KR20150077784A - 반도체 발광소자의 제조방법 - Google Patents

반도체 발광소자의 제조방법 Download PDF

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KR20150077784A
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이승재
김상연
황성덕
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삼성전자주식회사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 반도체 발광소자의 제조방법에 관한 것으로서, 서로 대향하는 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 기판의 내부의 적어도 일 영역에 반사층을 형성하는 단계; 상기 기판의 제1 표면 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 이루어진 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 반사층에 대응하는 위치에서 상기 기판의 제2 표면을 향하여 레이저를 조사하여 상기 제2 표면과 반사층 사이에 적어도 하나의 레이저 조사영역을 형성하는 단계; 및 상기 레이저 조사영역에 대응하는 위치에서 상기 발광구조물 및 상기 기판을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계;를 포함하여, 발광구조물과 기판을 절단하여 단위소자로 분리하는 과정에서, 발광구조물의 손상을 방지할 수 있으며, 광추출 효율이 향상되는 효과가 있다.

Description

반도체 발광소자의 제조방법{FABRICATION METHOD OF SEMICONDUCTOR LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명의 기술적 사상은 반도체 발광소자의 제조방법에 관한 것이다.
발광다이오드(Light emitting diode; LED)와 같은 반도체 발광소자는 전기에너지를 이용하여 소자 내에 포함되어 있는 물질이 빛을 발광하는 소자로서, 접합된 반도체의 전자와 정공이 재결합하며 발생하는 에너지를 광으로 변환하여 방출한다. 이러한 발광 다이오드는 현재 조명, 표시장치 및 광원으로서 널리 이용되며 그 개발이 가속화되고 있는 추세이다.
특히, 최근 그 개발 및 사용이 활성화된 질화갈륨(GaN)계 발광 다이오드를 이용한 휴대폰 키패드, 사이드 뷰어, 카메라 플래쉬 등의 상용화에 힘입어, 최근 발광 다이오드를 이용한 일반 조명 개발이 활기를 띠고 있다. 대형 TV의 백라이트 유닛 및 자동차 전조등, 일반 조명 등 그의 응용제품과 같이, 발광 다이오드의 용도가 점차 대형화, 고출력화, 고효율화된 제품으로 진행하고 있으므로 이와 같은 용도에 사용되는 발광 다이오드의 특성도 이를 충족하는 높은 수준이 요청되고 있다. 특히, 대량 생산 과정에서 발광 다이오드의 불량을 감소시켜 가격경쟁력을 향상시키기 위한 방법이 요청되고 있다.
본 발명의 기술적 사상이 이루고자 하는 기술적 과제 중 하나는, 단위소자의 분리과정에서 불량을 감소시킬 수 있는 반도체 발광소자의 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광소자의 제조방법은 서로 대향하는 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 기판의 내부의 적어도 일 영역에 반사층을 형성하는 단계; 상기 기판의 제1 표면 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 이루어진 발광구조물을 형성하는 단계; 상기 반사층에 대응하는 위치에서 상기 기판의 제2 표면을 향하여 레이저를 조사하여 상기 제2 표면과 반사층 사이에 적어도 하나의 레이저 조사영역을 형성하는 단계; 및 상기 레이저 조사영역에 대응하는 위치에서 상기 발광구조물 및 상기 기판을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계;를 포함한다.
상기 발광구조물 및 상기 기판을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계에서 상기 발광구조물 및 상기 기판의 일부가 제거되며, 상기 반사층은 제거되는 영역 내에 형성될 수 있다.
상기 반사층은 상기 발광구조물의 각각의 상기 단위 소자의 둘레에서 상기 단위 소자에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
상기 반사층은 이온 주입법에 의해 형성될 수 있다.
상기 반사층은 Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, Pt 및 Au으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다.
상기 반사층은 상기 제1 표면에서 실질적으로 균일한 깊이를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 발광구조물을 형성하는 단계 전에 상기 기판을 어닐링하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 반사층은 상기 제2 표면보다 상기 제1 표면에 인접하여 형성될 수 있다.
상기 발광구조물 및 상기 기판을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계 전에 상기 기판의 상기 제2 표면을 래핑(lapping)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 기판의 상기 제1 표면에 요철이 형성되고, 상기 반사층은 상기 요철에 대응되는 형상을 가질 수 있다.
발광구조물과 기판을 절단하여 단위소자로 분리하는 과정에서, 발광구조물의 손상을 방지할 수 있으며, 광추출 효율이 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광소자의 제조방법을 나타내는 주요 단계별 도면들이다.
