KR20130142581A - 개선된 광 추출 효율을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법 - Google Patents

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Abstract

개선된 광 추출 효율을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법이 개시된다. 이 발광 소자는, 상부면 및 하부면을 갖는 제1 기판과, 제1 기판의 하부면 상에 위치하고, 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 위치하는 활성층을 포함하는 반도체 적층 구조체와, 제1 기판의 상부면 상에 위치하고 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극과, 제1 기판을 관통하여 제1 도전형 반도체층을 노출하는 적어도 하나의 관통홀을 포함한다. 여기서, 제1 전극은 이 관통홀을 통해 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된다. 이에 따라, 발광 소자의 광 추출 효율을 개선할 수 있으며, 활성영역의 손실을 방지할 수 있다.

Description

개선된 광 추출 효율을 갖는 발광 소자 및 그것을 제조하는 방법{LIGHT EMITTING DEVICE HAVING IMPROVED LIGHT EXTRACTION EFFICIENCY AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 발광 소자 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 개선된 광 추출 효율을 갖는 발광 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 질화갈륨계 발광 소자는 사파이어 기판 상에 질화갈륨계 반도체층들을 성장시켜 제작된다. 사파이어 기판은 절연성이므로, 적어도 두개의 전극이 사파이어 기판의 동일면 측에 위치한다. 통상, 광 방출면에 따라 수평형 또는 플립칩형 구조의 발광 소자로 분류된다. 플립칩형 구조의 발광 소자는 활성층에서 생성된 광이 주로 사파이어 기판을 통해 외부로 방출된다. 이를 위해, 전극들은 서브마운트와 같은 2차 기판에 플립 본딩될 수 있도록 사파이어 기판 상에 성장된 반도체층들 상에 형성된다.
이러한 플립칩형 구조의 발광 소자는 본딩 와이어를 사용할 필요가 없으며, 전극들이 2차 기판에 본딩되기 때문에, 수평형 구조의 발광다이오드에 비해 열 방출 및 신뢰성 등에서 유리하다. 그러나, 플립칩형 구조의 발광 소자 또한, 수평형 구조의 발광 소자와 마찬가지로, 전극들이 사파이어 기판의 동일면 측에 형성된다. 따라서, 특정 전극(예컨대, n형 전극)을 형성하기 위해 활성영역의 일부가 제거되어야 하며, 이에 따라 활성영역의 손실이 발생한다. 나아가, 광 방출면인 사파이어 기판의 표면에서 내부 전반사가 발생하여 광이 손실된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 기판에서 발생되는 광 손실을 줄이고 광 추출 효율을 개선할 수 있는 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 활성영역의 손실을 줄일 수 있으며, 플립칩 구조에 적합한 발광 소자 및 그 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 태양에 따른 발광 소자는, 상부면 및 하부면을 갖는 제1 기판; 상기 제1 기판의 하부면 상에 위치하고, 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 위치하는 활성층을 포함하는 반도체 적층 구조체; 상기 제1 기판의 상부면 상에 위치하고 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극; 및 상기 제1 기판을 관통하여 제1 도전형 반도체층을 노출하는 적어도 하나의 관통홀을 포함한다. 상기 제1 전극은 상기 관통홀을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된다.
상기 제1 기판은 상기 상부면에 돌출부와 오목부를 가질 수 있으며, 상기 관통홀은 상기 오목부의 바닥면에 형성될 수 있다. 상기 제1 기판은 상기 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 성장시키기 위한 성장 기판일 수 있다.
상기 발광 소자는 또한 상기 활성층에서 생성된 광을 상기 제1 기판측으로 반사시키기 위한 반사층을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 발광 소자는 2차 기판을 더 포함할 수 있으며, 상기 반사층은 상기 2차 기판과 상기 반도체 적층 구조체 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 발광 소자는 상기 반도체 적층 구조체의 측면을 덮는 절연층을 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자는 상기 제1 기판의 상부면을 덮는 파장변환층을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 파장변환층은 표면에 홈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 발광 소자는 상기 파장변환층을 통해 외부에 노출된 추가전극을 더 포함할 수 있다.
