KR20150145341A - Light emitting diode, Package and Method for manufacturing for the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a light emitting diode, a package and a manufacturing method thereof. More specifically, the light emitting diode comprises: a substrate; a semiconductor layered structure formed by layering an n-type semiconductor layer, an activation layer, and a p-type semiconductor layer on the substrate; a p-type electrode and an n-type electrode connected to the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, respectively; an interlayer insulation layer disposed on the p-type electrode and the n-type electrode and provided with an organic insulation layer made of an organic material; and a p-type and an n-type boding metal electrically connected to the p-type electrode and the n-type electrode, respectively. A reflective electrode is used to increase light emitting efficiency. Flexibility of the interlayer insulation layer and excellent thermal stability of the organic material are used to alleviate stress by heat and pressure.

Description

발광다이오드, 패키지 및 그의 제조방법 {Light emitting diode, Package and Method for manufacturing for the same}[0001] The present invention relates to a light emitting diode (LED), a package,

본 발명은 발광다이오드, 패키지 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반사전극을 사용하여 발광효율을 높이고, 층간 절연층에 연성과 열적안정성이 우수한 유기물질을 사용하여 열과 압력에 의한 스트레스를 완화시킬 수 있는 발광다이오드, 패키지 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode, a package, and a manufacturing method thereof. More particularly, the present invention relates to a light emitting diode, a package, and a method of manufacturing the same. More particularly, A package, and a method of manufacturing the same.

발광다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전기에너지를 빛에너지로 변환시켜주는 반도체 발광 소자로서, 화합물 반도체 단자에 전류를 흘려서 p-n접합 부근 또는 활성층에서 전자와 홀의 결합에 의해 빛을 방출하는 소자이다. 또한, 발광다이오드는 기존의 백열등 및 형광등과 같은 광원에 비해 수명이 길고 전력소모가 적으며, 전기에너지를 빛에너지로 직접 변환하기 때문에 발광효율이 높고 안전성, 친환경, 다양한 색상의 구현 등의 장점이 있어 LCD 디스플레이, 차량용 전조등, 가로등, 신호등, 광통신용 광원, 장식용 조명 등 다양한 분야에 적용되고 있다.A light emitting diode (LED) is a semiconductor light emitting device that converts electrical energy into light energy. It is a device that emits light by pumping current to a compound semiconductor terminal and emitting light by the combination of electrons and holes in the p-n junction or in the active layer. In addition, since the light emitting diode has a longer lifetime and lower power consumption than conventional light sources such as incandescent lamps and fluorescent lamps, and it directly converts electric energy into light energy, it has advantages of high luminous efficiency, safety, They are applied to various fields such as LCD display, car headlight, street light, traffic light, light source for optical communication, and decorative lighting.

종래의 탑에미트 발광다이오드는 탑에미트 발광다이오드 구조에서 반도체 적층 상면에 있는 전극 등으로 인해 빛이 반사되어 방출되지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하고자 한국등록특허 제10-0447413호(2004.08.26)는 반도체 적층 상면을 통해 빛을 방출시키는 구조에서 칩을 뒤집어 기판에서 빛을 방출시키는 플립칩(flip-chip) 구조를 제시하고 있으나, 단순히 칩을 뒤집어 놓은 것에 불과해 활성층에서 발광된 빛 중 기판 쪽이 아닌 반대 방향으로 방사되는 빛은 탑에미트 발광다이오드보다는 적은 양이지만 소실되고, 반도체층이 열과 압력에 약하여 발광다이오드의 패키징시 발생하는 열과 압력에 의해 불량이 발생한다는 문제점을 가진다.The conventional top emitter diode has a problem in that light is reflected by the top emitter diode structure due to an electrode or the like on the top surface of the semiconductor laminate and is not emitted. In order to solve this problem, Korean Patent No. 10-0447413 (Aug. 26, 2004) proposes a flip-chip structure in which light is emitted from a substrate by inverting the chip in a structure for emitting light through a semiconductor stacked upper surface However, since the light emitted from the active layer is emitted only in a direction opposite to the substrate, the light emitted from the active layer is emitted in a smaller amount than that of the light emitting diode in the top, but the semiconductor layer is weak in heat and pressure. There is a problem that defects are generated due to heat and pressure generated.

따라서, 당 기술분야에서는 플립칩 구조의 발광다이오드에서 기판 쪽이 아닌 반대 방향으로 방사되는 빛의 소실을 방지할 수 있으면서도 열과 압력의 스트레스에서 반도체층을 보호할 수 있는 방법의 개발이 요구되고 있다.Therefore, in the related art, it is required to develop a method of protecting the semiconductor layer from heat and pressure stress while preventing loss of light emitted in a direction opposite to the substrate in a flip chip structure light emitting diode.

(등록특허) 한국등록특허 제10-0447413호(Registered Patent) Korean Patent No. 10-0447413

본 발명은 반사전극을 사용하여 발광효율을 높이고, 층간 절연층에 연성과 열적안정성이 우수한 유기물질을 사용하여 열과 압력에 의한 스트레스를 완화시킬 수 있는 발광다이오드, 패키지 및 그의 제조방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention provides a light emitting diode, a package, and a method of manufacturing the same, which can improve light emitting efficiency by using a reflective electrode and can relieve stress caused by heat and pressure by using an organic material having excellent ductility and thermal stability in an interlayer insulating layer, There is a purpose.

본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드는 기판; 상기 기판 상에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층이 적층되어 형성되는 반도체 적층구조; 상기 p형 반도체층 및 n형 반도체층에 각각 접속되는 p형 전극 및 n형 전극; 상기 p형 전극 및 n형 전극 상에 제공되고, 유기물질로 이루어진 유기절연체층을 포함하는 층간 절연층; 및 상기 p형 전극 및 n형 전극에 각각 전기적으로 연결되도록 제공되는 p형 및 n형 본딩 메탈을 포함할 수 있다.A light emitting diode according to an embodiment of the present invention includes a substrate; A semiconductor stacked structure in which an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer are stacked on the substrate; A p-type electrode and an n-type electrode respectively connected to the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer; An interlayer insulating layer provided on the p-type electrode and the n-type electrode, the interlayer insulating layer including an organic insulator layer made of an organic material; And a p-type and an n-type bonding metal provided to be electrically connected to the p-type electrode and the n-type electrode, respectively.

상기 p형 전극은 반사면을 형성하는 반사전극일 수 있고,The p-type electrode may be a reflective electrode forming a reflective surface,

상기 유기물질은 폴리이미드(Polyimide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate), PVP(Poly-4-vinylphenol), PES(Polyethersulfone) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고,The organic material may include at least one of polyimide, polycarbonate, polyamide, polyethylene terephthalate, poly-4-vinylphenol (PVP), and polyethersulfone However,

상기 층간 절연층은 무기절연체층을 더 포함하고, 상기 유기절연체층 및 무기절연체층의 적층구조로 형성될 수 있고,Wherein the interlayer insulating layer further comprises an inorganic insulator layer and may be formed in a laminated structure of the organic insulator layer and the inorganic insulator layer,

상기 무기절연체층은 이산화규소(SiO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화탄탈륨(Ta2O5) 중에서 적어도 어느 하나를 포함할 수 있고,The inorganic insulator layer may include at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), tantalum oxide (Ta 2 O 5 )

상기 무기절연체층의 두께는 상기 유기절연체층의 두께보다 얇을 수 있다.The thickness of the inorganic insulator layer may be thinner than the thickness of the organic insulator layer.

