JP2005019939A - フリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法 - Google Patents
フリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】本発明は発光ダイオードにおける電極配列を最適化しながらボンディングのための充分な面積を確保でき、輝度及び信頼性を向上させることのできるフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法に関するものである。
【解決手段】前記発光ダイオード４０は、ｎ側電極及びｐ側電極を最小線幅のライン形態に形成し、相互等間隔を有しながら平行するよう配置して、発光面積を犠牲させることなく均一な電流拡散効果が得られ、不導体のパシベーション層上に反射膜とボンディング用電極を蒸着することによりＬＥＤの発光効率を増大し、充分なボンディング面積を確保してＳｉ基板６１を通した熱放出特性を増加させられる。
【選択図】図６
【解決手段】前記発光ダイオード４０は、ｎ側電極及びｐ側電極を最小線幅のライン形態に形成し、相互等間隔を有しながら平行するよう配置して、発光面積を犠牲させることなく均一な電流拡散効果が得られ、不導体のパシベーション層上に反射膜とボンディング用電極を蒸着することによりＬＥＤの発光効率を増大し、充分なボンディング面積を確保してＳｉ基板６１を通した熱放出特性を増加させられる。
【選択図】図６
Description
本発明は発光ダイオードに関するもので、より詳しくは電極配列を最適化しながら充分なボンディング面積を確保でき、所定の部分に電流が集中する現象を防止し、輝度及び信頼性を向上させることのできるフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法に関するものである。
一般に、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＬＥＤ）は電子と孔との再結合を基に発光する半導体素子として、光通信、電子機器などに光源として普く使用されている。
前記発光ダイオードにおいて発光される光の周波数（あるいは波長）は半導体素子に使用される材料のバンドギャップ関数で、小さいバンドギャップを有する半導体材料を使用する場合は低エネルギー長波長の光子が発生し、広いバンドギャップを有する半導体材料を使用する場合は短波長の光子が発生する。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ物質は赤色波長の光を発し、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）とIII族窒化物系半導体（とりわけ、ガリウムナイトライド（ＧａＮ））では青色または紫外線波長の光を発する。そのうち、ガリウム系発光ダイオードはＧａＮのバルク単結晶体を形成できない為、ＧａＮ結晶の成長に適した基板を用いなければならないが、代表的なものにサファイア（アルミニウムオキサイド（Ａｌ２Ｏ３））がある。
図７は一般のガリウム系発光ダイオードの基本構造を表す側断面図として、ＧａＮ発光ダイオード（５１０）はサファイア成長基板（５１１）と前記サファイア基板（５１１）上に形成されるＧａＮ発光構造物（５１３）と、前記ＧａＮ発光構造物（５１３）に形成されるｐ側電極（５１５）と、ｎ側電極（５１６）とを含む。
前記ＧａＮ発光構造物（５１３）はサファイア基板（５１１）上に順次形成されたｎ型ＧａＮクラッド層（５１３ａ）と、多重量子井戸（ｍｕｌｔｉ−ｑｕａｎｔｕｍ ｗｅｌｌ）構造の活性層（５１３ｂ）と、ｐ型ＧａＮクラッド層（５１３ｃ）とで成る。該ＧａＮ発光構造物（５１３）は有機金属化学蒸着法（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＭＯＣＶＤ）などの工程から設定することができる。この際、前記ＧａＮ発光構造物（５１３）においてｎ型ＧａＮクラッド層（５１３ａ）を成長させる前にサファイア基板（５１１）との格子整合を向上させるべく、ＡｌＮ／ＧａＮから成るバッファ層（図示せず）を形成することもできる。
そして、前記ＧａＮ発光構造物（５１３）はｐ型ＧａＮクラッド層（５１３ｃ）と活性層（５１３ｂ）とを乾式エッチングしてｎ型ＧａＮクラッド層（５１３ａ）の一部上面を露出させる。
前記露出したｎ型ＧａＮクラッド層（５１３ａ）の上面とエッチングされないｐ型ＧａＮクラッド層（５１３ｃ）の上面に、各々所定の電圧を印加するためｎ側電極（５１６）とｐ側電極（５１５）を形成する。ここで、一般に電流注入面積を増加させながらも発される光の輝度に悪影響を与えないよう、前記ｐ型ＧａＮクラッド層（５１３ｃ）の上面にｐ側電極（５１５）を形成する前に透明電極（ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ：５１４）を形成することもできる。
こうした構造のＧａＮ系発光ダイオードはチップサイドアップ（ｃｈｉｐ ｓｉｄｅ ｕｐ）方式によりダイボンディング（ｄｉｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）工程を用いて発光ダイオードパッケージに作製することができる。この場合、前記ｐ側電極（５１５）とｎ側電極（５１６）の形成された方向が発光方向になるが、前記電極（５１５、５１６）の形成された部分からは発光が行われず、またサファイアの低い熱伝導性の為、発光時にチップから発生する熱の放出が遅れ気味になり、そうして発光ダイオードの寿命が短縮するという問題がある。
