KR20220086167A - Semiconductor light emitting device - Google Patents
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Abstract
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제2 연결전극이 보호층과 제2 오믹 전극에 의해 차단되어 제2 반도체층과 직접 접촉하지 않는 반도체 발광소자에 관한 것이다. 본 개시에 따른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 제2 연결전극과 제2 반도체층의 직접 접촉을 차단하여 신뢰성 특성을 개선하고 잠재적인 신뢰성 불량을 방지할 수 있다.The present disclosure relates to a semiconductor light emitting device as a whole, and more particularly, to a semiconductor light emitting device in which a second connection electrode is blocked by a protective layer and a second ohmic electrode and does not directly contact the second semiconductor layer. According to one semiconductor light emitting device according to the present disclosure, direct contact between the second connection electrode and the second semiconductor layer is blocked, thereby improving reliability characteristics and preventing potential reliability defects.
Description
본 개시(Disclosure)는 전체적으로 반도체 발광소자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 제2 연결전극이 보호층과 제2 오믹 전극에 의해 차단되어 제2 반도체층과 직접 접촉하지 않는 반도체 발광소자에 관한 것이다.The present disclosure relates to a semiconductor light emitting device as a whole, and more particularly, to a semiconductor light emitting device in which a second connection electrode is blocked by a protective layer and a second ohmic electrode and does not directly contact the second semiconductor layer.
여기서, 반도체 발광소자는 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 반도체 광소자를 의미하며, 3족 질화물 반도체 발광소자를 예로 들 수 있다. 3족 질화물 반도체는 Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1)로 된 화합물로 이루어진다. 이외에도 적색 발광에 사용되는 GaAs계 반도체 발광소자 등을 예로 들 수 있다.Here, the semiconductor light emitting device means a semiconductor optical device that generates light through recombination of electrons and holes, for example, a group III nitride semiconductor light emitting device. The group III nitride semiconductor is composed of a compound of Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1). In addition, a GaAs-based semiconductor light emitting device used for red light emission may be exemplified.
여기서는, 본 개시에 관한 배경기술이 제공되며, 이들이 반드시 공지기술을 의미하는 것은 아니다(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).Herein, background information related to the present disclosure is provided, and they do not necessarily mean prior art (This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior art).
또한 본 명세서에서 상측/하측, 위/아래 등과 같은 방향 표시는 도면을 기준으로 한다.Also, in this specification, direction indications such as up/down, up/down, etc. are based on the drawings.
도 1은 종래의 반도체 발광소자의 일 예를 보여주는 도면이다.1 is a view showing an example of a conventional semiconductor light emitting device.
반도체 발광소자는 성장기판(10; 예: 사파이어 기판), 성장기판(10) 위에, 복수의 반도체층으로 버퍼층(20), 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(30; 예: n형 GaN층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(40; 예; INGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(50; 예: p형 GaN층)이 순차로 증착되어 있다. 버퍼층(20)은 생략될 수 있다. 그 위에 전류 확산을 위한 투광성 전도막(60)과, 본딩 패드로 역할하는 전극(70)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(14) 위에 본딩 패드로 역할하는 전극(80: 예: Cr/Ni/Au 적층 금속 패드)이 형성되어 있다. 도 1과 같은 형태의 반도체 발광소자를 특히 레터럴 칩(Lateral Chip)이라고 한다. 여기서, 성장기판(10) 측이 외부와 전기적으로 연결될 때 장착면이 된다.The semiconductor light emitting device includes a growth substrate 10 (eg, a sapphire substrate), a
도 2는 미국 등록특허공보 제7,262,436호에 제시된 반도체 발광소자의 다른 예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면기호를 변경하였다.2 is a view showing another example of the semiconductor light emitting device disclosed in US Patent No. 7,262,436. Drawing symbols have been changed for convenience of explanation.
