KR100729759B1 - Light emitting diode and manufacturing method for the same - Google Patents
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Abstract
개선된 접합 공정이 적용된 발광 다이오드 및 발광 다이오드 제조 방법이 개시된다. 발광 다이오드 제조 방법은 순방향 전압이 인가되면 소정의 광의 발산하는 발광부를 소정의 제 1 기판위에 형성하고, 발광부의 상면에 도전성 제 1 접합층을 형성한다. 그 후, 제 1 접합층이 복수의 돌출부 및 요홈부를 구비하도록 패터닝하고, 제 1 접합층의 돌출부와 소정의 도전성 제 2 기판의 제 1 면에 형성된 제 2 접합층을 서로 접합한다. 그 후, 제 1 기판을 발광부로부터 제거하고, 제 1 기판이 제거된 발광부의 면에 제 1 컨택을 형성하고, 제 1 면과 평행한 제 2 기판의 제 2 면에 제 2 컨택을 형성한다. 상술한 발광 다이오드 제조 방법들에 따르면, 양 기판의 접합 공정시에 실질적으로 접합되는 면적이 감소되고 단위 면적당 접합 압력이 증가하여, 높은 접합 강도를 확보할 수 있고, 열팽창 계수의 차이로 인하여 접합면에 인가되는 스트레스를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.Disclosed are a light emitting diode and a method for manufacturing a light emitting diode to which an improved bonding process is applied. In the LED manufacturing method, when a forward voltage is applied, a light emitting part for emitting predetermined light is formed on a predetermined first substrate, and a conductive first bonding layer is formed on an upper surface of the light emitting part. Thereafter, the first bonding layer is patterned to have a plurality of protrusions and grooves, and the protrusions of the first bonding layer and the second bonding layer formed on the first surface of the predetermined conductive second substrate are bonded to each other. Thereafter, the first substrate is removed from the light emitting portion, a first contact is formed on the surface of the light emitting portion from which the first substrate is removed, and a second contact is formed on the second surface of the second substrate parallel to the first surface. . According to the above-described light emitting diode manufacturing methods, the area to be bonded substantially in the bonding process of both substrates is reduced and the bonding pressure per unit area is increased, thereby ensuring a high bonding strength, and the bonding surface due to the difference in thermal expansion coefficient. There is an effect that can reduce the stress applied to.
Description
도 1 은 종래의 수직 구조의 GaN 발광 다이오드의 단면을 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a cross section of a conventional GaN light emitting diode having a vertical structure.
도 2a 내지 도 2g 는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하는 각 단계별 공정 단면도이다.2A to 2G are cross-sectional views of each step illustrating a method of manufacturing a light emitting diode according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 3a 내지 도 3d 는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 제 1 접합층 패턴의 예들을 도시한 평면도이다.3A to 3D are plan views showing examples of the first bonding layer pattern according to the first embodiment of the present invention.
도 4 는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예의 변형예에 따른 발광 다이오드의 단면을 도시한 단면도이다.4 is a cross-sectional view showing a cross section of a light emitting diode according to a modification of the first preferred embodiment of the present invention.
도 5a 내지 도 5d 는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하는 각 단계별 공정 단면도이다.5A to 5D are cross-sectional views of respective steps illustrating a method of manufacturing a light emitting diode according to a second exemplary embodiment of the present invention.
도 6a 내지 도 6g 는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하는 각 단계별 공정 단면도이다.6A to 6G are cross-sectional views of each step illustrating a method of manufacturing a light emitting diode according to a third exemplary embodiment of the present invention.
도 7a 및 도 7b 는 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 반사층 주변에 형성되는 도전성 제 1 접합층의 예들을 도시한 도면이다.7A and 7B show examples of the conductive first bonding layer formed around the reflective layer according to the third preferred embodiment of the present invention.
도 8 은 본 발명의 바람직한 제 3 실시예의 변형예에 따른 발광 다이오드의 단면을 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view showing a cross section of a light emitting diode according to a modification of the third preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 발광 다이오드 및 발광 다이오드의 제조 방법에 관한 것이다. 구체적으로 본 발명은 개선된 접합 공정을 적용한 수직형 발광 다이오드 및 이의 제조 방법 에 관한 것이다.The present invention relates to a light emitting diode and a method of manufacturing the light emitting diode. In particular, the present invention relates to a vertical light emitting diode to which the improved bonding process is applied and a manufacturing method thereof.
발광 다이오드(Light Emitting Diode)는 전자와 홀이 결합하여 전류를 빛으로 변환시키는 주지된 반도체 장치이다. LED 에 의해서 방출되는 빛의 색깔(파장)은 LED를 제조하는데 이용되는 반도체 재료에 따라서 결정된다. 이는 방출되는 광의 파장이 가전자대(valence band) 전자들과 전도대(conduction band) 전자들 사이의 에너지 차를 나타내는 반도체 재료의 밴드갭(band-gap)에 따르기 때문인데, 작은 밴드 갭에서는 낮은 에너지와 더 긴 파장의 광자가 발생되고, 더 짧은 파장의 광자를 발생하기 위해서는 더 넓은 밴드갭을 가지는 재료가 요구된다.Light emitting diodes (LEDs) are well-known semiconductor devices in which electrons and holes combine to convert current into light. The color (wavelength) of the light emitted by the LED depends on the semiconductor material used to manufacture the LED. This is because the wavelength of the emitted light depends on the band-gap of the semiconductor material, which represents the energy difference between the valence band electrons and the conduction band electrons. Photons of longer wavelengths are generated, and materials with wider bandgap are required to generate photons of shorter wavelengths.
