KR100617873B1 - Light emitting diode of vertical electrode type and fabricating method thereof - Google Patents

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KR100617873B1
KR100617873B1 KR1020050064339A KR20050064339A KR100617873B1 KR 100617873 B1 KR100617873 B1 KR 100617873B1 KR 1020050064339 A KR1020050064339 A KR 1020050064339A KR 20050064339 A KR20050064339 A KR 20050064339A KR 100617873 B1 KR100617873 B1 KR 100617873B1
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이현재
하준석
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엘지전자 주식회사
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본 발명은 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 기판 상에 상호 이격되어 형성된 발광 구조물 사이의 영역에 경도를 가지고 있는 SOG(Spin On Glass)를 형성한 후, 상기 SOG 상부에 도전성 지지막을 형성하고, 상기 SOG가 형성된 부분을 스크라이빙하여 별개의 발광 다이오드로 분리하는 것을 특징으로 한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical light emitting diode and a method of manufacturing the same, wherein a SOG (Spin On Glass) having hardness is formed in a region between light emitting structures spaced apart from each other on a substrate, and then a conductive support layer is formed on the SOG. And forming a separate light emitting diode by scribing the SOG-formed portion.

본 발명에 의하면, 기판 상에 상호 이격되어 형성된 발광 구조물을 감싸며 SOG(Spin On Glass)를 형성한 후, 상기 SOG 상부에 도전성 지지막을 형성함으로써, 도전성 지지막이 가지는 열적, 전기적 전도성은 그대로 유지하게 되고, 레이저 리프트 오프 공정 이후의 공정에서 핸들링시 쉽게 휘어지지 아니하여 연마 공정 및 전극 형성 등의 공정을 용이하게 진행할 수 있게 된다.According to the present invention, by forming a SOG (Spin On Glass) surrounding the light emitting structures spaced apart from each other on the substrate, by forming a conductive support layer on the SOG, the thermal and electrical conductivity of the conductive support layer is maintained as it is. In the process after the laser lift-off process, the handle is not easily bent at the time of handling, and thus the process of polishing and electrode formation can be easily performed.

또한, 상기 SOG(Spin On Glass)가 형성된 부분을 스크라이빙함으로써, 스크라이빙시 크랙(crack)이 형성되어 소성 변형 없이 복수개의 발광 구조물을 별개의 발광 다이오드로 분리할 수 있게 된다.In addition, by scribing a portion on which the SOG (Spin On Glass) is formed, a crack is formed during scribing to separate the plurality of light emitting structures into separate light emitting diodes without plastic deformation.

레이저 리프트 오프, 도전성 지지막, SOG, UBM Laser Lift Off, Conductive Support Film, SOG, UBM

Description

수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법{ Light emitting diode of vertical electrode type and fabricating method thereof }Light emitting diode of vertical electrode type and fabricating method

도 1a 내지 도1f는 종래의 수직형 발광 다이오드의 제조방법을 나타낸 단면도.1A to 1F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional vertical light emitting diode.

도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 수직형 발광 다이오드의 제조방법의 실시예를 나타낸 단면도.2A to 2H are sectional views showing an embodiment of a method of manufacturing a vertical light emitting diode of the present invention.

도 3은 본 발명의 수직형 발광 다이오드의 실시예를 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing an embodiment of a vertical light emitting diode of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

100 : 기판 110 : 발광 구조물100 substrate 110 light emitting structure

120 : p-전극 130 : 절연막120 p-electrode 130 insulating film

140 : SOG 150 : UBM140: SOG 150: UBM

160 : 도전성 지지막 170 : n-전극160: conductive support film 170: n-electrode

본 발명은 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 도전성 지지막을 형성하기 전에 일정한 경도를 가지는 SOG(Spin On Glass)를 복수개의 상 호 이격된 발광 구조물 사이의 영역에 형성함으로써, 레이저 리프트 오프 공정 이후의 공정을 용이하게 하는 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vertical light emitting diode and a method of manufacturing the same, wherein a laser on-off is formed by forming spin on glass (SOG) having a predetermined hardness in a region between a plurality of mutually spaced light emitting structures before forming a conductive support layer. It relates to a vertical light emitting diode and a method of manufacturing the same that facilitates the process after the step.

일반적으로 발광 다이오드(Light Emitting Diode : LED)는 화합물 반도체의 특성을 이용하여 전기를 적외선 또는 빛으로 변환시켜서 신호를 주고 받거나, 광원으로 사용되는 반도체 소자의 일종이다.In general, a light emitting diode (LED) is a kind of semiconductor device that transmits and receives a signal by converting electricity into infrared rays or light using characteristics of a compound semiconductor.

발광 다이오드는 저전압으로 고효율의 광을 발생시키므로 에너지 절감 효과가 뛰어나며, 최근 들어 발광 다이오드의 한계였던 휘도 문제가 크게 개선되면서 백라이트 유닛(Backlight Unit), 전광판, 표시기, 가전제품, 각종 자동화 기기 등 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있다.The light emitting diode generates energy with high efficiency at low voltage, so it is very energy-saving.In recent years, the luminance problem, which was the limitation of the light emitting diode, has been greatly improved, and the entire industry including a backlight unit, an electronic board, an indicator, a home appliance, and various automation devices It is used throughout.

특히, 질화 갈륨(GaN)계 발광 다이오드는 발광 스펙트럼이 자외선으로부터 적외선에 이르기까지 광범위하게 형성되며, 비소(As), 수은(Hg) 등의 환경 유해 물질을 포함하고 있지 않기 때문에 환경 친화적인 면에서도 높은 호응을 얻고 있다.Particularly, gallium nitride (GaN) -based light emitting diodes have a broad emission spectrum ranging from ultraviolet rays to infrared rays and are environmentally friendly since they do not contain environmentally harmful substances such as arsenic (As) and mercury (Hg). I get a high response.

종래의 GaN계 발광 다이오드는 절연 물질인 사파이어(Al2O3)를 기판으로 사용하기 때문에, 두 전극 즉, p-전극과 n-전극이 거의 수평한 방향으로 형성될 수 밖에 없으며, 전압 인가시에 n-전극으로부터 활성층을 통해 p-전극으로 향하는 전류 흐름이 수평 방향을 따라 협소하게 형성될 수 밖에 없다. 이러한 협소한 전류 흐름으로 인해, 상기 발광 다이오드는 순방향 전압이 증가하여 전류 효율이 저하된다.In the conventional GaN-based light emitting diode, since sapphire (Al 2 O 3 ), which is an insulating material, is used as a substrate, two electrodes, that is, a p-electrode and an n-electrode, have to be formed in a substantially horizontal direction. The current flow from the n-electrode through the active layer to the p-electrode must be narrowly formed along the horizontal direction. Due to this narrow current flow, the light emitting diode has an increased forward voltage and thus lowers current efficiency.

그리고, 상기 종래의 GaN계 발광 다이오드는 상기 n-전극을 형성하기 위해서, 적어도 상기 n-전극의 면적보다 넓게 상기 활성층의 일부 영역을 제거해야 하 므로 발광 면적이 감소하여 소자 크기 대비 휘도에 따른 발광 효율이 저하되는 문제점이 있다.In the conventional GaN-based light emitting diode, in order to form the n-electrode, the partial area of the active layer must be removed at least wider than the area of the n-electrode, so that the light emitting area is reduced to emit light according to the device size / luminance There is a problem that the efficiency is lowered.

또한, 상기 종래의 GaN계 발광 다이오드는 전류 밀도의 증가에 의해 열발생량이 큰데 반하여 상기 사파이어 기판은 열전도성이 낮아 열방출이 원활히 이루어지지 못하므로, 열 증가에 따라 상기 사파이어 기판과 GaN계 발광 구조물간에 기계적 응력이 발생하여 소자가 불안정해지는 문제점이 있다.In addition, the conventional GaN-based light emitting diode has a large amount of heat generated by an increase in current density, whereas the sapphire substrate has a low thermal conductivity, and thus heat emission cannot be performed smoothly. There is a problem that the device is unstable due to the occurrence of mechanical stress in the liver.

이러한 문제점을 해결하기 위해 최근에 레이저 리프트 오프(Laser Lift Off : LLO) 공정을 통해 사파이어 기판을 제거한 수직형 GaN계 발광 다이오드가 개발되고 있으며, 상기 수직형 GaN계 발광 다이오드는 종래의 GaN계 발광 다이오드와는 달리 전극의 형태가 발광 구조물의 하부면과 상부면에 형성된다.In order to solve this problem, a vertical GaN-based light emitting diode having a sapphire substrate removed through a laser lift off (LLO) process has recently been developed, and the vertical GaN-based light emitting diode is a conventional GaN-based light emitting diode. Unlike, the shape of the electrode is formed on the lower surface and the upper surface of the light emitting structure.

도 1a 내지 도1f는 종래의 수직형 발광 다이오드의 제조방법을 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, 사파이어 기판(10) 상부에 상호 이격된 복수개의 발광 구조물(11)을 형성하고, 상기 복수개의 발광 구조물(11) 상부에 p-전극(12)을 형성한다(도 1a).1A to 1F are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a conventional vertical light emitting diode. As shown therein, a plurality of light emitting structures 11 are formed on the sapphire substrate 10 and spaced apart from each other, and a p-electrode 12 is formed on the plurality of light emitting structures 11 (FIG. 1A). .

이어서, 상기 복수개의 발광 구조물(11)의 측벽과 상기 p-전극(12)이 형성되지 않은 상기 복수개의 발광 구조물(11)의 상부에 절연막(13)을 형성하고, 상기 사파이어 기판(10)의 상부와 상기 발광 구조물(11)을 감싸며 UBM(Under Bump Metallization)막(14)을 형성한다(도 1b).Subsequently, an insulating layer 13 is formed on sidewalls of the plurality of light emitting structures 11 and the plurality of light emitting structures 11 on which the p-electrodes 12 are not formed, and the sapphire substrate 10 is formed. An under bump metallization (UBM) film 14 is formed on the upper part and the light emitting structure 11 (FIG. 1B).

다음으로, 상기 UBM(Under Bump Metallization)막(14)을 감싸며 도전성 지지막(15)을 형성한다(도 1c). 그 후, 상기 사파이어 기판(10)을 레이저 리프트 오프 공정을 이용하여 상기 발광 구조물(11)로부터 분리시킨다(도 1d).Next, the conductive support layer 15 is formed to surround the under bump metallization (UBM) layer 14 (FIG. 1C). Thereafter, the sapphire substrate 10 is separated from the light emitting structure 11 using a laser lift off process (FIG. 1D).

이어서, 상기 발광 구조물(11)의 하부에 n-전극(16)을 형성한 후(도 1e), 스크라이빙(scribing) 및 브레이킹(breaking) 공정을 수행하여 별개의 발광 다이오드(17)(18)를 형성한다(도 1f).Subsequently, an n-electrode 16 is formed below the light emitting structure 11 (FIG. 1E), and then a scribing and breaking process is performed to separate the light emitting diodes 17 and 18. ) Is formed (FIG. 1F).

이와 같은 종래의 수직형 발광 다이오드 제조방법의 경우, 상기 도전성 지지막(15)이 형성되는 과정에서 내부 응력이 생기게 되며, 레이저 리프트 오프 공정으로 사파이어 기판(10)을 제거하면 상기 내부 응력이 발광 다이오드에 전이되어 크랙(crack)등이 발생하는 문제점이 있게 된다.In the conventional vertical light emitting diode manufacturing method, an internal stress is generated in the process of forming the conductive support layer 15, and when the sapphire substrate 10 is removed by a laser lift-off process, the internal stress is a light emitting diode. There is a problem that the transition to the crack (crack) occurs.

또한, 상기 도전성 지지막(15)은 수십 ㎛ 정도로 얇기 때문에 상기 사파이어 기판(10)을 제거한 후, 레이저 리프트 오프 공정으로 거칠어진 상기 발광 구조물(11)의 표면을 연마하는 공정 및 상기 n-전극(16)을 형성하는 공정 등에 있어서, 핸들링(handling)시 상기 도전성 지지막(15)이 종이처럼 휘어지는 현성이 발생하여 상기 공정들을 진행하는데 어려움이 있다.In addition, since the conductive support layer 15 is as thin as several tens of micrometers, the surface of the light emitting structure 11 roughened by the laser lift-off process after removing the sapphire substrate 10 and the n-electrode ( In the process of forming 16, the conductive support film 15 may be bent like paper during handling, which may make it difficult to proceed with the processes.

이러한 문제점을 해결하기 위해 도전성 지지막을 두껍게 형성하는 방법이 제안되었으나, 이 경우 스크라이빙(scribing) 및 브레이킹(breaking) 공정에 있어서 별개의 발광 다이오드로 분리하는데 어려움이 있게 된다.In order to solve such a problem, a method of forming a thick conductive support layer has been proposed, but in this case, it is difficult to separate the light emitting diode into separate light emitting diodes in the scribing and breaking process.

특히, 구리(Cu)를 도전성 지지막으로 사용하는 경우, 상기 구리(Cu)는 쉽게 변형을 일으키기 때문에 다이아몬드 팁(diamond tip) 등에 의한 스크라이빙 공정시크랙(crack)이 형성되지 않고 소성 변형을 일으켜서 그 이후의 브레이킹 공정이 용이하지 않은 문제점이 있다.In particular, when copper (Cu) is used as the conductive support film, since the copper (Cu) easily deforms, cracks are not formed in the scribing process by a diamond tip or the like, and plastic deformation is performed. There is a problem that the subsequent braking process is not easy to cause.

그리고, 수직형 발광 다이오드의 제조방법에 있어서, 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정은 일반적인 발광 다이오드의 제작시 스크라이빙 공정 및 브레이킹 공정과는 다른 양상을 보이게 되는데, 이는 일반적인 발광 다이오드의 제작시 스크라이빙 공정은 전성 및 연성이 젼혀 없고 경도가 큰 사파이어를 대상으로 하나, 수직형 발광 다이오드의 제작시 스크라이빙 공정은 전성 및 연성을 포함하고 있는 도전성 지지막을 대상으로 하기 때문에 나타나는 것이다.In the manufacturing method of the vertical light emitting diode, the scribing process and the braking process are different from the scribing process and the braking process when fabricating a general light emitting diode. The ice process is for sapphire with high hardness without any malleability and ductility, but the scribing process for manufacturing vertical light emitting diodes is performed because it is for a conductive support film including malleability and ductility.

또한, 스크라이빙 공정 후 브레이킹 공정을 수행하는 경우에도 사파이어는 노치(notch)를 가진 세라믹 재료의 취성 파괴 모드로 쉽게 분리할수 있는 반면, 도전성 지지막의 경우 쉽게 분리되지 않는 공정상의 문제를 내포하고 있다.In addition, the sapphire can be easily separated into the brittle fracture mode of the notched ceramic material even when the braking process is performed after the scribing process, while the conductive support film has a process problem that is not easily separated. .

따라서, 본 발명의 목적은 발광 구조물을 감싸며 일정한 경도를 가지는 SOG(Spin On Glass)를 형성한 후, 도전성 지지막을 형성함으로써 핸들링시 쉽게 휘어지지 않아 레이저 리프트 오프 공정 이후의 공정이 용이하게 진행되도록 하고, 상기 SOG가 형성된 부분을 스크라이빙함으로써 별개의 발광 다이오드로 쉽게 분리되도록 하는 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법을 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to form a conductive support film to surround the light emitting structure and to form a SOG (Spin On Glass) having a certain hardness, so that the process after the laser lift-off process is not easily bent during handling by forming a conductive support film The present invention provides a vertical light emitting diode and a method for manufacturing the same, which are easily separated into separate light emitting diodes by scribing the SOG-formed portion.

본 발명의 수직형 발광 다이오드의 실시예는, n형 질화물 반도체층 상부에 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 형성된 발광 구조물과, 상기 발광 구조물 상부에 형성된 p-전극과, 상기 발광 구조물 하부에 형성된 n-전극과, 상기 발광 구조물의 측벽과 상기 p-전극이 형성되지 않은 상기 발광 구조물 상부에 형성된 절연막과, 상기 절연막을 감싸며 형성된 SOG(Spin On Glass)와, 상기 SOG를 감싸며, 상기 p-전극의 상부에 형성된 UBM(Under Bump Metallization)층과, 상기 UBM층을 감싸며 형성된 도전성 지지막을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Embodiments of the vertical light emitting diode of the present invention, a light emitting structure formed by sequentially stacking an active layer, a p-type nitride semiconductor layer on the n-type nitride semiconductor layer, a p-electrode formed on the light emitting structure, and the light emitting structure An n-electrode formed at a lower portion, an insulating film formed on a sidewall of the light emitting structure and an upper portion of the light emitting structure in which the p-electrode is not formed, a spin on glass (SOG) formed around the insulating film, and the SOG; An under bump metallization (UBM) layer formed on the p-electrode, and a conductive support layer formed to surround the UBM layer.

본 발명의 수직형 발광 다이오드의 제조방법의 실시예는, 기판 상부에 상호 이격된 복수개의 발광 구조물을 형성하고, 상기 복수개의 발광 구조물 상부에 p-전극을 형성하는 단계와, 상기 복수개의 발광 구조물의 측벽과 상기 p-전극이 형성되지 않은 상기 발광 구조물의 상부에 절연막을 형성하는 단계와, 상기 기판의 상부와 상기 절연막을 감싸며 SOG(Spin On Glass)를 형성하는 단계와, 상기 SOG를 감싸며, 상기 p-전극의 상부에 UBM(Under Bump Metallization)층을 형성하는 단계와, 상기 UBM층을 감싸며 도전성 지지막을 형성하는 단계와, 레이저 리프트 오프 공정으로 상기 기판을 상기 복수개의 발광 구조물로부터 분리시키는 단계와, 상기 복수개의 발광 구조물의 하부에 n-전극을 형성하는 단계와, 상기 복수개의 발광 구조물을 분리하여 별개의 발광 다이오드를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.An embodiment of the manufacturing method of the vertical light emitting diode of the present invention, forming a plurality of light emitting structures spaced apart from each other on the substrate, and forming a p-electrode on the plurality of light emitting structures, and the plurality of light emitting structures Forming an insulating film on a sidewall of the substrate and an upper portion of the light emitting structure in which the p-electrode is not formed, forming a spin on glass (SOG) around the substrate and the insulating film, surrounding the SOG, Forming an under bump metallization (UBM) layer on the p-electrode, forming a conductive support layer surrounding the UBM layer, and separating the substrate from the plurality of light emitting structures by a laser lift-off process And forming an n-electrode under the plurality of light emitting structures, and separating the plurality of light emitting structures to form a separate light emitting diode. Characterized in that it comprises a step.

이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 수직형 발광 다이오드의 제조방법의 실시예를 나타낸 단면도이다.Hereinafter, a vertical light emitting diode of the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 3. 2A to 2H are cross-sectional views showing an embodiment of a method of manufacturing a vertical light emitting diode of the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 먼저 기판(100) 상에 상호 이격된 복수개의 발광 구 조물(110)을 형성하고, 상기 발광 구조물(110) 상부에 p-전극(120)을 형성한다(도 2a).As shown in FIG. 1, first, a plurality of light emitting structures 110 spaced apart from each other are formed on the substrate 100, and a p-electrode 120 is formed on the light emitting structure 110 (FIG. 2A).

여기서, 상기 기판(100)은 사파이어(Al2O3), 실리콘 카바이드(SiC), 갈륨아세나이드(GaAs) 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지며, 양질의 기판을 저렴한 가격으로 공급받을 수 있다는 점에서 상기 기판(100)으로 사파이어 기판을 사용하는 것이 바람직하다.Here, the substrate 100 is made of any one selected from sapphire (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), gallium arsenide (GaAs), the substrate in terms of being able to receive a high quality substrate at a low price It is preferable to use a sapphire substrate as (100).

상기 기판(100)의 상부에는 상호 이격된 복수개의 발광 구조물(110)이 형성되는데, 상기 복수개의 발광 구조물(110)은 n형 질화물 반도체층, 활성층, p형 질화물 반도체층을 순차적으로 적층하여 형성한다.A plurality of light emitting structures 110 are formed on the substrate 100 and spaced apart from each other. The plurality of light emitting structures 110 are formed by sequentially stacking an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer. do.

그리고, 상기 기판(100)과 상기 발광 구조물(110)과의 격자 부정합 및 열 팽창 계수의 차이를 극복하기 위해 상기 기판(100)과 상기 n형 질화물 반도체층 사이에 버퍼층을 더 형성할 수 있다. 상기 복수개의 발광 구조물(110)의 상부에는 p-전극(120)이 형성된다.In addition, a buffer layer may be further formed between the substrate 100 and the n-type nitride semiconductor layer to overcome a difference in lattice mismatch and thermal expansion coefficient between the substrate 100 and the light emitting structure 110. The p-electrode 120 is formed on the plurality of light emitting structures 110.

이어서, 상기 복수개의 발광 구조물(110)의 측벽과 상기 p-전극(120)이 형성되지 않은 상기 복수개의 발광 구조물(110)의 상부에 절연막(130)을 형성한다(도 2b). Next, an insulating layer 130 is formed on the sidewalls of the plurality of light emitting structures 110 and the plurality of light emitting structures 110 on which the p-electrodes 120 are not formed (FIG. 2B).

상기 절연막(130)은 패시베이션(passivation)층으로서, 상기 발광 구조물(110)을 전기적으로 분리시켜 보호하게 된다. 상기 절연막(130)으로는 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 들 중에서 어느 하나를 선택하여 사용할 수 있다.The insulating layer 130 is a passivation layer, which electrically protects the light emitting structure 110. As the insulating layer 130, any one of SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , and TiO 2 may be selected and used.

다음으로, 상기 기판(100)의 상부와 상기 발광 구조물(110)을 감싸며 SOG(Spin On Glass)(140)를 형성한 후, 상기 p-전극(120) 상부에 형성된 SOG를 제거하여 상기 p-전극(120)을 상부로부터 노출시킨다(도 2c). Next, after forming the SOG (Spin On Glass) 140 surrounding the upper portion of the substrate 100 and the light emitting structure 110, the SOG formed on the p-electrode 120 is removed to remove the p- The electrode 120 is exposed from above (FIG. 2C).

여기서, 상기 SOG(140)는 액체 상태의 유리(SiO2) 등과 같은 물질을 스핀 코팅(spin coating)한 후 400 ~ 500 ℃에서 열처리하여 형성하며, 이렇게 형성된 SOG는 일정 경도를 가지게 된다.Here, the SOG 140 is formed by spin coating a material such as glass (SiO 2 ) in a liquid state and heat-treating at 400 to 500 ° C., and the SOG thus formed has a certain hardness.

그 후, 상기 SOG(140)를 감싸며 상기 p-전극(120) 상부에 UBM(Under Bump Metallization)층(150)을 형성한다(도 2d). 상기 UBM층(150)은 도전성 지지막을 형성하는데 있어 종자층(Seed Layer)으로서 역할을 하게 된다. 상기 UBM층(150)은 Cr, Au, Ti, Cu 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진다.Thereafter, an under bump metallization (UBM) layer 150 is formed on the p-electrode 120 to surround the SOG 140 (FIG. 2D). The UBM layer 150 serves as a seed layer in forming a conductive support layer. The UBM layer 150 is made of any one material selected from Cr, Au, Ti, and Cu.

이어서, 상기 UBM층(150)을 감싸며 도전성 지지막(160)을 형성한다(도 2e). 상기 도전성 지지막(160)은 전도성 물질로 이루어지며, 특히 구리(Cu)나 금(Au)과 같이 열전도성이 좋은 물질이 주로 이용된다.Subsequently, the conductive support layer 160 is formed to surround the UBM layer 150 (FIG. 2E). The conductive support layer 160 is made of a conductive material, and particularly, a material having good thermal conductivity such as copper (Cu) or gold (Au) is mainly used.

다음으로, 레이저 리프트 오프 공정을 수행하여 상기 기판(100)을 상기 복수개의 발광 구조물(110)로부터 분리시킨다(도 2f). 즉, 상기 기판(100)에 일정 영역의 파장을 가지는 엑시머 레이저 광을 포커싱하여 조사하면, 상기 기판(100)과 상기 복수개의 발광 구조물(110)의 n형 질화물 반도체층(미도시)의 경계면에 열 에너지가 집중되어 상기 n형 질화물 반도체층(미도시)의 계면이 갈륨과 질소 분자로 분리되면서 레이저 광이 지나가는 부분에서 순간적으로 기판(100)의 분리가 일어난 다.Next, a laser lift off process is performed to separate the substrate 100 from the plurality of light emitting structures 110 (FIG. 2F). That is, when focusing and irradiating excimer laser light having a predetermined wavelength on the substrate 100, the substrate 100 and an interface between an n-type nitride semiconductor layer (not shown) of the light emitting structures 110 are provided. Thermal energy is concentrated so that the interface of the n-type nitride semiconductor layer (not shown) is separated into gallium and nitrogen molecules, and the substrate 100 is instantaneously separated at the portion where the laser light passes.

상기 레이저 리프트 오프 공정을 수행한 후, 상기 n형 질화물 반도체층(미도시)의 거칠어진 표면을 ICP/RIE(Inductively Coupled Plasma/Reactive Ion Etching) 방식으로 연마하는 공정을 수행할 수 있다.After the laser lift-off process, the roughened surface of the n-type nitride semiconductor layer (not shown) may be polished by an ICP / RIE (Inductively Coupled Plasma / Reactive Ion Etching) method.

그 후, 상기 복수개의 발광 구조물(110)의 하부에 n-전극(170)을 형성한다(도 2g). 이어서, 다이아몬드 팁 등을 이용하여 상기 복수개의 발광 구조물(110) 사이의 SOG(140)가 형성된 부분을 스크라이빙한 후, 브레이킹 공정을 수행하여 별개의 수직형 발광 다이오드(180)(190)를 형성한다(도 2h).Thereafter, an n-electrode 170 is formed under the plurality of light emitting structures 110 (FIG. 2G). Subsequently, after scribing a portion in which the SOG 140 is formed between the plurality of light emitting structures 110 by using a diamond tip or the like, a separate vertical type light emitting diode 180 or 190 is performed by performing a braking process. To form (FIG. 2H).

이와 같이, 도전성 지지막(160)을 형성하기 전에 일정한 경도를 가지는 SOG(140)를 형성하면, 핸들링시 휘거나 변형이 되지 않아 레이저 리프트 오프 공정으로 기판(100)을 제거한 이후의 후공정을 수행하기가 수월하고, 스크라이빙 공정시에도 상기 SOG(140)에 스크라이빙을 하게 되면, 소성 변형 없이 크랙을 형성하여 개별 발광 다이오드로 분리하는 브레이킹 공정이 용이해진다.As such, when the SOG 140 having a predetermined hardness is formed before the conductive support layer 160 is formed, the SOG 140 is not bent or deformed during handling, and thus a post-process after removing the substrate 100 by the laser lift-off process is performed. If the scribing process is easy and the scribing process is performed on the SOG 140 during the scribing process, the braking process for forming cracks without plastic deformation and separating the individual light emitting diodes may be facilitated.

도 3은 본 발명의 수직형 발광 다이오드의 실시예를 나타낸 단면도이다. 이에 도시된 바와 같이, n형 질화물 반도체층(210) 상부에 활성층(220), p형 질화물 반도체층(230)이 순차적으로 형성되어 발광 구조물(200)을 이루는데, 여기서 상기 n형 질화물 반도체층(210)은 n형 GaN층, n형 AlGaN층, n형 InGaN층 등과 같은 GaN계 화합물 반도체로 이루어진다.3 is a cross-sectional view showing an embodiment of a vertical light emitting diode of the present invention. As shown here, the active layer 220 and the p-type nitride semiconductor layer 230 are sequentially formed on the n-type nitride semiconductor layer 210 to form a light emitting structure 200, wherein the n-type nitride semiconductor layer Reference numeral 210 is made of a GaN compound semiconductor such as an n-type GaN layer, an n-type AlGaN layer, an n-type InGaN layer, or the like.

상기 n형 질화물 반도체층(210) 상부에는 활성층(220)이 형성되어 있으며, 상기 활성층(220)은 다중 양자 우물(Multi Quantum Wells : MQW) 구조를 가지고 주 로 InxGa1-xN (0〈 x ≤1)로 이루어진다.An active layer 220 is formed on the n-type nitride semiconductor layer 210, and the active layer 220 has a multi quantum wells (MQW) structure. In x Ga 1-x N (0 <X ≤ 1).

상기 활성층(220) 상부에는 p형 질화물 반도체층(230)이 형성되어 있으며, 상기 p형 질화물 반도체층(230)은 상기 n형 질화물 반도체층(210)과 대응하여 p형 GaN층, p형 AlGaN층, p형 InGaN층 등과 같은 GaN계 화합물 반도체로 이루어진다.A p-type nitride semiconductor layer 230 is formed on the active layer 220, and the p-type nitride semiconductor layer 230 corresponds to the n-type nitride semiconductor layer 210 and has a p-type GaN layer and a p-type AlGaN. And a GaN compound semiconductor such as a p-type InGaN layer.

상기 p형 질화물 반도체층(230) 상부에는 p-전극(240)이 형성되어 있고, 상기 n형 질화물 반도체층(210) 하부에는 n-전극(250)이 형성되어 있다.A p-electrode 240 is formed on the p-type nitride semiconductor layer 230, and an n-electrode 250 is formed below the n-type nitride semiconductor layer 210.

그리고, 상기 발광 구조물(200)의 측벽을 감싸며, 상기 p형 질화물 반도체층(230) 상의 상기 p-전극(240)이 형성된 이외의 영역에 절연막(260)이 형성되어 있다. 상기 절연막(260)은 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 들 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진다.The insulating layer 260 is formed in a region other than the p-electrode 240 formed on the p-type nitride semiconductor layer 230 to surround sidewalls of the light emitting structure 200. The insulating layer 260 is made of any one selected from SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO 2 .

상기 절연막(260)을 감싸며 SOG(Spin On Glass)(270)가 형성되어 있으며, 상기 SOG(270)를 감싸며 상기 p-전극(240)의 상부에는 UBM(Under Bump Metallization)층(280)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 UBM층(280)은 Cr, Au, Ti, Cu 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어진다.A spin on glass (SOG) 270 is formed to surround the insulating layer 260, and an under bump metallization (UBM) layer 280 is formed on the p-electrode 240 to surround the SOG 270. It is. Here, the UBM layer 280 is made of any one material selected from Cr, Au, Ti, Cu.

상기 UBM층(280) 상부에는 도전성 지지막(290)이 일정 두께를 가지고 형성되어 있으며, 도전성 지지막(290)으로는 열전도성이 좋은 구리(Cu) 또는 금(Au)이 주로 이용된다.A conductive support layer 290 is formed on the UBM layer 280 with a predetermined thickness, and copper (Cu) or gold (Au) having good thermal conductivity is mainly used as the conductive support layer 290.

한편, 상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있다.On the other hand, while the present invention has been shown and described with respect to specific preferred embodiments, various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit or field of the invention provided by the claims below It will be readily apparent to one of ordinary skill in the art that it can be used.

본 발명에 의하면, 상호 이격된 복수개의 발광 구조물 사이의 영역에 경도를 가지고 있는 SOG(Spin On Glass)를 형성한 후, 도전성 지지막을 형성함으로써 도전성 지지막이 가지는 열적, 전기적 전도성은 그대로 유지하게 되고, 레이저 리프트 오프 공정 이후의 공정에서 핸들링시 쉽게 휘어지지 아니하여 연마 공정 및 전극 형성 등의 공정을 용이하게 진행할 수 있게 된다.According to the present invention, after forming a SOG (Spin On Glass) having a hardness in the area between the plurality of light emitting structures spaced apart from each other, by forming a conductive support film, the thermal and electrical conductivity of the conductive support film is maintained as it is, In the process after the laser lift-off process, it is not easily bent during handling, and thus the process of polishing and electrode formation can be easily performed.

또한, 상기 SOG(Spin On Glass)가 형성된 부분을 스크라이빙함으로써, 스크라이빙시 크랙(crack)이 형성되어 소성 변형 없이 복수개의 발광 구조물을 별개의 발광 다이오드로 분리할 수 있게 된다.In addition, by scribing a portion on which the SOG (Spin On Glass) is formed, a crack is formed during scribing to separate the plurality of light emitting structures into separate light emitting diodes without plastic deformation.

따라서, 소성 변형으로 인하여 상기 복수개의 발광 구조물을 별개의 발광 다이오드로 분리시 발생하였던 발광 다이오드 내부의 크랙이 발생하지 않아 수율이 향상되는 효과를 가져올 수 있다.Therefore, due to plastic deformation, cracks inside the light emitting diode, which are generated when the plurality of light emitting structures are separated into separate light emitting diodes, do not occur, and thus, the yield may be improved.

Claims (8)

기판 상부에 상호 이격된 복수개의 발광 구조물을 형성하고, 상기 복수개의 발광 구조물 상부에 p-전극을 형성하는 단계;Forming a plurality of light emitting structures spaced apart from each other on the substrate, and forming a p-electrode on the plurality of light emitting structures; 상기 복수개의 발광 구조물의 측벽과 상기 p-전극이 형성되지 않은 상기 발광 구조물의 상부에 절연막을 형성하는 단계;Forming an insulating film on sidewalls of the plurality of light emitting structures and on the light emitting structure in which the p-electrode is not formed; 상기 기판의 상부와 상기 절연막을 감싸며 SOG(Spin On Glass)를 형성하는 단계;Forming a spin on glass (SOG) covering an upper portion of the substrate and the insulating layer; 상기 SOG를 감싸며, 상기 p-전극의 상부에 UBM(Under Bump Metallization)층을 형성하는 단계;Surrounding the SOG and forming an under bump metallization (UBM) layer on the p-electrode; 상기 UBM층을 감싸며 도전성 지지막을 형성하는 단계;Forming a conductive support film surrounding the UBM layer; 레이저 리프트 오프 공정으로 상기 기판을 상기 복수개의 발광 구조물로부터 분리시키는 단계;Separating the substrate from the plurality of light emitting structures in a laser lift off process; 상기 복수개의 발광 구조물의 하부에 n-전극을 형성하는 단계; 및Forming an n-electrode below the plurality of light emitting structures; And 상기 복수개의 발광 구조물을 분리하여 별개의 발광 다이오드를 형성하는 단계를 포함하여 이루어지는 수직형 발광 다이오드 제조방법.And separating the plurality of light emitting structures to form a separate light emitting diode. 제1항에 있어서, 상기 기판은 사파이어(Al2O3)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조방법.The method of claim 1, wherein the substrate is made of sapphire (Al 2 O 3 ). 제1항에 있어서, 상기 발광 구조물은 버퍼층, n형 질화물 반도체층, 활성층과 p형 질화물 반도체층이 순차적으로 형성된 구조물인 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조방법.The method of claim 1, wherein the light emitting structure is a structure in which a buffer layer, an n-type nitride semiconductor layer, an active layer, and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially formed. 제1항에 있어서, 상기 기판을 상기 복수개의 발광 구조물로부터 분리시키는 단계 이후, 레이저 리프트 오프 공정시 거칠어진 상기 복수개의 발광 구조물의 표면을 연마하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드 제조방법.2. The vertical light emitting diode of claim 1, further comprising polishing a surface of the plurality of roughened light emitting structures during the laser lift-off process after separating the substrate from the plurality of light emitting structures. Manufacturing method. n형 질화물 반도체층 상부에 활성층, p형 질화물 반도체층이 순차적으로 적층되어 형성된 발광 구조물;a light emitting structure in which an active layer and a p-type nitride semiconductor layer are sequentially stacked on the n-type nitride semiconductor layer; 상기 발광 구조물 상부에 형성된 p-전극;A p-electrode formed on the light emitting structure; 상기 발광 구조물 하부에 형성된 n-전극;An n-electrode formed below the light emitting structure; 상기 발광 구조물의 측벽과 상기 p-전극이 형성되지 않은 상기 발광 구조물 상부에 형성된 절연막;An insulating layer formed on the sidewalls of the light emitting structure and the light emitting structure in which the p-electrode is not formed; 상기 절연막을 감싸며 형성된 SOG(Spin On Glass);A spin on glass (SOG) formed surrounding the insulating layer; 상기 SOG를 감싸며, 상기 p-전극의 상부에 형성된 UBM(Under Bump Metallization)층; 및An under bump metallization (UBM) layer surrounding the SOG and formed on the p-electrode; And 상기 UBM층을 감싸며 형성된 도전성 지지막을 포함하여 이루어지는 수직형 발광 다이오드.Vertical light emitting diode comprising a conductive support film formed surrounding the UBM layer. 제5항에 있어서, 상기 도전성 지지막은 Cu 또는 Au 로 이루어지는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드.6. The light emitting diode of claim 5, wherein the conductive support film is made of Cu or Au. 제5항에 있어서, 상기 절연막은 SiO2, Si3N4, Al2O3, TiO2 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드.The vertical type light emitting diode of claim 5, wherein the insulating layer is formed of any one selected from SiO 2 , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , and TiO 2 . 제5항에 있어서, 상기 UBM층은 Cr, Au, Ti, Cu 중에서 선택된 어느 하나의 물질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드.The vertical light emitting diode of claim 5, wherein the UBM layer is made of any one material selected from Cr, Au, Ti, and Cu.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100752717B1 (en) 2006-09-20 2007-08-29 삼성전기주식회사 Method of manufacturing vertically structured gan type light emitting diode device
KR100856089B1 (en) * 2006-08-23 2008-09-02 삼성전기주식회사 Vertically structured GaN type Light Emitting Diode device And Manufacturing Method thereof
WO2009045082A3 (en) * 2007-10-04 2009-07-16 Lg Innotek Co Ltd Light emitting device and method for fabricating the same
KR100962900B1 (en) 2008-11-18 2010-06-10 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof
EP2246908A2 (en) * 2008-01-11 2010-11-03 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting element
US7872276B2 (en) 2006-08-23 2011-01-18 Samsung Led Co., Ltd. Vertical gallium nitride-based light emitting diode and method of manufacturing the same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1012917A (en) 1996-06-25 1998-01-16 Hitachi Cable Ltd Light emitting diode and fabrication thereof
KR20040104232A (en) * 2003-06-03 2004-12-10 삼성전기주식회사 A METHOD OF PRODUCING VERTICAL GaN LIGHT EMITTING DIODES
KR20050013054A (en) * 2004-01-31 2005-02-02 주식회사 이츠웰 semiconductor substrate and the manufacturing method of the same
KR20050012729A (en) * 2002-04-09 2005-02-02 오리올 인코포레이티드 Method Of Fabricating Vertical Structure LEDs

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1012917A (en) 1996-06-25 1998-01-16 Hitachi Cable Ltd Light emitting diode and fabrication thereof
KR20050012729A (en) * 2002-04-09 2005-02-02 오리올 인코포레이티드 Method Of Fabricating Vertical Structure LEDs
KR20040104232A (en) * 2003-06-03 2004-12-10 삼성전기주식회사 A METHOD OF PRODUCING VERTICAL GaN LIGHT EMITTING DIODES
KR20050013054A (en) * 2004-01-31 2005-02-02 주식회사 이츠웰 semiconductor substrate and the manufacturing method of the same

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100856089B1 (en) * 2006-08-23 2008-09-02 삼성전기주식회사 Vertically structured GaN type Light Emitting Diode device And Manufacturing Method thereof
US7872276B2 (en) 2006-08-23 2011-01-18 Samsung Led Co., Ltd. Vertical gallium nitride-based light emitting diode and method of manufacturing the same
KR100752717B1 (en) 2006-09-20 2007-08-29 삼성전기주식회사 Method of manufacturing vertically structured gan type light emitting diode device
WO2009045082A3 (en) * 2007-10-04 2009-07-16 Lg Innotek Co Ltd Light emitting device and method for fabricating the same
CN101855733B (en) * 2007-10-04 2012-02-15 Lg伊诺特有限公司 Light emitting device and method for fabricating the same
US8482018B2 (en) 2007-10-04 2013-07-09 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and method for fabricating the same
EP2246908A2 (en) * 2008-01-11 2010-11-03 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting element
EP2246908A4 (en) * 2008-01-11 2013-11-20 Lg Innotek Co Ltd Light emitting element
KR100962900B1 (en) 2008-11-18 2010-06-10 엘지이노텍 주식회사 Semiconductor light emitting device and fabrication method thereof

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