KR20130128747A

KR20130128747A - 응력 완화층을 가지는 발광 다이오드 및 그 형성방법

Info

Publication number: KR20130128747A
Application number: KR1020120052722A
Authority: KR
Inventors: 채종현; 장종민; 노원영; 서대웅; 갈대성
Original assignee: 서울바이오시스 주식회사
Priority date: 2012-05-17
Filing date: 2012-05-17
Publication date: 2013-11-27

Abstract

응력 완화층이 형성된 발광 다이오드 및 이의 제조방법이 개시된다. 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층이 형성된 발광 구조체 상에 응력 완화층을 포함하는 반사 패턴이 형성된다. 반사 패턴은 반사 금속층, 응력 완화층 및 도전성 장벽층을 가진다. 응력 완화층은 도전성 장벽층의 열팽창계수 이상이고, 반사 금속층의 열팽창계수 이하의 열팽창계수를 가진다. 따라서, 반사 금속층과 도전성 장벽층의 열팽창계수에서 발생되는 응력은 응력 완화층에 의해 흡수된다. 이를 통해 다양한 형태의 발광 다이오드 모듈을 형성할 수 있다.

Description

응력 완화층을 가지는 발광 다이오드 및 그 형성방법{Light Emitting Diode of having Stress Buffering Layer and Method of forming the same}

본 발명은 발광다이오드에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 응력 완화층이 포함된 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

발광 다이오드는 n형 반도체층, p형 반도체층 및 상기 n형 및 p형 반도체층들 사이에 위치하는 활성층을 구비하는 소자로서, 상기 n형 및 p형 반도체층들에 순방향 전계가 인가되었을 때 상기 활성층 내로 전자와 정공이 주입되고, 상기 활성층 내로 주입된 전자와 정공이 재결합하면서 광을 방출한다.

또한, 발광 다이오드는 칩의 형태에 따라 반사층이 포함되기도 한다. 즉, 플립칩 타입의 경우, 기판을 관통하여 광이 배출되는 특징을 가진다. 따라서, 기판 상에 반도체층이 형성된 후, 반도체층 또는 전류확산층의 상부에 금속 재질의 반사층이 도입되고, 반사층으로부터 광이 반사된다.

도 1은 종래 기술에 따라 반사층이 도입된 발광 다이오드를 도시한 단면도이다.

도 1을 참조하면, 메사층(10) 상부에 오믹층(20)과 반사층(30)이 구비된다. 또한, 2 종의 장벽층(40)은 오믹층(20)의 측면을 감싸고, 반사층(30)의 상부와 측면을 감싼다.

메사층(10)은 에피텍셜 성장된 영역이며, 오믹층(20)은 도전성 금속 또는 도전성 산화물로 구성된다. 또한, 반사층(30)은 메사층(10) 또는 그 하부의 적층구조에서 발생되는 광을 반사시킨다. 반사층(30)으로는 Ag(은) 또는 Al(알루미늄)이 사용된다.

반사층(30)의 상부와 측벽을 감싸는 장벽층(40)은 제1 장벽층(40A)과 제2 장벽층(40B)이 교대로 형성된 구조이다. 제1 장벽층(40A)은 니켈을 포함하고, 제2 장벽층(40B)은 W(텅스텐) 또는 TiW(타이타늄 텅스텐)을 포함한다. 장벽층(40)은 반사층(30)을 구성하는 금속의 확산을 방지한다. 다만, 반사층(30)은 장벽층(40)에 비해 높은 열팽창계수를 가진다. 예컨대, Ag의 열팽창계수는 상온에서 18.9um·m^-1·K^- ¹ 이며, W의 열팽창계수는 상온에서 4.5um·m^-1·K^- ¹ 이다. 즉, 반사층(30)과 장벽층(40)은 높은 열팽창계수의 차이를 가진다.

반사층(30)과 장벽층(40) 사이에 나타나는 열팽창계수의 차이는 반사층(30)에 응력으로 작용한다. 따라서, 동일한 온도 조건에서 반사층(30)에는 응력이 작용되고, 응력의 작용으로 인해 반사층(30)이 오믹층(20) 또는 하부의 메사층(10)으로부터 이탈되는 문제가 발생된다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 응력 완화층이 포함된 발광 다이오드를 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 응력 완화층이 포함된 발광 다이오드의 형성방법을 제공함에 있다.

상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 일 측면은 기판 상에 형성된 제1 반도체층; 상기 제1 반도체층 상에 형성되고 광을 형성하는 활성층; 상기 활성층 상에 형성되고, 상기 제1 반도체층과 상보적인 도전형을 가지는 제2 반도체층; 및 상기 제2 반도체층 상에 형성되고, 상기 활성층에서 형성된 광을 반사하며, 이질적인 금속막질들 사이의 열팽창계수의 차이에서 발생되는 응력을 흡수하는 반사 패턴을 포함하는 발광 다이오드를 제공한다.

또한, 상기 과제를 이루기 위하여 본 발명의 다른 측면은 기판 상에 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계; 상기 제2 반도체층 및 상기 활성층을 식각하여 제1 반도체층의 표면을 노출시키는 메사 영역을 형성하는 단계; 및 상기 제2 반도체층 상에 형성되고, 상기 활성층에서 형성된 광을 반사하며, 이질적인 금속막질들 사이의 열팽창계수의 차이에서 발생되는 응력을 흡수하는 반사 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드의 형성방법을 제공한다.

본 발명에 따르면, 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층으로 구성된 발광 구조체 상에 응력 완화층이 포함된 반사 패턴이 형성된다.

반사 패턴은 반사 금속층, 응력 완화층 및 도전성 장벽층을 포함한다. 응력 완화층은 반사 금속층보다 작은 열팽창계수를 가지고, 도전성 장벽층보다 큰 열팽창계수를 가진다. 따라서, 반사 금속층과 도전성 장벽층의 열팽창계수의 차이에 의해 발생되는 응력은 응력 완화층에서 흡수된다.

또한, 도전성 장벽층에 의해 반사 금속층의 측면 확산을 통한 제2 반도체층의 특성 저하도 방지된다.

