KR20170038250A - 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법 - Google Patents

플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170038250A
KR20170038250A KR1020150137338A KR20150137338A KR20170038250A KR 20170038250 A KR20170038250 A KR 20170038250A KR 1020150137338 A KR1020150137338 A KR 1020150137338A KR 20150137338 A KR20150137338 A KR 20150137338A KR 20170038250 A KR20170038250 A KR 20170038250A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
layer
hole electrode
hole
epi
Prior art date
Application number
KR1020150137338A
Other languages
English (en)
Inventor
유순재
박종민
Original Assignee
주식회사 라이트전자
선문대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 라이트전자, 선문대학교 산학협력단 filed Critical 주식회사 라이트전자
Priority to KR1020150137338A priority Critical patent/KR20170038250A/ko
Publication of KR20170038250A publication Critical patent/KR20170038250A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/12—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a stress relaxation structure, e.g. buffer layer
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
    • H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10—Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11—Device type
    • H01L2924/12—Passive devices, e.g. 2 terminal devices
    • H01L2924/1204—Optical Diode
    • H01L2924/12041—LED

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

플립칩 구조의 발광 소자가 개시된다. 에피층은 제1 기판 상에 적층 성장한다. 제2 기판은 에피층 상에 본딩 메탈(bonding metal)층을 통해 적층된다. 스루홀 전극은 n형 스루홀(through hole) 형태의 전극으로, 제1 기판, 에피층 및 제2 기판을 뒤집어 제2 기판이 아래에 있도록 배치한 후, 제2기판 바닥에서부터 수직으로 관통하여 도전성 재료를 연결하여 생성된다. 이때, 제1 기판은 스루홀 전극 생성 후 제거한다. 본 발명에 따르면, 스루홀(through hole) 전극 형태를 가지는 LED 소자 칩을 개발하여, 회로 기판에 다수 고밀도 집적 실장하고, 광출력 및 광 조사의 원천적 균일성을 확보하며, 계속적으로 프리즘이나 혹은 대형 렌즈 시스템을 UV LED 외부에 분리 설치하여, 광 조사 균일성 및 집속 특성을 개선할 수 있다.