종래의 발광 다이오드 제조 방법에 따른 수직형 GaN 발광 다이오드의 구조를 도 1 에 도시하였다. 도 1 을 참조하면, 종래의 수직형 GaN 발광 다이오드(10)는 전자와 정공의 결합에 의해서 빛을 발산하는 발광부(11)가 도전성 접합층(13)에 의해서 실리콘 기판(14)과 구리 기판과 같은 도전성 기판(이하에서는 실리콘 기판(14)을 중심으로 설명함)에 접합되어 있다. 이 때, 발광부(11) 하면에 반사층(12)이 선택적으로 포함될 수 있고, 이 경우에 도전성 접합층(13)에 의해서 반사 층(12)과 도전성 기판이 서로 접합된다. 또한, 발광부(11)의 상면에는 n형 컨택(15)이 형성되고, 실리콘 기판(14)의 하면에는 p형 컨택(16)이 형성된다. 도 1 에 도시된 발광부(11)는 주지된 다양한 방법에 의해서 형성될 수 있으며, 도 1 의 발광부(11)는 p형 GaN 클래드층(11c), 활성층(11b), 및 n형 GaN 클래드층(11a)이 순차적으로 형성되어 있다.1 illustrates a structure of a vertical GaN light emitting diode according to a conventional light emitting diode manufacturing method. Referring to FIG. 1, in the conventional vertical GaN light emitting diode 10, a light emitting part 11 emitting light by a combination of electrons and holes has a
도 1 을 참조하여 종래의 발광 다이오드 제조 방법으로서 GaN 발광 다이오드 제조 방법을 좀 더 구체적으로 설명하면, 먼저 GaAs 기판(미도시 됨) 또는 사파이어 기판(미도시 됨; 이하에서는 사파이어 기판을 중심으로 설명함)상에 발광부(11)가 형성된다. 발광부(11)는 상술한 바와 같이, n형 GaN 클래드층(11a), 활성층(11b) 및 p형 GaN 클래드층(11c)을 포함한다. 그 후, 발광부(11)의 p형 GaN 클래드층(11c) 상면에 반사효율을 높이기 위한 반사층(12)을 선택적으로 형성할 수 있다.Referring to FIG. 1, a GaN light emitting diode manufacturing method as a conventional light emitting diode manufacturing method will be described in more detail. First, a GaAs substrate (not shown) or a sapphire substrate (not shown; the sapphire substrate will be described below). The light emitting part 11 is formed on (). As described above, the light emitting part 11 includes an n-type
그 후, 도전성 접합층(13)을 이용하여 도전성 기판인 실리콘 기판(14)에 반사층(12)이 접합되도록 발광부(11)가 형성된 사파이어 기판을 접합한다. 반사층(12)이 형성되지 않은 경우에는 실리콘 기판(14)과 발광부(11)의 p형 GaN 클래드층을 접합한다. 구체적으로, 발광부(11)가 형성된 사파이어 기판과 실리콘 기판(14)을 접합하기 위해서, 도전성 접합층(13) 물질로는 Au-Sn, Au, Sn, In, Au-Ag Ag-In, Ag-Ge, Ag-Cu 또는 Pb-Sn를 사용할 수 있다. 또한, 사파이어 기판과 실리콘 기판(14)을 접합하기 위해서 양 기판에 상술한 도전성 접합층(13)을 각각 증착하여 형성하고, 도전성 접합층(13)이 형성된 양 기판을 300도 이상의 고온에서 압 력을 가하여 접합 할 수 있다.Thereafter, the sapphire substrate on which the light emitting portion 11 is formed is bonded to the
실리콘 기판(14)과 사파이어 기판이 접합된 후에, 레이저 빔을 사파이어 기판에 조사하여 사파이어 기판과 발광부(11)를 분리하고, 분리된 발광부(11)의 n형 GaN 클래드층(11a) 상부에 n 형 컨택(15)을 형성하며, 실리콘 기판(14)의 하부에 p 형 컨택(16)을 각각 형성하여 도 1 에 도시된 바와 같은 발광 다이오드(10)를 생성한다.After the
상술한 바와 같이, 수직 구조의 발광 다이오드를 제작하기 위해서, 열전도성 및 전기전도성이 좋은 실리콘 기판 또는 구리 기판에 발광부가 형성된 사파이어 기판 또는 GaAs 기판을 접합하는 공정이 필수적이다. As described above, in order to fabricate a light emitting diode having a vertical structure, a process of bonding a sapphire substrate or a GaAs substrate having a light emitting portion to a silicon substrate or a copper substrate having good thermal conductivity and electrical conductivity is essential.
그러나, 이종 물질인 실리콘 기판등과 사파이어 기판등을 접합하는 경우에, 두 물질의 열팽창계수의 차이로 인해 접합된 두 기판에는 상당한 스트레스가 가해진다. 이러한 스트레스는 기판쌍의 휨이나 깨짐을 유발한다.However, when bonding a heterogeneous silicon substrate or the like and a sapphire substrate or the like, significant stress is applied to the bonded two substrates due to the difference in the coefficient of thermal expansion of the two materials. This stress causes bending or breaking of the pair of substrates.
또한, 상술한 바와 같이 실리콘 기판등과 사파이어 기판등을 열압착방식에 따라서 접합하기 위해서 이용되는 대부분의 접합 장비는 인가할 수 있는 압력에 한계를 가진다. 따라서, 웨이퍼의 구경이나 접합 면적이 증가하게 되면 접합되어지는 단위 면적당 인가되는 압력이 감소하게 되어 충분한 접합력을 얻을 수 없다. 접합력이 약하면 소자를 절단할 때 충격을 견디지 못하고 접합이 떨어질 수 있으며, 부분적인 접합이 이루어진 경우 장시간 동작시 동작특성이 저하될 수 있다. 이렇게 접합 장비가 인가할 수 있는 압력의 한계를 극복하고 접합력을 높이기 위해서는 접합시의 온도를 높여야 하는데, 높은 온도에서 접합 공정이 수행되는 경우에 는 발광 다이오드의 발광 특성의 열화가 초래된다.In addition, as described above, most bonding equipment used for bonding a silicon substrate or the like to a sapphire substrate according to the thermocompression bonding method has a limit on the pressure that can be applied. Therefore, when the diameter of the wafer and the bonding area increase, the pressure applied per unit area to be bonded decreases, and sufficient bonding force cannot be obtained. If the bonding strength is weak, the bonding may not be tolerated when the device is cut, and the bonding may be dropped, and when the partial bonding is made, the operating characteristics may be degraded during long time operation. In order to overcome the limitation of the pressure applied by the bonding equipment and increase the bonding strength, the temperature at the time of bonding must be increased. However, when the bonding process is performed at a high temperature, deterioration of light emitting characteristics of the light emitting diode is caused.
