KR101219290B1 - 발광 다이오드 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광 다이오드 제조 방법으로서, 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 발광층, 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 상부면 일부를 노출하는 단계; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제2 도전형 반도체층에 전류 억제층을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 패드 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면 상에 개구부를 포함하는 제2 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제2 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 제1 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
Description
본 발명은 발광 다이오드 제조방법 및 이에 의해서 제조된 발광 다이오드에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 자기 정렬(Self-Align)된 전류 억제층과 패드 전극을 포함하는 발광 다이오드의 제조 방법 및 이에 의해 제조된 발광 다이오드에 관한 것이다.
일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode: LED)는 전자와 홀의 재결합에 기초하여 발광하는 반도체 소자로서 광통신, 전자기기에서 여러 형태의 광원으로 널리 사용되고 있다. 화합물 발광 다이오드 중 GaN 화합물은 높은 열적 안정성과 폭넓은 밴드갭을 가지고 있고, In, Al 등 타 원소들과 조합되어 녹색, 청색 및 백생광을 방출하는 발광 다이오드 소자를 제조할 수 있고, 방출 파장 조절이 용이하여 LED를 포함하는 고출력 전자 소자 개발 분야에서 주목 받아 왔다.
발광 다이오드에 전류를 인가하였을 때, n-전극에서 다중 양자 우물(MQW) 을 거치는 전기 에너지가 발생시킨 광자들은 투명 전극 층을 따라 고르게 분포되어 발광 다이오드의 외부로 빛의 형태로 방출 되게 되는데, 이때 p-전극부분에서 방출되는 빛들은 p-전극의 금속 특성 때문에 흡수 및 반사 된다. 이것은 발광 다이오드의 광 추출 효율을 낮추게 되고, 낮은 광 추출 효율은 발광 다이오드의 전반적인 발광 효율을 낮추는 원인이다.
이러한 문제점을 해결하기 위해서, 투명 전극 아래 p-GaN 층 상에 절연층으로 이루어진 전류 억제층(Current Block Layer: CBL)을 형성하고, 투명 전극 위에 p-전극이 형성된 발광 다이오드는 p-전극 쪽으로 흘러드는 전류를 다른 경로로 바꾸어 진행 시키며 이 전류 성분들은 p-전극이 아닌 다른 부분에서 빛의 형태로 방출 되게 되어 광 추출 효율을 높이게 된다.
종래의 전류 억제층을 차용한 발광 다이오드는 p-GaN 층 상에 얇은 전류 억제층을 SiO2 등의 절연막을 증착하여 형성하고 있다. 이러한 종래의 전류 억제층은 p-GaN층 위에 일종의 layer 형태로 두께를 가진 형태가 되는 데, 구조상 얇고 선폭이 좁은 단점이 있어 손상되기가 쉽다는 단점이 있었다. 더불어 증착 및 식각을 위해 몇 번의 복잡한 공정이 발생하기 때문에 공정상의 비용발생이 있다는 것도 단점이었다.
본 발명은 상기 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전류의 분포를 조절하여 기존의 발광 다이오드가 가지고 있는 광 추출 효율의 한계를 극복하여 광 출력 파워를 증가할 수 있고, 더불어 기존의 공정상의 비용을 줄일 수 있으며, 또한 발광 다이오드의 제작 후 손상 가능성을 줄여 신뢰성을 높이는 것이 가능한 발광 다이오드 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 일 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 발광층, 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 상부면 일부를 노출하는 단계; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제2 도전형 반도체층에 전류 억제층을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 패드 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면 상에 개구부를 포함하는 제2 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 제2 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 제1 전극을 형성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 제1 마스크 패턴은 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면 상에는 개구부가 형성되지 않고, 상기 투명 전극층 상에는 개구부가 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 제1 마스크 패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 패드 전극은 리프트 오프 방법으로 형성될 수 있다.
상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형이고, 상기 제1 도전형 반도체층, 발광층, 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨계 재료로 이루어진다.
상기 투명 전극층은 ITO, ZnO, ITO, ZnO, IGZO, SnO2, AZO, CIO, IZO 중에서 선택된 어느 하나를 포함하고, 상기 패드 전극은 금속으로 형성된 p-패드 전극이며, 상기 전류 억제층은 절연성이다.
한편, 상기 전류 억제층과 상기 패드 전극은 자기 정렬(Self-Align)되어 패턴 형태를 갖고, 상기 전류 억제층은 Si, Te, Zn, Mg, Ca, Ar, Be, O, Au, Ti, C, H, He, Si, Al, In, B, N, Se, S, P 중 선택된 적어도 하나의 반응성 이온, 또는 기체 분자들을 플라즈마를 이용하여 이온 주입하여 형성된다. 그리고, 상기 전류 억제층의 폭은 상기 패드 전극의 폭과 동일하거나 크고, 상기 전류 억제층은 상기 패드 전극의 형상에 대응되도록 형성된다.