前記のような問題を解決すべく、図７の発光ダイオード（５１０）を逆さにし、ｐ側電極（５１５）とｎ側電極（５１６）を直接印刷回路基板またはリードフレーム上にダイボンディング工程により装着して、サファイア基板（５１１）の形成された方向を発光方向とするフリップチップ（ｆｌｉｐ−ｃｈｉｐ）形態にも構成され、こうしたフリップチップ用発光ダイオードに対する研究も活発に進んでいる。
図８（Ａ）、（Ｂ）は従来のフリップチップ構造から成る発光ダイオードの例として、米国特許番号第６、３３３、５２２号（名称：Ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ、ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ、ａｎｄ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｍｅｔｈｏｄｓ ｔｈｅｒｅｆｏｒ、２００１年１２月２５日特許登録）に開示された発光ダイオードの上面図及び該発光ダイオードのＡ−Ａ断面図を各々表す。
前記発光ダイオード（５２０）は、先のようにサファイア基板（５２１）の上面に順次にバッファ層（５２２）、ｎ型ＧａＮクラッド層（５２３ａ）、活性層（５２３ｂ）、ｐ型ＧａＮクラッド層（５２３ｃ）が形成され、前記形成された活性層（５２３ｂ）とｐ型ＧａＮクラッド層（５２３ｃ）を乾式エッチングして、ｎ型ＧａＮクラッド層（５２３ａ）の一部を露出させた後、前記露出したｎ型ＧａＮクラッド層（５２３ａ）の上部にはｎ側電極（５２６）を、前記エッチングされないｐ型ＧａＮクラッド層（５２３ｃ）の上部には透明電極（５２４）を介在させてｐ側電極（５２５）を形成する。
次いで、前記ｐ側電極（５２５）とｎ側電極（５２６）上に各々ＡｕまたはＡｕ合金から成るマイクロバンプ（ｍｉｃｒｏｂｕｍｐ）（５２７、５２８）を形成する。前記発光ダイオード（５２０）は、図８（Ｂ）の逆さの状態でＬＥＤディバイスのリードフレームなどにマイクロバンプ（５２７、５２８）がボンディング工程により装着される。
前記米国特許番号第６、３３３、５２２号に開示される発光ダイオードは、Ｓｉダイオード要素と基板とが一体になるよう形成され、電気的接続に要求される面積を減らし、発光効率を高められるが、最適の均一な電流の流れが得られず、発光ダイオードの動作時に供給される電流が素子の所定部分に集中し、それにより発光ダイオードの寿命が短縮するという問題がある。
米国特許番号第６、３３３、５２２号
本発明は上述した従来の問題を解決すべく提案されたもので、その目的は、発光ダイオードにおける電極配列を最適化しながらボンディングのための充分な面積を確保でき、輝度及び信頼性を向上させるフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法を提供することにある。
本発明の目的を成し遂げるための構成手段として、本発明は、サファイア基板；前記基板上に第１ＧａＮクラッド層、活性層、第２ＧａＮクラッド層順に形成され、前記第１ＧａＮクラッド層の１つ以上の領域が所定の幅を有する直線形態で露出する発光構造物；前記発光構造物の露出した第１ＧａＮクラッド層及び第２ＧａＮクラッド層上に最小線幅を有するライン形態で相互平行に形成される第１、第２電極；前記発光構造物及び多数の電極上に形成され、一部が穿孔され複数の電極各々の所定領域を除いた残りの部分及び発光構造物を保護するパシベーション層：及び、前記パシベーション層の上部に相互絶縁するよう形成され、各々前記パシベーション層の穿孔部分を通して第１、第２電極と接触する第１、第２ボンディング用電極を含むフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードを提供する。
本発明において、前記発光構造物は、好ましくは相互対向する両側端部にライン形態で活性層及び第２ＧａＮクラッド層がエッチングされ、前記第１電極が前記発光構造物の相互対向する両側端部の第１ＧａＮクラッド層上部に各々最小線幅を有するライン形態で形成され、前記第２電極は前記発光構造物の中央の第２ＧａＮクラッド層上部に前記第１電極と平行な最小線幅のライン形態で形成されることを特徴とする。これに電流が均一に流れるようにして電流集中による寿命短縮などの問題を除去することができる。さらに、本発明において、前記フリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードは前
記パシベーション層と第１、第２ボンディング用電極との間に形成される反射層をさらに含むことができる。
記パシベーション層と第１、第２ボンディング用電極との間に形成される反射層をさらに含むことができる。
さらに、本発明は他の構成手段として、サファイア基板上に第１ＧａＮクラッド層、活性層、第２ＧａＮクラッド層順に成長させる成長段階；前記成長した活性層及び第２ＧａＮクラッド層の所定領域をエッチングして、第１ＧａＮクラッド層の所定領域を外部に露出させるエッチング段階；前記第２ＧａＮクラッド層の上部に透明電極を形成する透明電極形成段階；前記透明電極の上部と前記第１ＧａＮクラッド層の露出領域に各々相互平行な最小線幅を有するライン形態で第１、第２電極を同時形成する電極形成段階；前記第１、第２電極の形成された第１、第２ＧａＮクラッド層上部をパシベーションしてから、前記第１、第２電極の所定領域が露出するようパシベーション層を穿孔するパシベーション段階；及び、前記パシベーション層の上部に前記穿孔された部分を通して第１、第２電極に各々接触され相互絶縁されるよう第１、第２ボンディング用電極を形成するボンディング電極形成段階を含むことを特徴とするフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法を提供する。