또한, 발광 효율을 높이기 위해서 발광부의 하부에 형성된 반사층은 비록 하나의 층으로 도 1 에 도시되었으나 실질적으로 접촉층(contact metal)과 반사 금속막으로 구성되고, 반사 금속막의 하부에 도전성 접합층이 형성되며, 반사층(12) 하부에 형성된 도전성 접합층은 실리콘 기판등의 상부에 형성된 도전성 접합층과 열압착 방식에 의해서 접합된다. 이 때, 접합 공정시 서로 접하고 있는 금속막들 사이에 확산이 일어나 금속막의 조성과 성질이 변화되고, 이로 인해 반사층(12)을 구성하는 반사 금속막의 발광효율이 저하되는 문제점이 있다.In addition, in order to increase the luminous efficiency, the reflective layer formed on the lower portion of the light emitting portion, although shown in FIG. 1 as one layer, is substantially composed of a contact metal and a reflective metal film, and a conductive bonding layer is formed below the reflective metal film. The conductive bonding layer formed under the
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상술한 바와 같이 발광부가 형성된 사파이어 기판등과 실리콘 기판등의 접합시에 양 기판에 가해지는 스트레스를 완화할 수 있는 접합 공정을 적용한 발광 다이오드 제조 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a light emitting diode manufacturing method using a bonding process that can alleviate stress applied to both substrates when bonding a sapphire substrate or the like having a light emitting portion and a silicon substrate.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 발광부가 형성된 사파이어 기판등과 실리콘 기판등의 접합 공정시의 온도를 낮추면서도 높은 접합력을 확보할 수 있는 접합 공정을 적용한 발광 다이오드 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a light emitting diode manufacturing method using a bonding process that can ensure a high bonding force while lowering the temperature during the bonding process of a sapphire substrate, such as a light emitting unit and a silicon substrate.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 발광부가 형성된 사파이어 기판등과 실리콘 기판등의 접합 공정시의 반사 금속막의 성질이 변화되는 것을 방지하여 높은 발광 효율을 확보할 수 있는 접합 공정을 적용한 발광 다이오드 제조 방법을 제공하는 것이다.Another technical problem to be solved by the present invention is to prevent a change in the properties of the reflective metal film during the bonding process between a sapphire substrate and a silicon substrate on which the light emitting unit is formed, thereby manufacturing a light emitting diode using a bonding process that can ensure high luminous efficiency. To provide.
상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 발광 다이오드 제조 방법은 (a) 순방향 전압이 인가되면 소정의 광의 발산하는 발광부를 소정의 제 1 기판위에 형성하는 단계; (b) 발광부의 상면에 도전성 제 1 접합층을 형성하는 단계; (c) 제 1 접합층이 복수의 돌출부 및 요홈부를 구비하도록 패터닝하는 단계; (d) 제 1 접합층의 돌출부와 소정의 도전성 제 2 기판의 제 1 면에 형성된 제 2 접합층을 서로 접합하는 단계; 및 (e) 제 1 기판을 발광부로부터 제거하고, 제 1 기판이 제거된 발광부의 면에 제 1 컨택을 형성하고, 제 1 면과 평행한 제 2 기판의 제 2 면에 제 2 컨택을 형성하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode manufacturing method comprising: (a) forming a light emitting part emitting a predetermined light on a predetermined first substrate when a forward voltage is applied; (b) forming a conductive first bonding layer on an upper surface of the light emitting unit; (c) patterning the first bonding layer to have a plurality of protrusions and recesses; (d) bonding the protrusions of the first bonding layer and the second bonding layer formed on the first surface of the predetermined conductive second substrate to each other; And (e) removing the first substrate from the light emitting portion, forming a first contact on a surface of the light emitting portion from which the first substrate is removed, and forming a second contact on a second surface of the second substrate parallel to the first surface. It includes a step.
또한, 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 발광 다이오드 제조 방법은, (a) 순방향 전압이 인가되면 소정의 광의 발산하는 발광부를 소정의 제 1 기판위에 형성하는 단계; (b) 발광부 상면에 도전성 제 1 접합층을 형성하는 단계; (c) 소정의 도전성 제 2 기판의 제 1 면에 도전성 제 2 접합층을 형성하는 단계; (d) 제 2 접합층이 복수의 돌출부 및 요홈부를 구비하도록 패터닝하는 단계; (e) 제 1 접합층과 제 2 접합층의 돌출부를 서로 접합하는 단계; 및 (f) 제 1 기판을 발광부로부터 제거하고, 제 1 기판이 제거된 발광부의 면에 제 1 컨택을 형성하며, 제 1 면과 평행한 제 2 기판의 제 2 면에 제 2 컨택을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, another light emitting diode manufacturing method of the present invention for achieving the above-described technical problem, (a) forming a light emitting portion for emitting a predetermined light on a predetermined first substrate when a forward voltage is applied; (b) forming a conductive first bonding layer on an upper surface of the light emitting unit; (c) forming a conductive second bonding layer on the first side of the predetermined conductive second substrate; (d) patterning the second bonding layer to have a plurality of protrusions and recesses; (e) bonding the protrusions of the first bonding layer and the second bonding layer to each other; And (f) removing the first substrate from the light emitting portion, forming a first contact on a surface of the light emitting portion from which the first substrate is removed, and forming a second contact on a second surface of the second substrate parallel to the first surface. It includes a step.
또한, 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 발광 다이오드 제조 방법은 (a) 소정의 제 1 기판위에 순방향 전압이 인가되면 소정의 광의 발산하는 발광부를 형성하는 단계; (b) 발광부 상면에 도전성 제 1 접합층을 형성하는 단 계; (c) 소정의 도전성 기판이 돌출부 및 요홈부를 구비하도록 도전성 기판에 패터닝을 수행하는 단계; (d) 패터닝된 도전성 기판에 도전성 제 2 접합층을 증착하여 형성하는 단계; (e) 돌출부에 형성된 제 2 접합층과 제 1 접합층을 서로 접합하는 단계; 및 (f) 제 1 기판을 발광부로부터 제거하고, 제 1 기판이 제거된 발광부의 면에 제 1 컨택을 형성하며, 제 1 면과 평행한 제 2 기판의 제 2 면에 제 2 컨택을 형성하는 단계를 포함한다.In addition, another light emitting diode manufacturing method of the present invention for achieving the above technical problem comprises the steps of (a) forming a light emitting portion for emitting a predetermined light when a forward voltage is applied on a predetermined first substrate; (b) forming a conductive first bonding layer on the upper surface of the light emitting portion; (c) patterning the conductive substrate such that the predetermined conductive substrate has protrusions and grooves; (d) depositing and forming a conductive second bonding layer on the patterned conductive substrate; (e) bonding the second bonding layer and the first bonding layer formed on the protrusion to each other; And (f) removing the first substrate from the light emitting portion, forming a first contact on a surface of the light emitting portion from which the first substrate is removed, and forming a second contact on a second surface of the second substrate parallel to the first surface. It includes a step.
상술한 발광 다이오드 제조 방법들에 따르면, 양 기판의 접합 공정시에 실질적으로 접합되는 면적이 감소되고 단위 면적당 접합 압력이 증가하여, 높은 접합 강도를 확보할 수 있고, 열팽창 계수의 차이로 인하여 접합면에 인가되는 스트레스를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.According to the above-described light emitting diode manufacturing methods, the area to be bonded substantially in the bonding process of both substrates is reduced and the bonding pressure per unit area is increased, thereby ensuring a high bonding strength, and the bonding surface due to the difference in thermal expansion coefficient. There is an effect that can reduce the stress applied to.