도 6은 도 5의 A부분을 확대한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 발광소자의 제조방법을 나타내는 주요 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 다음과 같이 설명한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형되거나 여러 가지 실시예가 조합될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시예는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면 상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 반도체 발광소자의 제조방법을 나타내는 주요 단계별 도면들이고, 도 6은 도 5의 A부분을 확대한 도면이다.
특별히 다른 설명이 없는 한, 본 명세서에서, '상부', '상면', '하부', '하면', '측면' 등의 용어는 도면을 기준으로 한 것이며, 실제로는 소자가 배치되는 방향에 따라 달라질 수 있을 것이다.
우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 기판(110)의 내부에 반사층(111)을 형성한다. 상기 기판(110)은 제1 표면(112) 및 제2 표면(113)을 갖는 판상으로 형성될 수 있으며, 제1 표면(112)은 상기 기판(110)의 주면일 수 있으며, 상기 제2 표면(113)은 상기 기판(110)의 이면일 수 있다.
상기 기판(110)은 반도체 성장용 기판으로 제공되며, 사파이어, SiC, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2, GaN 등과 같이 절연성, 도전성, 반도체 물질을 이용할 수 있다. 사파이어의 경우, 육각-롬보형(Hexa-Rhombo R3c) 대칭성을 갖는 결정체로서 c축 및 a측 방향의 격자상수가 각각 13.001Å과 4.758Å이며, C(0001)면, A(11-20)면, R(1-102)면 등을 갖는다. 이 경우, 상기 C면은 비교적 질화물 박막의 성장이 용이하며, 고온에서 안정하기 때문에 질화물 성장용 기판으로 주로 사용된다. 한편, 기판(110)으로 Si을 사용하는 경우, 대구경화에 보다 적합하고 상대적으로 가격이 낮아 양산성이 향상될 수 있다. 한편, 도면에는 도시되지 않았으나, 기판(110)의 상면, 즉, 반도체층들의 성장면에는 다수의 요철 구조가 형성될 수 있으며, 이러한 요철 구조에 의하여 반도체층들의 결정성과 발광 효율 등이 향상될 수 있다.
상기 반사층(111)은 상기 기판(110)의 내부에 형성되되, 후속 공정에서 발광구조물이 형성될 제1 표면(112) 상에 소정의 깊이를 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 상기 반사층(111)은 제1 표면(112)에서 실질적으로 균일한 깊이를 가지도록 형성될 수 있다.
상기 반사층(111)은 후속 공정에서 레이저를 분산, 산란 또는 반사시킬 수 있는 물질이 사용될 수 있으며, 구체적으로, Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, Pt 및 Au등과 같은 물질로 이루어질 수 있다.
상기 반사층(111)은 상기 기판(110)의 제1 표면(112) 방향에서 이온 주입법(Ion Implantation)을 이용하여 형성될 수 있다. 이온 주입법은 불순물이 되는 원소를 이온화하여 전압으로 가속한 후 운동에너지를 이용해 대상물질에 집어넣는 공정을 의미한다. 이때, 기판(110)의 표면에 요철이 형성된 경우에는 요철에 대응되는 형상을 가지도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 반사층(111)이 제2 표면(113)보다 제1 표면(112)에 인접하도록 형성하여, 후속공정에서 레이저 조사영역이 형성되는 위치를 제1 표면(112)에 가깝게 형성할 수도 있다. 레이저 조사영역을 제1 표면(112)에 인접하게 형성하면, 후속 공정에서 단위소자로 분리시에 기판(110)의 벽개면에 의해 발광구조물(130)의 손상이 되는 것을 완화시킬 수 있다.
상기 반사층(111)은 후속 공정에서 발광구조물(130)과 기판(110)을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 과정에서, 레이저 조사에 의해 발광구조물(130)이 손상되는 것을 방지하기 위한 보호층으로서, 레이저를 분산, 산란 또는 반사시켜 발광구조물(130)이 열화되는 것을 방지한다.
상기 반사층(111)은 기판(110)의 제1 표면(112)에서 보았을 때, 기판(110)의 전면에 형성되도록 형성할 수도 있으나, 상기 발광구조물(130) 및 상기 기판(110)을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계에서 제거되는 영역을 포함하는 일 영역에만 형성될 수도 있다. 또한, 상기 반사층(111)은 상기 발광구조물(130)의 각각의 단위 소자의 둘레에서 단위 소자에 대응되는 형상으로 형성되도록 형성할 수도 있다. 예를 들어, 제1 표면(112)에서 보았을 때, 각각의 단위 소자를 분리하는 격자형상으로 형성될 수 있다.