前記本発明のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法において、エッチング段階は、好ましくは前記成長したチップの相互対向する両側部において第２ＧａＮクラッド層及び活性層までメサエッチングを施してなることができる。さらに、前記本発明のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法において、前記電極形成段階は、第１ＧａＮクラッド層と接触する第１電極をチップの両側端部に各々相互平行に２個ずつ形成し、第２ＧａＮクラッド層と接触する第２電極を前記第１電極同士の間に前記第１電極と等間隔を有するよう形成することが好ましい。さらに、本発明のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法において、前記電極形成段階で第１、第２電極の線幅は約１０〜２０μｍに形成することができる。
さらに、本発明のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法は、前記ボンディング電極を形成する前に前記パシベーション層上に反射層を形成する段階をさらに含むことができる。さらに、本発明のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法において、前記ボンディング電極形成段階は反射物質とバリア物質とボンディング物質とで成るメタルから第１、第２電極を形成することが好ましい。さらに、前記本発明によるフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード及びその製造方法において、前記反射層や反射物質はＡｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｈ及びその合金から成るグループから選択された物質とされることができ、前記バリア物質はＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｉ及びその合金から成るグループから選択することができ、前記ボンディング物質はＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ及びその合金から成るグループから選択することができる。
上述したように、本発明による発光ダイオードは発光用半導体物質に電源を印加する電極の面積を最小化することにより、発光面積を増やして輝度を増加させることができ、さらに発光面積を犠牲させることなく電極配置を最適化することにより均一な電流拡散効果を奏し、一定部分の電流集中による寿命短縮が改善でき、別途のボンディング用電極を具備することにより、充分なボンディング面積を得て、フリップチップ構造に具現時、Ｓｉ基板を通して熱放出特性を極大化できる優れた効果を奏する。
添付の図面に基づき本発明によるフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの構造及びその製造方法について説明する。図１は本発明によるフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造工程を順次に説明するフローチャートで、図２（Ａ）ないし図４は前記工程段階別各チップの状態を表す側断面図であり、前記両図を参照しながら本発明によるフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの構造及びその製造方法について説明する。
先ず、本発明による発光ダイオードはサファイア基板に発光構造物を成長させることから始まる（３０１）。図２（Ａ）はサファイア基板（４１）上に発光構造物（４３）を成長させた状態を表す断面図であり、前記発光構造物（４３）は第１ＧａＮクラッド層としてｎ型ＧａＮクラッド層（４３ａ）と、多重量子井戸（ＭＱＷ）構造の活性層（４３ｂ）と、第２ＧａＮクラッド層としてｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ）がサファイア基板（４１）から順次に成長される。この際、発光構造物（４３）は一般に公知されたＭＯＣＶＤなどの工程により成長されることができ、前記発光構造物（４３）の形成前にサファイア基板（４１）上にサファイアとの格子整合のためにバッファ層（４２）が形成される。
次いで、前記段階において形成された発光構造物（４３）の所定領域をｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ）から活性層（４３ｂ）までエッチングする（３０２）。前記エッチング段階（３０２）においては図２（Ｂ）に表すように、前記成長した発光構造物（４３）の相互対向する両側端部から約２０〜３０μｍの幅でｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ）から活性層（４３ｂ）までエッチングする。
次の段階として図３（Ａ）のように、前記発光構造物（４３）のｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ）の上部に透明電極（４４）を形成する（３０３）。前記透明電極（４４）は輝度に悪影響を与えずに電流注入面積を増加させられる物質、例えばＮｉ／Ａｕから成り、必要に応じて省略できる（３０３）。
