KR20140140399A - 복수개의 발광 요소들을 갖는 발광다이오드 및 그것을 제조하는 방법 - Google Patents

복수개의 발광 요소들을 갖는 발광다이오드 및 그것을 제조하는 방법 Download PDF

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KR20140140399A
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Abstract

복수의 발광요소들을 갖는 발광다이오드가 개시된다. 이 발광다이오드는, 기판과, 기판 상에 위치하는 복수개의 발광요소들과, 복수개의 발광요소들을 연결하는 배선들을 포함하며, 복수개의 발광요소들은 두 개의 예각과 두 개의 둔각을 갖는 평행사변형 형상의 발광요소들을 포함한다. 평행사변형 형상의 발광요소들을 채택함으로써, 발광요소의 측면에서 발생되는 광 손실을 감소시킬 수 있다. 나아가, 기판 상에 미세 요철을 갖는 요철 패턴을 형성하여 광 추출 효율을 개선하는 기술이 개시된다.

Description

복수개의 발광 요소들을 갖는 발광다이오드 및 그것을 제조하는 방법{LIGHT EMITTING DIODE HAVING A PLURALITY OF LIGHT EMITTING ELEMENTS AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 발광다이오드 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 복수개의 발광 요소들을 갖는 발광다이오드 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.
발광다이오드는 표시소자 및 백라이트로서 널리 이용되고 있으며, 기존의 전구 또는 형광등에 비해 소모 전력이 작고 수명이 길어, 백열전구 및 형광등을 대체하여 일반 조명 용도로 그 사용 영역을 넓히고 있다.
일반적으로, 발광다이오드는 소정의 순방향 전압하에서 구동되므로, 고전압하에서 구동될 수 없는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해, 단일 기판 상에 복수의 발광 요소들을 배치하고, 이들 발광 요소들을 서로 직렬 연결하여 고전압하에서 구동될 수 있는 발광 다이오드가 개발되고 있다.
도 1은 종래의 복수의 발광 요소들을 갖는 발광 다이오드를 설명하기 위한 평면도이고, 도 2는 도 1의 절취선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 발광 다이오드는 기판(21), 발광 요소들(S1, S2)을 포함하는 복수의 발광 요소들, 절연층(31), n-콘택(33), p-콘택(35), 연결 배선(37), n-패드(39a) 및 p-패드(39b)를 포함한다. 또한, 각각의 발광 요소는 n형 반도체층(23), 활성층(25) 및 p형 반도체층(27)을 포함한다.
복수의 발광 요소들은 서로 이격되어 위치하며, n-패드(39a)와 p-패드(39b) 사이에서 연결 배선들(37)에 의해 서로 직렬 연결된다. 예를 들어, 연결 배선들(37)은 각각 하나의 발광 요소의 n형 반도체층(23)에 전기적으로 접속된 n-콘택(33)과 다른 하나의 발광 요소의 p형 반도체층(27)에 전기적으로 접속된 p-콘택(35)을 연결한다. n-콘택(33)은 메사 식각을 통해 노출된 n형 반도체층(23a)에 접속하며, p-콘택(35)은 투명 전극(29)을 통해 p형 반도체층(27)에 전기적으로 접속한다.
절연층(31)은 연결 배선들(37) 하부에 위치하여 연결 배선들(37)에 의해 하나의 발광 요소 내에서 n형 반도체층(23)과 p형 반도체층(27)이 단락되는 것을 방지한다. 나아가, 절연층(31)은 발광 요소들의 측면 및 투명 전극(29)을 덮어 수분 등으로부터 이들을 보호할 수 있다.
한편, n-콘택(33), p-콘택(35) 및 연결 배선들(37)은 전자빔 증발법 또는 스퍼터링 등의 증착 기술을 이용하여 도전 재료를 증착하고, 이를 패터닝하여 형성된다. 이때, 발광 요소들의 측면이 수직할 경우, 발광 요소들의 측면에 도전 재료가 증착되기 어려우며, 이에 따라, 연결 배선들(37)이 발광 요소들의 측면에서 쉽게 단선될 수 있다.