상기 제1 기판은 복수의 관통홀을 포함할 수 있으며, 상기 제1 전극은 상기 복수의 관통홀을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속될 수 있다.
한편, 상기 돌출부의 높이는 상기 제1 기판 전체 두께의 2/3보다 클 수 있다. 또한, 상기 돌출부 중 적어도 하나는 평평한 상면을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 태양에 따른 발광 소자 제조 방법은, 성장 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체층들을 형성하고, 상기 반도체층들이 성장된 면의 반대측에 위치하는 기판 면을 패터닝하여 돌출부와 오목부를 형성하고, 상기 오목부의 바닥면을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 관통홀을 형성하고, 상기 관통홀을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극을 형성하는 것을 포함한다.
또한, 상기 기판 면을 패터닝하는 것은 건식 또는 습식 식각을 이용하여 수행될 수 있다. 특히, 상기 기판 면을 패터닝하는 것은 황산과 인산의 혼합 용액을 이용한 습식 식각을 이용하여 수행될 수 있다. 덧붙여, 상기 발광 소자 제조 방법은 상기 습식 식각 전, 식각 마스크 패턴을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 관통홀을 형성하는 것은 레이저 드릴링, 습식 식각 또는 건식 식각을 이용하여 수행될 수 있다.
또한, 상기 발광 소자 제조 방법은 상기 반도체층들 상에 반사층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 발광 소자 제조 방법은, 상기 반도체층들을 제2 기판에 부착하는 것을 더 포함하되, 상기 반사층은 상기 반도체층들과 상기 제2 기판 사이에 위치할 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 발광 소자 제조 방법은 상기 돌출부 및 오목부를 덮는 파장변환층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 파장변환층 표면에 홈이 형성될 수 있다.
기판의 광 방출면에 돌출부와 오목부를 형성함으로써 발광 소자의 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 나아가, 기판을 관통하는 관통홀을 통해 제1 전극을 제1 도전형 반도체층에 접속하기 때문에, 발광 소자의 활성영역의 손실을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 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 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(100)를 설명하기 위한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 상기 발광 소자(100)는, 기판(21) 및 반도체 적층 구조체(30)를 포함하며, 상기 반도체 적층 구조체(30)는 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25), 제2 도전형 반도체층(27)을 포함한다. 나아가, 상기 발광 소자(100)는, 절연층(31), 제1 전극(33), 반사층(35), 장벽층(37) 및 본딩층(39)을 포함할 수 있다.
상기 기판(21)은 상기 반도체층들(23, 25, 27)을 성장시키는데 사용된 성장기판으로, 상부면 및 하부면을 갖는다. 상기 기판(21)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 종류의 성장기판일 수도 있다. 상기 반도체 적층 구조체(30)는 상기 기판(21)의 하부면 상에 위치한다. 상기 기판(21)은 상기 상부면에 오목부(211)와 돌출부(213)를 갖는다.
상기 돌출부(313)는 원뿔 또는 사각뿔 등 다양한 형상의 각뿔 형상을 가질 수 있으며, 또는 원뿔대, 사각뿔대 등 다양한 형상의 각뿔대 형상을 가질 수 있다. 나아가, 상기 돌출부(313)들 중 적어도 하나는 평평한 상부면을 가질 수 있다. 상기 돌출부들(213)은 서로 떨어져 위치하고, 오목부(211)는 메쉬 형상으로 위치할 수 있다. 도시한 바와 같이, 돌출부들(213) 사이의 오목부(211)는 평평한 바닥면을 가질 수 있다. 이와 달리, 상기 돌출부(213)가 메쉬 형상으로 형성되고, 복수의 오목부들(211)이 상기 돌출부(213)에 의해 서로 이격될 수도 있다.
상기 돌출부(213)의 높이는 상기 기판(21)의 전체 두께의 약 2/3 이상일 수 있다. 또한, 상기 돌출부(213)의 높이가 상기 돌출부들(213) 사이의 간격보다 더 클 수 있다. 예컨대, 상기 기판(21)의 전체 두께가 약 120um일 때, 상기 돌출부(213)의 높이는 약 100um이고, 상기 돌출부들(213) 사이의 간격은 약 80um일 수 있다.