본 발명에 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 발광층, 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 상부면 일부를 노출하는 단계; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 이온 주입층을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층을 제거하는 단계; 및 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 패드 전극과 제1 전극을 동시에 형성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 이온 주입층은 Si, Te, Zn, Mg, Ca, Ar, Be, O, Au, Ti, C, H, He, Si, Al, In, B, N, Se, S, P 중 선택된 적어도 하나의 반응성 이온, 또는 기체 분자들을 플라즈마를 이용하여 이온 주입하여 형성된다.
본 발명에 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 발광층, 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 상부면 일부를 노출하는 단계; 상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계; 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계; 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 이온 주입층을 형성하는 단계; 및 상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 패드 전극과 제1 전극을 동시에 형성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 이온 주입층은 반응성 수소 이온(H) 또는 수소 기체 분자(H2)를 포함하는 플라즈마를 이용하여 수소 이온을 주입하여 형성하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 마스크 패턴은 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부가 형성되고, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층은 전류 억제층이다.
그리고, 상기 제1 마스크 패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 패드 전극은 리프트 오프 방법으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형이고, 상기 제1 도전형 반도체층, 발광층, 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨계 재료로 이루어질 수 있다. 상기 투명 전극층은 ITO, ZnO, ITO, ZnO, IGZO, SnO2, AZO, CIO, IZO 중에서 선택된 어느 하나를 포함하며, 상기 패드 전극은 금속으로 형성된 p-패드 전극이고, 상기 전류 억제층은 절연성이다.
한편, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층과 상기 패드 전극은 자기 정렬(Self-Align)되어 패턴 형태를 갖는다. 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층의 폭은 상기 패드 전극의 폭과 동일하거나 크고, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층은 상기 패드 전극의 형상에 대응되도록 형성된다.
본 발명에 의한 발광 다이오드 제조 방법 및 이에 의해 제조된 발광 다이오드에 따르면, 기존의 발광 다이오드에서 차용되어 사용된 전류 억제층처럼 SiO2 등의 절연층 형태로 p-GaN 위에 증착되는 형태가 아닌, 자기 정렬 방식을 접목한 이온 주입 방법을 이용하여 p-GaN 내부에 형성 되게 되므로 외부 손상의 염려 없이 광 추출 효율을 증대 시킬 수 있는 효과가 있을 뿐 아니라, 전류 억제 층의 너비를 최대로 줄여 광 추출 효율을 극대화 시킬 수 있는 효과가 있다. 더불어 이온 주입 방법은 하나의 단순한 공정이므로 SiO2 등을 증착 시킬 때 발생하는 공정의 복잡함을 대체하여 공정상의 비용을 줄이는 효과를 기대할 수 있을 뿐 아니라, 자기 정렬 방식을 이용하여 전류 억제 층 및 p 전극을 형성 시 하나의 PR mask를 이용하여 공정을 진행하므로 Photo lithography 공정을 줄여 비용을 절감 할 수 있다.
도 1는 본 발명에 따른 전류 억제층이 형성된 발광 다이오드의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전류 억제층의 깊이 따른 발광 다이오드의 광학 출력 파워의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3는 전류 억제층이 없는 발광 다이오드의 광출력 파워 레벨(a)과 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드의 광출력 파워 레벨(b)를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드에서 전류 억체층의 너비에 대한 효과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 7은 수소 이온 주입에 따른 전류-전압 특성 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전류 억제층의 깊이 따른 발광 다이오드의 광학 출력 파워의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3는 전류 억제층이 없는 발광 다이오드의 광출력 파워 레벨(a)과 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드의 광출력 파워 레벨(b)를 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드에서 전류 억체층의 너비에 대한 효과를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 7은 수소 이온 주입에 따른 전류-전압 특성 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
특정 실시예의 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 특정 실시예의 여러 설명을 제공한다. 그러나, 본 발명은 청구범위에 의해 한정되고 커버되는 다수의 여러 방법으로 구현될 수 있다. 본 상세한 설명은 동일한 참조 번호가 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 나타내는 도면을 참조하여 설명된다.
종래에 절연층을 p-GaN층 상에 증착하여 전류 억제층을 형성하는 방법의 문제점을 개선하기 위하여 이온주입 방식을 이용한 전류 억제 층의 형성 방법을 고려할 수 있다. 다만, 이온 주입 방식을 이용하여 형성하는 전류 억제층은 투명 전극층이 p-GaN 층 위에 형성되기 전에 PR mask를 이용하여 형성하기 때문에 공정 상 전류 억제층과 p-패드 전극(pad electrode)간의 배열(align)이 맞지 않는 문제가 발생 할 수 있어서 p-패드 전극보다 전류 억제 층의 면적을 상대적으로 넓게 만들어 형성할 필요가 있다. 그러나, 이는 전류 억제 층과 p-패드 전극 간의 너비가 동일할 때 기대되는 가장 높은 광 추출 효율보다 낮은 광 추출 효율을 나타낼 수 있다.