연결 배선들(37)의 단선을 방지하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, 발광 요소들(S1, S2)을 포함하는 모든 발광 요소들이 기판(21)에 대해 90도 미만의 경사진 측면을 갖도록 형성된다. 발광 요소들(S1, S2) 각각은 이웃하는 발광 요소와 마주 보는 측면에 경사진 측면(28a)을 가짐과 아울러, 기판(21)의 가장자리에 인접한 측면에도 경사진 측면(28b)을 갖는다.
도 3은 발광 다이오드를 형성하기 위해 레이저를 이용한 다이싱 공정을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 3을 참조하면, 경사진 측면(28a, 28b)을 갖도록 발광 요소들을 형성하고, 투명전극(29), 절연층(31) 및 연결 배선들(도 1의 37)이 형성된다. 그 후, 스크라이빙 라인을 따라 레이저를 조사하고 기판(21)을 브레이킹함으로써 발광 다이오드가 개별 칩들로 분할된다. 스크라이빙 라인은 경사진 측면들(28b) 사이의 영역을 따라 형성된다.
이에 따라, 도 1 및 도 2에서 설명한 발광 다이오드가 완성되며, 이 발광 다이오드는, 경사진 측면들(28a, 28b)을 갖는 발광 요소들을 포함하게 된다. 특히, 발광 다이오드의 가장자리에 위치하는 발광 요소들의 측면들은 경사진 측면들(28b)로 구성된다.
종래 기술에 따르면, 발광 요소들의 측면을 경사지게 형성함으로써 연결 배선들(37)이 단선되는 것을 방지할 수 있다. 그러나, 발광 요소들의 측면을 경사지게 형성함에 따라, 발광 요소들 발광 면적, 즉 활성층(25)의 면적이 감소된다. 경사진 측면(28a, 28b)을 완만하게 형성할수록 발광 면적은 더 감소된다. 발광 요소들의 발광 면적 감소는 광 출력을 떨어뜨리고, 순방향 전압(Vf)을 증가시킨다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 복수의 발광 요소들을 갖는 발광 다이오드에 있어서, 연결 배선의 단선을 방지하면서 발광 요소들의 발광 면적을 증가시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제는, 복수의 발광 요소들을 갖는 발광 다이오드에 있어서, 발광 요소들의 순방향 전압을 낮추고 광 출력을 증가시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드는, 기판 상에 위치하는 복수의 발광 요소들을 포함한다. 나아가, 상기 발광 요소들 중 적어도 하나는 상기 기판에 대해 90도 미만의 각도로 경사진 측면과 함께 상기 기판에 대해 수직한 측면을 포함한다. 이에 따라, 상기 발광 요소의 발광 면적을 증가시킬 수 있으며, 또한, 순방향 전압을 감소시키고 광 출력을 증가시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공할 수 있다.
상기 발광 다이오드는, 기판; 상기 기판 상에 정렬된 복수의 발광 요소들; 상기 발광 요소들을 연결하는 연결 배선들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 복수의 발광 요소들은 상기 기판의 가장자리를 따라 정렬된 외측 발광 요소들을 포함하고, 상기 외측 발광 요소들 각각은 인접한 발광 요소 측을 향하는 내측면 및 상기 기판의 가장자리에 인접하고 기판의 외측을 향하는 외측면을 포함한다. 또한, 상기 외측 발광 요소들 중 적어도 하나에 있어서, 상기 내측면이 상기 외측면에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 포함할 수 있다.
한편, 상기 연결 배선들은 각각 상기 외측면에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 지나서 이웃하는 발광 요소들을 연결할 수 있다.
또한, 상기 외측 발광 요소들 중 적어도 하나에 있어서, 상기 외측면은 상기 기판에 대해 실질적으로 수직한 측면을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 외측 발광 요소들의 외측면들 각각이 상기 기판에 대해 수직한 측면을 포함할 수 있다. 더욱이, 상기 수직한 측면들은 상기 기판의 측면과 나란(flush)할 수 있다.
상기 외측면들은 단일면으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 단턱부를 가질 수 있다.
나아가, 상기 발광 요소들은 각각 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 단턱부는 상기 제1 도전형 반도체층에 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층 및 제2 도전형 반도체층의 측면은 절연층으로 덮일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 복수의 발광 요소들을 갖는 발광 다이오드 제조 방법은, 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 적층을 성장시키고; 상기 반도체 적층을 패터닝하여 단위 발광 다이오드 칩 영역 내에 분리홈을 형성하고; 레이저를 이용하여 상기 반도체 적층 및 상기 기판을 분할하는 것을 포함한다. 여기서, 상기 복수의 발광 요소들은 상기 기판의 가장자리를 따라 정렬된 외측 발광 요소들을 포함하고, 상기 외측 발광 요소들 각각은 상기 분리홈에 의해 형성된 내측면 및 상기 레이저를 이용한 반도체 적층 분할에 의해 형성된 외측면을 포함하며, 상기 내측면이 상기 외측면에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 포함한다.
분리홈을 형성하는 동안 내측면을 완만하게 형성하고, 레이저에 의해 외측면을 형성함으로써 발광 요소들의 발광 면적을 증가시킬 수 있다.
한편, 상기 발광 다이오드 제조 방법은, 상기 분리홈을 형성하기 전 또는 후에 상기 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 식각하여 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 것을 더 포함할 수 있다.
나아가, 상기 발광 다이오드 제조 방법은, 상기 분리홈을 가로질러 이웃하는 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층을 연결하는 연결 배선들을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 연결 배선들은 상대적으로 완만하게 경사진 내측면을 지나게 되며, 따라서 연결 배선들이 단선되는 것을 방지할 수 있다.
한편, 상기 제1 도전형 반도체층은 오믹 콘택을 형성하기 위한 콘택 영역에서 노출된다. 나아가, 상기 제1 도전형 반도체층은 스크라이브 라인 영역에서도 노출될 수 있다.
나아가, 상기 발광 다이오드 제조 방법은, 상기 분리홈 및 스크라이브 라인 영역을 덮는 절연층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 절연층은 상기 콘택 영역을 노출시킨다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 복수의 발광 요소들을 갖는 발광 다이오드에 있어서, 기판의 가장자리를 따라 정렬된 발광 요소들의 내측면과 외측면의 경사를 다르게 함으로써 연결 배선의 단선을 방지하면서 발광 요소들의 발광 면적을 증가시킬 수 있다. 이에 따라, 발광 요소들의 순방향 전압을 낮출 수 있으며, 광 출력을 증가시킬 수 있는 발광 다이오드를 제공할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 발광다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 2는 도 1의 절취선 A-A를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4의 절취선 B-B를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이다.
도 8은 도 7의 절취선 B-B를 따라 취해진 개략적인 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 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, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 5는 도 4의 절취선 B-B를 따라 취해진 단면도이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광다이오드는, 기판(51), 복수의 발광 요소들(S1, S2 등) 및 연결 배선들(67)을 포함한다. 또한, 상기 발광다이오드는 제1 콘택(63) 및 제2 콘택(65), 제1 및 제2 전극 패드(69a, 69b), 투명 전극(59) 및 절연층(61)을 포함할 수 있다. 한편, 각 발광 요소들은 제1 도전형 반도체층(53), 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)을 포함할 수 있다.
기판(51)은 특별히 한정되지 않으며, 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 질화인듐갈륨(InGaN), 질화알루미늄갈륨(AlGaN), 질화알루미늄(AlN), 갈륨 산화물(Ga2O3), 또는 실리콘 기판일 수 있다. 상기 기판(51)은, 사파이어 기판과 같은 절연기판 또는 상부에 절연층을 갖는 도전기판일 수 있다. 특히, 상기 기판(51)은 패터닝된 사파이어 기판일 수 있다.
기판(51)은 대체로 사각형 형상을 가지며, 도시된 바와 같이 직사각형 형상을 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기판(51)은 상면, 하면 및 상면과 하면을 연결하는 측면을 갖는다. 기판(51)의 상면은 가장자리로 둘러싸인다.
