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KR20200021797A - Smeiconductor device - Google Patents

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KR20200021797A
KR20200021797A KR1020180097598A KR20180097598A KR20200021797A KR 20200021797 A KR20200021797 A KR 20200021797A KR 1020180097598 A KR1020180097598 A KR 1020180097598A KR 20180097598 A KR20180097598 A KR 20180097598A KR 20200021797 A KR20200021797 A KR 20200021797A
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

실시예는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 리세스를 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극; 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극; 상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 패드; 및 상기 제2 전극 상에 배치되는 제2 패드;를 포함하고, 상기 리세스는 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 활성 영역 및 비활성 영역으로 분리하고, 상기 리세스는 상기 활성 영역을 둘러싸도록 연장되어 배치되고,
상기 제2 패드는 상기 제2 전극 상에서 상기 리세스의 상부로 연장하며 배치되는 반도체 소자를 개시한다.
Embodiments include a substrate; A first conductive semiconductor layer disposed on the substrate, a second conductive semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer; A light emitting structure including a semiconductor layer and a recess penetrating through the active layer; A first electrode disposed on the light emitting structure and electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer; A second electrode disposed on the light emitting structure and electrically connected to the second conductive semiconductor layer; A first pad disposed on the first electrode; And a second pad disposed on the second electrode, wherein the recess separates the second conductive semiconductor layer and the active layer into an active region and an inactive region, and the recess surrounds the active region. Extend so that
The second pad discloses a semiconductor device extending over the recess and disposed on the second electrode.

Description

반도체 소자{SMEICONDUCTOR DEVICE}Semiconductor device {SMEICONDUCTOR DEVICE}

실시예는 반도체 소자에 관한 것이다.Embodiments relate to semiconductor devices.

GaN, AlGaN 등의 화합물을 포함하는 반도체 소자는 넓고 조정이 용이한 밴드 갭 에너지를 가지는 등의 많은 장점을 가져서 발광 소자, 수광 소자 및 각종 다이오드 등으로 다양하게 사용될 수 있다.A semiconductor device including a compound such as GaN, AlGaN, etc. has many advantages, such as having a wide and easy-to-adjust band gap energy, and can be used in various ways as a light emitting device, a light receiving device, and various diodes.

특히, 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용한 발광 다이오드(Light Emitting Diode)나 레이저 다이오드(Laser Diode)와 같은 발광소자는 박막 성장 기술 및 소자 재료의 개발로 적색, 녹색, 청색 및 자외선 등 다양한 색을 구현할 수 있으며, 형광 물질을 이용하거나 색을 조합함으로써 효율이 좋은 백색 광선도 구현이 가능하며, 형광등, 백열등 등 기존의 광원에 비해, 저소비전력, 반영구적인 수명, 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성의 장점을 가진다. Particularly, light emitting devices such as light emitting diodes or laser diodes using semiconductors of Group 3-5 or Group 2-6 compound semiconductors have been developed through the development of thin film growth technology and device materials. Various colors such as blue and ultraviolet light can be realized, and efficient white light can be realized by using fluorescent materials or by combining colors.Low power consumption, semi-permanent life, and quick response are compared to conventional light sources such as fluorescent and incandescent lamps. It has the advantages of speed, safety and environmental friendliness.

뿐만 아니라, 광검출기나 태양 전지와 같은 수광 소자도 반도체의 3-5족 또는 2-6족 화합물 반도체 물질을 이용하여 제작하는 경우 소자 재료의 개발로 다양한 파장 영역의 빛을 흡수하여 광 전류를 생성함으로써 감마선부터 라디오 파장 영역까지 다양한 파장 영역의 빛을 이용할 수 있다. 또한 빠른 응답속도, 안전성, 환경 친화성 및 소자 재료의 용이한 조절의 장점을 가져 전력 제어 또는 초고주파 회로나 통신용 모듈에도 용이하게 이용할 수 있다.In addition, when a light-receiving device such as a photodetector or a solar cell is also manufactured using a group 3-5 or group 2-6 compound semiconductor material of a semiconductor, the development of device materials absorbs light in various wavelength ranges to generate a photocurrent. As a result, light in various wavelength ranges, from gamma rays to radio wavelength ranges, can be used. It also has the advantages of fast response speed, safety, environmental friendliness and easy control of device materials, making it easy to use in power control or microwave circuits or communication modules.

따라서, 반도체 소자는 광 통신 수단의 송신 모듈, LCD(Liquid Crystal Display) 표시 장치의 백라이트를 구성하는 냉음극관(CCFL: Cold Cathode Fluorescence Lamp)을 대체하는 발광 다이오드 백라이트, 형광등이나 백열 전구를 대체할 수 있는 백색 발광 다이오드 조명 장치, 자동차 헤드 라이트 및 신호등 및 Gas나 화재를 감지하는 센서 등에까지 응용이 확대되고 있다. 또한, 반도체 소자는 고주파 응용 회로나 기타 전력 제어 장치, 통신용 모듈에까지 응용이 확대될 수 있다.Accordingly, the semiconductor device may replace a light emitting diode backlight, a fluorescent lamp, or an incandescent bulb that replaces a cold cathode tube (CCFL) constituting a backlight module of an optical communication means, a backlight of a liquid crystal display (LCD) display device. Applications are expanding to include white LED lighting devices, automotive headlights and traffic lights, and sensors to detect gas or fire. In addition, the semiconductor device may be extended to high frequency application circuits, other power control devices, and communication modules.

특히, 자외선 파장 영역의 광을 방출하는 발광소자는 경화작용이나 살균 작용을 하여 경화용, 의료용, 및 살균용으로 사용될 수 있다In particular, the light emitting device that emits light in the ultraviolet wavelength range may be used for curing, medical treatment, and sterilization by curing or sterilizing.

최근 자외선 발광소자에 대한 연구가 활발하나, 아직까지 자외선 발광소자는 박리와 습기에 산화되어 광 출력이 저하되는 문제가 존재한다.Recently, studies on ultraviolet light emitting devices are active, but there is a problem in that ultraviolet light emitting devices are oxidized to peeling and moisture and thus the light output is lowered.

실시예는 플립칩 타입의 적색 반도체 소자를 제공한다.The embodiment provides a flip chip type red semiconductor device.

또한, 열 방출이 개선되어 신뢰성이 향상된 반도체 소자를 제공한다.In addition, heat dissipation is improved to provide a semiconductor device having improved reliability.

또한, 전류 분산 효과가 우수한 반도체 소자를 제공한다.Moreover, the semiconductor element which is excellent in the current dispersion effect is provided.

실시예에서 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것은 아니며, 아래에서 설명하는 과제의 해결수단이나 실시 형태로부터 파악될 수 있는 목적이나 효과도 포함된다고 할 것이다.The problem to be solved in the examples is not limited thereto, and the object or effect that can be grasped from the solution means or the embodiment described below will be included.

본 발명의 실시예에 따른 반도체 소자는 기판; 상기 기판 상에 배치되는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 리세스를 포함하는 발광 구조물; 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극; 상기 발광 구조물 상에 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극; 상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 패드; 및 상기 제2 전극 상에 배치되는 제2 패드;를 포함하고, 상기 리세스는 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 활성 영역 및 비활성 영역으로 분리하고, 상기 리세스는 상기 활성 영역을 둘러싸도록 연장되어 배치되고, 상기 제2 패드는 상기 제2 전극 상에서 상기 리세스의 상부로 연장하며 배치된다.Semiconductor device according to an embodiment of the present invention; A first conductive semiconductor layer disposed on the substrate, a second conductive semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer; A light emitting structure including a semiconductor layer and a recess penetrating through the active layer; A first electrode disposed on the light emitting structure and electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer; A second electrode disposed on the light emitting structure and electrically connected to the second conductive semiconductor layer; A first pad disposed on the first electrode; And a second pad disposed on the second electrode, wherein the recess separates the second conductive semiconductor layer and the active layer into an active region and an inactive region, and the recess surrounds the active region. The second pad is disposed to extend over the recess on the second electrode.

상기 리세스는, 바닥면; 상기 바닥면과 연결되며 상기 활성 영역에 인접하는 내측 경사면; 및 상기 바닥면과 연결되며 상기 내측 경사면과 대향하는 외측 경사면;을 포함하고, 상기 제2 패드의 일단부는 상기 리세스의 내측 경사면 상으로 연장하며 배치될 수 있다.The recess includes a bottom surface; An inner inclined surface connected to the bottom surface and adjacent to the active area; And an outer inclined surface which is connected to the bottom surface and faces the inner inclined surface, wherein one end of the second pad extends on the inner inclined surface of the recess.

상기 제2 패드의 일단부는 상기 리세스의 바닥면 및 상기 리세스의 외측 경사면 상으로 연장하며 배치될 수 있다.One end of the second pad may be disposed extending on the bottom surface of the recess and the outer inclined surface of the recess.

상기 제2 패드는 상기 비활성 영역 상의 상기 제2 도전형 반도체층 상으로 연장하며 배치되고, 상기 제2 패드의 일단부는 상기 리세스와 상기 제2 도전형 반도체층의 최외측면 사이에 배치될 수 있다.The second pad may extend on the second conductive semiconductor layer on the inactive region, and one end of the second pad may be disposed between the recess and the outermost surface of the second conductive semiconductor layer.

상기 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층이 노출되는 오목부를 포함하고, 상기 오목부는 상기 비활성 영역 외측에서 연장하여 배치될 수 있다.The light emitting structure may include a recess in which the first conductivity type semiconductor layer is exposed, and the recess may extend outside the inactive region.

상기 리세스의 수평 방향으로의 최대 폭과 상기 비활성 영역상의 상기 제2 도전형 반도체층의 수평 방향으로 최대 폭과 폭의 비가 1:0.5 내지 1:5일 수 있다.The ratio of the maximum width in the horizontal direction of the recess to the width of the second conductive semiconductor layer on the non-active area in the horizontal direction may be 1: 0.5 to 1: 5.

상기 제1 패드 상에 배치되는 제1 범프; 및 상기 제2 패드 상에 배치되고 상기 제1 범프와 이격 배치되는 제2 범프;를 더 포함할 수 있다.A first bump disposed on the first pad; And a second bump disposed on the second pad and spaced apart from the first bump.

상기 제1 전극은 상기 오목부 상의 상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되고, 상기 제2 전극은 상기 활성 영역 상의 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치될 수 있다.The first electrode may be disposed on the first conductive semiconductor layer on the concave portion, and the second electrode may be disposed on the second conductive semiconductor layer on the active region.

상기 발광 구조물 상에 배치되는 제1 절연층을 더 포함하고, 상기 제1 절연층은 상기 활성 영역 상의 상기 제2 도전형 반도체층에서 상기 리세스 및 오목부 상의 상기 제1 도전형 반도체층 상으로 연장하며 노출되는 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 덮으며 배치될 수 있다.And a first insulating layer disposed on the light emitting structure, wherein the first insulating layer is from the second conductive semiconductor layer on the active region to the first conductive semiconductor layer on the recesses and recesses. The second conductive semiconductor layer and the active layer may be disposed to cover and extend.

상기 제1 절연층은 상기 제1 전극까지 연장하여 배치될 수 있다.The first insulating layer may extend to the first electrode.

상기 비활성 영역은 상기 리세스를 둘러싸도록 배치되고, 상기 활성 영역은 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고, 상기 비활성 영역은 상기 제2 전극과 전기적으로 분리될 수 있다.The inactive region may be disposed to surround the recess, the active region may be electrically connected to the second electrode, and the inactive region may be electrically separated from the second electrode.

실시예에 따르면, 반도체 소자를 플립칩 형태로 구현할 수 있다.According to an embodiment, the semiconductor device may be implemented in the form of a flip chip.

또한, 열 방출이 개선되어 신뢰성이 향상된 발광 소자를 제작할 수 있다.In addition, the heat dissipation is improved, it is possible to manufacture a light emitting device with improved reliability.

또한, 전류 분산 효과가 우수한 반도체 소자를 제작할 수 있다.In addition, it is possible to fabricate a semiconductor device having an excellent current dispersion effect.

본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.The various and advantageous advantages and effects of the present invention are not limited to the above description, and will be more readily understood in the course of describing specific embodiments of the present invention.

도 1은 일 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고,
도 2는 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이고,
도 3a는 도 2에서 K부분의 확대도이고,
도 3b는 도 3a에서 L부분의 확대도이고,
도 4는 도 1에서 BB'로 절단된 단면도이고,
도 5는 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고,
도 6은 도 5에서 CC'로 절단된 단면도이고,
도 7은 도 1의 변형예이고,
도 8은 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 개념도이고,
도 9a 내지 도 9h는 일 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 도면이다.
1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment;
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 1;
3A is an enlarged view of a portion K in FIG. 2,
3B is an enlarged view of a portion L in FIG. 3A,
4 is a cross-sectional view taken along line BB ′ of FIG. 1;
5 is a plan view of a semiconductor device according to another embodiment;
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line CC ′ in FIG. 5;
7 is a modification of FIG. 1,
8 is a conceptual diagram of a semiconductor device package according to an embodiment;
9A to 9H illustrate a method of manufacturing a semiconductor device according to example embodiments.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

다만, 본 발명의 기술 사상은 설명되는 일부 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있고, 본 발명의 기술 사상 범위 내에서라면, 실시예들간 그 구성 요소들 중 하나 이상을 선택적으로 결합, 치환하여 사용할 수 있다.However, the technical spirit of the present invention is not limited to some embodiments described, but may be implemented in various forms, and within the technical spirit of the present invention, one or more of the components between the embodiments may be selectively selected. Can be combined and substituted.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용되는 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는, 명백하게 특별히 정의되어 기술되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미를 고려하여 그 의미를 해석할 수 있을 것이다.In addition, the terms (including technical and scientific terms) used in the embodiments of the present invention may be generally understood by those skilled in the art to which the present invention pertains, unless specifically defined and described. The terms commonly used, such as terms defined in advance, may be interpreted as meanings in consideration of the contextual meaning of the related art.

또한, 본 발명의 실시예에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.In addition, the terms used in the embodiments of the present invention are intended to describe the embodiments and are not intended to limit the present invention.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함할 수 있고, "A 및(와) B, C 중 적어도 하나(또는 한 개 이상)"로 기재되는 경우 A, B, C로 조합할 수 있는 모든 조합 중 하나 이상을 포함할 수 있다.As used herein, the singular forms may also include the plural unless specifically stated otherwise, and may be combined as A, B, C when described as "at least one (or more than one) of A and B, C". It can include one or more of all possible combinations.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다.In addition, in describing the components of the embodiment of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used.

이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등으로 한정되지 않는다.These terms are only to distinguish the components from other components, and the terms are not limited to the nature, order, order, or the like of the components.

그리고, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 '연결', '결합' 또는 '접속'된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결, 결합 또는 접속되는 경우뿐만 아니라, 그 구성 요소와 그 다른 구성 요소 사이에 있는 또 다른 구성 요소로 인해 '연결', '결합' 또는 '접속' 되는 경우도 포함할 수 있다.And when a component is described as being 'connected', 'coupled' or 'connected' to another component, the component is not only connected, coupled or connected directly to the other component, It may also include the case of 'connected', 'coupled' or 'connected' due to another component between the other components.

또한, 각 구성 요소의 "상(위) 또는 하(아래)"에 형성 또는 배치되는 것으로 기재되는 경우, 상(위) 또는 하(아래)는 두 개의 구성 요소들이 서로 직접 접촉되는 경우뿐만 아니라 하나 이상의 또 다른 구성 요소가 두 개의 구성 요소들 사이에 형성 또는 배치되는 경우도 포함한다. 또한, "상(위) 또는 하(아래)"으로 표현되는 경우 하나의 구성 요소를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.In addition, when described as being formed or disposed on the "top" or "bottom" of each component, the top (bottom) or the bottom (bottom) is not only when two components are in direct contact with each other, but also one. It also includes a case where the above-described further components are formed or disposed between two components. In addition, when expressed as "up (up) or down (down)" may include the meaning of the down direction as well as the up direction based on one component.