次いで、前記ｎ型ＧａＮクラッド層（４３ａ）及び透明電極（４４）（透明電極（４４）が省略された場合はｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ））上に各々第１電極であるｎ側電極（４６）と第２電極であるｐ側電極（４５）を同時に形成する（３０４）。この際、図３（Ａ）のように、前記ｎ側電極（４６）はチップの両側方向の第１ＧａＮクラッド層（４３ａ）の上部に２個のライン電極（４６ａ、４６ｂ）として形成され、前記ｐ側電極（４５）は前記２個のライン電極（４６ａ、４６ｂ）間の透明電極（４４）（透明電極（４４）が省略された場合はｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ））上に前記電極（４６ａ、４６ｂ）と等間隔を置いたライン形態として形成される。
この際、前記電極（４５、４６）は半導体製造技術により形成できる限り最小の線幅を有し、その幅は、例えば１０〜２０μｍで、その長さはできるだけチップの長さとほぼ一致するようにする。
次の段階として、前記のように電極形成後、その上部に透明な不導体膜でパシべーション（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）層（４７）を形成して前記チップを保護するが、この際、前記形成された電極（４５、４６）の一部または全部が露出するようパシベーション層の該当部分が穿孔される（３０５）。
図３（Ｂ）は前記段階３０５において形成されたパシベーション層（４７）の側面図及び上面図で、前記実施例においてはｎ側電極（４６）のうち１つの電極（４６ａ）と対応する位置に電極とほぼ類似する状態（ほぼ同一な線幅と長さを有するライン形態）で穿孔され、他電極（４６ｂ）では該当電極（４６ｂ）の両終端に対応する位置に孔形態で穿孔される。そして、ｐ側電極（４５）と対応する位置には該当ｐ側電極（４５）と類似する形態（ほぼ同一な線幅と長さを有するライン形態）で穿孔される。
前記パシベーション層（４７）の穿孔形態はｎ側電極（４６）及びｐ側電極（４５）と以降外部に形成されるボンディング用電極（図４の符号４８）との電気的接触のためのもので、必要に応じて他形態に変形することができる。
次いで、前記パシベーション層（４７）上に、各々ｎ側電極（４６）及びｐ側電極（４５）に接続されながら互いに絶縁するよう第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）を形成する。
図４は前記の第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）まで形成された状態のチップの断面図及び上面図で、前記実施例において第１ボンディング用電極（４８ａ）は逆「コ」の字形状でｐ側電極（４５）の位置を基準に左側の殆どを覆うよう形成され、第２ボンディング用電極（４８ｂ）はｐ側電極（４５）の垂直方向の位置を含んで殆どの右側領域上部に形成される。前記第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）は外部から印加された電流を前記ｎ側及びｐ側電極（４６、４５）に伝達しながら基板やリードフレームとボンディングされる部分として、充分なボンディング面積を確保するようチップ面積全体に亘って各々ｎ側電極（４６）とｐ側電極（４７）との接触を維持しながら互いに絶縁するよう形成されるが、その形状は図４の実施例に限らず変形することができる。以上説明したように形成される発光ダイオードでは、発光構造物（４３）上に形成されるｎ側電極（４６）とｐ側電極（４５）が占める面積を最小化することができる。
さらに、ｎ側電極（４６）とｐ側電極（４５）とが相互等間隔で平行配列されることにより、電流が所定部分に集中せずに均一に伝えられる。従って、発光面積を犠牲させることなく理想的な均一した電流伝達効果を得るようになる。
さらに、前述した構造の発光ダイオードでは、ｎ側電極（４６）及びｐ側電極（４５）に加えて２次的に第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）を具備することにより、充分なボンディング面積を確保することができ、前記第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）を介して熱伝導性の良好なＳｉサブマウント（ｓｕｂ−ｍｏｕｎｔ）をフリップチップボンディング技術により結合することで、発光動作時にチップから発生する熱の外部放出を容易にさせることができる。
さらに、前記第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）を形成する前にパシベーション層（４７）上に反射層を形成して、輝度を増加させることができる。さらに、前記第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）を、反射物質とバリア物質とボンディング物質とを合せた物質から形成することにより、反射効果及びバリア効果を追加することができる。
この際、反射物質はＡｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｈ及びその合金から成るグループから選択することができ、バリア物質はＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｉ及びその合金から成るグループから選択することができ、ボンディング物質はＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ及びその合金から成るグループから選択することができる。