활성층(25)에서 생성된 광이 기판(21)의 상부면으로 입사할 경우, 상기 돌출부(213)와 오목부(211)에 의해 기판(21) 상부면에서의 광의 내부 전반사를 감소시킬 수 있으며, 따라서 기판(21) 상부면을 통한 광의 추출 효율이 증가된다.
한편, 상기 반도체 적층 구조체(30)는 기판(21)의 하부면 상에 위치한다. 즉, 상기 반도체 적층 구조체(30)는 상기 돌출부(213)가 형성된 기판(21) 면의 반대쪽에 위치한다. 상기 반도체 적층 구조체(30)는 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함한다. 상기 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)은 질화갈륨계 화합물 반도체로 형성되며, 상기 활성층(25)은 단일 양자우물구조 또는 다중 양자우물구조를 가질 수 있다. 여기서, 상기 제1 도전형 및 제2 도전형은 각각 n형 및 p형일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 그 반대일 수도 있다.
상기 제1 전극(33)은 상기 기판(21) 상부면 상에 위치한다. 상기 제1 전극(33)은 기판(21)을 관통하는 비아(331)를 통해 제1 도전형 반도체층(23)에 전기적으로 접속된다. 상기 제1 전극(33)은 또한 본딩 영역과 비아들(331)을 연결하는 연결부(333)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 본딩 영역은 돌출부(213)의 평평한 상면 상에 위치할 수 있다. 상기 제1 전극(33)은 제1 도전형 반도체층(23)에 오믹 콘택하는 도전 재료, 예컨대 Ti/Al 또는 Cr/Au를 포함할 수 있다.
한편, 절연층(31)은 반도체 적층 구조체(30)의 측면을 덮는다. 상기 절연층(31)의 일부는 기판(21) 하부면의 일부를 덮을 수도 있으며, 또한 상기 반도체 적층 구조체(30)의 하부면 일부를 덮을 수도 있다. 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 반도체 적층 구조체(30)의 폭은 기판(21)의 폭보다 좁을 수 있다. 따라서, 절연층(31)에 의해 반도체 적층 구조체(30)의 측면이 모두 감싸질 수 있어 수분 등의 외부 환경으로부터 반도체층들(23, 25, 27)을 보호할 수 있다.
한편, 상기 제2 도전형 반도체층(27) 상에 반사층(35)이 위치하고, 장벽층(37)이 상기 반사층(35)을 덮을 수 있다. 상기 반사층(35)은 활성층(25)에서 생성된 광을 기판(21)의 상부면측으로 반사시켜 발광 소자의 발광 효율을 향상시킨다. 상기 반사층(35)은 예컨대 Ag 또는 Al과 같은 반사 금속층을 포함할 수 있다. 상기 장벽층(37)은 니켈과 같은 금속층으로 형성될 수 있으며, 반사층(35)의 금속 물질이 확산되는 것을 방지한다.
상기 본딩층(39)은 상기 장벽층(37) 상에 위치하며, 예컨대 AuSn과 같은 본딩금속으로 형성될 수 있다. 상기 본딩층(39)은 서브마운트와 같은 2차 기판에 발광 소자를 본딩하기 위해 사용된다.
본 실시예에 있어서, 제1 전극(33)이 기판(21)의 상부면측에 위치하여 제1 도전형 반도체층(23)에 전기적으로 접속된다. 따라서, 상기 제1 전극(33)을 형성하기 위해 제2 도전형 반도체층(27)과 활성층(25)을 제거할 필요가 없다. 또한, 제1 도전형 반도체층(23)에 전기적으로 접속되는 본딩층을 별도로 형성할 필요가 없다. 따라서, 상대적으로 넓은 면적을 갖는 본딩층(39)을 사용할 수 있어 방열 효율을 더욱 개선할 수 있다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자(200)를 설명하기 위한 단면도이다. 본 실시예에 따른 발광 소자(200)는 도 1의 발광 소자(100)가 2차 기판(41) 상에 본딩된 것을 나타낸다. 따라서, 도 1의 발광 소자(100)와 동일한 사항에 대해서는 중복을 피하기 위해 상세한 설명을 생략한다.
도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자(200)는 도 1의 발광 소자(100)에 더하여 2차 기판(41)을 더 포함한다. 상기 2차 기판(41)은 서브마운트일 수 있다. 발광 소자(100)는 본딩층(39)을 통해 2차 기판(41)에 본딩될 수 있다.
상기 2차 기판(41)은 도전성 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 2차 기판(41)은 표면에 도전 패턴을 갖는 절연성 기판일 수도 있다. 상기 2차 기판(41)은 발광 소자(100)를 지지한다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(100)를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자(100)를 제조하는 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 3을 참조하면, 성장 기판(21) 상에 제1 도전형 반도체층(23), 활성층(25) 및 제2 도전형 반도체층(27)을 포함하는 질화갈륨계 반도체층들의 적층 구조체(30)가 성장된다. 그 후, 메사 식각 공정을 통해 제1 도전형 반도체층(23)이 노출될 수 있다. 상기 반도체층들(23, 25, 27)은 MOCVD 또는 MBE 기술을 이용하여 성장될 수 있다. 상기 성장 기판(21)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 반도체층들(23, 25, 27)이 성장된 후, 상기 기판(21)은 래핑 등에 의해 예컨대 약 120um의 두께로 연마될 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 반도체층들(23, 25, 27)이 성장된 면의 반대측에 위치하는 기판 면(편의상, 상부면이라 함)을 패터닝하여 오목부(211)와 돌출부(213)를 형성한다. 상기 기판(21)의 상부면은 건식 또는 습식 식각 기술을 이용하여 패터닝될 수 있다. 예를 들어, 돌출부(213)가 형성될 영역에 식각 마스크 패턴을 형성하고, 상기 기판(21)을 건식 또는 습식 식각함으로써 오목부(211)와 돌출부(213)가 형성될 수 있다.
상기 식각 마스크 패턴은 원형 또는 사각형 등 다양한 형상 및 다양한 크기를 갖는 마스크 요소들이 매트릭스 배열 또는 벌집 모양 배열 등 다양하게 배열된 구조를 가질 수 있다. 또한, 상기 식각 마스크 패턴은 메쉬 형상으로 형성될 수도 있다. 상기 식각 마스크 패턴은 기판(21) 상부면에 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 마스크층을 형성하고 이를 패터닝함으로써 형성될 수 있다.
상기 기판(21)은 예컨대 황산과 인산의 혼합 용액을 이용한 습식 식각을 이용하여 패터닝될 수 있으며, 이에 따라, 원뿔 또는 다각뿔 형상과 같이 끝이 첨예한 돌출부들(213), 또는 원뿔대 또는 다각뿔대와 같이 상면이 평평한 돌출부들(213)이 형성될 수 있다.
한편, 상기 오목부(211)의 바닥면은 평평한 면을 포함한다. 상기 오목부(211)의 깊이 혹은 상기 돌출부(213)의 높이는 돌출부들(213) 사이의 간격보다 큰 것이 바람직하다. 또한, 상기 돌출부(213)의 높이는 상기 기판(21)의 전체 두께의 2/3 이상일 수 있다.
상기 식각 마스크 패턴은 상기 오목부(211) 및 돌출부(213)가 형성된 후, 제거된다.
도 5를 참조하면, 상기 오목부(211)의 바닥면에 상기 기판(21)을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층(23)을 노출시키는 적어도 하나의 관통홀(215)을 형성한다. 상기 관통홀(215)은 레이저 드릴링, 건식 또는 습식 식각 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 관통홀(215)을 형성하기 위해 식각 마스크를 형성하는 공정이 수행될 수 있다. 상기 식각 마스크는 상기 관통홀(215)이 형성된 후 제거될 수 있다.
도 6을 참조하면, 반도체층들(23, 25, 27)이 패터닝되어 반도체 적층 구조체(30)의 측면이 노출될 수 있다. 상기 반도체층들(23, 25, 27)은 칩 단위로 패터닝될 수 있으며, 따라서 상기 패터닝공정에 의해 개별 칩 단위로 반도체 적층 구조체(30)가 분리된다.
제2 도전형 반도체층(27), 활성층(25) 및 제1 도전형 반도체층(23)이 상기 기판(21)의 하부면이 노출되도록 모두 패터닝될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 제1 도전형 반도체층(23)은 패터닝되지 않고 남겨질 수 있으며, 따라서 기판(21)의 하부면은 노출되지 않을 수 있다.
이어서, 상기 반도체 적층 구조체(30)의 측면을 덮는 절연층(31)이 형성된다. 상기 절연층(31)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성될 수 있다. 상기 절연층(31)은 상기 기판(21)의 하부면 일부를 덮을 수 있으며 또한 상기 반도체 적층 구조체(30)의 하부면 일부를 덮을 수 있다.
그 후, 도 1 및 도 7에 도시한 바와 같이, 기판(21)의 상부면에 제1 전극(33)이 형성되고, 상기 반도체 적층 구조체(30)의 하부면에 반사층(35), 장벽층(37) 및 본딩층(39)이 형성된다. 상기 제1 전극(33)은 관통홀(215)을 채우는 비아(331)와 비아들(331)을 연결하는 연결부(333) 및 패드 영역을 포함한다.
이어서, 개별 칩으로 기판(21)을 분할함으로써 도 1의 발광 소자(100)가 완성된다.
본 실시예에 있어서, 돌출부들(213)이 사각뿔 형상을 갖는 것으로 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 원뿔 또는 다양한 형상의 다각뿔 형상을 가질 수 있으며, 또는 원뿔대 또는 다양한 형상의 다각뿔대 형상을 가질 수 있다.
또한, 본 실시예에 있어서, 관통홀(215)이 형성된 후, 절연층(31), 제1 전극(33), 반사층(35), 장벽층(37) 및 본딩층(39)이 형성되는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 이러한 특정 공정 순서에 한정되는 것은 아니다.
한편, 본 실시예에 따라 제조된 발광 소자(100)를 도 2의 2차 기판(41)에 본딩함으로써 발광 소자(200)가 제조될 수 있다. 이 경우, 기판(21)과 2차 기판(41)을 함께 개별 칩 단위로 분할하여 최종 발광 소자(200)가 제조될 수도 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 소자(300)를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 소자(300)는 도 2를 참조하여 설명한 발광 소자(200)와 대체로 유사하나, 파장변환층(45)이 기판(21)의 상부면을 덮는 것에 차이가 있다.
즉, 파장변환층(45)이 기판(21)의 오목부(211) 및 돌출부(213)를 덮는다. 상기 파장변환층(45)은 실리콘 또는 에폭시와 같은 투명 수지에 형광체와 같은 파장변환물질을 혼합하여 형성될 수 있다. 상기 파장변환층(45)은 활성층(25)에서 생성된 광을 흡수하여 다른 파장의 광을 방출하며, 이에 따라 상기 발광 소자(300)는 백색광과 같은 혼색광을 구현할 수 있다.
상기 파장변환층(45)은 상대적으로 큰 홈(451)과 상대적으로 작은 홈(453)을 포함할 수 있다. 웨이퍼 레벨에서 파장변환층(45)을 형성할 경우, 동일 웨이퍼에서 생성되는 발광 소자들의 광 특성에 편차가 발생할 수 있다. 이러한 편차는 웨이퍼 내의 위치에 따른 반도체층들(23, 25, 27)의 두께 분포, 파장변환층(45)의 두께 분포 등에 의해 발생할 수 있다. 따라서, 동일한 웨이퍼 내에서 동일 공정에 의해 제조된 발광소자들이 서로 다른 광 특성을 나타낼 수 있으므로, 이러한 광 특성의 보정이 필요하다. 상기 홈들(451, 453)은 발광 소자(300)의 광 특성을 보정하기 위해 파장변환층(45)을 부분적으로 제거한 부분들이다.
한편, 상기 발광 소자(300)는 또한 추가 전극(43)을 더 포함할 수 있다. 상기 추가 전극(43)은 파장변환층(45)을 통해 외부에 노출된다. 상기 추가전극(43)에 와이어가 본딩될 수 있으며, 따라서 발광 소자(300)를 외부 전원에 연결할 수 있다.
본 실시예에 따른 발광 소자(300)는 기판(21)을 분할하기 전에 기판(21) 상부면을 덮는 파장변환층(45)을 형성하고, 상기 파장변환층(45)과 기판(21) 나아가 상기 2차 기판(41)을 함께 분할함으로써 형성될 수 있다.
이상에서, 본 발명의 다양한 실시예들 및 특징들에 대해 설명하였지만, 본 발명은 위에서 설명한 실시예들 및 특징들에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형될 수 있다.

Claims (21)

  1. 상부면 및 하부면을 갖는 제1 기판;
    상기 제1 기판의 하부면 상에 위치하고, 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 위치하는 활성층을 포함하는 반도체 적층 구조체;
    상기 제1 기판의 상부면 상에 위치하고 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극; 및
    상기 제1 기판을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출하는 적어도 하나의 관통홀을 포함하되,
    상기 제1 전극은 상기 관통홀을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 발광 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 활성층에서 생성된 광을 상기 제1 기판측으로 반사시키기 위한 반사층을 더 포함하는 발광 소자.
  3. 청구항 2에 있어서,
    2차 기판을 더 포함하되,
    상기 반사층은 상기 2차 기판과 상기 반도체 적층 구조체 사이에 위치하는 발광 소자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 반도체 적층 구조체의 측면을 덮는 절연층을 더 포함하는 발광 소자.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기판의 상부면을 덮는 파장변환층을 더 포함하는 발광 소자.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 파장변환층은 표면에 홈을 포함하는 발광 소자.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 파장변환층을 통해 외부에 노출된 추가전극을 더 포함하는 발광 소자.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기판은, 상기 상부면에 돌출부와 오목부를 포함하고, 상기 오목부의 바닥면에 상기 관통홀이 형성된 발광 소자.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8의 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 기판은 복수의 관통홀을 포함하고,
    상기 제1 전극은 상기 복수의 관통홀을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 발광 소자.
  10. 청구항 1 내지 청구항 8의 어느 한 항에 있어서,
    상기 돌출부의 높이는 상기 기판 전체 두께의 2/3보다 큰 발광 소자.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 돌출부 중 적어도 하나는 평평한 상면을 포함하는 발광 소자.
  12. 성장 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체층들을 형성하고,
    상기 반도체층들이 성장된 면의 반대측에 위치하는 기판 면을 패터닝하여 돌출부와 오목부를 형성하고,
    상기 오목부의 바닥면을 관통하여 상기 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 관통홀을 형성하고,
    상기 관통홀을 통해 상기 제1 도전형 반도체층에 전기적으로 접속된 제1 전극을 형성하는 것을 포함하는 발광 소자 제조 방법.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 기판 면을 패터닝하는 것은 건식 또는 습식 식각을 이용하여 수행되는 발광 소자 제조 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 기판 면을 패터닝하는 것은 황산과 인산의 혼합 용액을 이용한 습식 식각을 이용하여 수행되는 발광 소자 제조 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 습식 식각 전, 식각 마스크 패턴을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 관통홀을 형성하는 것은 레이저 드릴링, 습식 식각 또는 건식 식각을 이용하여 수행되는 발광 소자 제조 방법.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 반도체층들 상에 반사층을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 반도체층들을 제2 기판에 부착하는 것을 더 포함하되, 상기 반사층은 상기 반도체층들과 상기 제2 기판 사이에 위치하는 발광 소자 제조 방법.
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 돌출부 및 오목부를 덮는 파장변환층을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.
  20. 청구항 19에 있어서,
    상기 파장변환층 표면에 홈을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 소자 제조 방법.
  21. 청구항 12에 있어서,
    상기 돌출부의 높이는 상기 성장 기판의 두께의 2/3보다 큰 발광 소자 제조 방법.
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