반도체 발광소자는 성장기판(10), 성장기판(10) 위에, 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(30), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(40), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(50)이 순차로 증착되어 있으며, 그 위에 성장기판(10) 측으로 빛을 반사시키기 위한 3층으로 된 전극막(90, 91, 92)이 형성되어 있다. 제1 전극막(90)은 Ag 반사막, 제2 전극막(91)은 Ni 확산 방지막, 제3 전극막(92)은 Au 본딩층일 수 있다. 식각되어 노출된 제1 반도체층(30) 위에 본딩 패드로 기능하는 전극(80)이 형성되어 있다. 여기서, 전극막(92) 측이 외부와 전기적으로 연결될 때 장착면이 된다. 도 2와 같은 형태의 반도체 발광소자 칩을 특히 플립칩(Flip Chip)이라고 한다. 도 2에 도시된 플립 칩의 경우 제1 반도체층(30) 위에 형성된 전극(80)이 제2 반도체층 위에 형성된 전극막(90, 91, 92)보다 낮은 높이에 있지만, 동일한 높이에 형성될 수 있도록 할 수도 있다. 여기서 높이의 기준은 성장기판(10)으로부터의 높이일 수 있다. 반도체 발광소자에는 래터럴 칩 또는 플립 칩 이외에 수직 칩 등이 있다.The semiconductor light emitting device includes a
도 3은 한국 공개특허공보 제2015-0055390호에 기재된 반도체 발광소자의 다른 일 예를 보여주는 도면이다. 설명의 편의를 위해 도면기호를 일부 변경하였다.3 is a view showing another example of the semiconductor light emitting device described in Korean Patent Application Laid-Open No. 2015-0055390. For convenience of explanation, some reference numerals have been changed.
반도체 발광소자는 플립 칩으로, 성장기판(10; 예: 사파이어 기판), 성장기판(10) 위에 복수의 반도체층으로, 버퍼층(20), 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(30; 예: n형 반도체층), 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(40; 예; INGaN/(In)GaN MQWs), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(50; 예: p형 반도체층)이 순차로 증착되어 있다. 버퍼층(20)은 생략될 수 있다. 그 위에 전류 확산을 위한 투광성 전도막(60)과, 본딩 패드로 역할하는 전극(70)이 형성되어 있고, 식각되어 노출된 제1 반도체층(30) 위에 본딩 패드로 역할하는 전극(80: 예: Cr/Ni/Au 적층 금속 패드)이 형성되어 있다. 또한 반도체 발광소자의 동작 전압을 낮추기 위한 전극 구조로 제1 반도체층(n형 반도체층)에 형성되는 제1 오믹 전극(51) 및 제2 반도체층(p형 반도체층)에 형성되는 제2 오믹전극(52)을 포함하고 있다.The semiconductor light emitting device is a flip chip, a growth substrate 10 (eg, a sapphire substrate), a plurality of semiconductor layers on the
최근에는 자외선을 발광하는 반도체 발광소자에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있으나, 자외선을 발광하는 반도체 발광소자에 포함된 복수의 반도체층은 종래 청색광 등 가시광 영역의 빛을 발광하는 반도체 발광소자와 다르게 알루미늄갈륨 질화물(AlGaN) 물질을 기반으로 하고 있다. AlGaN 물질을 기반으로 하는 자외선을 발광하는 반도체 발광소자에서 제2 반도체층(p형 반도체층)에 형성되는 제2 오믹 전극 및 제2 연결전극에 있어서 프로브 전극 역할을 하는 제2 연결전극이 제2 반도체층(p형 반도체층)에 직접 접촉하는 경우 동작 전압의 상승 등의 문제점이 있다.Recently, semiconductor light emitting devices that emit ultraviolet light have been actively developed. However, a plurality of semiconductor layers included in a semiconductor light emitting device that emits ultraviolet light is different from conventional semiconductor light emitting devices that emit light in the visible region such as blue light, aluminum gallium. It is based on a nitride (AlGaN) material. In a semiconductor light emitting device that emits ultraviolet light based on an AlGaN material, the second ohmic electrode formed on the second semiconductor layer (p-type semiconductor layer) and the second connection electrode serving as a probe electrode in the second connection electrode are the second In case of direct contact with the semiconductor layer (p-type semiconductor layer), there is a problem such as an increase in operating voltage.