본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지는 상기 발광다이오드가 서브마운트에 플립칩 본딩으로 접합될 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the light emitting diode package may be bonded to the submount by flip chip bonding.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드의 제조방법은 기판 상에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 순차적으로 적층하여 반도체 적층구조를 형성하는 단계; 상기 n형 반도체층의 일부가 노출되도록 상기 활성층 및 p형 반도체층을 부분적으로 식각하는 단계; 상기 p형 반도체층 및 노출된 n형 반도체층 상에 각각 p형 전극 및 n형 전극을 형성하는 단계; 상기 p형 전극 및 n형 전극 상에 제공되고, 유기물질로 이루어진 유기절연체층을 포함하는 층간 절연층을 형성하는 단계;상기 p형 전극 및 n형 전극의 일부가 각각 노출되도록 상기 층간 절연층에 비아홀을 형성하는 단계; 및 상기 p형 전극 및 n형 전극의 노출면에 각각 전기적으로 연결되도록 p형 및 n형 본딩 메탈을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of fabricating a light emitting diode, comprising: sequentially laminating an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer on a substrate to form a semiconductor stacked structure; Partially etching the active layer and the p-type semiconductor layer such that a part of the n-type semiconductor layer is exposed; Forming a p-type electrode and an n-type electrode on the p-type semiconductor layer and the exposed n-type semiconductor layer, respectively; Forming an interlayer insulating layer on the p-type electrode and the n-type electrode, the interlayer insulating layer including an organic insulator layer made of an organic material; Forming a via hole; And forming p-type and n-type bonding metals to be electrically connected to the exposed surfaces of the p-type electrode and the n-type electrode, respectively.

상기 p형 전극은 반사면을 형성하는 반사전극일 수 있고,The p-type electrode may be a reflective electrode forming a reflective surface,

상기 비아홀을 형성하는 단계는, 상기 유기물질이 감광성 물질인 경우에 상기 층간 절연층을 포토리소그래피(Photolithography) 방법으로 패터닝하여 비아홀을 형성할 수 있고, 상기 유기물질이 비감광성 물질인 경우에 상기 층간 절연층을 식각마스크를 이용해 식각하여 비아홀을 형성할 수 있고,In the step of forming the via hole, when the organic material is a photosensitive material, the interlayer insulating layer may be patterned by photolithography to form a via hole. When the organic material is a non-photosensitive material, A via hole can be formed by etching the insulating layer using an etching mask,

상기 층간 절연층은 무기절연체층을 더 포함하고, 상기 유기절연체층 및 무기절연체층의 적층구조로 형성할 수 있고,Wherein the interlayer insulating layer further comprises an inorganic insulator layer and can be formed in a laminated structure of the organic insulator layer and the inorganic insulator layer,

상기 무기절연체층의 두께는 상기 유기절연체층의 두께보다 얇게 형성할 수 있다.The thickness of the inorganic insulator layer may be smaller than the thickness of the organic insulator layer.

본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광다이오드 패키지의 제조방법은 상기 제조방법으로 제조된 발광다이오드를 서브마운트에 플립칩 본딩방식으로 접합하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of manufacturing a light emitting diode package according to another embodiment of the present invention may further include bonding the light emitting diode manufactured by the manufacturing method to a submount by a flip chip bonding method.

본 발명에 따른 발광다이오드에서는 p형 전극을 반사전극으로 사용하여 발광효율을 높일 수 있고, 층간 절연층에 절연성이 있으면서도 유전율이 낮은 유기물질을 사용하여 누설전류를 차단하면서 기생 캐패시턴스를 감소시킬 수도 있으며, 유기물질은 연성과 열적안정성도 우수하여 발광다이오드의 패키징시 열과 압력에 의한 스트레스를 완화시킬 수 있어서 패키징 신뢰성도 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the light emitting diode according to the present invention, it is possible to increase the luminous efficiency by using the p-type electrode as the reflective electrode and to reduce the parasitic capacitance while blocking the leakage current by using an organic material having insulation property but low dielectric constant. , Organic materials are excellent in ductility and thermal stability, so that stress due to heat and pressure can be relieved during packaging of light emitting diodes, thereby improving packaging reliability.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드의 구조를 나타내는 평면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 A - A′및 B - B′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 제조방법의 단계를 나타내는 단면도.
1 is a plan view showing a structure of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A 'and B-B' of FIG. 1, according to an embodiment of the present invention;
3 is a cross-sectional view illustrating steps of a method of manufacturing a light emitting diode according to another embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 설명 중, 동일 구성에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하도록 하고, 도면은 본 발명의 실시예를 정확히 설명하기 위하여 크기가 부분적으로 과장될 수 있으며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. In the description, the same components are denoted by the same reference numerals, and the drawings are partially exaggerated in size to accurately describe the embodiments of the present invention, and the same reference numerals denote the same elements in the drawings.

플립칩(flip-chip) 발광다이오드는 반도체 적층 상면을 통해 빛을 방출시키는 것이 아니라 칩을 뒤집어 기판에서 빛을 방출시키는 발광다이오드로, 이러한 플립칩 구조는 종래의 탑에미트 구조에서 반도체 적층 상면에 있는 전극 등으로 인해 빛이 반사되어 방출되지 못하였던 문제점을 개선한 것이다. 상기와 같이 기판으로 빛을 방출시키기 위해서는 p-n접합 부근 또는 활성층에서 발광된 빛을 투과시킬 수 있는 투명한 기판을 사용하여야 하며, 발광효율을 높이기 위해 기판의 반대방향으로 방사되는 빛을 기판 쪽으로 반사시키기 위한 반사층을 포함할 수도 있다.A flip-chip light emitting diode is a light emitting diode that emits light from a substrate by inverting the chip rather than emitting light through the top surface of the semiconductor stacked layer. The electrode is not reflected and the light is not emitted. In order to emit light to the substrate as described above, a transparent substrate capable of transmitting light emitted from the pn junction or in the active layer must be used, and in order to increase the efficiency of light emission, Reflective layer.

또한, 플립칩 구조는 실제로 열이 발생하는 활성층과 방열판 또는 서브마운트와의 거리가 가까워져 열을 보다 쉽게 방출시킬 수 있다는 장점도 있다.In addition, the flip chip structure has the advantage that the distance between the active layer in which heat is actually generated and the heat sink or submount is close to allow the heat to be released more easily.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드의 구조를 나타내는 평면도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 A - A′및 B - B′선을 따라 절단하여 나타낸 단면도로, 도 2(a)는 A - A′선을 따라 절단한 단면도이고, 도 2(b)는 B - B′선을 따라 절단한 단면도이다.FIG. 1 is a plan view showing a structure of a light emitting diode according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken along line A - A 'and B - B' in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention, 2 (a) is a cross-sectional view taken along the line A-A ', and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along the line B-B'.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 발광다이오드(100)는 기판(210), 상기 기판 상에 n형 반도체층(221), 활성층(222) 및 p형 반도체층(223)이 적층되어 형성되는 반도체 적층구조(220), 상기 p형 반도체층(223) 및 n형 반도체층(221)에 각각 접속되는 p형 전극(230) 및 n형 전극(240), 상기 p형 전극(230) 및 n형 전극(240) 상에 제공되고, 유기물질로 이루어진 유기절연체층을 포함하는 층간 절연층(250), 및 상기 p형 전극(230) 및 n형 전극(240)에 각각 전기적으로 연결되도록 제공되는 p형 및 n형 본딩 메탈(260)을 포함할 수 있다.1 and 2, a light emitting diode 100 according to an embodiment of the present invention includes a substrate 210, an n-type semiconductor layer 221, an active layer 222, and a p-type semiconductor layer A p-type electrode 230 and an n-type electrode 240 connected to the p-type semiconductor layer 223 and the n-type semiconductor layer 221, a p-type electrode 230 and an n- An interlayer insulating layer 250 provided on the p-type electrode 230 and the n-type electrode 240 and including an organic insulator layer made of an organic material, And a p-type and an n-type bonding metal 260 provided to be electrically connected to each other.