또한, 상술한 발광 다이오드 제조 방법에서 (a) 단계는 발광부의 상면에 도전성 반사층을 형성하고, (b) 단계는 반사층의 상면에 제 1 접합층을 형성할 수도 있다. In addition, in the above-described light emitting diode manufacturing method, step (a) may form a conductive reflective layer on the top surface of the light emitting unit, and step (b) may form a first bonding layer on the top surface of the reflective layer.
한편, 상술한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 다른 발광 다이오드 제조 방법은, (a) 소정의 제 1 기판위에 순방향 전압이 인가되면 소정의 광을 발산하는 발광부를 형성하는 단계; (c) 발광부의 일부에 도전성 반사층을 형성하는 단계; (d) 반사층으로부터 이격되도록 도전성 제 1 접합층을 발광부 상면에 형성하는 단계; (e) 제 1 접합층과 소정의 도전성 제 2 기판의 제 1 면에 형성된 제 2 접합층을 서로 접합하는 단계; 및 (f) 제 1 기판을 발광부로부터 제거하고, 제 1 기판이 제거된 발광부의 면에 제 1 컨택을 형성하고, 제 1 면과 평행한 제 2 기판의 제 2 면에 제 2 컨택을 형성하는 단계를 포함한다.On the other hand, another light emitting diode manufacturing method of the present invention for achieving the above technical problem, (a) forming a light emitting portion for emitting a predetermined light when a forward voltage is applied on a predetermined first substrate; (c) forming a conductive reflective layer on a portion of the light emitting portion; (d) forming a conductive first bonding layer on an upper surface of the light emitting portion to be spaced apart from the reflective layer; (e) bonding the first bonding layer and the second bonding layer formed on the first surface of the predetermined conductive second substrate to each other; And (f) removing the first substrate from the light emitting portion, forming a first contact on a surface of the light emitting portion from which the first substrate is removed, and forming a second contact on a second surface of the second substrate parallel to the first surface. It includes a step.
상술한 발광 다이오드 제조 방법에 따르면, 도전성 접합층을 반사층 주변의 일부에만 형성함으로써 실질적인 접합 면적이 감소되고, 단위 면적당 인가 압력이 증가되어 공정 온도를 감소시키면서도 안정적인 접합력을 확보할 수 있고, 양 기판의 열팽창계수 차이로 인해 접합부분에서 발생하는 스트레스도 감소시킬 수 있는 효과가 있다. 또한, 도전성 접합층을 반사층과 이격시켜 주위에 형성함으로써 도전성 접합층이 증착되어 형성될 때 및/또는 접합 공정시에 금속막들 사이의 확산으로 인하여 반사층의 성질에 변화가 발생하여 발광 효율이 열화되는 것을 방지하는 효과가 있다. According to the above-described light emitting diode manufacturing method, by forming the conductive bonding layer only in a portion of the periphery of the reflective layer, the substantial bonding area is reduced, and the applied pressure per unit area is increased, thereby ensuring a stable bonding force while reducing the process temperature. Due to the difference in thermal expansion coefficient, there is an effect that can reduce the stress generated at the junction. In addition, the conductive bonding layer is spaced apart from the reflective layer to form a circumference, whereby a change in properties of the reflective layer occurs due to diffusion between the metal films when the conductive bonding layer is deposited and / or during the bonding process, thereby deteriorating luminous efficiency. There is an effect to prevent it.
또한, 상술한 발광 다이오드 제조 방법의 (a) 단계는 발광부 상면에 도전성 접촉층을 형성하는 단계를 포함하고, 반사층 및 제 1 접합층은 도전성 접촉층 상에 형성될 수도 있다.In addition, step (a) of the above-described method of manufacturing a light emitting diode may include forming a conductive contact layer on an upper surface of the light emitting unit, and the reflective layer and the first bonding layer may be formed on the conductive contact layer.
한편, 본 발명의 발광 다이오드 제조 방법에 따른 발광 다이오드는, 순방향 전압이 인가되면 소정의 광의 발산하는 발광부; 소정의 도전성 기판; 및 도전성 기판과 발광부 사이에 형성되어 도전성 기판과 발광부를 접합하는 도전성 접합층을 포함하며, 도전성 접합층은 복수의 돌출부 및 요홈부를 구비하도록 패터닝되어 발광부의 하면에 형성된 제 1 접합층, 및 도전성 기판의 상면에 형성되어 돌출부와 접합되는 제 2 접합층을 포함한다.On the other hand, the light emitting diode according to the light emitting diode manufacturing method of the present invention, the light emitting unit for emitting a predetermined light when a forward voltage is applied; Predetermined conductive substrates; And a conductive bonding layer formed between the conductive substrate and the light emitting portion, the conductive bonding layer bonding the conductive substrate and the light emitting portion, wherein the conductive bonding layer is patterned to have a plurality of protrusions and recesses, and is formed on the lower surface of the light emitting portion, and conductive And a second bonding layer formed on the upper surface of the substrate and bonded to the protrusion.
한편, 본 발명의 다른 발광 다이오드 제조 방법에 따른 발광 다이오드는, 순방향 전압이 인가되면 소정의 광의 발산하는 발광부; 소정의 도전성 기판; 및 도전 성 기판과 발광부 사이에 형성되어 도전성 기판과 발광부를 접합하는 도전성 접합층을 포함하며, 도전성 접합층은 발광부의 하면에 형성된 제 1 접합층, 및 도전성 기판의 상면에 형성되고 복수의 돌출부 및 요홈부를 구비하도록 패터닝되어 돌출부가 제 1 접합층과 접합되는 제 2 접합층을 포함한다. On the other hand, a light emitting diode according to another method of manufacturing a light emitting diode of the present invention, the light emitting unit for emitting a predetermined light when a forward voltage is applied; Predetermined conductive substrates; And a conductive bonding layer formed between the conductive substrate and the light emitting portion to bond the conductive substrate and the light emitting portion, wherein the conductive bonding layer is formed on a lower surface of the light emitting portion, and a plurality of protrusions formed on the upper surface of the conductive substrate. And a second bonding layer patterned to have recesses, the protrusions being bonded to the first bonding layer.
한편, 본 발명의 다른 발광 다이오드 제조 방법에 따른 발광 다이오드는, 순방향 전압이 인가되면 소정의 광의 발산하는 발광부; 복수의 돌출부 및 요홈부가 형성되도록 패터닝된 도전성 기판; 및 도전성 기판과 발광부 사이에 형성되어 도전성 기판과 발광부를 접합하는 도전성 접합층을 포함하며, 도전성 접합층은 발광부의 하면에 형성된 도전성 제 1 접합층, 및 돌출부에 형성되어 제 1 접합층과 접합되는 도전성 제 2 접합층을 포함한다.On the other hand, a light emitting diode according to another method of manufacturing a light emitting diode of the present invention, the light emitting unit for emitting a predetermined light when a forward voltage is applied; A conductive substrate patterned to form a plurality of protrusions and grooves; And a conductive bonding layer formed between the conductive substrate and the light emitting portion to bond the conductive substrate and the light emitting portion, wherein the conductive bonding layer is formed on the lower surface of the light emitting portion, and the conductive bonding layer is formed on the protrusion and bonded to the first bonding layer. And a conductive second bonding layer.
한편, 본 발명의 다른 발광 다이오드 제조 방법에 따른 발광 다이오드는, 순방향 전압이 인가되면 소정의 광을 발산하는 발광부; 발광부의 하면의 일부에 형성되어 광을 발광부로 반사하는 도전성 반사층; 소정의 도전성 기판; 및 도전성 기판과 발광부 사이에 형성되어 도전성 기판과 발광부를 접합하는 도전성 접합층을 포함하며, 도전성 접합층은 반사층과 이격되어 발광부의 하면에 형성되는 제 1 접합층, 및 도전성 기판의 상면에 형성되어 제 1 접합층과 접합되는 제 2 접합층을 포함한다. On the other hand, a light emitting diode according to another method of manufacturing a light emitting diode of the present invention, the light emitting unit for emitting a predetermined light when a forward voltage is applied; A conductive reflection layer formed on a portion of the lower surface of the light emitting portion to reflect light to the light emitting portion; Predetermined conductive substrates; And a conductive bonding layer formed between the conductive substrate and the light emitting portion to bond the conductive substrate and the light emitting portion, wherein the conductive bonding layer is formed on the lower surface of the light emitting portion and spaced apart from the reflective layer, and is formed on the upper surface of the conductive substrate. And a second bonding layer bonded to the first bonding layer.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명한다.Hereinafter, a light emitting diode manufacturing method according to preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[제 1 실시예][First Embodiment]
도 2a 내지 도 2g 는 본 발명의 바람직한 제 1 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명하는 각 단계별 공정 단면도이다. 본 발명의 제 1 실시예는 발광부(300)가 형성된 사파이어 기판(200)등과 실리콘 기판(600)등을 접합할 때 접합 장치가 인가할 수 있는 압력의 한계를 극복하고, 양 기판의 열팽창 계수의 차이로 인한 스트레스를 감소시키기 위해서, 패터닝된 접합면을 형성한다.2A to 2G are cross-sectional views of each step illustrating a method of manufacturing a light emitting diode according to a first exemplary embodiment of the present invention. The first embodiment of the present invention overcomes the limitation of pressure that the bonding apparatus can apply when bonding the
도 2a 내지 도 2g 를 참조하면, 먼저 도 2a 에 도시된 바와 같이, 발광 다이오드를 제조하기 위하여 GaAs 기판(미도시 됨) 또는 사파이어 기판(200; 이하에서는 사파이어 기판(200)을 중심으로 설명함)상에 발광부(300)를 형성한다. 본 발명의 실시예의 발광부(300)는 당업계에 주지된 다양한 재료를 이용하여 다양한 방식으로 형성할 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위해서 GaN 발광부(300)가 형성된 경우를 예시적으로 설명한다.2A to 2G, first, as shown in FIG. 2A, a GaAs substrate (not shown) or a sapphire substrate 200 (hereinafter, described with reference to the sapphire substrate 200) to manufacture a light emitting diode The
먼저, 사파이어 기판(200)상에 n-GaN 클래드층(300a), 활성층(300b), 및 p-GaN 클래드층(300c)을 차례로 형성한다. 사파이어 기판(200)상에 반도체 장치를 제조하는 것은 일반적인 금속산화물 화학증착법(metal oxide chemical vapor deposition, MOCVD), 기상 에피텍시, 또는 분자빔 에피텍시(molecular beam epitaxy, MBE)등과 같은 다양한 에피텍시얼 성장 기술들을 이용하여 사파이어 기판(200)상에 n-GaN 에피텍시얼층을 성장시킴으로써 수행된다. First, an n-
발광부(300)가 형성된 후, 도 2b 에 도시된 바와 같이 포토 레지스트 패턴을 이용하여 이온 에칭 방법 등을 수행하여, 사파이어 기판(200)위에 형성된 발광 부(300)를 단위 발광다이오드 크기대로 분리한다. After the
그 후, 도 2c 에 도시된 바와 같이, 단위 발광 다이오드 크기로 패터닝된 발광부(300) 위에 반사효율을 높이기 위한 반사층(400)을 추가적으로 형성하고, 반사층(400) 위에 도전성 제 1 접합층(500-1)을 증착하여 형성한다. Thereafter, as illustrated in FIG. 2C, a
반사층(400)은 반사율이 높은 Au, Ni, Ag, Al, 또는 이들의 합금으로 형성되는 것이 바람직하며, 발광부(300)와의 경계면에 형성된 접촉층(contact metal)을 포함할 수 있다.The
또한, 도전성 제 1 접합층(500-1)은 Au-Sn, Au, Sn, In, Au-Ag, Ag-In, Ag-Ge, Ag-Cu 및 Pb-Sn을 포함하는 그룹으로부터 선택된 금속 접합재를 사용하는 것이 바람직하다. 도전성 제 1 접합층(500-1)을 구성하는 물질은 금속 또는 합금으로 이루어지므로, 비교적 높은 반사도를 갖는다. 따라서, 상기 반사층(400)을 생략하더라도, 도전성 제 1 접합층(500-1)의 반사도에 의해 휘도를 향상시킬 수 있다. 따라서, 상술한 반사층은 본 발명의 필수적인 구성은 아니며, 본 발명은 발광부(300)의 상면에 반사층(400)을 형성하지 않고, 직접 제 1 접합층(500-1)을 형성할 수도 있다.In addition, the conductive first bonding layer 500-1 is a metal bonding material selected from the group consisting of Au—Sn, Au, Sn, In, Au-Ag, Ag-In, Ag-Ge, Ag-Cu, and Pb-Sn. Preference is given to using. Since the material constituting the conductive first bonding layer 500-1 is made of metal or alloy, it has a relatively high reflectivity. Therefore, even if the
그 후, 도 2d 에 도시된 바와 같이, 도전성 제 1 접합층(500-1)이 복수의 돌출부와 복수의 요홈부를 구비하도록 제 1 접합층에 리프트 오프(lift-off) 공정이나 식각을 이용하여 패터닝한다. 도 3a 내지 도 3d 는 식각된 제 1 접합층(500-1)의 패턴의 예들을 도시한다. 도시된 이외에도 다양한 형태의 패턴이 형성될 수 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다.Thereafter, as shown in FIG. 2D, the first bonding layer is subjected to a lift-off process or etching so that the conductive first bonding layer 500-1 includes a plurality of protrusions and a plurality of recesses. Pattern. 3A-3D show examples of patterns of etched first bonding layer 500-1. It will be apparent to those skilled in the art that various forms of patterns may be formed in addition to those shown.