이에 대하여 '발명을 실시하기 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described at the end of 'Specific Contents for Carrying Out the Invention'.
여기서는, 본 개시의 전체적인 요약(Summary)이 제공되며, 이것이 본 개시의 외연을 제한하는 것으로 이해되어서는 아니된다(This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).Herein, a general summary of the present disclosure is provided, which should not be construed as limiting the scope of the present disclosure (This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features).
본 개시에 따른 일 태양에 의하면(According to one aspect of the present disclosure), 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층; 제2 반도체층을 노출하는 개구를 포함하며 제2 반도체층을 덮는 보호층; 개구를 통하여 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 보호층을 덮는 제2 오믹 전극; 및 보호층과 제2 오믹 전극을 덮는 제2 연결전극;을 포함하며, 제2 연결전극은 보호층과 제2 오믹 전극에 의해 차단되어 제2 반도체층과 직접 접촉하지 않는, 반도체 발광소자가 제공된다.According to an aspect according to the present disclosure (According to one aspect of the present disclosure), in a semiconductor light emitting device, a first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and a plurality of semiconductor layers interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and including an active layer generating light through recombination of electrons and holes; a protective layer including an opening exposing the second semiconductor layer and covering the second semiconductor layer; a second ohmic electrode electrically connected to the second semiconductor layer through the opening and covering the protective layer; and a second connection electrode covering the protective layer and the second ohmic electrode, wherein the second connection electrode is blocked by the protective layer and the second ohmic electrode and does not directly contact the second semiconductor layer. do.
이에 대하여 '발명의 실시를 위한 구체적인 내용'의 후단에 기술한다.This will be described at the end of 'Specific Contents for Implementation of the Invention'.
도 1은 종래의 반도체 발광소자의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 미국 등록특허공보 제7,262,436호에 제시된 반도체 발광소자의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 한국 공개특허공보 제2015-0055390호에 기재된 반도체 발광소자의 다른 일 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 일 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 일 예를 보여주는 도면이다.1 is a view showing an example of a conventional semiconductor light emitting device.
2 is a view showing another example of the semiconductor light emitting device presented in US Patent No. 7,262,436.
3 is a view showing another example of the semiconductor light emitting device described in Korean Patent Application Laid-Open No. 2015-0055390.
4 is a diagram illustrating an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
5 is a diagram illustrating another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