Description

플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법{Flip chip light emitting device and method of manufacturing the same}
본 발명은 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 발광 소자(LED)에서 방사하는 광이 LED 칩 내부에서 재 흡수되는 문제를 해결하는 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법에 관한 것이다.
각종 경화기술에 이용되는 기존 UV 광원은 튜브 형태의 램프를 사용한다. 아크나 혹은 방전관에 UV 에너지를 발생하는 수은과 같은 가스를 충진하여 제작하는 것이다. 최근에 반도체 재료 기술이 발달하면서, 수 mW에서 수십 mW 정도의 광 출력 특성을 가지는 UV LED가 개발되었으며, UV LED를 이용하는 조사기 광원 및 광원 모듈이 개발되기 시작했다.
그러나 수 kW/cm2 정도의 고밀도나 90% 이상의 균일성 특성을 가지는 조사기 광원의 개발은 아직 이루어지지 못하고 있어 반도체 및 디스플레이, 자동차, 제철소 등의 대량 생산 시스템의 산업 생산 공정에 이용할 수 있는 조사기의 광원으로 이용하기에는 한계가 있다. 특히 UV LED를 이용하기 위한 패키지 실장기술로 SMD 타입 또는 포탄형 도움, TO-CAN 타입 등의 패키지를 사용하여 회로기판에 실장하였으나, 이러한 기술로는 상기 고밀도 고균일성의 조사기 광원으로 부족한 광출력의 보완은 불가능하다.
대한민국 공개특허공보 제10-2005-0090178호 : 플립칩 방식으로 조립되는 발광 다이오드 대한민국 등록특허공보 제10-1239852호 : GaN계 화합물 반도체 발광 소자
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 스루홀(through hole) 전극 형태를 가지는 LED 소자 칩을 개발하여, 회로 기판에 다수 고밀도 집적 실장하고, 광출력 및 광 조사의 원천적 균일성을 확보하며, 계속적으로 프리즘이나 혹은 대형 렌즈 시스템을 UV LED 외부에 분리 설치하여, 광 조사 균일성 및 집속 특성을 개선하는 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자는, 제1 기판; 상기 제1 기판 상에 적층 성장한 에피층; 상기 에피층 상에 본딩 메탈(bonding metal)층을 통해 적층된 제2 기판; 및 n형 스루홀(through hole) 형태의 전극으로, 상기 제1 기판, 상기 에피층 및 상기 제2 기판을 뒤집어 상기 제2 기판이 아래에 있도록 배치한 후, 상기 제2기판 바닥에서부터 수직으로 관통하여 도전성 재료를 연결하여 생성되는 스루홀 전극;을 포함하며, 상기 제1 기판은 상기 스루홀 전극 생성 후 제거하는 것을 특징으로 한다.
상기의 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 발광 소자의 제조 방법은, (a) 사파이어 기판 상에 버퍼층을 배치하고, 상기 버퍼층 상에 에피층을 적층 성장하는 단계; (b) 상기 에피층 상에 본딩 메탈(bonding metal)층을 통해 전도성 기판을 적층하는 단계; (c) n형 스루홀(through hole) 형태의 전극으로, 상기 사파이어 기판, 상기 에피층 및 상기 전도성 기판을 뒤집어 상기 전도성 기판이 아래에 있도록 배치한 후, 상기 전도성 기판 바닥에서부터 수직으로 관통하여 도전성 재료를 연결하여 스루홀 전극을 생성하는 단계; 및 (d) 상기 사파이어 기판을 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법에 의하면, 스루홀(through hole) 전극 형태를 가지는 LED 소자 칩을 개발하여, 회로 기판에 다수 고밀도 집적 실장하고, 광출력 및 광 조사의 원천적 균일성을 확보하며, 계속적으로 프리즘이나 혹은 대형 렌즈 시스템을 UV LED 외부에 분리 설치하여, 광 조사 균일성 및 집속 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 종래 기술(수평 전극 구조와 수직 전극 구조, 그리고, 플립 칩 구조)의 발광 소자의 구조를 도시한 단면도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩 구조의 발광 소자의 구조를 도시한 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩 구조의 발광 소자를 제조하는 개념도를 도시한 도면, 그리고,
도 4 내지 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 소자의 제조 방법을 도시한 도면이다.
이하에서 첨부의 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.
도 1은 종래 기술(수평 전극 구조와 수직 전극 구조, 그리고, 플립칩 구조)의 발광 소자의 구조를 도시한 단면도이다.
먼저, 질소화합물 반도체 재료인 GaN계 LED는 이종 기판인 사파이어(Al2O3(S)) 기판을 사용하게 되면, 사파이어 기판의 절연체 특성으로 인해 일반적으로 수평 전극 구조를 갖게 된다. 수평 전극 구조 칩은 전류 집중 문제, 사파이어 기판을 통한 방열 문제 및 버퍼층에서의 방사광 재흡수 문제, 특히 고밀도 집적 광원을 제작하는 데 있어 칩 실장시 선 본딩과 렌즈 설치 등의 문제를 가지고 있다.