그 후, 도 2e 에 도시된 바와 같이, 상술한 도전성 제 1 접합층(500-1)과 동일한 재료의 도전성 제 2 접합층(500-2)이 증착 형성된 실리콘 기판(600)과 발광부(300)가 형성된 사파이어 기판(200)이 서로 대향되도록 배치한 후, 도전성 제 1 접합층(500-1)의 돌출부와 실리콘 기판(600)에 형성된 도전성 제 2 접합층(500-2)이 서로 접합되도록 열과 압력을 이용하여 접합한다. Thereafter, as illustrated in FIG. 2E, the
그 후, 도 2f 에 도시된 바와 같이, 사파이어 기판(200)에 레이저를 조사하여 사파이어 기판(200)을 발광부(300)로부터 분리한다. GaN 발광 다이오드의 경우에, 사파이어 기판(200)에 조사된 레이저 빔은 사파이어 기판(200)을 투과하여 사파이어 기판(200)과 접한 n-GaN 클래드층(300a) 부분을 Ga과 질소(N2)로 분리시키고, 소정의 온도로 가열하여 Ga를 용융시킴으로써 발광부(300)로부터 사파이어 기판(200)을 용이하게 분리시킬 수 있다. 또한, 레이저 빔을 조사하는 방법 이외에 연마 또는 식각을 이용하여 사파이어 기판(200)을 분리할 수도 있다.Thereafter, as shown in FIG. 2F, the
그 후, 도 2g 에 도시된 바와 같이, 발광부(300)의 상면과 실리콘 기판(600)의 하면에 메탈 컨택을 형성한다. 이 때, n-GaN 클래드층(300a)의 상면에 형성되는 n형 컨택(700)은 마스크를 이용하여 일부 영역(일반적으로 상면의 중앙)에만 형성되며, p형 컨택(800)은 배면 전극으로서 도전성 기판인 실리콘 기판(600)의 하면에 전체적으로 형성될 수 있다.Thereafter, as shown in FIG. 2G, metal contacts are formed on the top surface of the
마지막으로, n형 컨택(700) 및 p형 컨택(800)이 각각 형성된 후, 실리콘 기판(600)을 접합된 발광부(300)의 크기에 따라서 절단하여 최종적인 수직 구조의 발 광 다이오드를 얻는다. 일반적으로, 발광부(300)가 접합되는 도전성 기판은 사파이어 기판(200)에 비해 강도가 작은 실리콘 기판(600)등이 사용되므로, 통상의 절단 공정을 통해서 용이하게 절단될 수 있다.Finally, after the n-
종래의 접합 공정은 접합 장비가 인가할 수 있는 압력의 한계로 인하여 안정적인 접합력을 확보하기 위해서는 접합 온도를 높여야 했으나, 이러한 온도의 상승은 소자의 열화를 초래하였을 뿐 아니라 접합되는 양 기판사이의 열팽창 계수가 서로 달라 기판의 휨이나 깨짐을 초래하였다. Conventional bonding process has to increase the bonding temperature in order to secure a stable bonding force due to the limitation of the pressure that the bonding equipment can apply, but this increase in temperature not only caused the deterioration of the device but also the coefficient of thermal expansion between the two substrates to be bonded Are different from each other, resulting in warpage or cracking of the substrate.
본 발명의 제 1 실시예는 상술한 바와 같이, 도전성 접합층을 일정한 방식으로 패터닝하여 접합 면적을 줄임으로서, 단위 면적당 인가되는 압력을 증가시켰다. 이렇게 접합 압력을 증가시킴으로써 종래의 접합 공정과 비교하여 낮은 온도에서도 높은 접합 강도를 확보할 수 있는 효과가 있을뿐 아니라, 접합 면적을 줄임으로써 양 기판 사이의 열팽창 계수의 차이로 인한 양 기판의 접합면에서 발생하는 스트레스를 줄일 수 있어, 종국적으로는, 소자의 열화를 방지하여 수율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.In the first embodiment of the present invention, as described above, the conductive bonding layer is patterned in a constant manner to reduce the bonding area, thereby increasing the pressure applied per unit area. By increasing the bonding pressure, the bonding surface of both substrates due to the difference in thermal expansion coefficient between the two substrates can be obtained by reducing the bonding area as well as securing high bonding strength even at low temperature compared with the conventional bonding process. Stress can be reduced, and ultimately, there is an effect that can improve the yield by preventing the deterioration of the device.
한편, 상술한 제 1 실시예에서는 도 2b 에 도시된 바와 같이 발광부(300)가 형성된 후, 발광부(300)를 단위 발광 다이오드 크기로 분리하는 것으로 설명하였으나, 도 2c 에 도시된 바와 같이, 반사층(400) 및 도전성 제 1 접합층(500-1)이 형성된 후에 단위 발광 다이오드 크기로 분리할 수도 있다.Meanwhile, in the above-described first embodiment, the
또한, 제 1 실시예는 발광부(300) 또는 발광부(300)에 형성된 반사층(400) 위에 형성된 도전성 제 1 접합층(500-1)에 패턴을 형성하는 것으로 설명하였으나, 도 4 에 도시된 바와 같이, 실리콘 기판(600)위에 형성된 도전성 제 2 접합층(500-2)에 도 3a 내지 도 3d 에 형성된 것과 같은 패턴을 형성할 수도 있음을 당업자는 알 수 있을 것이다.In addition, the first embodiment has been described as forming a pattern on the conductive first bonding layer 500-1 formed on the
[제 2 실시예]Second Embodiment
첨부된 도 5a 내지 도 5d 를 참조하여 본 발명의 바람직한 제 2 실시예를 설명한다. 단, 상술한 제 1 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호로 참조한다.A second preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the attached FIGS. 5A to 5D. However, the same components as those in the above-described first embodiment are referred to by the same reference numerals.
본 발명의 바람직한 제 2 실시예는 도전성 기판인 실리콘 기판(600)에 일정한 패턴을 형성하여 발광부(300)가 형성된 사파이어 기판(200)등과 접합함으로써 접합 면적을 감소시킨다. 이로 인해 상술한 제 1 실시예와 마찬가지로 열팽창 계수의 차이로 인한 접합면의 스트레스를 감소시키고, 단위 면적당 접합 압력을 증가시킴으로써 강한 접합력을 확보할 수 있다.According to the second exemplary embodiment of the present invention, the bonding area is reduced by forming a predetermined pattern on the
먼저, 상술한 도 2a 내지 도 2c 에 도시된 공정을 수행하여 사파이어 기판(200)등에 발광부(300), 반사층(400), 및 도전성 제 1 접합층(500-1)을 차례로 형성한다. 다만, 도 2b 및 도 2c 는 발광부(300)가 형성된 후, 발광부(300)를 단위 발광 다이오드 크기로 분리하고, 그 위에 반사층(400) 및 도전성 제 1 접합층(500-1)을 형성하는 것으로 설명하였으나, 제 2 실시예의 경우 발광부(300), 반사층(400), 및 도전성 접합층이 차례로 형성된 후 단위 발광 다이오드 크기로 분리될 수 있고, 실리콘 기판(600)이 결합된 후에 실리콘 기판(600)과 함께 분리될 수도 있다.First, the
한편, 도 5a를 참조하면, 실리콘 기판(600)에 건식 식각을 수행하여 실리콘 기판(600)에 돌출부와 요홈부가 일정한 간격으로 배열된 엠보싱 구조를 형성한다. 이 때, 식각된 깊이, 즉, 요홈부의 깊이는 후술하는 도전성 제 2 접합층(500-2)이 증착되는 두께보다 깊은 것이 바람직하다.Meanwhile, referring to FIG. 5A, dry etching is performed on the
그 후, 엠보싱 구조가 형성된 실리콘 기판(600)에 도 5b 에 도시된 바와 같이 도전성 제 2 접합층(500-2)을 증착하여 형성한다. 도전성 제 2 접합층(500-2)은 상술한 바와 같이, 발광부(300) 또는 반사층(400) 위에 증착 형성된 도전성 제 1 접합층(500-1)과 동일한 재질로 형성되는 것이 바람직하다.Thereafter, a conductive second bonding layer 500-2 is deposited on the
도전성 제 2 접합층(500-2)이 증착되어 형성된 실리콘 기판(600)에 도 3c 에 도시된 바와 같이 발광부(300)가 형성된 사파이어 기판(200)을 도전성 접합층들(500-1, 500-2)이 서로 대향되도록 배치한 후, 제 1 접합층(500-1)과 실리콘 기판(600)의 돌출부에 형성된 제 2 접합층(500-2) 서로 접합되도록 열압착 방식에 의해서 양 기판을 접합한다.As shown in FIG. 3C, the
그 후, 도 2f 에 관하여 상술한 바와 동일한 방식으로, 도 5d 에 도시된 바와 같이, 사파이어 기판(200)에 레이저 빔을 조사하거나 연마 또는 식각에 의해서 사파이어 기판(200)을 발광부(300)로부터 분리한다. 사파이어 기판(200)이 분리된 발광 구조물에 대해서 상술한 도 2g 와 동일한 방식으로 발광부(300)의 상면에 n 형 컨택(700)을 형성하고, 실리콘 기판(600)의 하면에 p형 컨택(800)을 형성한 후, 기판을 단위 발광 다이오드 크기로 분리하여, 발광 다이오드를 생성한다.Then, in the same manner as described above with respect to FIG. 2F, as shown in FIG. 5D, the
본 발명의 제 2 실시예는 상술한 바와 같이, 실리콘 기판(600)을 식각하여 돌출부와 요홈부를 구비하는 일정한 패턴을 형성하고 도전성 제 2 접합층(500-2)을 증착 형성한 후, 패턴의 돌출부에 형성된 제 2 접합층(500-2)과 사파이어 기판(200)등에 형성된 제 1 접합층(500-1)을 서로 접합함으로써 종래의 접합방식보다 접합 면적을 감소시킬 수 있고, 이로 인해 단위 면적당 접합 압력을 증가시킴으로써 접합 공정시의 온도를 낮추면서도 높은 접합력을 확보할 수 있다. 또한, 접합 면적을 감소시킴과 동시에 접합 공정시의 온도를 낮출 수 있어, 양 기판사이의 열팽창 계수의 차이로 인해 접합면에 가해지는 스트레스를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the second embodiment of the present invention, the
[제 3 실시예]Third Embodiment
도 6a 내지 도 6g 를 참조하여 본 발명의 바람직한 제 3 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법을 설명한다. 단, 상술한 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 구성에 대해서는 동일한 도면부호로서 참조한다.6A to 6G, a light emitting diode manufacturing method according to a third embodiment of the present invention will be described. However, the same components as those of the first and second embodiments described above are referred to by the same reference numerals.
제 3 실시예는 상술한 바와 같이, 접합 공정시 서로 접하고 있는 반사층과 도전성 접합층의 금속막들 사이에 확산이 일어나 금속막의 조성과 성질이 변화되고, 이로 인해 반사층을 구성하는 반사 금속막의 발광효율이 저하되는 문제점을 해결하기 위하여 반사층을 구성하는 반사 금속막의 주변에 도전성 접합층을 형성하였다.In the third embodiment, as described above, diffusion occurs between the metal layers of the reflective layer and the conductive bonding layer which are in contact with each other during the bonding process, thereby changing the composition and properties of the metal film, and thus the luminous efficiency of the reflective metal film constituting the reflective layer. In order to solve this deterioration problem, a conductive bonding layer was formed around the reflective metal film forming the reflective layer.
제 3 실시예의 발광 다이오드 제조 방법은 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 방식으로 사파이어 기판(200)위에 에피 증착을 통해서 발광부(300)를 형성하고(도 6a 참조), 형성된 발광부(300)를 패터닝하여 단위 발광 다이오드 크기로 분리한다(도 6b 참조). 단, 도 6a 는 발광부(300)가 형성된 후 패터닝하여 단위 발광 다이오드 크기로 분리하는 것을 도시하였으나, 발광부(300)위에 후술하는 접촉층(350)을 형성한 후, 단위 발광 다이오드 크기로 분리하는 것도 가능하다는 것을 당업자는 알 수 있을 것이다.In the method of manufacturing the light emitting diode of the third embodiment, the
그 후, 도 6c 에 도시된 바와 같이, 패터닝된 발광 다이오드 상면에 접촉층(350;contact metal)을 증착하여 형성한 후, 마스크를 이용하여 포토 레지스트 패턴을 하고 리프트 오프 방식 또는 식각 방식을 이용하여 도 6d 에 도시된 바와 같이 반사층(400)을 접촉층(350) 위에 증착 형성한다. 이 때, 반사층(400)은 발광부(300) 위에 형성된 접촉층(350)보다 좁은 면적으로 형성된다. 구체적으로, 반사층(400)은 도시된 바와 같이 접촉층(350)의 중심부가 반사층(400)의 중심부와 대응되도록 접촉층(350)의 일부에 형성된다.Thereafter, as shown in FIG. 6C, a
도 6e 를 참조하면, 반사층(400)이 접촉층(350)의 일부에 형성되면, 도전성 제 1 접합층(500-1)이 반사층(400)과 이격되도록 패터닝되어 반사층(400) 주변의 접촉층(350) 위에 형성된다.Referring to FIG. 6E, when the
도 7a 및 도 7b 는 반사층(400) 주변에 형성되는 도전성 제 1 접합층(500-1)의 일예들을 도시한다. 도 7a 및 도 7b를 참조하면, 제 1 접합층(500-1)은 반사층(400)과 이격되어 내부에 반사층(400)을 포함하도록 반사층(400)의 둘레를 감싸는 구조로 형성될 수 있다(도 7a 참조). 또한, 제 1 접합층은 반사층(400)의 둘레에 복수의 원기둥 모양 또는 직사각형 기둥 모양으로 형성될 수도 있다(도 7b 참조).7A and 7B illustrate examples of the conductive first bonding layer 500-1 formed around the
한편, 실리콘 기판(600)에 형성된 도전성 제 2 접합층(500-2)과 반사층(400) 주변의 도전성 제 1 접합층(500-1)과의 접합 공정시에, 반사층(400)과 실리콘 기판(600)에 형성된 도전성 제 2 접합층(500-2)간에 일정한 간격을 유지할 수 있도록, 반사층(400) 주변에 형성되는 도전성 제 1 접합층(500-1)의 두께는 반사층(400)의 두께보다 두껍게 형성되어야 한다.On the other hand, in the bonding process between the conductive second bonding layer 500-2 formed on the
도전성 제 1 접합층(500-1)을 접촉층(350) 위의 반사층(400)의 주변에 형성한 후, 도전성 제 2 접합층(500-2)이 형성된 실리콘 기판(600)과 서로 대향 시키고, 도 6f 에 도시된 바와 같이 실리콘 기판(600)에 형성된 도전성 제 2 접합층(500-2)과 반사층(400) 주변에 형성된 도전성 제 1 접합층(500-1)을 열압착 방식을 이용하여 서로 접합한다.After the conductive first bonding layer 500-1 is formed around the
그 후, 상술한 제 1 및 제 2 실시예와 동일한 방식으로, 사파이어 기판(200)에 레이저 빔을 조사하거나, 연마 또는 식각 방법을 이용하여 사파이어 기판(200)을 발광부(300)로부터 분리하고, 도 6g 에 도시된 바와 같이, 발광부(300)의 상면에 n형 컨택(700)을 형성하고, 실리콘 기판(600)의 하면에 p형 컨택(800)을 각각 형성한 후, 실리콘 기판(600)을 단위 발광 다이오드 크기로 절단하여 발광 다이오드를 생성한다. Thereafter, in the same manner as in the above-described first and second embodiments, the
상술한 바와 같이, 제 3 실시예는 도전성 제 1 접합층(500-1)을 반사층(400)과 격리시켜 주위에 형성함으로써 도전성 접합층이 증착되어 형성될 때 및/또는 접합 공정시에 금속막들 사이의 확산으로 인하여 반사층(400)의 성질에 변화가 발생하여 발광 효율이 열화되는 것을 방지하는 효과가 있다. As described above, the third embodiment is formed by separating the conductive first bonding layer 500-1 from the
또한, 도전성 제 1 접합층(500-1)을 반사층(400) 주변의 일부에만 형성함으로써 실리콘 기판(600)에 형성된 도전성 제 2 접합층(500-2)과의 접합 면적이 감소된다. 따라서, 단위 면적당 인가 압력이 증가되어 공정 온도를 감소시키면서도 안정적인 접합력을 확보할 수 있고, 양 기판의 열 팽창계수 차이로 인해 접합부분에서 발생하는 스트레스도 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, since the conductive first bonding layer 500-1 is formed only in a portion around the
한편, 상술한 제 3 실시예는 도전성 제 1 접합층(500-1)이 반사층(400)과 격리되어 형성되는 것으로 설명하였으나, 제 3 실시예의 변형예는 도 8 에 도시한 바와 같이, 반사층(400)을 접촉층(350)의 전면에 형성하고, 반사층(400) 상면의 일부에 도전성 제 1 접합층(500-1)을 형성하여 실리콘 기판(600)과 접합할 수도 있다. 이 경우에, 반사층(400)과 도전성 제 1 접합층(500-1)이 맞닿는 부분에서 반사층(400)이 변성되어 반사층(400)의 성능이 열화될 수 있으나, 반사층(400)이 실질적으로 넓어지므로 상술한 제 3 실시예와 마찬가지로 종래의 접합 공정에 비하여 향상된 발광 효율을 나타낼 수 있다.Meanwhile, in the above-described third embodiment, the conductive first bonding layer 500-1 is formed to be separated from the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 발광부가 형성된 기판과 전도성 기판을 접합하는 접합층에 패터닝을 수행하여, 실질적인 접합 면적을 감소시킴으로써, 단위 접합 면적당 인가되는 압력을 증가시켜 높은 접합력을 확보할 수 있는 효과가 있고, 접합되는 기판들의 열팽창 계수의 차이로 인하여 접합면에 발생하는 스트레스를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, by performing a patterning on the bonding layer bonding the substrate on which the light emitting portion is formed and the conductive substrate to reduce the substantial bonding area, a high bonding force can be secured by increasing the pressure applied per unit bonding area. There is an effect, and due to the difference in the coefficient of thermal expansion of the substrate to be bonded, there is an effect that can reduce the stress generated on the bonding surface.
또한, 본 발명에 따르면, 반사층과 접합층을 이격시켜 양 기판을 접합함으로 써 접합공정에서 금속막간의 확산에 의하여 반사층의 성질이 변화되고, 이로 인해 반사효과가 열화됨으로써 발광 효율이 감소되는 것을 막을 수 있는 효과가 있다.Further, according to the present invention, by bonding the two substrates by separating the reflective layer and the bonding layer, the property of the reflective layer is changed by diffusion between the metal films in the bonding process, thereby preventing the reflection effect from being deteriorated and thus reducing the luminous efficiency. It can be effective.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment for the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.
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