6 is a diagram illustrating another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
이하, 본 개시를 첨부된 도면을 참고로 하여 자세하게 설명한다(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to the accompanying drawings (The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s)).
도 4는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 일 예를 보여주는 도면이다.4 is a diagram illustrating an example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
도 5는 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 일 예를 보여주는 도면이다.5 is a diagram illustrating another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
도 6은 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 또 다른 일 예를 보여주는 도면이다.6 is a diagram illustrating another example of a semiconductor light emitting device according to the present disclosure.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 개시에 따른 반도체 발광소자(100)는 복수의 반도체층(130, 140, 150), 보호층(160), 오믹 전극(131, 151), 및 연결전극(132, 152)을 포함한다.4 to 6 , the semiconductor
복수의 반도체층(130, 140, 150)은 성장기판(110) 위에 순차적으로 증착된다. 성장기판(110)은 주로 사파이어, SiC, Si, GaN 등이 이용되며, 성장기판(110)은 최종적으로 제거될 수 있다.The plurality of
한편 성장기판(110) 위에 버퍼층(120)이 성장되고, 그 위에 복수의 반도체층(130, 140, 150)이 증착될 수 있으며, 버퍼층(120)은 생략될 수 있으며 도시하지는 않았지만 필요에 따라 추가의 층들을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
복수의 반도체층(130, 140, 150)은 성장기판(110)에서 성장하는 제1 도전성을 가지는 제1 반도체층(130; 예 : n형 반도체층), 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 가지는 제2 반도체층(150; 예 : p형 반도체층) 및 제1 반도체층(130)과 제2 반도체층(150) 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층(140)을 포함한다. 복수의 반도체층(130, 140, 150)은 알루미늄갈륨 질화물(AlGaN) 물질을 기반으로 하여 반도체 발광소자(100)가 자외선을 방출할 수 있도록 구성될 수 있다. 특히 300nm 이하의 단파장을 갖는 자외선을 방출할 수 있다.The plurality of
도 4를 참조하면, 보호층(160)은 제2 반도체층(150) 상부에 형성되어 제2 반도체층(150)을 덮도록 구성되며 제2 반도체층(150)을 노출하는 개구(161)를 포함할 수 있다. 보호층(160)은 단일층 구조로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않고 다층 구조로 형성될 수도 있다. Referring to FIG. 4 , the
도 5를 참조하면, 또 다른 실시예에서 보호층(160)은 제2 반도체층(150)의 측면 및 활성층(140)의 측면 중 식각된 제1 반도체층(130)을 향하는 측면을 덮도록 구성될 수 있다. 이 경우 보호층(160)은 제2 반도체층(150), 그리고 제2 반도체층(150)의 측면 및 활성층(140)의 측면 중 식각된 제1 반도체층(130)을 향하는 측면을 덮도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 5 , in another embodiment, the
도 6을 참조하면, 또 다른 실시예에서 보호층(160)은 제1 반도체층(130)의 일부를 덮도록 구성될 수 있다. 이 경우 보호층(160)은 제2 반도체층(150), 그리고 제2 반도체층(150)의 측면 및 활성층(140)의 측면 중 식각된 제1 반도체층(130)을 향하는 측면, 및 제1 반도체층(130)의 일부를 덮도록 구성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , in another embodiment, the
보호층(160)은 SiO2, TiO2, SiNx 등과 같은 절연물질로 이루어질 수 있다.The
이와 같은 보호층(160)은 PECVD(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), LPCVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition), sputtering, E-beam evaporation, thermal evaportation 등을 이용하여 제2 반도체층(150)을 덮도록 형성된다.The