응력의 흡수를 통해 지속적인 발광 다이오드의 사용환경에서 발생되는 열에 의한 영향은 저감될 수 있다.

또한, 포토레지스트 패턴의 형성으로 형성된 이격 공간에 연속적인 증착 공정을 통해 반사 금속층, 응력 완화층 및 도전성 장벽층을 형성할 수 있다. 이를 통해 공정단가를 낮출 수 있는 잇점이 있다.

본 발명의 기술적 효과들은 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 종래 기술에 따라 반사층이 도입된 발광 다이오드를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광다이오드 제작을 위한 기판의 단면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 상기 도 2에 도시된 패턴화된 기판의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 6는 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드를 도시한 단면도이다.
도 7 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예의 도 6에 도시된 발광 다이오드의 제조방법을 도시한 단면도들이다.
도 13 내지 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따라 상기 도 6의 구조가 적용된 발광 다이오드 모듈을 도시한 평면도들 및 단면도들이다.
도 18 내지 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따라 상기 도 6의 구조가 적용된 발광 다이오드 모듈을 도시한 평면도들 및 단면도들이다.

이하, 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.

본 명세서에서 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 층 또는 기판 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 층이 개재될 수도 있다. 또한, 본 명세서에서 위쪽, 상(부), 상면 등의 방향적인 표현은 아래쪽, 하(부), 하면 등의 의미로 이해될 수 있다. 즉, 공간적인 방향의 표현은 상대적인 방향으로 이해되어야 하며, 절대적인 방향을 의미하는 것처럼 한정적으로 이해되어서는 안 된다.

본 실시예들에서 "제1", "제2", 또는 "제3"는 구성요소들에 어떠한 한정을 가하려는 것은 아니며, 다만 구성요소들을 구별하기 위한 용어로서 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하여 위하여 과장된 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

제1 실시예

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 발광다이오드 제작을 위한 기판의 단면도이다.

도 2를 참조하면, 패턴화된 기판(90)이 개시된다. 패턴화된 기판(90)은 기판(50) 및 반사방지막(60)을 가진다.

상기 기판(50) 상에는 대략 원형 또는 타원형으로 리세스된 함몰부(70)가 개시된다. 특히, 함몰부(70)는 규칙적인 패턴의 양상을 가진다. 규칙적인 패턴은 인접한 패턴 사이의 거리가 일정한 아일랜드 타입일 수 있으며, 라인 타입일 수 있다.

상기 기판(50)은 사파이어(Al₂O₃), 실리콘 카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 질화인듐갈륨(InGaN), 질화알루미늄갈륨(AlGaN), 질화알루미늄(AlN), 갈륨 산화물(Ga₂O₃) 또는 실리콘일 수 있다. 구체적으로 상기 기판(50)은 사파이어 기판일 수 있다.

함몰부들(70) 사이에는 반사방지막(60)이 형성된다. 상기 반사방지막(60)은 기판(50)을 향해 입사되는 빛의 반사를 최소화하기 위해 구비된다. 기판(50)이 사파이어 재질인 경우, 상기 반사방지막(60)은 굴절율이 1.7 내지 2.2인 재질 중에서 선택된다. 특히, 상기 반사방지막(60)은 2.0 내지 2.1의 굴절율을 가지는 실리콘 질화막으로 구성됨이 바람직하다.

또한, 입사되는 광의 파장이 λ인 경우, 상기 반사방지막(60)의 두께는 λ/4의 정수배로 설정됨이 바람직하다. 다만, 반사방지막(60)의 두께는 λ/4의 정수배로부터 ±30%의 편차를 가질 수 있다.

도 3 내지 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따라 상기 도 2에 도시된 패턴화된 기판의 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.

도 3을 참조하면, 기판(50) 상에 반사방지막(60)이 형성된다. 상기 반사방지막(60)은 실리콘 질화막임이 바람직하며, 파장이 λ인 경우, λ/4의 정수배의 두께로 도포된다. 다만, 도포되는 두께는 λ/4의 정수배에서 ±30%의 편차를 가진다 하여도 본 실시예의 취지를 벗어나지 않는다.

도 4를 참조하면, 형성된 반사방지막(60) 상에 포토레지스트를 도포하고, 포토레지스트 패턴(80)을 형성한다. 형성된 포토레지스트 패턴(80)은 대략 반구형의 형상을 가질 수 있다. 포토레지스트 패턴(80)의 형상은 도 2에 개시된 함몰부(70)의 형상을 결정한다. 반구형의 포토레지스터 패턴(80)의 형성을 위해 도포된 포토레지스트에 대한 노광 및 현상공정이 수행된다. 따라서, 단면도 상으로는 대략 사각형의 포토레지스트 패턴이 형성된다. 이어서, 포토레지스트에 대한 리플로우 공정이 실시된다. 리플로우를 통해 점도를 가진 포토레지스트는 분자들끼리의 응집력에 의해 대략 반구형의 포토레지스트 패턴(80)이 형성된다.

이어서, 반구형의 포토레지스트 패턴(80)을 식각마스크로 하여 식각공정이 수행된다. 상기 식각공정은 이방성 건식 식각을 이용함이 바람직하다. 따라서, 포토레지스트 패턴(80)에 의해 개방된 영역은 식각이 강화된다. 다만, 포토레지스트 패턴(80)이 반구형의 형상을 가지므로, 반구형의 에지부분부터 중심부 영역으로 갈수록 식각의 정도는 약화된다. 또한, 식각이 진행됨에 따라 반구형의 포토레지스트 패턴(80)은 점진적으로 제거된다. 따라서, 포토레지스트 패턴(80) 사이의 이격공간을 중심으로 표면으로부터 반구형으로 함몰된 함몰부(70)가 형성된다.

도 5를 참조하면, 식각공정을 통해 반구형의 함몰부(70)가 형성된다. 형성된 함몰부(70) 내부 표면은 기판(50)의 표면이 노출되고, 함몰부(70) 사이에는 반사방지막(60)이 노출된다. 반사방지막(60)의 노출을 위해 상기 도 4의 식각공정에서 잔류할 수 있는 포토레지스트 패턴은 제거될 수 있다.

또한, 필요에 따라 잔류하는 반사방지막(60)은 제거될수도 있다.

상술한 과정을 통해 규칙적인 패턴을 가지고, 표면으로부터 함몰된 함몰부를 가지는 기판을 형성할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 포토레지스터 패턴의 형상에 따라 다양한 형상을 가지는 함몰부의 제작이 가능하다 할 것이다. 예컨대, 포토레지스트를 도포하고, 노광의 각도를 조절하여 포토레지스트 패턴 각각의 형상을 반구형이 아닌, 삼각형 또는 사다리꼴 형상을 가지게 할 수 있다. 삼각형 또는 사다리꼴 형상을 가지는 포토레지스트 패턴을 식각마스크로 이용하여 식각공정이 수행되는 경우, 기판 상에는 표면으로부터 역삼각형 또는 역사다리꼴의 형상으로 함몰된 함몰부가 형성된다.

다만, 본 실시예에서는 기판의 표면으로부터 리세스된 다양한 형상의 함몰부를 형성할 수 있으되, 함몰부들은 상호간에 규칙적인 배열을 가지는 패턴의 형상을 가진다면 본 발명의 취지를 벗어나지 않는다 할 것이다.

제2 실시예

도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 발광 다이오드를 도시한 단면도이다.

도 6을 참조하면, 기판(100) 상에 제1 반도체층(110), 활성층(120), 제2 반도체층(130), 반사 패턴(140)이 형성된다.

상기 기판(100)은 제1 반도체층(110)의 성장을 유도할 수 있는 구조를 가진다면, 여하한 재질이라도 가능할 것이다. 따라서, 상기 기판(100)은 사파이어(Al₂O₃), 실리콘 카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 질화인듐갈륨(InGaN), 질화알루미늄갈륨(AlGaN), 질화알루미늄(AlN), 갈륨 산화물(Ga₂O₃) 또는 실리콘일 수 있다. 구체적으로 상기 기판(100)은 사파이어 기판일 수 있다.

또한, 상기 기판(100)은 표면처리가 되지 않은 기판일 수 있으며, 상기 제1 실시예에서 설명된 패턴화된 기판일 수 있다.

또한, 상기 기판(100) 상에는 제1 반도체층(110)이 구비된다. 제1 반도체층(110)은 n형의 도전형을 가짐이 바람직하다.

또한, 상기 제1 반도체층(110) 상에 형성되는 활성층(120)은 우물층과 장벽층이 적층된 단일 양자 우물 구조이거나, 우물층과 장벽층이 교대로 적층된 다중 양자 우물 구조일 수 있다.

활성층(120) 상에는 제2 반도체층(130)이 구비된다. 제2 반도체층(130)은 p형의 도전형을 가짐이 바람직하다.

또한, 상기 제1 반도체층(110), 활성층(120), 제2 반도체층(130)은 Si, GaN, AlN, InGaN 또는 AlInGaN을 포함할 수 있다. 만일, 제1 반도체층(110)이 GaN을 포함하는 경우, 활성층(120) 및 제2 반도체층(130)도 GaN을 포함함이 바람직하다. 다만, 제2 반도체층(130)의 경우, 제1 반도체층(110)과 상보적인 도전형을 가지므로, 제1 반도체층(110)과 다른 도판트가 도입된다. 즉, 제1 반도체층(110)에 도우너(donor) 기능을 가지는 도판트가 도입된다면, 제2 반도체층(130)에는 억셉터(acceptor) 기능을 가지는 도판트가 도입된다. 또한, 활성층(120)에는 장벽층과 우물층의 형성을 위해 밴드갭 엔지니어링이 수행되는 물질이 포함됨이 바람직하다.

상기 제2 반도체층(130) 상에는 반사 패턴(140)이 형성된다.

반사 패턴(140)은 오믹 접합층(141), 반사 금속층(142), 응력 완화층(143) 및 도전성 장벽층(144)을 가진다.

오믹 접합층(141)은 반사 금속층(142)과 제2 반도체층(130)의 오믹 접합을 달성할 수 있는 물질이라면 어느 것이나 가능할 것이다. 따라서, 상기 오믹 접합층(141)은 Ni 또는 Pt를 포함하는 금속물을 포함할 수 있으며, ITO 또는 ZnO 등의 도전성 산화물을 포함할 수 있다. 다만, 상기 오믹 접합층(141)은 실시의 형태에 따라 생략될 수 있다.

상기 오믹 접합층(141) 상에는 반사 금속층(142)이 형성된다. 상기 반사 금속층(142)은 활성층(120)에서 형성된 광을 반사한다. 따라서 도전성을 가지면서 광에 대한 높은 반사도를 가진 물질로 선택된다. 상기 반사 금속층(142)은 Ag, Ag합금, Al 또는 Al합금을 가진다.

또한, 상기 반사 금속층(142) 상에는 응력 완화층(143)이 형성된다. 상기 응력 완화층(143)의 열팽창계수는 도전성 장벽층(144)의 열팽창계수 이상이고, 반사 금속층(142)의 열팽창계수 이하의 값을 가짐이 바람직하다. 이를 통해 반사 금속층(142)과 도전성 장벽층(144)이 가지는 열팽창계수의 차이에 의해 발생되는 응력은 완화될 수 있다. 따라서, 상기 응력 완화층(143)의 재질은 반사 금속층(142)과 도전성 장벽층(144)의 재질의 선택에 따라 달리 선택된다.

응력 완화층(143) 상에는 도전성 장벽층(144)이 형성된다. 상기 도전성 장벽층(144)은 적어도 반사 금속층(142)의 측면을 감싸고, 응력 완화층(142)의 상부와 측면을 감싸면서 형성된다. 따라서, 반사 금속층(142)을 구성하는 금속 원자 또는 이온의 확산은 방지된다. 또한, 도전성 장벽층(144)과 반사 금속층(142)의 열팽창계수의 차이에서 발생되는 응력은 응력 완화층(143)에서 흡수된다.

예컨대, 상기 반사 금속층(142)이 Al 또는 Al합금이고, 도전성 장벽층(144)이 W, TiW 또는 Mo을 포함하는 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Ag, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Cr의 단일층이거나, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Au의 복합층일 수 있다. 또한, 상기 반사 금속층(142)이 Al 또는 Al합금이고, 도전성 장벽층(144)이 Cr, Pt, Rh, Pd 또는 Ni인 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Ag 또는 Cu의 단일층이거나, Ni, Au, Cu 또는 Ag의 복합층일 수 있다.

또한, 상기 반사 금속층(142)이 Ag 또는 Ag합금이고, 도전성 장벽층(144)이 W, TiW 또는 Mo을 포함하는 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Cr의 단일층이거나, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd, Cr 또는 Au의 복합층일 수 있다. 또한, 상기 반사 금속층(142)이 Ag 또는 Ag합금이고, 도전성 장벽층(144)이 Cr 또는 Ni인 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Cu, Cr, Rh, Pd, TiW, Ti의 단일층이거나, Ni, Au 또는 Cu의 복합층일 수 있다.

도 7 내지 도 12는 본 발명의 제2 실시예의 도 6에 도시된 발광 다이오드의 제조방법을 도시한 단면도들이다.

도 7을 참조하면, 기판(100) 상에 제1 반도체층(110), 활성층(120) 및 제2 반도체층(130)이 순차적으로 형성된다.

상기 기판(100)은 사파이어(Al₂O₃), 실리콘 카바이드(SiC), 질화갈륨(GaN), 질화인듐갈륨(InGaN), 질화알루미늄갈륨(AlGaN), 질화알루미늄(AlN), 갈륨 산화물(Ga₂O₃) 또는 실리콘을 가질 수 있다. 구체적으로 상기 기판(100)은 사파이어 기판일 수 있다. 또한, 상기 기판(100)은 제1 실시예의 패턴화된 기판일 수 있다.

또한, 상기 제1 반도체층(110), 활성층(120), 제2 반도체층(130)은 재질 및 구성은 상기 도 6에서 설명된 바와 동일하다. 따라서, 이를 원용한다.

또한, 상기 제1 반도체층(110), 활성층(120), 제2 반도체층(130)은 에피텍셜 성장을 통해 형성된다. 따라서, MOCVD 공정을 통해 (110), 활성층(120), 제2 반도체층(130)이 형성됨이 바람직하다.

도 8을 참조하면, 통상의 식각 공정에 따라 활성층(120) 및 제2 반도체층(130)의 일부가 제거된다. 이를 통해 제1 반도체층(110)의 일부가 노출된다. 식각 공정을 통해 제1 반도체층(110)의 상부 표면이 노출되고, 활성층(120) 및 제2 반도체층(130)의 측면이 노출된다. 따라서, 상기 식각을 통해 활성층(120) 및 제2 반도체층(130)의 일부가 제거된 트렌치가 형성될 수 있으며, 홀이 형성될 수 있다. 즉, 상기 도 7의 제2 반도체층(130) 표면으로부터 제1 반도체층(110) 표면까지 식각된 메사 영역(150)은 트렌치 형태의 스트라이프 타입을 가질 수 있으며, 홀 타입일 수 있다.

또한, 메사 영역(150)이 스트라이프 타입의 경우, 제1 반도체층(110) 표면으로부터 수직 프로파일 또는 경사진 프로파일을 가질 수 있겠으나, 제1 반도체층(110) 표면으로부터 20도 내지 70도의 각도로 기울어진 경사진 프로파일을 가짐이 바람직하다. 또한, 메사 영역(150)이 대략 원형의 홀 타입인 경우, 제1 반도체층(110) 표면으로부터 수직 프로파일 또는 경사진 프로파일을 가질 수 있겠으나, 제1 반도체층(110) 표면으로부터 20도 내지 70도의 각도로 기울어진 경사진 프로파일을 가짐이 바람직하다. 만일, 프로파일이 20도 미만이면, 메사 영역(150)은 상부로 갈수록 간격이 매우 넓어진다. 따라서, 발광구조상 발생되는 광의 집중도가 저하되는 문제가 발생한다. 또한, 프로파일이 70도를 상회하는 경우, 메사 영역(150)은 수직에 가까운 프로파일을 가진다. 따라서, 발생되는 광을 막질들의 측벽에서 반사하는 효과가 미미해진다.

도 9를 참조하면, 메사 영역(150)의 저면을 형성하면서 노출된 제1 반도체층(110) 상에 포토레지스트 패턴(160)이 형성된다. 상기 포토레지스트 패턴(160)은 제1 반도체층(110)의 표면으로부터 수직한 프로파일을 가질 수 있으며, 실시의 형태에 따라 저면의 폭이 상면의 폭보다 좁은 오버행 구조로 형성될 수 있다. 상기 포토레지스트 패턴(160)은 네거티브 타입임이 바람직하다. 따라서, 노광된 부위는 가교결합되는 특성을 가진다. 오버행 구조의 형성을 위해 포토레지스트 패턴(160)은 소정의 기울기를 가진 상태로 노광됨이 바람직하다. 오버행 구조인 경우, 포토레지스트 패턴(160) 사이의 저면들 사이의 이격거리가 상면들 사이의 이격거리에 비해 1um 이상이 되도록 설정됨이 바람직하다.

도 10을 참조하면, 제2 반도체층(130) 상에 반사 금속층(142) 및 응력 완화층(143)이 순차적으로 적층된다.

상기 반사 금속층(142)은 Al, Al합금, Ag 또는 Ag합금을 포함한다. 반사 금속층(142)은 통상의 금속물 증착법을 통해 형성될 수 있다. 다만, 제2 반도체층(130) 표면 상으로 대부분의 금속 원자 또는 이온이 수직한 방향으로 이동될 수 있는 전자빔 증착법(e-beam evaporation)이 사용됨이 바람직하다. 이를 통해 금속 원자 또는 이온은 포토레지스트 패턴(160) 사이의 이격 공간 내로 이방성의 특성을 가지며 진입하여 반사 금속층(142)이 형성될 수 있다.

상기 반사 금속층(142)의 두께는 100nm 내지 1um임이 바람직하다. 반사 금속층(142)의 두께가 100nm 미만이면, 활성층(120)에서 형성된 광의 반사가 원활하지 못하는 문제가 발생된다. 또한, 반사 금속층(142)의 두께가 1um 를 상회하면, 과도한 공정시간으로 인한 공정상의 손실이 발생된다.

필요에 따라서는 반사 금속층(142)의 형성 이전에 오믹 접합층(141)이 형성될 수 있다. 상기 오믹 접합층(141)은 Ni, Pt, ITO 또는 ZnO를 포함할 수 있다. 또한, 상기 오믹 접합층(141)의 두께는 0.1nm 내지 20nm로 설정됨이 바람직하다. 오믹 접합층(141)의 두께가 0.1nm 미만이면, 매우 얇은 박막으로 인해 충분한 오믹 특성을 확보할 수 없다. 또한, 두께가 20nm 를 상회하면, 광의 투과량이 감소하여 상부의 반사 금속층(142)에서 반사되는 광량이 감소하는 문제가 발생된다.

반사 금속층(142) 상부에는 응력 완화층(143)이 형성된다.

응력 완화층(143)은 통상의 금속 증착법을 통하여 형성될 수 있다. 다만, 증착 공정에서 높은 방향성을 가지는 전자빔 증착법이 사용됨이 바람직하다. 즉, 전자빔에 의해 증발되는 금속 원자 또는 이온은 방향성을 가지고, 포토레지스트 패턴(160) 사이의 이격공간 내부에서 이방성을 가지며, 금속 막질로 형성될 수 있다. 또한, 응력 완화층(143)은 상기 반사 금속층(142)보다 낮은 열팽창계수를 가지며, 도 6의 도전성 장벽층(144)보다 높은 열팽창계수를 가진다. 따라서, 응력 완화층(143)의 재질은 반사 금속층(142)과 도전성 장벽층(144)의 재질의 선택에 따라 달리 선택될 수 있다. 응력 완화층(143)의 재질은 후술키로 한다.

반사 금속층(142) 및 응력 완화층(143)이 전자빔 증착법에 의해 형성되는 경우, 반사 금속층(142)의 측면과 응력 완화층(143)의 측면이 노출된다. 또한, 이방성 증착에 의해 포토레지스트 패턴(160) 상부의 개방된 영역에 상응하는 반사 금속층(142) 및 응력 완화층(143)이 형성된다.

또한, 상기 도 10에서는 반사 금속층(142) 및 응력 완화층(143)의 형성과정에서 금속물이 포토레지스트 패턴(160) 상부에 형성된 것이 생략된 상태이다.

도 11을 참조하면, 포토레지스트 패턴(160)의 개방된 영역을 통해 도전성 장벽층(144)이 형성된다.

상기 도전성 장벽층(144)은 W, TiW, Mo, Cr, Ni, Pt, Rh, Pd 또는 Ti를 포함한다. 특히, 상기 도전성 장벽층(144)을 구성하는 물질은 반사 금속층(142) 및 응력 완화층(143)의 물질의 선택에 따라 변경가능해진다.

상기 도전성 장벽층(144)은 응력 완화층(143) 상에 형성되며, 반사 금속층(142) 및 응력 완화층(143)의 측면을 차폐한다. 따라서, 반사 금속층(142)을 구성하는 금속이 측면 확산을 통해 제2 반도체층(130)으로 확산되는 현상은 방지된다. 도전성 장벽층(144)의 형성은 통상의 금속 증착 공정을 통해 실현된다. 다만, 상기 도전성 장벽층(144)은 등방성 증착을 통해 형성됨이 바람직하다. 이는 도전성 장벽층(144)이 응력 완화층(143) 및 반사 금속층(142)의 측면을 감싸는 구성을 가지기 때문이다. 예컨대, 상기 도전성 장벽층(144)은 스퍼터링을 통해 형성될 수 있다.

또한, 상기 도전성 장벽층(144)은 특정의 금속을 선택하여 100nm 이상의 단일층으로 형성될 수 있다. 또한, 상기 도전성 장벽층(144)은 2 이상 금속물이 번갈아가며 선택되고, 각각의 층의 두께는 20nm 이상으로 설정될 수도 있다. 예컨대, 상기 도전성 장벽층(144)은 50nm 두께를 가지는 TiW와 50nm 두께를 가지는 Ni층 또는 Ti층이 교대로 증착되어 형성될 수 있다.

또한, 상기 도전성 장벽층(144) 상에는 이후의 물질과의 안정적인 접촉을 위해 Ni/Au/Ti 층이 추가로 형성될 수 있다.

전술한 바대로, 응력 완화층(143)의 재질은 반사 금속층(142) 및 도전성 장벽층(144)의 재질에 따라 선택된다. 이는 응력 완화층(143)의 열팽창계수가 도전성 장벽층(144)보다 높고, 반사 금속층(142)보다 낮은 값을 가지기 때문이다. 따라서, 반사 금속층(142)이 Al 또는 Al합금이고, 도전성 장벽층(144)이 W, TiW 또는 Mo를 포함하는 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Ag, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Cr의 단일층이거나, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Au의 복합층일 수 있다. 또한, 반사 금속층(142)이 Al 또는 Al합금이고, 도전성 장벽층(144)이 Ti, Cr, Pt, Rh, Pd 또는 Ni을 포함하는 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Ag 또는 Cu의 단일층이거나 Ni, Au, Cu 또는 Ag의 복합층일 수 있다. 또한, 반사 금속층(142)이 Ag 또는 Ag합금이고, 도전성 장벽층(144)이 W, TiW 또는 Mo를 포함하는 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Cr의 단일층이거나, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd, Cr 또는 Au의 복합층일 수 있다. 또한, 반사 금속층(142)이 Ag 또는 Ag합금이고, 도전성 장벽층(144)이 Pt 또는 Ni을 포함하는 경우, 상기 응력 완화층(143)은 Cu, Cr, Rh, Pd, TiW 또는 Ti 의 단일층이거나, Ni, Au 또는 Cu의 복합층일 수 있다.

도 12를 참조하면, 포토레지스트 패턴의 리프트-오프를 통해 포토레지스트 패턴은 제거된다. 따라서, 하부의 제1 반도체층(130) 및 상부의 반사 패턴(140)이 노출된다. 또한, 포토레지스트 패턴의 제거를 통해 메사 영역(150)이 노출된다. 기 설명된 바와 같이 메사 영역(150)은 스트라이프 타입일 수 있으며, 홀 타입일 수 있다.

상술한 과정을 통해 제2 반도체층(130) 상에 반사 패턴(140)이 형성된다. 반사 패턴(140)은 반사 금속층(142), 응력 완화층(143) 및 도전성 장벽층(144)을 포함한다. 응력 완화층(143)은 반사 금속층(142)보다 작은 열팽창계수를 가지고, 도전성 장벽층(143)보다 큰 열팽창계수를 가진다. 따라서, 반사 금속층(142)과 도전성 장벽층(144)의 열팽창계수의 차이에 의해 발생되는 응력은 응력 완화층(143)에서 흡수된다.

제3 실시예

도 13 내지 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따라 상기 도 6의 구조가 적용된 발광 다이오드 모듈을 도시한 평면도들 및 단면도들이다.

도 13을 참조하면, 상기 도 12에서 메사 영역(150)은 스트라이프 형태로 식각된 영역이라 가정한다. 계속해서 도 12의 구조물 전면에 제1 절연층(200)이 형성된다. 제1 절연층(200)은 상기 반사 패턴(140)의 상부 표면의 일부를 노출하고, 제1 반도체층(130)의 표면을 노출한다. 제1 절연층(200)의 형성을 위해 SiO2 등의 산화막, SiN 등의 질화막, MgF2 등의 절연막 또는 SiO2/TiO2 등의 DBR층이(De-Bragg Reflector) 도 11의 구조물 상에 형성된다. 이어서, 통상의 포토리소그래피 공정을 통하여 반사 패턴(140)의 일부 및 제1 반도체층(110)의 표면이 노출된다.

도 13의 평면도 하부의 도면은 도 13의 평면도를 A-A' 방향을 따라 절단한 단면도이다. 상기 단면도에서 A-A' 라인은 불연속하며, 점선으로 표시된 부분은 단면도 상에 반영되지 않는다. 다만, 불연속선은 단면도 상에서는 연속하는 것으로 기술된다. 이하, 도 15까지 동일하게 적용된다.

또한, 본 실시예에서는 반사 패턴(140)이 3개 노출된 것으로 기술되나, 이는 예시에 불과한 것으로 노출되는 반사 패턴(140)의 개수는 충분히 변경가능하다 할 것이다.

일부 영역에서 반사 패턴(140)이 노출되고, 메사 영역(150)에서는 제1 반도체층(110)이 노출된다. 또한, 반사 패턴(140)이 노출되지 않은 영역에서는 제1 절연층(200)이 반사 패턴(140)을 완전히 차폐한다.

도 14를 참조하면, 도전성 반사층(210)이 제1 절연층(200) 상에 형성된다. 도전성 반사층(210)은 도전성 재질로 형성된다. 또한, 도전성 반사층(210)은 반사 패턴(140)의 일부를 노출한다.

상기 도전성 반사층(210)은 Al을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 반도체층(110)과 도전성 반사층(210)은 전기적으로 연결되며, 반사 패턴(140)은 제1 절연층(200)에 의해 도전성 반사층(210)과 전기적으로 절연된다.

이는 하부 단면도를 통해 알 수 있다. 즉, A-A' 라인에서 2개의 노출된 반사 패턴(140)을 가로지르는 단면에서는 반사 패턴(140)이 노출되고, 도전성 반사층(210)으로만 매립된 영역을 가로지르는 단면에서는 반사 패턴(140) 상에 제1 절연층(200)이 형성되고, 제1 절연층(200) 상에 도전성 반사층(210)이 형성된 상태가 된다. 또한, 상기 도 13에서 스트라이프 형태로 노출된 제1 반도체층(110) 표면에서는 도전성 반사층(210)이 형성된다.

상기 도전성 반사층(210)은 Al 재질을 포함하므로 활성층에서 형성된 광을 반사할 수 있다. 따라서, 도전성 반사층(210)은 제1 반도체층(110)과의 전기적 접촉을 달성하면서 광을 반사하는 반사층으로의 기능을 가진다.

상기 도전성 반사층(210)의 형성 이전에, 상기 도전성 반사층(210)과 동일한 형상을 가지는 접합층이 별도로 형성될 수 있다. 접합층은 Ti, Cr 또는 Ni을 포함한다. 접합층의 게재를 통해 도전성 반사층(210)과 제1 반도체층(110) 사이의 오믹 접합이 용이하게 형성된다.

또한, 도전성 반사층(210)의 상부에 패시베이션층이 형성될 수 있다. 상기 패시베이션층은 Ni, Cr 또는 Au의 단일층이거나, 이들의 복합층일 수 있다. 상기 패시베이션층은 Ti/Al/Ti/Ni/Au의 복합층임이 바람직하다.

도 15를 참조하면, 도 14의 구조물 상에 제2 절연층(220)이 형성된다. 제2 절연층(220)을 통해 도전성 반사층(210)의 일부는 노출되고, 반사 패턴(140)의 일부도 노출된다. 반사 패턴(140)은 제2 반도체층(130)과 전기적으로 연결된 상태이며, 도전성 반사층(210)은 제1 반도체층(110)과 전기적으로 연결된 상태이다. 따라서, 제2 절연층(220)을 통해 제1 반도체층(110)과 제2 반도체층(130)의 전기적 경로는 오픈된다.

상기 제2 절연층(220)은 절연성 재질이라면 어느 것이나 가능할 것이다. 따라서, 산화물계 절연물, 질화물계 절연물, 고분자 계열인 폴리이미드(polyimide), 테프론(Teflon) 또는 파릴렌(parylene) 등이 사용가능하다 할 것이다.

도 16을 참조하면, 상기 도 15의 구조물 상에 제1 패드(230) 및 제2 패드(240)가 형성된다. 상기 제1 패드(230)는 상기 도 15에서 노출된 도전성 반사층(210)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 제1 패드(230)와 제1 반도체층(110)은 전기적으로 연결된다. 이는 제1 반도체층(110)이 제1 패드(230)를 통해 외부의 전원 또는 전력 공급선과 전기적으로 연결됨을 의미한다. 또한, 상기 제2 패드(240)는 상기 도 15에서 노출된 반사 패턴(140)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 제2 패드(240)와 제2 반도체층(130)은 전기적으로 연결된다. 이는 제2 반도체층(130)이 제2 패드(240)를 통해 외부의 전원 또는 전력 공급선과 전기적으로 연결됨을 의미한다.

상기 제1 패드(230) 및 제2 패드(240)는 Ti, Cr 또는 Ni을 포함하는 층과 Al, Cu, Ag 또는 Au의 2중층 구조로 형성될 수 있다. 또한, 제1 패드(230) 및 제2 패드(240)는 포토레지스트의 패터닝 및 패터닝된 이격 공간 사이를 금속물로 증착한 다음, 이를 제거하는 리프트-오프 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 또한, 이중층 또는 단일층의 금속막을 형성한 다음, 통상의 포토리소그래피 공정을 통한 패턴을 형성하고, 이를 식각 마스크로 이용한 건식 식각 또는 습식 식각을 통해 형성될 수 있다. 다만, 건식 식각 및 습식 식각 시의 에천트는 식각되는 금속물의 재질에 따라 달리 설정될 수 있다.

도 17은 상기 도 16을 B-B'라인을 따라 절단한 단면도 및 C-C'라인을 따라 절단한 단면도이다.

먼저, B-B'라인은 제1 패드(230)가 형성된 영역을 절단한다. 제1 패드(230)는 노출된 도전성 반사층(210)과 전기적으로 연결된다.

또한, C-C'라인은 제2 패드(240)가 형성된 영역을 절단한다. 제2 패드(240)는 노출된 반사 패턴(140)과 전기적으로 연결된다.

결국, 제1 패드(230)는 제1 반도체층(110)과 전기적으로 연결되고, 제2 패드(240)는 제2 반도체층(130)과 전기적으로 연결됨을 알 수 있다.

상술한 과정을 통해 반사 패턴 내에 응력 완화층을 도입할 수 있으며, 스트라이프 타입으로 제1 반도체층이 노출되고, 전기적 접촉의 달성을 통해 발광 다이오드 모듈이 형성될 수 있다.

제4 실시예

도 18 내지 도 20은 본 발명의 제4 실시예에 따라 상기 도 6의 구조가 적용된 발광 다이오드 모듈을 도시한 평면도들 및 단면도들이다.

도 18을 참조하면, 제2 실시예의 도 12에서 메사 영역(150)은 홀 타입으로 형성된다. 따라서, 대략 원형으로 제1 반도체층(110)이 노출된다.

계속해서, 도 12의 구조물 전면에 대해 제1 절연층(200)이 형성된다. 제1 절연층(200)은 상기 반사 패턴(140)의 상부 표면의 일부를 노출하고, 제1 반도체층(110)의 표면을 노출한다. 상기 제1 절연층(200)의 형성은 상기 도 13에서 설명된 바와 동일하다. 따라서 이를 원용한다.

도 18의 평면도 하부의 도면은 도 18의 평면도를 D-D' 방향을 따라 절단한 단면도이다. 상기 단면도에서 D-D' 라인은 점선 상에서는 불연속이며, 실선을 연결하여 구성한 것이다. 따라서, 점선 부분은 단면도에 반영되지 않고, 실선 부분만 단면도에 반영된다.

또한, 상기 도 18에서 홀 타입의 메사 영역(150)은 설명의 편의를 위하여 과장되게 기술된다. 따라서, 실시의 형태에 따라 홀 타입의 메사 영역(150)의 개수 및 형태는 충분히 변경가능하다 할 것이다.

도 19를 참조하면, 도전성 반사층(210)이 제1 절연층(200) 상에 형성된다. 도전성 반사층(210)은 도전성 재질로 형성된다. 또한, 도전성 반사층(210)은 반사 패턴(140)의 일부를 노출한다.

이는 하부 단면도를 통해 알 수 있다. 즉, D-D' 라인에서 2개의 노출된 반사 패턴(140)을 가로지르는 단면에서는 반사 패턴(140)이 노출되고, 도전성 반사층(210)으로만 매립된 영역을 가로지르는 단면에서는 반사 패턴(140) 상에 제1 절연층(200)이 형성되고, 제1 절연층(200) 상에 도전성 반사층(210)이 형성된 상태가 된다. 또한, 상기 도 19에서 홀 형태로 노출된 제1 반도체층(110) 표면에서는 도전성 반사층(210)이 형성된다.

상기 도전성 반사층(210)의 형성 이전에, 상기 도전성 반사층(210)과 동일한 형상을 가지는 접합층이 별도로 형성될 수 있다. 접합층은 Ti, Cr 또는 Ni을 포함한다. 접합층의 게재를 통해 도전성 반사층(210)과 제1 반도체층(110) 사이에는 오믹 접합이 용이하게 형성된다.

도 20을 참조하면, 제2 절연층(220)이 형성된다. 제2 절연층(220)을 통해 도전성 반사층(210)의 일부는 노출되고, 반사 패턴(140)의 일부도 노출된다. 반사 패턴(140)은 제2 반도체층(130)과 전기적으로 연결된 상태이며, 도전성 반사층(210)은 제1 반도체층(110)과 전기적으로 연결된 상태이다. 따라서, 제2 절연층(220)을 통해 제1 반도체층(110)과 제2 반도체층(130)의 전기적 경로는 오픈된다.

상기 제2 절연층(220)의 재질 및 형성은 상기 도 15에서 설명된 바와 동일하다. 따라서, 이를 원용한다.

계속해서, 상기 도 16에서 설명된 바와 같이 제1 패드(230) 및 제2 패드(240)가 형성된다. 상기 제1 패드(230)는 상기 도 20에서 노출된 도전성 반사층(210)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 제1 패드(230)와 제1 반도체층(110)은 전기적으로 연결된다. 이는 제1 반도체층(110)이 제1 패드(230)를 통해 외부의 전원 또는 전력 공급선과 전기적으로 연결됨을 의미한다. 또한, 상기 제2 패드(240)는 상기 도 20에서 노출된 반사 패턴(140)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 제2 패드(240)와 제2 반도체층(130)은 전기적으로 연결된다. 이는 제2 반도체층(130)이 제2 패드(240)를 통해 외부의 전원 또는 전력 공급선과 전기적으로 연결됨을 의미한다.

상술한 과정을 통해 반사 패턴 내에 응력 완화층을 도입할 수 있으며, 홀 타입으로 제1 반도체층이 노출되고, 전기적 접촉의 달성을 통해 발광 다이오드 모듈이 형성될 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.

100 : 기판 110 : 제1 반도체층
120 : 활성층 130 : 제2 반도체층
140 : 반사 패턴 141 : 오믹 접합층
142 : 반사 금속층 143 : 응력 완화층
144 : 도전성 장벽층 150 : 메사 영역
200 : 제1 절연층 210 : 도전성 반사층
220 : 제2 절연층 230 : 제1 패드
240 : 제2 패드

Claims

기판;
상기 기판 상에 형성된 제1 반도체층;
상기 제1 반도체층 상에 형성되고 광을 형성하는 활성층;
상기 활성층 상에 형성되고, 상기 제1 반도체층과 상보적인 도전형을 가지는 제2 반도체층; 및
상기 제2 반도체층 상에 형성되고, 상기 활성층에서 형성된 광을 반사하며, 이질적인 금속막질들 사이의 열팽창계수의 차이에서 발생되는 응력을 흡수하는 반사 패턴을 포함하는 발광 다이오드.
제1항에 있어서,
상기 기판은 표면으로부터 리세스된 함몰부를 가지는 패턴화된 기판인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제2항에 있어서, 상기 함몰부의 형상은 반구형, 삼각형 또는 사다리꼴인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
상기 함몰부 사이의 상기 기판상에는 반사방지층이 형성된 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제1항에 있어서,
상기 반사 패턴은 상기 제2 반도체층 상에 형성되고 광을 반사하는 반사 금속층;
상기 반사 금속층 상에 형성되고 상기 열팽창계수의 차이에서 발생되는 응력을 흡수하기 위한 응력 완화층; 및
상기 응력 완화층 상에 형성되고, 상기 반사 금속층과 상기 응력 완화층의 측면을 차폐하는 도전성 장벽층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제5항에 있어서,
상기 응력 완화층의 열팽창 계수는 상기 도전성 장벽층의 열팽창 계수 이상이고, 상기 반사 금속층의 열팽창계수 이하인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제5항에 있어서,
상기 반사 금속층은 Al, Al합금, Ag 또는 Ag의 합금을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제7항에 있어서,
상기 도전성 장벽층은 W, TiW, Mo, Ti, Cr, Pt, Rh, Pd 또는 Ni을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제8항에 있어서,
상기 반사 금속층이 Al 또는 Al합금을 포함하고, 상기 도전성 장벽층이 W, TiW 또는 Mo을 포함하는 경우, 상기 응력 완화층은 Ag, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Cr의 단일층이거나, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Au의 복합층인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제8항에 있어서,
상기 반사 금속층이 Al 또는 Al합금을 포함하고, 상기 도전성 장벽층이 Ti, Cr, Pt, Rh, Pd 또는 Ni을 포함하는 경우, 상기 응력 완화층은 Ag 또는 Cu의 단일층이거나, Ni, Au, Cu 또는 Ag의 복합층인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제8항에 있어서,
상기 반사 금속층이 Ag 또는 Ag합금을 포함하고, 상기 도전성 장벽층이 W, TiW 또는 Mo를 포함하는 경우, 상기 응력 완화층은 Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd 또는 Cr의 단일층이거나, Cu, Ni, Pt, Ti, Rh, Pd, Cr 또는 Au의 복합층인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제8항에 있어서,
상기 반사 금속층이 Ag 또는 Ag합금을 포함하고, 상기 도전성 장벽층이 Pt 또는 Ni을 포함하는 경우, 상기 응력 완화층은 Cu, Cr, Rh, Pd, TiW 또는 Ti의 단일층이거나, Ni, Au 또는 Cu의 복합층인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제5항에 있어서,
상기 반사 패턴은 상기 반사 금속층 하부에 형성된 오믹 접합층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제13항에 있어서,
상기 오믹 접합층은 Ni, Pt, ITO 또는 ZnO을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
제1항에 있어서,
상기 활성층 및 상기 제2 반도체층의 측면 프로파일은 상기 제1 반도체층의 표면에 대해 20도에서 70도의 경사진 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.
기판 상에 제1 반도체층, 활성층 및 제2 반도체층을 순차적으로 형성하는 단계;
상기 제2 반도체층 및 상기 활성층을 식각하여 제1 반도체층의 표면을 노출시키는 메사 영역을 형성하는 단계; 및
상기 제2 반도체층 상에 형성되고, 상기 활성층에서 형성된 광을 반사하며, 이질적인 금속막질들 사이의 열팽창계수의 차이에서 발생되는 응력을 흡수하는 반사 패턴을 형성하는 단계를 포함하는 발광 다이오드의 형성방법.
제16항에 있어서,
상기 반사 패턴을 형성하는 단계는 상기 메사 영역 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
상기 포토레지스터 패턴에 의해 개방된 공간을 통해 상기 제2 반도체층 상에 반사 금속층을 형성하는 단계;
상기 반사 금속층 상에 열팽창계수의 차이에서 발생되는 응력을 흡수하는 응력 완화층을 형성하는 단계;
상기 응력 완화층의 상부와 측면을 감싸고, 상기 반사 금속층의 측면을 감싸는 도전성 장벽층을 형성하는 단계; 및
상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 형성방법.
제17항에 있어서,
상기 포토레지스트 패턴은 상부의 폭이 하부의 폭보다 넓은 오버행 구조인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 형성방법.
제17항에 있어서,
상기 반사 금속층 및 상기 응력 완화층은 이방성 증착을 통해 형성되고, 상기 장벽층은 등방성 증착을 통해 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 형성방법.
제16항에 있어서,
상기 메사 영역은 스트라이프 타입인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 형성방법.
제16항에 있어서,
상기 메사 영역은 홀 타입인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 형성방법.