또한, 기판(110)에 요철이 형성된 경우에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 반사층(111)의 형상도 요철에 대응되는 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
반사층(111)을 형성하는 공정을 구체적으로 설명하면, 반사층(111)은 기판(110)의 제1 표면(112) 방향에서 저에너지 이온 주입법(Low Energy Ion Implantation )을 이용하여, 50㎚ ~ 1㎛의 깊이(T1)을 가지도록 형성될 수 있다. 이때, 반사층(111)을 Ag로 형성한 경우에는, Ag 이온의 농도는 약 1.2×1017 ions/㎤일 수 있으며, 약 40KeV ~ 약 60KeV 수준의 에너지 크기로 이온 임플란테이션 될 수 있다.
이와 같이, 반사층(111)을 형성한 후에 기판(110)을 어닐링(Annealing)하는 단계를 추가할 수도 있다. 어닐링은 이온 주입시에 발생될 수 있는 기판(110) 표면의 손상을 제거하기 위해 수행될 수 있으며, 구체적으로, 상기 기판(110)을 약 800℃ ~ 약 1250℃의 온도에서 약 1 시간 ~ 2시간 동안 가열하는 공정을 통해 수행할 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기판(110)의 제1 표면(112) 상에 발광구조물(130)을 형성한다.
발광구조물(130)을 형성하기 전에, 기판(110)의 제1 표면(112) 상에 버퍼층(120)이 더 형성될 수 있다. 상기 버퍼층(120)은 기판(110) 상에 성장되는 발광구조물(130)의 격자 결함 완화를 위한 것으로, 질화물 등으로 이루어진 언도프 반도체층으로 이루어질 수 있다. 버퍼층(120)은, 예를 들어, 사파이어로 이루어진 기판(110)과 기판(110) 상면에 적층되는 GaN으로 이루어진 제1 도전형 반도체층(131) 사이의 격자상수 차이를 완화하여, GaN층의 결정성을 증대시킬 수 있다. 버퍼층(120)은 언도프 GaN, AlN, InGaN 등이 적용될 수 있으며, 500℃ 내지 600℃의 저온에서 수십 내지 수백 Å의 두께로 성장시켜 형성할 수 있다. 여기서, 언도프라 함은 반도체층에 불순물 도핑 공정을 따로 거치지 않은 것을 의미하며, 반도체층에 본래 존재하던 수준의 불순물 농도, 예컨대, 질화갈륨 반도체를 유기 금속 화학 증착(Metal Organic Chemical Vapor Deposition, MOCVD)를 이용하여 성장시킬 경우, 도펀트로 사용되는 Si 등이 의도하지 않더라도 약 1014~ 1018/㎤의 수준으로 포함될 수 있다. 다만, 이러한 버퍼층(120)은 본 실시 형태에서 필수적인 요소는 아니며 실시 형태에 따라 생략될 수도 있다.
상기 발광구조물(130)은 제1 도전형 반도체층(131), 활성층(132) 및 제2 도전형 반도체층(133)을 적층하여 형성한다.
상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(131, 133)은 질화물 반도체, 즉, AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 n형 불순물 및 p형 불순물이 도핑 된 반도체 물질로 각각 이루어질 수 있으며, 대표적으로, GaN, AlGaN, InGaN일 수 있다. 상기 n형 불순물로 Si, Ge, Se, Te 등이 사용될 수 있으며, 상기 p형 불순물로는 Mg, Zn, Be 등이 사용될 수 있다. 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(131, 133)의 경우, 당 기술 분야에서 공지된 유기금속 기상증착법(metal organic chemical vapor deposition; MOCVD), 분자빔성장법(molecular beam epitaxy; MBE) 및 수소 기상증착법(hydride vapor phase epitaxy; HVPE) 등으로 성장될 수 있다.
상기 제1 도전형 반도체층(131)과 제2 도전형 반도체층(133)의 사이에는 활성층(132)이 형성된다. 상기 활성층(132)은 양자우물층과 양자장벽층이 교대로 적층된 다중양자우물구조로　이루어지되, 예를 들어 AlxInyGa(1-x-y)N (여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)의 양자장벽층과 양자우물층이 교대로 적층된 다중양자우물구조(multiple quantum well; MQW )로서　형성될 수 있다. 상기 활성층(132)은 소정의 밴드 갭을 가지며 양자우물구조에 의해 전자 및 정공이 재결합되어 발광할 수 있다. 상기 활성층(132)은 상기 제1 및 제2 도전형 반도체층(131, 133)과 동일하게 당 기술 분야에서 공지된 유기금속 기상증착법, 분자빔성장법 및 수소 기상증착법 등으로 성장될 수 있다.
다음으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 발광구조물(130)의 일영역에 메사면(M)을 형성하여 상기 발광구조물(130)을 각각의 반도체 발광소자(100)로 격리(isolation)하고, 상기 제1 도전형 반도체층(131)과 제2 도전형 반도체층(133) 상에 각각 제1 및 제2 전극(150, 160)을 형성한다. 메사되어 노출된 제1 도전형 반도체층(131)의 일 영역은 소자분리영역(ISO)으로 사용될 수 있다. 상기 메사면(M)은 당 기술분야에서 공지된 플라즈마 반응 이온 식각법(inductive coupled plasma reactive ion etching; ICP-RIE)등과 같은 적절한 식각 공정을 이용하여 형성할 수 있다.
다음으로, 도 5에 도시된 바와 같이, 레이저를 조사하여, 레이저 조사영역(114)을 상기 기판(110)의 내부에 형성한다. 레이저 조사영역(114)은 기판(110)의 내부에 적어도 하나가 형성될 수 있으며, 반사층(111)이 형성된 영역에만 형성할 수도 있다. 상기 레이저 조사영역(114)은 상기 기판(110)에 레이저를 조사하였을 때, 레이저의 열 에너지에 의해 상기 기판(110)의 결정구조가 변형된 부분이다.
이때, 상기 레이저는 상대적으로 장 파장을 갖는 레이저가 사용될 수 있으며, 예를 들어, 약 800 ~ 1200㎚의 파장을 갖는 스텔스 레이저(stealth laser)가 사용될 수 있다.
구체적으로 예를 들면, 상기 스텔스 레이저는 LD 여기 고체 펄스 레이저가 사용될 수 있으며, 광원은 파장이 1064㎚인 YAG 레이저가 사용될 수 있다. 또한, 스텔스 레이저는 400㎑의 주파수이며, 1W 이하의 출력을 갖는, 직경이 약 1㎛ ∼ 약 2㎛인 레이저 스폿을 사용할 수 있다. 또한, 레이저 발진기는 고반복 타입을 사용할 수 있으며, 레이저의 이동 속도는 약 300㎜/s 일 수 있다.
상기와 같은 스텔스 레이저를 상기 기판(110)의 내부에 초점을 맞추어 조사하여, 상기 레이저 조사영역(114)을 형성한다.
상기 레이저 조사영역(114)은 상기 기판(110)이 레이저에 의해 가열되어 용융됨으로서 형성되는 영역으로, 이 용융된 부분이 냉각되는 과정에서 결정구조가 아몰퍼스(amorphous) 구조로 변형된 영역이다. 이와 같은 아몰퍼스 구조는 충격에 쉽게 파손되므로, 상기 레이저 조사영역(114)은 상기 기판(110)을 단위 소자인 반도체 발광소자(100)로 분할하기 위한 기점으로 사용될 수 있다.
그러므로, 상기 발광구조물(130) 및 상기 기판(110)을 절단하여 반도체 발광소자(100)로 분할하고자하는 영역에 상기 레이저 조사영역(114)을 형성하고 충격을 가하면 상기 발광구조물(130) 및 기판(110)을 손쉽게 반도체 발광소자(100)로 분리할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 레이저 조사영역(114)은 상기 반사층(111) 에 대응하는 위치에서, 제2 표면(114)과 반사층(111)의 사이에 적어도 하나 형성될 수 있다. 상기 레이저 조사영역(114)은 반사층(111)에서 소정의 깊이(T2)를 가지는 부분에 일정한 길이를 가지도록 형성될 수 있다. 상기 레이저 조사영역(114)은 상기 기판(110)이 이면 가공 공정을 거치게 되더라도 노출되지 않는 깊이와 길이로 형성할 수 있다.
레이저 조사영역(114)을 형성한 후에, 상기 기판(110)을 래핑(lapping)하여 상기 기판(110)의 두께를 감소시키는 공정을 추가적으로 실시할 수도 있다. 상기 래핑 단계는 최종물인 반도체 발광소자(100)에 포함되는 기판(110)의 두께를 감소시킴으로써 반도체 발광소자(100)의 크기를 줄이고 방열 성능을 향상하기 위한 것으로 상기 기판(110)의 제2 표면(113) 방향에서 실행될 수 있다. 다만, 상기 래핑 단계의 경우, 본 발명에서 필수적으로 요구되는 공정은 아니며, 상기 기판(110)의 두께가 초기부터 얇게 제공될 경우라면 생략될 수도 있다.
다음으로, 상기 레이저 조사영역(114)에 대응되는 위치에서 압력을 가하여 단위소자인 개별 반도체 발광소자(100)를 분리하는 브레이킹(breaking) 공정을 수행하면, 도 1과 같은 반도체 발광소자(100)가 제조된다.
상기 브레이킹 공정은, 상기 레이저 조사영역(114)에 대응되는 위치에서 제2 표면(113)에 압력을 가하면, 상기 기판(100)의 레이저 조사영역(114)이 파손되면서 발생한 크랙이 기판(110)의 제1 표면(112)까지 전달되어 각각의 반도체 발광소자(100)가 분리되게 하는 공정이다.
도 6은 도 5의 A부분을 확대한 도면으로서, 상기 크랙 전파되는 방향을 도시한 것이다. 레이저 조사영역(114)에서 시작된 크랙은 상기 기판(110)의 결정성에 의해 수직으로 전파(D1)되지 않고 R(11-02)면을 따라 사선으로 전파(D2)되어 비스듬한 벽개면을 형성하게 되는데, 이와 같이 크랙이 사선으로 전파되면, 반도체 발광소자(100)의 발광구조물(130)에 크랙이 전달되어 chipping 불량이 발생하게 된다. 이러한 chipping 불량을 방지하기 위하여, 종래에는 반도체 발광소자(100) 사이의 폭을 넓게 하는 방법이 사용되었다. 이와 같이 반도체 발광소자(100) 사이의 폭을 넓게 하면, 상기 크랙이 벽개면을 따라 사선으로 전파되더라도 단위 소자로 분리할 때에 제거될 영역을 벗어나지 않게 되므로, chipping 불량을 방지할 수가 있었다.
그러나, 이와 같이, 반도체 발광소자(100) 사이의 폭을 넓게 하면, 제조과정에서 손실되는 발광구조물(130)과 기판(110)의 양도 동시에 증가하게 되므로, 제조비용이 증가하게 되고, 반도체 발광소자(100)의 발광영역이 상대적으로 감소되는 문제점이 있다. 따라서, 반도체 발광소자(100) 사이의 폭을 넓게 하지 않으면서도 chippong 불량을 방지할 수 방법이 요청되었다.
이에 따라, 레이저 조사영역(114)을 제1 표면(112)에 최대한 근접하여 형성하여, 크랙이 사선으로 전파되는 거리를 단축하는 방법이 사용되었으나, 레이저 조사영역(114)이 제1 표면(112)에 근접하게 될수록, 제1 표면(112) 상에 형성된 발광구조물(130)이 열화되어 손상되는 문제점이 있었다.
본 발명의 일 실시예는, 기판(110)의 내부에 반사층(111)을 형성하여, 레이저가 발광구조물(130)에 도달하는 것을 차단하므로, 레이저를 발광구조물(130)에 더욱 근접하게 조사하여, 크랙이 시작되는 레이저 조사영역(114)을 발광구조물(130)이 형성되는 제1 표면(112)에 더욱 근접하게 형성시킬 수 있다. 따라서, 기판(100)의 결정성에 의해 크랙이 사선으로 전파(D2)되더라도, 벽개면이 소자분리영역(ISO)을 벗어날 가능성이 낮아지게 된다. 그러므로, 본 발명의 일 실실시예와 같은 구성의 반도체 발광소자(100)는, 제조공정에서 chipping 불량을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 소자분리영역의 폭을 감소시킬 수 있으므로, 단위 소자로 분리하는 과정에서 손실되는 반도체 발광소자의 양을 감소시킬 수 있으며, 이를 통해, 종래와 같은 넓이의 기판으로 제조한 반도체 발광소자(100)의 발광면적을 더욱 넓게 형성될 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예는, 활성층(132)에서 방출된 광 중 기판(110)을 향하는 광이 반사층(111)에서 반사되어 상부로 방출될 수 있으므로, 종래에 비해 광추출 효과가 더욱 향상될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 발광소자의 제조방법에 대해 설명한다. 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반도체 발광소자의 제조방법을 나타내는 주요 도면이다.