오믹 전극은 제1 오믹 전극(131) 및 제2 오믹 전극(151)을 포함할 수 있다.The ohmic electrode may include a first
제1 오믹 전극(131)은 제1 반도체층(130) 위에 형성되어 제1 반도체층(130)을 덮도록 구성될 수 있다.The first
제2 오믹 전극(151)은 개구(161)를 통하여 제2 반도체층(150)과 전기적으로 연결되며 보호층(160)을 덮도록 구성될 수 있다.The second
제1 오믹 전극(131)은 Cr, Ti, Al, Ag, Ni, Pt, W, Au, Rh 등의 조합으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제1 오믹 전극(131)은 순차로 적층된 오믹 접촉층(예: Cr, Ti, Ni 등)/반사 금속층(예: Al, Ag, Rh 등)/제1 장벽층(예: Ni, Cr, Ti, W, Pt, TiW 등)/산화반지층(예: Au, Pt 등)/제2 장벽층(예: Cr, Ti, Ni, Pt, Al 등)을 포함할 수 있다. 오믹 접촉층은 일함수가 작은 금속으로 이루어져 제1 반도체층(130)과 오믹 접촉을 이룬다. 반사 금속층은 빛을 반사하여 흡수손실을 줄인다. 제1 장벽층은 반사 금속층과 산화 방지층 간에 확산을 방지한다. 산화 방지층은 제1 장벽층 등의 산화를 방지할 수 있다. 도시 하지는 않았지만 제1 오믹 전극(131) 위에 패드 전극을 형성할 수 있으며 이 경우 패드 전극과 제1 오믹 전극(131)은 좋은 전기적 접촉을 이룰 수 있다. 오믹 접촉층은 5Å~500Å의 두께를 가질 수 있고, 반사 금속층은 500Å~10000Å 정도의 두께를 가질 수 있고, 제1 장벽층은 100Å ~ 5000Å 정도의 두께를 가질 수 있고, 산화방지층은 100Å ~ 5000Å 정도의 두께를 가질 수 있고, 제2 장벽층은 10Å ~ 1000Å 정도의 두께를 가질 수 있다. 이와 같은 다층 구조의 제1 오믹 전극(131)은 필요에 따라 일부의 층이 생략되거나 새로운 층이 추가될 수도 있다.The first
제2 오믹 전극(151)은 Cr, Ti, Al, Ag, Ni, Pt, W, Au, Rh 등의 조합으로 다층으로 이루어질 수 있다. 제2 오믹 전극(151)이 제1 오믹 전극(131)과 동일한 구조를 가질 필요는 없지만 비슷한 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 제2 오믹 전극(151)은 순차로 적층된 접촉층/반사 금속층/제1 장벽층/산화반지층/제2 장벽층을 포함할 수 있다. 다만 반도체 발광소자가 플립 칩인 경우 광추출 효율 향상을 위해 제2 오믹 전극(151)은 반사층을 포함하는 것이 바람직하다. 도시하지는 않았지만 필요에 따라 제2 오믹 전극(151) 위에도 패드 전극이 형성될 수 있다.The second
또한 도시하지는 않았지만 제2 오믹 전극(151)과 제2 반도체층(150) 사이에는 투광성 도전막이 형성될 수 있다. 특히, 제2 반도체층(150)이 p형 알루미늄갈륨질화물(AlGaN)로 이루어지는 경우 전류 확산 능력이 떨어지므로, 투광성 도전막이 형성되는 것이 바람직하다. 투광성 도전막이 너무 얇게 형성되는 경우 전류 확산에 불리하여 구동 전압이 높아지고, 너무 두껍게 형성되는 경우 빛 흡수로 인해 광추출 효율이 감소될 수 있다. 예를 들어, 투광성 도전막은 ITO, ZnO 또는 Ni 및 Au를 사용하여 투광성 도전막으로 형성되거나, 이와 달리 Ag를 사용하여 반사형 도전막으로도 형성될 수 있다. 다만 파장대가 짧아지는 경우 투광성 도전막에 의한 자외선 흡수 문제가 커지기 때문에 투광성 도전막을 형성하는 것보다는 반사층을 포함한 제2 오믹 전극(151)이 제2 반도체층(150)을 대부분 덮어 형성하는 것이 좋다. 바람직하게는 제2 오믹 전극(151)이 제2 반도체층(150)의 상면을 90% 이상 덮고 있는 것이 좋다.Also, although not shown, a light-transmitting conductive layer may be formed between the second
연결전극(132, 152)은 각각 오믹 전극(131, 151) 위에 형성된다. 연결전극(132, 152)은 안정적 전기적 접촉을 위해 Cr, Ti, Ni 또는 이들의 합금을 사용하여 형성될 수 있으며, Al 또는 Ag와 같은 반사 금속층을 포함할 수도 있다.The
도 4 및 도 5를 참조하면, 제1 연결전극(132)은 제1 오믹 전극(131) 위에 형성되어 제1 오믹 전극(131)을 덮도록 구성될 수 있다. 제1 연결전극(132)은 또한 제1 반도체층(130)과 직접 접촉하도록 구성될 수 있다.4 and 5 , the
도 6을 참조하면, 제1 연결전극(132)은 또한 보호층(160)을 덮도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 6 , the
제2 연결전극(152)은 보호층(160)과 제2 오믹 전극(151)에 위에 형성되어 보호층(160)과 제2 오믹 전극(151)을 덮도록 구성될 수 있다. 따라서 제2 연결전극(152)은 보호층(160)과 제2 오믹 전극(151)에 의해 차단되어 제2 반도체층(150)과 직접 접촉하지 않도록 구성될 수 있다.The
이하 본 개시에 따른 반도체 발광소자의 제조방법의 일 예를 설명한다.Hereinafter, an example of a method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present disclosure will be described.
우선 성장기판(110) 위에 제1 반도체층(130), 활성층(140) 및 제2 반도체층(150)을 순차적으로 형성한 후, 제2 반도체층(150) 및 활성층(140)을 메사(mesa) 식각하여 제1 반도체층(130)이 노출되도록 한다. 여러 개의 반도체층을 제거하는 방법으로 건식 식각 방법, 예를 들어 ICP(Inductively Coupled Plasma)가 사용될 수 있다. 반도체층(130, 140, 150)의 일부를 식각하는 공정은 공지된 기술로서 당업자에게 잘 알려져 있다.First, a
다음으로, 노출된 제1 반도체층(130) 및 제2 반도체층(150) 위에 보호층(160)을 형성한다. 보호층(160)은 단일층 구조로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정하지 않고 다층 구조로 형성될 수도 있다. 보호층(160)은 전술한 바와 같이 SiO2, TiO2 및 SiNx 등과 같은 절연물질로 이루어질 수 있다.Next, a
다음으로, 보호층(160)의 일부를 제거한다. 이때, 제2 반도체층(150) 상부에만 보호층(160)이 잔류하도록 할 수도 있고(도 4 참조), 제2 반도체층(150) 상부뿐만 아니라 제2 반도체층(150)의 측면 및 활성층(140)의 측면 중 식각된 제1 반도체층(130)을 향하는 측면까지 잔류하도록 할 수도 있고(도 5 참조), 또한 계속하여 제1 반도체층(130)의 일부분 상부까지 잔류하도록 할 수도 있다(도 6 참조).Next, a portion of the
보호층(160)의 일부를 제거할 때 제2 반도체층(150) 상부에 개구(161)를 형성한다.When a portion of the
다음으로, 제1 오믹 전극(131)을 제1 반도체층(130)에 위에 형성한다. Next, a first
한편, 개구(161)를 통하여 제2 반도체층(150)과 전기적으로 연결되며 보호층(160)을 덮도록 제2 오믹 전극(152)을 형성한다. 오믹 전극(131, 151)은 스퍼터링(Sputtering)법, 전자빔 증착법(Ebeam Evaporation), 열 증착법 등의 방법을 이용하여 형성될 수 있다.Meanwhile, the second
다음으로, 연결전극(132, 152)을 형성한다.Next,
제1 오믹 전극(131)을 덮도록 제1 연결전극(132)을 형성된다. 일 예에서, 제1 반도체층(130)과 직접 접촉하도록 제1 연결전극(132)을 형성할 수 있다. 또 다른 일 예에서, 보호층(160)을 덮도록 제1 연결전극(132)을 형성할 수 있다.The
제2 연결전극(152)을 보호층(160)과 제2 오믹 전극(151)을 덮도록 형성한다. 이때 제2 연결전극(152)은 보호층(160)과 제2 오믹 전극(151)에 의해 차단되어 제2 반도체층(150)과 직접 접촉하지 않도록 형성된다.The
다음으로 제1 연결전극(132) 및 제2 연결전극(152)을 덮는 절연층(170)을 형성한다. 절연층(170)의 대표적인 물질은 SiO2이며, 이에 제한되지 않고 SiN, TiO2, Al2O3, Su-8 등이 사용될 수 있다. Next, an insulating
이후, 절연층(170)에 개구(171, 172)를 형성한다. 개구(171, 172)는 제1 전극(181)과 제1 연결 전극(132), 그리고 제2 전극(182)과 제2 연결전극(152)의 전기적 연결을 위해 적절한 위치에 형성된다.Thereafter,
다음으로, 스퍼터링 장비, E-빔 장비 등을 이용하여 절연층(170) 위에 제1 전극(181) 및 제2 전극(182)이 증착될 수 있다. 제1 전극(181)은 제1 개구(171)를 통해 제1 연결 전극(132)에 연결되며, 제2 전극(182)은 제2 개구(172)를 통해 제2 연결 전극(152)에 연결된다. 제1 전극(181) 및 제2 전극(182)은 스터드 범프, 도전성 페이스트, 유테틱 본딩 등의 방법으로 외부(패키지, COB, 서브마운트 등)에 마련된 전극과 전기적으로 연결될 수 있다. 유테틱 본딩의 경우에, 제1 전극(181) 및 제2 전극(182)의 높이 차가 크게 나지 않는 것이 중요하다. 본 예에 따른 반도체 발광소자에 의하면 제1 전극(181) 및 제2 전극(182)이 절연층(170) 위에 동일한 공정에 의해 형성될 수 있으므로 양 전극의 높이 차가 거의 없다. 따라서 유테틱 본딩의 경우에 이점을 가진다. 반도체 발광소자가 유테틱 본딩을 통해 외부와 전기적으로 연결되는 경우에, 제1 전극(181) 및 제2 전극(182)의 최상부는 Au/Sn 합금, Au/Sn/Cu 합금과 같은 유테틱 본딩 물질로 형성될 수 있다.Next, the
이하 본 개시의 다양한 실시 형태에 대하여 설명한다.Hereinafter, various embodiments of the present disclosure will be described.
(1) 반도체 발광소자에 있어서, 제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층; 제2 반도체층을 노출하는 개구를 포함하며 제2 반도체층을 덮는 보호층; 개구를 통하여 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 보호층을 덮는 제2 오믹 전극; 및 보호층과 제2 오믹 전극을 덮는 제2 연결전극;을 포함하며, 제2 연결전극은 보호층과 제2 오믹 전극에 의해 차단되어 제2 반도체층과 직접 접촉하지 않는, 반도체 발광소자.(1) In a semiconductor light emitting device, a first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and an electron and a hole interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer a plurality of semiconductor layers including an active layer that generates light through recombination; a protective layer including an opening exposing the second semiconductor layer and covering the second semiconductor layer; a second ohmic electrode electrically connected to the second semiconductor layer through the opening and covering the protective layer; and a second connection electrode covering the protective layer and the second ohmic electrode, wherein the second connection electrode is blocked by the protective layer and the second ohmic electrode and does not directly contact the second semiconductor layer.
(2) 제2 반도체층은 p형 반도체층인, 반도체 발광소자.(2) The second semiconductor layer is a p-type semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
(3) 제1 반도체층은 n형 반도체층인, 반도체 발광소자.(3) The first semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
(4) 보호층은 제2 반도체층의 측면 및 활성층의 측면 중 식각된 제1 반도체층을 향하는 측면을 덮는, 반도체 발광소자.(4) The protective layer covers the side surface of the second semiconductor layer and the side surface of the active layer toward the etched first semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
(5) 보호층은 제1 반도체층의 일부를 덮는, 반도체 발광소자.(5) The protective layer covers a part of the first semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
(6) 제1 반도체층을 덮는 제1 오믹 전극; 및 제1 오믹 전극을 덮는 제1 연결전극;을 더욱 포함하며, 제1 연결전극은 제1 반도체층과 직접 접촉하는, 반도체 발광소자.(6) a first ohmic electrode covering the first semiconductor layer; and a first connection electrode covering the first ohmic electrode, wherein the first connection electrode is in direct contact with the first semiconductor layer.
(7) 제1 연결전극은 보호층을 더욱 덮는, 반도체 발광소자.(7) The first connection electrode further covers the protective layer, a semiconductor light emitting device.
(8) 보호층은 SiO2, TiO2 및 SiNx 중 적어도 하나로 이루어진, 반도체 발광소자.(8) The protective layer is made of at least one of SiO 2 , TiO 2 and SiN x , a semiconductor light emitting device.