최근에 많이 양산되고 있는 수직 전극 구조 칩은 전류 집중 문제 및 방열 문제는 해결할 수 있으나, 상술한 동일한 이유로 선 본딩은 고출력 및 고균일성 특성을 가지는 광원 모듈을 제작하는데 필요한 고도의 직접 광원에 적용하기 어려운 문제점이 있다. 또 SMD(Surface Mount Device) 상태로 집적하는 방법이 있지만, 조사 분포의 균일 특성 및 고출력의 광원 특성을 얻기에는 집적할 수 있는 칩의 수가 현저히 부족하게 되어 어려움이 발생한다.
한편, 플립칩으로 고집적 실장하여 제작하는 방법을 고려해볼 수 있는데, 리드프레임을 사용하지 않는 이유로 회로 기판에서의 광 산란 및 광 집속이 어려워, 칩의 광출력 효율이나 에너지 효율이 떨어져 고출력 광원을 구성하는 데 어려움이 있다. 따라서 렌즈를 설치하여 집속하거나 균일성을 확보하는 방법, 플립칩을 고밀도로 집적 실장하여 저전류에서 고에너지 효율로 구동하는 방법, 그리고, 플립칩의 광출력 효율을 증가시키는 방법이 개발되어야 한다.
플립칩에서 광출력을 향상시키거나 효율을 증가시키기 위해서는, 특히, 365 nm 파장대역 부근의 UV LED에서는 활성층에서 방사하여 상층으로 추출되는 광이 사파이어 기판과 에피층 사이에 존재하는 버퍼층 및 n-GaN 층에서 재흡수되어 LED의 발광 특성을 저하시키게 된다. 따라서 이러한 재흡수 문제를 해결하고자 본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자를 고안하게 되었다.
특히, UV LED를 이용하는 조사기에서 고출력, 고균일성 특성을 얻기 위해서는 여분의 선 본딩의 공간 제거나 광학 렌즈를 이용하기 위한 플립칩 기술이 필요하다. 또한, 365 nm 대역의 방사광을 재흡수하는 버퍼층 및 n-GaN 층 제거를 위해서 플립칩 기술이 매우 유효하며, 기판(웨이퍼) 본딩 및 사파이어 기판 제거 및 버퍼층, n-GaN 층 박막화 기술이 필요하다.
따라서 새로운 기판의 웨이퍼 본딩을 통해 기존 사파이어 기판을 제거해야 하는데, 이때 새로운 도전성 기판을 보통 공정 본딩을 통해 접합해야 한다. 따라서 스루홀 전극은 이러한 웨이퍼 본딩 금속 층을 관통하는 고난이도의 스루홀 형태의 전극 기술을 개발해야 한다. 또한, 버퍼층 및 n-GaN 층을 제거하는 방법에 있어서도 발생할 수 있는 결정 결함으로 인해 방사광의 산란 및 재흡수가 더 큰 문제로 발생할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩 구조의 발광 소자(100)의 구조를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 플립칩 구조의 발광 소자(100)를 제조하는 개념도를 도시한 도면이다. 즉, 도 3의 과정을 거쳐 도 2에 도시된 본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자(100)가 제작되는 것이다.
구체적으로, 도 4를 참조하면, 제1 기판(170) 상에 에피층이 적층 성장한다. 에피층은 n-GaN 층(150), 활성층(active layer)(140) 및 p-GaN 층(130)이 순차적으로 적층되어 이루어질 수 있다. 제1 기판(170)과 에피층 사이에 버퍼층(160)(예를 들어, GaN Buffer)이 위치한다. 이때, 제1 기판(170)은 사파이어(Al2O3) 기판일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 에피층 상에 본딩 메탈(bonding metal)층(120)을 통해 제2 기판(110)을 적층하며, 이때, 제2 기판(110)은 도전성 기판으로 150 마이크론의 두께로 그라인딩(grinding)할 수 있다. 본딩 메탈층(120)은 AuSn-AuSn을 이용하거나, Au-Au 기판 공정 본딩하여 제작할 수 있다.
도 4에 도시된 에피 웨이퍼 구조를 도 5에 도시된 바와 같이 거꾸로 뒤집은 상태에서 가장 바닥에 위치한 제2 기판(110)으로부터 구멍(hole)을 형성하여 스루홀 전극(200)을 생성한다. 스루홀 전극(200)은 n형 스루홀(through hole) 형태의 전극으로, 제1 기판(170), 에피층 및 제2 기판(110)을 뒤집어 제2 기판(110)이 아래에 있도록 배치한 후, 제2 기판(110) 바닥에서부터 수직으로 관통하여 도전성 재료를 연결하여 생성한다. 이때, 스루홀을 통해 도전성 기판인 제2 기판(110)에서 n-GaN 층(150)을 도전성 재료로 연결하여 제2 기판(110)의 바닥에 n형 전극 패드를 설치할 수 있다.
도 5를 참조하면, 구체적으로, 스루홀 전극(200)을 위해 형성된 구멍(hole) 내부 벽면에 SiO2(210)와 금속(metal)(220)을 순차적으로 증착하고, Cu 충진(filling)(230)하여 스루홀 전극(200)을 생성할 수 있다. 이때, 스루홀 전극(200)은 제1 기판(170)을 습식 식각 하거나, 또는 p-GaN 층(130), n-GaN 층(150)을 건식 식각 하여 제작할 수 있다.
도 6을 참조하면, 스루홀 전극(200) 생성 후 제1 기판(170)은 제거된다. 이때, 제1 기판(170)은 그라인딩(grinding) 또는 리프트오프(lift-off)를 통해 제거할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다. 리프트오프 방법을 이용하여 제1 기판(170)을 제거할 때, 버퍼층(160) 주변에서 GaN 결합 에너지보다 큰 레이저 에너지를 이용하여 분리한다. 추가적으로, 제1 기판(170) 제거 후 버퍼층(160)도 제거한다. UV LED, 특히 경화에 사용되는 에너지 대역인 365 nm 근방 에너지 방사 광원에서 방사광의 에너지가 GaN 층의 밴드갭 에너지와 상응하는 에너지 영역을 갖는다. 따라서 전류를 공급하거나 이종기판(이 경우, 사파이어 기판인 제1 기판(170))에서 발생하는 결함을 줄이기 위해 충분히 두껍게 쌓아야 하는 n-GaN 층(150) 및 버퍼층(160)을 방사광 재흡수로 인한 광출력의 개선을 위하여 제거하게 된다.
도 7을 참조하면, 제1 기판(170) 및 버퍼층(160)을 제거한 후 에피층의 n-GaN 층(150)은 식각 공정으로 박막화(thinning)한다. 박막화 후 n-GaN 층(160)의 상부 표면에 요철 구조(155)를 생성한다(도 8 참조). 이러한 요철 구조(155)는 굴절율 차이에 따른 전반사로 인한 광 손실을 줄이기 위해 오목/볼록한 형태의 오목 구조를 형성하여 광 추출 구조를 형성한다.
즉, 버퍼층(160)을 제거한 후, 추가적으로 n-GaN 층(150)을 식각하여 박막화하여, 활성층(140)에서 방사하는 광의 재흡수를 억제한다. 이때, n-GaN 층(150)을 박막화하는데 사용되는 식각 공정은 n-GaN 층(150)에 결정 결함이나 결정 손상을 동반하게 되므로 박막화가 이루어지더라도 결정 결함에 따른 재흡수로 인하여 광출력은 반대로 감소할 수 있다.
따라서 열처리를 하여 손상된 결함을 회복시키는 방안을 고려해볼 수 있다. 특히, 이 경우 산화물 혹은 질화물을 코팅 혹은 몰딩하여 굴절률 구조를 개선하거나 또는 n-GaN의 댕글링 본드 노출로 인한 표면 손상을 회복시키는 데 좋은 방법이 될수 있다.
즉, 상술한 바와 같이, 굴절율 맞춤 또는 표면 댕글링 본드 보호 또는 n-GaN 층(150)의 박막화로 생성된 결정 결함 및 손상 대미지를 회복하기 위해 열처리를 하는데, 이때, 상층 표면의 추가적인 보호를 위해 n-GaN 층(160)의 상부 표면에 산화물 또는 질화물 패시베이션(passivation)을 할 수 있다. 구체적으로, 도 9를 참조하면, 박막화 또는 식각한 n-GaN 층(150)을 SiO2, Si3N4와 같은 Si 산화물 또는 Si 질화물을 이용하여 패시베이션하거나 또는 열처리 공정을 통해 표면 결함 손상을 회복시킬 수 있다.
따라서 본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자(100)는 발광 소자, 구체적으로 LED(발광 다이오드)에서 방사하는 광이 LED 칩 내부에서 재 흡수되는 문제를 해결할 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 반도체 재료에서 발광층으로 사용되는 인공 결정 에피층과 기판을 서로 다른 이종 기판을 사용하는 경우, 중간 영역에 버퍼층을 사용하게 되는데, 이때 버퍼층에서 방사하는 광을 재흡수하거나 산란시켜 LED의 발광 특성을 저하시키는 문제가 발생한다.
자외선 영역에서 작동하는 질소 화합물 반도체 재료들은, 특히 365 nm 발광 대역 부근의 LED에서 이용하는 버퍼층 및 n형 층의 GaN 재료는 밴드갭 에너지가 3.4 eV 정도로, 발광 파장 365 nm 에너지와 비슷한 값을 가진다. 따라서 발광 에피층에서 방사하는 광이 대부분 발광층 아래에 위치하고 있는 GaN 버퍼층 및 n형 버퍼층에서 재흡수된다. 따라서 본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자(100)는 상술한 문제를 해결하기 위한 웨이퍼 본딩 플립칩 구조 및 방사광 흡수층을 제거하는 LED 칩 기술이다.
이러한 본 발명에 따른 플립칩 구조의 발광 소자(100)는 UV LED로 이용될 수 있다. UV LED는 화합물 반도체, 발광 소자, GaN 질소화합물 재료, 단파장 발광 다이오드 분야에 해당하며, 청색 LED는 전광판 및 각종 표시소자로 이용되고 있으며, 최근 형광체 기술개발에 따른 조명용 광원을 비롯하여 LCD 디스플레이 백라이트 광원으로도 널리 이용되고 있다.
최근에는 UV 광 조사기로 접합/몰딩/보호 및 코팅/인쇄 등의 용도로 표면처리 분야에까지 이용되기 시작했다. 특히, 각종 표면처리 관련되어, 유기물 제재 또는 잉크, 실리콘 수지 등의 결합 에너지가 143~463 KJ/mol 정도로, 3.4 eV의 자외선 광파 에너지에 해당하므로, UV LED를 이용하는 조사기 기술 개발이 크게 기대되고 있다. 아울러, AIN 재료 기술의 발전으로 280 nm 광원 대역의 Hg 등의 대체 광원 및 각종 살균용 광원 발광 소자로 수질 개선 분야의 응용이 크게 기대되고 있다.
이상의 설명에서 '제1', '제2' 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용되었지만, 각각의 구성요소들은 이러한 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 즉, '제1', '제2' 등의 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 목적으로 사용되었다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 '제1구성요소'는 '제2구성요소'로 명명될 수 있고, 유사하게 '제2구성요소'도 '제1구성요소'로 명명될 수 있다. 또한, '및/또는'이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함하는 의미로 사용되었다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
100 : 플립칩 구조의 발광 소자
110 : 제2 기판
120 : 본딩 메탈층
130 : p-GaN 층
140 : 활성층(active layer)
150 : n-GaN 층
160 : 버퍼층
170 : 제1 기판
200 : 스루홀 전극