먼저 빛을 투과시키는 상기 기판(210) 상에 상기 반도체 적층구조(220)가 순차적으로 형성된다.First, the semiconductor laminated structure 220 is sequentially formed on the substrate 210 through which light is transmitted.

상기 기판(210)은 반도체 단결정을 성장시키는데 적합한 기판으로서, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성되며, 사파이어 이외에 산화아연(ZnO), 질화갈륨(GaN), 탄화규소(SiC), 질화알루미늄(AlN) 등으로 형성될 수 있다. 한편, 상기 기판(210) 상에 사파이어와 같은 물질로 형성된 기판과의 격자정합을 향상시키기 위하여 일반적으로 AlN/GaN층 또는 GaN층으로 이루어진 버퍼층이 형성될 수 있으나, 본 발명의 실시예에서는 상기 버퍼층의 자세한 설명은 생략하기로 한다.The substrate 210 is a substrate suitable for growing a semiconductor single crystal. The substrate 210 is formed using a transparent material including sapphire. In addition to sapphire, the substrate 210 may include at least one selected from the group consisting of ZnO, GaN, SiC, AlN) or the like. Meanwhile, in order to improve lattice matching with the substrate formed of a material such as sapphire on the substrate 210, a buffer layer made of an AlN / GaN layer or a GaN layer may be formed. However, in the embodiment of the present invention, Will not be described in detail.

상기 반도체 적층구조(220)는 상기 n형 반도체층(221), 활성층(222) 및 p형 반도체층(223)이 순차적으로 적층되어 형성된다. 아래에서는 일실시예로 질화갈륨계 반도체에 대해서 주로 설명할 것인데, 이러한 재료에 특별히 한정되는 것은 아니다.The semiconductor laminated structure 220 is formed by sequentially stacking the n-type semiconductor layer 221, the active layer 222, and the p-type semiconductor layer 223 sequentially. Hereinafter, a gallium nitride semiconductor will be mainly described as an embodiment, but the material is not particularly limited.

상기 n형 반도체층(221)은 상기 기판(210) 상에 형성되며, 질화갈륨계 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 n형 반도체층(221)은 n형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, n형 도전형 불순물로는 Si, Ge, Sn 등을 사용할 수 있고, Si를 주로 사용하고 있다.The n-type semiconductor layer 221 is formed on the substrate 210 and may be made of a gallium nitride-based semiconductor material. More specifically, the n-type semiconductor layer 221 may be a GaN layer doped with an n-type conductivity type impurity or a GaN / AlGaN layer. As the n-type conductivity type impurity, Si, Ge, or Sn may be used , And Si are mainly used.

상기 활성층(222)은 상기 n형 반도체층(221) 상에 형성되고, 다중 양자우물(Multi-Quantum Well) 구조의 InGaN/GaN층으로 이루어질 수 있다.The active layer 222 may be formed on the n-type semiconductor layer 221 and may be formed of an InGaN / GaN layer having a multi-quantum well structure.

상기 p형 반도체층(223)은 상기 활성층(222) 상에 형성되며, 질화갈륨계 반도체 물질로 이루어질 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 p형 반도체층(223)은 p형 도전형 불순물이 도핑된 GaN층 또는 GaN/AlGaN층으로 이루어질 수 있으며, p형 도전형 불순물로는 Mg, Zn, Be 등을 사용할 수 있고, Mg를 주로 사용하고 있다. 상기 p형 반도체층(223)과 활성층(222)의 일부는 메사 식각(MESA Etching)으로 제거되어, 저면에 상기 n형 반도체층(221)의 일부를 노출시키게 된다.The p-type semiconductor layer 223 is formed on the active layer 222 and may be formed of a gallium nitride-based semiconductor material. More specifically, the p-type semiconductor layer 223 may be formed of a GaN layer or a GaN / AlGaN layer doped with a p-type conductivity-type impurity, and Mg, Zn, Be or the like may be used as the p- , And Mg are mainly used. A part of the p-type semiconductor layer 223 and the active layer 222 are removed by MESA etching to expose a part of the n-type semiconductor layer 221 on the bottom surface.

상기 p형 반도체층(223) 상에 상기 p형 전극(230)이 형성된다. 상기 p형 전극(230)은 Ag, Al, Au, Cr, Ir, Mg, Nd, Ni, Pd, Pt, Rh, Ti, W 등의 반사도가 높은 금속을 이용하여 반사전극으로 형성될 수 있고, 상기 반사전극은 활성층에서 발광된 빛 중 기판 쪽이 아닌 반대 방향으로 방사되는 빛을 기판 쪽으로 반사시키는 역할을 한다. 또한, 상기 p형 전극(230)은 상기 반사도가 높은 금속 중 둘 이상의 합금으로 형성되거나 이종 금속의 적층구조로 형성될 수도 있고, ITO, IZO, ZnO 또는 In2O3막과 상기 반사도가 높은 금속의 적층구조로 형성될 수도 있다. 그리고 p형 반도체층(223)과의 접착력을 향상시키기 위한 접착층이나, 오믹접속이 가능하게 하는 접속층 등이 더 적층될 수도 있다. 또한, 상기 p형 전극(230)은 상기 p형 반도체층(223)의 면적보다 작게 형성되거나 상기 p형 반도체층(223)이 노출되지 않도록 상기 p형 반도체층(223)의 면적과 동일하게 형성될 수 있는데, 상기 p형 반도체층(223)이 노출되지 않도록 형성하는 이유는 반사면을 늘려 반사면에 의해 반사하는 빛을 최대한 많게 하기 위함이다.The p-type electrode 230 is formed on the p-type semiconductor layer 223. The p-type electrode 230 may be formed of a reflective electrode using a highly reflective metal such as Ag, Al, Au, Cr, Ir, Mg, Nd, Ni, Pd, Pt, Rh, The reflective electrode reflects light emitted from the active layer in a direction opposite to the substrate, toward the substrate. The p-type electrode 230 may be formed of two or more alloys of metals having high reflectivity, or may be formed of a laminate structure of different metals, or may be formed of ITO, IZO, ZnO, or In 2 O 3, As shown in FIG. An adhesive layer for improving adhesion to the p-type semiconductor layer 223, a connection layer for allowing ohmic connection, and the like may be further stacked. The p-type electrode 230 is formed to have a smaller area than the p-type semiconductor layer 223 or to have the same area as the p-type semiconductor layer 223 so that the p-type semiconductor layer 223 is not exposed. The reason why the p-type semiconductor layer 223 is formed so as not to be exposed is to increase the reflection surface to maximize the light reflected by the reflection surface.

상기 식각 공정에 의해 노출된 n형 반도체층(221) 상에 상기 n형 전극(240)이 형성된다. 상기 n형 전극(240)은 n형 패드전극 및 n형 콘택전극으로 구성될 수 있으며, 이때 상기 n형 콘택전극은 상기 n형 패드전극으로부터 일측으로 연장되어 상기 식각 공정에 의해 노출된 n형 반도체층(221)의 일부와 콘택된다.The n-type electrode 240 is formed on the n-type semiconductor layer 221 exposed by the etching process. The n-type electrode 240 may include an n-type pad electrode and an n-type contact electrode. The n-type contact electrode extends from the n-type pad electrode to one side of the n-type electrode 240, Is contacted with a portion of the layer (221).

상기 p형 전극(230) 및 n형 전극(240) 상에 상기 층간 절연층(Inter Layer Dielectric: ILD 또는 Inter Metal Dielectric: IMD, 250)이 제공된다. 상기 층간 절연층(250)은 상기 n형 전극(240)을 상기 p형 전극(230)과 절연시키고, 상기 p형 및 n형 전극과 특성이 다른 반도체나 본딩메탈 사이(예를 들어, n형 전극과 p형 반도체, p형 전극과 n형 본딩메탈 등), 상기 n형 및 p형 반도체와 특성이 다른 본딩메탈 사이(예를 들어, p형 반도체와 n형 본딩메탈 등), 상기 n형 및 p형 반도체나 상기 n형 및 p형 본팅메탈 상호 간(예를 들어, n형 반도체와 p형 반도체, n형 본딩메탈과 p형 본딩메탈)에도 서로 절연되도록 하는 역할을 한다. 또한, 상기 층간 절연층(250)은 본 발명에 따른 발광다이오드(100)를 플립칩 방식으로 서브마운트에 접합하기 위하여 반드시 가하게 되는 열과 압력으로부터 상기 반도체층들을 보호하는 역할도 수행할 수 있다. 그리고 층간 절연층의 유전율이 높은 경우에는 층간 절연층과 반도체층(또는 금속층) 상/하부 사이에 자연적으로 캐패시터(기생 캐패시터)가 형성이 되는데 층간 절연층을 유전율이 낮은 유기물질로 형성하면 기생 캐패시턴스를 감소시킬 수 있다.Interlayer Dielectric (ILD) or Intermetal Dielectric (IMD) 250 is provided on the p-type electrode 230 and the n-type electrode 240. The interlayer insulating layer 250 may be formed by insulating the n-type electrode 240 from the p-type electrode 230 and between the p-type and n-type electrodes, (For example, a p-type semiconductor and an n-type bonding metal) having different characteristics from the n-type and p-type semiconductors, the n-type and n-type bonding metals And the p-type semiconductor, the n-type and p-type bonding metal (for example, the n-type semiconductor and the p-type semiconductor, the n-type bonding metal and the p-type bonding metal). In addition, the interlayer insulating layer 250 may also protect the semiconductor layers from heat and pressure that are required to bond the LED 100 according to the present invention to the submount in a flip chip manner. When the dielectric constant of the interlayer insulating layer is high, a capacitor (parasitic capacitor) is naturally formed between the upper and lower portions of the interlayer insulating layer and the semiconductor layer (or metal layer). When the interlayer insulating layer is formed of an organic material having a low dielectric constant, parasitic capacitance Can be reduced.

상기 층간 절연층(250)은 내구성 및 연성이 우수하면서도 절연특성까지 우수하고, 두꺼운 박막의 제조가 가능한 유기절연체층을 포함할 수 있다. 상기 유기절연체층은 유기물질로 이루어지고, 발광다이오드의 패키징시 열과 압력에 의한 스트레스를 완화하는 스트레스 버퍼 역할을 한다. 상기 유기물질은 폴리이미드(Polyimide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate), PVP(Poly-4-vinylphenol), PES(Polyethersulfone) 중에서 어느 하나를 선택할 수 있는데, 예를 들어 폴리이미드(Polyimide)의 경우는 1×1016 내지 2×1016Ω·cm의 절연특성을 가지고 있어 층간의 누설전류 차단에 효과적일 뿐만 아니라, 탄성률이 3 내지 4GPa로서 발광다이오드를 패키징하거나 발광다이오드에 고전압을 인가하는 경우에 발생하는 열과 압력에 의한 스트레스를 해소할 수 있는 스트레스 버퍼층의 역할을 효과적으로 수행할 수 있다. 또한, 상기 유기물질(예를 들어, 폴리이미드의 유전율은 2.73)은 층간 절연층으로 주로 사용하는 SOG, 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등 무기물질(예를 들어, SiO2의 유전율은 3.9)보다 낮은 유전율을 가지고 있어 기생 캐패시턴스를 감소시킨다.The interlayer insulating layer 250 may include an organic insulator layer that is excellent in durability and ductility, is excellent in insulation characteristics, and can form a thick film. The organic insulator layer is made of an organic material and functions as a stress buffer for relieving stress caused by heat and pressure when packaging the light emitting diode. The organic material may be selected from among polyimide, polycarbonate, polyamide, polyethylene terephthalate, poly-4-vinylphenol (PVP), and polyethersulfone (PES) For example, polyimide has an insulating property of 1 x 10 16 to 2 x 10 16 Ω · cm, and is effective not only for interrupting the leakage current between the layers but also for packaging the light emitting diode with a modulus of elasticity of 3 to 4 GPa Or a stress buffer layer capable of relieving stress caused by heat and pressure generated when a high voltage is applied to the light emitting diode. The dielectric constant of the organic material (for example, polyimide: 2.73) is lower than that of an inorganic material (for example, SiO 2 having a dielectric constant of 3.9) such as SOG, a silicon oxide film, To reduce the parasitic capacitance.

상기 유기절연체층은 적어도 0.5㎛는 되어야 누설전류를 억제하는 역할을 어느 정도 수행할 수 있으며 두껍게 형성할수록 우수한 누설전류 특성과 스트레스 완화 특성이 향상될 수 있으나, 상기 유기절연체층을 너무 두껍게 형성하면 고밀도 층간 배선부 형성 및 본딩 메탈 스텝 커버리지 확보 등의 공정상 어려움이 따르기 때문에 상기 유기절연체층의 두께는 0.5 내지 30㎛의 범위에서 선택할 수 있다.The thickness of the organic insulator layer may be at least 0.5 mu m to suppress the leakage current to some extent. The thicker the organic insulator layer, the better the leakage current characteristic and the stress relaxation property. However, if the organic insulator layer is too thick, The thickness of the organic insulator layer can be selected in the range of 0.5 to 30 占 퐉 because of the difficulty in forming the interlayer wiring portion and securing the bonding metal step coverage.

또한, 상기 층간 절연층(250)은 상기 유기절연체층의 단일층으로 형성될 수 있을 뿐만 아니라, 무기절연체층을 더 포함하여 무기절연체층과 상기 유기절연체층의 적층구조로 형성될 수 있다. 상기 무기절연체층과 유기절연체층의 적층구조는 유기절연체층/무기절연체층 또는 무기절열체층/유기절연체층/무기절연체층으로 적층될 수 있는데, 그 횟수나 순서, 재료에 특별히 제한되는 것은 아니다. 이와 같이 상기 무기절연체층과 유기절연체층의 적층구조로 형성된 경우에는 고전압의 인가시에 상기 유기절연체층에 의하여 1차적으로 절연이 이루어지고, 상기 유기절연체층에서 누설된 낮은 정도의 전류는 상기 유기절연체층보다 더욱 치밀한 상기 무기절연체층으로 2차 절연을 하여 누설전류를 획기적으로 낮출 수 있다.In addition, the interlayer insulating layer 250 may be formed of a single layer of the organic insulator layer, and may further include an inorganic insulator layer, and may be formed of a laminated structure of the inorganic insulator layer and the organic insulator layer. The laminated structure of the inorganic insulator layer and the organic insulator layer may be laminated with the organic insulator layer / the inorganic insulator layer or the inorganic heat insulator layer / the organic insulator layer / the inorganic insulator layer, but the number, order and materials are not particularly limited. In the case where the organic insulator layer and the organic insulator layer are formed in a laminated structure, the insulator is primarily insulated by the organic insulator layer upon application of a high voltage, and a low- The secondary insulation is performed with the inorganic insulator layer more denser than the insulation layer, so that the leakage current can be drastically lowered.

한편, 상기 무기절연체층의 두께는 상기 유기절연체층의 두께보다 얇은 층으로 형성될 수 있다. 상기 무기절연체층 및 유기절연체층은 공통적으로 두께를 두껍게 하면 누설전류를 억제하는 효과는 향상되나, 상기 무기절연체층의 경우 발광다이오드의 패키징시에 발생되는 스트레스를 완충하기 위해서 요구되는 내구성, 연성, 탄성 등의 특성이 상기 유기절연체층에 비하여 부족하므로, 상기 무기절연체층은 누설전류를 2차적으로 낮추어주는 정도의 두께면 족하고, 상기 유기절연체층의 두께를 두껍게 형성할 수 있다. 또한, 발광다이오드의 패키징시에 발생하는 열과 압력에 의한 스트레스는 발광다이오드의 상부로부터 인가되는 것이 일반적이므로 상기 유기절연체층을 적층구조의 상단부에 형성하여 상부로부터 인가되는 스트레스를 효과적으로 완화시켜줄 수 있다. 여기서, 높은 누설전류 특성과 스트레스 완화를 위하여 상기 유기절연체층의 두께를 너무 두껍게 하면 고밀도 층간 배선부 형성 및 본딩 메탈 스텝 커버리지 확보 등의 공정상 어려움이 생기기 때문에 상기 유기절연체층의 두께는 30㎛를 넘지 않아야 한다.The thickness of the inorganic insulator layer may be less than the thickness of the organic insulator layer. If the thickness of the inorganic insulator layer and the organic insulator layer are increased, the effect of suppressing the leakage current is improved. However, in the case of the inorganic insulator layer, the durability, ductility, and heat resistance required to buffer stress, Elasticity and the like are insufficient as compared with the organic insulator layer, the inorganic insulator layer can be thick enough to secondarily lower the leakage current, and the thickness of the organic insulator layer can be made thick. In addition, stress due to heat and pressure generated during packaging of the light emitting diode is generally applied from the upper portion of the light emitting diode, so that the organic insulator layer may be formed at the upper end of the lamination structure to effectively relieve stress applied from above. If the thickness of the organic insulator layer is too thick for high leakage current characteristics and stress relaxation, it is difficult to form a high-density interlayer wiring portion and to secure bonding metal step coverage, so that the thickness of the organic insulator layer is 30 mu m Should not exceed.

또한, 상기 무기절연체층은 균일한 박막제조가 가능하고 패터닝 공정이 용이할 뿐 아니라, 이종물질 흡착력이 우수한 물질인 이산화규소(SiO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화탄탈륨(Ta2O5) 중에서 어느 하나를 사용할 수 있으며, 상기 무기절연체층의 두께는 0.05 내지 0.3㎛에서 선택할 수 있다.In addition, the inorganic insulator layer can be made of silicon dioxide (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), or the like, which is capable of forming a uniform thin film and facilitating the patterning process, ) And tantalum oxide (Ta 2 O 5 ), and the thickness of the inorganic insulator layer can be selected from 0.05 to 0.3 μm.

그리고 상기 층간 절연층(250)의 일부가 제거되어 비아홀이 형성됨으로 저면에 n형 전극(240)의 일부 및 p형 전극(230)의 일부가 각각 노출되고, 상기 노출된 n형 전극(240) 및 p형 전극(230)에 각각 전기적으로 연결되도록 상기 비아홀을 금속물질로 채운 후에 형성되는 상기 n형 및 p형 본딩 메탈(260)이 제공된다. 상기 n형 본딩 메탈(261)은 상기 n형 전극(240)과 전기적으로 연결되고, 형성층 상면이 평평할 수 있게 해준다. 또한, 상기 반사전극에서 반사되지 못하고 새어나온 빛을 반사하는 역할도 수행할 수 있다. 상기 p형 본딩 메탈(262)은 상기 p형 전극(230)과 전기적으로 연결되고, 형성층 상면이 평평할 수 있게 해준다. 또한, 상기 n형 전극(240)과 마찬가지로 상기 반사전극에서 반사되지 못하고 새어나온 빛을 반사하는 역할도 수행할 수 있다.A part of the n-type electrode 240 and a part of the p-type electrode 230 are exposed on the bottom surface of the n-type electrode 240, Type and p-type bonding metal 260 formed after filling the via hole with a metal material so as to be electrically connected to the p-type electrode 230 and the p-type electrode 230, respectively. The n-type bonding metal 261 is electrically connected to the n-type electrode 240, and the upper surface of the forming layer can be flat. In addition, the reflective electrode may reflect light that is not reflected by the reflective electrode. The p-type bonding metal 262 is electrically connected to the p-type electrode 230 and allows the top surface of the forming layer to be flat. In addition, like the n-type electrode 240, it can also function to reflect light leaking without being reflected by the reflective electrode.

본 발명의 실시예에 따른 발광다이오드(100)는 서브마운트에 플립칩 본딩으로 접합되어 패키징될 수 있다. 상기 서브마운트는 서브마운트 기판, 상기 발광다이오드(100)의 n형 및 p형 전극에 각각 대응되게 상기 서브마운트 기판 상에 형성된 제1 및 제2 본딩층 및 상기 제1 및 제2 본딩층 상에 각각 형성되는 제1 및 제2 솔더를 포함할 수 있다. 상기 서브마운트 기판은 절연층인 산화막 혹은 질화막 형성이 가능한 실리콘으로 된 기판을 사용할 수 있고, 상기 제1 및 제2 본딩층은 전기전도성이 우수하며, 상기 제1 및 제2 솔더와의 부착성이 좋은 금속으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 제1 및 제2 본딩층은 Au, Ti, Pt, Cr 중 어느 하나 또는 적어도 둘 이상의 합금(예를 들어, Cr/Au, Ti/Pt/Au 등)으로 형성될 수 있고, 상기 제1 및 제2 솔더는 상기 발광다이오드(100)의 n형 및 p형 전극과 상기 제1 및 제2 본딩층을 접합시키기 위한 것으로, 용융성 및 열전도도가 우수한 합금으로 이루어질 수 있으며 Cr, Ti, Pt, Au, Mo, Sn 중 적어도 2개 이상의 합금(예를 들어, Au/Sn, Pt/Au/Sn, Cr/Au/Sn 등)으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 서브마운트는 상기 발광다이오드(100)와의 결합력을 높이기 위해 상기 제1 및 제2 솔더 사이에 위치하도록 상기 서브마운트 기판 상에 형성되는 배리어를 더 포함할 수도 있는데, 그 형태에 특별히 제한되지 않는다. 또한, 상기 플립칩 본딩은 상기 서브마운트 기판에 열을 가하고 상기 발광다이오드(100)에 기판측으로 압력을 가해 열과 압력에 의해 발생된 에너지로 상기 발광다이오드(100)와 서브마운트 기판을 접합할 수 있는데, 열압착에 초음파를 부가하여 공정을 신속하게 처리할 수도 있고, 그 방법에 있어서 제한되지 않는다.
The light emitting diode 100 according to the embodiment of the present invention may be bonded to the submount by flip-chip bonding to be packaged. The submount includes a submount substrate, first and second bonding layers formed on the submount substrate so as to correspond to n-type and p-type electrodes of the light emitting diode 100, and first and second bonding layers And may include first and second solder formed respectively. The submount substrate may be a substrate made of silicon or an oxide film capable of forming a nitride film, and the first and second bonding layers are excellent in electrical conductivity and have adhesiveness to the first and second solders It can be made of good metal. The first and second bonding layers may be formed of any one of Au, Ti, Pt, and Cr, or at least two or more alloys (e.g., Cr / Au, Ti / Pt / Au, 1 and the second solder are for bonding the n-type and p-type electrodes of the light emitting diode 100 to the first and second bonding layers and may be made of an alloy excellent in melting and thermal conductivity, (For example, Au / Sn, Pt / Au / Sn, Cr / Au / Sn, etc.) of Pt, Au, Mo and Sn. Further, the sub-mount may further include a barrier formed on the submount substrate so as to be positioned between the first and second solder for enhancing the bonding force with the LED 100, but the shape is not particularly limited . In addition, the flip chip bonding may apply heat to the submount substrate, apply pressure to the substrate toward the LED 100, and bond the LED 100 and the submount substrate with energy generated by heat and pressure , The ultrasonic wave may be added to the thermocompression bonding to quickly process the process, and the method is not limited thereto.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드 제조방법의 단계를 나타내는 단면도로, 도 3(a)는 기판 상에 반도체 적층구조를 형성하는 단계를 나타내는 단면도, 도 3(b)는 p형 반도체층 및 n형 반도체층 상에 각각 p형 전극 및 n형 전극을 형성하는 단계를 나타내는 단면도, 도 3(c)는 층간 절연층을 형성하고, 층간 절연층에 비아홀을 형성하는 단계를 나타내는 단면도이고, 도 3(d)는 n형 전극의 노출면에 n형 본딩 메탈을 형성하는 단계를 나타내는 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view showing a step of a method of manufacturing a light emitting diode according to another embodiment of the present invention. FIG. 3 (a) is a sectional view showing a step of forming a semiconductor laminated structure on a substrate, A step of forming a p-type electrode and an n-type electrode on the semiconductor layer and the n-type semiconductor layer, respectively, and Fig. 3C is a sectional view showing a step of forming an interlayer insulating layer and forming a via hole in the interlayer insulating layer And FIG. 3 (d) is a cross-sectional view showing a step of forming an n-type bonding metal on the exposed surface of the n-type electrode.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드의 제조방법은 기판(310) 상에 n형 반도체층(321), 활성층(322) 및 p형 반도체층(323)을 순차적으로 적층하여 반도체 적층구조(320)를 형성하는 단계, 상기 n형 반도체층(321)의 일부가 노출되도록 상기 활성층(322) 및 p형 반도체층(323)을 부분적으로 식각하는 단계, 상기 p형 반도체층(323) 및 노출된 n형 반도체층(321) 상에 각각 p형 전극(330) 및 n형 전극(340)을 형성하는 단계, 상기 p형 전극(330) 및 n형 전극(340) 상에 제공되고, 유기물질로 이루어진 유기절연체층을 포함하는 층간 절연층(350)을 형성하는 단계, 상기 p형 전극(330) 및 n형 전극(340)의 일부가 각각 노출되도록 상기 층간 절연층(350)에 비아홀(370)을 형성하는 단계 및 상기 p형 전극(330) 및 n형 전극(340)의 노출면에 각각 전기적으로 연결되도록 p형 및 n형 본딩 메탈(360)을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.3, a method of fabricating a light emitting diode according to another embodiment of the present invention includes sequentially stacking an n-type semiconductor layer 321, an active layer 322, and a p-type semiconductor layer 323 on a substrate 310 , Partially etching the active layer (322) and the p-type semiconductor layer (323) to expose a part of the n-type semiconductor layer (321) Type electrode 330 and the n-type electrode 340 on the exposed n-type semiconductor layer 323 and the exposed n-type semiconductor layer 321, forming the p-type electrode 330 and the n-type electrode 340 on the exposed p- Forming an interlayer insulating layer 350 including an organic insulator layer made of an organic material and exposing a portion of the p-type electrode 330 and the n-type electrode 340, Type electrode 330 and the exposed surface of the n-type electrode 340. The p-type electrode 330 and the n- It may include the step of forming the n-type bonding metal (360).

상기 p형 전극(330)은 Ag, Al, Au, Cr, Ir, Mg, Nd, Ni, Pd, Pt, Rh, Ti, W 등의 반사도가 높은 금속을 이용하여 반사전극으로 형성할 수 있고, 상기 반사전극은 활성층에서 발광된 빛 중 기판 쪽이 아닌 반대 방향으로 방사되는 빛을 기판 쪽으로 반사시키는 역할을 한다. 상기 p형 전극(330)의 자세한 설명은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드와 동일하여 생략하기로 한다.The p-type electrode 330 can be formed as a reflective electrode using a metal having high reflectivity such as Ag, Al, Au, Cr, Ir, Mg, Nd, Ni, Pd, Pt, Rh, Ti, The reflective electrode reflects light emitted from the active layer in a direction opposite to the substrate, toward the substrate. The detailed description of the p-type electrode 330 is the same as that of the light emitting diode according to another embodiment of the present invention.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드의 제조방법에서 층간 절연층 내부에 층간 배선부를 형성하기 위하여 상기 층간 절연층(350)에 비아홀(370)을 형성하는 단계는 상기 층간 절연층(350)을 감광성 유기물질(예를 들어, 폴리이미드)을 사용하여 형성하는 경우와 비감광성 유기물질(예를 들어, 폴리이미드)을 사용하여 형성하는 경우로 나누어 볼 수 있다.In the method of manufacturing a light emitting diode according to another embodiment of the present invention, the step of forming a via hole 370 in the interlayer insulating layer 350 to form an interlayer wiring layer in the interlayer insulating layer may include forming an interlayer insulating layer 350 ) Is formed using a photosensitive organic material (for example, polyimide) or a case where a non-photosensitive organic material (for example, polyimide) is used.