본 발명에 따른 발광 다이오드는 p-전극 부분에서 발생하는 빛이 전극에 흡수 되거나 반사되는 영향 때문에 외부로 빛을 발생시키는 효율이 떨어지는 문제점을 해결하고자 자기 정렬(Self-Align) 방식으로 p-형 질화갈륨계 반도체층에 이온 주입하여 형성한 전류 억제층을 이용하여 발광 효율을 늘리는 것을 큰 특징으로 한다. 특히, 자기 정렬 방식은 이온 주입으로 형성되는 전류 억제층과 p-패드 전극의 선폭을 동등하게 맞추는 방식을 특징으로 하는 방식인데, 전류 억제층과 p-패드 전극의 선폭을 동등하게 맞추었을 때 발광효율의 최대를 기대할 수 있는 효과가 있다.
도 1는 본 발명에 따른 전류 억제층(Current Block Layer: CBL)이 형성된 발광 다이오드(LED)의 단면도로서, 자기 정렬 (Self-align) 방식을 이용하여 이온 주입 방법(Ion Implantation)으로 형성된 전류 억제층(CBL)을 포함하는 발광 다이오드의 구조를 나타낸다.
본 발명에 따른 발광 다이오드는 기판(10), 상기 기판(10) 에 형성된 제1 도전형의 반도체층(20), 상기 제1 도전형의 반도체층(20) 상에 형성된 발광층(30), 상기 발광층(30) 상에 형성된 제2 도전형의 반도체층(40), 상기 제2 도전형의 반도체층(40)의 상부면과 하부면 사이에 형성된 전류 억체층(50); 상기 제2 도전형의 반도체층(40) 상에 형성된 투명 전극층(60); 및 상기 투명 전극층의 적어도 일부 상에 형성된 패드 전극(70)을 포함할 수 있다.
기판(10)은 상부에 반도체층으로 구성된 적층 구조를 형성하기 위한 하부 지지체로서 사파이어 기판, SiC 기판 등이 사용되는데, 이에 제한되지는 아니한다.
제1 도전형의 반도체층(20)은 n-형 질화갈륨계 반도체층일 수 있는데, 예를 들어 화학증착방법(CVD), 분자석 에피택시(MBE), 스퍼터링, 수산화물 증기상 에피택시(HVPE) 등의 방법을 사용하여 n-형 GaN층을 형성할 수 있다. 기판(10) 상에 버퍼층 또는 언도프트(undoped) 반도체층(미도시)을 더 포함할 수 있다. 또한 제1 도전체의 반도체층(20)은 단일막일 수도 있고, 복수의 층이 적층된 적층구조일 수도 있다.
제1 도전형 반도체층(20) 상에 위치하는 발광층(30)은 질화갈륨계 재료로 이루어진 에너지 밴드가 서로 다른 질화물 반도체층을 교대로 여러번 적층하여 이루어지는 다중 양자 우물(Multiple Quantum Well)일 수 있는데, 이에 제한되지는 아니한다.
그 위에 제2 도전형 반도체층(40)이 배치되는데, 이는 p-형 질화갈륨계 반도체층일 수 있다. 제2 도전체의 반도체층(40)은 단일막일 수도 있고, 복수의 층이 적층된 적층구조일 수도 있다.
전류 억제층(50)은 패턴된 개구부를 갖는 마스크를 이용하여 개구부를 통하여 이온 주입되어 패턴 형상을 갖도록 형성되는데, 절연성일 수 있다. 전류 억제층(50)은 제2 도전형 반도체층(40)의 상부면과 하부면 사이의 내부에 형성되는데, 제2 반도체층(40)의 전체 두께에 걸쳐서 형성될 수도 있고, 제2 반도체층(40)의 두께보다 얇은 층으로 형성될 수도 있다. 다만 제2 도전형 반도체층(40)의 상부면 보다 위에 형성되거나 하부면 보다 아래에 형성되면, 투명 전극층(60) 또는 발광층(30) 영역을 차지하게 되어서 발광 효율이 떨어지게 된다. 이러한 전류 억제층(50)이 형성된 영역으로는 전류가 흐르지 않고, 그 이외의 영역으로 전류가 확산하게 된다. 전류 억제층(50)은 Si, Te, Zn, Mg, Ca, Ar, Be, O, Au, Ti, C, H, He, Si, Al, In, B, N, Se, S, P 중 선택된 적어도 하나의 반응성 이온, 또는 기체 분자들을 플라즈마를 이용하여 이온 주입하여 형성된다. 본 발명에서와 같이 이온 주입을 이용하여 제2 도전형 반도체층(40) 내부에 전류 억제층(50)을 형성하는 경우는 종래의 p-GaN 층 상에 형성된 SiO2 절연층 등의 전류 억제층과 같이 외부를 향해서 두께를 가지지 않게 되어 외부 손상의 염려가 적다.
제2 도전형 반도체층(40) 상에는 투명 전극층(60)이 형성되는데, ITO, ZnO, ITO, ZnO, IGZO, SnO2, AZO, CIO, IZO 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있고, 아울러 매우 얇게 형성되어 투광성을 나타내는 금속막으로 구성되는 것도 가능하다. 투명 전극층(60)은 투명 전도성의 단일막으로 구성될 수도 있고, 투명 전도막의 적층 구조일 수도 있다.
투명 전극층(60) 상부면의 일부에는 패드 전극(70)이 형성된다. 패드 전극(70)은 p-패드 전극(p-pad electrode)으로, 티탄, 크롬, 니켈, 알루미늄, 백금, 금, 텅스텐 등에서 선택된 적어도 하나의 금속으로 이루어질 수 있다. 패드 전극(70)은 전류 억제층(50)을 형성할 때 사용된 마스크를 그대로 사용하여 자기 정렬(Self-Align) 방식에 의해서 서로 동일 또는 유사한 패턴 형태를 갖도록 형성된다. 따라서, 전류 억제층(50)의 폭은 패드 전극(70)의 폭과 동일하거나 크고, 전류 억제층(50)의 형상은 패드 전극(70)의 형상에 대응되도록 형성된다.
투명 전극층(60) 아래에 위치하는 제2 도전형 반도체층(40)에 이온 주입을 통하여 절연성인 전류 억체층(50)을 형성하고, 투명 전극층(60) 위에 p-패드 전극(70)이 형성된 발광 다이오드는 p-패드 전극 쪽으로 흘러드는 전류를 다른 경로로 바꾸어 진행 시키며 이 전류 성분들은 p-패드 전극이 아닌 다른 부분에서 빛의 형태로 방출 되게 되어 광 추출 효율을 높이게 된다.
한편, 본 발명에 따른 발광 다이오드는 상기 패드 전극(70)과 분리되고, 상기 제1 도전형 반도체층(20) 상에 형성된 제1 전극(80)을 더 포함할 수 있다. 제1 전극(80)은 n-전극이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전류 억제층의 깊이 따른 발광 다이오드의 광학 출력 파워의 변화를 나타내는 그래프로서, 일정한 전류 인가 하에, p-GaN 내부에 이온 주입 방법 (Ion Implantation)을 이용하여 형성된 전류 억제층(Current Blocking Layer: CBL)의 깊이의 따라 상승하는 발광 다이오드의 광 출력 파워(Optical output power) 변화를 나타낸다. 이때 깊이는 p-GaN 상부 표면으로부터의 깊이를 의미한다. 전류 억제 층이 없는 일반 발광 다이오드(도 2에서 이온 주입 깊이 "0"에 대응)보다, 250nm의 깊이로 이온 주입을 하여 형성한 전류 억제 층이 형성된 발광 다이오드는 약 6%만큼 광 출력 파워가 증가 하였다. p-GaN 내부에 형성된 전류 억제층이 발광층에 가까워질수록 전류가 p-패드 전극의 경로를 따라 발광층으로 주입되는 양이 줄어들게 되고, 줄어든 전류의 양은 다른 경로를 통해 발광층으로 주입된다. p-패드 전극은 광을 흡수하거나 반사하는 성질을 가지고 있기 때문에, 상기와 같은 방식으로 전류(광자)들이 다른 경로로 이동되어 발광층으로 주입되는 양이 많을수록 광 출력 파워가 증가하게 된다.
도 3는 전류 억제층이 없는 발광 다이오드의 광출력 파워 레벨(a)과 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드의 광출력 파워 레벨(b)를 비교하여 나타낸 것으로, 도2의 그래프와 더불어 이온 주입 방법으로 전류 억제층이 형성된 발광다이오드의 전체적인 광출력 파워가 늘어나면서 광추출 효율이 증가했음을 보여준다.
발광 다이오드에 전류를 인가하였을 때, n-전극에서 다중 양자 우물(MQW) 을 거치는 전기 에너지가 발생시킨 광자들은 투명 전극층을 따라 고르게 분포되어 발광 다이오드의 외부로 빛의 형태로 방출 되게 되는데, 이때 p-전극부분에서 방출되는 빛들은 p-전극의 금속특성 때문에 흡수 및 반사 된다. 이것은 발광 다이오드의 광 추출 효율을 낮추는 원인이 된다. 이것을 해소 하는 것이 전류 억제층이다.
전류 억제층이 없는 종래의 발광 다이오드(Non-CBL)와 이온 주입 방법으로 전류 억제층이 형성된 발광 다이오드(With CBL)의 MQW 발광층으로 주입된 전류 레벨을 비교해 보면, 종래의 발광 다이오드에 비해 전류 억제층이 형성된 발광 다이오드(With CBL)이 전류 억제층에 의해서 전류가 제한되어서 MQW 층에서 p 전극 부분으로 흘러 들어가는 전류양이 줄어들고, 동시에 p-패드 전극 부분으로 흘러 들어가지 않고 다른 영역으로 전류가 주입되어 종래의 발광 다이오드에 비해 본 발명에 따른 전류 억제층이 형성된 발광 다이오드의 면적 대부분에서 높은 전류 레벨을 나타낸다. 이는 p-패드 전극이 있는 부분으로 주입되던 전류가 전류 억제층에 의해 다른 부분으로 분포되는 것에 기인된다. 본 발명에 따른 발광 다이오드에서 투명 전극 아래 p-GaN 층에 이온 주입을 통하여 절연층을 형성하고, 투명 전극 위에 p-패드 전극이 형성된 발광 다이오드는 p-패드 전극 쪽으로 흘러드는 전류를 다른 경로로 바꾸어 진행 시키며 이 전류 성분들은 p-패드 전극이 아닌 다른 부분에서 빛의 형태로 방출 되게 되어 광 추출 효율을 높이게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드에서 전류 억체층의 너비에 대한 효과를 나타내는 그래프로서, 이온 주입 방식으로 형성된 전류 억제층의 너비에 따른 발광 다이오드의 광출력 파워를 비교한 것이다. 동일한 너비를 갖는 p-패드 전극을 포함하는 발광 다이오드에서 이온 주입으로 형성된 전류 억제층의 너비가 커짐에 따라 전체적인 광출력 파워가 줄어드는 결과를 보여주고 있으며, 이는 자기 정렬(Self-Align) 방식을 적용하여 p-패드 전극과 동일한 너비를 가지는 전류 억제층을 형성함으로써 p-패드 전극보다 넓은 너비의 전류 억제층 적용시 발생되는 광추출 효율의 감소를 최소화하고, 전류 억제층을 통해 향상 시키는 광추출 효율이 최대가 될 수 있음을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
우선, 사파이어 기판 등의 기판(10) 상에 제1 도전형 반도체층(20), 발광층(30), 제2 도전형 반도체층(40)을 차례로 형성하여 반도체 적층 구조를 구성한다(도 5a). 이때, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형이고, 상기 제1 내지 제2 도전형 반도체층과 발광층은 질화갈륨계 재료로 이루어지고, 상기 발광층은 다중 양자 우물(Multiple Quantum Well: MQW)일 수 있다.
이후에 ICP(Inductively Coupled Plasma) 등의 식각 장비를 이용하여 제1 도전형 반도체층(20)의 일부 영역(90)이 노출되도록 제2 도전형 반도체층(40)과 발광층(30)을 식각한다(도 5b).
이 후 p-형 질화갈륨계 반도체층과 같은 제2 도전형 반도체층(40) 상부에 투명 전극층(60)을 증착 한다(도 5c). 이 때, 투명 전극층(60)은 ITO, ZnO, IGZO, SnO2, AZO, CIO, IZO 등과 같은 투명산화물(Transparent Conducting Oxide: TCO)들 중 적어도 하나를 증착함을 원칙으로 한다. 또한 복수의 투명산화물층의 적층 또는 투명산화물층과 투광성의 얇은 금속층으로 구성된 적층구조로 형성할 수도 있다.
이후에 상기 투명 전극층(60)의 일부 상에 원하는 형상의 패턴을 갖는 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴(100)을 형성한다(도 5d). 이때 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역(90) 상에도 제1 마스크 패턴이 도포되어 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역을 보호하거나, 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역 상에 패턴을 형성할 수 있다. 제1 마스크 패턴(100)은 이온 주입 방식의 전류 억제층(50)의 형성을 위하여 Photo lithograph 공정 등을 이용하여 PR 마스크로 형성될 수 있다.
다음으로, 제1 마스크 패턴(100)의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제2 도전형 반도체층(40)의 상부면과 하부면 사이에 전류 억제층(50)을 형성한다(도 5e). 이온 주입(Ion Implantation) 방법을 이용해 이온 주입을 실시 할 때 반응성 이온, 또는 기체 분자들을 이용하게 되는데 이때 Si, Te, Zn, Mg, Ca, Ar, Be, O, Au, Ti, C, H, He, Si, Al, In, B, N, Se, S, P 중 적어도 하나의 반응성 이온들을 플라즈마를 이용하여 이온 주입을 하여 절연층을 형성하게 된다. 이 절연층이 전류 억제층(50)이 된다.
기존에 전류 억제층을 형성하는 방법에서는 p-GaN 층 상에 별도의 절연층을 형성하고 식각하는 등의 복잡한 공정을 요구하였으나, 본 발명에서는 이온 주입이라는 하나의 공정으로 전류 억제층을 형성하는 것이어서, 공정상의 비용을 상당부분 줄일 수 있다는 장점이 있다. 또한 기존의 발광 다이오드에서 차용되어 사용 된 전류 억제층처럼 SiO2 등의 절연층 형태로 p-GaN 위에 증착되는 형태가 아니라 p-GaN 내부에 이온이 주입이 되어 형성을 시키는 방식으로 두께를 가지지 않게 되어 전류 억제층이 끊기는 등의 외부 손상의 염려가 적은 효과가 있다.
다음으로, 전류 억제층(50)을 형성하기 위하여 사용된 상기 제1 마스크 패턴(100)을 그대로 이용하여 그 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착함으로써 패드 전극(70)을 형성한다(도 5f). 이 때, 제1 마스크 패턴은 전류 억제층(50)과 패드 전극(70)을 형성하는데 계속 하여 사용되어, 전류 억제층(50)과 패드 전극(70)은 동일하거나 유사한 너비 및 형태를 지니게 되며, 이러한 방식을 자기 정렬(Self-Align) 방식이라 한다. 패드 전극(70)은 티탄(Ti), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 알루미늄(Al), 백금(Pt), 금(Au), 텅스텐(W) 등에서 선택된 적어도 하나의 금속으로 형성된 p-패드 전극일 수 있다.
본 발명에 따른 발광 다이오드에서 자기 정렬 방식에 의해서 형성된 전류 억제 층은 p-패드 전극과 동일한 너비와 형상을 갖는 것이 가능하여, 앞서 도 4에서 살펴본 바와 같은 p-패드 전극 보다 넓은 너비의 전류 억제 층 적용 시 발생하는 광 추출 효율의 감소를 최소화 한다. 또한, 전류 억제층 형성 시, 사용하는 마스크를 p-패드 전극 형성 등의 공정에서 계속하여 사용 하므로 Photo lithography 공정을 줄여 공정상의 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
이후에 투명 전극층(60)과 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역(90) 상에 형성된 제1 마스크 패턴(100)을 제거한다. 패드 전극(70)은 제1 마스크 패턴(100)을 제거하는 리프트 오프 방법으로 형성될 수 있다.
다음으로, 투명 전극층(60), 패드 전극(70) 및 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역(90)의 일부를 도포하여 보호하고, 제1 도전형 반도체층의 노출된 영역(90)상에 원하는 형상의 패턴을 갖는 개구부를 포함하는 제2 마스크 패턴(110)을 형성한다(도 5g). 제2 마스크 패턴의 개구부를 이용하여 패드 전극(70)과 분리된 제1 전극(80)을 제1 도전형 반도체층의 노출면(90) 상에 형성한다(도 5h).
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 5a 내지 도5c에서 설명된 바와 같은 방법으로 형성된 구조물 상에 투명 전극층(60)와 상기 제1 도전형 반도체층(20)의 노출된 영역(90)의 일부 상면에 원하는 형상의 패턴을 갖는 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴(100)을 형성한다(도 6a).
다음으로, 제1 마스크 패턴(100)의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제2 도전형 반도체층(40)과 제1 도전형 반도체층(20)에 이온 주입층(120)을 형성한다(도 6b). 이온 주입(Ion Implantation) 방법을 이용해 이온 주입을 실시 할 때 반응성 이온, 또는 기체 분자들을 이용하게 되는데 이때 Si, Te, Zn, Mg, Ca, Ar, Be, O, Au, Ti, C, H, He, Si, Al, In, B, N, Se, S, P 중 적어도 하나의 반응성 이온들을 플라즈마를 이용하여 이온 주입을 하여 이온 주입층(120)을 형성하게 된다. 이온 주입층(120)은 절연성을 나타내어, 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층(120)은전류 억제층(50)으로 작용하는 반면에 제1 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층(120)은 이후에 형성될 제1 전극과 제1 도전형 반도체층 사이에 전하의 흐름을 방해하는 저항 성분으로 작용하게 된다.
이후에는 저항 성분으로 작용하는 제1 도전형 반도체층(20)에 형성된 이온 주입층(120)을 제거하기 위하여 제1 마스크 패턴을 식각 마스크로 사용하여 이온 주입 깊이 만큼 식각하여 제1 도전형 반도체층(20)에 형성된 이온 주입층(120)을 제거한다(도 6c). 이온 주입층(120)을 제거함으로써 이후에 형성될 제1 전극(80)과 제1 도전형 반도체층(20) 사이에 저항 성분이 없이 오믹 콘택이 형성 가능하게 된다.
다음으로, 이온 주입층(120)을 형성하기 위하여 사용된 상기 제1 마스크 패턴(100)을 그대로 이용하여, 그 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착함으로써 패드 전극(70)과 제1 전극(80)을 동시에 형성한다(도 6d). 이 때, 제1 마스크 패턴은 이온 주입층(120)과 패드 전극(70)을 형성하는데 계속 하여 사용되어, 이온 주입층(120)과 패드 전극(70)은 동일하거나 유사한 너비 및 형태를 지니게 되며, 이러한 방식을 자기 정렬(Self-Align) 방식이라 한다. 패드 전극(70)은 금속으로 형성된 p-패드 전극이고, 제1 전극은 n-전극일 수 있다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은 패드 전극(70)과 제1 전극(80)을 동시에 형성함으로써, 패드 전극과 제1 전극을 별도의 photo lithography 공정을 이용하는 발광 다이오드 제조 방법(도 5 참조)에 비하여 공정상의 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드에서 수소 이온 주입에 따른 전류-전압 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7a는 수소(H) 이온을 주입한 이온 주입층(120)의 전기적 효과를 관찰하기 위해서 수소(H) 이온을 주입한 이온 주입층(120)이 형성된 n-GaN 과 주입하지 않은 Reference n-GaN에서 2-proving 방식을 이용하여 전압(Voltage)-전류(Current) 특성을 비교한 그래프로서, n-GaN에 수소(H) 이온 주입 후에도 상온에서 전류 억제(절연성) 효과가 나타나지 않는 것을 보여주고 있다. 반면에 도 7b는 수소(H) 이온을 주입한 이온 주입층(120)이 형성된 p-GaN 과 주입하지 않은 Reference p-GaN에서 2-proving 방식을 이용하여 전압(Voltage)-전류(Current) 특성을 비교한 그래프로서, p-GaN에 수소(H) 이온을 주입 후 전류가 흐르지 않도록 하는 전류 억제(절연성) 효과가 상온에서도 나타나고 있고, 추가적인 열처리 공정이 진행한 경우에도 그 효과가 유지되고 있음을 보이고 있다. 이러한 결과를 통해 수소(H) 이온을 주입하여 형성한 이온 주입층이 p-GaN 에서는 우수한 전류 억제 효과를 나타내나, n-GaN에서는 전류 억제 효과가 나타나지 않음을 알 수 있다.