Claims (18)

  1. 제1 기판;
    상기 제1 기판 상에 적층 성장한 에피층;
    상기 에피층 상에 본딩 메탈(bonding metal)층을 통해 적층된 제2 기판; 및
    n형 스루홀(through hole) 형태의 전극으로, 상기 제1 기판, 상기 에피층 및 상기 제2 기판을 뒤집어 상기 제2 기판이 아래에 있도록 배치한 후, 상기 제2기판 바닥에서부터 수직으로 관통하여 도전성 재료를 연결하여 생성되는 스루홀 전극;을 포함하며,
    상기 제1 기판은 상기 스루홀 전극 생성 후 제거하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 에피층은,
    n-GaN 층, 활성층(active layer) 및 p-GaN 층이 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 기판 제거 후 상기 에피층의 n-GaN 층을 박막화(thinning)하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 n-GaN 층의 상부 표면에 요철 구조를 생성하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 n-GaN 층 상부 표면에 산화물 또는 질화물 패시베이션(passivation)을 하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 기판은 사파이어 기판인 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 기판과 상기 에피층 사이에 버퍼층이 위치하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 기판을 150 마이크론의 두께로 그라인딩하고, 상기 제2 기판으로부터 구멍(hole)을 형성하여 스루홀 전극을 생성하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 형성된 구멍(hole) 내부의 벽면에 SiO2와 금속(metal)을 순차적으로 증착하여 스루홀 전극을 생성하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 사파이어 기판은 그라인딩(grinding) 또는 리프트오프(lift-off)를 통해 제거하는 것을 특징으로 하는 플립칩 구조의 발광 소자.
  11. (a) 사파이어 기판 상에 버퍼층을 배치하고, 상기 버퍼층 상에 에피층을 적층 성장하는 단계;
    (b) 상기 에피층 상에 본딩 메탈(bonding metal)층을 통해 전도성 기판을 적층하는 단계;
    (c) n형 스루홀(through hole) 형태의 전극으로, 상기 사파이어 기판, 상기 에피층 및 상기 전도성 기판을 뒤집어 상기 전도성 기판이 아래에 있도록 배치한 후, 상기 전도성 기판 바닥에서부터 수직으로 관통하여 도전성 재료를 연결하여 스루홀 전극을 생성하는 단계; 및
    (d) 상기 사파이어 기판을 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 에피층은,
    n-GaN 층, 활성층(active layer) 및 p-GaN 층이 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    (e) 상기 사파이어 기판을 제거한 후 흡수층인 버퍼층을 제거하고 상기 에피층의 n-GaN 층을 박막화(thinning)하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    (f) 상기 n-GaN 층의 상부 표면에 요철 구조를 생성하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서,
    (g) 상기 n-GaN 층 상부 표면에 산화물 또는 질화물 패시베이션(passivation) 하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 전도성 기판을 150 마이크론의 두께로 그라인딩하고, 상기 전도성 기판으로부터 구멍(hole)을 형성하여 스루홀 전극을 생성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 형성된 구멍(hole) 내부의 벽면에 SiO2와 금속(metal)을 순차적으로 증착하여 스루홀 전극을 생성하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
  18. 제 11항에 있어서,
    상기 사파이어 기판은 그라인딩(grinding) 또는 리프트오프(lift-off)를 통해 제거하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 발광 소자의 제조 방법.
KR1020150137338A 2015-09-30 2015-09-30 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법 KR20170038250A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150137338A KR20170038250A (ko) 2015-09-30 2015-09-30 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150137338A KR20170038250A (ko) 2015-09-30 2015-09-30 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170038250A true KR20170038250A (ko) 2017-04-07

