KR100706951B1 - 수직구조 질화갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 - Google Patents
수직구조 질화갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100706951B1 KR100706951B1 KR1020050075159A KR20050075159A KR100706951B1 KR 100706951 B1 KR100706951 B1 KR 100706951B1 KR 1020050075159 A KR1020050075159 A KR 1020050075159A KR 20050075159 A KR20050075159 A KR 20050075159A KR 100706951 B1 KR100706951 B1 KR 100706951B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gallium nitride
- light emitting
- forming
- semiconductor layer
- type
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 28
- JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N Gallium nitride Chemical compound [Ga]#N JMASRVWKEDWRBT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 229910002601 GaN Inorganic materials 0.000 claims abstract description 75
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 44
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 32
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 30
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000002488 metal-organic chemical vapour deposition Methods 0.000 claims description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 62
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 6
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 3
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N gallium nitrate Chemical compound [Ga+3].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O CHPZKNULDCNCBW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N Aluminum nitride Chemical compound [Al]#N PIGFYZPCRLYGLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005137 deposition process Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 229940044658 gallium nitrate Drugs 0.000 description 1
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 1
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
- H01L33/005—Processes
- H01L33/0062—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
- H01L33/0066—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound
- H01L33/007—Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds with a substrate not being a III-V compound comprising nitride compounds
-
- 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
- H01L33/0093—Wafer bonding; Removal of the growth substrate
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 관한 것으로서, 특히, 기판 상에 소정 크기의 단위 LED 형성 영역을 정의하는 절연패턴을 형성하는 단계와, 상기 절연패턴이 형성된 영역을 제외한 기판 상에 n형 질화갈륨계 반도체층과 활성층 및 p형 질화갈륨계 반도체층이 순차 적층되어 있는 구조의 발광 구조물을 형성하는 단계와, 상기 절연패턴을 제거하여 상기 발광 구조물을 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 단계와, 상기 분리된 발광 구조물 상에 p형 전극을 각각 형성하는 단계와, 상기 p형 전극 상에 구조지지층을 형성하는 단계와, 상기 기판을 제거하여 상기 n형 질화갈륨계 반도체층을 노출하는 단계 및 상기 노출된 n형 질화갈륨계 반도체층 상에 각각 n형 전극을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법에 관한 것이다.
수직구조, 질화갈륨계 LED, 소자분리, 절연패턴
Description
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도.
도 3은 도 2a에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 110 : n형 질화물 반도체층
120 : 활성층 130 : p형 질화물 반도체층
140 : p형 전극 150 : 구조지지층
160 : 발광 구조물 300 : 절연패턴
본 발명은 수직구조(수직전극형) 질화갈륨계(GaN) 발광다이오드(Light Emitting Diode; 이하, 'LED'라 칭함) 소자의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 질화갈륨계층 및 활성층으로 이루어진 발광 구조물의 손상없이 단위 LED 소자의 크기로 발광 구조물을 분리할 수 있는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로, 질화갈륨계 LED 소자는 사파이어 기판 위에 성장하지만, 이러한 사파이어 기판은 단단하고 전기적으로 부도체이며 열전도 특성이 좋지 않아 질화갈륨계 LED 소자의 크기를 줄여 제조원가를 절감하거나, 광출력 및 칩의 특성을 개선시키는데는 한계가 있었다. 특히, LED 소자의 고출력화를 위해서는 대전류 인가가 필수이므로, LED 소자의 열 방출 문제를 해결하는 것이 매우 중요하다.
이러한 문제를 해결하기 위한 수단으로 종래에는 레이저 리프트 오프(Laser Lift-Off:LLO; 이하, 'LLO' 라 칭함) 기술에 의해 사파이어 기판을 제거한 수직구조 질화갈륨계 LED 소자가 제안되었다.
그러면, 이하 도 1a 내지 도 1f를 참조하여 종래 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1a 내지 도 1f는 종래 기술에 따른 수직구조 질화물계 LED 소자의 제조 방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.
우선, 도 1a에 도시한 바와 같이, 사파이어와 같은 투명 기판(100) 상에 질화갈륨계 반도체층으로 이루어진 발광 구조물(160)을 형성한다. 이때, 상기 발광 구조물(160)은 n형 질화갈륨계 반도체층(110)과 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(120) 및 p형 질화갈륨계 반도체층(130)을 순차적으로 적층되어 있는 구조를 가진다.
그런 다음, 도 1b에 도시한 바와 같이, 상기 p형 질화갈륨계 반도체층(130) 상에 원하는 크기의 단위 LED 소자를 정의하는 감광막 패턴(210)을 형성한다.
이어, 도 1c에 도시한 바와 같이, 상기 감광막 패턴(210)을 식각 마스크로 하여 상기 발광 구조물(160)을 유도결합플라즈마(Inductive Coupled Plasma:ICP) 등의 건식 식각(dry etching) 공정을 통해 단위 LED 소자의 크기로 각각 분리한다.
그런데, 상기와 같이, 상기 발광 구조물(160)을 단위 LED 소자의 크기로 분리하기 위해서는, 발광 구조물(160)이 형성되어 있는 기판(110)의 상부 표면이 드러나는 시점까지 건식 식각 공정을 진행해야 한다. 그러나, 상기 기판(110)의 상부 표면이 드러나는 시점까지 유도결합플라즈마 등의 건식 식각 공정을 진행하게 되면, 상기 발광 구조물(160)인 n형 및 p형 질화갈륨계 반도체층(110, 130)과 활성층(120)이 장시간 플라즈마에 노출되기 때문에, 노출된 n형 또는 p형 질화갈륨계 반도체층(110, 130) 및 활성층(120)의 표면에 크랙(crack) 등과 같은 손상(damage)을 주게되어 소자의 특성 저하를 유발하게 된다.
그런 다음, 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 분리된 발광 구조물(160) 상에 p형 전극(140)을 각각 형성한 후, 도 1e에 도시한 바와 같이, 상기 p형 전극(140) 상에 구조지지층(150)을 형성한다.
이어, 도 1f에 도시한 바와 같이, LLO 공정을 통해 상기 기판(110)을 제거한 다음, 상기 기판(110)이 제거되어 노출된 상기 n형 질화갈륨계 반도체층(120) 상에 n형 전극(도시하지 않음)을 각각 형성하여 질화갈륨계 LED 소자를 형성한다.
상술한 바와 같이, 종래 기술에 따라 수직구조 질화갈륨계 LED 소자를 제조하게 되면, 상기 문제점들로 인하여 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성이 낮아지게 되며, 그 결과, LED 소자의 제조 수율이 낮아지는 문제가 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 질화갈륨계 반도체층 및 활성층으로 이루어진 발광 구조물의 손상없이 단위 LED 소자의 크기로 발광 구조물을 분리하여, LED 소자의 특성 및 신뢰성 뿐만 아니라 LED 소자의 제조 수율 또한 향상시킬 수 있는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판 상에 소정 크기의 단위 LED 형성 영역을 정의하는 절연패턴을 형성하는 단계와, 상기 절연패턴이 형성된 영역을 제외한 기판 상에 n형 질화갈륨계 반도체층과 활성층 및 p형 질화갈륨계 반도체층이 순차 적층되어 있는 구조의 발광 구조물을 형성하는 단계와, 상기 절연패턴을 제거하여 상기 발광 구조물을 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 단계와, 상기 분리된 발광 구조물 상에 p형 전극을 각각 형성하는 단계와, 상기 p형 전극 상에 구조 지지층을 형성하는 단계와, 상기 기판을 제거하여 상기 n형 질화갈륨계 반도체층을 노출하는 단계 및 상기 노출된 n형 질화갈륨계 반도체층 상에 각각 n형 전극을 형성하는 단계를 포함하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 절연패턴은, 실리콘 계열의 산화막 또는 질화막을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 절연패턴이 형성된 기판 상에 발광 구조물 형성시, 절연패턴이 위치한 기판 상에는 발광 구조물이 형성되지 않게 되어 별도의 분리 공정 없이, 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 것이 가능하다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 절연패턴을 제거하는 단계는, 습식 식각 공정을 통해 진행하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 절연패턴의 높이는 상기 n형 질화갈륨 반도체층의 높이보다 작게 형성하는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 200nm 내지 1000nm의 높이를 가지게 형성한다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 절연패턴의 폭은, 상기 소정 크기의 단위 LED로 분리된 발광 구조물의 가로 및 세로의 길이보다 작거나 동일하게 형성하는 것이 바람직하다. 이는, 상기 절연패턴의 폭이 소정 크기의 단위 LED로 분리된 발광 구조물의 가로 및 세로의 길이보다 클 경우 소자의 양산성이 저하되는 문제가 발생하기 때문이다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 발광 구조물은, MOCVD 반응기에서 n형 질화갈륨계 반도체층과 활성층 및 p형 질화 갈륨계 반도체층을 순차 성장시켜 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에서, 상기 p형 전극 상에 구조지지층을 형성하는 단계 이전에 상기 p형 전극 상에 도전성 접촉층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하며, 이로 인해 상기 p형 전극 상에 구조지지층 형성시, p형 전극과 구조지지층의 접착력을 우수하게 한다.
이하 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 병기하였다.
이제 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
먼저, 도 2a 내지 도 2c 및 앞서 설명한 도 1d 내지 도 1f를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법을 설명하기 위해 순차적으로 나타낸 공정 단면도이다.
우선, 도 2a에 도시한 바와 같이, 기판(100) 상에 소정 크기의 단위 LED 형 성 영역을 정의하는 절연패턴(300)을 형성한다. 이때, 상기 절연패턴(300)이 형성되는 기판(100)은 바람직하게, 사파이어를 포함하는 투명한 재료를 이용하여 형성하며, 사파이어 이외에, 기판(100)은 징크 옥사이드(zinc oxide, ZnO), 갈륨 나이트라이드(gallium nitride, GaN), 실리콘 카바이드(silicon carbide, SiC) 및 알루미늄 나이트라이드(aluminum nitride, AlN)로 형성할 수 있다.
또한, 상기 절연패턴(300)은, 도 3에 나타낸 바와 같이 상기 기판(100) 상에서 단위 LED가 형성될 영역의 기판(100) 표면은 노출하고, 단위 LED가 형성될 영역을 제외한 영역은 차단하고 있다. 이에 따라, 후속 발광 구조물 형성을 위한 질화물 반도체층 성장시, 절연패턴(300)에 의해 차단된 기판(100) 상에는 발광 구조물이 형성되지 않게 되고, 절연패턴(300)에 의해 노출된 기판(100) 상에만 질화물 반도체층이 성장하여 별도의 분리 공정 없이 절연패턴(300)에 의해 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 것이 가능하다. 이때, 상기 절연패턴(300)은, 실리콘 계열의 산화막(SiO2) 또는 질화막(SixNy)을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.
여기서, 도 3은 도 2a에 도시된 공정 단면도를 더욱 상세하게 설명하기 위해 나타낸 평면도로서, 즉, 도 2a는 도 3의 Ⅲ-Ⅲ'선을 절단하여 나타낸 도면이다.
특히, 본 발명에 따른 상기 절연패턴(300)의 높이는 후속 공정에 의해 형성될 n형 질화갈륨 반도체층의 높이보다 작게 형성하여, n형 질화갈륨 반도체층을 포함하는 발광 구조물의 측벽이 소자의 특성에 따라 기판 표면에 대하여 수직을 이루거나, 소정의 경사각을 가지게 형성하는 것이 가능하다. 본 실시예에서는 상기 절 연패턴(300)을 200nm 내지 1000nm의 높이를 가지게 형성한다.
한편, 상기 발광 구조물의 측벽이 이루는 소정의 경사각은 공정 조건 및 특성 즉, 발광 구조물의 성장 온도, 압력, 또는 발광 구조물을 이루는 질화물 반도체층의 Ⅴ/Ⅲ 혼성비에 의해 결정되므로, 각각의 단위 LED 크기 및 절연패턴(300)의 크기에 따라 조절하는 것이 바람직하다.
그런 다음, 도 2b에 도시한 바와 같이, 상기 절연패턴(300)이 형성된 기판(100) 상에 질화갈륨계 반도체층으로 이루어진 발광 구조물(160)을 형성한다. 이때, 상기 발광 구조물(160)은, n형 질화갈륨계 반도체층(110)과 다중우물구조인 GaN/InGaN 활성층(120) 및 p형 질화갈륨계 반도체층(130)이 순차적으로 적층되어 있는 구조를 가진다.
여기서, 상기 n형 및 p형 질화갈륨계 반도체층(110, 130) 및 활성층(120)은 AlxInyGa(1-x-y)N 조성식(여기서, 0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y≤1임)을 갖는 질화갈륨계 반도체 물질일 수 있으며, MOCVD 공정과 같은 공지의 질화물 증착공정을 통해 형성될 수 있다.
한편, 상기 활성층(120)은 하나의 양자우물층 또는 더블헤테로 구조로 형성될 수 있다. 또한, 상기 활성층(120)은 이를 구성하고 있는 인듐(In)의 양으로 다이오드가 녹색 발광소자인지 청색 발광소자인지를 결정한다. 보다 상세하게는 청색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 22% 범위의 인듐이 사용되며, 녹색빛을 갖는 발광소자에 대해서는, 약 40% 범위의 인듐이 사용된다. 즉, 상기 활성층(130)을 형성하는데 사용되는 인듐의 양은 필요로 하는 청색 또는 녹색 파장에 따라 변한다.
따라서, 상기 활성층(120)은 상술한 바와 같이, 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성에 매우 큰 영향을 미치므로, 전반적인 질화갈륨계 LED 소자 제조 공정에 있어서, 크랙(crack) 또는 도전물 침투 등과 같은 불량으로부터 안전하게 보호되어야 한다.
이에 따라, 본 발명은 도 2c에 도시한 바와 같이, 복수의 상기 발광 구조물(160) 사이에 위치하는 절연패턴(300)을 제거하여, 상기 발광 구조물(160)을 소정 크기의 단위 LED로 분리한다. 이때, 상기 절연패턴(300)은 습식(wet) 식각을 통해 제거한다.
즉, 본 발명에 따르면, ICP 또는 RIE 등과 같은 별도의 분리 공정을 진행할 필요없이, 상기 절연패턴(300)에 의해 단위 LED의 각 형성 영역을 정의한 후에 습식 식각을 통해 이러한 절연패턴(300)을 제거하기만 하면, 상기 발광 구조물(160)을 단위 LED로 분리할 수 있다. 따라서, 소자의 전체적인 제조 공정이 단순화될 수 있는 동시에, 상기 ICP 또는 RIE 등의 분리 공정 진행시, 상기 발광 구조물(160)에 크랙(crack) 또는 도전물 침투 등의 불량이 발생하는 종래 기술의 문제점을 해결할 수 있다.
특히, 상기 p형 질화갈륨계 반도체층(130) 및 활성층(120)이 ICP 또는 RIE 공정에 의한 플라즈마에 장시간 노출되어, 그 표면에 크랙(crack) 등과 같은 표면 불량이 발생하는 종래 기술의 문제점을 근본적으로 해결할 수 있다.
다음으로, 도 1d에 도시한 바와 같이, 상기 절연패턴(300)의 제거로 인해 분리된 발광 구조물(160) 즉, p형 질화갈륨계 반도체층(130) 상에 p형 전극(140)을 각각 형성한다.
한편, 본 발명의 실시예에서는, 상기 p형 전극(140)을 절연패턴(300)의 제거 공정까지 진행한 다음에 상기 p형 질화갈륨계 반도체층(130) 상에 형성하고 있으나, 이는 절연패턴(300)의 제거공정을 진행하기 전에 형성하여도 LED 소자의 특성 및 신뢰성에 별다른 영향을 미치지 않는다. 즉, 상기 p형 전극(140)은 공정 조건에 따라 형성하는 단계의 공정 순서를 달리 할 수 있다.
그런 다음, 도 1e에 도시한 바와 같이, 상기 p형 전극(140) 상에 구조지지층(150)을 형성한다. 한편, 본 발명은 상기 p형 전극(140)과 상기 구조지지층(150) 사이 계면에 도전성 접착층(도시하지 않음)을 더 구비하여, 상기 p형 전극(140)과 상기 구조지지층(150)의 접착력을 우수하게 할 수 있다.
다음으로, 도 1f에 도시한 바와 같이, LLO 공정을 통해 상기 기판(100)을 제거한다.
그런 다음, 통상의 전극 형성 공정을 통해 상기 기판(100)이 제거되어 노출된 상기 n형 질화갈륨계 반도체층(110) 상에 n형 전극(도시하지 않음)을 각각 형성하여 질화갈륨계 LED 소자를 형성한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개 념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
상기한 바와 같이, 본 발명은 발광 구조물을 단위 LED 크기로 분리 할 때, ICP 또는 RIE 등과 같은 별도의 분리 공정을 진행하지 않고, 상기 절연패턴에 의해 미리 단위 LED의 각 형성 영역을 정의한 후에 습식 식각을 통해 이러한 절연패턴을 제거하므로, 질화갈륨계 반도체층 및 활성층의 표면 불량 또는 활성층에 도전물이 침투되어 발생하는 단락 현상 등과 같은 발광 구조물의 손상을 최소화할 수 있으며, LLO 공정 진행시, LED 소자의 손상 또한 최소화할 수 있다.
또한, 상기 ICP 또는 RIE 등과 같은 별도의 분리 공정이 생략 가능하여 LED 소자의 전체적인 공정을 단순화시킬 수 있다.
이에 따라, 본 발명은 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 특성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 LED 소자의 제조 수율을 또한 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Claims (8)
- 기판 상에 소정 크기의 단위 LED 형성 영역을 정의하는 절연패턴을 형성하는 단계;상기 절연패턴이 형성된 영역을 제외한 기판 상에 n형 질화갈륨계 반도체층과 활성층 및 p형 질화갈륨계 반도체층이 순차 적층되어 있는 구조의 발광 구조물을 형성하는 단계;상기 절연패턴을 제거하여 상기 발광 구조물을 소정 크기의 단위 LED로 분리하는 단계;상기 분리된 발광 구조물 상에 p형 전극을 각각 형성하는 단계;상기 p형 전극 상에 구조지지층을 형성하는 단계;상기 기판을 제거하여 상기 n형 질화갈륨계 반도체층을 노출하는 단계; 및상기 노출된 n형 질화갈륨계 반도체층 상에 각각 n형 전극을 형성하는 단계를 포함하고,상기 절연패턴의 높이는 상기 n형 질화갈륨 반도체층의 높이보다 작게 형성하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 절연패턴은, 실리콘 계열의 산화막 또는 질화막을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 절연패턴을 제거하는 단계는, 습식 식각 공정을 통해 진행하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법.
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 절연패턴은, 200nm 내지 1000nm의 높이를 가지게 형성하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 절연패턴의 폭은, 상기 소정 크기의 단위 LED로 분리된 발광 구조물의 가로 및 세로의 길이보다 작거나 동일하게 형성하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조 방법.
- 제1항에 있어서,상기 발광 구조물은, MOCVD 반응기에서 n형 질화갈륨계 반도체층과 활성층 및 p형 질화갈륨계 반도체층을 순차 성장시켜 형성하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 소자의 제조방법.
- 제1항에 있어서,상기 p형 전극 상에 구조지지층을 형성하는 단계 이전에 상기 p형 전극 상에 도전성 접촉층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직구조 질화갈륨계 LED 제조 방법.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050075159A KR100706951B1 (ko) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | 수직구조 질화갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 |
| US11/503,944 US7361521B2 (en) | 2005-08-17 | 2006-08-15 | Method of manufacturing vertical GaN-based light emitting diode |
| JP2006221931A JP2007053381A (ja) | 2005-08-17 | 2006-08-16 | 垂直構造の窒化ガリウム系ｌｅｄ素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020050075159A KR100706951B1 (ko) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | 수직구조 질화갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20070020840A KR20070020840A (ko) | 2007-02-22 |
| KR100706951B1 true KR100706951B1 (ko) | 2007-04-12 |
Family
ID=37767797
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020050075159A KR100706951B1 (ko) | 2005-08-17 | 2005-08-17 | 수직구조 질화갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7361521B2 (ko) |
| JP (1) | JP2007053381A (ko) |
| KR (1) | KR100706951B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100969146B1 (ko) | 2009-02-18 | 2010-07-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| KR101049158B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2011-07-14 | 우리엘에스티 주식회사 | 질화물계 발광소자의 제조방법 |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1029688C2 (nl) * | 2005-08-05 | 2007-02-06 | Lemnis Lighting Ip Gmbh | Werkwijze voor het vervaardigen van een elektrische schakeling voorzien van een veelvoud van LED's. |
| KR100849826B1 (ko) | 2007-03-29 | 2008-07-31 | 삼성전기주식회사 | 발광소자 및 이를 포함하는 패키지 |
| KR100888440B1 (ko) * | 2007-11-23 | 2009-03-11 | 삼성전기주식회사 | 수직구조 발광다이오드 소자의 제조방법 |
| JP2010147446A (ja) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 発光装置 |
| KR100934636B1 (ko) * | 2009-02-27 | 2009-12-31 | 한빔 주식회사 | 발광다이오드 소자의 제조방법 및 그의 제조 중간체 |
| JP5281545B2 (ja) * | 2009-11-04 | 2013-09-04 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光素子の製造方法 |
| US8129205B2 (en) * | 2010-01-25 | 2012-03-06 | Micron Technology, Inc. | Solid state lighting devices and associated methods of manufacturing |
| KR101120006B1 (ko) * | 2010-01-29 | 2012-03-20 | 우리엘에스티 주식회사 | 수직형 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| TWI458129B (zh) | 2010-12-21 | 2014-10-21 | Lextar Electronics Corp | 發光二極體晶片結構及其製造方法 |
| TWI450425B (zh) | 2010-12-31 | 2014-08-21 | Ind Tech Res Inst | 晶粒結構、其製造方法及其基板結構 |
| KR101766298B1 (ko) * | 2011-03-30 | 2017-08-08 | 삼성전자 주식회사 | 발광소자 및 그 제조방법 |
| JP5985322B2 (ja) * | 2012-03-23 | 2016-09-06 | 株式会社東芝 | 半導体発光装置及びその製造方法 |
| WO2014158187A1 (en) * | 2013-03-29 | 2014-10-02 | Applied Materials, Inc. | Substrate imprinted with a pattern for forming isolated device regions |
| JP5723431B2 (ja) * | 2013-10-24 | 2015-05-27 | ビービーエスエイ リミテッドＢＢＳＡ Ｌｉｍｉｔｅｄ | Ｉｉｉ族窒化物半導体縦型構造ｌｅｄチップ |
| KR101672781B1 (ko) | 2014-11-18 | 2016-11-07 | 피에스아이 주식회사 | 수평배열 어셈블리용 초소형 led 소자, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 수평배열 어셈블리 |
| KR101713818B1 (ko) | 2014-11-18 | 2017-03-10 | 피에스아이 주식회사 | 초소형 led 소자를 포함하는 전극어셈블리 및 그 제조방법 |
| JP5763858B2 (ja) * | 2015-02-13 | 2015-08-12 | ビービーエスエイ リミテッドＢＢＳＡ Ｌｉｍｉｔｅｄ | Ｉｉｉ族窒化物半導体縦型構造ｌｅｄチップの製造方法 |
| KR101730977B1 (ko) | 2016-01-14 | 2017-04-28 | 피에스아이 주식회사 | 초소형 led 전극어셈블리 |
| KR102017554B1 (ko) * | 2018-03-27 | 2019-09-03 | (주)라이타이저 | 원칩 타입의 발광 소자 및 그 제조 방법 |
| WO2024033904A1 (en) * | 2022-08-12 | 2024-02-15 | Jade Bird Display (shanghai) Limited | Multi-color led pixel unit and micro-led display panel |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1012917A (ja) | 1996-06-25 | 1998-01-16 | Hitachi Cable Ltd | 発光ダイオード及びその製造方法 |
| JPH10177974A (ja) | 1996-12-18 | 1998-06-30 | Nippon Steel Corp | ヘテロエピタキシャルウェハ上のデバイスチップ製造方法 |
| JPH11204829A (ja) | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Sharp Corp | 半導体素子の製造方法及びその半導体素子 |
| JP2005051100A (ja) | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4188423A (en) * | 1977-04-06 | 1980-02-12 | Xerox Corporation | Solvent extracted heat fuser member |
| US5250195A (en) * | 1990-07-13 | 1993-10-05 | Isco, Inc. | Apparatus and method for supercritical fluid extraction |
| US5338574A (en) * | 1993-03-30 | 1994-08-16 | Dow Corning Corporation | Method for producing a painted silicone elastomer |
| JPH07101187A (ja) * | 1993-10-06 | 1995-04-18 | Mitsubishi Plastics Ind Ltd | 識別可能な書類の製造方法 |
| US5622577A (en) * | 1995-08-28 | 1997-04-22 | Delco Electronics Corp. | Rapid prototyping process and cooling chamber therefor |
| JP3597948B2 (ja) | 1996-06-18 | 2004-12-08 | ダイコー化学工業株式会社 | メッシュパネルの取付方法及び取付具 |
| NO304234B1 (no) * | 1996-06-28 | 1998-11-16 | Nkt Res Center As | FremgangsmÕte for modifisering av overflaten av fast polymersubstrat, det derved oppnÕdde produktet samt anvendelse av fremgangsmÕten |
| JP3141854B2 (ja) * | 1998-09-28 | 2001-03-07 | 日本電気株式会社 | 光半導体装置の製造方法 |
| JP3702700B2 (ja) * | 1999-03-31 | 2005-10-05 | 豊田合成株式会社 | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法 |
| JP2000353861A (ja) * | 1999-06-11 | 2000-12-19 | Nec Corp | Ｉｉｉ−ｖ族半導体発光デバイスの製造方法 |
| JP2002141556A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-05-17 | Lumileds Lighting Us Llc | 改良された光抽出効果を有する発光ダイオード |
| JP3879604B2 (ja) * | 2002-07-02 | 2007-02-14 | 松下電器産業株式会社 | 半導体多層基板および半導体多層膜の製造方法 |
| JP2005004110A (ja) | 2003-06-13 | 2005-01-06 | Canon Inc | 現像装置及び画像形成装置 |
| KR100632004B1 (ko) * | 2005-08-12 | 2006-10-09 | 삼성전기주식회사 | 질화물 단결정 기판 제조방법 및 질화물 반도체 발광소자 제조방법 |
-
2005
- 2005-08-17 KR KR1020050075159A patent/KR100706951B1/ko active IP Right Grant
-
2006
- 2006-08-15 US US11/503,944 patent/US7361521B2/en active Active
- 2006-08-16 JP JP2006221931A patent/JP2007053381A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1012917A (ja) | 1996-06-25 | 1998-01-16 | Hitachi Cable Ltd | 発光ダイオード及びその製造方法 |
| JPH10177974A (ja) | 1996-12-18 | 1998-06-30 | Nippon Steel Corp | ヘテロエピタキシャルウェハ上のデバイスチップ製造方法 |
| JPH11204829A (ja) | 1998-01-13 | 1999-07-30 | Sharp Corp | 半導体素子の製造方法及びその半導体素子 |
| JP2005051100A (ja) | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Shin Etsu Handotai Co Ltd | 半導体素子の製造方法 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100969146B1 (ko) | 2009-02-18 | 2010-07-08 | 엘지이노텍 주식회사 | 반도체 발광소자 및 그 제조방법 |
| US8421103B2 (en) | 2009-02-18 | 2013-04-16 | Lg Innotek Co., Ltd. | Semiconductor light emitting device and light emitting device package including the same |
| KR101049158B1 (ko) * | 2009-03-25 | 2011-07-14 | 우리엘에스티 주식회사 | 질화물계 발광소자의 제조방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7361521B2 (en) | 2008-04-22 |
| KR20070020840A (ko) | 2007-02-22 |
| JP2007053381A (ja) | 2007-03-01 |
| US20070042520A1 (en) | 2007-02-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100706951B1 (ko) | 수직구조 질화갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 | |
| KR100888440B1 (ko) | 수직구조 발광다이오드 소자의 제조방법 | |
| KR100856089B1 (ko) | 수직구조 질화갈륨계 발광 다이오드 소자 및 그 제조방법 | |
| CN101273467B (zh) | 氮化物半导体发光器件的制造方法 | |
| US20080261403A1 (en) | Method for obtaining high-quality boundary for semiconductor devices fabricated on a partitioned substrate | |
| KR101087885B1 (ko) | 3족 질화물 반도체의 광전소자 제조방법 | |
| TWI559573B (zh) | 發光二極體 | |
| KR20060125079A (ko) | 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자 및 그 제조방법 | |
| KR100682255B1 (ko) | 수직형 발광 다이오드의 제조방법 | |
| KR20120010437A (ko) | 발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR100865754B1 (ko) | 수직구조 질화물계 반도체 발광소자 및 그 제조방법 | |
| CN104018214A (zh) | 一种用于GaN半导体材料外延的矩形图形化Si衬底AlN模板及其制备方法 | |
| KR100752717B1 (ko) | 수직구조 질화갈륨계 발광 다이오드 소자의 제조방법 | |
| KR20090018451A (ko) | 수직구조 갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 | |
| US9269855B2 (en) | Method for manufacturing high efficiency light-emitting diodes | |
| KR101072200B1 (ko) | 발광소자 및 그 제조방법 | |
| KR100622818B1 (ko) | 수직형 발광소자의 제조방법 | |
| CN102640258B (zh) | 一种制作氮化物半导体器件的方法 | |
| JP2016171141A (ja) | 窒化物発光素子および窒化物発光素子の製造方法 | |
| KR100752721B1 (ko) | 수직구조 질화갈륨계 ｌｅｄ 소자의 제조방법 | |
| KR100990635B1 (ko) | 수직구조 발광다이오드 소자의 제조방법 | |
| KR100631416B1 (ko) | 수직구조 질화갈륨계 발광다이오드 소자의 제조방법 | |
| KR101173985B1 (ko) | 기판 제조 방법 | |
| KR20100020936A (ko) | 파티션화된 기판 상에 제작되는 반도체 소자용 고품질 경계부 형성 방법 | |
| KR101012638B1 (ko) | 수직형 질화물계 발광소자의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190329 Year of fee payment: 13 |