본 발명의 실시예에 따른 발광 구조물은 자외선 파장대의 광을 출력할 수 있다. 예시적으로 발광 구조물은 근자외선 파장대의 광(UV-A)을 출력할 수도 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)을 출력할 수 도 있고, 심자외선 파장대의 광(UV-C)을 출력할 수 있다. 파장범위는 발광 구조물(120)의 Al의 조성비에 의해 결정될 수 있다. 또한, 발광 구조물은 광의 세기가 서로 다른 다양한 파장의 광을 출력할 수 있고, 발광하는 광의 파장 중 다른 파장의 세기에 비해 상대적으로 가장 강한 세기를 갖는 광의 피크 파장이 근자외선, 원자외선, 또는 심자외선일 수 있다.The light emitting structure according to the embodiment of the present invention may output light in the ultraviolet wavelength band. For example, the light emitting structure may output light in the near ultraviolet wavelength range (UV-A), may output light in the far ultraviolet wavelength range (UV-B), and emit light in the deep ultraviolet wavelength range (UV-C). You can print The wavelength range may be determined by the composition ratio of Al of the light emitting structure 120. In addition, the light emitting structure may output light of various wavelengths having different light intensities, and the peak wavelength of light having the strongest intensity relative to the intensity of other wavelengths among the wavelengths of light emitted is near ultraviolet, deep ultraviolet, or core. May be ultraviolet light.

예시적으로, 근자외선 파장대의 광(UV-A)는 320nm 내지 420nm 범위의 파장을 가질 수 있고, 원자외선 파장대의 광(UV-B)은 280nm 내지 320nm 범위의 파장을 가질 수 있으며, 심자외선 파장대의 광(UV-C)은 100nm 내지 280nm 범위의 파장을 가질 수 있다.For example, the light (UV-A) in the near ultraviolet wavelength band may have a wavelength in the range of 320 nm to 420 nm, the light in the far ultraviolet wavelength band (UV-B) may have a wavelength in the range of 280 nm to 320 nm, and deep ultraviolet light Light in the wavelength band (UV-C) may have a wavelength in the range of 100nm to 280nm.

도 1은 일 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고, 도 2는 도 1에서 AA'로 절단된 단면도이다.1 is a plan view of a semiconductor device according to an embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. 1.

도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 반도체 소자(10)는 기판(110), 제1 도전형 반도체층(121), 제2 도전형 반도체층(123), 활성층(122)을 포함하고 기판(110) 상에 배치되는 발광 구조물(120)과, 발광 구조물(120) 상에 일부 배치되는 제1 절연층(140), 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결되는 제1 전극(131)과, 제2 도전형 반도체층(123)과 전기적으로 연결되는 제2 전극(132), 제1 전극(131) 상에 배치되는 제1 패드(151) 및 제2 전극(132) 상에 배치되는 제2 패드(152), 그리고 제1 절연층(140), 제1 패드(151) 및 제2 패드(152)를 일부 덮는 제2 절연층(160)을 포함한다.1 and 2, a semiconductor device 10 according to an embodiment may include a substrate 110, a first conductive semiconductor layer 121, a second conductive semiconductor layer 123, and an active layer 122. And a light emitting structure 120 disposed on the substrate 110, a first insulating layer 140 partially disposed on the light emitting structure 120, and a first conductive semiconductor layer 121. The first electrode 131, the second electrode 132 electrically connected to the second conductive semiconductor layer 123, the first pad 151 and the second electrode 132 disposed on the first electrode 131. The second pad 152 is disposed on the second pad 152, and the second insulating layer 160 partially covers the first insulating layer 140, the first pad 151, and the second pad 152.

먼저, 기판(110)은 반도체 소자(10)의 일측에 배치될 수 있다. 예컨대, 기판(110)은 반도체 소자(10)에서 하부에 배치될 수 있다. 기판(110)은 투광하며 절연성 기판(110)일 수 있다. 기판(110)은 Al, Si, O, Zn, Mg, Ga, P, F 중 적어도 하나로 이루어 질 수 있으며, 구체적으로 사파이어(Al2O3), SiC, GaN, ZnO, Si, GaP, InP 및 Ge 중 선택된 물질로 형성될 수 있으나, 발광 구조물(110)로부터 생성된 광을 투과시키는 재질이면 특별히 한정하지는 않는다.First, the substrate 110 may be disposed on one side of the semiconductor device 10. For example, the substrate 110 may be disposed below the semiconductor device 10. The substrate 110 transmits light and may be an insulating substrate 110. The substrate 110 may be made of at least one of Al, Si, O, Zn, Mg, Ga, P, and F. Specifically, the substrate 110 may include sapphire (Al 2 O 3 ), SiC, GaN, ZnO, Si, GaP, InP, and the like. It may be formed of a material selected from Ge, but is not particularly limited as long as it is a material that transmits light generated from the light emitting structure 110.

기판(110)에는 하부에 요철부가 형성될 수 있으며, 요철부는 텍스쳐 구조로 이루어져 광 추출 효율을 개선할 수 있다. 예컨대, 반도체 소자(10)는 플립형으로 기판(110)을 통해 상부로 광이 출사될 수 있으며, 기판(110)의 요철부에 의해 내부로 반도체 소자(10) 외부로 출사되는 광이 증가할 수 있다. 예컨대, 기판(110)은 외부와 접하는 경계면에서 전반사를 최소화하기 위해 1 내지 3.4 사이의 굴절률을 갖는 물질로 이루어질 수 있다. 다만, 기판(110)은 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며 다양한 구조를 가질 수 있다.An uneven portion may be formed at a lower portion of the substrate 110, and the uneven portion may have a texture structure to improve light extraction efficiency. For example, the semiconductor device 10 may be flipped to emit light upward through the substrate 110, and the light emitted to the outside of the semiconductor device 10 may increase due to the uneven portion of the substrate 110. have. For example, the substrate 110 may be made of a material having a refractive index of 1 to 3.4 to minimize the total reflection at the interface in contact with the outside. However, the substrate 110 is not limited to this structure and may have various structures.

발광 구조물(120)은 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 도전형 반도체층(123)을 포함할 수 있다. 이 때, 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 도전형 반도체층(123)은 제1 방향(X 방향)으로 배치될 수 있다. 이하에서는 각 층의 두께 방향인 제1 방향(X 방향)을 수직 방향으로 정의하고, 제1 방향(X 방향)과 수직한 제2 방향(Y 방향)을 수평 방향으로 정의한다. 그리고 제3 방향(Z 방향)은 제1 방향(X 방향)과 제2 방향(Y 방향)에 모두 수직한 방향이다.The light emitting structure 120 may include a first conductive semiconductor layer 121, an active layer 122, and a second conductive semiconductor layer 123. In this case, the first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123 may be disposed in the first direction (X direction). Hereinafter, the first direction (X direction), which is the thickness direction of each layer, is defined as the vertical direction, and the second direction (Y direction) perpendicular to the first direction (X direction) is defined as the horizontal direction. The third direction (Z direction) is a direction perpendicular to both the first direction (X direction) and the second direction (Y direction).

제1 도전형 반도체층(121)은 Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제1 도펀트가 도핑될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121)은 Inx1Aly1Ga1-x1-y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있다. 그리고, 제1 도펀트는 Si, Ge, Sn, Se, Te와 같은 n형 도펀트일 수 있다. 제1 도펀트가 n형 도펀트인 경우, 제1 도펀트가 도핑된 제1 도전형 반도체층(121)은 n형 반도체층일 수 있다.The first conductive semiconductor layer 121 may be formed of a compound semiconductor such as a group III-V group or a group II-VI, and may be doped with a first dopant. The first conductive semiconductor layer 121 is a semiconductor material having a composition formula of Inx1Aly1Ga1-x1-y1N (0 ≦ x1 ≦ 1, 0 ≦ y1 ≦ 1, 0 ≦ x1 + y1 ≦ 1), for example, GaN, AlGaN, InGaN, InAlGaN and the like can be selected. The first dopant may be an n-type dopant such as Si, Ge, Sn, Se, or Te. When the first dopant is an n-type dopant, the first conductive semiconductor layer 121 doped with the first dopant may be an n-type semiconductor layer.

활성층(122)은 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(123) 사이에 배치될 수 있다. 활성층(122)은 제1 도전형 반도체층(121)을 통해서 주입되는 전자(또는 정공)와 제2 도전형 반도체층(123)을 통해서 주입되는 정공(또는 전자)이 재결합되는 층일 수 있다. 활성층(122)은 전자와 정공이 재결합함에 따라, 전자가 낮은 에너지 준위로 천이하며, 활성층(122)이 포함하는 후술될 우물층의 밴드갭 에너지에 대응하는 파장을 가지는 빛을 생성할 수 있다. 상기 반도체 소자가 방출하는 광의 파장 중 상대적으로 가장 큰 세기를 갖는 광의 파장은 자외선일 수 있고, 상기 자외선은 상술한 근자외선, 원자외선, 심자외선일 수 있다.The active layer 122 may be disposed between the first conductive semiconductor layer 121 and the second conductive semiconductor layer 123. The active layer 122 may be a layer in which electrons (or holes) injected through the first conductive semiconductor layer 121 and holes (or electrons) injected through the second conductive semiconductor layer 123 are recombined. As the electrons and the holes recombine, the active layer 122 may transition to a low energy level, and may generate light having a wavelength corresponding to the bandgap energy of the well layer to be described later included in the active layer 122. The wavelength of the light having the greatest intensity among the wavelengths of the light emitted by the semiconductor device may be ultraviolet rays, and the ultraviolet rays may be the above-described near ultraviolet rays, deep ultraviolet rays, or deep ultraviolet rays.

활성층(122)은 단일 우물 구조, 다중 우물 구조, 단일 양자 우물 구조, 다중 양자 우물(Multi Quantum Well; MQW) 구조, 양자점 구조 또는 양자선 구조 중 어느 하나의 구조를 가질 수 있으며, 활성층(122)의 구조는 이에 한정하지 않는다.The active layer 122 may have any one of a single well structure, a multi well structure, a single quantum well structure, a multi quantum well (MQW) structure, a quantum dot structure, or a quantum line structure, and the active layer 122 The structure of is not limited to this.

제2 도전형 반도체층(123)은 활성층(122) 상에 형성되며, Ⅲ-Ⅴ족, Ⅱ-Ⅵ족 등의 화합물 반도체로 구현될 수 있으며, 제2 도전형 반도체층(123)에 제2 도펀트가 도핑될 수 있다. 제2 도전형 반도체층(123)은 Inx5Aly2Ga1-x5-y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5+y2≤1)의 조성식을 갖는 반도체 물질 또는 AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs, GaAsP, AlGaInP 중 선택된 물질로 형성될 수 있다. 제2 도펀트가 Mg, Zn, Ca, Sr, Ba 등과 같은 p형 도펀트인 경우, 제2 도펀트가 도핑된 제2 도전형 반도체층(123)은 p형 반도체층일 수 있다.The second conductive semiconductor layer 123 is formed on the active layer 122, and may be implemented as a compound semiconductor such as a group III-V group or a group II-VI. The second conductive semiconductor layer 123 may be a second semiconductor layer 123. Dopants may be doped. The second conductive semiconductor layer 123 is a semiconductor material having a composition formula of Inx5Aly2Ga1-x5-y2N (0≤x5≤1, 0≤y2≤1, 0≤x5 + y2≤1) or AlInN, AlGaAs, GaP, GaAs It may be formed of a material selected from GaAsP, AlGaInP. When the second dopant is a p-type dopant such as Mg, Zn, Ca, Sr, or Ba, the second conductive semiconductor layer 123 doped with the second dopant may be a p-type semiconductor layer.

추가적으로, 활성층(122)과 제2 도전형 반도체층(123) 사이에는 전자 차단층(미도시됨)이 배치될 수 있다. 전자 차단층(미도시됨)은 제1 도전형 반도체층(121)에서 활성층(122)으로 공급되는 전자가 활성층(122)에서 재결합하여 발광하지 않고, 제2 도전형 반도체층(123)으로 빠져나가는 흐름을 차단하여, 활성층(122) 내에서 전자와 정공이 재결합할 확률을 높일 수 있다. 전자 차단층(미도시됨)의 에너지 밴드갭은 활성층(122) 및/또는 제2 도전형 반도체층(123)의 에너지 밴드갭보다 클 수 있다.In addition, an electron blocking layer (not shown) may be disposed between the active layer 122 and the second conductivity-type semiconductor layer 123. The electron blocking layer (not shown) does not emit light when the electrons supplied from the first conductive semiconductor layer 121 to the active layer 122 recombine in the active layer 122 and fall into the second conductive semiconductor layer 123. By blocking the outgoing flow, it is possible to increase the probability of recombination of electrons and holes in the active layer 122. The energy band gap of the electron blocking layer (not shown) may be larger than the energy band gap of the active layer 122 and / or the second conductivity type semiconductor layer 123.

전자 차단층(미도시됨)은 Inx1Aly1Ga1 -x1- y1N(0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1+y1≤1)의 조성식을 갖는 반도체 재료, 예를 들어 AlGaN, InGaN, InAlGaN 등에서 선택될 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 전자 차단층(미도시됨)은 알루미늄 조성이 높은 제1층(미도시됨)과 알루미늄 조성이 낮은 제2층(미도시됨)이 교대로 배치될 수 있다.An electron blocking layer (not shown) is a semiconductor material having a composition formula of In x1 Al y1 Ga 1 -x1- y1 N (0≤x1≤1, 0≤y1≤1, 0≤x1 + y1≤1), for example For example, it may be selected from AlGaN, InGaN, InAlGaN, and the like, but is not limited thereto. The electron blocking layer (not shown) may alternately include a first layer having a high aluminum composition (not shown) and a second layer having a low aluminum composition (not shown).

그리고 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 도전형 반도체층(123)은 모두 알루미늄을 포함할 수 있다. 따라서, 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 도전형 반도체층(123)은 AlGaN일 수 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하지 않는다.The first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123 may all include aluminum. Accordingly, the first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123 may be AlGaN. However, it is not necessarily limited thereto.

또한, 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122), 및 제2 도전형 반도체층(123)이 모두 알루미늄을 포함하는 경우, 전자 차단층(미도시됨)은 알루미늄 조성이 50% 내지 90%일 수 있다. 전자 차단층(미도시됨)의 알루미늄 조성이 50% 미만일 경우 전자를 차단하기 위한 에너지 장벽의 높이가 부족할 수 있고 활성층(122)에서 방출하는 광을 전자 차단층(미도시됨)에서 흡수할 수 있고, 알루미늄 조성이 90%를 초과할 경우 반도체 소자의 전기적 특성이 악화될 수 있다.In addition, when the first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123 all contain aluminum, the electron blocking layer (not shown) may have an aluminum composition of 50% to 50%. 90%. If the aluminum composition of the electron blocking layer (not shown) is less than 50%, the height of the energy barrier for blocking electrons may be insufficient and light emitted from the active layer 122 may be absorbed by the electron blocking layer (not shown). If the aluminum composition exceeds 90%, the electrical characteristics of the semiconductor device may deteriorate.

그리고 발광 구조물(120)은 제2 도전형 반도체층(123) 상에서 제1 도전형 반도체층(121)을 향하여 오목한 오목부(127) 및 리세스(128)를 포함할 수 있다. 즉, 오목부(127)는 제2 도전형 반도체층(123) 및 활성층(122)을 관통하고 제1 도전형 반도체층(121)의 일부 영역을 노출하도록 배치될 수 있다. 또한, 리세스(128)는 제2 도전형 반도체층(123) 및 활성층(122)을 관통하고 제1 도전형 반도체층(121)의 일부 영역까지 관통하도록 배치되어 제1 도전형 반도체층(121)이 노출될 수 있다. 이에 따라, 오목부(127)와 리세스(128)에 의해 제1 도전형 반도체층(121)은 일부 영역에서 노출될 수 있다.The light emitting structure 120 may include a recess 127 and a recess 128 that are concave toward the first conductive semiconductor layer 121 on the second conductive semiconductor layer 123. That is, the concave portion 127 may be disposed to penetrate the second conductive semiconductor layer 123 and the active layer 122 and expose a portion of the first conductive semiconductor layer 121. In addition, the recess 128 penetrates through the second conductivity-type semiconductor layer 123 and the active layer 122 and penetrates to a part of the first conductivity-type semiconductor layer 121 so as to penetrate the first conductivity-type semiconductor layer 121. ) May be exposed. Accordingly, the first conductivity type semiconductor layer 121 may be exposed in some regions by the recess 127 and the recess 128.

