KR101308131B1 - 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드 및 그제조방법 - Google Patents
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Abstract
투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법이 개시된다. 이 발광 다이오드는 도전성 기판을 포함한다. 화합물 반도체층들이 상기 도전성 기판 상에 위치한다. 상기 화합물 반도체층들은 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함한다. 한편, 상기 화합물 반도체층들과 상기 도전성 기판 사이에 투광성 물질 패턴이 개재된다. 상기 투광성 물질 패턴은 상기 화합물 반도체층들을 노출시키는 개구부를 갖는다. 한편, 오믹 전극이 상기 노출된 반도체층들에 오믹접촉되고, 상기 투광성 물질 패턴 및 오믹 전극과 상기 도전성 기판 사이에 금속반사층이 개재된다. 이에 따라, 오믹 전극에 의한 광흡수를 감소시켜 광의 반사율을 높일 수 있으며, 오믹 전극의 두께를 두껍게 형성함으로써 오믹접촉 저항 특성을 안정화시킬 수 있는 수직형 발광 다이오드를 제공할 수 있다.
수직형 발광 다이오드, 오믹 전극, 반사층, 도전성 기판
Description
도 1은 종래기술에 따른 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드 제조방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
본 발명은 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법에 관한 것으로, 특히 도전성 기판과 화합물 반도체층들 사이에 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법에 관한 것이다.
일반적으로 질화갈륨(GaN), 질화알루미늄(AlN) 등과 같은 Ⅲ족 원소의 질화 물은 열적 안정성이 우수하고 직접 천이형의 에너지 밴드(band) 구조를 갖고 있어, 최근 청색 및 자외선 영역의 발광소자용 물질로 많은 각광을 받고 있다. 특히, 질화갈륨(GaN)을 이용한 청색 및 녹색 발광 소자는 대규모 천연색 평판 표시 장치, 신호등, 실내 조명, 고밀도광원, 고해상도 출력 시스템과 광통신 등 다양한 응용 분야에 활용되고 있다.
이러한 III족 원소의 질화물 반도체층, 특히 GaN은 그것을 성장시킬 수 있는 동종의 기판을 제작하는 것이 어려워, 유사한 결정 구조를 갖는 이종 기판에서 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정을 통해 성장된다. 이종기판으로는 육방 정계의 구조를 갖는 사파이어(Sapphire) 기판이 주로 사용된다. 그러나, 사파이어는 전기적으로 부도체이므로, 발광 다이오드 구조를 제한하며, 기계적 화학적으로 매우 안정하여 절단 및 형상화(shaping) 등의 가공이 어렵고, 열전도율이 낮다. 이에 따라, 최근에는 사파이어와 같은 이종기판 상에 질화물 반도체층들을 성장시킨 후, 이종기판을 분리하여 수직형 구조의 발광 다이오드를 제조하는 기술이 연구되고 있다.
도 1은 종래기술에 따른 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 상기 수직형 발광 다이오드는 도전성 기판(31)을 포함한다. 상기 도전성 기판(31) 상에 제1 도전형 반도체층(15), 활성층(17) 및 제2 도전형 반도체층(19)을 포함하는 화합물 반도체층들이 위치한다. 또한, 상기 화합물 반도체층들과 상기 도전성 기판(31) 사이에 오믹전극층(21), 금속반사층(23), 확산 방지층(25) 및 접착층(27)이 개재된다.
상기 화합물 반도체층들은 일반적으로 사파이어 기판과 같은 희생기판(도시하지 않음) 상에 금속유기화학기상증착법 등을 사용하여 성장된다. 그 후, 상기 화합물 반도체층들 상에 오믹전극층(21), 금속반사층(23), 확산방지층(25) 및 접착층(27)이 형성되고, 도전성 기판(31)이 부착된다. 이어서, 레이저 리프트 오프(laser lift-off) 기술 등을 사용하여 상기 희생기판이 화합물 반도체층들로부터 분리되고, 제1 도전형 화합물 반도체층(15)이 노출된다. 그 후, 노출된 제1 도전형 화합물 반도체층(15) 상에 전극 패드(17)가 형성된다. 이에 따라, 열방출 성능이 우수한 도전성 기판(31)을 채택함으로써, 발광 다이오드의 발광 효율을 개선할 수 있으며, 수직형 구조를 갖는 도 1의 발광 다이오드가 제공될 수 있다.
이러한 수직형 발광 다이오드는 일반적으로 발광 효율을 향상시키기 위해 도전성 기판(31)으로 향하는 광을 반사시키기 위해 금속반사층(23)을 채택하고 있으며, 또한 화합물 반도체층들과 금속반사층(23)의 접촉저항을 감소시키기 위해 오믹전극층(21)을 채택하고 있다. 따라서, 상기 도전성 기판(31)으로 향하는 광은 오믹전극층(21)을 투과한 후, 금속반사층(23)에서 반사되어 다시 오믹전극층(21)을 투과하여 상부쪽으로 방출되기 때문에, 상기 오믹전극층(21)은 투명한 물질층으로 형성된다.
그러나, 투명한 물질층으로 오믹전극층(21)을 형성하더라도, 그 두께가 증가함에 따라 광투과율이 급격히 감소되고 광 흡수율이 증가되어 오믹전극층(21)에 의한 광손실이 증가된다. 한편, 광 흡수를 방지하기 위해 오믹전극층(21)을 얇게 형 성할 경우, 오믹전극층(21)과 화합물 반도체층(19) 사이에 안정된 오믹접촉이 형성되지 못해 접촉저항이 불균일해지고, 이에 따라 국부적으로 전류가 집중되며 순방향 전압이 상승하는 문제가 발생될 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 오믹전극층에 의한 광흡수를 감소시켜 발광효율을 향상시킬 수 있는 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 안정한 오믹접촉 특성을 확보할 수 있는 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 기술적 과제들을 이루기 위해, 본 발명은 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드 및 그 제조방법을 제공한다. 본 발명의 일 태양에 따른 수직형 발광 다이오드는 도전성 기판을 포함하고, 화합물 반도체층들이 상기 도전성 기판 상에 위치한다. 상기 화합물 반도체층들은 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함한다. 한편, 상기 화합물 반도체층들과 상기 도전성 기판 사이에 투광성 물질 패턴이 개재된다. 상기 투광성 물질 패턴은 상기 화합물 반도체층들을 노출시키는 개구부를 갖는다. 한편, 오믹 전극이 상기 노출된 반도체층들에 오믹접촉되고, 상기 투광성 물질 패턴 및 오믹 전극과 상기 도전성 기판 사이에 금속반사층이 개재된다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 화합물 반도체층들에 오믹접촉하는 오믹전극과 상기 화합물 반도체층들에서 방출된 광을 투과시키는 투광성 물질 패턴이 서로 화합물 반도체층들에 접촉된다. 상기 오믹 전극은 투광성 보다는 오믹 접촉 특성으로 고려하여 선택되며, 상기 투광성 물질 패턴은 오믹 접촉 특성 보다는 투광성을 고려하여 선택된다. 이에 따라, 전면에 걸쳐 형성되는 오믹 전극층에 의한 광흡수를 감소시켜 광의 반사율을 높일 수 있으며, 오믹 전극의 두께를 두껍게 형성할 수 있어 오믹접촉 저항 특성을 안정화시킬 수 있다.
상기 투광성 물질 패턴은 다양한 형상으로 형성될 수 있으며, 예컨대, 아일랜드들의 행렬패턴, 복수개의 라인들 또는 망상 패턴일 수 있다. 이러한 패턴 형상들은 오믹전극이 화합물 반도체층들에 넓게 접촉하도록 하여 전류가 집중되는 것을 방지한다.
한편, 상기 투광성 물질 패턴은 특별히 제한되는 것은 아니며, 예컨대 실리콘 산화막, SOG, 알루미늄 산화막 또는 실리콘 질화막 등의 유전체로 형성될 수 있으며, 또한 ITO, IZO 등의 전도성 산화막으로 형성될 수도 있다. 바람직하게는, 상기 투광성 물질 패턴은 화합물 반도체층들과는 다른 굴절률을 갖는 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 형성될 수 있다.
상기 오믹 전극은 상기 투광성 물질 패턴의 개구부 내에 한정될 수 있다. 이에 따라, 상기 투광성 물질 패턴을 통과한 광이 상기 금속반사층에 의해 반사되므로 반사율이 더욱 향상된다. 이 경우, 상기 오믹 전극의 두께를 더욱 증가시킬 수 있다. 이와 달리, 상기 오믹 전극은 연장되어 상기 투광성 물질 패턴과 상기 금속반사층 사이에 개재될 수도 있다.
상기 오믹 전극은 Pt, Pd, Rh 또는 Ni을 포함하는 금속물질로 형성될 수 있으며, 상기 금속 반사층은 Al 또는 Ag를 포함하는 금속물질로 형성될 수 있다.
한편, 접착층이 상기 금속반사층과 상기 도전성 기판 사이에 개재될 수 있으며, 확산방지층이 상기 접착층과 상기 금속반사층 사이에 개재될 수 있다. 접착층은 상기 화합물 반도체층들이 상기 도전성 기판 상에 접착되게 하며, 확산 방지층은 접착층 내의 금속 원자들이 금속반사층으로 확산되는 것을 방지한다.
본 발명의 다른 태양에 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드 제조방법을 제공한다. 이 방법은 희생 기판 상에 화합물 반도체층들을 형성하는 것을 포함한다. 상기 화합물 반도체층들 상에 상기 화합물 반도체층들을 노출시키는 개구부를 갖는 투광성 물질 패턴이 형성되고, 오믹 전극이 상기 투광성 물질 패턴의 개구부 내에 형성된다. 한편, 금속반사층이 상기 투광성 물질 패턴 및 오믹 전극을 갖는 화합물 반도체층들 상에 형성되고, 상기 금속반사층 상에 도전성 기판이 형성된다. 또한, 상기 희생기판은 상기 화합물 반도체층들로부터 분리된다. 이에 따라, 투광성 물질 패턴 및 상기 투광성 물질 패턴의 개구부 내에 오믹전극이 형성된 수직형 발광 다이오드가 제공된다.
한편, 상기 투광성 물질 패턴은 상기 화합물 반도체층들 상에 투광성 물질층을 형성하고, 상기 투광성 물질층을 사진 및 식각 공정을 사용하여 패터닝함으로써 형성될 수 있다. 이에 따라, 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막으로 요구되는 형상의 투광성 물질 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다.
한편, 상기 오믹 전극은 상기 투광성 물질 패턴의 개구부 내에 한정되도록 도금 또는 리프트 오프 기술을 사용하여 형성될 수 있으며, 이와 달리 상기 투광성 물질 패턴을 덮도록 형성될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 투광성 물질 패턴(60)을 갖는 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 도전성 기판(71) 상에 제1 도전형 반도체층(55), 활성층(57) 및 제2 도전형 반도체층(59)을 포함하는 화합물 반도체층들이 위치한다. 상기 도전성 기판(71)은 Si, GaAs, GaP, AlGaINP, Ge, SiSe, GaN, AlInGaN 또는 InGaN 등의 기판이나, Al, Zn, Ag, W, Ti, Ni, Au, Mo, Pt, Pd, Cu, Cr 또는 Fe의 단일 금속 또는 이들의 합금 기판일 수 있다. 한편, 상기 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체층들이고, 상기 제1 도전형 및 제2 도전형은 N형 및 P형, 또는 P형 및 N형을 나타낸다.
상기 화합물 반도체층들과 상기 도전성 기판(71) 사이에 투광성 물질 패턴(60)이 개재된다. 상기 투광성 물질 패턴(60)은 아일랜드들의 행렬 패턴, 복수개의 라인들 또는 망상 패턴 등 다양한 형상의 패턴일 수 있으며, 상기 화합물 반도 체층들을 노출시키는 개구부를 갖는다. 상기 투광성 물질 패턴(60)은 실리콘 산화막, 알루미늄 산화막, 실리콘 질화막 또는 SOG와 같은 유전체로 형성될 수 있으며, 또한 ITO 또는 IZO와 같은 도전성 산화막으로 형성될 수 있다.
오믹 전극(61)이 상기 개구부에 의해 노출된 상기 화합물 반도체층들, 예컨대 제2 도전형 반도체층(59)에 오믹접촉된다. 본 실시예에 있어서, 상기 오믹 전극(61)은 투광성 물질 패턴(60)의 개구부 내에 한정된다. 상기 오믹 전극(61)은 전류분산을 위해 제2 도전형 반도체층(59)의 넓은 면에 걸쳐 분포하는 것이 바람직하며, 따라서 상기 투광성 물질 패턴(60)의 개구부가 넓게 분포하는 것이 바람직하다. 상기 오믹 전극(61)은 Pt, Pd, Rh 또는 Ni로 형성될 수 있으며, 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속물질로 형성될 수 있다.
한편, 상기 오믹 전극(61)과 상기 도전성 기판(71) 사이 및 투광성 물질 패턴(60)과 도전성 기판(71) 사이에에 금속반사층(63)이 개재된다. 금속반사층(63)은 반사율이 큰 금속물질, 예컨대 은(Ag) 또는 알루미늄(Al)으로 형성될 수 있으며, 이들 중 적어도 하나를 포함하는 금속물질로 형성될 수 있다.
또한, 상기 금속반사층(63)과 도전성 기판(71) 사이에 접착층(67)이 개재될 수 있으며, 접착층(67)과 금속반사층(63) 사이에 확산방지층(65)이 개재될 수 있다. 접착층(67)은 도전성 기판(71)과 금속반사층(63)의 접착력을 향상시켜 도전성 기판(71)이 금속반사층(63)으로부터 분리되는 것을 방지하며, 확산방지층(65)은 접착층(67) 또는 도전성 기판(71)으로부터 금속원소들이 금속반사층(63)으로 확산되는 것을 방지하여 금속반사층(63)의 반사도를 유지시킨다.
한편, 상기 도전성 기판(71)에 대향하여 화합물 반도체층들의 상부면에 전극패드(73)가 위치한다. 상기 전극패드(73)는 상기 제1 도전형 반도체층(55)에 오믹접촉될 수 있으며, 이와 달리 상기 전극패드(73)와 상기 화합물 반도체층들 사이에 오믹전극층(도시하지 않음)이 개재될 수 있다. 또한, 상기 전극 패드(73)로부터 연장된 연장부(도시하지 않음)들이 상기 화합물 반도체층들 상에 위치할 수 있다. 상기 연장부들은 상기 화합물 반도체층들내로 유입되는 전류를 넓게 분산시키기 위해 채택될 수 있다.
종래의 수직형 발광 다이오드는 금속반사층(도 1의 23)과 화합물 반도체층들 사이에 오믹전극층(도 1의 21)을 갖는다. 따라서, 도전성 기판(31)으로 향한 광은 오믹전극층(21)을 투과한 후 금속반사층(23)에서 반사되므로, 오믹전극층(21)에 의한 광흡수에 의해 광손실이 발생된다. 이에 반해, 본 발명의 실시예에 따르면, 오믹 전극(61)이 투광성 물질 패턴(60)의 개구부 내에 한정되므로, 도전성 기판으로 향한 광의 일부는 투광성 물질 패턴(60)을 통과하여 금속반사층(63)에서 반사된다. 따라서, 오믹 전극(61)에 의한 광손실을 감소시킬 수 있어 발광효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 투광성 물질 패턴(60)을 충분히 넓은 영역에 형성함으로써 오믹 전극 (61)에 의한 광흡수를 감소시킬 수 있으므로, 오믹 전극(61)을 두껍게 형성하여 안정된 오믹접촉특성을 확보할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드를 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 수직형 발광 다이오드는 도 2를 참조하 여 설명한 수직형 발광 다이오드와 대체로 동일한 구조를 가지며, 다만 오믹 전극(81)이 투광성 물질 패턴(60)의 개구부 내에 형성됨과 아울러, 상기 개구부에서 연장되어 상기 투광성 물질 패턴(60)과 금속 반사층(63) 사이에 개재된다.
이 경우, 상기 투광성 물질 패턴(60)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같이 화합물 반도체층들과 다른 굴절률, 즉 상대적으로 낮은 굴절률을 갖는 유전체로 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 활성층(57)에서 도전성 기판(71)으로 방출된 광이 상기 투광성 물질 패턴(60)과 화합물 반도체층들 사이에서 내부 반사에 의해 반사되어 오믹 전극(81)에 의해 흡수되는 것을 완화할 수 있다.
도 4 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 투광성 물질 패턴을 갖는 수직형 발광 다이오드를 제조하는 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 4를 참조하면, 희생기판(51) 상에 화합물 반도체층들이 형성된다. 상기 희생기판(51)은 사파이어 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 이종기판일 수 있다. 한편, 상기 화합물 반도체층들은 제1 도전형 화합물 반도체층(55), 활성층(57) 및 제2 도전형 화합물 반도체층(59)을 포함한다. 상기 화합물 반도체층들은 III-N 계열의 화합물 반도체층들로, 금속유기화학기상증착법(MOCVD) 또는 분자선 증착법(molecular beam epitaxy; MBE) 등의 공정에 의해 성장될 수 있다. 상기 제1 도전형 및 제2 도전형은 N형 및 P형, 또는 P형 및 N형을 나타낸다.
한편, 상기 화합물 반도체층들을 형성하기 전, 버퍼층(53)이 형성될 수 있다. 버퍼층(53)은 희생기판(51)과 화합물 반도체층들의 격자 부정합을 완화하기 위해 채택되며, 일반적으로 질화갈륨 계열의 물질층일 수 있다.
도 5를 참조하면, 상기 화합물 반도체층들 상에 투광성 물질 패턴(60)이 형성된다. 상기 투광성 물질 패턴(60)은 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 SOG로 사진 및 식각 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 상기 화합물 반도체층들 상에 투광성 물질층, 예컨대 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 또는 SOG를 형성하고, 이를 사진 및 식각 기술을 사용하여 패터닝함으로써 투광성 물질 패턴(60)이 형성될 수 있다. 상기 투광성 물질 패턴(60)은 아일랜드들의 행렬 패턴, 복수개의 라인들 또는 망상 패턴 등 다양한 형상을 갖도록 패터닝될 수 있다. 또한, 상기 투광성 물질 패턴(60)은 ITO 또는 IZO 등 도전성 산화막으로 형성될 수도 있다.
도 6을 참조하면, 상기 투광성 물질 패턴(60)이 형성된 화합물 반도체층들 상에 오믹전극(61)이 형성된다. 상기 오믹 전극(61)은 도시된 바와 같이 투광성 물질 패턴(60)의 개구부 내에 한정될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니며, 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 개구부에서 연장되어 투광성 물질 패턴(60)을 덮을 수도 있다.
상기 오믹 전극(61)은 예컨대 리프트 오프 기술 또는 도금 기술을 사용하여 소정 위치, 예컨대 상기 투광성 물질 패턴(60)의 개구부 내에 형성될 수 있으며, 이와 달리 전면 증착 기술을 사용하여 상기 투광성 물질 패턴(60)을 덮도록 형성될 수 있다. 또한, 전면 증착 후, 상기 투광성 물질 패턴(60) 상의 오믹 전극 물질을 제거할 수도 있다.
또한, 상기 오믹 전극은 제2 도전형 반도체층(59)과 오믹접촉하는 물질을 포함하며, 상기 제2 도전형 반도체층(59)이 P형 반도체인 경우, 상기 오믹 전극 (61)은 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 또는 니켈(Ni)을 포함하는 물질로 형성될 수 있다. 상기 오믹전극은 제2 도전형 반도체층(59)과 오믹접촉 하도록 일반적으로 열처리되나, 오믹전극이 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 로듐(Rh) 또는 니켈(Ni)로 형성됨으로써 열처리는 생략될 수 있다.
상기 오믹전극(61)이 형성된 화합물 반도체층들 상에 금속반사층(63)을 형성한다. 상기 금속반사층(63)은 오믹전극(61) 및 투광성 물질 패턴(60)을 덮는다. 금속반사층(63)은 도금 또는 증착 기술 등을 사용하여 전면 증착되며, Al 또는 Ag를 포함하는 금속층으로 형성될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 금속반사층(63) 상에 도전성 기판(71)이 형성된다. 상기 도전성 기판(61)은 Si, GaAs, GaP, AlGaINP, Ge, SiSe, GaN, AlInGaN 또는 InGaN 등의 기판이나, Al, Zn, Ag, W, Ti, Ni, Au, Mo, Pt, Pd, Cu, Cr 또는 Fe의 단일 금속 또는 이들의 합금 기판을 상기 화합물 반도체층들 상에 부착하여 형성될 수 있다. 이때, 상기 도전성 기판(61)은 접착층(67)을 통해 상기 금속반사층(63)에 부착될 수 있으며, 확산방지층(65)이 접착층(67)을 형성하기 전에 상기 금속반사층(63) 상에 형성될 수 있다. 한편, 상기 도전성 기판(71)은 도금기술을 사용하여 형성될 수 있다. 즉, 금속반사층(63) 상에 Cu 또는 Ni 등의 금속을 도금함으로써 도전성 기판(71)이 형성될 수 있으며, 금속원소의 확산을 방지하기 위한 확산방지층(65) 및/또는 접착력을 향상시키기 위한 접착층(67)이 추가될 수 있다.
도 8을 참조하면, 희생기판(51)이 상기 화합물 반도체층들로부터 분리된다. 희생기판(51)은 레이저 리프트 오프(LLO) 기술 또는 다른 기계적 방법이나 화학적 방법에 의해 분리될 수 있다. 이때, 상기 버퍼층(53)도 함께 제거되어 제1 도전형 화합물 반도체층(55)이 노출된다.
이어서, 전극패드(도 2의 73)가 화합물 반도체층(55) 상에 형성된다. 상기 전극패드(73)는 제1 도전형 화합물 반도체층(55)에 오믹콘택된다. 또한, 상기 전극패드(73)를 형성하는 동안, 상기 전극패드(73)에서 연장된 연장부들(도시하지 않음)이 함께 형성될 수 있다. 이에 따라, 도 2의 수직형 발광 다이오드가 제조된다.
한편, 상기 전극패드(73)를 형성하기 전, 상기 제1 도전형 화합물 반도체층(55) 상에 오믹전극(도시하지 않음)이 형성될 수도 있다. 상기 오믹전극이 제1 도전형 화합물 반도체층(55)에 오믹접촉되고, 상기 전극패드(73)는 오믹전극에 전기적으로 접속된다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 개구부를 갖는 투광성 물질 패턴을 채택함으로써, 종래 오믹전극층에 의해 발생하는 광흡수를 감소시킬 수 있어 수직형 발광 다이오드의 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 금속반사층과 화합물 반도체층들 사이에 개재되어 화합물 반도체층에 오믹접촉되는 오믹 전극을 두껍게 형성할 수 있어 안정한 오믹접촉 특성을 확보할 수 있다.
Claims (11)
- 도전성 기판;상기 도전성 기판 상에 위치하고, 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함하는 화합물 반도체층들;상기 화합물 반도체층들과 상기 도전성 기판 사이에 개재되고, 상기 화합물 반도체층들을 노출시키는 개구부를 갖는 투광성 물질 패턴;상기 노출된 반도체층들에 오믹접촉된 오믹 전극; 및상기 투광성 물질 패턴 및 상기 오믹 전극과 상기 도전성 기판 사이에 개재된 금속반사층을 포함하고,상기 금속반사층은 상기 투광성 물질 패턴 및 상기 오믹 전극과 대응되는 일면에 요철구조를 가지는 수직형 발광 다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 투광성 물질 패턴은 아일랜드들의 행렬 패턴, 복수개의 라인들 또는 망상 패턴인 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 투광성 물질 패턴은 실리콘 산화막, SOG, 알루미늄 산화막 및 실리콘 질화막으로 이루어진 일군으로부터 선택된 적어도 어느 하나의 물질막으로 형성된 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 오믹 전극은 상기 투광성 물질 패턴의 개구부 내에 한정된 수직형 발광 다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 오믹 전극은 연장되어 상기 투광성 물질 패턴과 상기 금속반사층 사이에 개재된 수직형 발광 다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 오믹 전극은 Pt, Pd, Rh 및 Ni로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함하는 금속물질로 형성되고,상기 금속 반사층은 Al 및 Ag 중 적어도 하나를 포함하는 금속물질로 형성된 것을 특징으로 하는 수직형 발광 다이오드.
- 청구항 1에 있어서,상기 금속반사층과 상기 도전성 기판 사이에 개재된 접착층; 및상기 접착층과 상기 금속반사층 사이에 개재된 확산방지층을 더 포함하는 수직형 발광 다이오드.
- 희생 기판 상에 제1 도전형 화합물 반도체층, 활성층 및 제2 도전형 화합물 반도체층을 포함하는 화합물 반도체층들을 형성하고,상기 화합물 반도체층들 상에 상기 화합물 반도체층들을 노출시키는 개구부를 갖는 투광성 물질 패턴을 형성하고,상기 투광성 물질 패턴의 개구부 내에 오믹 전극을 형성하고,상기 투광성 물질 패턴 및 상기 오믹 전극을 갖는 화합물 반도체층들 상에 금속반사층을 형성하고,상기 금속반사층 상에 도전성 기판을 형성하고,상기 화합물 반도체층들로부터 상기 희생 기판을 분리하는 것을 포함하고,상기 금속반사층은 상기 투광성 물질 패턴 및 상기 오믹 전극과 대응되는 일면에 요철구조를 가지는 수직형 발광 다이오드 제조방법.
- 청구항 8에 있어서,상기 투광성 물질 패턴을 형성하는 것은상기 화합물 반도체층들 상에 투광성 물질층을 형성하고,상기 투광성 물질층을 사진 및 식각 공정을 사용하여 패터닝하는 것을 포함하는 수직형 발광 다이오드 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 오믹 전극은 상기 투광성 물질 패턴의 개구부 내에 한정되도록 도금 또는 리프트 오프 기술을 사용하여 형성되는 수직형 발광 다이오드 제조방법.
- 청구항 9에 있어서,상기 오믹 전극은 상기 투광성 물질 패턴을 덮도록 형성되는 수직형 발광 다이오드 제조방법.
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