복수의 발광 요소들(S1, S2 등)이 기판(51) 상면 상에 정렬된다. 도 5에 도시된 바와 같이, 발광요소들은 제1 도전형 반도체층(53), 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)을 포함하는 반도체 적층 구조체이다.
활성층(55)은 단일 양자웰 구조 또는 다중 양자웰 구조일 수 있으며, 요구되는 발광 파장에 따라 그 물질 및 조성이 선택된다. 예컨대, 활성층(55)은 AlInGaN 계열의 화합물 반도체, 예컨대 InGaN로 형성될 수 있다. 한편, 제1 및 제2 도전형 반도체층(53, 57)은 활성층(55)에 비해 밴드갭이 큰 물질로 형성되며, AlInGaN 계열의 화합물 반도체, 예컨대 GaN로 형성될 수 있다.
제2 도전형 반도체층(57)은, 도시한 바와 같이, 제1 도전형 반도체층(53)의 일부 영역 상부에 위치하며, 활성층(55)은 제2 도전형 반도체층(57)과 제1 도전형 반도체층(53) 사이에 개재된다. 제1 도전형 반도체층(53)의 콘택 영역(53a)은 노출된다. 제1 도전형 반도체층(53) 및 제2 도전형 반도체층(57)은 각각 n형 반도체층 및 p형 반도체층일 수 있으나, 그 반대일 수도 있다.
한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 발광 요소들은 기판(51)의 가장자리를 따라 정렬된 외측 발광 요소들을 포함한다. 외측 발광 요소들은 인접한 발광 요소 측을 향하는 내측면(58a) 및 기판(51)의 가장자리에 인접하고 기판(51)의 외측을 향하는 외측면(58b)을 포함한다. 한편, 도 4에 도시되진 않았지만, 외측 발광 요소들에 의해 둘러싸인 내측 발광 요소들이 또한 기판(51) 상에 정렬될 수 있다. 내측 발광 요소들의 측면들은 인접한 발광 요소 측을 향하는 내측면(58a)들로 구성되며, 외측면(58b)을 갖지 않는다.
도 5에 도시한 바와 같이, 내측면(58a)은 외측면(58b)에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 포함한다. 내측면(58a)은 연결 배선들(67)의 단선을 방지하도록 완만하게 경사진다. 한편, 외측면(58b)은 기판(51)의 상면에 대해 실질적으로 수직한 측면을 포함할 수 있다. 나아가, 외측면(58b)은 기판(51)의 측면과 나란할 수 있으며, 기판(51)의 측면과 함께 동일 공정에서 형성될 수 있다.
한편, 투명 전극(59)은 제2 도전형 반도체층(57) 상에 위치할 수 있다. 투명전극(59)은 인디움틴산화막(ITO)과 같은 투명 산화물 또는 Ni/Au 등의 투명 금속 물질로 형성될 수 있다.
제1 콘택(63)은 제1 도전형 반도체층(53)의 콘택 영역(53a) 상에 위치하고, 제2 콘택(65)은 제2 도전형 반도체층(57) 상에 위치할 수 있다. 제2 콘택(65)은 투명전극(59)을 통해 제2 도전형 반도체층(57)에 전기적으로 접속할 수 있다.
한편, 제1 전극 패드(69a) 및 제2 전극 패드(69b)가 기판(51) 상에 배치된다. 제1 전극 패드(69a)는 발광 요소의 제1 도전형 반도체층(53)에 전기적으로 접속하며, 제2 전극 패드(69b)는 다른 발광 요소의 제2 도전형 반도체층(57)에 전기적으로 접속한다.
제1 및 제2 전극 패드들(69a, 69b)은 각각, 도 4에 도시한 바와 같이, 발광 요소들 상에 위치할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 발광 요소들로부터 떨어져 위치할 수도 있다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극 패드들(69a, 69b)은 발광요소들로부터 이격되어 기판(51 상에, 제1 도전형 반도체층(53) 상에, 제2 도전형 반도체층(57) 상에 또는 투명전극층(59) 상에 형성될 수도 있다.
제1 및 제2 전극 패드(69a, 69b)는 외부의 전원으로부터 전력을 공급하기 위한 패드들로서, 예컨대 본딩와이어가 본딩될 수 있는 패드들이다. 발광다이오드는 제1 및 제2 전극 패드(69a, 69b)에 인가된 전력에 의해 구동된다.
연결 배선들(67)은 인접한 발광요소들을 서로 전기적으로 연결한다. 연결 배선들(67)은 인접한 발광요소들을 직렬 연결할 수 있다. 즉, 연결 배선들(67)은 하나의 발광요소의 제1 콘택(63)을 인접한 발광요소의 제2 콘택(65)에 연결한다. 연결 배선들(67)은 발광 요소들의 내측면들(58a)을 지난다. 특히, 연결 배선들(67)은 상대적으로 완만하게 경사진 측면들을 지나며, 따라서 연결 배선의 단선을 방지할 수 있다. 연결 배선(67)은, 제1 및 제2 콘택들(63, 65)과 동일한 공정으로 동일 재료로 형성될 수 있다.
한편, 절연층(61)은 연결 배선들(67)과 발광 요소들 사이에 위치하여, 연결 배선(67)에 의해 하나의 발광 요소 내의 제2 도전형 반도체층(57)과 제1 도전형 반도체층(53)이 단락되는 것을 방지한다. 절연층(61)은 또한, 발광 요소들의 내측면들(58a)을 덮어 발광 요소들을 보호할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 내측면들(58a)이 모두 상대적으로 완만하게 경사진 측면인 것으로 도시 및 설명하였으나, 연결 배선들(67)이 지나는 내측면이 완만하게 경사지면 되고, 그 이외의 다른 내측면은 외측면들(58b)과 같이 급격하게 경사진 측면일 수 있다.
본 실시예에 따르면, 연결 배선들(67)이 형성되는 발광 요소의 측면, 즉 내측면(58a)은 상대적으로 완만한 경사를 갖고, 외측면(58b)은 상대적으로 급경한 경사를 갖는다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 외측면(58b)은, 도 5에 도시한 바와 같이, 종래의 외측면(28b)보다 바깥쪽에 위치할 수 있으며, 따라서 발광 요소의 발광 면적이 증대될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.
도 6을 참조하면, 기판(51) 상에 제1 도전형 반도체층(53), 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)을 포함하는 반도체 적층이 성장된다. 이들 반도체층들은 금속 유기화학 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD), 분자선 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE), 수소화물 기상 성장법(Hydride Vapor Phase Epitaxy; HVPE) 등을 포함한 다양한 성장 방법을 이용하여 형성될 수 있다.
한편, 상기 반도체 적층을 패터닝하여 단위 발광 다이오드 칩 영역 내에 분리홈이 형성된다. 상기 분리 홈은 도 4 및 도 5에서 발광 요소들을 분리하는 홈에 대응한다.
종래, 분리홈은 단위 발광 다이오드 칩 영역 내의 발광 요소들을 서로 개별적으로 분리할 뿐만 아니라 이웃하는 발광 다이오드 칩 영역들의 발광 요소들도 서로 분리하도록 형성되었다. 그러나, 본 실시예에 있어서, 분리홈은 단위 발광 다이오드 칩 영역 내의 발광 요소들을 서로 분리하도록 형성되나, 인접한 칩 영역들의 발광 요소들은 분리하지 않도록 형성된다.
상기 반도체 적층을 분리하기 전 또는 후에 제1 도전형 반도체층(53)을 부분적으로 노출시키는 식각 공정, 즉 메사 식각 공정이 수행될 수 있다. 상기 메사 식각 공정에 의해 콘택 영역(53a)의 제1 도전형 반도체층(53)이 노출된다.
한편, 각 발광 요소들 상에 투명 전극(59)이 형성된다. 투명 전극(59)은 분리홈을 형성하기 전에 형성될 수도 있으며, 분리홈이 형성된 후에 형성될 수도 있다.
또한, 각 발광 요소에 제1 콘택(63) 및 제2 콘택(65)이 형성되고, 연결 배선(67)이 인접한 발광 요소들의 제1 콘택(63)과 제2 콘택(65)을 연결할 수 있다. 상기 연결 배선들(67)은 분리홈을 지나도록 형성된다. 또한, 제1 전극 패드(39a) 및 제2 전극 패드(39b)가 각각 제1 도전형 반도체층(53) 및 제2 도전형 반도체층(57)에 전기적으로 연결되도록 형성될 수 있다. 이들, 제1 콘택(63), 제2 콘택(65), 연결 배선(67), 제1 전극 패드(39a) 및 제2 전극 패드(39b)는 사진 및 식각 공정, 또는 리프트 오프 공정을 이용하여 동일 공정에서 형성될 수 있다.
한편, 상기 연결 배선들(67)을 형성하기 전, 상기 연결 배선들(67)을 발광 요소들로부터 절연시키기 위한 절연층(61)이 형성될 수 있다. 절연층(61)은 예를 들어 SiO2로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이어서, 레이저를 이용하여 상기 반도체 적층 및 상기 기판이 분할된다. 레이저는 스크라이브 라인을 따라 조사된다. 레이저에 의해 스크라이빙 공정이 수행되고 이어서 브레이킹을 통해 기판(51)이 개별 발광 다이오드 칩들로 분할될 수 있다.
상기 레이저를 이용한 기판 분할을 통해 이웃하는 발광 다이오드 칩 영역들 사이의 기판 및 발광 요소들이 서로 분할된다. 따라서 기판 분할에 의해 형성된 기판(51)의 가장자리를 따라 외측 발광 요소들이 정렬되며, 외측 발광 요소들의 외측면들(58b)이 형성된다.
상기 분리홈에 의해 형성된 내측면들(58a)은 상기 레이저에 의한 반도체 적층 분할에 의해 형성된 외측면들(58b)에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 포함한다. 따라서, 분리홈을 지나는 연결 배선들(67)의 단선을 방지할 수 있다.
한편, 외측면들(58b)을 분리홈을 이용하여 형성하는 대신 레이저를 이용한 기판 분할 공정을 이용하여 형성함으로써 발광 요소들의 발광 면적을 증가시킬 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드를 설명하기 위한 개략적인 평면도이고, 도 8은 도 7의 절취선 B-B를 따라 취해진 단면도이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드는, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 발광 다이오드와 대체로 유사하나, 외측 발광 요소들의 외측면에 단턱부를 갖는 것에 차이가 있다.
즉, 외측 발광 요소들은 콘택 영역(53a) 뿐만 아니라, 기판(51)의 가장자리를 따라 노출된 제1 도전형 반도체층 영역(53b)을 포함한다. 이에 따라, 외측 발광 요소들의 외측면(58b)에 단턱부가 형성된다. 단턱부는 제1 도전형 반도체층(53)에 형성되며, 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)의 측면들은 기판(51)의 내부 영역 상에 위치한다.
한편, 절연층(61)은, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이, 연결 배선들(67)을 발광 요소들로부터 절연시킨다. 절연층(61)은 노출된 제1 도전형 반도체층 영역(53b)을 덮으며, 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)의 측면을 덮을 수 있다.
본 실시예에 따르면, 절연층(61)이 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)의 측면을 덮을 수 있어, 활성층(55)이 외부에 노출되는 것을 방지할 수 있으며, 그 결과, 수분 등으로부터 발광 요소들을 보호할 수 있어 발광 다이오드의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은 도 6을 참조하여 설명한 발광 다이오드 제조 방법과 유사하나, 레이저를 조사하기 전, 스크라이브 라인을 따라 제1 도전형 반도체층 영역(53b)을 노출시키는 것에 차이가 있다. 제1 도전형 반도체층 영역(53b)은 콘택 영역(53a)을 노출하기 위한 메사 식각 공정을 이용하여 노출될 수 있다.
한편, 절연층(61)은 노출된 제1 도전형 반도체층 영역(53b)을 덮으며, 아울러, 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)의 측면을 덮도록 형성될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 메사 식각 공정을 이용하여 스크라이브 라인을 따라 제1 도전형 반도체층 영역(53b)을 노출함으로써 활성층(55) 및 제2 도전형 반도체층(57)의 측면을 절연층(61)을 덮을 수 있다.
이상, 본 발명의 몇몇 실시예들에 대해 예시적으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 앞서 설명된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 더 잘 이해할 수 있도록 설명하기 위한 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 권리 범위는 이러한 실시예들에 의해 한정되지 않으며, 아래 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (14)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 정렬된 복수의 발광 요소들;
    상기 발광 요소들을 연결하는 연결 배선들을 포함하되,
    상기 복수의 발광 요소들은 상기 기판의 가장자리를 따라 정렬된 외측 발광 요소들을 포함하고,
    상기 외측 발광 요소들 각각은 인접한 발광 요소 측을 향하는 내측면 및 상기 기판의 가장자리에 인접하고 기판의 외측을 향하는 외측면을 포함하고,
    상기 외측 발광 요소들 중 적어도 하나에 있어서, 상기 내측면이 상기 외측면에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 포함하는 발광다이오드.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 연결 배선들은 각각 상기 외측면에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 지나서 이웃하는 발광 요소들을 연결하는 발광 다이오드.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측 발광 요소들 중 적어도 하나에 있어서, 상기 외측면은 상기 기판에 대해 수직한 측면을 포함하는 발광 다이오드.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 외측 발광 요소들의 외측면들은 각각 상기 기판에 대해 수직한 측면을 포함하는 발광 다이오드.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 수직한 측면들은 상기 기판의 측면과 나란한 발광 다이오드.
  6. 청구항 4에 있어서,
    상기 외측면들은 단턱부를 갖는 발광 다이오드.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 발광 요소들은 각각 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하고,
    상기 단턱부는 상기 제1 도전형 반도체층에 형성되며,
    상기 활성층 및 제2 도전형 반도체층의 측면은 절연층으로 덮인 발광 다이오드.
  8. 복수의 발광 요소들을 갖는 발광 다이오드 제조 방법에 있어서,
    기판 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함하는 반도체 적층을 성장시키고,
    상기 반도체 적층을 패터닝하여 단위 발광 다이오드 칩 영역 내에 분리홈을 형성하고,
    레이저를 이용하여 상기 반도체 적층 및 상기 기판을 분할하는 것을 포함하고,
    상기 복수의 발광 요소들은 상기 기판의 가장자리를 따라 정렬된 외측 발광 요소들을 포함하고,
    상기 외측 발광 요소들 각각은 상기 분리홈에 의해 형성된 내측면 및 상기 레이저를 이용한 반도체 적층 분할에 의해 형성된 외측면을 포함하고,
    상기 내측면이 상기 외측면에 비해 상대적으로 더 완만하게 경사진 측면을 포함하는 발광다이오드 제조 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 분리홈을 형성하기 전 또는 후에 상기 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 식각하여 제1 도전형 반도체층을 노출시키는 것을 더 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 분리홈을 가로질러 이웃하는 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층을 연결하는 연결 배선들을 형성하는 것을 더 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 도전형 반도체층은 오믹 콘택을 형성하기 위한 콘택 영역 및 스크라이브 라인 영역에서 노출되는 발광 다이오드 제조 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 분리홈 및 스크라이브 라인 영역을 덮는 절연층을 형성하는 것을 더 포함하되,
    상기 절연층은 상기 콘택 영역을 노출시키는 발광 다이오드 제조 방법.
  13. 기판; 및
    상기 기판 상에 위치하는 복수의 발광 요소들을 포함하되,
    상기 발광 요소들 중 적어도 하나는 상기 기판 상면에 대해 90도 미만의 각도로 경사진 측면과 함께 상기 기판 상면에 대해 수직한 측면을 포함하는 발광 다이오드.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 수직한 측면은 상기 기판의 측면에 나란한 발광 다이오드.
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