오목부(127)는 제2 도전형 반도체층(123)의 상면(123a, 123b) 외측에서 반도체 소자의 외측으로 연장하여 배치될 수 있다. 예컨대, 오목부(127)는 제2 도전형 반도체층(123)의 상면의 최외측보다 외측에 배치될 수 있다. 이에 후술하는 비활성 영역(RI)에 배치될 수 있다. 그리고 오목부(127)는 경사면(127a) 및 저면(127b)을 포함할 수 있다.The recess 127 may be disposed to extend outside the upper surfaces 123a and 123b of the second conductive semiconductor layer 123 to the outside of the semiconductor device. For example, the recess 127 may be disposed outside the outermost side of the top surface of the second conductivity-type semiconductor layer 123. This may be disposed in the inactive region RI described later. The recess 127 may include an inclined surface 127a and a bottom surface 127b.

경사면(127a)은 제2 도전형 반도체층(123)의 상면의 최외측에서 연장되고, 제2 도전형 반도체층(123)과 활성층(122)을 관통하므로 제2 도전형 반도체층(123)의 최외측면과 활성층(122)의 최외측면을 포함할 수 있다. 그리고 제2 도전형 반도체층(123)의 최외측면과 활성층(122)의 최외측면은 제2 도전형 반도체층(123)의 상면의 최외측보다 외측에 배치될 수 있다. The inclined surface 127a extends from the outermost side of the upper surface of the second conductive semiconductor layer 123 and penetrates through the second conductive semiconductor layer 123 and the active layer 122, so that the slope of the second conductive semiconductor layer 123 The outermost side and the outermost side of the active layer 122 may be included. The outermost surface of the second conductive semiconductor layer 123 and the outermost surface of the active layer 122 may be disposed outside the outermost surface of the upper surface of the second conductive semiconductor layer 123.

그리고 제2 도전형 반도체층(123)의 최외측면과 활성층(122)의 최외측면은 제2 도전형 반도체층(123)의 상면을 기준으로 소정의 각도로 기울 수 있다. 이러한 각도는 식각에 의한 공정에 의해 변경될 수 있다.The outermost surface of the second conductive semiconductor layer 123 and the outermost surface of the active layer 122 may be inclined at a predetermined angle with respect to the upper surface of the second conductive semiconductor layer 123. This angle can be changed by the process by etching.

또한, 경사면(127a)은 제2 도전형 반도체층(123)의 최외측면과 활성층(122)의 최외측면을 따라 연장된 제1 도전형 반도체층(121)의 외측면을 더 포함할 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121)의 외측면은 활성층(122)의 최외측면을 따라 소정의 높이로 연장될 수 있다. In addition, the inclined surface 127a may further include an outer surface of the first conductive semiconductor layer 121 extending along the outermost surface of the second conductive semiconductor layer 123 and the outermost surface of the active layer 122. An outer surface of the first conductive semiconductor layer 121 may extend along a outermost surface of the active layer 122 to a predetermined height.

그리고 오목부(127)는 경사면(127a)으로부터 연장된 저면(127b)을 포함할 수 있다. 저면(127b)은 경사면(127a)과 소정의 각도를 가지도록 배치될 수 있으며, 후술하는 제1 전극(131)이 용이하게 배치되도록 수평 방향으로 평탄한 구조를 가질 수 있다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.The recess 127 may include a bottom 127b extending from the inclined surface 127a. The bottom surface 127b may be disposed to have a predetermined angle with the inclined surface 127a, and may have a flat structure in a horizontal direction so that the first electrode 131 described later may be easily disposed. However, the present invention is not limited thereto.

그리고 저면(127b)은 제1 도전형 반도체층(121)의 상면의 일부로, 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)의 최외측면과 이격 배치될 수 있다. The bottom surface 127b may be a portion of an upper surface of the first conductive semiconductor layer 121, and may be spaced apart from the outermost surfaces of the active layer 122 and the second conductive semiconductor layer 123.

또한, 오목부(127)는 후술하는 리세스(128)의 외측에 배치되어 리세스(128)를 감싸도록 배치될 수 있다.In addition, the recess 127 may be disposed outside the recess 128 to be described later to surround the recess 128.

또한, 리세스(128)는 발광 구조물(120)의 가장자리에 인접하게 연장되어 배치될 수 있다. 특히, 리세스(128)는 활성층(122) 또는 제2 도전형 반도체층(123)의 가장자리에 인접하게 연장 배치될 수 있다. 다시 말해, 리세스(128)는 오목부(127)의 경사면(127a)에 인접하게 연장하여 배치될 수 있다. 또한, 리세스(128)는 오목부(127)와 이격 배치될 수 있으며, 연속적으로 배치될 수 있다. 예컨대, 리세스(128)가 연속적으로 배치되는 경우, 평면(ZY 평면) 상 리세스(128)는 발광 구조물(128)에서 폐루프 형태일 수 있다. 이하 폐루프 형태인 경우를 기준으로 설명한다.In addition, the recess 128 may be disposed to extend adjacent to the edge of the light emitting structure 120. In particular, the recess 128 may be disposed to extend adjacent to the edge of the active layer 122 or the second conductivity-type semiconductor layer 123. In other words, the recess 128 may be disposed to extend adjacent to the inclined surface 127a of the recess 127. In addition, the recess 128 may be spaced apart from the recess 127, and may be continuously disposed. For example, when the recesses 128 are continuously disposed, the recesses 128 on the plane (ZY plane) may be in the form of a closed loop in the light emitting structure 128. Hereinafter, the description will be based on the case of the closed loop form.

이에 따라, 발광 구조물(120)은 리세스(128)에 의해 활성 영역(RA)과 비활성 영역(RI)으로 구획될 수 있다. 여기서, 활성 영역(RA)는 발광 구조물(120)에서 리세스(128)의 내측에 위치하고, 비활성 영역(RI)는 발광 구조물(120)에서 리세스(128)의 외측에 위치할 수 있다.Accordingly, the light emitting structure 120 may be partitioned into the active region RA and the inactive region RI by the recess 128. Here, the active region RA may be located inside the recess 128 in the light emitting structure 120, and the inactive region RI may be located outside the recess 128 in the light emitting structure 120.

그리고 활성 영역(RA)의 활성층(122)과 비활성 영역(RI)의 활성층(122)은 서로 이격 배치될 수 있다. 활성 영역(RA)은 내부의 활성층(122)이 제2 전극(132)에 인접하게 배치되어, 전자와 정공의 결합이 일어나는 발광 영역일 수 있다. 이와 달리, 비활성 영역(RI)은 내부의 활성층(122)이 활성 영역(RA)의 활성층(122)과 이격되고, 제2 전극(132)보다 발광 구조물(120)의 가장자리에 인접하게 배치되므로, 전자, 정공 결합이 일어나지 않는 비 발광 영역일 수 있다.The active layer 122 of the active region RA and the active layer 122 of the inactive region RI may be spaced apart from each other. The active region RA may be a light emitting region in which an active layer 122 is disposed adjacent to the second electrode 132, where electrons and holes are combined. In contrast, the inactive region RI is spaced apart from the active layer 122 of the active region RA, and disposed adjacent to the edge of the light emitting structure 120 than the second electrode 132. It may be a non-light emitting region in which electron and hole coupling does not occur.

이러한 구성에 의하여, 발광 구조물(120)의 측면, 상면을 감싸는 제2 절연층(160)이 반도체 소자의 발광에 의한 발열, 외부의 고온, 고습, 발광 구조물(120) 간의 열팽창 계수 차이 등에 의해 박리, 크랙 등이 발생하더라도, 외부에서 발광 구조물(120)로 침투하는 수분이나 오염 물질 등이 발광 영역인 활성 영역(RA)의 활성층(122)을 산화시키지 못하게 할 수 있다.By such a configuration, the second insulating layer 160 covering the side surface and the upper surface of the light emitting structure 120 is peeled off due to the heat generated by the light emission of the semiconductor device, the external high temperature, high humidity, and the thermal expansion coefficient difference between the light emitting structures 120. Even if cracks or the like occur, moisture or contaminants that penetrate into the light emitting structure 120 from the outside may prevent the active layer 122 of the active region RA, which is a light emitting region, from being oxidized.

구체적으로, 일 실시예에 따른 반도체 소자에서 리세스(128)는 활성 영역(RA)의 활성층(122)과 비활성 영역(RI)의 활성층(122) 간의 직접적인 연결을 차단할 수 있다. 이에 따라, 발광 구조물(120)의 측벽에 인접한 비활성 영역(RI)의 활성층(122)이 전술한 박리로 인해 외부에 노출되는 경우에 비활성 영역(RI)의 활성층(122)은 노출로 인해 산화될 수 있다. Specifically, in the semiconductor device according to an embodiment, the recess 128 may block a direct connection between the active layer 122 of the active region RA and the active layer 122 of the inactive region RI. Accordingly, when the active layer 122 of the inactive region RI adjacent to the sidewall of the light emitting structure 120 is exposed to the outside due to the aforementioned peeling, the active layer 122 of the inactive region RI may be oxidized due to the exposure. Can be.

다만, 리세스(128)에 의해 활성층(122)이 활성 영역(RA), 비활성 영역(RI) 내에 이격 배치되므로, 비활성 영역(RI)의 활성층(122)이 산화되더라도 활성 영역(RA)의 활성층(122)은 상기 산화로부터 보호될 수 있다. 즉, 리세스(128)는 외부의 습기로부터 발광 영역의 활성층(122)의 산화를 보호할 수 있다.However, since the active layer 122 is spaced apart from the active region RA and the inactive region RI by the recess 128, even if the active layer 122 of the inactive region RI is oxidized, the active layer 122 of the active region RA is oxidized. 122 may be protected from the oxidation. That is, the recess 128 may protect the oxidation of the active layer 122 of the light emitting region from the external moisture.

특히, 반도체 소자가 자외선 광을 생성하는 경우에는 가시광을 생성하는 경우에 대비하여 활성층(122)의 에너지 밴드 갭 및 Al 농도가 증가하므로 산화에 더욱 취약할 수 있다. 이에 따라, 본 명세서에서 설명하는 반도체 소자는 자외선 광을 생성하는 경우에 신뢰성을 크게 개선할 수 있다.In particular, when the semiconductor device generates ultraviolet light, the energy band gap and the Al concentration of the active layer 122 increase in preparation for generating visible light, and thus may be more susceptible to oxidation. Accordingly, the semiconductor device described herein can greatly improve the reliability when generating ultraviolet light.

또한, 발광 구조물(120)이 자외선 광을 생성하는 경우에 높은 밴드갭 에너지를 가지므로, 발광 구조물(120)은 전류 분산 특성이 저하되고 유효 발광 영역이 감소할 수 있다. In addition, since the light emitting structure 120 has a high bandgap energy when generating ultraviolet light, the light emitting structure 120 may reduce current dispersion characteristics and reduce an effective light emitting area.

예를 들어, 발광 구조물(120)이 GaN 기반의 화합물 반도체로 구성되는 경우에 자외선 광을 방출하기 위해서 발광 구조물은 Al이 다량 포함된 AlxGa(1-x)N (0≤x≤1)으로 구성될 수 있다. 여기서, Al 함량을 의미하는 x 값이 커짐에 따라 발광 구조물(120)의 저항도 커질 수 있으며, 발광 구조물(120)의 전류 분산 및 전류 주입 특성이 저하될 수 있다.For example, when the light emitting structure 120 is composed of a GaN-based compound semiconductor, in order to emit ultraviolet light, the light emitting structure may include Al x Ga (1-x) N (0 ≦ x ≦ 1) containing a large amount of Al. It may be configured as. In this case, as the x value representing the Al content increases, the resistance of the light emitting structure 120 may also increase, and current dispersion and current injection characteristics of the light emitting structure 120 may decrease.

이에 따라, 발광 구조물(120)에서 전류 스프레딩은 활성 영역(RA) 내에서 이루어질 수 있다. 이로써, 본 명세서에서 설명하는 반도체 소자(10)는 리세스(128)를 가지더라도 광 출력을 유지할 수 있다. 뿐만 아니라, 전술한 바와 같이 리세스(128)가 수분 등에 의해 산화가 이루어지는 영역을 리세스(128)의 외측 영역(예컨대, 활성 영역(RA))으로 제한하여, 유효 발광 영역(예로, 비활성 영역(RI))에 위치한 활성층(122)을 산화로부터 보호하여 광 출력을 유지할 수도 있다. 여기서, 유효 발광 영역은 최대 광 출력의 소정의 비율(예컨대, 40%) 이상의 광 출력을 갖는 영역을 의미한다.Accordingly, current spreading in the light emitting structure 120 may be performed in the active region RA. As a result, the semiconductor device 10 described in this specification can maintain the light output even with the recess 128. In addition, as described above, the region where the recess 128 is oxidized due to moisture or the like is limited to the outer region of the recess 128 (for example, the active region RA), so that the effective light emitting region (for example, the inactive region). The active layer 122 positioned at (RI) may be protected from oxidation to maintain light output. Here, the effective light emitting area means an area having a light output of a predetermined ratio (for example, 40%) or more of the maximum light output.

또한, 리세스(128)에 의해 제2 도전형 반도체층(123)의 상면은 제1 상면(123a)와 제2 상면(123b)으로 구획될 수 있다. 제1 상면(123a)은 리세스(128) 내측에 배치되고, 제2 상면(123b)은 리세스(128) 외측에 배치될 수 있다. 제1 상면(123a)과 제2 상면(123b)은 이격 배치되며, 리세스(128)에 의해 전기적으로 분리될 수 있다. In addition, an upper surface of the second conductivity-type semiconductor layer 123 may be divided into a first upper surface 123a and a second upper surface 123b by the recess 128. The first upper surface 123a may be disposed inside the recess 128, and the second upper surface 123b may be disposed outside the recess 128. The first upper surface 123a and the second upper surface 123b are spaced apart from each other, and may be electrically separated by the recess 128.

제1 전극(131)은 메사 식각에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되어 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 특히, 메사 식각에 의한 오목부(127)는 리세스(128)의 외측에 배치되어, 리세스(128)를 감싸도록 배치될 수 있다. The first electrode 131 may be disposed on the first conductive semiconductor layer 121 exposed by mesa etching and may be electrically connected to the first conductive semiconductor layer 121. In particular, the recess 127 by the mesa etching may be disposed outside the recess 128 to surround the recess 128.

또한, 제1 전극(131)은 비교적 원활한 전류 주입 특성을 확보하기 위해 활성층(122)의 저농도층상에 배치될 수 있다. 즉, 제1 전극(131)은 제1 도전형 반도체층(121)의 저농도층의 영역과 인접하게 배치될 수 있다. 제1 도전형 반도체층(121)의 고농도층은 Al의 농도가 높아 전류 확산 특성이 상대적으로 낮기 때문이다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.In addition, the first electrode 131 may be disposed on the low concentration layer of the active layer 122 to ensure a relatively smooth current injection characteristics. That is, the first electrode 131 may be disposed adjacent to the region of the low concentration layer of the first conductivity type semiconductor layer 121. This is because the high concentration layer of the first conductive semiconductor layer 121 has a high Al concentration and a relatively low current diffusion characteristic. However, it is not limited to this structure.

또한, 제1 전극(131)은 리세스(128) 외측에서 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1 전극(131)은 오목부(127)의 저면(127a) 상에 배치될 수 있다. 그리고 제1 전극(131)을 통해 전류가 주입되면, 발광 구조물(120)은 광을 생성할 수 있다. In addition, the first electrode 131 may be disposed on the first conductive semiconductor layer 121 outside the recess 128. For example, the first electrode 131 may be disposed on the bottom 127a of the recess 127. In addition, when a current is injected through the first electrode 131, the light emitting structure 120 may generate light.

제2 전극(132)은 제2 도전형 반도체층(123) 상에 배치되고, 제2 도전형 반도체층(123)과 전기적으로 연결될 수 있다. 또한, 제2 전극(132)은 리세스(128)의 내측에 배치되므로, 활성 영역(RA)과 제1 방향으로 중첩될 수 있다.The second electrode 132 may be disposed on the second conductivity type semiconductor layer 123 and electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer 123. In addition, since the second electrode 132 is disposed inside the recess 128, the second electrode 132 may overlap the active region RA in the first direction.

제1 전극(131)과 제2 전극(132)은 오믹 전극일 수 있다. 제1 전극(131)과 제2 전극(132)은 ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide), IZTO(indium zinc tin oxide), IAZO(indium aluminum zinc oxide), IGZO(indium gallium zinc oxide), IGTO(indium gallium tin oxide), AZO(aluminum zinc oxide), ATO(antimony tin oxide), GZO(gallium zinc oxide), IZON(IZO Nitride), AGZO(Al-Ga ZnO), IGZO(In-Ga ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx/ITO, Ni/IrOx/Au, 또는 Ni/IrOx/Au/ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함하여 형성될 수 있으나, 이러한 재료에 한정되는 않는다.The first electrode 131 and the second electrode 132 may be ohmic electrodes. The first electrode 131 and the second electrode 132 are indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium zinc tin oxide (IZTO), indium aluminum zinc oxide (IZAO), and indium gallium zinc oxide (IGZO). ), Indium gallium tin oxide (IGTO), aluminum zinc oxide (AZO), antimony tin oxide (ATO), gallium zinc oxide (GZO), IZO (IZO Nitride), AGZO (Al-Ga ZnO), IGZO (In-Ga) ZnO), ZnO, IrOx, RuOx, NiO, RuOx / ITO, Ni / IrOx / Au, or Ni / IrOx / Au / ITO, Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, At least one of Ru, Mg, Zn, Pt, Au, and Hf may be formed, but is not limited thereto.

제1 절연층(140)은 발광 구조물(120) 상에 배치되어, 제1 전극(131)을 활성층(122), 제2 도전형 반도체층(123) 및 제2 전극(132)로부터 절연시킬 수 있다. 또한, 제1 절연층(140)은 제2 전극(132)을 활성층(122), 제1 도전형 반도체층(121) 및 제1 전극(131)과 전기적으로 절연시킬 수 있다. The first insulating layer 140 may be disposed on the light emitting structure 120 to insulate the first electrode 131 from the active layer 122, the second conductive semiconductor layer 123, and the second electrode 132. have. In addition, the first insulating layer 140 may electrically insulate the second electrode 132 from the active layer 122, the first conductivity-type semiconductor layer 121, and the first electrode 131.

또한, 제1 절연층(140)은 발광 구조물(120) 상에 일부 배치되어, 제1 도전형 반도체층(121)과 제2 도전형 반도체층(122)을 일부 노출할 수 있다. 이로써, 제1 절연층(140)에 노출된 영역에 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)이 배치될 수 있다.In addition, the first insulating layer 140 may be partially disposed on the light emitting structure 120 to partially expose the first conductive semiconductor layer 121 and the second conductive semiconductor layer 122. As a result, the first electrode 131 and the second electrode 132 may be disposed in an area exposed to the first insulating layer 140.

그리고 제1 절연층(140)은 제1 전극(131) 및 제2 전극(132)이 배치되는 영역을 제외하고 반도체 소자(10)의 공정 중에 가장자리로부터 외부 습기 등이 발광 구조물(120)에 침투하는 것을 방지할 수 있다. 특히, 제1 절연층(140)은 리세스(128) 내에 배치되어 리세스(128)로 오염 물질 등이 침투하는 것은 방지할 수 있다.In addition, the first insulating layer 140 penetrates the light emitting structure 120 from outside of the edges during the process of the semiconductor device 10 except for the region where the first electrode 131 and the second electrode 132 are disposed. Can be prevented. In particular, the first insulating layer 140 may be disposed in the recess 128 to prevent contaminants and the like from penetrating into the recess 128.

또한, 제1 절연층(140)은 리세스(128) 내에 위치하여 활성 영역(RA)의 활성층(122)과 비활성 영역(RI)의 활성층(122) 간에 절연을 유지할 수 있다. In addition, the first insulating layer 140 may be disposed in the recess 128 to maintain insulation between the active layer 122 of the active region RA and the active layer 122 of the inactive region RI.

또한, 제1 절연층(140)은 SiO2, SixOy, Si3N4, SixNy, SiOxNy, Al2O3, TiO2, AlN 등으로 이루어진 군에서 적어도 하나가 선택되어 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 제1 절연층(140)은 단층 또는 다층으로 형성될 수 있다. 예시적으로 제1 절연층(140)은 Si 산화물이나 Ti 화합물을 포함하는 다층 구조의 DBR(distributed Bragg reflector)일 수도 있다. 그러나, 반드시 이에 한정하지 않고 제1 절연층(140)은 다양한 반사 구조를 포함할 수 있다.In addition, the first insulating layer 140 may be formed by selecting at least one selected from the group consisting of SiO 2 , SixOy, Si 3 N 4 , SixNy, SiOxNy, Al 2 O 3 , TiO 2 , AlN, and the like. I never do that. The first insulating layer 140 may be formed in a single layer or multiple layers. For example, the first insulating layer 140 may be a distributed Bragg reflector (DBR) having a multilayer structure including a Si oxide or a Ti compound. However, the present invention is not limited thereto, and the first insulating layer 140 may include various reflective structures.

또한, 제1 절연층(140)이 반사기능을 수행하는 경우, 활성층(122)에서 상부 또는 측면을 향해 방출되는 광을 상향 반사시켜 광 추출 효율을 향상시킬 수 있다. In addition, when the first insulating layer 140 performs a reflective function, the light extraction efficiency may be improved by reflecting upward the light emitted from the active layer 122 toward the top or the side.

그리고 제1 패드(151)는 제1 전극(131) 상에 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 패드(151)는 제1 전극(131)의 상면을 덮고 제1 절연층(140)의 일부를 덮도록 배치될 수 있다. The first pad 151 may be disposed on the first electrode 131. In detail, the first pad 151 may be disposed to cover the top surface of the first electrode 131 and to cover a portion of the first insulating layer 140.

또한, 제1 절연층(140)은 제2 도전형 반도체층(123)의 제1 상면(123a) 상에 일부 배치될 수 있다. 그리고 제1 절연층(140)은 제2 도전형 반도체층(123)의 제1 상면(123a)에서 제1 리세스(128), 제2 상면(123b) 그리고 오목부(127)를 따라 연장 배치될 수 있다. 즉, 제1 절연층(140)은 활성 영역(RA)에서 리세스(128)를 따라 연장하여 배치될 수 있다. 그리고 제1 절연층(140)은 오목부(127)의 저면(127b)까지 연장 배치될 수 있다. 이에 따라, 제1 절연층(140)은 활성 영역(RA)과 수직 방향으로 일부 중첩될 수 있다. 또한, 제1 절연층(140)은 리세스(128)와 수직 방향으로 중첩되도록 배치되며, 비활성 영역(RI)의 일부와도 수직 방향으로 중첩되도록 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 리세스(128)에 의해 노출된 활성층(122)으로 습기 등이 침투하는 것을 방지하면서 활성 영역(RA)의 활성층(122)에서 발생한 광이 측면으로 방출되더라도 용이하게 반사할 수 있다. 뿐만 아니라, 비활성 영역(RI)의 활성층(122)도 외부 습기 등으로부터 용이하게 보호하여, 비활성 영역(RI)의 활성층(122)과 제1 도전형 반도체층(121)을 통과하여 활성 영역(RA)의 활성층(122)으로 산화가 이동하는 현상을 방지할 수 있다.In addition, the first insulating layer 140 may be partially disposed on the first upper surface 123a of the second conductive semiconductor layer 123. The first insulating layer 140 extends along the first recess 128, the second upper surface 123b, and the recess 127 on the first upper surface 123a of the second conductive semiconductor layer 123. Can be. That is, the first insulating layer 140 may extend along the recess 128 in the active region RA. The first insulating layer 140 may extend to the bottom 127b of the recess 127. Accordingly, the first insulating layer 140 may partially overlap the active region RA in the vertical direction. In addition, the first insulating layer 140 may be disposed to overlap the recess 128 in the vertical direction, and may also be disposed to overlap the portion of the non-active area RI in the vertical direction. By such a configuration, it is possible to easily reflect the light generated in the active layer 122 of the active region RA even if it is emitted laterally while preventing moisture or the like from penetrating into the active layer 122 exposed by the recess 128. have. In addition, the active layer 122 of the inactive region RI is also easily protected from external moisture and the like, and passes through the active layer 122 and the first conductivity-type semiconductor layer 121 of the inactive region RI. Oxidation migration to the active layer 122 of the can be prevented.

그리고 제1 패드(151)는 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제1 패드(151)는 Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.The first pad 151 may be made of a conductive material. For example, the first pad 151 may include at least one of Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, and Hf. However, it is not limited to these materials.

또한, 제2 패드(152)는 제2 전극(132) 상에 배치될 수 있다. 그리고 반도체 소자(10)의 하면으로부터 제1 패드(151)의 상면과 제2 패드(152)의 상면이 동일한 위치에 배치될 수 있다. 다만, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다. 즉, 제1 패드(151)와 제2 패드(152)의 두께가 조절될 수 있다. 예컨대, 제1 패드(151)의 상면과 제2 패드(152)의 상면의 높이 차이를 최소화하여, 제1 패드(151)과 제2 패드(152)을 본딩하는 경우 보이드(void) 발생을 감소시킬 수 있다.In addition, the second pad 152 may be disposed on the second electrode 132. The upper surface of the first pad 151 and the upper surface of the second pad 152 may be disposed at the same position from the lower surface of the semiconductor device 10. However, it is not limited to this structure. That is, the thicknesses of the first pad 151 and the second pad 152 may be adjusted. For example, by minimizing the height difference between the top surface of the first pad 151 and the top surface of the second pad 152, the occurrence of voids is reduced when the first pad 151 and the second pad 152 are bonded. You can.

특히, 제2 패드(152)는 적어도 일부가 리세스(128)와 제1 방향으로 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 패드(152)는 박리 시에 활성 영역(RA)의 활성층(122)을 외부 습기 등으로부터 용이하게 보호할 수 있다. 뿐만 아니라, 제2 패드(152)가 리세스(128)로 연장되어 배치됨에 따라 제2 패드를 통한 열방출이 용이하므로 열에 의한 박리 현상을 용이하게 방지할 수 있다. 이에 대해서는 이하 도 3a,b에서 자세히 설명한다.In particular, at least a portion of the second pad 152 may overlap the recess 128 in the first direction. By this configuration, the second pad 152 can easily protect the active layer 122 of the active region RA from external moisture or the like at the time of peeling. In addition, since the second pad 152 is disposed to extend to the recess 128, heat dissipation through the second pad is easy, and thus a peeling phenomenon due to heat may be easily prevented. This will be described in detail with reference to FIGS. 3A and 3B.

또한, 제2 패드(152)는 제1 절연층(140) 상에 일부 배치될 수 있다. 그리고 제2 패드(152)는 제1 패드(151)와 같이 전도성 물질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 패드(152)는 Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, Hf 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.In addition, the second pad 152 may be partially disposed on the first insulating layer 140. The second pad 152 may be made of a conductive material like the first pad 151. For example, the second pad 152 may include at least one of Ag, Ni, Cr, Ti, Al, Rh, Pd, Ir, Sn, In, Ru, Mg, Zn, Pt, Au, and Hf. However, it is not limited to these materials.

제2 절연층(160)은 발광 구조물(120), 제1 절연층(140), 제1 패드(151) 및 제2 패드(152) 상에 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 절연층(160)은 외부로부터 반도체 소자(10)를 보호할 수 있다.The second insulating layer 160 may be disposed on the light emitting structure 120, the first insulating layer 140, the first pad 151, and the second pad 152. By such a configuration, the second insulating layer 160 may protect the semiconductor device 10 from the outside.

구체적으로, 제2 절연층(160)은 제1 패드(151)를 일부 노출하도록 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 절연층(160)은 제1 패드(151)가 일부 노출되도록 제1 패드(151) 상에 일부 배치될 수 있다. 이로써, 노출된 제1 패드(151)는 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.In detail, the second insulating layer 160 may be disposed to partially expose the first pad 151. Accordingly, the second insulating layer 160 may be partially disposed on the first pad 151 to partially expose the first pad 151. As a result, the exposed first pad 151 may be electrically connected to the outside.

또한, 제2 절연층(160)은 제2 패드(152)가 일부 노출되도록 제2 패드(152) 상에 일부 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 절연층(160)은 제1 관통홀(h1)을 포함할 수 있다. 제1 관통홀(h1)은 제2 패드(152) 상에 배치되어 제2 패드(152)의 상면 일부가 노출될 수 있다. 그리고 노출된 제2 패드(152)는 외부와 전기적으로 연결될 수 있다. In addition, the second insulating layer 160 may be partially disposed on the second pad 152 so that the second pad 152 is partially exposed. For example, the second insulating layer 160 may include a first through hole h1. The first through hole h1 may be disposed on the second pad 152 to expose a portion of the upper surface of the second pad 152. The exposed second pad 152 may be electrically connected to the outside.

또한, 제2 절연층(160)은 일부가 리세스(128)와 제1 방향으로 중첩될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 리세스(128)는 제1 절연층(140), 제2 패드(152) 및 제2 절연층(160)에 의해 보호되므로, 일 실시예에 따른 반도체 소자는 박리와 습기에 산화되어 광 출력이 저하되는 것은 방지할 수 있다.In addition, a portion of the second insulating layer 160 may overlap the recess 128 in the first direction. By such a configuration, the recess 128 is protected by the first insulating layer 140, the second pad 152, and the second insulating layer 160, so that the semiconductor device according to the embodiment is resistant to peeling and moisture. The oxidation can be prevented from lowering the light output.

또한, 제2 절연층(160)은 투명하고, 절연성 재질로 이루어질 수 있다. 예컨대, 제2 절연층(160)은 SiO2, SiOx, SiOxNy, Si3N4, Al2O3, 또는 TiO2중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이러한 재질에 한정되는 것은 아니다.In addition, the second insulating layer 160 may be made of a transparent and insulating material. For example, the second insulating layer 160 may include at least one of SiO 2 , SiO x , SiO x N y , Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , or TiO 2 , but is not limited thereto. no.

또한, 제2 절연층(160)과 제1 절연층(140)은 서로 동일한 물질로 이루어질 수 있고, 서로 다른 물질로 이루어질 수 있다. 그리고 제1 절연층(140) 상에 제2 패드(152) 그리고 제2 절연층(160)이 배치되므로 제1 절연층(140)에 형성된 결함이 제2 절연층(160)으로 전파되기 어려워, 제2 절연층(160)은 제1 절연층(140)과 제2 절연층(160) 사이의 계면이 결함의 전파를 차폐하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the second insulating layer 160 and the first insulating layer 140 may be made of the same material, or may be made of different materials. Since the second pad 152 and the second insulating layer 160 are disposed on the first insulating layer 140, defects formed in the first insulating layer 140 are difficult to propagate to the second insulating layer 160. In the second insulating layer 160, an interface between the first insulating layer 140 and the second insulating layer 160 may serve to shield propagation of defects.

또한, 제1 절연층(140)과 제2 절연층(141)은 공정 과정에서 열에 의해 용융되어 하나의 층으로 이루어지거나, 적어도 일부 영역에서 제1 절연층(140)과 제2 절연층(141) 사이의 계면이 존재하지 않을 수 있다. 이에 따라, TEM(Transmission electron microscopy) 등을 이용하여 관찰하더라도 제1 절연층(140)과 제2 절연층(141) 사이의 계면은 적어도 일부 영역에서 하나의 층으로 보일 수 있다. 또한, 제1 절연층(140)과 제2 절연층(141)은 단일 공정으로 이루어질 수도 있다.In addition, the first insulating layer 140 and the second insulating layer 141 are melted by heat in the process to form a single layer, or at least in some areas, the first insulating layer 140 and the second insulating layer 141. There may be no interface between). Accordingly, even when observed using transmission electron microscopy (TEM), the interface between the first insulating layer 140 and the second insulating layer 141 may be seen as one layer in at least some regions. In addition, the first insulating layer 140 and the second insulating layer 141 may be formed in a single process.

반도체 소자의 광학적, 전기적 신뢰성이 저하되거나 반도체 소자의 공정 시간이 길어짐에 따라 반도체 소자의 단가가 높아지는 문제점을 개선할 수 있다.As the optical and electrical reliability of the semiconductor device decreases or the processing time of the semiconductor device increases, the problem that the cost of the semiconductor device increases.

도 3a는 도 2에서 K부분의 확대도이고, 도 3b는 도 3a에서 L부분의 확대도이다.3A is an enlarged view of a portion K in FIG. 2, and FIG. 3B is an enlarged view of a portion L in FIG. 3A.

도 3a을 참조하면, 리세스(128)는 최하부에 위치하는 바닥면(128b), 바닥면(128b) 내측에 배치되는 내측 경사면(128a) 및 바닥면(128b) 외측에 배치되는 외측 경사면(128c)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3A, the recess 128 includes a bottom surface 128b positioned at the bottom, an inner inclined surface 128a disposed inside the bottom surface 128b, and an outer inclined surface 128c disposed outside the bottom surface 128b. ) May be included.

바닥면(128b)은 노출된 제1 도전형 반도체층(121) 중 활성층(122) 또는 제2 도전형 반도체층(123)의 가장자리 내측에서 최하부에 위치할 수 있다.The bottom surface 128b may be located at the bottom of the edge of the active layer 122 or the second conductive semiconductor layer 123 of the exposed first conductive semiconductor layer 121.

그리고 내측 경사면(128a)은 바닥면(128b) 내측에 배치되며 바닥면(128b)에서 제2 도전형 반도체층(123) 상면으로 연장될 수 있다. 예컨대, 내측 경사면(128a)은 바닥면(128b)에서 제2 도전형 반도체층(123) 상면 중 제1 상면(123a)로 연장될 수 있다. 즉, 내측 경사면(128a)은 바닥면(128b)의 내측에 위치한 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)의 측면을 따라 배치될 수 있다.The inner inclined surface 128a may be disposed inside the bottom surface 128b and may extend from the bottom surface 128b to the top surface of the second conductive semiconductor layer 123. For example, the inner inclined surface 128a may extend from the bottom surface 128b to the first upper surface 123a of the upper surface of the second conductive semiconductor layer 123. That is, the inner inclined surface 128a may be disposed along side surfaces of the first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123 positioned inside the bottom surface 128b.

외측 경사면(128c)은 바닥면(128b) 외측에 배치되며 바닥면(128b)에서 제2 도전형 반도체층(123) 상면으로 연장될 수 있다. 예컨대, 외측 경사면(128c)은 바닥면(128b)에서 제2 도전형 반도체층(123) 상면 중 제2 상면(123b)로 연장될 수 있다. 또한, 외측 경사면(128c)은 바닥면(128b)의 외측에 위치한 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)의 측면을 따라 배치될 수 있다. 그리고 외측 경사면(128c)은 바닥면(128b)를 기준으로 내측 경사면(128a)와 대칭으로 배치될 수 있다. 즉, 외측 경사면(128c)는 내측 경사면(128a)과 대향하며, 바닥면(128b)과 연결될 수 있다.The outer inclined surface 128c may be disposed outside the bottom surface 128b and may extend from the bottom surface 128b to the top surface of the second conductive semiconductor layer 123. For example, the outer inclined surface 128c may extend from the bottom surface 128b to the second upper surface 123b of the upper surface of the second conductive semiconductor layer 123. In addition, the outer inclined surface 128c may be disposed along side surfaces of the first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123 located outside the bottom surface 128b. The outer inclined surface 128c may be disposed symmetrically with the inner inclined surface 128a based on the bottom surface 128b. That is, the outer inclined surface 128c may face the inner inclined surface 128a and may be connected to the bottom surface 128b.

그리고, 제2 패드(152)는 리세스(128)와 제1 방향으로 적어도 일부 중첩되도록 리세스(128) 상에 배치될 수 있다. 실시예로, 제2 패드(152)는 제2 전극(132) 상에 배치되어 제2 방향으로 연장되어, 리세스(128) 외측에도 배치될 수 있다. 즉, 제2 패드(152)는 제2 도전형 반도체층(123)의 제2 상면(123b)의 최외측으로부터 이격 거리(d)를 가지면서 이격 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 패드(152)의 일단부는 리세스(128)와 오목부(127) 사이에 배치될 수 있다 그리고 이격 거리(d)는 3㎛ 내지 7㎛일 수 있다. 상기 이격 거리(d)가 3㎛보다 작은 경우 공정이 어렵고, 이격 거리가 7㎛이상인 경우 저항이 증가하며 광 추출이 저하되는 문제가 존재한다.The second pad 152 may be disposed on the recess 128 to at least partially overlap the recess 128 in the first direction. In some embodiments, the second pad 152 may be disposed on the second electrode 132 to extend in the second direction, and may be disposed outside the recess 128. That is, the second pad 152 may be spaced apart from the outermost side of the second upper surface 123b of the second conductive semiconductor layer 123 while having a distance d. For example, one end of the second pad 152 may be disposed between the recess 128 and the recess 127 and the separation distance d may be 3 μm to 7 μm. If the separation distance (d) is less than 3㎛ process is difficult, if the separation distance is 7㎛ or more there is a problem that the resistance is increased and light extraction is reduced.

이러한 구성에 의하여, 제2 패드(152)가 리세스(128) 외측으로 일부 연장되어 배치됨에 따라 제2 패드를 통한 열 방출이 용이하므로 열에 의한 팽창으로 발생하는 박리 문제를 해결할 수 있다. 그리고 제2 패드(152)는 열에 의해 제2 패드(152)가 박리되는 것을 방지하여 활성 영역의 활성층(122)을 외부 습기 등으로부터 용이하게 보호할 수 있다.In this configuration, as the second pad 152 is partially extended to the outside of the recess 128, heat dissipation through the second pad is easy, and thus a peeling problem caused by thermal expansion may be solved. In addition, the second pad 152 may prevent the second pad 152 from being peeled off by heat, thereby easily protecting the active layer 122 of the active region from external moisture.

리세스(128)의 최대 폭(W1)은 1.5㎛ 내지 4.5㎛일 수 있고, 제2 패드(152)는 리세스(128)의 최내측부로부터 제2 방향으로 최대 폭(W5)이 2.5㎛ 내지 7.5㎛일 수 있다. 즉, 리세스(128)의 최대 폭(W1)과 제2 패드(152)가 리세스(128)의 최대측으로부터 제2 방향으로 최대 폭(W5) 간의 폭의 비가 1:0.5 내지 1:5일 수 있다. 상기 폭의 비가 1:0.5보다 작은 경우에 박리가 발생하고 제2 패드를 통한 내습성 향상이 저하되는 문제가 존재한다. 또한, 상기 폭의 비가 1:5보다 큰 경우에 제2 패드에 의하여 광 출력이 저하되는 문제가 존재한다.The maximum width W1 of the recess 128 may be 1.5 μm to 4.5 μm, and the second pad 152 may have a maximum width W5 of 2.5 μm to the second direction from the innermost portion of the recess 128. 7.5 μm. That is, the ratio of the width between the maximum width W1 of the recess 128 and the maximum width W5 of the second pad 152 in the second direction from the maximum side of the recess 128 is 1: 0.5 to 1: 5. Can be. When the ratio of the width is smaller than 1: 0.5, peeling occurs and there is a problem that the improvement of moisture resistance through the second pad is lowered. In addition, there is a problem that the light output is lowered by the second pad when the width ratio is larger than 1: 5.

또한, 상술한 바와 같이 제2 패드(152)는 리세스(128) 상부로 다양한 위치까지 연장하여 배치될 수 있다. 실시예로, 제2 패드(152)는 리세스(128)의 내측 경사면(128a)까지 연장하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 패드(152)의 일단부는 내측 경사면(128a) 상에 위치할 수 있다. 또 다른 실시예로, 제2 패드(152)는 리세스(128)의 바닥면(128b)까지 연장하여 배치될 수 있다(도 6 참조). 이에 따라, 제2 패드(152)의 일단부는 바닥면(128b) 상에 위치할 수 있다. 또 다른 실시예로, 제2 패드(152)는 내측 경사면(128a) 및 바닥면(128b)을 지나 외측 경사면(128c)까지 연장하여 배치될 수 있다. 이에 따라, 제2 패드(152)의 일단부는 외측 경사면(128c) 상에 위치할 수 있다. 뿐만 아니라, 또 다른 실시예로, 제2 패드(152)는 내측 경사면(128a), 바닥면(128b) 및 외측 경사면(128c)를 지나 비활성 영역(RI)의 제2 도전형 반도체층(123) 상부까지 연장될 수 있다. 이에 따라, 제2 패드(152)의 일단부는 비활성 영역(RI)의 제2 도전형 반도체층(123) 상부에 위치할 수 있다. 이와 같이, 본 명세서에서 설명하는 반도체 소자는 반도체 소자의 내습성, 저항 등에 대응하여 상술한 바와 같이 다양한 실시예로 구현될 수 있다.In addition, as described above, the second pad 152 may be disposed to extend to the various positions above the recess 128. In an embodiment, the second pad 152 may extend to the inner inclined surface 128a of the recess 128. Accordingly, one end of the second pad 152 may be located on the inner inclined surface 128a. In another embodiment, the second pad 152 may extend to the bottom surface 128b of the recess 128 (see FIG. 6). Accordingly, one end of the second pad 152 may be located on the bottom surface 128b. In another embodiment, the second pad 152 may extend beyond the inner inclined surface 128a and the bottom surface 128b to the outer inclined surface 128c. Accordingly, one end of the second pad 152 may be located on the outer inclined surface 128c. In addition, in another embodiment, the second pad 152 may pass through the inner inclined surface 128a, the bottom surface 128b, and the outer inclined surface 128c to form the second conductive semiconductor layer 123 of the inactive region RI. It can extend to the top. Accordingly, one end of the second pad 152 may be located above the second conductive semiconductor layer 123 of the inactive region RI. As described above, the semiconductor device described herein may be implemented in various embodiments as described above corresponding to moisture resistance and resistance of the semiconductor device.

도 3b를 참조하면, 제1 전극(131)은 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(131)은 일면에 형성된 제1 홈(131a)을 포함할 수 있다. 일반 가시광 발광소자와 달리 자외선 발광소자의 경우 오믹을 위해 전극을 고온에서 열처리할 필요가 있다. 예시적으로 제1 전극(131) 및/또는 제2 전극(132)은 약 600℃ 내지 900℃에서 열처리할 수 있고, 이 과정에서 제1 전극(131)의 표면에는 산화막(OX1)이 형성될 수 있다. 산화막(OX1)은 저항층으로 작용할 수 있으므로 동작 전압이 상승할 수 있다.Referring to FIG. 3B, the first electrode 131 may be electrically connected to the first conductive semiconductor layer 121. The first electrode 131 may include a first groove 131a formed on one surface thereof. Unlike general visible light emitting devices, an ultraviolet light emitting device needs to heat-treat an electrode at high temperature for ohmic. For example, the first electrode 131 and / or the second electrode 132 may be heat treated at about 600 ° C. to 900 ° C. In this process, an oxide film OX1 may be formed on the surface of the first electrode 131. Can be. Since the oxide film OX1 may act as a resistive layer, the operating voltage may increase.

산화막(OX1)은 제1 전극(131)을 구성하는 물질이 산화되어 형성될 수 있다. 따라서 제1 전극(131)을 열처리하는 과정에서 제1 전극(131)을 구성하는 물질의 농도 및/또는 질량 퍼센트 등의 성분이 일정하지 못하거나, 제1 전극(131)의 표면이 다른 구성 요소에 의해 균일하지 못한 열이 가해지는 경우 산화막(OX1)의 두께는 불균일하게 형성될 수 있다.The oxide film OX1 may be formed by oxidizing a material constituting the first electrode 131. Therefore, in the process of heat-treating the first electrode 131, components such as concentration and / or mass percent of the material constituting the first electrode 131 are not constant, or components having different surfaces of the first electrode 131. When non-uniform heat is applied, the thickness of the oxide film OX1 may be nonuniformly formed.

따라서, 실시 예에 따른 제1 전극(131)은 일면에 제1 홈(131a)을 형성하여 산화막(OX1)을 제거할 수 있다. 이 과정에서 제1 홈(131a)을 둘러싸는 돌기부(131b)가 형성될 수 있다.Therefore, the first electrode 131 according to the exemplary embodiment may form the first groove 131a on one surface thereof to remove the oxide film OX1. In this process, the protrusion 131b surrounding the first groove 131a may be formed.

제1 전극(131)을 열처리하는 과정에서 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 사이로 노출되는 제1 도전형 반도체층(121)의 측면, 활성층(122)의 측면, 및 제2 도전형 반도체층(123)의 측면 중 적어도 일부 영역에서 산화 및/또는 부식이 발생할 수 있다. The side surface of the first conductivity type semiconductor layer 121, the side surface of the active layer 122, and the second conductivity exposed between the first electrode 131 and the second electrode 132 during the heat treatment of the first electrode 131. Oxidation and / or corrosion may occur in at least some regions of the side surfaces of the type semiconductor layer 123.

그러나, 실시 예에 따르면, 제1 절연층(140)은 제2 도전형 반도체층(123) 상면의 일부 영역에서 연장되어 활성층(122)의 측면 및 제1 도전형 반도체층(121)의 일부 영역까지 배치될 수 있다. 또한, 제1 절연층(140)은 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 사이에서 제1 도전형 반도체층(121)의 측면, 활성층(122)의 측면, 제2 도전형 반도체층(123)의 측면에 배치될 수 있다.However, according to the embodiment, the first insulating layer 140 extends from a portion of the upper surface of the second conductive semiconductor layer 123 so that the side surface of the active layer 122 and a portion of the first conductive semiconductor layer 121 are formed. Can be placed up to. In addition, the first insulating layer 140 may have a side surface of the first conductive semiconductor layer 121, a side surface of the active layer 122, and a second conductive semiconductor layer between the first electrode 131 and the second electrode 132. It may be disposed on the side of the (123).

따라서, 제1 전극(131)을 열처리시 제1 절연층(140)에 의해 제1 도전형 반도체층(121)의 측면, 활성층(122)의 측면, 제2 도전형 반도체층(123)의 측면 중 적어도 일부 영역이 부식되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, when the first electrode 131 is heat-treated, the first insulating layer 140 may have a side surface of the first conductive semiconductor layer 121, a side surface of the active layer 122, and a side surface of the second conductive semiconductor layer 123. At least some of the regions can be prevented from corroding.

뿐만 아니라, 제1 절연층(140)은 리세스(128)에 의해 노출되는 반도체 구조물(120)의 각 측면을 산화로부터 보호할 수 있다.In addition, the first insulating layer 140 may protect each side of the semiconductor structure 120 exposed by the recess 128 from oxidation.

그리고 제1 전극(131)을 전체적으로 에칭하는 경우 인접 배치된 제1 절연층(140)까지 식각될 수 있는 문제가 있다. 따라서, 실시 예는 제1 전극(131)의 일부 영역에만 에칭을 수행함으로써 테두리 영역이 잔존하여 돌기부(131b)를 형성할 수 있다. 돌기부(131b)의 상면 폭(d3)은 1um 내지 10um일 수 있다. 폭(d3)이 1um 이상인 경우 제1 절연층(140)이 식각되는 것을 방지할 수 있으며, 폭(d3)이 10um 이하인 경우 제1 홈의 면적이 증가하여 산화막이 제거된 영역을 증가시킴으로써 저항이 되는 표면적을 줄일 수 있다. In addition, when the first electrode 131 is etched as a whole, there may be a problem that the first insulating layer 140 may be etched up adjacently. Therefore, in some embodiments, the edge region may remain to form the protrusion 131b by etching only a portion of the first electrode 131. The upper surface width d3 of the protrusion 131b may be 1 μm to 10 μm. When the width d3 is greater than or equal to 1 μm, the first insulating layer 140 may be prevented from being etched. When the width d3 is less than or equal to 10 μm, the area of the first groove is increased to increase an area from which the oxide film is removed, thereby increasing resistance. Can reduce the surface area.

예시적으로 제1 전극(131)의 일부 영역에 제1 홈(131a)을 형성하는 경우, 포토 레지스트(Photo Resist)를 배치하고 노광 공정을 거져 포토 레지스트로 구성되는 마스크를 배치할 수 있다. 마스크는 상면과 하면 사이의 측면이 기판의 저면에 대하여 경사각을 가질 수 있다. 따라서 마스크의 경사각을 조절하여 제1 전극(131)의 돌기부(131b)의 일부 영역도 에칭될 수 있기 때문에 돌기부(131b) 상에 형성된 산화막(OX1)의 두께가 불균일하게 배치될 수도 있다. 경우에 따라, 제1 전극(131)의 돌기부(131b) 및 측면에 잔존하는 산화막을 일부 제거할 수도 있다. For example, when the first groove 131a is formed in a portion of the first electrode 131, a photoresist may be disposed and a mask formed of the photoresist may be disposed through an exposure process. The side surface of the mask may have an inclination angle with respect to the bottom surface of the substrate. Accordingly, since a partial region of the protrusion 131b of the first electrode 131 may be etched by adjusting the inclination angle of the mask, the thickness of the oxide film OX1 formed on the protrusion 131b may be unevenly disposed. In some cases, a portion of the oxide film remaining on the protrusion 131b and the side surface of the first electrode 131 may be removed.

제1 패드(151)는 제1 전극(131)상에 배치될 수 있다. 이때, 제1 패드(151)는 제1 홈(131a)에 배치되는 제1 요철부(151a)를 포함할 수 있다. 이러한 구성에 의하면 제1 패드(151)과 제1 전극(131)의 전기적 연결이 개선되어 동작 전압이 낮아질 수 있다. 만약 제1 전극(131)에 제1 홈(131a)이 없는 경우 산화막이 제거되지 않아 제1 패드(151)과 제1 전극(131) 사이의 저항이 상승할 수 있다.The first pad 151 may be disposed on the first electrode 131. In this case, the first pad 151 may include a first uneven portion 151a disposed in the first groove 131a. According to this configuration, the electrical connection between the first pad 151 and the first electrode 131 may be improved, thereby lowering the operating voltage. If there is no first groove 131a in the first electrode 131, the oxide layer may not be removed, and thus the resistance between the first pad 151 and the first electrode 131 may increase.

제1 패드(151)는 제1 전극(131)의 측면을 덮을 수 있다. 따라서, 제1 패드(151)과 제1 전극(131)의 접촉 면적이 넓어지므로 동작 전압이 더 낮아질 수 있다. 또한, 제1 패드(151)이 제1 전극(131)의 측면을 덮으므로 외부에서 침투하는 수분이나 기타 오염 물질로부터 제1 전극(131)을 보호할 수 있다. 따라서, 반도체 소자의 신뢰성이 개선될 수 있다.The first pad 151 may cover the side surface of the first electrode 131. Therefore, since the contact area between the first pad 151 and the first electrode 131 becomes wider, the operating voltage may be lowered. In addition, since the first pad 151 covers the side surface of the first electrode 131, the first electrode 131 may be protected from moisture or other contaminants penetrating from the outside. Therefore, the reliability of the semiconductor device can be improved.

제1 패드(151)는 제1 절연층(140)과 제1 전극(131) 사이의 이격 영역(d2)에 배치되는 제2 요철부(151b)를 포함할 수 있다. 제2 요철부(151b)는 제1 도전형 반도체층(121)과 직접 접촉할 수 있다. 따라서, 제1 도전형 반도체층(121)으로 주입되는 전류를 좀 더 균일하게 분산시키는 효과를 가질 수 있다. 이때, 제1 패드(151)이 제1 도전형 반도체층(121)과 직접 접하는 경우 제1 패드(151)과 제1 도전형 반도체층(121) 사이의 저항이 제1 전극(131)과 제1 도전형 반도체층(121) 사이의 저항보다 클 수 있다. 이격 영역(d2)의 폭은 약 1um 내지 10um일 수 있다.The first pad 151 may include a second uneven portion 151b disposed in the separation area d2 between the first insulating layer 140 and the first electrode 131. The second uneven portion 151b may directly contact the first conductive semiconductor layer 121. Therefore, the current injected into the first conductivity-type semiconductor layer 121 may be more uniformly dispersed. In this case, when the first pad 151 is in direct contact with the first conductivity-type semiconductor layer 121, the resistance between the first pad 151 and the first conductivity-type semiconductor layer 121 may be reduced by the first electrode 131 and the first electrode. It may be greater than the resistance between the one conductive semiconductor layer 121. The width of the spaced area d2 may be about 1 μm to about 10 μm.

제1 패드(151)는 제1 절연층(140)의 상부로 연장된 제1 영역(d1)을 가질 수 있다. 따라서, 제1 패드(151)의 전체 면적이 증가하여 동작 전압이 낮아질 수 있다.The first pad 151 may have a first region d1 extending above the first insulating layer 140. Therefore, the total area of the first pad 151 may be increased to lower the operating voltage.

제1 패드(151)이 제1 절연층(140)의 상부로 연장되지 않는 경우, 제1 절연층(140)의 끝단이 들떠 제1 도전형 반도체층(121)과 떨어질 수 있다. 따라서, 그 틈으로 외부의 습기 및/또는 기타 오염 물질이 유입될 수 있다. 그 결과, 제1 도전형 반도체층(121)의 측면, 활성층(122)의 측면, 제2 도전형 반도체층(123)의 측면 중 적어도 일부 영역이 부식 또는 산화될 수 있다.When the first pad 151 does not extend above the first insulating layer 140, an end of the first insulating layer 140 may be raised to be separated from the first conductive semiconductor layer 121. Accordingly, external moisture and / or other contaminants may enter the gaps. As a result, at least some regions of the side surface of the first conductive semiconductor layer 121, the side surface of the active layer 122, and the side surface of the second conductive semiconductor layer 123 may be corroded or oxidized.

이때, 제4 영역(d4)의 전체 면적과 제1 영역(d1)의 전체 면적의 비(d4:d1)는 1:0.15 내지 1:1 일 수 있다. 제1 영역(d1)의 전체 면적은 제4 영역(d4)의 전체 면적보다 작을 수 있다. 여기서 제4 영역(d4)은 제1 절연층(140)이 제1, 제2 전극(131, 132)의 사이 영역에서 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치된 영역일 수 있다.In this case, the ratio d4: d1 of the total area of the fourth region d4 and the total area of the first region d1 may be 1: 0.15 to 1: 1. The total area of the first region d1 may be smaller than the total area of the fourth region d4. The fourth region d4 may be a region in which the first insulating layer 140 is disposed on the first conductive semiconductor layer 121 in a region between the first and second electrodes 131 and 132.

그리고 전체 면적의 비(d4:d1)가 1:0.15 이상인 경우 제1 영역(d1)의 면적이 증가하여 제1 절연층(140)의 상부를 덮음으로써 들뜸을 방지할 수 있다. 또한, 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 사이에 배치됨으로써 외부의 습기 또는 오염 물질의 침투를 방지할 수 있다.When the ratio d4: d1 of the total area is 1: 0.15 or more, the area of the first region d1 is increased to cover the upper portion of the first insulating layer 140 to prevent lifting. In addition, by being disposed between the first electrode 131 and the second electrode 132, it is possible to prevent the penetration of external moisture or contaminants.

또한, 전체 면적의 비(d1:d4)가 1:1 이하인 경우에는 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 사이 영역을 충분히 덮을 수 있는 제1 절연층(140)의 면적을 확보할 수 있다. 따라서, 제1 전극(131) 및/또는 제2 전극(132)의 열 처리시 반도체 구조물이 부식되는 것을 방지할 수 있다.In addition, when the ratio d1: d4 of the total area is 1: 1 or less, an area of the first insulating layer 140 that can sufficiently cover an area between the first electrode 131 and the second electrode 132 may be secured. Can be. Therefore, the semiconductor structure may be prevented from being corroded during the heat treatment of the first electrode 131 and / or the second electrode 132.

실시 예에 따르면, 제1 전극(131)과 제2 전극(132) 사이의 영역에서 제2 절연층(160)이 제1 절연층(140) 상에 배치되므로 제1 절연층(140)에 결함이 발생한 경우에도 외부의 습기 및/또는 기타 오염 물질의 침투를 방지할 수 있다.도 4는 도 1에서 BB'로 절단된 단면도이다.According to an embodiment, the second insulating layer 160 is disposed on the first insulating layer 140 in the region between the first electrode 131 and the second electrode 132, so that the first insulating layer 140 is defective. In this case, penetration of external moisture and / or other contaminants can be prevented. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line BB ′ in FIG.

도 4를 참조하면, 전술한 바와 같이 제2 패드(152)는 적어도 일부가 리세스(128) 내에 배치되고, 리세스(128) 상에 제2 패드(152) 및 제2 절연층(160)이 제1 방향으로 중첩되므로, 리세스(128)로 습기 등이 침투하는 것을 용이하게 방지할 수 있다. 그리고 리세스(128) 상에 복수 개의 층 사이에 계면이 존재하여, 계면을 통해 결함이 전파되는 것을 단계적으로 차폐할 수 있다.Referring to FIG. 4, as described above, at least a portion of the second pad 152 is disposed in the recess 128, and the second pad 152 and the second insulating layer 160 are disposed on the recess 128. Since this overlaps in the first direction, penetration of moisture or the like into the recess 128 can be easily prevented. In addition, an interface exists between the plurality of layers on the recess 128 to shield the propagation of defects through the interface in stages.

또한, 제2 절연층(160)은 제1 패드(151) 일부 상에 배치되는 제2 관통홀(h2)을 포함할 수 있다. 제2 관통홀(h2)은 제1 패드(151) 상에 배치되어 제1 패드(151)의 상면 일부가 노출될 수 있고, 노출된 제1 패드(151)는 제2 관통홀(h2)을 통해 외부와 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, the second insulating layer 160 may include a second through hole h2 disposed on a portion of the first pad 151. The second through hole h2 may be disposed on the first pad 151 to expose a portion of the upper surface of the first pad 151, and the exposed first pad 151 may open the second through hole h2. It can be electrically connected to the outside.

도 5는 다른 실시예에 따른 반도체 소자의 평면도이고, 도 6은 도 5에서 CC'로 절단된 단면도이다.5 is a plan view of a semiconductor device according to another exemplary embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line CC ′ of FIG. 5.

도 5 및 도 6을 참조하면, 다른 실시예에 따른 반도체 소자(10a)는 기판, 제1 도전형 반도체층(121), 제2 도전형 반도체층(123), 활성층(122)을 포함하고 기판 상에 배치되는 발광 구조물(120)과, 발광 구조물(120) 상에 일부 배치되는 제1 절연층(140), 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결되는 제1 전극(131)과, 제2 도전형 반도체층(123)과 전기적으로 연결되는 제2 전극(132), 제1 전극(131) 상에 배치되는 제1 패드(151) 및 제2 전극(132) 상에 배치되는 제2 패드(152) 및 제1 패드(151) 및 제2 패드(152)를 일부 덮는 제2 절연층(160)을 포함한다. 또한, 발광 구조물(120)은 리세스(128)와 오목부(127)를 포함할 수 있다. 상술한 바와 같이, 오목부(127)와 리세스(128)는 제2 도전형 반도체층(123) 및 활성층(122)을 관통하고 제1 도전형 반도체층(121)의 일부 영역까지 관통하도록 배치되므로, 오목부(127)와 리세스(128)에 의해 제1 도전형 반도체층(121)은 일부 영역에서 노출될 수 있다.5 and 6, a semiconductor device 10a according to another embodiment may include a substrate, a first conductive semiconductor layer 121, a second conductive semiconductor layer 123, and an active layer 122. A light emitting structure 120 disposed thereon, a first insulating layer 140 partially disposed on the light emitting structure 120, and a first electrode 131 electrically connected to the first conductive semiconductor layer 121; And a second electrode 132 electrically connected to the second conductive semiconductor layer 123, a first pad 151 disposed on the first electrode 131, and a second electrode disposed on the second electrode 132. The second pad 152 and the second insulating layer 160 partially covering the first pad 151 and the second pad 152 are included. In addition, the light emitting structure 120 may include a recess 128 and a recess 127. As described above, the recess 127 and the recess 128 penetrate the second conductive semiconductor layer 123 and the active layer 122 and are disposed to penetrate to a part of the first conductive semiconductor layer 121. Therefore, the first conductivity type semiconductor layer 121 may be exposed in some regions by the recess 127 and the recess 128.

또한, 다른 실시예에 따른 반도체 소자(10a)는 제2 패드(152) 및 제2 절연층(160)을 제외하고, 기판(110), 발광 구조물(120), 제1 절연층(140), 제1 전극(131), 제2 전극(132) 및 제1 패드(151)는 도 1 및 도 2에서 상술한 내용이 동일하게 적용될 수 있다.In addition, except for the second pad 152 and the second insulating layer 160, the semiconductor device 10a according to another embodiment may include the substrate 110, the light emitting structure 120, the first insulating layer 140, The first electrode 131, the second electrode 132, and the first pad 151 may have the same contents described above with reference to FIGS. 1 and 2.

또한, 상술한 바와 마찬가지로 리세스(128)는 최하부에 위치하는 바닥면(128b), 바닥면(128b) 내측에 배치되는 내측 경사면(128a) 및 바닥면(128b) 외측에 배치되는 외측 경사면(128c)을 포함할 수 있다. 그리고 오목부(127)는 상술한 바와 같이 경사면(127a)과 저면(127b)을 포함할 수 있다.In addition, as described above, the recess 128 includes a bottom surface 128b positioned at the bottom, an inner inclined surface 128a disposed inside the bottom surface 128b, and an outer inclined surface 128c disposed outside the bottom surface 128b. ) May be included. The recess 127 may include an inclined surface 127a and a bottom 127b as described above.

바닥면(128b)은 노출된 제1 도전형 반도체층(121) 중 활성층(122) 또는 제2 도전형 반도체층(123)의 가장자리 내측에서 최하부에 위치할 수 있다. 즉, 내측 경사면(128a)은 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)의 측면을 따라 배치될 수 있다. 그리고 외측 경사면(128c)은 바닥면(128b) 외측에 배치되며 바닥면(128b)에서 제2 도전형 반도체층(123) 상면으로 연장될 수 있다. 또한, 외측 경사면(128c)은 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)의 측면을 따라 배치될 수 있다. 또한, 외측 경사면(128c)은 바닥면(128b)를 기준으로 내측 경사면(128a)와 대칭으로 배치될 수 있다.The bottom surface 128b may be located at the bottom of the edge of the active layer 122 or the second conductive semiconductor layer 123 of the exposed first conductive semiconductor layer 121. That is, the inner inclined surface 128a may be disposed along side surfaces of the first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123. The outer inclined surface 128c may be disposed outside the bottom surface 128b and may extend from the bottom surface 128b to the top surface of the second conductive semiconductor layer 123. In addition, the outer inclined surface 128c may be disposed along side surfaces of the first conductive semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductive semiconductor layer 123. In addition, the outer inclined surface 128c may be disposed symmetrically with the inner inclined surface 128a based on the bottom surface 128b.

그리고 제2 패드(152)는 제2 전극(132) 상에 배치되어 리세스(128) 상으로 연장될 수 있다. 즉, 제2 패드(152)는 외측부가 리세스(128) 상에 위치할 수 있다. 또한, 제2 패드(152)는 제2 도전형 반도체층(123)의 제2 상면(123b)의 최외측으로부터 이격 거리(d')를 가지도록 이격 배치될 수 있다. 이러한 구성에 의하여, 제2 패드(152)는 열에 의해 제2 패드(152)가 활성 영역의 활성층(122)을 외부 습기 등으로부터 용이하게 보호할 수 있을 뿐만 아니라, 제2 패드를 통한 열 방출로 박리 현상을 방지할 수 있다.In addition, the second pad 152 may be disposed on the second electrode 132 and extend onto the recess 128. That is, the outer side of the second pad 152 may be located on the recess 128. In addition, the second pad 152 may be spaced apart from the outermost side of the second upper surface 123b of the second conductive semiconductor layer 123 to have a distance d ′. By such a configuration, the second pad 152 is not only able to easily protect the active layer 122 in the active region from external moisture by heat, but also by the heat release through the second pad. Peeling phenomenon can be prevented.

도 7은 도 1의 변형예이다.7 is a modification of FIG. 1.

도 7을 참조하면, 변형예에 따른 반도체 소자(10b)는 제1 범프(171), 복수의 제2 범프(172), 제1 금속 패드(181) 및 제2 금속 패드(182), 마운팅 기판(190)을 더 포함한다.Referring to FIG. 7, a semiconductor device 10b according to a modification may include a first bump 171, a plurality of second bumps 172, a first metal pad 181, a second metal pad 182, and a mounting substrate. 190 further includes.

범프는 제1 범프(171) 및 복수의 제2 범프(172)를 포함할 수 있다. 제1 범프(171)는 제1 패드(151)와 전기적으로 연결되도록 제1 패드(151) 상에 배치될 수 있다. 특히, 제1 범프(171)는 전술한 제2 관통홀 상에 배치될 수 있다.The bump may include a first bump 171 and a plurality of second bumps 172. The first bump 171 may be disposed on the first pad 151 to be electrically connected to the first pad 151. In particular, the first bump 171 may be disposed on the above-described second through hole.

그리고 제2 범프(172)는 제2 패드(152)와 전기적으로 연결되도록 제2 패드(152) 상에 배치될 수 있다. 그리고 제2 범프(172)는 전술한 제1 관통홀 상에 배치될 수 있으며, 복수 개일 수 있다. 다만, 이러한 개수에 한정되는 것은 아니다.The second bump 172 may be disposed on the second pad 152 to be electrically connected to the second pad 152. In addition, the second bump 172 may be disposed on the above-described first through hole, and a plurality of second bumps 172 may be provided. However, it is not limited to this number.

마찬가지로, 제1 범프(171)의 개수는 도시된 바와 같이 한 개일 수 있으나, 실시 예는 제1 범프(171)의 개수를 한정하지 않는다.Similarly, the number of the first bumps 171 may be one as shown, but the embodiment does not limit the number of the first bumps 171.

또한, 복수 개의 제2 범프(172)는 서로 전기적으로 공간적으로 이격된 제2-1 범프(미도시됨) 및 제2-2 범프(미도시됨)를 포함할 수 있다.In addition, the plurality of second bumps 172 may include 2-1 bumps (not shown) and 2-2 bumps (not shown) that are electrically and spaced apart from each other.

발광 구조물(120)과 복수의 범프 사이에 전극층이 배치될 수 있다. 즉, 전극층은 스프레드(spread)층을 포함할 수 있으나, 이러한 구성에 한정되는 것은 아니다.An electrode layer may be disposed between the light emitting structure 120 and the plurality of bumps. That is, the electrode layer may include a spread layer, but is not limited to this configuration.

또한, 제1 금속 패드(181) 및 제2 금속 패드(182)는 각각 전기적 전도성을 갖는 금속 물질로 이루어질 수 있다.In addition, the first metal pad 181 and the second metal pad 182 may be each made of a metal material having electrical conductivity.

그리고 마운팅 기판(190)은 제1 금속 패드(171) 및 제2 금속 패드(172) 하부에 배치되어, 제1 금속 패드(171), 제2 금속 패드(172)을 지지할 수 있다. 마운팅 기판(190)은 기판(110)을 대향하도록 배치될 수 있다. 즉, 마운팅 기판(190)은 기판(110) 아래에 배치될 수 있다. 또한, 마운팅 기판(190)은 예를 들어 AlN, BN, 탄화규소(SiC), GaN, GaAs, Si 등의 반도체 기판으로 이루어질 수 있으며, 이에 국한되지 않고 열전도도가 우수한 반도체 물질 또는 절연성 재질로 이루어질 수도 있다. 또한, 마운팅 기판(190)은 내부에 제너 다이오드 형태의 정전기(ESD:Electro Static Discharge) 방지를 위한 소자가 포함될 수도 있다.In addition, the mounting substrate 190 may be disposed under the first metal pad 171 and the second metal pad 172 to support the first metal pad 171 and the second metal pad 172. The mounting substrate 190 may be disposed to face the substrate 110. That is, the mounting substrate 190 may be disposed below the substrate 110. In addition, the mounting substrate 190 may be formed of, for example, a semiconductor substrate such as AlN, BN, silicon carbide (SiC), GaN, GaAs, Si, and the like, but is not limited thereto, and may be formed of a semiconductor material or an insulating material having excellent thermal conductivity. It may be. In addition, the mounting substrate 190 may include an element for preventing electrostatic discharge (ESD) in the form of a zener diode.

도 8은 실시예에 따른 반도체 소자 패키지의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a semiconductor device package according to an embodiment.

도 8을 참조하면, 실시예에 따른 반도체 소자 패키지(200)는 몸체(205)와, 몸체(205)에 설치된 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)과, 몸체(205)에 설치되어 상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)과 전기적으로 연결되는 반도체 소자(10)와, 형광체(미도시)를 구비하여 상기 반도체 소자(10)를 포위하는 몰딩부재(220)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 8, a semiconductor device package 200 according to an embodiment may be installed on a body 205, a first electrode layer 211 and a second electrode layer 212 provided on a body 205, and a body 205. And a semiconductor element 10 electrically connected to the first electrode layer 211 and the second electrode layer 212, and a molding member 220 including a phosphor (not shown) to surround the semiconductor element 10. It may include.

상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)은 서로 전기적으로 분리되며, 상기 반도체 소자(10)에 전원을 제공하는 역할을 한다. 또한, 상기 제1 전극층(211) 및 제2 전극층(212)은 상기 반도체 소자(10)에서 발생된 빛을 반사시켜 광 효율을 증가시키는 역할을 할 수 있으며, 상기 반도체 소자(10)에서 발생된 열을 외부로 배출시키는 역할을 할 수도 있다.The first electrode layer 211 and the second electrode layer 212 are electrically separated from each other, and serve to provide power to the semiconductor device 10. In addition, the first electrode layer 211 and the second electrode layer 212 may serve to increase light efficiency by reflecting light generated from the semiconductor device 10, and may be generated in the semiconductor device 10. It may also serve to release heat to the outside.

상기 반도체 소자(10)는 일 실시예에 따른 반도체 소자를 예시하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예에 따른 반도체 소자도 적용이 가능하다.The semiconductor device 10 exemplifies a semiconductor device according to an embodiment, but is not limited thereto. The semiconductor device 10 may also be applied to the semiconductor device according to another embodiment.

실시예에 따른 발광소자는 백라이트 유닛, 조명 유닛, 디스플레이 장치, 지시 장치, 램프, 가로등, 차량용 조명장치, 차량용 표시장치, 스마트 시계 등에 적용될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The light emitting device according to the embodiment may be applied to a backlight unit, a lighting unit, a display device, an indicator device, a lamp, a street light, a vehicle lighting device, a vehicle display device, a smart watch, but is not limited thereto.

도 9a 내지 도 9h는 일 실시예에 따른 반도체 소자의 제조 방법을 도시한 도면이다.9A to 9H illustrate a method of manufacturing a semiconductor device according to example embodiments.

도 9a를 참조하면, 기판(110) 및 기판(110) 상에 발광 구조물(120)을 배치할 수 있다. 기판(110)은 투광성 재질을 포함할 수 있다. 예컨대, 기판(110)은 사파이어(Al2O3), SiC, Si, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, 및 Ga203 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 다만, 이러한 재질에 한정되지 않는다. Referring to FIG. 9A, the light emitting structure 120 may be disposed on the substrate 110 and the substrate 110. The substrate 110 may include a light transmissive material. For example, the substrate 110 may include any one of sapphire (Al 2 O 3), SiC, Si, GaN, ZnO, GaP, InP, Ge, and Ga203. However, it is not limited to such a material.

발광 구조물(120)은 기판(110) 상에 배치되는 제1 도전형 반도체층(121), 제1 도전형 반도체층(121) 상에 배치되는 활성층(122) 및 활성층(122) 상에 배치되는 제2 도전형 반도체층(123)을 포함할 수 있다. 즉, 기판(110) 상에 제1 도전형 반도체층(121), 활성층(122) 및 제2 도전형 반도체층(123)이 순차로 적층될 수 있다.The light emitting structure 120 is disposed on the first conductive semiconductor layer 121 disposed on the substrate 110, the active layer 122 disposed on the first conductive semiconductor layer 121, and the active layer 122. The second conductive semiconductor layer 123 may be included. That is, the first conductivity type semiconductor layer 121, the active layer 122, and the second conductivity type semiconductor layer 123 may be sequentially stacked on the substrate 110.

발광 구조물(120)은 유기금속 화학 증착법(Metal Organic Chemical Vapor Deposition; MOCVD), 화학 증착법 (Chemical Vapor Deposition; CVD), 플라즈마 화학 증착법(Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD), 분자선 성장법(Molecular Beam Epitaxy; MBE), 수소화물 기상 성장법(Hydride Vapor Phase Epitaxy; HVPE), 스퍼터링(Sputtering) 등의 방법에 의해 이루어질 수 있다.The light emitting structure 120 may include metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), chemical vapor deposition (CVD), plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD), molecular beam growth (Molecular Beam). Epitaxy (MBE), hydride vapor phase epitaxy (HVPE), sputtering and the like.

도 9b를 참조하면, 발광 구조물(120)은 메사 식각(mesa etching)에 의해 오목부(127)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 발광 구조물(120)에서 경사면(127a)은 식각에 의해 제2 도전형 반도체층(123)의 상면과 경사질 수 있다. 그리고 식각은 습식 식각 또는 건식 식각으로 이루어질 수 있으나, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니다. 그리고 이러한 식각에 의해, 제1 도전형 반도체층(121)이 노출될 수 있다. 또한, 저면(127b)은 경사면(127a)으로부터 연장되며, 제1 도전형 반도체층(121)이 노출된 저면일 수 있다. 또한, 이러한 식각은 경사면(127a)과 저면(127b)이 발광 구조물(120)의 가장자리에 위치하도록 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 9B, the light emitting structure 120 may include a recess 127 by mesa etching. Accordingly, the inclined surface 127a of the light emitting structure 120 may be inclined with the top surface of the second conductive semiconductor layer 123 by etching. The etching may be performed by wet etching or dry etching, but is not limited thereto. In addition, the first conductive semiconductor layer 121 may be exposed by the etching. In addition, the bottom surface 127b may extend from the inclined surface 127a and may be a bottom surface on which the first conductive semiconductor layer 121 is exposed. In addition, the etching may be performed such that the inclined surface 127a and the bottom surface 127b are positioned at the edge of the light emitting structure 120.

도 9c를 참조하면, 발광 구조물(120)에 리세스(128)가 배치될 수 있다. 리세스(128) 는 메사 식각(mesa etching)에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 습식 식각 또는 건식 식각으로 이루어질 수 있으나, 이러한 방식에 한정되는 것은 아니다. 리세스(128)와 상술한 경사면(127a) 및 저면(127b)은 동일 공정으로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Referring to FIG. 9C, a recess 128 may be disposed in the light emitting structure 120. The recess 128 may be formed by mesa etching. In addition, wet etching or dry etching may be performed, but is not limited thereto. The recess 128, the inclined surface 127a and the bottom surface 127b may be formed in the same process, but is not limited thereto.

그리고 이러한 식각에 의하여, 제1 도전형 반도체층(129)은 노출될 수 있다. 또한, 리세스(128)는 상술한 메사 식각이 이루어진 후에 발광 구조물(120) 가장자리에 인접하게 연장되어 이루어질 수 있다.In this way, the first conductivity type semiconductor layer 129 may be exposed. In addition, the recess 128 may be formed to extend adjacent to the edge of the light emitting structure 120 after the aforementioned mesa etching is performed.

도 9d 및 도 9e를 참조하면, 제1 절연층(140)이 발광 구조물(120) 상에 배치될 수 있다. 제1 절연층(140)이 배치된 이후에 후술하는 제1 전극(131)과 제2 전극(132)이 배치되는 영역을 식각을 통해 노출할 수 있다. 그리고 제1 전극(131)과 제2 전극(132)을 형성할 수 있다. 9D and 9E, the first insulating layer 140 may be disposed on the light emitting structure 120. After the first insulating layer 140 is disposed, an area in which the first electrode 131 and the second electrode 132, which will be described later, are disposed may be exposed through etching. In addition, the first electrode 131 and the second electrode 132 may be formed.

즉, 식각에 의해 노출된 제1 도전형 반도체층(121) 상에 제1 전극(131)이 배치되어, 제1 전극(131)이 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극(131)은 E-빔 증착법(E-beam evaporator), 열 증착법(thermal evaporator), MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링(Sputtering) 및 PLD(Pulsed Laser Deposition)법으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.That is, the first electrode 131 may be disposed on the first conductive semiconductor layer 121 exposed by etching, so that the first electrode 131 may be electrically connected to the first conductive semiconductor layer 121. . The first electrode 131 may be formed by an E-beam evaporator, a thermal evaporator, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), a sputtering, and a pulsed laser deposition (PLD) method. However, the present invention is not limited thereto.

그리고 제2 전극(132)은 제2 도전형 반도체층(132) 상에 배치되어, 제2 도전형 반도체층(132)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극(132)은 마찬가지로 E-빔 증착법(E-beam evaporator), 열 증착법(thermal evaporator), MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition), 스퍼터링(Sputtering) 및 PLD(Pulsed Laser Deposition)법으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 다만, 제1 절연층(140), 제1 전극(131), 제2 전극(132)는 형성 순서가 변경될 수 있다. 또한, 제1 전극(131)과 제2 전극(132)은 동일한 공정에 의해 형성될 수 있으나, 이에 한정하지 않고 배치 순서는 다양하게 변경될 수 있다.The second electrode 132 may be disposed on the second conductive semiconductor layer 132 and electrically connected to the second conductive semiconductor layer 132. The second electrode 132 is likewise formed by an E-beam evaporator, a thermal evaporator, a metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), a sputtering and a pulsed laser deposition (PLD) method. But it is not limited thereto. However, the forming order of the first insulating layer 140, the first electrode 131, and the second electrode 132 may be changed. In addition, the first electrode 131 and the second electrode 132 may be formed by the same process, but the present invention is not limited thereto and the arrangement order may be variously changed.

도 9f를 참조하면, 제1 패드(151)는 제1 전극(131) 상에 배치될 수 있다. 제1 패드(151)의 일부는 제1 절연층(140) 상에 배치될 수 있다. 제1 패드(151)는 제1 전극(131)과 전기적으로 연결되어, 제1 전극(131) 및 제1 도전형 반도체층(121)과 전기적 패스를 형성할 수 있다.Referring to FIG. 9F, the first pad 151 may be disposed on the first electrode 131. A portion of the first pad 151 may be disposed on the first insulating layer 140. The first pad 151 may be electrically connected to the first electrode 131 to form an electrical path with the first electrode 131 and the first conductive semiconductor layer 121.