본 실시예의 경우 앞서 설명한 일 실시예와 비교하여, 반사층(211)이 형성된 영역만 상이하므로, 이 점을 중심으로 설명한다.
먼저, 앞서 설명된 도 2에 도시된 바와 같이, 기판의 내부에 반사층을 형성하되, 도 7에 도시된 반사층(211)과 같이, 기판(210)의 제1 표면(212) 중 후속 공정에서 소자분리영역(ISO)로 사용되는 영역 내에 반사층(211)을 형성할 수 있다. 이때, 상기 반사층(211)은 상기 발광구조물(230)의 각각의 단위 소자의 둘레에서 단위 소자에 대응되는 형상으로 형성되도록 형성할 수도 있다. 예를 들어, 제1 표면(212)에서 보았을 때, 각각의 단위 소자를 분리하는 격자형상으로 형성될 수 있다.
이와 같이, 기판(210)의 일 영역에만 반사층(211)을 형성하면, 기판(210)을 통하여 광이 방출되는 이른바 플립칩(flip-chip) 구조의 반도체 발광소자에 본 실시예의 제조방법을 적용하더라도, 활성층(132)에서 방출된 광이 반사층(211)에서 반사되어 실장면으로 향하게 되는 단점이 해소될 수 있다. 또한, 반사율이 상대적으로 낮은 물질을 사용하여 반사층(211)을 형성하더라도, 단위 소자로 분리 후에는 기판(210)에 반사층(211)이 남지 않게 되므로, 반사율이 낮은 반사층(211)에 광이 흡수되어 광추출 효율이 감소되는 문제가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
이후, 기판(210)의 제1 표면(212) 상에 버퍼층(220)을 형성하는 단계, 제1 도전형 반도체층(231), 활성층(232) 및 제2 도전형 반도체층(233)을 적층하여 발광구조물(230)을 형성하는 단계, 상기 발광구조물(230)의 일영역에 메사면(M)을 형성하여 상기 발광구조물(230)을 각각의 반도체 발광소자로 격리(isolation)하고, 상기 제1 도전형 반도체층(231)과 제2 도전형 반도체층(233) 상에 각각 제1 및 제2 전극(250, 260)을 형성하는 단계, 및 상기 기판(210)에 레이저를 조사하는 단계, 단위소자인 개별 반도체 발광소자로 분리하는 단계는, 앞서 설명한 일 실시예와 같으므로 반복되는 설명은 생략한다.
본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.
100: 반도체 발광소자
110: 기판
111: 반사층
112: 제1 표면
113: 제2 표면
120: 버퍼층
130: 발광구조물
131: 제1 도전형 반도체층
132: 활성층
133: 제2 도전형 반도체층
140: 투명전극층
150: 제1 전극
160: 제2 전극
M: 메사면

Claims (10)

  1. 서로 대향하는 제1 표면 및 제2 표면을 갖는 기판의 내부의 적어도 일 영역에 반사층을 형성하는 단계;
    상기 기판의 제1 표면 상에 제1 도전형 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 반도체층으로 이루어진 발광구조물을 형성하는 단계;
    상기 반사층에 대응하는 위치에서 상기 기판의 제2 표면을 향하여 레이저를 조사하여 상기 제2 표면과 반사층 사이에 적어도 하나의 레이저 조사영역을 형성하는 단계; 및
    상기 레이저 조사영역에 대응하는 위치에서 상기 발광구조물 및 상기 기판을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계;를 포함하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광구조물 및 상기 기판을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계에서 상기 발광구조물 및 상기 기판의 일부가 제거되며, 상기 반사층은 제거되는 영역 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 발광구조물의 각각의 상기 단위 소자의 둘레에서 상기 단위 소자에 대응되는 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 이온 주입법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 Fe, Co, Ni, Cu, Pd, Ag, Pt 및 Au으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 제1 표면에서 실질적으로 균일한 깊이를 가지도록 형성된 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 발광구조물을 형성하는 단계 전에 상기 기판을 어닐링하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 제2 표면보다 상기 제1 표면에 인접하여 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발광구조물 및 상기 기판을 절단하여 각각의 단위 소자로 분리하는 단계 전에 상기 기판의 상기 제2 표면을 래핑(lapping)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제1 표면에 요철이 형성되고, 상기 반사층은 상기 요철에 대응되는 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 반도체 발광소자의 제조방법.
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