(9) 활성층은 자외선을 발광하는, 반도체 발광소자. (9) A semiconductor light emitting device, wherein the active layer emits ultraviolet light.
본 개시에 따른 하나의 반도체 발광소자에 의하면, 제2 연결전극과 제2 반도체층의 직접 접촉을 차단하여 신뢰성 특성을 개선하고 잠재적인 신뢰성 불량을 방지할 수 있다.According to one semiconductor light emitting device according to the present disclosure, direct contact between the second connection electrode and the second semiconductor layer is blocked, thereby improving reliability characteristics and preventing potential reliability defects.
100: 반도체 발광소자
160: 보호층100: semiconductor light emitting device
160: protective layer
Claims (9)
제1 도전성을 갖는 제1 반도체층, 제1 도전성과 다른 제2 도전성을 갖는 제2 반도체층 및 제1 반도체층과 제2 반도체층 사이에 개재되며 전자와 정공의 재결합을 통해 빛을 생성하는 활성층을 포함하는 복수의 반도체층;
제2 반도체층을 노출하는 개구를 포함하며 제2 반도체층을 덮는 보호층;
개구를 통하여 제2 반도체층과 전기적으로 연결되며 보호층을 덮는 제2 오믹 전극; 및
보호층과 제2 오믹 전극을 덮는 제2 연결전극;
을 포함하며,
제2 연결전극은 보호층과 제2 오믹 전극에 의해 차단되어 제2 반도체층과 직접 접촉하지 않는, 반도체 발광소자.In the semiconductor light emitting device,
A first semiconductor layer having a first conductivity, a second semiconductor layer having a second conductivity different from the first conductivity, and an active layer interposed between the first semiconductor layer and the second semiconductor layer and generating light through recombination of electrons and holes a plurality of semiconductor layers comprising;
a protective layer including an opening exposing the second semiconductor layer and covering the second semiconductor layer;
a second ohmic electrode electrically connected to the second semiconductor layer through the opening and covering the protective layer; and
a second connection electrode covering the protective layer and the second ohmic electrode;
includes,
The second connection electrode is blocked by the protective layer and the second ohmic electrode and does not directly contact the second semiconductor layer, the semiconductor light emitting device.
제2 반도체층은 p형 반도체층인, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
The second semiconductor layer is a p-type semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
제1 반도체층은 n형 반도체층인, 반도체 발광소자.3. The method according to claim 2,
The first semiconductor layer is an n-type semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
보호층은 제2 반도체층의 측면 및 활성층의 측면 중 식각된 제1 반도체층을 향하는 측면을 덮는, 반도체 발광소자.3. The method according to claim 2,
The protective layer covers the side surface of the second semiconductor layer and the side surface of the active layer toward the etched first semiconductor layer, the semiconductor light emitting device.
보호층은 제1 반도체층의 일부를 덮는, 반도체 발광소자.5. The method according to claim 4,
The protective layer covers a part of the first semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
제1 반도체층을 덮는 제1 오믹 전극; 및
제1 오믹 전극을 덮는 제1 연결전극;
을 더욱 포함하며,
제1 연결전극은 제1 반도체층과 직접 접촉하는, 반도체 발광소자.6. The method of claim 5,
a first ohmic electrode covering the first semiconductor layer; and
a first connection electrode covering the first ohmic electrode;
further comprising,
The first connection electrode is in direct contact with the first semiconductor layer, a semiconductor light emitting device.
제1 연결전극은 보호층을 더욱 덮는, 반도체 발광소자.7. The method of claim 6,
The first connection electrode further covers the protective layer, a semiconductor light emitting device.
보호층은 SiO2, TiO2 및 SiNx 중 적어도 하나로 이루어진, 반도체 발광소자.The method according to claim 1,
The protective layer is made of at least one of SiO 2 , TiO 2 and SiN x , a semiconductor light emitting device.
활성층은 자외선을 발광하는, 반도체 발광소자. The method according to claim 1,
The active layer emits ultraviolet light, a semiconductor light emitting device.
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