JP2011187998A - 発光ダイオード - Google Patents
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-
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-
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Abstract
【課題】ＩＴＯ層に対する電流拡散の効率を高め、輝度及び発光性能を向上させた発光ダイオード、発光装置を提供する。
【解決手段】基板側からＮ型半導体層、活性層、Ｐ型半導体層およびＩＴＯ層が順次積層した少なくとも一つの発光セルを有する発光ダイオードであって、前記ＩＴＯ層は、底部が前記Ｐ型半導体層に達する接点溝と、前記接点溝に充填された接点接続部と、を有し、前記Ｐ型半導体層は前記接点部の底部に、前記Ｐ型半導体層と前記接点接続部との間の電流の流れを遮断する電流遮断層を有することを特徴とするＩＴＯ層を有する発光ダイオードを提供する。
【選択図】図１
【解決手段】基板側からＮ型半導体層、活性層、Ｐ型半導体層およびＩＴＯ層が順次積層した少なくとも一つの発光セルを有する発光ダイオードであって、前記ＩＴＯ層は、底部が前記Ｐ型半導体層に達する接点溝と、前記接点溝に充填された接点接続部と、を有し、前記Ｐ型半導体層は前記接点部の底部に、前記Ｐ型半導体層と前記接点接続部との間の電流の流れを遮断する電流遮断層を有することを特徴とするＩＴＯ層を有する発光ダイオードを提供する。
【選択図】図１
Description
本発明は、電極層として透明なＩＴＯ層を有する発光ダイオード、発光装置及びその製造
方法に関し、より詳しくは、ＩＴＯ層に対する電流拡散の効率を高め、輝度及び発光性能
を向上させた発光ダイオード及びその製造方法に関する。
方法に関し、より詳しくは、ＩＴＯ層に対する電流拡散の効率を高め、輝度及び発光性能
を向上させた発光ダイオード及びその製造方法に関する。
発光ダイオードは、Ｎ型半導体とＰ型半導体が互いに接合された構造を有する光電変換半
導体素子であって、電子と正孔の再結合により光を発散するように構成される。一例とし
て、このような発光ダイオードとしては、窒化ガリウム（ＧａＮ）系発光ダイオードが公
知されている。窒化ガリウム系発光ダイオードは、例えば、サファイアまたはシリコン等
からなる基板上において、ＧａＮ系からなるＮ型半導体層、活性層（または発光層）、及
びＰ型半導体層が順次に形成された発光セルを備える。
導体素子であって、電子と正孔の再結合により光を発散するように構成される。一例とし
て、このような発光ダイオードとしては、窒化ガリウム（ＧａＮ）系発光ダイオードが公
知されている。窒化ガリウム系発光ダイオードは、例えば、サファイアまたはシリコン等
からなる基板上において、ＧａＮ系からなるＮ型半導体層、活性層（または発光層）、及
びＰ型半導体層が順次に形成された発光セルを備える。
一般に、発光セルは、Ｐ型半導体層からＮ型半導体層までエッチングが行われ、Ｎ型半導
体層の一部が外部に露出するように形成され、外部に露出したＮ型半導体層の上面とＰ型
半導体層の上面には、電流印加のための電極構造または電気接点構造が形成される。
体層の一部が外部に露出するように形成され、外部に露出したＮ型半導体層の上面とＰ型
半導体層の上面には、電流印加のための電極構造または電気接点構造が形成される。
特に、Ｐ型半導体層の上方は、光が放出される発光領域をなすので、光の放出を阻害しな
い透明電極層が要求される。このような透明電極層としては、電気的特性に優れたＮｉ／
Ａｕ層が用いられている。しかしながら、Ｎｉ／Ａｕ層は、優れた電気的特性にもかかわ
らず、可視光線に対する透過性が極めて低く、発光ダイオードの発光効率を落とすという
問題点を引き起こす。
い透明電極層が要求される。このような透明電極層としては、電気的特性に優れたＮｉ／
Ａｕ層が用いられている。しかしながら、Ｎｉ／Ａｕ層は、優れた電気的特性にもかかわ
らず、可視光線に対する透過性が極めて低く、発光ダイオードの発光効率を落とすという
問題点を引き起こす。
これに対して、従来は、Ｎｉ／Ａｕ層の代わりに、オーム接触の形成のためのトンネル構
造が採用されたＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）層をＰ型半導体層上の透明電極層として
用いる技術が提案されている。ＩＴＯ層は、可視光線に対する透過率が９０％以上と、極
めて優れるという長所を有する。しかし、ＩＴＯ層は、既存のＮｉ／Ａｕ層に比べて電気
的な特性が劣るという点で、これに対する改善が要求されており、特に、配線の一端部ま
たは接点パッドのような接点接続部とＩＴＯ層との間の電流特性を向上させるための多く
の研究が当該技術の分野において行われてきた。
造が採用されたＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）層をＰ型半導体層上の透明電極層として
用いる技術が提案されている。ＩＴＯ層は、可視光線に対する透過率が９０％以上と、極
めて優れるという長所を有する。しかし、ＩＴＯ層は、既存のＮｉ／Ａｕ層に比べて電気
的な特性が劣るという点で、これに対する改善が要求されており、特に、配線の一端部ま
たは接点パッドのような接点接続部とＩＴＯ層との間の電流特性を向上させるための多く
の研究が当該技術の分野において行われてきた。
上述した発光ダイオードにおいて、発光セルのそれぞれの光出射面に形成された透明電極
層の光透過性及び電流特性の向上に対する深い考慮が要求され、これにより、本発明では
、透明電極層として光透過性に優れたＩＴＯ層を用いるが、そのＩＴＯ層の問題点として
指摘されてきた電流特性を改善した発光ダイオードを提案する。
したがって、本発明の目的は、Ｐ型半導体層上のＩＴＯ層に対する電流拡散の効率を高め
ることにより、輝度及び発光性能が大きく向上した発光ダイオード及びその製造方法を提
供することである。
層の光透過性及び電流特性の向上に対する深い考慮が要求され、これにより、本発明では
、透明電極層として光透過性に優れたＩＴＯ層を用いるが、そのＩＴＯ層の問題点として
指摘されてきた電流特性を改善した発光ダイオードを提案する。
したがって、本発明の目的は、Ｐ型半導体層上のＩＴＯ層に対する電流拡散の効率を高め
ることにより、輝度及び発光性能が大きく向上した発光ダイオード及びその製造方法を提
供することである。
本発明の一側面により、基板上に、Ｎ型半導体層、活性層、及びＰ型半導体層を有する少
なくとも一つの発光セルが形成された発光ダイオードの製造方法が提供される。前記発光
ダイオードの製造方法は、（ａ）前記Ｐ型半導体層の上面にＩＴＯ層を有する少なくとも
一つの発光セルを形成するステップと、（ｂ）前記ＩＴＯ層に配線連結のための接点溝を
ドライエッチングにより形成するステップと、（ｃ）配線連結のために、前記接点溝に
導電性材料からなる接点接続部を充填するステップと、を含む。
なくとも一つの発光セルが形成された発光ダイオードの製造方法が提供される。前記発光
ダイオードの製造方法は、（ａ）前記Ｐ型半導体層の上面にＩＴＯ層を有する少なくとも
一つの発光セルを形成するステップと、（ｂ）前記ＩＴＯ層に配線連結のための接点溝を
ドライエッチングにより形成するステップと、（ｃ）配線連結のために、前記接点溝に
導電性材料からなる接点接続部を充填するステップと、を含む。
好ましくは、前記ステップ（ｂ）は、不活性ガスを前記ＩＴＯ層に衝突させ、そのＩＴＯ
層の一部をエッチングするドライエッチング工程からなるが、前記ドライエッチングによ
り露出した前記Ｐ型半導体層の表面に不活性ガスを衝突させ、電流遮断層を形成すること
をさらに含む。
また、前記ステップ（ｃ）以前に、前記Ｎ型半導体層の一部を接点領域として露出させ、
前記接点領域上にＮ型接点パッドを形成することをさらに含むことが好ましい。
層の一部をエッチングするドライエッチング工程からなるが、前記ドライエッチングによ
り露出した前記Ｐ型半導体層の表面に不活性ガスを衝突させ、電流遮断層を形成すること
をさらに含む。
また、前記ステップ（ｃ）以前に、前記Ｎ型半導体層の一部を接点領域として露出させ、