前記のように、第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）を反射膜とすることにより、フリップチップ具現時に発光ダイオード（４０）チップとＳｉ基板との間にＹＡＧを挟む必要が無く、その為に発生していた問題を除去することができる。また、ホワイトダイオードの具現時にアンダーフィル（ｕｎｄｅｒ−ｆｉｌｌ）が不要になる。
図５は先述のように製造された発光ダイオードチップの全体構造を表す断面図及び上面図で、前記発光ダイオード（４０）は、サファイア基板（４１）と、前記基板（４１）上にｎ型ＧａＮクラッド層（４３ａ）、活性層（４３ｂ）、ｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ）の順に形成され、前記ｎ型ＧａＮクラッド層（４３ａ）の１つ以上の領域が所定の幅を有する直線形態で露出する発光構造物（４３）と、前記発光構造物（４３）のｐ型ＧａＮクラッド層（４３ｃ）上に形成される透明電極（４４）と、前記発光構造物（４３）の露出したｎ型ＧａＮクラッド層（４３ａ）及び透明電極（４４）上に各々最小線幅を有するライン形態で相互平行に形成されるｎ側及びｐ側電極（４６、４５）と、前記発光構造物（４３）及び複数の電極（４５、４６）上に形成され、一部が穿孔されて複数電極（４５、４６）各々の所定領域を除いた残りの部分及び発光構造物を保護するパシベーション層（４７）と、前記パシベーション層（４７）の上部に相互絶縁するよう形成され各々前記パシベーションの穿孔された部分を通してｎ側電極（４６）とｐ側電極（４５）に接触する第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）とで成る。
図６は本発明による発光ダイオード（４０）をＳｉ基板にフリップチップボンディング技術を適用して結合した実施例で、信号パターン（６２）の形成されたＳｉ基板（６１）の上部にＡｕバンプ（ｂｕｍｐ）（６３）を形成し、前記発光ダイオード（４０）の第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）上にＡｕを蒸着後、前記第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）とＳｉ基板（６１）とを対向させ、Ａｕ−Ａｕ超音波接合を施す。
この際、前記第１、第２ボンディング用電極（４８ａ、４８ｂ）が充分な面積を確保することにより、ボンディングのためのＡｕバンプ数は従来の２個から４個に増やすことができる。図５において未説明の符号４９は前記Ｓｉ基板（６１）のＡｕバンプ（６３）と接合するＡｕ蒸着部を表すもので、図示のように４個で形成することもできる。以上のように熱伝導性の良好なＳｉ基板（６１）との接合面積を増加させることにより、熱放出特性をより改善することができる。
４１ サファイア基板
４２ バッファ層
４３ 発光構造物
４３ａ ｎ型ＧａＮクラッド層
４３ｂ 活性層
４３ｃ ｐ型ＧａＮクラッド層
４４ 透明電極
４５ ｐ側電極
４６ａ、４６ｂ 第１、第２ｎ側電極
４７ パシベーション層
４８ａ、４８ｂ 第１、第２ボンディング電極
４９ ボンディング部
４２ バッファ層
４３ 発光構造物
４３ａ ｎ型ＧａＮクラッド層
４３ｂ 活性層
４３ｃ ｐ型ＧａＮクラッド層
４４ 透明電極
４５ ｐ側電極
４６ａ、４６ｂ 第１、第２ｎ側電極
４７ パシベーション層
４８ａ、４８ｂ 第１、第２ボンディング電極
４９ ボンディング部
Claims (21)
- サファイア基板と、
前記基板上に第１ＧａＮクラッド層、活性層、第２ＧａＮクラッド層順に形成され、前記第１ＧａＮクラッド層の１つ以上の領域が所定の幅を有する直線形態で露出する発光構造物と、
前記発光構造物が露出した第１ＧａＮクラッド層及び第２ＧａＮクラッド層上に最小線幅を有するライン形態で相互平行に形成される第１、第２電極と、
前記発光構造物及び多数の電極上に形成され、一部分が穿孔されて多数の電極各々の所定領域を除いた残りの部分及び発光構造物を保護するパシベーション層と、
前記パシベーション層の上部に相互絶縁するよう形成され、各々前記パシベーションの穿孔された部分を通して第１、第２電極と接触する第１、第２ボンディング用電極と、
を有することを特徴とするフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。 - 前記発光構造物は相互対向する両側端部にライン形態で活性層及び第２ＧａＮクラッド層がエッチングされて成ることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記第１電極は前記発光構造物の相互対向する両側端部の第１ＧａＮクラッド層上部に各々最小線幅を有するライン形態で形成され、
前記第２電極は前記発光構造物の中央の第２ＧａＮクラッド層上部に前記第１電極と平行な最小線幅のライン形態で形成されることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。 - 前記フリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードは前記パシベーション層と第１、第２ボンディング用電極との間に形成される反射層をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記第１、第２ボンディング用電極は反射物質とバリア（ｂａｒｒｉｅｒ）物質とボンディング物質とを有する合金から成ることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記発光ダイオードは前記基板と発光構造物との間に形成されるバッファ層をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記発光ダイオードは発光構造物の第２ＧａＮクラッド層と第２電極との間に形成される透明電極をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記反射層はＡｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｈ及びその合金から成るグループから選択された物質で成ることを特徴とする請求項４に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記反射物質はＡｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｈ及びその合金から構成されたグループから選択されることを特徴とする請求項５に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記バリア物質はＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｉ及びその合金から成るグループから選択されることを特徴とする請求項５に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- 前記ボンディング物質はＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ及びその合金から成るグループから選択されることを特徴とする請求項５に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオード。
- サファイア基板上に第１ＧａＮクラッド層、活性層、第２ＧａＮクラッド層の順で成長させる成長段階と、
前記成長した活性層及び第２ＧａＮクラッド層の所定領域をエッチングし、第１ＧａＮクラッド層の所定領域を外部に露出させるエッチング段階と、
前記第２ＧａＮクラッド層の上部に透明電極を形成する透明電極形成段階と、
前記透明電極の上部と前記第１ＧａＮクラッド層の露出領域に、各々相互平行な最小線幅を有するライン形態で第１、第２電極を同時に形成する電極形成段階と、
前記第１、第２電極が形成された第１、第２ＧａＮクラッド層の上部をパシベーション後、前記第１、第２電極の所定領域が露出するようパシベーション層を穿孔するパシベーション段階と、
前記パシベーション層の上部に前記穿孔部分を通して第１、第２電極に各々接触されながら互いに絶縁するよう第１、第２ボンディング用電極を形成するボンディング電極形成段階と、
を有することを特徴とするフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。 - 前記エッチング段階は前記成長したチップの相互対向する両側部から第２ＧａＮクラッド層及び活性層までメサエッチングを施すことを特徴とする請求項１２に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記電極形成段階は、第１ＧａＮクラッド層と接触する第１電極をチップの両側端部に各々相互平行に２個形成し、第２ＧａＮクラッド層と接触する第２電極を前記第１電極同士の間に前記第１電極と等間隔を有するよう形成することを特徴とする請求項１２または１３に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記電極形成段階において、第１、第２電極の線幅は約１０〜２０μｍに形成することを特徴とする請求項１２に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記製造方法は前記ボンディング電極の形成前に前記パシベーション層上に反射層を形成する段階をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記ボンディング電極形成段階は、反射物質とバリア物質とボンディング物質とで成るメタルで第１、第２電極を形成することを特徴とする請求項１２に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記反射層はＡｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｈ及びその合金から成るグループから選択された物質で成ることを特徴とする請求項１６に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記反射物質はＡｇ、Ａｌ、Ｐｄ、Ｒｈ及びその合金から成るグループから選択されることを特徴とする請求項１７に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記バリア物質はＴｉ、Ｗ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｎｉ及びその合金から成るグループから選択されることを特徴とする請求項１７に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
- 前記ボンディング物質はＡｕ、Ｓｎ、Ｉｎ及びその合金から成るグループから選択されることを特徴とする請求項１７に記載のフリップチップボンディング用窒化ガリウム系発光ダイオードの製造方法。
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