일 실시예로 상기 층간 절연층(350)의 유기절연체층을 감광성 폴리이미드(Photosensitive polyimide)를 사용하여 형성한 경우에는 폴리이미드를 스핀 코팅(spin coating) 처리하여 큐어링(curing)시킨 다음 감광성 폴리이미드층을 포토리소그래피(Photolithography) 방법으로 패터닝하고, 패터닝되어 형성된 비아홀(370)에 금속물질을 채워서 층간 배선부를 형성한다. 상기 포토리소그래피 방법은 유기물질의 감광성질을 이용한 것으로, 가시광선, 자외선, X선, e-beam 등과 같은 방사선을 선택적으로 조사하여 노광시킨 후 감광성 폴리이미드층에서 노광된 부분을 현상액으로 용해하거나 반대로 노광된 부분을 남기고 노광이 안 된 부분을 용해하여 패터닝함으로써 비아홀을 형성할 수 있다. 상기 층간 절연층(350)의 유기절연체층을 감광성 폴리이미드(Photosensitive polyimide)를 사용하여 형성하면 식각 마스크와 복잡한 식각공정이 필요하지 않아 공정비용과 공정시간을 줄일 수 있는 장점이 있다.In one embodiment, when the organic insulator layer of the interlayer insulating layer 350 is formed using a photosensitive polyimide, the polyimide may be cured by spin coating, The intermediate layer is patterned by a photolithography method, and a via hole 370 formed by patterning is filled with a metal material to form an interlayer wiring portion. The photolithography method uses the photosensitive property of an organic material. The photolithography method selectively exposes and exposes a radiation such as visible light, ultraviolet light, X-ray, e-beam, etc., and then exposes the exposed portion of the photosensitive polyimide layer to a developing solution, The via hole can be formed by dissolving and patterning the exposed portion while leaving the exposed portion. When the organic insulator layer of the interlayer insulating layer 350 is formed using photosensitive polyimide, an etching mask and a complicated etching process are not needed, which is advantageous in that the process cost and process time can be reduced.

다른 실시예로서 비감광성 폴리이미드(Non-photosensitive polyimide)를 사용하여 유기절연체층을 형성한 경우는 폴리이미드 스핀코팅 과정은 상기 서술한 감광성 폴리이미드를 사용하여 유기절연체층을 형성한 경우와 같고, 이후에 폴리이미드층 상부에 패턴이 형성된 식각 마스크를 이용하여 유기절연체층을 식각하고, 식각되어 형성된 비아홀(370)에 금속물질을 채워 층간 배선부를 형성하면 층간 배선부 상에 본딩 메탈(360)을 형성할 수 있게 된다. 상기 식각 마스크는 포토마스크의 패턴이 모사된 포토레지스트의 막을 사용할 수 있는데, 이러한 포토레지스트의 막을 마스크로 사용할 때에는 포토레지스트의 막에 형성된 패턴을 따라 약액을 써서 시료를 식각하고, 최후에 포토레지스트를 제거해야 한다.In another embodiment, in the case where an organic insulator layer is formed using a non-photosensitive polyimide, the polyimide spin coating process is the same as the case where the organic insulator layer is formed using the photosensitive polyimide described above, Thereafter, the organic insulator layer is etched by using an etch mask having a pattern formed on the polyimide layer, and a metal material is filled in the via hole 370 formed by etching to form an interlayer wiring portion. Then, a bonding metal 360 is formed on the interlayer wiring portion . When the photoresist film is used as a mask, the etching mask is etched using a chemical solution along a pattern formed on the photoresist film, and finally, a photoresist Should be removed.

또한, 상기 층간 절연층(350)은 상기 유기절연체층의 단일층으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라, 무기절연체층을 더 포함하여 무기절연체층과 상기 유기절연체층의 적층구조로 형성할 수 있다. 이러한 경우에는 상기 유기절연체층을 형성하기 전에 물리증착법 및 화학증착법을 통하여 무기절연체층(예를들어, SiO2층)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 무기절연체층의 두께는 상기 유기절연체층의 두께보다 얇게 형성할 수도 있다. 상기 층간 절연층(350)의 더 자세한 설명은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드와 동일하므로 생략하기로 한다.The interlayer insulating layer 350 may be formed as a single layer of the organic insulator layer, or may include an inorganic insulator layer, and may have a laminated structure of an inorganic insulator layer and the organic insulator layer. In this case, the method may further include forming an inorganic insulator layer (e.g., SiO 2 layer) by physical vapor deposition and chemical vapor deposition before forming the organic insulator layer. The thickness of the inorganic insulator layer may be smaller than the thickness of the organic insulator layer. The detailed description of the interlayer insulating layer 350 is the same as that of the light emitting diode according to another embodiment of the present invention.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드의 제조방법으로 제조된 발광다이오드를 서브마운트에 플립칩 본딩방식으로 접합하는 단계를 더 포함하여 발광다이오드 패키지를 제조할 수도 있다. 상기 플립칩 본딩방식은 상기 서브마운트 기판에 열을 가하고 상기 발광다이오드의 제조방법으로 제조된 발광다이오드에 기판측으로 압력을 가해 열과 압력에 의해 발생된 에너지로 상기 발광다이오드와 서브마운트 기판을 접합하는 방식으로, 열압착에 초음파를 부가하여 공정을 신속하게 처리할 수도 있고, 그 방법에 있어서 제한되지 않는다. 상기 서브마운트를 포함하는 자세한 설명은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광다이오드와 동일하여 생략하기로 한다.In addition, a method of manufacturing a light emitting diode according to another embodiment of the present invention may further include bonding a light emitting diode manufactured by the method of the present invention to a submount by a flip chip bonding method. In the flip chip bonding method, a heat is applied to the submount substrate, a pressure is applied to the substrate side of the light emitting diode manufactured by the manufacturing method of the light emitting diode, and the light emitting diode and the submount substrate are bonded to each other by energy generated by heat and pressure. , The ultrasonic wave may be added to the thermocompression bonding to quickly process the process, and the method is not limited thereto. The detailed description including the submount is the same as that of the light emitting diode according to another embodiment of the present invention.

상기 설명에서 사용한 “~ 상에”형성한다는 의미는 직접 접촉하여 형성하는 경우와 직접 접촉하지는 않지만 상부에 위치하도록 형성하는 경우를 포함하고, 상부면 전체에 형성하는 것 뿐만 아니라 부분적으로 형성하는 것도 가능하며, 위치상 위쪽에 있거나 상부면에 직접 접촉해 있다는 의미로 사용하였다.
The term " on " used in the above description includes a case of being formed in an upper part although not in direct contact with the case of forming by direct contact, and it may be formed partially or entirely on the entire upper surface And it is used in the sense that it is on the upper side of the position or in direct contact with the upper surface.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments may be possible. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

100 : 발광다이오드 210, 310 : 기판
220, 320 : 반도체 적층구조 221, 321 : n형 반도체층
222, 322 : 활성층 223, 323 : p형 반도체층
230, 330 : p형 전극 240, 340 : n형 전극
250, 350 : 층간 절연층 260, 360 : 본딩 메탈
261 : n형 본딩 메탈 262 : p형 본딩 메탈
370 : 비아홀
100: light emitting diode 210, 310:
220, 320: semiconductor laminated structure 221, 321: n-type semiconductor layer
222, 322: active layer 223, 323: p-type semiconductor layer
230, 330: p-type electrode 240, 340: n-type electrode
250, 350: interlayer insulating layer 260, 360: bonding metal
261: n-type bonding metal 262: p-type bonding metal
370: Via hole

Claims (14)

기판;
상기 기판 상에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층이 적층되어 형성되는 반도체 적층구조;
상기 p형 반도체층 및 n형 반도체층에 각각 접속되는 p형 전극 및 n형 전극;
상기 p형 전극 및 n형 전극 상에 제공되고, 유기물질로 이루어진 유기절연체층을 포함하는 층간 절연층; 및
상기 p형 전극 및 n형 전극에 각각 전기적으로 연결되도록 제공되는 p형 및 n형 본딩 메탈을 포함하는 발광다이오드.
Board;
A semiconductor stacked structure in which an n-type semiconductor layer, an active layer, and a p-type semiconductor layer are stacked on the substrate;
A p-type electrode and an n-type electrode respectively connected to the p-type semiconductor layer and the n-type semiconductor layer;
An interlayer insulating layer provided on the p-type electrode and the n-type electrode, the interlayer insulating layer including an organic insulator layer made of an organic material; And
And a p-type and n-type bonding metal provided to be electrically connected to the p-type electrode and the n-type electrode, respectively.
청구항 1에 있어서,
상기 p형 전극은 반사면을 형성하는 반사전극인 발광다이오드.
The method according to claim 1,
And the p-type electrode is a reflective electrode forming a reflective surface.
청구항 1에 있어서,
상기 유기물질은 폴리이미드(Polyimide), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 폴리아미드(Polyamide), 폴리에틸렌테레프탈레이트(Polyethyleneterephthalate), PVP(Poly-4-vinylphenol), PES(Polyethersulfone) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
The organic material may be at least one selected from the group consisting of polyimide, polycarbonate, polyamide, polyethyleneterephthalate, poly-4-vinylphenol (PVP), polyethersulfone diode.
청구항 1에 있어서,
상기 층간 절연층은 무기절연체층을 더 포함하고, 상기 유기절연체층 및 무기절연체층의 적층구조로 형성되는 발광다이오드.
The method according to claim 1,
Wherein the interlayer insulating layer further comprises an inorganic insulator layer and is formed by a laminated structure of the organic insulator layer and the inorganic insulator layer.
청구항 4에 있어서,
상기 무기절연체층은 이산화규소(SiO2), 이산화티타늄(TiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화탄탈륨(Ta2O5) 중에서 적어도 어느 하나를 포함하는 발광다이오드.
The method of claim 4,
Wherein the inorganic insulator layer comprises at least one of silicon dioxide (SiO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and tantalum oxide (Ta 2 O 5 ).
청구항 4에 있어서,
상기 무기절연체층의 두께는 상기 유기절연체층의 두께보다 얇은 발광다이오드.
The method of claim 4,
Wherein the thickness of the inorganic insulator layer is thinner than the thickness of the organic insulator layer.
청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 발광다이오드가 서브마운트에 플립칩 본딩으로 접합되는 발광다이오드 패키지.
A light emitting diode package, wherein the light emitting diode of any one of claims 1 to 6 is bonded to a submount by flip chip bonding.
기판 상에 n형 반도체층, 활성층 및 p형 반도체층을 순차적으로 적층하여 반도체 적층구조를 형성하는 단계;
상기 n형 반도체층의 일부가 노출되도록 상기 활성층 및 p형 반도체층을 부분적으로 식각하는 단계;
상기 p형 반도체층 및 노출된 n형 반도체층 상에 각각 p형 전극 및 n형 전극을 형성하는 단계;
상기 p형 전극 및 n형 전극 상에 제공되고, 유기물질로 이루어진 유기절연체층을 포함하는 층간 절연층을 형성하는 단계;
상기 p형 전극 및 n형 전극의 일부가 각각 노출되도록 상기 층간 절연층에 비아홀을 형성하는 단계; 및
상기 p형 전극 및 n형 전극의 노출면에 각각 전기적으로 연결되도록 p형 및 n형 본딩 메탈을 형성하는 단계를 포함하는 발광다이오드 제조방법.
Forming an n-type semiconductor layer, an active layer and a p-type semiconductor layer sequentially on a substrate to form a semiconductor laminated structure;
Partially etching the active layer and the p-type semiconductor layer such that a part of the n-type semiconductor layer is exposed;
Forming a p-type electrode and an n-type electrode on the p-type semiconductor layer and the exposed n-type semiconductor layer, respectively;
Forming an interlayer insulating layer on the p-type electrode and the n-type electrode, the interlayer insulating layer including an organic insulator layer made of an organic material;
Forming a via hole in the interlayer insulating layer such that a part of the p-type electrode and the n-type electrode are exposed, respectively; And
And forming p-type and n-type bonding metals to be electrically connected to the exposed surfaces of the p-type electrode and the n-type electrode, respectively.
청구항 8에 있어서,
상기 p형 전극은 반사면을 형성하는 반사전극인 발광다이오드 제조방법.
The method of claim 8,
And the p-type electrode is a reflective electrode forming a reflective surface.
청구항 8에 있어서,
상기 비아홀을 형성하는 단계는,
상기 유기물질이 감광성 물질인 경우에 상기 층간 절연층을 포토리소그래피(Photolithography) 방법으로 패터닝하여 비아홀을 형성하는 발광다이오드 제조방법.
The method of claim 8,
The step of forming the via-
Wherein when the organic material is a photosensitive material, the interlayer insulating layer is patterned by a photolithography method to form a via hole.
청구항 8에 있어서,
상기 비아홀을 형성하는 단계는,
상기 유기물질이 비감광성 물질인 경우에 상기 층간 절연층을 식각마스크를 이용해 식각하여 비아홀을 형성하는 발광다이오드 제조방법.
The method of claim 8,
The step of forming the via-
Wherein when the organic material is a non-photosensitive material, the interlayer insulating layer is etched using an etching mask to form a via hole.
청구항 8에 있어서,
상기 층간 절연층은 무기절연체층을 더 포함하고, 상기 유기절연체층 및 무기절연체층의 적층구조로 형성하는 발광다이오드 제조방법.
The method of claim 8,
Wherein the interlayer insulating layer further includes an inorganic insulator layer, and the organic insulator layer and the inorganic insulator layer are stacked.
청구항 12에 있어서,
상기 무기절연체층의 두께는 상기 유기절연체층의 두께보다 얇게 형성하는 발광다이오드 제조방법.
The method of claim 12,
Wherein the thickness of the inorganic insulator layer is smaller than the thickness of the organic insulator layer.
청구항 8 내지 청구항 13 중 어느 한 항의 제조방법으로 제조된 발광다이오드를 서브마운트에 플립칩 본딩방식으로 접합하는 단계를 더 포함하는 발광다이오드 패키지 제조방법.The method of manufacturing a light emitting diode package according to any one of claims 8 to 13, further comprising the step of bonding a light emitting diode manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 8 to 13 to a submount by a flip chip bonding method.
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