도 8은 수소(H) 이온 주입을 이용하는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 공정 단면도이다.
도 5a 내지 도5c에서 설명된 바와 같은 방법으로 형성된 구조물 상에 투명 전극층(60)와 상기 제1 도전형 반도체층(20)의 노출된 영역(90)의 일부 상면에 원하는 형상의 패턴을 갖는 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴(100)을 형성한다(도 8a).
다음으로, 제1 마스크 패턴(100)의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제2 도전형 반도체층(40)과 제1 도전형 반도체층(20)에 이온 주입층(120)을 형성한다(도 8b). 이온 주입(Ion Implantation) 방법을 이용해 이온 주입을 실시 할 때 반응성 수소 이온(H) 또는 수소 기체 분자(H2)들을 포함하는 플라즈마를 이용하여 수소 이온을 주입하여 이온 주입층(120)을 형성하게 된다. 수소(H) 이온을 주입하여 형성한 이온 주입층(120)은 제2 도전형 반도체층에서는 전류 억제 특성(절연성)을 나타내어 전류 억제층(50)으로 작용하는 반면에 제1 도전형 반도체층에서는 전류 억제 특성을 나타내지 않는다(도 7 참조).
다음으로, 이온 주입층(120)을 형성하기 위하여 사용된 상기 제1 마스크 패턴(100)을 그대로 이용하여, 그 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착함으로써 패드 전극(70)과 제1 전극(80)을 동시에 형성한다(도 8c). 이 때, 제1 마스크 패턴은 이온 주입층(120)과 패드 전극(70)을 형성하는데 계속 하여 사용되어, 이온 주입층(120)과 패드 전극(70)은 동일하거나 유사한 너비 및 형태를 지니게 되며, 이러한 방식을 자기 정렬(Self-Align) 방식이라 한다. 패드 전극(70)은 금속으로 형성된 p-패드 전극이고, 제1 전극은 n-전극일 수 있다. 이때 제1 전극과 제1 도전형 반도체층 사이에는 수소(H) 이온이 주입된 이온 주입층(120)이 존재하고 있으나 전류 억제 특성을 나타내지 아니한다.
본 실시예에 따른 발광 다이오드 제조 방법은 제1 도전형 반도체층과 제2 도전형 반도체층에서 서로 상이한 전기적 특성을 나타내는 수소(H) 이온 주입층을 이용하여서 제1 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층을 제거하기 이한 추가적인 식각이 필요가 없고, 더불어 패드 전극(70)과 제1 전극(80)을 동시에 형성함으로써, 패드 전극과 제1 전극을 별도의 photo lithography 공정을 이용하는 발광 다이오드 제조 방법(도 5 참조)과 추가 식각이 필요한 발광 다이오드 제조 방법(도 6 참조)에 비하여 공정상의 비용을 줄일 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 다이오드 및 그 제조방법에 의하면, 자기 정렬 방식을 적용한 이온 주입 방법으로 제2 도전형 반도체층 내부에 형성된 전류 차단층에 의하여 외부 손상의 염려 없이 효율적인 전류 흐름을 조절하여 광추출 효율을 증가시킬 수 있다. 특히, 자기 정렬 방식에 의해서 전류 차단층의 폭과 형상이 패드 전극과 동일하거나 유사하여 광추출 효율을 극대화 할 수 있으며, 광출력 파워를 증가시킬 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 발광 다이오드 및 그 제조 방법의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
10: 기판 20: 제1 도전형 반도체층
30: 발광층 40: 제2 도전형 반도체층
50: 전류 억제층 60: 투명 전극층
70: 패드 전극 80: 제1 전극
90: 노출 영역 100: 제1 마스크 패턴
110: 제2 마스크 패턴 120: 이온 주입층
30: 발광층 40: 제2 도전형 반도체층
50: 전류 억제층 60: 투명 전극층
70: 패드 전극 80: 제1 전극
90: 노출 영역 100: 제1 마스크 패턴
110: 제2 마스크 패턴 120: 이온 주입층
Claims (34)
- 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 발광층, 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층의 상부면 일부를 노출하는 단계;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제2 도전형 반도체층에 전류 억제층을 형성하는 단계;
상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 패드 전극을 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층의 노출면 상에 개구부를 포함하는 제2 마스크 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 제2 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 마스크 패턴은 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면 상에는 개구부가 형성되지 않고, 상기 투명 전극층 상에는 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 마스크 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 패드 전극은 리프트 오프 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 제1 도전형 반도체층, 발광층, 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨계 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 투명 전극층은 ITO, ZnO, ITO, ZnO, IGZO, SnO2, AZO, CIO, IZO 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 패드 전극은 금속으로 형성된 p-패드 전극인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항에 있어서, 상기 전류 억제층은 절연성인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전류 억제층과 상기 패드 전극은 자기 정렬(Self-Align)되어 패턴 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 10항에 있어서, 상기 전류 억제층은 Si, Te, Zn, Mg, Ca, Ar, Be, O, Au, Ti, C, H, He, Si, Al, In, B, N, Se, S, P 중 선택된 적어도 하나의 반응성 이온, 또는 기체 분자들을 플라즈마를 이용하여 이온 주입하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 전류 억제층의 폭은 상기 패드 전극의 폭과 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 11항에 있어서, 상기 전류 억제층은 상기 패드 전극의 형상에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 발광층, 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층의 상부면 일부를 노출하는 단계;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 이온 주입층을 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층을 제거하는 단계; 및
상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 패드 전극과 제1 전극을 동시에 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항에 있어서, 상기 이온 주입층은 Si, Te, Zn, Mg, Ca, Ar, Be, O, Au, Ti, C, H, He, Si, Al, In, B, N, Se, S, P 중 선택된 적어도 하나의 반응성 이온, 또는 기체 분자들을 플라즈마를 이용하여 이온 주입하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 기판 상에 제1 도전형 반도체층, 발광층, 제2 도전형 반도체층을 차례로 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층의 상부면 일부를 노출하는 단계;
상기 제2 도전형 반도체층 상에 투명 전극층을 형성하는 단계;
상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부를 포함하는 제1 마스크 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 이온 주입하여 상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형 반도체층에 이온 주입층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 마스크 패턴의 개구부를 통하여 도전성 물질을 증착하여 패드 전극과 제1 전극을 동시에 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 16항에 있어서, 상기 이온 주입층은 반응성 수소 이온(H) 또는 수소 기체 분자(H2)들을 포함하는 플라즈마를 이용하여 수소 이온을 주입하여 형성하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 마스크 패턴은 상기 제1 도전형 반도체층의 노출면과 상기 투명 전극층 상에 개구부가 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층은 전류 억제층인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 마스크 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 패드 전극은 리프트 오프 방법으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 도전형은 n형이고, 상기 제2 도전형은 p형인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 제1 도전형 반도체층, 발광층, 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨계 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 투명 전극층은 ITO, ZnO, ITO, ZnO, IGZO, SnO2, AZO, CIO, IZO 중에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 패드 전극은 금속으로 형성된 p-패드 전극인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 19항에 있어서, 상기 전류 억제층은 절연성인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 14항 또는 제16항에 있어서, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층과 상기 패드 전극은 자기 정렬(Self-Align)되어 패턴 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 27항에 있어서, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층의 폭은 상기 패드 전극의 폭과 동일하거나 큰 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 27항에 있어서, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 이온 주입층은 상기 패드 전극의 형상에 대응되도록 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 제조 방법.
- 제 1항, 제14항 또는 제16항 중의 어느 한 항의 발광 다이오드 제조 방법에 의해서 제조된 발광 다이오드.
- 기판;
상기 기판 상에 형성되고, 일부가 노출된 제1 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층 상에 형성된 발광층;
상기 발광층 상에 형성된 제2 도전형 반도체층;
상기 제1 도전형 반도체층 및 제2 도전형의 반도체층에 형성된 수소(H) 이온 주입층;
상기 제2 도전형의 반도체층 상에 형성된 투명 전극층;
상기 투명 전극층의 적어도 일부 상에 형성된 패드 전극; 및
상기 제1 도전형 반도체층의 노출면에 형성된 제1 전극을 포함하는 발광 다이오드.
- 제 31항에 있어서, 상기 제1 도전형 반도체층, 발광층, 및 제2 도전형 반도체층은 질화갈륨계 재료로 이루어진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
- 제 31항에 있어서, 상기 제2 도전형 반도체층에 형성된 수소(H) 이온 주입층은 전류 억제층인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
- 제 33항에 있어서, 상기 전류 억제층과 상기 패드 전극은 자기 정렬(Self-Align)되어 패턴 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020110116013A KR101219290B1 (ko) | 2011-11-08 | 2011-11-08 | 발광 다이오드 제조방법 |
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