Family

ID=58583408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150137338A KR20170038250A (ko) 2015-09-30 2015-09-30 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20170038250A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10693042B2 (en) 2017-11-23 2020-06-23 Lg Display Co., Ltd. Light-emitting device and display device using the same

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050090178A (ko) 2004-03-08 2005-09-13 엘지전자 주식회사 디밍 주파수 가변장치
KR101239852B1 (ko) 2012-05-10 2013-03-06 학교법인 포항공과대학교 ＧａＮ계 화합물 반도체 발광 소자

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050090178A (ko) 2004-03-08 2005-09-13 엘지전자 주식회사 디밍 주파수 가변장치
KR101239852B1 (ko) 2012-05-10 2013-03-06 학교법인 포항공과대학교 ＧａＮ계 화합물 반도체 발광 소자

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10693042B2 (en) 2017-11-23 2020-06-23 Lg Display Co., Ltd. Light-emitting device and display device using the same
US11309458B2 (en) 2017-11-23 2022-04-19 Lg Display Co., Ltd Light-emitting device and display device using the same
US11923480B2 (en) 2017-11-23 2024-03-05 Lg Display Co., Ltd. Light-emitting device and display device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10043955B2 (en) Light emitting diode chip having wavelength converting layer and method of fabricating the same, and package having the light emitting diode chip and method of fabricating the same
TWI447966B (zh) 半導體發光裝置及半導體發光裝置之製造方法
TWI407591B (zh) 白光二極體晶片及其形成方法
RU2617880C2 (ru) Прессованная линза, формирующая led-модуль масштаба интегральной схемы, и способ ее изготовления
KR102171024B1 (ko) 반도체 발광소자 패키지의 제조 방법
US9755114B2 (en) Method for producing a plurality of optoelectronic components and optoelectronic component
US20110291134A1 (en) Light emitting device, method for fabricating the light emitting device, light emitting device package, and lighting unit
US20110049545A1 (en) Led package with phosphor plate and reflective substrate
EP2998991B1 (en) Methods for manufacturing a semiconductor device
US11081626B2 (en) Light emitting diode packages
KR102227774B1 (ko) 발광다이오드 패키지 제조방법
US9768363B2 (en) Light emitting device module
US8618566B2 (en) Light emitting device and method of manufacturing the same
KR101752425B1 (ko) 파장변환층을 갖는 발광 다이오드 칩, 그것을 제조하는 방법 및 그것을 갖는 패키지
US8648375B2 (en) Semiconductor light emitting device and light emitting module
US20110210359A1 (en) Light emitting device, method of manufacturing the light emitting device, light emitting device package, and lighting unit
KR20140049273A (ko) 발광 소자 및 이를 구비한 조명 장치
KR100780182B1 (ko) 칩코팅형 ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
WO2020028763A1 (en) Light emitting device with high near-field contrast ratio
JP2013507011A (ja) 変換素子を介したオプトエレクトロニクス半導体コンポーネントの接続方法およびオプトエレクトロニクス半導体コンポーネント
US9312457B2 (en) Light emitting device and method for manufacturing the same
KR20170038250A (ko) 플립칩 구조의 발광 소자 및 이의 제조 방법
US20180301610A1 (en) System and method of manufacture for led packages
EP2375461B1 (en) Method for fabricating a light emitting device
KR20170020074A (ko) 발광소자 패키지

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment