KR20020026619A - 발광 화합물 반도체 장치 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
1선 결합(one wire bonding) 특성 을 지닌 청색, 녹색, 또는 청녹색 발광 다이오드와 같은 발광 화합물 반도체 장치 및 동일물을 제조하는 방법이 공개되어 있다. 발광 화합물 반도체 장치는 절연 기판위에 형성된 GaN-계 반도체층(semiconductor layer) 구조를 가진다. GaN-계 반도체층 구조는 그 저면에는 n형층, 그 상부면에는 p형층, 그리고 n형과 p형층 사이에 삽입되어 광을 발생시키는 활성층을 구비한다. GaN-계 반도체층 구조의 주변부는 n형층 주변부의 노출된 표면이 n형층 중심부의 표면보다 더 낮게되는 방법으로 에칭된다. n형 전극은 n형층의 노출된 표면에 형성되지만, p형 전극은 n형 전극에 전기적으로 연결되지 않고 p형층에 형성된다. 전도층은 절연 기판의 측벽 및 저면을 덧씌우고 n형 전극과 전기적으로 연결되도록 코팅된다. 바람직하게, 접착층은 접착 특성을 향상시키도록 절연 기판의 측벽 및 저면 그리고 전도층 사이에 삽입된다. 본 발명에 따르면, 전도층은 미러형 반사경 또는 광 전송층으로서 형성될 수 있다.
Description
본 발명은 화합물 반도체 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은 측벽 및 저면이 코팅된 전도층으로 커버된 GaN-계 발광 다이오드(LED)와 같은 발광 화합물 반도체 장치 및 그 제조방법에 관한 것이다.
최근들어서, GaN-계 화합물 반도체는 청색 LEDs 또는 청색 레이저 다이오드(LDs)와 같은 청색, 녹색, 또는 청녹색 발광 장치를 제조하는 물질의 용도로서 더 많은 관심을 받고 있다. 예를 들어, 청색 LED는 일반적으로 기판위에 순차적으로 라미네이트된 적어도 1개의 n형 GaN-계 화합물 반도체층과, 진성 또는 도핑된 GaN-계 화합물 반도체 물질로 이루어진 활성층, 그리고 적어도 1개의 p형 GaN-계 화합물 반도체층을 포함하는 구조를 구비한다.
일반적인 청색 LED를 제조함에 있어서, 투명한 사파이어는 일반적으로 청색 LED 기판의 물질로서 사용된다. 다른 반도체 발광 장치로 사용된 반도체 기판과의 차이점으로, 사파이어는 전기적으로 절연 물질이다. 결국, 사파이어 기판에 n형 전극을 직접 형성하는 것은 불가능하다. 이 문제의 해결책으로서, n형 GaN-계 화합물 반도체층은 n형 전극이 효과적으로 형성되도록하는 전도 표면을 제공하도록 청색 LED를 에칭하므로서 부분적으로 노출된다.
상술된 일반적인 청색 LED의 더 상세한 이해를 위해 도 1을 참조하면, 일반적인 청색 LED는 주로 사파이어 기판(101), n형 GaN-계 화합물 반도체층(102), 진성 또는 도핑된 GaN-계 화합물 반도체 물질로 이루어진 활성층(103), 그리고 p형 GaN-계 화합물 반도체층(104)를 포함한다. 상술된 바와 같이, n형 전극(105)은 n형 GaN-계 화합물 반도체층(102)의 노출된 표면에 형성되지만, p형 전극(106)은 p형 GaN-계 화합물 반도체층(104) 위에 형성된다.
그러나, 도 1에 도시된 일반적인 청색 LED는 하기에 기술된 바와 같은 몇 가지 단점을 갖고 있다. 우선, 청색 LED의 절연 사파이어 기판(101)은 컵형 리드 프레임(107)의 표면에 장착될 때 컵형 리드 프레임(107)과 전기적 연결을 형성하지 못한다. 청색 LED를 컵형 리드 프레임(107)과 전기적으로 연결하기 위해, 도 2에 도시된 바와 같이, n형 전극(105)을 컵형 리드 프레임(107)의 표면에 전기적으로 결합되도록 금속 결선(109)를 사용하는 것이 필요하다. 다른 금속 결선(109)은 p형 전극(106)을 각각의 리드 프레임(110)에 전기적으로 결합할 필요가 있으므로, 선 결합 공정은 일반적인 청색 LED를 완전히 결합시키기 위해 두번 실행되어야 한다. 게다가, 금속 결선(109)은 결합 패드(111)를 통하여 바람직하게 p형 전극에 결합된다. 두번의 선 결합 특성의 결과에 따라, 청색 LED 및 상기 청색 LED의 다이 사이즈(die size)를 제조하는 일반적인 공정의 복잡화는 더 가중되며, 높은 제조 비용으로 이어진다.
또한, 일반적인 청색 LED 전극(105,106)의 구조 및 배열은 도 3에 도시된 바와 같이 비대칭이며, 도 3은 도 1에 도시된 청색 LED의 평면도이다. 결국, 일반적인 청색 LED에서, 전기 전류는 대칭 및 상하 방향으로 흐르지 않는다. 그러므로, 일반적인 청색 LED가 균일한 전류 확산 특성을 달성하기 매우 어렵다. 전류 확산 특성이 불균일하므로, 몇몇의 고전류 밀도 포인트는 일반적인 청색 LED에 존재하여, 작동중 쉽게 손상된다.
또한, 잘 공지된 정전 방전(ESD;electrostatic discharge) 문제는 불가피하게 절연 사파이어 기판(101)에서 발생한다. 상술된 단점들은 일반적인 청색 LED의 성능 및 신뢰도를 상당히 감소시킨다.
따라서, 제조 공정의 복잡화 및 제조 비용을 상당히 증가시키지 않고 1선 결합 특성을 달성하는 청색 LED를 제공하는 것이 바람직하다. 균일한 전류 확산 특성을 달성하고 상기 ESD 문제가 없는 청색 LED를 제공하는 것이 또한 바람직하다. 게다가, 저면에 형성된 미러형 반사경을 지닌 청색 LED를 제공하므로, 청색 LED의 발광 효율을 증가시킨다.
본 발명의 목적은 한선 결합 특성을 달성하는 발광 화합물 반도체 장치를 제공하는 것이다. 그러므로, 제조 공정의 복잡화는 간략화되고 제조 비용은 감소한다.
본 발명의 다른 목적은 균일한 전류 확산 특성을 지닌 발광 화합물 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 정전 방전(ESD) 문제로부터 자유로운 발광 화합물 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 저면에 형성된 미러형 반사경을 지닌 발광 화합물 반도체 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 제 1 양상에 따르면, 발광 화합물 반도체 장치는: 절연 기판; 상기 절연 기판의 상부면에 형성된 제 1 GaN-계 반도체층(제 1 GaN-계 반도체층의 중심부 표면이 제 1 GaN-계 반도체층의 주변부 표면보다 더 높다); 광을 발생하도록 제 1 GaN-계 반도체층의 중심부 표면 위에 형성된 활성층; 상기 활성층 위에 형성된 제 2 GaN-계 반도체층; 제 2 GaN-계 반도체층에 형성된 제 1 전극; 그리고 상기 절연 기판의 측벽 및 저면을 덧씌우고 제 1 GaN-계 반도체층을 측벽과 전기적으로 연결되도록 코팅된 전도층을 포함한다.
본 발명의 제 1 양상에 따라 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법은: 절연 기판을 준비하는 단계; 상기 절연 기판에 제 1 GaN-계 반도체층을 형성하는 단계; 광을 생성하도록 제 1 GaN-계 반도체층 위에 활성층을 형성하는 단계; 상기 활성층 위에 제 2 GaN-계 반도체층을 형성하는 단계; 제 1 GaN-계 반도체층 주변부의 노출된 표면이 제 1 GaN-계 반도체층 중심부의 표면보다 낮게되는 방식으로 각각 제 2 GaN-계 반도체층, 활성층, 그리고 제 1 GaN-계 반도체층의 주변부를 에칭하는 단계; 제 2 GaN-계 반도체층에 제 1 전극을 형성하는 단계; 절연 기판의 측벽 및 저면을 덧씌우고 제 1 GaN-계 반도체층의 측벽과 전기적으로 연결되도록 전도층을 코팅하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 양상에 따르면, 제 2 전극은 활성층, 제 2 GaN-계 반도체층, 그리고 제 1 전극에 전기적으로 연결되지 않고 제 1 GaN-계 반도체층 주변부의 표면에 형성된다. 절연 기판의 측벽 및 저면을 커버하는 전도층은 전기적으로 제 2 전극과 연결되다.
본 발명의 제 3 양상에 따르면, 접착층은 절연 기판의 측벽 및 저면에 형성되며, 뒤이어 상기 접착층 위에 코팅 전도층이 형성된다. 상기 접착층은 제 1 전극과 전도층 사이의 접착 특성을 증가시키도록 사용된다.
본 발명의 제 4 양상에 따르면, 전도층은 광-전송층이다. 금, 니켈, 백금, 알루미늄, 주석, 인, 크롬, 티탄, 또는 그들의 합금으로 이루어진 0.001μm내지 1μm 범위의 두께를 지닌 광-전송 전도층, 인듐-주석-산화층, 카드뮴-주석-산화층, 아연 산화층, 또는 얇은 금속층이 사용될 수 있다.
본 발명의 이것들과 다른 목적, 특징, 및 장점들은 하기의 설명 및 도면을 참조함으로써 명백해질 것이다.
도 1은 일반적인 청색 LED를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 일반적인 청색 LED가 컵형 리드 프레임(cup-type lead frame)에 장착된 것를 도시하는 단면도.
도 3은 도 1의 일반적인 청색 LED 전극의 배열을 도시하는 평면도.
도 4(a) 내지 4(b)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 청색 LED를 제조하는 단계를 도시하는 단면도.
도 5는 도 4(e)의 청색 LED 전극의 배열을 도시하는 평면도.
도 6은 도 4(e)의 청색 LED가 컵형 리드 프레임에 장착된 것을 도시하는 단면도.
도 7(a) 내지 7(c)는 본 발명의 제 2 실시예에 따라 청색 LED를 제조하는 단계를 도시하는 단면도.
도 8은 도 7(c)의 청색 LED가 컵형 리드 프레임에 장착된 것을 도시하는 단면도.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따라 청색 LED가 컵형 리드 프레임에 장착된 것을 도시하는 단면도.
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따라 청색 LED가 컵형 리드 프레임에 장착된 것을 도시하는 단면도.
본 발명에 따른 바람직한 실시예는 도면을 참조하여 상세히 기술될 것이다.
[제 1 실시예]
도 4(a)내지 4(e)는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 청색 LED(400)을 제조하는 단계를 도시하는 단면도이다.
도 4(a)를 참조하면, 우선 3μm내지 5μm의 두께를 지닌 n형층(402)이 절연 기판(401)에 형성된다. 상기 절연 기판(401)은 일반적으로 사파이어로 이루어진다. 상기 n형층(402)에 있어서, 0.1μm내지 0.3μm의 두께를 갖는 n형 한정층(403), 광을 발생하도록 500Å 내지 2000Å의 두께를 갖는 활성층(404), 0.1μm 내지 0.3μm의 두께를 갖는 p형 한정층(405), 0.2μm 내지 1μm의 두께를 갖는 p형층(406)이 순차적으로 형성된다. 각각의 이들 층(402 내지 406)은 GaN-계 화합물 반도체 물질로 이루어진다. 예를 들어, InxAlyGa1-x-yN의 네요소로된 화합물 반도체 물질은 상이한 전도형과 도판트의 농도로 층들(402내지 406)을 형성하도록 적용될 수 있으며, 몰 비율 x, y는 0≤x＜1, 0≤y＜1 그리고 x+y=1을 만족시킨다. 본 발명에 따른 청색 LED(400)의 구조는 임의의 바람직한 형상일 수 있다, 즉, 청색 LED(400)의 실제 구조는 제 1 실시예에 기술된 형상에 제한되지 않는다는 것을 유의해야 한다.
도 4(b)를 참조하면, 청색 LED(400)는 상기 청색 LED(400)의 주변부가 제거되는 방식으로 소정의 문양을 갖는 마스크를 사용하는 사진 석판술에 의해 부분적으로 에칭된다. 에칭 시간의 정확한 제어로서, 에칭되는 깊이는 n형층(402)을 노출시키기에 충분한 깊이이다. 바람직하게, n형층(402)은 상기 n형층(402) 주변부의 노출된 표면(402a)이 n형층(402) 중심부의 표면(402b), 즉 n형층과 상기 n형 한정층(403) 사이의 간격보다 더 낮게 되도록 약간 에칭된다. 에칭 공정이 완료된 후, 상기 청색 LED(400)는 메사 모양의 구조를 유지하며, 상부 측벽(400a)은 하부 측벽(400b)보다 더 내측으로 위치된다. 이 실시예에서, 바람직한 에칭 공정은 건식 에칭 공정이다.
도 4(c)를 참조하면, p형 전극(409)은 상기 p형층(406)의 표면에 형성된다. 상기 p형 전극(409)은 p형 GaN-계 화합물 반도체 물질과 p형 옴 접촉을 형성하는 능력을 지닌 임의의 금속으로 이루어진다. 예를 들어, 상기 p형 전극(409)은 이 실시예에서 니켈, 티탄, 알루미늄, 금, 또는 그들의 합금으로 이루어진다. 상기 p형 전극(409)의 형성중, 50Å 내지 250Å의 두께를 갖는 투명한 접촉층(TCL)(407)은 실질적으로 상기 p형층(406)의 전체 표면을 커버하도록 p형층(406)과 p형 전극(409) 사이에 바람직하게 삽입되므로, 동시에 상기 청색 LED(400)의 발광 효율 및 전류 확산 균일성을 증가시킨다. 상기 TCL(407)은 금, 니켈, 백금, 알루미늄, 주석, 인, 크롬, 티탄, 또는 그들의 합금과 같은 전도 물질로 이루어진 광-전송, 옴 접촉층이다.
도 4(d)를 참조하면, 폴리비닐 클로라이드(PVC)로 이루어진 탄성 테이프(410)는 상기 청색 LED(400)의 상부면 및 상부 측벽(400a)과 n형층(402)의 노출된 표면(402a)을 커버하기 위해 청색 LED(400) 위에 배치된다. 결국, 상기 청색 LED(400)의 하부 측벽(400b) 및 저면(400c)이 노출된다.
도 4(e)를 참조하면, 전도층(411)은 n형 전극의 제공하기 위해 상기 청색 LED(400)의 하부 측벽(400b) 및 저면(400c)을 직접 커버하도록 코팅된다. 이때, 상기 청색 LED(400)의 상부면 및 상부 측벽(400a)과 n형층(402)의 노출된 표면(402a)은 탄성 테이프(410)에 의해 전도층(411)과 접촉하는 것으로부터 보호된다. 전도층(411) 물질에 관해서, n형층(402)과 n형 옴 접촉을 형성하는 능력을 지닌 임의의 금속이 사용될 수 있다. 예를 들어, 전도층(411) 물질은 금, 알루미늄, 티탄, 크롬, 또는 그들의 합금일 수 있다. 전도층(411)의 형성 후, 상기 탄성 테이프(410)는 상기 청색 LED(400)의 상부면 및 상부 측벽(400a) 그리고 n형층(402)의 노출된 표면(402a)을 노출시키도록 제거된다. 전도층(411)은측벽(402b)에서 n형층과 전기적으로 연결되므로, 상기 전도층(411)은 n형 전극으로서 효율적으로 사용된다. 그러므로, 본 발명에 따른 제 1 실시예의 청색 LED(400)가 달성된다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 도 4(e)에 도시된 청색 LED(400)의 평면도이다. 외관상으로, p형 전극(409)의 구조 및 배열과 청색 LED(400)의 전도층(411)은 둘다 대칭이다. 결국, 상기 청색 LED(400)에서 전기 전류는 상하 방향을 따라 p전극(409)으로부터 전도층(411)으로 흐르며, 도 5의 화살표에 의해 지시된 바와 같이 외측 방사 방향으로 균일하게 확산된다. 그러므로, 본 발명에 따른 청색 LED(400)가 균일한 전류 확산 특성을 달성하는 것이 매우 효율적이다. 전류 확산 특성이 균일하므로, 청색 LED(400)에 존재하는 전류 밀도 포인트는 높지 않다. 상기 청색 LED(400)의 신뢰도 및 존속기간이 상당히 증가된다. p형 전극(409) 및 전도층(411)의 모양은 도 5에 도시된 특정 형상으로 제한되지 않으며, 임의의 바람직한 형상들임을 유의해야 한다.
도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 컵형 리드 프레임(107)과 개개의 리드 프레임(110) 상에 청색 LED(400)를 결속하는 방법을 도시하는 단면도이다. 전도층(411)은 n형층(402)에 전기적으로 연결되고 청색 LED(400)의 저면(400c)을 덧씌우므로, 상기 청색 LED(400)가 컵형 리드 프레임(107) 상에 장착될 때, 상기 n형층(402)은 전도층(411)을 경유하여 컵형 리드 프레임(107)의 표면에 전기적으로 연결된다. 다시 말해서, 임의의 결속선을 사용하여 상기 n형층(402)을 컵형 리드 프레임(107)과 전기적으로 연결하는 것이 불필요하다. 결국, p형 전극(409)과 개개의 리드 프레임(110) 사이의 전기적 연결은 결속선(109)의 사용을 필요로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 상기 청색 LED(400)는 1선 결합 특성을 달성하므로, 상기 공정의 복잡성을 간략화하고 제조 비용을 절감시킬 수 있다.
또한, 상기 청색 LED(400)의 하부 측면(400b) 및 저면(400c)을 커버하는 전도층(411)은 ESD 보호 패스(path)를 제공할 뿐만 아니라 활성층(404)으로부터 후면의 발광을 반사하는 미러형 반사경으로 작동하므로 청색 LED(400)의 발광 효율성을 증가시킨다.
[제 2 실시예]
도 7(a) 내지 7(c)는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 청색 LED(700)를 제조하는 단계를 도시하는 단면도이다. 도 7(a) 내지 7(c)에 있어서, 도 4(a) 내지 4(e)에 도시된 청색 LED(400)의 소자와 유사한 청색 LED(700)의 소자들은 유사한 참조번호들로서 인용된다. 간략화를 위해서, 제 1 실시예로부터 제 2 실시예의 유일한 차이점은 본문에 후술된다.
도 7(a)를 참조하면, 도 4(b)에 도시된 반도체 구조가 형성된 후, n형 전극(708)은 상부 측벽(400a)에 전기적으로 연결되지 않고 n형층(402)의 노출된 표면(402a)에 형성되지만, p형 전극(409)은 상기 n형 전극(708)에 연결되지 않고 p형층의 표면에 형성된다. n형 및 p형 전극(708, 409)은 각각 n형 및 p형 GaN-계 화합물 반도체 물질과 n형 및 p형 옴 접촉을 형성하는 능력을 지닌 임의의 금속들로 이루어질 수 있다. 예를 들면, 이 실시예에서 각각의 n형 및 p형 전극(708, 409)은 니켈, 티탄,알루미늄, 금, 또는 그들의 합금으로 이루어 진다.
도 7(b)를 참조하면, PVC로 이루어진 탄성 테이프(410)는 상기 청색 LED(700)의 상부면을 커버하기 위해 청색 LED(700) 상에 위치된다. 결국, 청색 LED(700)의 n형 전극(708)과 하부 측벽(400b) 및 저면(400c)이 노출된다.
도 7(c)를 참조하면, 전도층(411)은 상기 청색 LED(700)의 n형 전극(708), 하부 측벽(400b), 및 저면(400c)을 직접 덧씌우도록 코팅된다. 이때, 청색 LED(700)의 상부면은 탄성 테이프(410)에 의해 전도층(411)과 접촉하는 것으로부터 보호된다. 예를 들면, 상기 전도층(411)의 물질은 금, 알루미늄, 티탄, 크롬, 또는 그들의 합금일 수 있다. 탄성 테이프(410)는 전도층(411)의 형성 후, 상기 청색 LED(700)의 상부면을 노출시키도록 제거된다. 그러므로, 본 발명에 따른 제 2 실시예의 청색 LED(700)가 달성된다.
도 8은 본 발명의 제 3 실시예에 따라 컵형 리드 프레임(107) 및 개개의 리드 프레임(110)에 청색 LED(700)를 결속시키는 방법을 도시한 단면도이다. 전도층(411)은 n형 전극(708)에 전기적으로 연결되고 상기 청색 LED(700)의 저면(400c)을 커버하므로, 상기 청색 LED(700)는 컵형 리드 프레임(107)에 장착될 때, 상기 n형 전극(708)은 전도층(411)을 경유하여 컵형 리드 프레임(107)의 표면에 전기적으로 연결된다. 다시 말해서, 임의의 결속선을 사용하여 n형 전극(708)을 컵형 리드 프레임(107)에 전기적으로 연결하는 것이 불필요하다. 결국, n형 전극과 개개의 리드 프레임(110) 사이의 유일한 전기적 연결은 결속선(109)의 사용을 필요로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 청색 LED(700)는 한선 결속 특성을 달성하므로 상기 공정의 복잡성을 간략화하고 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
[제 3 실시예]
도 9는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 청색 LED(900)를 도시하는 단면도이다. 도 9에 있어서, 도 7(a) 내지 7(c)에 도시된 청색 LED(700)의 소자와 유사한 청색 LED(900)의 소자들은 유사한 참조 번호들로 인용된다. 간략화를 위해서, 제 2 실시예로부터 제 3 실시예의 유일한 차이점은 본문에 후술된다.
상기 청색 LED(900)의 제조중, 전도층(411)의 형성 이전에 접착증(901)이 LED 구조(900)의 n형 전극(708), 하부 측벽(400b) 및 저면(400c)을 커버하도록 코팅되는 것을 제외하고 모든 단계들은 도 7(a) 내지 7(c)에 도시된 청색 LED(700)를 제조하는 단계와 동일하다. 상기 접착층(901)은 절연 기판(401)의 측벽 및 저면과 전도층(411) 사이의 접착 특성을 증가시키도록 사용된다. 접착층(901)의 물질은 절연 기판(401)의 측벽 및 저면과 전도층(411) 사이의 접착 특성을 증가시킬 수 있는 티탄, 니켈, 알루미늄, 크롬, 백금일 수 있다.
[제 4 실시예]
도 10은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 청색 LED(1000)를 도시하는 단면도이다. 도 10에 있어서, 도 7(a)내지 7(c)에 도시된 청색 LED(700)의 소자와 유사한 청색 LED(1000)의 소자들은 유사한 참조 번호들로서 인용된다. 간략화를 위해, 제 2 실시예로부터 제 4 실시예의 유일한 차이점은 본문에 후술된다.
제 2 실시예에 기술된 바와 같이, 활성층(404)에서 발생된 광은 상부면을 통하여 청색 LED(700), 즉 상기 청색 LED(700)의 P형층 외부로 발산된다. 그러나, 제 4 실시예는 저면, 즉 청색 LED(1000)의 절연 기판(401)을 통하여 활성층(404)에 생성된 광을 발산시키는 청색 LED(1000)을 제공한다.
제 4 실시예의 청색 LED(1000)를 달성하기 위해서, 상기 전도층(1001)은 활성층(404)에 생성된 광을 전송하도록 광-전송층으로서 형성된다. 0.001μm 내지 1μm 범위의 두께를 지닌 금, 니켈, 백금, 알루미늄, 주석, 인, 크롬, 티탄, 또는 그들의 합금으로 이루어진 광-전송 전도층(1001), 인듐-주석-산화(ITO)층, 카드뮴-주석-산화(CTO)층, 아연 산화(ZnO)층, 또는 얇은 금속층이 사용될 수 있다.
또한, p형 전극(1002)은 상기 p형층(406)의 전체 표면을 실질적으로 커버하도록 형성된다. 제 4 실시예에 있어서, 상기 p형 전극(1002)은 활성층(404)에서 발생된 후면의 광을 반사하도록 미러형 반사경으로 사용되므로, 상기 청색 LED(1000)의 발광 효율성을 증가시킨다.
도 10에 도시된 바와 같이 제 4 실시예의 청색 LED(1000)가 컵형 리드 프레임(107) 상에 장착되면, p형 전극(1002)을 상기 컵형 리드 프레임(107)의 표면과 함께 전기적으로 연결하도록 뒤집어진다. 다음, 광-전송 전도층(1001)이 결속선(109)을 경유하여 개개의 리드 프레임(110)에 전기적으로 연결된다. 광-전송 전도층(1001)과 결속선(109) 사이의 결속력을 증가시키기 위해, 결속 패드(1003)가 바람직하게 사용된다.
제 2 실시예와 유사하게, 유일한 결속선은 상이한 장착 배향에도 불구하고 제 4 실시예의 청색 LED(1000)에 필요하다. 따라서, 상기 청색 LED(1000)는 또한 1선 결속 특성을 달성하므로, 상기 공정의 복잡성을 간략화하며 제조 비용을 감소시킨다. 또한, 상기 청색 LED(1000) 절연 기판(401)의 측벽 및 저면을 덧씌우는 광-전송 전도층(1001)은 ESD 보호 패스를 제공한다.
따라서, 본 발명인 발광 화합물 반도체 장치 및 동일물의 제조 방법에 의하여 제조 공정의 복잡성 및 제조 비용을 감소시키며 1선 결합 특성을 달성하는 청색 LED를 제공할 수 있다. 또한, 균일한 전류 확산 특성을 달성하고 상기 ESD 문제에서 자유로운 청색 LED를 제공할 수 있으며, 저면에 형성된 미러형 반사경을 지닌 청색 LED를 제공하므로, 청색 LED의 발광 효율을 증가시킬 수 있다.
상기 발명은 예시의 방법과 바람직한 실시예에 관하여 기술되었지만, 상기 발명은 첨부된 실시예에 제한되지 않음이 이해될 것이다. 그와 반대로, 상기 기술의 당업자에게 명백한 다양한 수정 및 유사한 배열을 커버하도록 의도된다. 따라서, 첨부된 청구항의 범위는 그러한 수정 및 유사한 배열을 포함하도록 폭 넓게 이해되어야 한다.
Claims (12)
- 발광 화합물 반도체 장치에 있어서,절연 기판;상기 절연 기판의 상부면에 형성되며, 그 중심부 표면이 주변부 표면보다 높은 제 1 GaN-계 반도체층;광을 발생시키기 위해 제 1 GaN-계 반도체층의 중심부 표면 위에 형성된 활성층;상기 활성층 위에 형성된 제 2 GaN-계 반도체층;상기 제 2 GaN-계 반도체층 위에 형성된 제 1 전극; 및상기 절연 기판의 측벽 및 저면을 커버하고, 상기 제 1 GaN-계 반도체층의 측벽과 전기적으로 연결되도록 코팅된 전도체층을 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 활성층, 제 2 GaN-계 반도체층, 및 제 2 전극에 전기적으로 연결되지 않고 상기 제 1 GaN-계 반도체층 주변부의 표면에 형성되며, 상기 전도층이 전기적으로 연결되는 제 2 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 절연 기판의 측벽 및 저면과 전도층 사이에 삽입된 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전도층은 미러형 반사경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전도층은 인듐-주석-산화층, 카드뮴-주석-산화층, 및 아연 산화층으로 이루어지는 그룹으로부터 선택된 층인 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 전도층은 0.001μm 내지 1μm 범위의 두께를 지니며, 금, 니켈, 백금, 알루미늄, 주석, 인, 크롬, 티탄, 및 그들의 합금으로 구성된 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 얇은 금속층인 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치.
- 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서,절연 기판을 제조하는 단계;상기 절연 기판 위에 제 1 GaN-계 반도체층을 형성하는 단계;광을 발생시키도록 상기 제 1 GaN-계 반도체층 위에 활성층을 형성하는 단계;상기 활성층 위에 제 2 GaN-계 반도체층을 형성하는 단계;상기 제 1 GaN-계 반도체층 주변부의 노출된 표면이 제 1 GaN-계 반도체층중심부의 표면보다 더 낮은 방식으로 각각의 제 2 GaN-계 반도체층, 활성층, 및 제 1 GaN-계 반도체 주변을 에칭하는 단계;상기 제 2 GaN-계 반도체층에 제 1 전극을 형성하는 단계; 및상기 절연 기판의 측벽 및 저면을 커버하고 상기 제 1 GaN-계 반도체층의 측벽과 전기적으로 연결되도록 전도층을 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 활성층, 제 2 GaN-계 반도체층, 및 제 1 전극과 전기적으로 연결되지 않고 상기 제 1 GaN-계 반도체층 주변부의 노출된 표면에 제 2 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 전도층을 코팅하는 단계 이전에 상기 절연 기판의 측벽 및 저면에 접착층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 전도층은 미러형 반사경으로 형성되는 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 전도층은 인듐-주석-산화층, 카드뮴-주석-산화층,및 아연 산화층으로 구성된 그룹으로부터 선택된 층인 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법.
- 제 7 항에 있어서, 상기 전도층은 0.001μm 내지 1μm 범위의 두께를 지니며, 금, 니켈, 백금, 알루미늄, 주석, 인, 크롬, 티탄, 및 그들의 합금으로 구성되는 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어진 얇은 금속층인 것을 특징으로 하는 발광 화합물 반도체 장치를 제조하는 방법.
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| PE0801 | Dismissal of amendment |
Patent event code: PE08012E01D Comment text: Decision on Dismissal of Amendment Patent event date: 20030823 Patent event code: PE08011R01I Comment text: Amendment to Specification, etc. Patent event date: 20030227 |
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| J801 | Dismissal of trial |
Free format text: REJECTION OF TRIAL FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE AMENDMENT REQUESTED 20031122 Effective date: 20040427 |
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| PJ0801 | Rejection of trial |
Patent event date: 20040427 Patent event code: PJ08011S01D Comment text: Decision on Dismissal of Request for Trial (Dismissal of Decision) Decision date: 20040427 Appeal kind category: Appeal against decision to decline amendment Appeal identifier: 2003102000078 Request date: 20031122 |
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| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20041026 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20021127 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |