same thermal expansion coefficient as that of the sacrificial substrate 121, and may be, for example, a sapphire substrate.

도 11를 참조하면, 상기 본딩 금속들(141, 143)을 서로 마주보도록 본딩함으로써 기판(151)이 상기 층간 절연층(137) 상에 본딩된다. 이어서, 상기 희생 기판(121)이 제거되고 상기 제1 도전형 반도체층(125)이 노출된다. 희생 기판(121)은 레이저 리프트 오프(LLO) 기술 또는 다른 기계적 방법이나 화학적 방법에 의해 분리될 수 있다. 이때, 버퍼층도 제거되어 제1 도전형 반도체층(125)이 노출된다. 도 12는 희생기판(121)이 제거된 후, 제1 도전형 반도체층(125)이 위쪽을 향하도록 도시된 도면이다.Referring to FIG. 11, a substrate 151 is bonded on the interlayer insulating layer 137 by bonding the bonding metals 141 and 143 to face each other. Then, the sacrificial substrate 121 is removed and the first conductive type semiconductor layer 125 is exposed. The sacrificial substrate 121 may be separated by a laser lift off (LLO) technique or other mechanical or chemical method. At this time, the buffer layer is also removed to expose the first conductivity type semiconductor layer 125. 12 is a view showing the first conductivity type semiconductor layer 125 facing upward after the sacrificial substrate 121 is removed.

도 13을 참조하면, 상기 화합물 반도체층들을 패터닝하여 복수개의 발광셀들(LS1, LS2)을 형성한다. 상기 발광셀들(LS1, LS2)은 각각 패터닝된 제1 도전형 반도체층(125a), 패터닝된 활성층(127a) 및 패터닝된 제2 도전형 반도체층(129a)을 포함한다. 상기 화합물 반도체층들은 사진 및 식각 공정을 사용하여 패터닝될 수 있으며, 이러한 공정은 일반적으로 메사 식각 공정으로 알려져 있다. 이때, 상기 식각 공정에 의해 발광셀들 사이의 화합물 반도체층들이 제거되고, 식각 방지층(131)이 노출된다. 상기 식각 방지층(131)은 식각 공정 동안, 그 아래의 전극들(E1, E2)이 노출되는 것을 방지한다. 이를 위해, 식각 방지층(131) 상부의 한정된 영역에서 식각이 수행된다.Referring to FIG. 13, the compound semiconductor layers are patterned to form a plurality of light emitting cells LS1 and LS2. The light emitting cells LS1 and LS2 each include a patterned first conductive semiconductor layer 125a, a patterned active layer 127a, and a patterned second conductive semiconductor layer 129a. The compound semiconductor layers can be patterned using a photolithography and etching process, which process is commonly known as a mesa etching process. At this time, the compound semiconductor layers between the light emitting cells are removed by the etching process, and the etching preventing layer 131 is exposed. The etch stop layer 131 prevents the underlying electrodes E1 and E2 from being exposed during the etching process. To this end, etching is performed in a confined region above the etch stop layer 131.

도 14를 참조하면, 상기 발광셀들(LS1, LS2)의 측면을 덮는 측면 절연층(153)이 형성된다. 상기 측면 절연층(153)은 발광셀들을 덮는 절연층을 형성한 후, 이를 사진 및 식각 공정을 사용하여 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 상기 측면 절연층은 예를 들어 SiO2, SiN, MgO, TaO, TiO2, 또는 폴리머로 형성될 수 있다. 측면 절연층(153)은 발광셀들의 측면에 노출된 상기 제1 도전형 반도체층(125a), 활성층(127a) 및 제2 도전형 반도체층(129a)을 덮는다. 측면 절연층(153)은 또한, 도시한 바와 같이, 발광셀들(LS1, LS2)의 상면 일부를 덮을 수 있다. 나아가, 측면 절연층(153)은 상기 식각 방지층(131) 위로 연장될 수 있다. 한편, 상기 측면 절연층(153)을 형성하는 동안, 또는 그 후, 식각 방지층(131) 내에 전극들(E1, E2)의 연장부들을 노출시키는 개구부들(131a)이 형성된다.Referring to FIG. 14, a side insulating layer 153 is formed to cover the side surfaces of the light emitting cells LS1 and LS2. The side insulating layer 153 may be formed by forming an insulating layer covering the light emitting cells and then patterning the insulating layer using a photolithography and etching process. The side insulating layer may be formed of, for example, SiO 2 , SiN, MgO, TaO, TiO 2 , or a polymer. The side insulating layer 153 covers the first conductivity type semiconductor layer 125a, the active layer 127a, and the second conductivity type semiconductor layer 129a exposed at the sides of the light emitting cells. The side insulating layer 153 can also cover a part of the upper surface of the light emitting cells LS1 and LS2, as shown in the figure. Further, the side insulating layer 153 may extend over the etch stop layer 131. Openings 131a for exposing the extensions of the electrodes E1 and E2 are formed in the etch stop layer 131 during or after the side insulating layer 153 is formed.

도 15를 참조하면, 발광셀들(LS1, LS2)을 전기적으로 연결하는 배선들(155)이 형성된다. 상기 배선들(155)은 발광셀(LS1)의 제1 도전형 반도체층(125a)과 발광셀(LS2)의 제2 도전형 반도체층(129a)에 전기적으로 연결된 전극(E2)을 전기적으로 연결한다. 즉, 배선(155)의 일 단부는 발광셀(LS1)의 제1 도전형 반도체층(125a)에 전기적으로 연결되고, 타 단부는 발광셀(LS2)의 제2 도전형 반도체층(129a)에 전기적으로 연결된 전극(E2)에 전기적으로 연결된다.Referring to FIG. 15, wirings 155 for electrically connecting the light emitting cells LS1 and LS2 are formed. The wires 155 are electrically connected to the electrode E2 electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer 125a of the light emitting cell LS1 and the second conductivity type semiconductor layer 129a of the light emitting cell LS2 do. That is, one end of the wiring 155 is electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer 125a of the light emitting cell LS1 and the other end is electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer 129a of the light emitting cell LS2. And is electrically connected to the electrically connected electrode E2.

상기 배선들(155)을 형성하기 전, 배선들의 접착력 또는 오믹 콘택 특성을 향상시키기 위해 패드들(도시하지 않음)이 제1 도전형 반도체층들(125a) 및/또는 전극들(E1, E2) 상에 형성될 수 있다.Pads (not shown) are formed on the first conductivity type semiconductor layers 125a and / or the electrodes E1 and E2 to improve the adhesion or ohmic contact characteristics of the wirings before forming the wirings 155. [ Lt; / RTI >

한편, 상기 발광셀들 상의 제1 도전형 반도체층들(125a)에 PEC(광전 화학) 식각 등에 의해 거칠어진 표면(R)이 형성될 수 있다. 상기 거칠어진 표면(R)은 배선들을 형성하기 전에 수행될 수도 있다. 이에 따라, 도 5의 발광 소자가 완성된다.On the other hand, a rough surface R may be formed on the first conductivity type semiconductor layers 125a on the light emitting cells by PEC (photoelectrochemical) etching or the like. The roughened surface R may be performed before forming the wirings. Thus, the light emitting element of Fig. 5 is completed.

이상에서 본 발명에 대해 몇몇 실시예들을 예로 들어 설명되었지만, 본 발명은 앞서 설명된 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않으면서 당업자들에 의해 다양하게 변형 및 변경될 수 있다. 이러한 변형 및 변경들 아래의 청구범위에서 정의되는 본 발명의 범위에 포함된다.Although the embodiments of the present invention have been described above by way of example, the present invention is not limited to the above-described embodiments and may be variously modified and changed by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. . Such variations and modifications are intended to fall within the scope of the invention as defined in the following claims.

Claims (6)

기판;
상기 기판 상에 위치하며, 각각 제1 도전형 상부 반도체층, 제2 도전형 하부 반도체층, 및 상기 제1 도전형 상부 반도체층과 제2 도전형 하부 반도체층 사이에 활성층을 포함하는 제1 및 제2 발광셀들;
상기 제1 및 제2 발광셀들 아래에 각각 위치하는 보호 금속층들;
상기 제1 발광셀의 제1 도전형 상부 반도체층 상면과 상기 제1 발광셀과 이웃하는 제2 발광셀 아래의 보호 금속층을 전기적으로 연결하는 배선; 및
상기 제1 및 제2 발광셀들 아래의 보호금속층들을 전기적으로 절연시키는 절연층을 포함하는 발광소자.
Board;
A first conductive type upper semiconductor layer, a second conductive type lower semiconductor layer, and an active layer between the first conductive type upper semiconductor layer and the second conductive type lower semiconductor layer, Second light emitting cells;
Protective metal layers located under the first and second light emitting cells, respectively;
A wiring electrically connecting the upper surface of the first conductive upper semiconductor layer of the first light emitting cell and the protective metal layer below the first light emitting cell and the neighboring second light emitting cell; And
And an insulating layer electrically insulating the protective metal layers under the first and second light emitting cells.
청구항 1에 있어서, 상기 각 보호 금속층과 상기 각 발광셀 사이에 반사층을 더 포함하는 발광소자.The light emitting device of claim 1, further comprising a reflective layer between each protective metal layer and each of the light emitting cells. 청구항 2에 있어서, 상기 보호 금속층이 상기 반사층을 덮어 상기 반사층이 외부에 노출되는 것을 방지하는 발광소자.The light emitting device of claim 2, wherein the protective metal layer covers the reflective layer to prevent the reflective layer from being exposed to the outside. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 발광셀 아래의 보호 금속층은 상기 제1 발광셀과 상기 제2 발광셀 사이의 영역 아래로 연장되어 상기 배선과 연결되는 발광소자.The light emitting device of claim 1, wherein the protective metal layer under the second light emitting cell extends below a region between the first light emitting cell and the second light emitting cell and is connected to the wiring. 청구항 1에 있어서, 상기 절연층 아래에 배치된 본딩메탈을 더 포함하는 발광소자.The light emitting device of claim 1, further comprising a bonding metal disposed below the insulating layer. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 도전형 상부 반도체층의 상면은 거칠어진 면을 포함하는 발광소자.The light emitting device of claim 1, wherein the upper surface of the first conductive upper semiconductor layer comprises a roughened surface.
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