그리고 제2 패드(152)가 리세스(128) 내에 적어도 일부 배치되도록 제2 전극(132)를 상에 배치되어 제2 전극(132)을 덮을 수 있다. 또한, 제1 절연층(140)의 일부 영역 상에 배치될 수 있다. 또한, 제2 패드(152)는 제2 전극(132)과 전기적으로 연결되어 제2 전극(132) 및 제2 도전형 반도체층(123)와 전기적 패스를 형성할 수 있다.In addition, the second electrode 132 may be disposed on the second electrode 132 to cover the second electrode 132 such that the second pad 152 is at least partially disposed in the recess 128. In addition, it may be disposed on a portion of the first insulating layer 140. In addition, the second pad 152 may be electrically connected to the second electrode 132 to form an electrical path with the second electrode 132 and the second conductive semiconductor layer 123.

도 9g를 참조하면, 제2 절연층(160)이 제1 절연층(140), 제1 패드(151) 및 제2 패드(152) 상에 배치될 수 있다. 특히, 제2 절연층(160) 연결 전극(135)이 일부 노출되도록 식각에 의하여 제2 관통홀(h2)이 형성될 수 있다. 또한, 제2 절연층(160)은 제1 패드(151) 및 제2 패드(152)의 일부 영역 상에 배치되어, 제1 패드(151)와 제2 패드(152)는 일부 노출될 수 있다. 그리고 노출된 부분에는 도 7에서 설명한 바와 같이 제1,2 범프, 마운팅 기판 등이 추가적으로 배치될 수 있다. 또한, 제1 패드(151) 및 제2 패드(152)를 배치한 이후에 복수 개의 반도체 소자를 제조하기 위해 다이싱(dicing) 공정이 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 9G, the second insulating layer 160 may be disposed on the first insulating layer 140, the first pad 151, and the second pad 152. In particular, the second through hole h2 may be formed by etching so that the connection electrode 135 of the second insulating layer 160 is partially exposed. In addition, the second insulating layer 160 may be disposed on a portion of the first pad 151 and the second pad 152 so that the first pad 151 and the second pad 152 may be partially exposed. . The first and second bumps and the mounting substrate may be additionally disposed on the exposed portion as described with reference to FIG. 7. In addition, after the first pad 151 and the second pad 152 are disposed, a dicing process may be performed to manufacture a plurality of semiconductor devices.

반도체 소자는 조명 시스템의 광원으로 사용되거나, 영상표시장치의 광원이나 조명장치의 광원으로 사용될 수 있다. 즉, 반도체 소자는 케이스에 배치되어 광을 제공하는 다양한 전자 디바이스에 적용될 수 있다. 예시적으로, 반도체 소자와 RGB 형광체를 혼합하여 사용하는 경우 연색성(CRI)이 우수한 백색광을 구현할 수 있다.The semiconductor device may be used as a light source of an illumination system, or may be used as a light source of an image display device or a light source of an illumination device. That is, the semiconductor element may be applied to various electronic devices disposed in a case and providing light. For example, when the semiconductor device and the RGB phosphor are mixed and used, white light having excellent color rendering (CRI) may be realized.

상술한 반도체 소자는 발광소자 패키지로 구성되어, 조명 시스템의 광원으로 사용될 수 있는데, 예를 들어 영상표시장치의 광원이나 조명 장치 등의 광원으로 사용될 수 있다.The above-described semiconductor device may be configured as a light emitting device package and used as a light source of an illumination system. For example, the semiconductor device may be used as a light source of an image display device or a light source of an illumination device.

영상표시장치의 백라이트 유닛으로 사용될 때 에지 타입의 백라이트 유닛으로 사용되거나 직하 타입의 백라이트 유닛으로 사용될 수 있고, 조명 장치의 광원으로 사용될 때 등기구나 벌브 타입으로 사용될 수도 있으며, 또한 이동 단말기의 광원으로 사용될 수도 있다.When used as a backlight unit of an image display device, it can be used as an edge type backlight unit or a direct type backlight unit, when used as a light source of a lighting device can be used as a luminaire or bulb type, and also used as a light source of a mobile terminal. It may be.

발광 소자는 상술한 발광 다이오드 외에 레이저 다이오드가 있다.The light emitting element includes a laser diode in addition to the light emitting diode described above.

레이저 다이오드는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. 그리고, p-형의 제1 도전형 반도체와 n-형의 제2 도전형 반도체를 접합시킨 뒤 전류를 흘러주었을 때 빛이 방출되는 electro-luminescence(전계발광) 현상을 이용하나, 방출되는 광의 방향성과 위상에서 차이점이 있다. 즉, 레이저 다이오드는 여기 방출(stimulated emission)이라는 현상과 보강간섭 현상 등을 이용하여 하나의 특정한 파장(단색광, monochromatic beam)을 가지는 빛이 동일한 위상을 가지고 동일한 방향으로 방출될 수 있으며, 이러한 특성으로 인하여 광통신이나 의료용 장비 및 반도체 공정 장비 등에 사용될 수 있다.Like the light emitting device, the laser diode may include the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer having the above-described structure. In addition, although the p-type first conductive semiconductor and the n-type second conductive semiconductor are bonded to each other, an electro-luminescence phenomenon in which light is emitted when an electric current flows is used, but the direction of emitted light is used. There is a difference in and phase. That is, a laser diode may emit light having a specific wavelength (monochromatic beam) in the same direction by using a phenomenon called excited emission and a constructive interference phenomenon. Therefore, it can be used for optical communication, medical equipment and semiconductor processing equipment.

수광 소자로는 빛을 검출하여 그 강도를 전기 신호로 변환하는 일종의 트랜스듀서인 광 검출기(photodetector)를 예로 들 수 있다. 이러한 광 검출기로서, 광전지(실리콘, 셀렌), 광 출력전 소자(황화 카드뮴, 셀렌화 카드뮴), 포토 다이오드(예를 들어, visible blind spectral region이나 true blind spectral region에서 피크 파장을 갖는 PD), 포토 트랜지스터, 광전자 증배관, 광전관(진공, 가스 봉입), IR(Infra-Red) 검출기 등이 있으나, 실시 예는 이에 국한되지 않는다.For example, a photodetector may be a photodetector, which is a type of transducer that detects light and converts its intensity into an electrical signal. Such photodetectors include photovoltaic cells (silicon, selenium), photoelectric devices (cadmium sulfide, cadmium selenide), photodiodes (eg PDs with peak wavelengths in visible blind or true blind spectral regions) Transistors, optoelectronic multipliers, phototubes (vacuum, gas encapsulation), infrared (Infra-Red) detectors, and the like, but embodiments are not limited thereto.

또한, 광검출기와 같은 반도체 소자는 일반적으로 광변환 효율이 우수한 직접 천이 반도체(direct bandgap semiconductor)를 이용하여 제작될 수 있다. 또는, 광검출기는 구조가 다양하여 가장 일반적인 구조로는 p-n 접합을 이용하는 pin형 광검출기와, 쇼트키접합(Schottky junction)을 이용하는 쇼트키형 광검출기와, MSM(Metal Semiconductor Metal)형 광검출기 등이 있다. In addition, a semiconductor device such as a photodetector may generally be manufactured using a direct bandgap semiconductor having excellent light conversion efficiency. Alternatively, the photodetector has various structures, and the most common structures include a pin photodetector using a pn junction, a Schottky photodetector using a Schottky junction, a metal semiconductor metal (MSM) photodetector, and the like. have.

포토 다이오드(Photodiode)는 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있고, pn접합 또는 pin 구조로 이루어진다. 포토 다이오드는 역바이어스 혹은 제로바이어스를 가하여 동작하게 되며, 광이 포토 다이오드에 입사되면 전자와 정공이 생성되어 전류가 흐른다. 이때 전류의 크기는 포토 다이오드에 입사되는 광의 강도에 거의 비례할 수 있다.Like a light emitting device, a photodiode may include a first conductive semiconductor layer, an active layer, and a second conductive semiconductor layer having the above-described structure, and have a pn junction or pin structure. The photodiode operates by applying a reverse bias or zero bias. When light is incident on the photodiode, electrons and holes are generated and current flows. In this case, the magnitude of the current may be approximately proportional to the intensity of light incident on the photodiode.

광전지 또는 태양 전지(solar cell)는 포토 다이오드의 일종으로, 광을 전류로 변환할 수 있다. 태양 전지는, 발광소자와 동일하게, 상술한 구조의 제1 도전형 반도체층과 활성층 및 제2 도전형 반도체층을 포함할 수 있다. Photovoltaic cells or solar cells are a type of photodiodes that can convert light into electrical current. The solar cell may include the first conductive semiconductor layer, the active layer, and the second conductive semiconductor layer having the above-described structure, similarly to the light emitting device.

또한, p-n 접합을 이용한 일반적인 다이오드의 정류 특성을 통하여 전자 회로의 정류기로 이용될 수도 있으며, 초고주파 회로에 적용되어 발진 회로 등에 적용될 수 있다.In addition, through the rectification characteristics of a general diode using a p-n junction it can be used as a rectifier of an electronic circuit, it can be applied to an ultra-high frequency circuit and an oscillation circuit.

또한, 상술한 반도체 소자는 반드시 반도체로만 구현되지 않으며 경우에 따라 금속 물질을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 수광 소자와 같은 반도체 소자는 Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, 또는 As 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있으며, p형이나 n형 도펀트에 의해 도핑된 반도체 물질이나 진성 반도체 물질을 이용하여 구현될 수도 있다.In addition, the semiconductor device described above is not necessarily implemented as a semiconductor and may further include a metal material in some cases. For example, a semiconductor device such as a light receiving device may be implemented using at least one of Ag, Al, Au, In, Ga, N, Zn, Se, P, or As, and may be implemented by a p-type or n-type dopant. It may be implemented using a doped semiconductor material or an intrinsic semiconductor material.

Claims (11)

기판;
상기 기판 상에 배치되는 제1 도전형 반도체층, 제2 도전형 반도체층, 및 상기 제1 도전형 반도체층과 상기 제2 도전형 반도체층 사이에 배치되는 활성층을 포함하고, 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 관통하는 리세스를 포함하는 발광 구조물;
상기 발광 구조물 상에 배치되고, 상기 제1 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제1 전극;
상기 발광 구조물 상에 배치되고, 상기 제2 도전형 반도체층과 전기적으로 연결되는 제2 전극;
상기 제1 전극 상에 배치되는 제1 패드; 및
상기 제2 전극 상에 배치되는 제2 패드;를 포함하고,
상기 리세스는 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 활성 영역 및 비활성 영역으로 분리하고,
상기 리세스는 상기 활성 영역을 둘러싸도록 연장되어 배치되고,
상기 제2 패드는 상기 제2 전극 상에서 상기 리세스의 상부로 연장하며 배치되는 반도체 소자.
Board;
A first conductive semiconductor layer disposed on the substrate, a second conductive semiconductor layer, and an active layer disposed between the first conductive semiconductor layer and the second conductive semiconductor layer; A light emitting structure including a semiconductor layer and a recess penetrating through the active layer;
A first electrode disposed on the light emitting structure and electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer;
A second electrode disposed on the light emitting structure and electrically connected to the second conductive semiconductor layer;
A first pad disposed on the first electrode; And
A second pad disposed on the second electrode;
The recess separates the second conductivity type semiconductor layer and the active layer into an active region and an inactive region,
The recess extends to surround the active region,
The second pad extends over the recess on the second electrode.
제1항에 있어서,
상기 리세스는,
바닥면;
상기 바닥면과 연결되며 상기 활성 영역에 인접하는 내측 경사면; 및
상기 바닥면과 연결되며 상기 내측 경사면과 대향하는 외측 경사면;을 포함하고,
상기 제2 패드의 일단부는 상기 리세스의 내측 경사면 상으로 연장하며 배치되는 반도체 소자.
The method of claim 1,
The recess is,
Bottom surface;
An inner inclined surface connected to the bottom surface and adjacent to the active area; And
And an outer inclined surface connected to the bottom surface and facing the inner inclined surface.
One end of the second pad extends on the inner inclined surface of the recess.
제2항에 있어서,
상기 제2 패드의 일단부는 상기 리세스의 바닥면 및 상기 리세스의 외측 경사면 상으로 연장하며 배치되는 반도체 소자.
The method of claim 2,
One end of the second pad extends on the bottom surface of the recess and the outer inclined surface of the recess.
제3항에 있어서,
상기 제2 패드는 상기 비활성 영역 상의 상기 제2 도전형 반도체층 상으로 연장하며 배치되고,
상기 제2 패드의 일단부는 상기 리세스와 상기 제2 도전형 반도체층의 최외측면 사이에 배치되는 반도체 소자.
The method of claim 3,
The second pad extends onto the second conductivity-type semiconductor layer on the inactive region,
One end of the second pad is disposed between the recess and the outermost side of the second conductive semiconductor layer.
제1항에 있어서,
상기 발광 구조물은 제1 도전형 반도체층이 노출되는 오목부를 포함하고,
상기 오목부는 상기 비활성 영역 외측에서 연장하여 배치되는 반도체 소자.
The method of claim 1,
The light emitting structure includes a recess in which the first conductivity type semiconductor layer is exposed,
And the recess is disposed to extend outside the inactive region.
제1항에 있어서,
상기 리세스의 수평 방향으로의 최대 폭과 상기 비활성 영역상의 상기 제2 도전형 반도체층의 수평 방향으로 최대 폭과 폭의 비가 1:0.5 내지 1:5인 반도체 소자.
The method of claim 1,
And a ratio of the maximum width and the width in the horizontal direction of the recess in the horizontal direction of the second conductive type semiconductor layer on the inactive region is 1: 0.5 to 1: 5.
제1항에 있어서,
상기 제1 패드 상에 배치되는 제1 범프; 및
상기 제2 패드 상에 배치되고 상기 제1 범프와 이격 배치되는 제2 범프;를 더 포함하는 반도체 소자.
The method of claim 1,
A first bump disposed on the first pad; And
And a second bump disposed on the second pad and spaced apart from the first bump.
제5항에 있어서,
상기 제1 전극은 상기 오목부 상의 상기 제1 도전형 반도체층 상에 배치되고,
상기 제2 전극은 상기 활성 영역 상의 상기 제2 도전형 반도체층 상에 배치되는 반도체 소자.
The method of claim 5,
The first electrode is disposed on the first conductivity type semiconductor layer on the recess,
The second electrode is disposed on the second conductive semiconductor layer on the active region.
제5항 또는 제8항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 발광 구조물 상에 배치되는 제1 절연층을 더 포함하고,
상기 제1 절연층은 상기 활성 영역 상의 상기 제2 도전형 반도체층에서 상기 리세스 및 오목부 상의 상기 제1 도전형 반도체층 상으로 연장하며 노출되는 상기 제2 도전형 반도체층 및 상기 활성층을 덮으며 배치되는 반도체 소자.
The method according to any one of claims 5 or 8,
Further comprising a first insulating layer disposed on the light emitting structure,
The first insulating layer covers the second conductive semiconductor layer and the active layer, which extend from the second conductive semiconductor layer on the active region to the first conductive semiconductor layer on the recess and the concave portion. And disposed semiconductor device.
제9항에 있어서,
상기 제1 절연층은 상기 제1 전극까지 연장하여 배치되는 반도체 소자.
The method of claim 9,
The first insulating layer extends to the first electrode.
제1항에 있어서,
상기 비활성 영역은 상기 리세스를 둘러싸도록 배치되고,
상기 활성 영역은 상기 제2 전극과 전기적으로 연결되고,
상기 비활성 영역은 상기 제2 전극과 전기적으로 분리되는 반도체 소자.
The method of claim 1,
The inactive region is disposed to surround the recess,
The active region is electrically connected to the second electrode,
And the inactive region is electrically separated from the second electrode.
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