KR20150000384A - 발광소자 및 그 제조 방법 - Google Patents

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정재혜
이미희
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Abstract

발광소자 및 그 제조 방법이 개시된다. 상기 발광소자는, 지지 기판, 서로 이격되어 하부에 배치된 전극들을 가지며, 상기 지지 기판 상에 위치하는 발광 칩, 상기 발광 칩의 측면을 둘러싸는 측벽부, 및 상기 전극들의 사이 공간을 채우는 지지부를 포함하고, 상기 발광 칩은 성장 기판으로부터 분리된 것이다. 본 발명에 따르면, 발광소자 패키지의 신뢰성이 향상될 수 있다.

Description

발광소자 및 그 제조 방법{LIGHT EMITTING DEVICE AND METHOD OF FABRICATING THE SAME}
본 발명은 발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 특히, 성장 기판이 분리된 발광 칩을 포함하는 발광소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
발광 다이오드는 전자와 정공의 재결합으로 발생되는 광을 발하는 무기 반도체 소자로서, 최근, 디스플레이, 자동차 램프, 일반 조명 등의 여러 분야에서 사용되고 있다.
발광 다이오드는 전극이 배치되는 위치, 또는 상기 전극이 외부 리드와 연결되는 방식 등에 따라서 수평형 발광 다이오드, 수직형 발광 다이오드 또는 플립칩(flip-chip)형 발광 다이오드 등으로 분류될 수 있다.
수평형 발광 다이오드는 제조 방법이 비교적 간단하여 가장 폭넓게 사용된다. 이러한 수평형 발광 다이오드는 성장기판이 하부에 그대로 형성되어 있다. 상기 발광 다이오드의 성장 기판으로서 사파이어 기판이 가장 폭 넓게 사용되는데, 사파이어 기판은 열전도성이 낮아서 발광 다이오드의 열방출이 어렵다. 이에 따라, 발광 다이오드의 접합 온도가 높아지고, 내부 양자 효율이 저하되며, 고전류 구동용으로 부적합하다.
상술한 수평형 발광 다이오드의 문제점을 해결하고자, 수직형 발광 다이오드 또는 플립칩형 발광 다이오드가 개발되고 있다. 특히, 플립칩형 발광 다이오드에서, 성장 기판으로 사용된 기판, 특히, 사파이어 기판을 반도체층으로부터 분리하여 광 효율을 높이는 기술이 연구, 개발되고 있다.
도 1은 종래의 플립칩형 발광 다이오드 및 발광소자를 도시한다. 도 1에 따른 종래의 발광소자는, 제1 범프 메탈(41), 제2 범프 메탈(43), 제1 전극(31), 제2 전극(33), 상기 범프 메탈들(41, 43) 상에 위치하는 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123), 제2 도전형 반도체층(125), 성장 기판(110)을 포함한다. 상기 반도체층들에 있어서, 활성층(123) 및 제2 도전형 반도체층(125)의 일부가 제거되어 제1 도전형 반도체층(121)이 부분적으로 노출되고, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층(121)의 하면에 제1 전극(31)이 형성된다. 또한, 제2 전극(33)은 상기 제2 도전형 반도체층(125)의 아래에 형성된다. 이때, 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(125)은 각각 제1 전극(31) 및 제2 전극(33)에 전기적으로 연결된다.
상기 종래의 플립칩형 발광소자에 있어서, 성장 기판(110)을 상기 제1 도전형 반도체층(121)으로부터 분리함으로써, 발광소자의 열방출 효율 및 광 효율을 향상시킬 수 있다. 일반적으로, 성장 기판(110)은 사파이어 기판을 이용할 수 있고, 이때, 성장 기판(110)은 레이저 리프트 오프(LASER lift-off)를 이용하여 제거된다.
레이저 리프트 오프를 이용하여 성장 기판(110)을 제1 도전형 반도체층(121)으로부터 분리할 때, 반도체층들(121, 123, 125)에 응력이 가해질 수 있다. 그런데, 성장 기판(110)은 수십 ㎛ 이상의 두께를 갖는 반면, 반도체층들(121, 123, 125)의 두께는 약 5㎛에 불과하여, 성장 기판(110) 분리시 발생된 응력에 의해 반도체층(121, 123, 125)들이 쉽게 깨지거나 손상될 수 있다. 특히, 제1 및 제2 전극(31, 33)이 형성되지 않은 영역인 A-A' 선 주변의 반도체층 영역에 응력이 인가될 경우, 제1 전극(31) 또는 제2 전극(33)과 같이 반도체층을 지지해주는 부가적인 구성이 없다. 따라서, 상기 A-A' 선 주변의 반도체층 영역이 쉽게 손상되거나 파손되어, 플립칩형 발광 칩을 갖는 발광소자에서 성장 기판(110)을 분리하는 것이 매우 어렵다.
이러한 이유로 종래의 플립칩형 발광 칩을 갖는 발광소자는 성장 기판을 그대로 포함하므로, 광 출력이 제한적이다. 또한, 발광소자의 상면 및 측면에 형광체 등을 포함하는 파장변환부를 형성하는 경우, 공정상의 한계로 인하여 측면에는 균일하게 파장변환부를 형성하기 어려운 문제가 있는데, 특히, 성장 기판은 반도체층에 비해 현저히 두꺼워 발광소자의 측면 대부분이 성장 기판의 측면에 해당한다. 이러한 발광소자의 측면에 불균일하게 형성된 파장변환부는 발광소자에서 방출되는 광의 문제를 발생시킨다. 예를 들어, 백색 발광소자를 구현하기 위하여 청색 발광 칩을 포함하는 발광소자의 상면 및 측면에 파장변환부를 형성한 경우, 측면에 불균일하게 형성된 파장변환부에 의해 황색고리(yellow ring) 형태의 광이 방출된다. 이는 조명 기구 등에 있어서 매우 치명적인 불량에 해당한다.
따라서, 현재 시장에서 요구하는 수준의 광 출력을 얻고, 방출 광을 균일하게 하기 위하여, 플립칩형 발광 칩을 갖는 발광소자에서 반도체층의 손상없이 성장 기판을 분리할 수 있는 방법이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 성장 기판이 분리되어 광 효율이 향상된 발광소자를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 반도체층을 손상시키지 않고 용이하게 성장 기판을 분리할 수 있는 발광소자 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 광 효율이 향상되며, 발광이 균일한 발광소자를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자 패키지는, 지지 기판, 서로 이격되어 하부에 배치된 전극들을 가지며, 상기 지지 기판 상에 위치하는 발광 칩, 상기 발광 칩의 측면을 둘러싸는 측벽부, 및 상기 전극들의 사이 공간을 채우는 지지부를 포함하고, 상기 발광 칩은 성장 기판으로부터 분리된 것이다.
상기 발광 칩의 측면과 상기 측벽부는 서로 접할 수 있다.
상기 지지부는 상기 발광 칩의 하면과 상기 지지 기판의 상면 사이의 이격 공간을 더 채울 수 있다.
또한, 상기 지지부는 절연성일 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 측벽부와 상기 지지부는 동일 물질로 형성될 수 있다.
나아가, 상기 측벽부는 수지를 포함할 수 있고, 상기 수지는 Si를 포함할 수 있다.
상기 발광소자 패키지는, 상기 발광 칩의 상면을 덮는 파장변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 파장변환부는 상기 측벽부의 상면을 더 덮을 수 있다.
상기 지지 기판은 회로 패턴을 더 포함할 수 있다.
상기 회로 패턴은 상기 지지 기판 하면에 위치하는 리드 패턴을 포함할 수 있다.
한편, 상기 발광 칩은 상면에 형성된 거칠어진 표면을 가질 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 발광 칩은, 제2 도전형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층, 상기 활성층 상에 위치하는 제1 도전형 반도체층, 상기 제2 도전형 반도체층 아래에 위치하며, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결되는 제1 전극 및 제2 전극, 및 상기 제2 도전형 반도체층 및 활성층의 일부가 제거되어 상기 제1 도전형 반도체층의 일부가 노출된 영역으로 구획되는 적어도 하나의 메사를 포함할 수 있고, 상기 메사의 측면은 60 내지 90°의 기울기를 가질 수 있다.
상기 발광 칩은, 상기 메사 아래에 위치하는 반사 금속층을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 칩은, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 전극을 절연시키고, 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 제1 전극을 절연시키는 절연층을 더 포함할 수 있다.
상기 절연층의 적어도 일부분은 상기 제1 전극과 제2 도전형 반도체층 사이 및 제2 전극과 제1 도전형 반도체층 사이에 개재될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자 패키지 제조 방법은, 지지 기판 상에 성장 기판 및 발광 구조체를 포함하는 발광 칩을 배치하되, 상기 성장 기판은 상기 발광 구조체의 상부에 위치하고, 상기 발광 칩은 그 하면에 형성되며 서로 이격된 전극들을 포함하고, 적어도 상기 전극들 사이 영역을 채우는 지지부를 형성하고, 상기 발광 칩의 측면을 둘러싸는 측벽부를 형성하고, 상기 발광 구조체로부터 상기 성장 기판을 분리하는 것을 포함한다.
또한, 상기 성장 기판은 사파이어 기판일 수 있고, 상기 성장 기판은 레이저 리프트 오프를 이용하여 상기 발광 구조체로부터 분리될 수 있다.
상기 지지부와 상기 측벽부는 동일 공정으로 형성될 수 있다.
상기 지지부는 상기 발광 구조체의 하면과 상기 지지 기판의 상면 사이의 이격 공간을 더 채울 수 있다.
상기 제조 방법은, 상기 발광 구조체로부터 상기 성장 기판을 분리한 후, 상기 발광 구조체의 상면을 덮는 파장변환부를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자는, 서로 이격되어 하부에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 발광 칩; 및 상기 제1 전극 및 제2 전극의 적어도 일부의 측면을 감싸되, 상기 제1 전극 및 제2 전극 하면의 적어도 일부를 노출시키는 비아홀을 포함하는 지지부를 포함하고, 상기 발광 칩은 성장 기판으로부터 분리된다.
상기 지지부는 절연성 물질일 수 있고, 상기 절연성 물질은 포토레지스트를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 포토레지스트는 360nm 이상의 파장을 갖는 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
또한, 상기 발광 칩은 자외선 영역의 피크 파장을 갖는 광을 방출할 수 있다.
상기 제1 전극은 제1 전극 패드 및 상기 제1 전극 패드 아래에 위치하는 제1 비아 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 전극은 제2 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드 아래에 위치하는 제2 비아 전극을 포함할 수 있고, 상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극이 하면은 상기 지지부 하부에 노출될 수 있다.
상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극 각각은 상기 지지부 하면을 부분적으로 덮는 연장부를 포함할 수 있다.
상기 발광소자는, 상기 발광 칩의 상면 및 측면을 덮는 파장변환부를 더 포함할 수 있다.
상기 파장변환부는 지지부의 측면을 더 덮을 수 있다.
다른 실시예들에 있어서, 상기 지지부는 광 반사성 물질을 포함할 수 있다.
상기 발광소자는, 상기 제1 비아 전극 및 상기 제2 비아 전극의 측면을 감싸는 반사층을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극 각각은 상기 지지부 하면을 부분적으로 덮는 연장부를 포함할 수 있고, 상기 반사층은 상기 지지부의 하면을 부분적으로 더 덮되, 상기 반사층은 상기 제1 비아 전극과 상기 지지부 사이, 및 상기 제2 비아 전극과 상기 지지부 사이에 개재될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자 제조 방법은, 성장 기판 및 상기 성장 기판 상에 위치하는 발광 구조체를 포함하는 발광 칩을 준비하고; 상기 발광 칩 상에 상기 발광 칩의 상면을 부분적으로 노출시키는 적어도 2개의 비아홀을 포함하는 지지부를 형성하고; 상기 비아홀을 채우는 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극을 형성하고; 상기 발광 구조체로부터 상기 성장 기판을 분리하는 것을 포함한다.
상기 지지부는 절연성 물질을 포함할 수 있고, 상기 절연성 물질은 포토레지스트를 포함할 수 있다.
상기 지지부를 형성하는 것은, 상기 발광 구조체의 상면을 덮는 지지부를 도포하고; 상기 지지부에 자외선 광을 조사하여 패턴 식각하는 것을 포함할 수 있다.
상기 포토레지스트는 360nm 이상의 파장을 갖는 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 가질 수 있다.
상기 제조 방법은, 상기 지지부를 형성하기 전에, 상기 발광 구조체 상에 서로 이격된 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드를 형성하는 것을 더 포함할 수 있고, 상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극 각각은 상기 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드 상에 위치할 수 있다.
상기 제조 방법은, 상기 성장 기판을 분리한 후, 상기 발광 칩의 상기 성장 기판이 분리되어 노출된 면과 상기 발광 칩의 측면을 덮는 파장변환부를 형성하는 것을 더 포함할 수 있다.
상기 파장변환부는 상기 지지부의 측면을 더 덮을 수 있다.
몇몇 실시예들에서, 상기 성장 기판은 레이저 리프트 오프, 화학적 리프트 오프 또는 응력 리프트 오프를 이용하여 상기 발광 구조체로부터 분리될 수 있다.
또한, 상기 제조 방법은, 상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극을 형성하기 전에, 상기 비아홀의 측면을 덮는 반사층을 형성하는 것을 더 포함할 수 있고, 상기 반사층은 상기 제1 비아 전극과 상기 지지부 사이, 및 상기 제2 비아 전극과 상기 지지부 사이에 개재될 수 있다.
본 발명의 발광소자에 따르면, 발광소자는 성장 기판으로부터 분리된 발광 칩을 포함하고, 따라서, 광 효율이 향상된다. 또한, 발광소자가 전극들 사이를 채우는 지지부를 포함함으로써, 발광 칩에 크랙이나 파손이 방지하는 것을 방지할 수 있어서, 발광소자의 신뢰성이 향상될 수 있다. 또한, 성장 기판이 발광 칩으로부터 분리됨으로써, 발광 칩의 두께가 얇아져 방출광이 균일하게 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 발광소자 제조 방법에 따르면, 발광 칩의 발광 구조체에 크랙이나 파손을 발생시키지 않고 용이하게 성장 기판을 발광 구조체로부터 분리할 수 있다. 따라서, 공정 수율이 개선될 수 있고, 제조된 발광소자의 신뢰성 및 광 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래의 발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3 내지 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 14 내지 도 19는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 칩 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 칩을 포함하는 발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 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. 또한, 하나의 구성요소가 다른 구성요소의 "상부에" 또는 "상에" 있다고 기재된 경우 각 부분이 다른 부분의 "바로 상부" 또는 "바로 상에" 있는 경우뿐만 아니라 각 구성요소와 다른 구성요소 사이에 또 다른 구성요소가 있는 경우도 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 발광소자는 지지 기판(230), 발광 칩(100), 측벽부(210), 및 지지부(220)를 포함한다. 나아가, 상기 발광소자는 파장변환부(240)를 더 포함할 수 있다.
지지 기판(230)은 발광소자 저부에 위치하며, 발광 칩(100)을 지지할 수 있는 기판이면 한정되지 않는다. 지지 기판(230)은 절연성 기판, 도전성 기판, 또는 PCB 기판일 수 있으며, 예를 들어, 사파이어 기판, 유리 기판, 실리콘 카바이드 기판, 실리콘 기판, 금속 기판, 세라믹 기판 등일 수 있으며, 특히 본 실시예에 있어서, 지지 기판(230)은 회로 패턴을 포함하는 세라믹 기판일 수 있다.
지지 기판(230)은 그 하면에 배치된 리드 패턴을 포함할 수 있으며, 상기 리드 패턴은 제1 리드 패턴(233) 및 제2 리드 패턴(235)을 포함할 수 있다. 한편, 지지 기판(230)이 회로 패턴을 포함하는 세라믹 기판인 경우, 상기 회로 패턴이 제1 리드 패턴(233)과 제2 리드 패턴(235)을 포함할 수 있다. 제1 리드 패턴(233)과 제2 리드 패턴(235)은 각각 지지 기판(230) 상부에 위치하는 발광 칩(100)의 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 예를 들어, 지지 기판(230)을 관통하는 비아홀(미도시)을 통해 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 이 외에 다양한 방법을 통해 리드 패턴(233, 235)과 전극들(130, 140)이 전기적으로 연결될 수 있다. 예들 들어, 리드 패턴(233, 235)은 지지 기판(230)의 하면, 측면 및 상면을 따라 연장되어 형성됨으로써, 전극들(130, 140)과 접촉될 수 있다.
발광 칩(100)은 지지 기판(230) 상에 위치한다. 발광 칩(100)은 발광 구조체(120), 발광 구조체(120) 아래에 형성된 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 포함할 수 있다.
발광 칩(100)은 발광할 수 있는 소자이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 플립칩형 발광소자, 수직형 발광소자 등일 수 있다. 또한, 발광 칩(100)의 발광 구조체(120)는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층 및 활성층을 포함할 수 있으며, 상기 반도체층들을 성장시키기 위한 성장 기판으로부터 분리된 것일 수 있다. 나아가, 발광 칩(100)은 상면에 형성된 거칠어진 표면(R)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광 칩(100)의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.
제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 발광 구조체(120) 아래에 배치될 수 있다. 제1 전극(130)과 제2 전극(140)은 각각 서로 다른 도전형의 반도체층과 전기적으로 연결될 수 있고, 예를 들어, 제1 전극(130)은 n형 반도체층과 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있고, 제2 전극(140)은 p형 반도체층과 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 전극(130)은 n 전극으로 기능할 수 있고, 제2 전극(140)은 p전극으로 기능할 수 있다.
제1 전극(130)은 제1 전극 패드(131) 및 제1 범프(133)를 포함할 수 있고, 제2 전극(140)은 제2 전극 패드(141) 및 제2 범프(143)를 포함할 수 있다. 제1 전극 패드(131)와 제2 전극 패드(141)는 각각 발광 구조체(120)의 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층 상에 위치할 수 있다. 제1 범프(133) 및 제2 범프(143)는 각각 제1 전극 패드(131)와 제2 전극 패드(141)의 하면으로부터 연장될 수 있고, 지지 기판(230) 상면에 접촉될 수 있다. 한편, 제1 전극 패드(131) 및 제2 전극 패드(141)는 단일층 또는 다중층으로 형성될 수 있으며, 나아가, 반사 금속층(미도시)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광 구조체(120)로부터 방출된 광이 상기 반사 금속층에 의해 반사되어 발광 칩(100)의 광 효율이 향상될 수 있다.
제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어, Ni, Pt, Pd, Rh, W, Ti, Cr, Al, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 발광소자는 두 개의 전극(130, 140)을 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 3개 이상의 전극을 포함하는 경우도 모두 본 발명에 포함된다.
발광 칩(100) 및 발광 구조체(120)의 구성 및 구조에 대해서는 후술하여 더욱 상세하게 설명한다.
측벽부(210)는 지지 기판(230) 상에 위치하며, 상기 발광 칩(100)의 측면을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 즉, 측벽부(210)는 지지 기판(230)의 외곽 테두리 상에 형성될 수 있으며, 이에 따라, 측벽부(210)에 의해 둘러싸인 캐비티가 지지 기판(230) 상에 형성될 수 있다. 발광 칩(100)은 상기 캐비티 내에 위치할 수 있다. 또한, 측벽부(210)는 발광 칩(100)의 측면, 보다 구체적으로는 발광 구조체(120)의 측면과 접할 수 있다. 측벽부(210)가 발광 칩(100)의 측면에 접하도록 형성됨으로써, 발광 구조체(120)로부터 성장 기판(미도시)을 분리할 때, B-B' 선 주변에서 발광 구조체(120)에 크랙이 발생하거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 측벽부(210)가 발광 칩(100)의 측면과 접하도록 형성되어, 발광 칩(100)을 안정적으로 지지할 수 있다. 이와 관련하여서는 후술하여 상세하게 설명한다. 나아가, 측벽부(210)의 상면은 발광 칩(100)의 상면보다 높은 위치에 있을 수 있다.
측벽부(210)는 수지를 포함할 수 있으며, 상기 수지는 Si 또는 다양한 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 이때, 상기 수지는 절연성일 수 있다. 이와 달리, 측벽부(210)는 금속을 포함할 수 있으며, 측벽부(210)가 금속을 포함하는 경우에 측벽부(210)가 발광 구조체(120)의 측면과 접하는 부분에 절연막(미도시)이 더 형성될 수 있다. 이에 따라, 발광 구조체(120)의 n형 반도체층과 p형 반도체층이 서로 연결되어 쇼트가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
나아가, 측벽부(210)는 반사성을 가질 수 있다. 예를 들어, 측벽부(210)가 수지를 포함하는 경우, 상기 수지는 Si를 포함하는 반사성 수지일 수 있고, 또는 TiO2 입자와 같은 반사성 입자를 포함할 수도 있다. 이와 달리, 측벽부(210)가 금속을 포함하는 경우, Ag와 같은 고 반사성 금속을 포함할 수 있다. 측벽부(210)가 반사성을 가짐으로써, 발광 구조체(120)로부터 발광된 광이 반사되어 상기 발광소자의 광 효율이 향상될 수 있다.
지지부(220)는 지지 기판(230) 상에 위치하며, 적어도 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 사이를 채울 수 있다. 나아가, 지지부(220)는 전극들(130, 140)과 측벽부(210) 사이의 이격 공간을 더 채울 수 있다. 지지부(220)가 전극들(130, 140) 사이의 공간을 채움으로써, 발광 구조체(120)로부터 성장 기판(미도시)을 분리할 때 B-B' 선 주변 영역의 발광 구조체(120)에 크랙이 발생하거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이와 관련하여서는 후술하여 상세하게 설명한다.
지지부(220)는 절연성일 수 있으며, 수지를 포함할 수 있다. 상기 수지는 Si 또는 다양한 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 상기 지지부(220)가 절연성을 가짐으로써, 제1 전극(130)과 제2 전극(140)이 전기적으로 절연될 수 있다. 또한, 지지부(220)는 반사성을 가질 수 있으며, 지지부(220)가 수지를 포함하는 경우에, 상기 수지는 Si를 포함하는 반사성 수지일 수 있다. 또는, 상기 수지는 TiO2입자와 같은 반사성 입자를 포함할 수도 있다. 지지부(220)가 반사성을 가짐으로써, 발광 구조체(120)로부터 방출된 광이 상부로 반사되어 발광소자의 광 효율이 향상될 수 있다.
한편, 측벽부(210)와 지지부(220)는 동일한 물질로 형성될 수 있고, 나아가, 도시된 바와 달리 서로 일체로 형성될 수도 있다. 측벽부(210)와 지지부(220)가 동일한 물질로 형성되는 경우, Si를 포함하는 수지로 형성될 수 있다.
파장변환부(240)는 발광 칩(100)의 상면을 덮을 수 있고, 나아가, 측벽부(210)의 상면을 더 덮을 수 있다.
파장변환부(240)는 형광체 및 수지를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 수지와 혼합되어, 수지 내에 무작위로 또는 균일하게 배치될 수 있다. 파장변환부(240)는 발광 칩(100)에서 방출된 광을 다른 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자에서 방출되는 광을 다양하게 할 수 있으며, 백색 발광소자를 구현할 수 있다.
상기 수지는 에폭시 수지나 아크릴 수지와 같은 폴리머 수지, 또는 실리콘 수지를 포함할 수 있으며, 형광체를 분산시키는 매트릭스 역할을 할 수 있다.
형광체는 발광 칩(100)에서 방출된 광을 여기시켜 다른 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 상기 형광체는 통상의 기술자에게 널리 알려진 다양한 형광체들을 포함할 수 있고, 예를 들어, 가넷형 형광체, 알루미네이트 형광체, 황화물 형광체, 산질화물 형광체, 질화물 형광체, 불화물계 형광체, 규산염 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 파장변환부(240) 내에 포함된 형광체 및 수지, 파장변환부(240)의 두께 등을 조절함으로써, 발광소자에서 방출되는 광의 특성을 임의로 조절할 수 있다.
상기 발광소자에 따르면, 성장 기판이 제거된 발광 칩(100)을 포함하여, 발광 효율이 향상될 수 있다. 또한, 지지부(220)가 전극들(130, 140) 사이를 채우도록 형성됨으로써, 발광 칩(100)의 발광 구조체(120)에 크랙이나 깨짐이 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 발광소자의 신뢰성 및 광 효율이 향상될 수 있다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 3을 참조하면, 지지 기판(230) 상에 발광 칩(100a)을 배치한다. 또한, 도시된 바와 같이, 지지 기판(230) 상에 복수의 발광 칩(100a)들을 서로 이격시켜 배치할 수도 있다.
발광 칩(100a)은 성장 기판(110)과 발광 구조체(120)를 포함하고, 또한, 그 하부에 서로 이격되어 형성된 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)을 포함한다. 발광 칩(100a)은 도 2를 참조하여 설명한 발광 칩(100)과 대체로 유사하나, 상부에 위치하는 성장 기판(110)을 더 포함한다는 점에서 차이가 있다. 이하, 차이점에 대해서 상세하게 설명한다.
성장 기판(110)은 발광 구조체(120)를 성장시킬 수 있는 기판이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 질화갈륨 기판, 질화알루미늄 기판, 실리콘 기판 등일 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 성장 기판(110)은 패터닝된 사파이어 기판(PSS)일 수 있다.
한편, 발광 칩(100a)은 지지 기판(230) 상에 실장되어 배치될 수 있으며, 발광 칩(100a)의 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)의 하면과 지지 기판(230)의 실장면 사이에 전도성 접착제 등을 형성하여 발광 칩(100a)이 지지 기판(230) 상에 배치되도록 할 수 있다. 또한, 상기 전도성 접착제 대신 금속층, 예를 들어, AuSn을 포함하는 금속층을 이용하여 발광 칩(100a)이 지지 기판(230) 상에 실장 배치되도록 할 수 있다.
지지 기판(230)은 도 2를 참조하여 설명한 것과 대체로 유사하다. 다만, 지지 기판(230) 상에 복수의 발광 칩(100a)들을 배치하는 경우, 지지 기판(230)의 회로 패턴 및 리드 패턴(233, 235)은 각각의 발광 칩(100a)에 대응하는 위치에 형성될 수 있다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 발광 칩(100a)의 전극들(130, 140)과 지지 기판(230)의 리드 패턴(233, 235)들이 서로 대응하여 전기적으로 연결되도록 복수의 리드 패턴(233, 235)들이 형성될 수 있다.
이어서, 도 4를 참조하면, 적어도 전극들(130, 140) 사이의 영역을 채우는 지지부(220)를 형성하고, 발광 칩(100a)의 측면을 둘러싸는 측벽부(210)를 형성한다.
지지부(220)는 전극들(130, 140) 사이의 영역을 채울 수 있으며, 나아가, 발광 구조체(120)와 지지 기판(230) 사이의 다른 공간을 모두 채울 수도 있다. 이에 따라, 측벽부(210)의 일부 측면과 지지부(220)는 서로 접할 수 있다.
지지부(220)는 수지를 포함할 수 있으며, 상기 수지는 Si 또는 다양한 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 수지는 절연성일 수 있다. 지지부(220)가 수지를 포함하는 경우, 점성을 갖는 수지를 지지 기판(230) 상에 도포하여 전극들(130, 140) 사이의 영역을 채우도록 형성한 후, 이를 경화시킴으로써 지지부(220)가 형성될 수 있다. 이때, 상기 수지는 전극들(130, 140) 사이의 영역뿐만 아니라, 발광 구조체(120)와 지지 기판(230) 사이의 다른 공간도 더 채우도록 형성될 수도 있다.
측벽부(210)는 수지를 포함할 수 있으며, 상기 수지는 Si 또는 다양한 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 이때, 상기 수지는 절연성일 수 있다. 이와 달리, 측벽부(210)는 금속을 포함할 수 있으며, 측벽부(210)가 금속을 포함하는 경우에 측벽부(210)가 발광 구조체(120)의 측면과 접하는 부분에 절연막(미도시)이 더 형성될 수 있다.
측벽부(210)가 수지를 포함하는 경우, 점성을 갖는 수지를 발광 칩(100a) 측면을 둘러싸도록 도포하여 형성한 후, 이를 경화시킴으로써 측벽부(210)가 형성될 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 복수의 발광 칩(100a)들을 지지 기판(230)에 배치한 경우에는, 발광 칩(100a)들의 사이 영역을 수지로 채운 후, 이를 경화시켜 측벽부(210)를 형성할 수도 있다. 한편, 측벽부(210)가 금속을 포함하는 경우, 도금 및 증착 기술을 이용하여 측벽부(210)를 형성할 수도 있다. 또한, 측벽부(210)의 상면은 발광 칩(100a)의 상면과 대체로 나란하도록(flush) 형성될 수 있고, 이에 따라, 측벽부(210)가 발광 칩(100a)을 안정적으로 지지할 수 있다.
한편, 지지부(220)와 측벽부(210)는 동일한 물질일 수 있으며, 나아가, 동일 공정을 통해서 일체로 형성될 수도 있다. 예를 들어, 지지 기판(230) 상에 점성을 갖는 수지를 도포하여 배치된 발광 칩(100a)들과 지지 기판(230) 사이의 공간, 및 발광 칩(100a)들 사이의 공간을 채우도록 형성한 후, 상기 수지를 경화시킴으로써 지지부(220)와 측벽부(210)를 하나의 공정을 통해 일체로 형성할 수도 있다. 이에 따라, 공정을 더욱 간소화시킬 수 있다.
덧붙여, 지지부(220) 및 측벽부(210)는 반사성을 가질 수 있고, 이에 따라, TiO2 입자와 같은 반사성 입자를 포함할 수도 있다. 지지부(220) 및 측벽부(210)가 수지를 포함하는 경우, 반사성 입자와 수지를 혼합하여 도포한 후 경화시킴으로써, 반사성을 갖는 지지부(220) 및 측벽부(210)를 형성할 수 있다. 이와 달리, 측벽부(210)가 금속을 포함하는 경우, Ag와 같은 고 반사성 금속을 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5를 참조하면, 발광 칩(100a)의 발광 구조체(120)로부터 성장 기판(110)을 분리한다. 이에 따라, 발광 구조체(120)의 상면이 노출될 수 있다.
성장 기판(110)은 레이저 리프트 오프, 화학적 리프트 오프, 응력 리프트 오프 등 다양한 기판 분리 기술을 이용하여 분리될 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 성장 기판(110)이 패터닝된 사파이어 기판일 경우, 레이저 리프트 오프를 이용하여 발광 구조체(120)로부터 성장 기판(110)을 분리할 수 있다. 이때, 레이저는 KrF 엑시머 레이저를 이용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 종래의 발광소자 제조 방법에 따르면, 성장 기판 분리시에 반도체층에 크랙이 발생하거나 반도체층이 파손되는 문제가 있었다. 특히, 플립칩 형태의 발광 칩을 지지 기판에 실장한 후에 성장 기판을 분리할 때, 상대적으로 응력이 집중되기 쉬운 전극들 사이의 반도체층 영역에서 크랙이나 파손이 쉽게 발생하여 발광소자의 불량이 발생하였다. 그러나, 본 발명의 제조 방법에 따르면, 발광 구조체(120) 아래의 전극들(130, 140) 사이의 영역을 지지부(220)로 채움으로써, B-B' 선 주변의 발광 구조체(120) 영역이 충분히 지지될 수 있다. 또한, 측벽부(210)에 의해 발광 칩(100)이 더욱 견고하여 지지될 수 있다. 따라서, 성장 기판(110) 분리시에도 발광 구조체(120)의 특정 영역에 응력이 집중되는 것을 방지할 수 있고, 크랙이 발생하거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이에 따라, 발광소자 제조 공정 수율이 매우 향상될 수 있으며, 제조된 발광소자의 신뢰성도 향상될 수 있다.
이어서, 도 6을 참조하면, 성장 기판(110)이 분리되어 노출된 발광 구조체(120)의 상면에 거칠어진 표면(R)을 형성할 수 있다.
상기 거칠어진 표면(R)은 건식 식각 및/또는 습식 식각을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, KOH 및 NaOH 중 적어도 하나를 포함하는 용액을 이용하여 습식 식각함으로써 거칠어진 표면(R)이 형성될 수 있으며, 또는 PEC 식각을 이용할 수도 있다. 또한, 건식 식각과 습식 식각을 조합하여 거칠어진 표면(R)을 형성할 수도 있다. 상술한 거칠어진 표면(R)을 형성하는 방법들은 예시들에 해당하며, 통상의 기술자에게 공지된 다양한 방법을 이용하여 발광 구조체(120) 표면에 거칠어진 표면(R)을 형성할 수 있다. 발광 구조체(120)의 표면에 거칠어진 표면(R)을 형성함으로써, 발광 칩(100)의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 7을 참조하면, 발광 칩(100)의 상면을 덮는 파장변환부(240)를 형성할 수 있다. 나아가, 상기 파장변환부(240)가 측벽부(210)의 상면을 더 덮도록 형성할 수 있다.
파장변환부(240)는 도 2를 참조하여 설명한 바와 대체로 유사하며, 형광체와 수지가 혼합된 물질을 발광 칩(100) 상부에 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 다만, 이러한 파장변환부(240)의 형성 방법은 일례에 불과하며, 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방법들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 스프레이, 증착 등의 방법을 이용하여 파장변환부(240)를 형성할 수도 있으며, 시트 형태로 제조된 파장변환부(240)를 발광 칩(100) 상에 접착하여 형성할 수도 있다.
한편, 도시된 바와 같이, 지지 기판(230) 상에 복수의 발광 칩(100)을 배치하여 발광소자를 제조하는 경우, 파장변환부(240)를 형성한 후에 측벽부(210)를 분리하여 개별 발광소자 단위로 분할함으로써 도 2에 도시된 것과 같은 발광소자가 제공될 수 있다.
본 제조 방법에 따르면, 성장 기판(110)을 발광 구조체(120)로부터 용이하게 분리할 수 있으며, 분리시 발광 구조체(120)에 발생할 수 있는 크랙이나 파손을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 발광소자는 발광 칩 및 지지부(250)를 포함한다. 나아가, 상기 발광소자는 파장변환부(240), 및 반사층(170)을 더 포함할 수 있다.
상기 발광 칩은 발광 구조체(120) 및 발광 구조체(120)의 하부에 배치된 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)을 포함할 수 있다. 상기 발광 칩은 발광할 수 있는 소자이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 플립칩형 발광소자, 수직형 발광소자 등일 수 있다. 또한, 발광 칩의 발광 구조체(120)는 제1 도전형 반도체층(121), 제2 도전형 반도체층(125) 및 활성층(123)을 포함할 수 있으며, 상기 반도체층들을 성장시키기 위한 성장 기판으로부터 분리된 것일 수 있다. 나아가, 발광 칩은 상면에 형성된 거칠어진 표면(R)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광 칩의 광 추출 효율이 향상될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 발광 칩은 제2 도전형 반도체층(125) 및 활성층(123)의 일부가 제거되어 제1 도전형 반도체층(121)이 부분적으로 노출된 구조를 가질 수 있다. 즉, 본 실시예의 발광 칩은 메사 식각된 형태로 형성될 수 있다. 이에 따라, 노출된 제1 도전형 반도체층(121) 및 제2 도전형 반도체층(125) 각각에 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)이 접촉되어 전기적으로 연결될 수 있다. 다만, 상기 발광 칩의 구조는 예시적인 것이고 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다양한 다른 구조로 형성되어 제1 전극 및 제2 전극이 각각 서로 다른 도전형의 반도체층에 전기적으로 연결된 형태의 발광 칩을 이용한 경우도 본 발명에 포함된다. 예를 들어, 도 14 내지 도 19를 참조하여 설명되는 발광 구조체의 구조 역시 본 실시예에 적용될 수 있다.
제1 전극(150) 및 제2 전극(160)은 발광 구조체(120)의 하부에 배치될 수 있으며, 도시된 바와 같이, 각각 제1 도전형 반도체층(121) 및 제2 도전형 반도체층(125)에 접촉될 수 있다. 제1 전극(150)은 제1 전극 패드(151) 및 제1 비아 전극(153)을 포함할 수 있고, 제2 전극(160)은 제2 전극 패드(161) 및 제2 비아 전극(163)을 포함할 수 있다.
제1 전극 패드(151)는 제1 도전형 반도체층(121)과 제1 비아 전극(153) 사이에 위치할 수 있으며, 제1 전극 패드(151)의 폭은 제1 비아 전극(153)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 제1 비아 전극(153)은 지지부(250)를 관통할 수 있고, 이에 따라, 제1 비아 전극(153)의 하면이 지지부(250)의 하부에 노출될 수 있다. 나아가, 제1 비아 전극(153)은 지지부(250)의 하면을 부분적으로 덮는 연장부를 포함할 수 있고, 이에 따라, 상기 발광소자가 다른 기판 등에 실장될 때 안정적인 전기적 연결을 구성할 수 있다.
제2 전극 패드(161)는 제2 도전형 반도체층(125)과 제2 비아 전극(163) 사이에 위치할 수 있으며, 제2 전극 패드(161)의 폭은 제2 비아 전극(163)의 폭보다 크게 형성될 수 있다. 제2 비아 전극(163)은 지지부(250)를 관통할 수 있고, 이에 따라, 제2 비아 전극(163)의 하면이 지지부(250)의 하부에 노출될 수 있다. 나아가, 제2 비아 전극(163)은 지지부(250)의 하면을 부분적으로 덮는 연장부를 포함할 수 있고, 이에 따라, 상기 발광소자가 다른 기판 등에 실장될 때 안정적인 전기적 연결을 구성할 수 있다.
한편, 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)은 금속을 포함할 수 있고, 예를 들어, Ni, Pt, Pd, Rh, W, Ti, Cr, Al, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 전극(150) 및 제2 전극(160)은 각각 반사층(미도시) 및 장벽층(미도시)을 포함할 수 있고, 상기 장벽층은 반사층을 덮을 수 있다. 상기 반사층은 높은 반사도를 갖는 물질, 예를 들어, Ag 등을 포함할 수 있다. 또한, 장벽층은 반사층의 금속이 확산되어 전기적 및 광학적 특성 저하를 방지할 수 있으며, 예를 들어, Ni 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 발광소자는, 제1 및 제2 비아 전극(153, 163)의 측면을 감싸는 고반사성 반사층(170)을 더 포함할 수 있다. 즉, 상기 반사층은 제1 및 제2 비아 전극(153, 163)이 채워지는 지지부(250)의 비아홀의 측벽을 덮을 수 있고, 나아가, 지지부(250)의 하면을 부분적으로 덮을 수 있다. 이에 따라, 반사층(170)은 제1 및 제2 비아 전극(153, 163)과 지지부(250) 사이에 개재될 수 있다. 반사층(170)은 Ag를 포함할 수 있다. 발광소자가 반사층(170)을 더 포함함으로써, 발광 효율이 향상될 수 있다.
본 실시예에서, 상기 발광소자는 두 개의 전극(150, 160)을 포함하는 것으로 설명하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 3개 이상의 전극을 포함하는 경우도 모두 본 발명에 포함된다. 예를 들어, 제1 및 제2 전극(150, 160)이 2개 이상의 비아 전극들을 포함할 수 있다.
지지부(250)는 발광 구조체(120) 아래에 위치할 수 있으며, 또한 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)의 적어도 일부 측면을 감쌀 수 있다. 덧붙여, 도 8에 도시된 바와 같이, 제1 전극(150) 및 제2 전극(160) 하면의 적어도 일부는 지지부(250)의 하부에 노출될 수 있다.
특히, 지지부(250)는 제1 전극(150) 및 제2 전극(160)의 사이를 채울 수 있고, 이에 따라, 발광 구조체(120)로부터 성장 기판(미도시)을 분리할 때 제1 전극(150) 및 제2 전극(160) 사이에 영역의 발광 구조체(120)에 크랙이 발생하거나 파손되는 것을 방지할 수 있다. 이와 관련하여서는 후술하여 상세하게 설명한다.
지지부(250)는 절연성 물질을 포함할 수 있고, 다양한 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 절연성 물질은 포토레지스트를 포함할 수 있고, 상기 지지부(250)는 360nm 이상의 파장의 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 360nm 이상의 파장의 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 가질 수 있는 포토레지스트는, 예를 들어, SU8과 같은 에폭시 계열의 포토레지스트를 포함할 수 있다. 지지부(250)가 SU8을 포함하는 경우, 자외선 광에 대해서 높은 광 투과성을 가질 수 있다. 따라서 발광 구조체(120)에서 방출되는 광이 자외선 영역의 피크 파장을 갖는 광일 경우, 발광소자의 발광 효율이 향상될 수 있다. 지지부(220)가 절연성을 가짐으로써, 제1 전극(150)과 제2 전극(160)을 효과적으로 절연시킴과 동시에, 발광 구조체(120)를 지지하여 발광소자의 파손 등을 방지할 수 있다.
한편, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 지지부(250)는 반사성 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 지지부(250)는 TiO2 또는 SiO2 성분의 필러를 포함하는 수지를 포함할 수 있다.
파장변환부(240)는 발광 칩의 상면을 덮을 수 있고, 나아가, 발광 칩의 측면과 지지부(250)의 측면을 더 덮을 수 있다.
파장변환부(240)는 형광체 및 수지를 포함할 수 있으며, 상기 형광체는 수지와 혼합되어, 수지 내에 무작위로 또는 균일하게 배치될 수 있다. 파장변환부(240)는 발광 칩에서 방출된 광을 다른 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 발광소자에서 방출되는 광을 다양하게 할 수 있으며, 백색 발광소자를 구현할 수 있다.
상기 수지는 에폭시 수지나 아크릴 수지와 같은 폴리머 수지, 또는 실리콘 수지를 포함할 수 있으며, 형광체를 분산시키는 매트릭스 역할을 할 수 있다.
형광체는 발광 칩(100)에서 방출된 광을 여기시켜 다른 파장의 광으로 변환시킬 수 있다. 상기 형광체는 통상의 기술자에게 널리 알려진 다양한 형광체들을 포함할 수 있고, 예를 들어, 가넷형 형광체, 알루미네이트 형광체, 황화물 형광체, 산질화물 형광체, 질화물 형광체, 불화물계 형광체, 규산염 형광체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
한편, 파장변환부(240) 내에 포함된 형광체 및 수지, 파장변환부(240)의 두께 등을 조절함으로써, 발광소자에서 방출되는 광의 특성을 임의로 조절할 수 있다.
본 실시예에 따르면, 발광 칩은 성장 기판을 포함하지 않으므로, 성장 기판의 두께로 인한 파장변환부의 불균일성을 해소할 수 있다. 이에 따라, 발광소자에서 방출되는 광을 균일하게 할 수 있으므로, 황색고리 형태의 광이 형성되는 문제가 발생하지 않는다. 또한, 본 실시예의 발광소자는 지지 기판을 이용하지 않으므로, 소형화될 수 있어서 다양한 어플리케이션에 적용될 수 있으며, 웨이퍼 레벨의 발광소자가 구현될 수 있다.
도 9 내지 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광소자 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명하는 제조 방법을 통해 도 8에 도시된 발광소자가 제공될 수 있다. 한편, 도 9 내지 도 13을 참조하여 설명되는 발광소자 제조 방법은, 발광 구조체(120)를 메사 식각하는 것으로 설명되나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 발광 구조체(120)의 구조는 다양하게 변경될 수 있다.
도 9를 참조하면, 성장 기판(110) 및 성장 기판(110) 상에 위치하는 발광 구조체(120)를 포함하는 발광 칩을 준비한다.
성장 기판(110)은 발광 구조체(120)를 성장시킬 수 있는 기판이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 질화갈륨 기판, 질화알루미늄 기판, 실리콘 기판 등일 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 성장 기판(110)은 패터닝된 사파이어 기판(PSS) 또는 질화물 기판일 수 있다.
발광 구조체(120)는 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123) 및 제2 도전형 반도체층(125)을 포함할 수 있으며, 상기 반도체층들은 질화물계 반도체를 포함할 수 있다. 발광 구조체(120)는, 예를 들어, MOCVD와 같은 성장 기술을 이용하여 성장 기판(110) 상에 성장되어 형성될 수 있다.
이어서, 도 10을 참조하면, 발광 구조체(120)의 제2 도전형 반도체층(125) 및 활성층(123)을 부분적으로 제거하여 제1 도전형 반도체층(121)을 노출시키고, 노출된 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(125) 상에 각각 제1 전극 패드(151) 및 제2 전극 패드(161)를 형성한다. 제1 전극 패드(151) 및 제2 전극 패드(161)는 증착 및 리프트 오프 기술을 이용하여 형성할 수 있다.
한편, 제1 전극 패드(151) 및 제2 전극 패드(161) 형성 공정은 생략될 수도 있고, 이와 달리, 지지부(250)를 먼저 형성한 후에 형성할 수도 있다.
도 11을 참조하면, 발광 구조체(120) 상에 발광 구조체(120)의 상면을 부분적으로 노출시키는 적어도 2개의 비아홀(255)을 포함하는 지지부(250)를 형성한다. 비아홀(255)에 의해 제1 전극 패드(151) 및 제2 전극 패드(161)가 각각 적어도 부분적으로 노출될 수 있다.
지지부(250)는 절연성 물질을 포함할 수 있고, 절연성 물질은 포토레지스트를 포함할 수 있다. 이때, 지지부(250)는 360nm 이상의 파장의 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 가질 수 있다. 360nm 이상의 파장의 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 가질 수 있는 포토레지스트는, 예를 들어, SU8과 같은 에폭시 계열의 포토레지스트를 포함할 수 있다. 지지부(250)는 다양한 방법을 통해 형성될 수 있고, 예를 들어, 지지부(250)가 SU8을 포함하는 경우, 광을 이용한 패턴 식각이 이용될 수 있다. 구체적으로 설명하면, 발광 구조체(120) 상면을 덮는 지지부(250)를 도포하고, SU8의 감광 특성을 이용하여 자외선 광을 지지부(250)에 조사함으로써 지지부(250)가 패턴 식각될 수 있다. 이에 따라, 도 11에 도시된 바와 같은 비아홀(255)이 형성될 수 있다.
한편, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 지지부(250)는 반사성 물질을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 지지부(250)는 TiO2 또는 SiO2 성분의 필러를 포함하는 수지를 포함할 수 있다.
본 실시예에서는 비아홀(255)이 제1 전극 패드(151) 및 제2 전극 패드(161)를 각각 노출시키도록 2개로 형성되는 것으로 설명되나, 이에 한정되지 않고, 비아홀(255)은 3개 이상으로 형성될 수도 있다.
본 실시예에 따르면, 지지부(250)를 먼저 형성하고 비아 전극들(153, 163)을 형성하므로, 제1 전극(150)과 제2 전극(160) 사이에 지지부(250)를 더욱 효과적으로 형성할 수 있다. 따라서, 지지부(250)가 발광 구조체(120)를 더욱 안정적으로 지지할 수 있다.
이어서, 도 12를 참조하면, 비아홀(255)을 채우는 제1 비아 전극(153) 및 제2 비아 전극(163)을 형성한다. 제1 비아 전극(153) 및 제2 비아 전극(163)은 각각 제1 전극 패드(151) 및 제2 전극 패드(161)와 접촉하는 부분의 비아홀(255)을 채우도록 형성된다. 나아가, 제1 및 제2 비아 전극(153, 163)은 지지부(250)를 부분적으로 덮는 연장부를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 비아 전극(153, 163)은 동시에, 또는 별개로 형성될 수 있고, 예를 들어, 전자선 증착과 같은 증착 기술을 이용하여 형성될 수 있다.
한편, 제1 비아 전극(153)과 제2 비아 전극(163)을 형성하기 전에, 비아홀(255)의 측면을 덮는 반사층(170)을 더 형성할 수 있다. 나아가, 반사층(170)은 지지부(250)의 상면을 부분적으로 더 덮도록 형성될 수 있고, 이 경우, 반사층(170)은 제1 비아 전극(153)과 제2 비아 전극(163) 사이에 개재될 수 있다. 반사층(170)은 Ag를 포함할 수 있고, 증착 및 리프트 오프 기술을 이용하여 원하는 두께로 원하는 위치에 형성할 수 있다.
도 13을 참조하면, 발광 구조체(120)로부터 성장 기판(110)을 분리한다. 이에 따라, 발광 구조체(120)의 상면이 노출될 수 있다.
성장 기판(110)은 레이저 리프트 오프, 화학적 리프트 오프, 응력 리프트 오프 등 다양한 기판 분리 기술을 이용하여 분리될 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 성장 기판(110)이 패터닝된 사파이어 기판일 경우, 레이저 리프트 오프를 이용하여 발광 구조체(120)로부터 성장 기판(110)을 분리할 수 있다. 이때, 레이저는 KrF 엑시머 레이저를 이용할 수 있다. 또한, 성장 기판(110)이 질화물계 기판인 경우, 화학적 리프트 오프 또는 응력 리프트 오프를 이용할 수 있으며, 분리된 성장 기판(110)은 다시 재사용될 수 있다. 따라서, 공정 단가가 절감될 수 있다.
성장 기판(110) 분리 공정에 있어서, 지지부(250)는 지지 기판과 같이 발광 구조체(120)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 따라서, 발광 구조체(120) 아래의 전극들(150, 160) 사이의 영역이 지지부(250)에 의해 지지됨으로써, 성장 기판(110) 분리시에 발광 구조체(120)에 응력이 집중되어 크랙이나 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 지지 기판 대신 지지부(250)에 의해 발광 구조체(120)가 지지되므로, 웨이퍼 레벨 발광소자 패키지가 구현될 수 있다.
이어서, 성장 기판(110)이 분리되어 노출된 발광 구조체(120)의 상면에 거칠어진 표면(R)을 형성할 수 있고, 나아가, 발광 구조체(120)와 지지부(250)를 덮는 파장변환부(240)을 더 형성할 수 있다. 이에 따라, 도 8에 도시된 바와 같은 발광소자가 제공될 수 있다.
상기 거칠어진 표면(R)은 건식 식각 및/또는 습식 식각을 이용하여 형성할 수 있다. 예를 들어, KOH 및 NaOH 중 적어도 하나를 포함하는 용액을 이용하여 습식 식각함으로써 거칠어진 표면(R)이 형성될 수 있으며, 또는 PEC 식각을 이용할 수도 있다. 또한, 건식 식각과 습식 식각을 조합하여 거칠어진 표면(R)을 형성할 수도 있다. 상술한 거칠어진 표면(R)을 형성하는 방법들은 예시들에 해당하며, 통상의 기술자에게 공지된 다양한 방법을 이용하여 발광 구조체(120) 표면에 거칠어진 표면(R)을 형성할 수 있다. 발광 구조체(120)의 표면에 거칠어진 표면(R)을 형성함으로써, 발광소자의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
파장변환부(240)는 형광체와 수지가 혼합된 물질을 발광 칩 및 지지부(250)를 덮도록 도포한 후 경화시킴으로써 형성될 수 있다. 다만, 이러한 파장변환부(240)의 형성 방법은 일례에 불과하며, 통상의 기술자에게 알려진 다양한 방법들을 이용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 스프레이, 증착 등의 방법을 이용하여 파장변환부(240)를 형성할 수도 있다.
본 제조 방법에 따르면, 성장 기판(110)을 발광 구조체(120)로부터 용이하게 분리할 수 있으며, 분리시 발광 구조체(120)에 발생할 수 있는 크랙이나 파손을 방지할 수 있다.
도 14 내지 도 19은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 칩 및 그 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한 발광소자 및 도 8 내지 도 13을 참조하여 설명한 발광소자에 있어서, 발광 칩은 성장 기판(110)이 제거된 것이면 제한되지 않고 적용될 수 있다. 따라서, 본 실시예에 설명하는 발광 칩의 제조 방법 및 구성은 일례에 해당하는 것이며, 본 발명을 제한하는 것은 아니다.
도 14를 참조하면, 성장 기판(110) 상에 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123), 및 제2 도전형 반도체층(125)을 형성한다.
성장 기판(110)은 반도체층들(121, 123, 125)을 성장시킬 수 있는 기판이면 한정되지 않으며, 예를 들어, 사파이어 기판, 실리콘 카바이드 기판, 질화갈륨 기판, 질화알루미늄 기판, 실리콘 기판 등일 수 있다. 특히, 본 실시예에 있어서, 성장 기판(110)은 패터닝된 사파이어 기판(PSS)일 수 있다.
제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123) 및 제2 도전형 반도체층(125)은 Ⅲ-Ⅴ 계열 화합물 반도체를 포함할 수 있고, 예를 들어, (Al, Ga, In)N과 같은 질화물계 반도체를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121)은 n형 불순물 (예를 들어, Si)을 포함할 수 있고, 제2 도전형 반도체층(125)은 p형 불순물 (예를 들어, Mg)을 포함할 수 있다. 또한, 그 반대일 수도 있다. 활성층(123)은 다중양자우물 구조(MQW)를 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(125)은 단일층 또는 다중층일 수 있다.
제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123), 및 제2 도전형 반도체층(125)은 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), MBE(Molecular Beam Epitaxy) 또는 HVPE(Hydride Vapor Phase Epitaxy) 등의 기술을 이용하여 성장 기판(110) 상에 성장될 수 있다.
도시되지 않았으나, 성장 기판(110)과 제1 도전형 반도체층(121) 사이에 버퍼층(미도시)이 더 형성될 수 있고, 또한, 성장 기판(110) 분리를 용이하게 하기 위한 추가적인 다른 층들이 더 개재될 수도 있다. 예를 들어, 레이저 리프트 오프 과정에서 레이저를 흡수하는 언도프 GaN층이 더 개재될 수 있다.
이하, Ⅲ-Ⅴ 계열 화합물 반도체를 포함하는 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123) 및 제2 도전형 반도체층(125)과 관련되어 공지된 구체적인 구성 및 특징들에 대해서는 자세한 설명을 생략한다.
도 15를 참조하면, 제2 도전형 반도체층(125) 및 활성층(123)의 일부를 제거하여 홈(305)을 형성한다. 이에 따라, 홈(305)의 하면에 제1 도전형 반도체층(121)의 일부가 노출될 수 있고, 상기 홈(305)에 의해 제2 도전형 반도체층(125) 및 활성층(123)을 포함하는 메사(M)가 형성될 수 있다. 나아가, 홈(305)을 형성하는 과정에서, 제1 도전형 반도체층(121)의 일부가 더 제거될 수 있다.
상기 홈(305)은 건식 식각을 이용하여 형성될 수 있고, 이때, 홈(305)의 측벽 기울기는 60 내지 90°의 각도로 형성될 수 있다. 홈(305)의 측벽 기울기를 60°이상의 형성함으로써, 메사(M) 상면의 너비를 증대시킬 수 있다.
이어서, 도 16을 참조하면, 메사(M) 상에 금속층(320)을 형성한다. 금속층(320)은 반사 금속층(321) 및 커버 금속층(323)을 포함할 수 있다. 커버 금속층(323)은 반사 금속층(321)의 상면 및 측면을 덮을 수 있고, 이에 따라, 반사 금속층(321)이 외부에 노출되지 않을 수 있다.
반사 금속층(321)은 광을 반사시키는 역할을 할 수 있고, 또한, 제2 도전형 반도체층(125)과 전기적으로 연결된 전극 역할을 할 수도 있다. 따라서, 반사 금속층(321)은 높은 반사도를 가지면서 오믹 접촉을 형성할 수 있는 물질을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 반사 금속층은, 예를 들어, Ni, Pt, Pd, Rh, W, Ti, Al, Ag 및 Au 중 적어도 하나를 포함하는 금속을 포함할 수 있다. 커버 금속층(323)은 반사 금속층(321)과 다른 물질의 상호 확산을 방지한다. 이에 따라, 반사 금속층(321)의 손상에 의한 접촉 저항 증가 및 반사도 감소를 방지할 수 있다. 커버 금속층(323)은 Ni, Cr, Ti을 포함할 수 있으며, 다중층으로 형성될 수 있다.
반사 금속층(321)가 커버 금속층(323)은 전자선 증착(E-beam evaporation) 또는 스퍼터(sputter) 방식을 이용하여 반도체층들(121, 123, 125) 상에 형성될 수 있으며, 리프트 오프 방식을 이용하여 메사(M) 상에 선택적으로 형성될 수 있다. 반사 금속층(321)은 그 측면 기울기가 10 내지 60°가 되도록 형성될 수 있으며, 이는 반사 금속층(321) 형성시 장비를 조절하여 그 기울기를 조절할 수 있다.
상술한 바와 같이, 메사(M)의 측면 기울기가 60 내지 90°가 되도록 홈(305)을 형성함으로써, 반사 금속층(321)이 형성되는 면적을 증가시킬 수 있다. 따라서, 반사 금속층(321)에 의해 반사되는 광의 비율을 증가시켜 발광 칩의 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다.
도 17을 참조하면, 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(123), 제2 도전형 반도체층(125) 및 금속층(320)을 덮는 절연층(310)을 형성한다.
SiO2 또는 SiN을 전자선 증착 등의 기술을 이용하여 절연층(310)을 형성할 수 있고, 나아가, 절연층(310)은 유전체 다층막을 포함할 수도 있다. 상기 유전체 다층막은 분포 브래그 반사기를 포함할 수 있고, 이에 따라, 활성층(123)으로부터 방출된 광을 반사시키는 역할을 할 수도 있다.
이어서, 도 18을 참조하면, 홈(305) 아래의 적어도 일부 절연층(310)을 제거하여 제1 도전형 반도체층(121)을 부분적으로 노출시키고, 상기 노출된 제1 도전형 반도체층(121) 상에 제1 전극 패드 금속(330)을 형성할 수 있다.
제1 전극 패드 금속(330) 상에 절연층 잔류하는 경우, 접촉 저항의 증가로 순방향 전압(Vf)이 증가하게 될 수 있다. 그러나 본 발명은, 절연층(310)을 먼저 형성하고 절연층(310)의 일부를 제거하여 제1 전극 패드 금속(330)을 형성함으로써, 제1 전극 패드 금속(330) 상에 절연층이 잔류하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 발광 칩의 순방향 전압이 증가하는 것을 방지할 수 있다. 또한, 제1 전극 패드 금속(330)과 활성층(123) 사이에 절연층(310)이 충분한 두께로 형성될 수 있으므로, 쇼트가 발생하는 것을 최소화할 수 있다.
도 19를 참조하면, 일부 메사(M) 상의 절연층(310)을 부분적으로 제거하여 금속층(320)을 일부를 노출시키고, 상기 노출된 금속층(320) 상에 제2 전극(140)을 형성한다. 아울러, 제1 전극 패드 금속(330) 상에 제1 전극(130)을 형성한다. 이때, 제1 전극(130)과 제2 전극(140)의 이격거리는 약 200 내지 400㎛일 수 있고, 이에 따라, 전극들간의 쇼트를 방지할 수 있다. 제1 전극(130) 및 제2 전극(140)은 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한 전극들(130, 140)과 동일한 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다.
도 20은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 칩을 포함하는 발광소자를 설명하기 위한 단면도이다. 즉, 도 20의 발광소자는 도 14 내지 도 19를 참조하여 설명한 발광 칩을 포함한다.
본 실시예에 따르면, 측벽부(210) 및 지지부(220)를 포함하여, 발광 칩으로부터 성장 기판(110)을 용이하게 분리할 수 있다. 따라서, 발광 칩의 불량을 방지하여 발광소자의 신뢰성 및 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 상기 발광 칩은 금속층(320)을 포함하여, 광 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다. 따라서, 본 실시예의 발광소자는 측벽부(210), 지지부(220) 및 금속층(320)이 유기적으로 결합되어 더욱 향상된 광 추출 효율을 가질 수 있다.
이상에서, 본 발명의 다양한 실시예들에 대하여 설명하였지만, 상술한 다양한 실시예들 및 특징들에 본 발명이 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 특허청구범위에 의한 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형과 변경이 가능하다.

Claims (40)

  1. 지지 기판;
    서로 이격되어 하부에 배치된 전극들을 가지며, 상기 지지 기판 상에 위치하는 발광 칩;
    상기 발광 칩의 측면을 둘러싸는 측벽부; 및
    상기 전극들의 사이 공간을 채우는 지지부를 포함하고,
    상기 발광 칩은 성장 기판으로부터 분리된 발광소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 칩의 측면과 상기 측벽부는 서로 접하는 발광소자.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 상기 발광 칩의 하면과 상기 지지 기판의 상면 사이의 이격 공간을 채우는 발광소자.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지부는 절연성인 발광소자.
  5. 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 측벽부와 상기 지지부는 동일 물질로 형성된 발광소자.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 측벽부는 수지를 포함하고, 상기 수지는 Si를 포함하는 발광소자.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 칩의 상면을 덮는 파장변환부를 더 포함하는 발광소자.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 파장변환부는 상기 측벽부의 상면을 더 덮는 발광소자.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지 기판은 회로 패턴을 더 포함하는 발광소자.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 회로 패턴은 상기 지지 기판 하면에 위치하는 리드 패턴을 포함하는 발광소자.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 칩은 그 상면에 형성된 거칠어진 표면을 갖는 발광소자.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 칩은,
    제2 도전형 반도체층;
    상기 제2 도전형 반도체층 상에 위치하는 활성층;
    상기 활성층 상에 위치하는 제1 도전형 반도체층;
    상기 제2 도전형 반도체층 아래에 위치하며, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층에 각각 전기적으로 연결되는 제1 전극 및 제2 전극; 및
    상기 제2 도전형 반도체층 및 활성층의 일부가 제거되어 상기 제1 도전형 반도체층의 일부가 노출된 영역으로 구획되는 적어도 하나의 메사를 포함하고,
    상기 메사의 측면은 60 내지 90°의 기울기를 갖는 발광소자.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 발광 칩은, 상기 메사 아래에 위치하는 반사 금속층을 더 포함하는 발광소자.
  14. 청구항 12에 있어서,
    상기 발광 칩은, 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 전극을 절연시키고, 상기 제2 도전형 반도체층과 상기 제1 전극을 절연시키는 절연층을 더 포함하는 발광소자.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 절연층의 적어도 일부분은 상기 제1 전극과 제2 도전형 반도체층 사이 및 제2 전극과 제1 도전형 반도체층 사이에 개재된 발광소자.
  16. 지지 기판 상에 성장 기판 및 발광 구조체를 포함하는 발광 칩을 배치하되, 상기 성장 기판은 상기 발광 구조체의 상부에 위치하고, 상기 발광 칩은 그 하면에 형성되며 서로 이격된 전극들을 포함하고;
    적어도 상기 전극들 사이 영역을 채우는 지지부를 형성하고;
    상기 발광 칩의 측면을 둘러싸는 측벽부를 형성하고;
    상기 발광 구조체로부터 상기 성장 기판을 분리하는 것을 포함하는 발광소자 제조 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 성장 기판은 사파이어 기판이고,
    상기 성장 기판은 레이저 리프트 오프를 이용하여 상기 발광 구조체로부터 분리되는 발광소자 제조 방법.
  18. 청구항 16에 있어서,
    상기 지지부와 상기 측벽부는 동일 공정으로 형성되는 발광소자 제조 방법.
  19. 청구항 16에 있어서,
    상기 지지부는 상기 발광 구조체의 하면과 상기 지지 기판의 상면 사이의 이격 공간을 더 채우는 발광소자 제조 방법.
  20. 청구항 16에 있어서,
    상기 발광 구조체로부터 상기 성장 기판을 분리한 후, 상기 발광 구조체의 상면을 덮는 파장변환부를 형성하는 것을 더 포함하는 발광소자 제조 방법.
  21. 서로 이격되어 하부에 배치된 제1 전극 및 제2 전극을 갖는 발광 칩; 및
    상기 제1 전극 및 제2 전극의 적어도 일부의 측면을 감싸되, 상기 제1 전극 및 제2 전극 하면의 적어도 일부를 노출시키는 비아홀을 포함하는 지지부를 포함하고,
    상기 발광 칩은 성장 기판으로부터 분리된 발광소자.
  22. 청구항 21에 있어서,
    상기 지지부는 절연성 물질이고, 상기 절연성 물질은 포토레지스트를 포함하는 발광소자.
  23. 청구항 22에 있어서,
    상기 포토레지스트는 360nm 이상의 파장을 갖는 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 갖는 발광소자.
  24. 청구항 23에 있어서,
    상기 발광 칩은 자외선 영역의 피크 파장을 갖는 광을 방출하는 발광소자.
  25. 청구항 21에 있어서,
    상기 제1 전극은 제1 전극 패드 및 상기 제1 전극 패드 아래에 위치하는 제1 비아 전극을 포함하고,
    상기 제2 전극은 제2 전극 패드 및 상기 제2 전극 패드 아래에 위치하는 제2 비아 전극을 포함하고,
    상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극이 하면은 상기 지지부 하부에 노출되는 발광소자.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극 각각은 상기 지지부 하면을 부분적으로 덮는 연장부를 포함하는 발광소자.
  27. 청구항 21에 있어서,
    상기 발광 칩의 상면 및 측면을 덮는 파장변환부를 더 포함하는 발광소자.
  28. 청구항 27에 있어서,
    상기 파장변환부는 지지부의 측면을 더 덮는 발광소자.
  29. 청구항 21에 있어서,
    상기 지지부는 광 반사성 물질을 포함하는 발광소자.
  30. 청구항 25에 있어서,
    상기 제1 비아 전극 및 상기 제2 비아 전극의 측면을 감싸는 반사층을 더 포함하는 발광소자.
  31. 청구항 30에 있어서,
    상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극 각각은 상기 지지부 하면을 부분적으로 덮는 연장부를 포함하고,
    상기 반사층은 상기 지지부의 하면을 부분적으로 더 덮되, 상기 반사층은 상기 제1 비아 전극과 상기 지지부 사이, 및 상기 제2 비아 전극과 상기 지지부 사이에 개재된 발광소자.
  32. 성장 기판 및 상기 성장 기판 상에 위치하는 발광 구조체를 포함하는 발광 칩을 준비하고;
    상기 발광 칩 상에 상기 발광 칩의 상면을 부분적으로 노출시키는 적어도 2개의 비아홀을 포함하는 지지부를 형성하고;
    상기 비아홀을 채우는 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극을 형성하고;
    상기 발광 구조체로부터 상기 성장 기판을 분리하는 것을 포함하는 발광소자 제조 방법.
  33. 청구항 32에 있어서,
    상기 지지부는 절연성 물질을 포함하고, 상기 절연성 물질은 포토레지스트를 포함하는 발광소자 제조 방법.
  34. 청구항 33에 있어서,
    상기 지지부를 형성하는 것은,
    상기 발광 구조체의 상면을 덮는 지지부를 도포하고;
    상기 지지부에 자외선 광을 조사하여 패턴 식각하는 것을 포함하는 발광소자 제조 방법.
  35. 청구항 34에 있어서,
    상기 포토레지스트는 360nm 이상의 파장을 갖는 광에 대해서 40% 이상의 투과율을 갖는 제조 방법.
  36. 청구항 32에 있어서,
    상기 지지부를 형성하기 전에, 상기 발광 구조체 상에 서로 이격된 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드를 형성하는 것을 더 포함하고,
    상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극 각각은 상기 제1 전극 패드 및 제2 전극 패드 상에 위치하는 발광소자 제조 방법.
  37. 청구항 32에 있어서,
    상기 성장 기판을 분리한 후, 상기 발광 칩의 상기 성장 기판이 분리되어 노출된 면과 상기 발광 칩의 측면을 덮는 파장변환부를 형성하는 것을 더 포함하는 발광소자 제조 방법.
  38. 청구항 37에 있어서,
    상기 파장변환부는 상기 지지부의 측면을 더 덮는 발광소자 제조 방법.
  39. 청구항 32에 있어서,
    상기 성장 기판은 레이저 리프트 오프, 화학적 리프트 오프 또는 응력 리프트 오프를 이용하여 상기 발광 구조체로부터 분리되는 발광소자 제조 방법.
  40. 청구항 32에 있어서,
    상기 제1 비아 전극 및 제2 비아 전극을 형성하기 전에, 상기 비아홀의 측면을 덮는 반사층을 형성하는 것을 더 포함하고,
    상기 반사층은 상기 제1 비아 전극과 상기 지지부 사이, 및 상기 제2 비아 전극과 상기 지지부 사이에 개재된 발광소자 제조 방법.
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