前記接点領域上にＮ型接点パッドを形成することをさらに含むことが好ましい。
本発明の一実施例による発光ダイオードの製造方法であって、前記ステップ（ｃ）におい
て、前記接点溝内に充填される前記接点接続部は、下側の一部が前記接点溝の内側におい
て前記ＩＴＯ層の内側面と接しており、上側の一部が前記接点溝の外側において前記ＩＴ
Ｏ層の上部の表面と接しているＰ型接点パッドであってもよい。
て、前記接点溝内に充填される前記接点接続部は、下側の一部が前記接点溝の内側におい
て前記ＩＴＯ層の内側面と接しており、上側の一部が前記接点溝の外側において前記ＩＴ
Ｏ層の上部の表面と接しているＰ型接点パッドであってもよい。
また、本発明の他の実施例による発光ダイオードの製造方法であって、前記少なくとも一
つの発光セルは、互いに離隔して形成された複数の発光セルであり、前記ステップ（ａ）
は、前記発光セルのそれぞれのＮ型半導体層の一部を、Ｎ型接点パッドの形成のための接
点領域として露出させることをさらに含んでもよい。
好ましくは、前記ステップ（ｃ）は、蒸着またはメッキ方式により、導電性材料層からな
る配線を、互いに隣接した発光セル間の電気的連結のために形成することを含むが、前記
接点接続部は、前記導電性材料層の一部として形成される。この際、前記ステップ（ｂ）
は、（ｂ−１）前記ステップ（ａ）で形成された発光セルを全体的に覆う透明絶縁層を、
前記基板上に形成するステップと、（ｂ−２）前記配線が連結される部分を露出させるた
めに、前記透明絶縁層をパターニングエッチングするが、前記透明絶縁層のパターニング
エッチングにより、前記ＩＴＯ層の前記接点溝を一緒に形成するステップと、を含むこと
が好ましい。
つの発光セルは、互いに離隔して形成された複数の発光セルであり、前記ステップ（ａ）
は、前記発光セルのそれぞれのＮ型半導体層の一部を、Ｎ型接点パッドの形成のための接
点領域として露出させることをさらに含んでもよい。
好ましくは、前記ステップ（ｃ）は、蒸着またはメッキ方式により、導電性材料層からな
る配線を、互いに隣接した発光セル間の電気的連結のために形成することを含むが、前記
接点接続部は、前記導電性材料層の一部として形成される。この際、前記ステップ（ｂ）
は、（ｂ−１）前記ステップ（ａ）で形成された発光セルを全体的に覆う透明絶縁層を、
前記基板上に形成するステップと、（ｂ−２）前記配線が連結される部分を露出させるた
めに、前記透明絶縁層をパターニングエッチングするが、前記透明絶縁層のパターニング
エッチングにより、前記ＩＴＯ層の前記接点溝を一緒に形成するステップと、を含むこと
が好ましい。
より好ましくは、前記ステップ（ｃ）は、（ｃ１）前記透明絶縁層が形成された発光セル
と前記基板を全体的に覆うように、導電性材料層を蒸着またはメッキ方式で形成するステ
ップと、（ｃ２）前記発光セルの接点溝から、これと隣接した他の発光セルの前記Ｎ型接
点パッド上に延長される導電性材料層を、前記配線として残し、残りの導電性材料層をエ
ッチング除去するステップと、を含む。
と前記基板を全体的に覆うように、導電性材料層を蒸着またはメッキ方式で形成するステ
ップと、（ｃ２）前記発光セルの接点溝から、これと隣接した他の発光セルの前記Ｎ型接
点パッド上に延長される導電性材料層を、前記配線として残し、残りの導電性材料層をエ
ッチング除去するステップと、を含む。
本発明の他の側面により、基板と、前記基板上に形成され、Ｎ型半導体層、活性層、及び
Ｐ型半導体層を順次に有し、前記Ｐ型半導体層の上面にはＩＴＯ層が形成される少なくと
も一つの発光セルと、配線の連結のために、前記ＩＴＯ層に所定の深さで形成される接点
溝と、前記配線の一端において前記接点溝に充填される接点接続部と、を備えるＩＴＯ層
を有する発光ダイオードが提供される。
Ｐ型半導体層を順次に有し、前記Ｐ型半導体層の上面にはＩＴＯ層が形成される少なくと
も一つの発光セルと、配線の連結のために、前記ＩＴＯ層に所定の深さで形成される接点
溝と、前記配線の一端において前記接点溝に充填される接点接続部と、を備えるＩＴＯ層
を有する発光ダイオードが提供される。
本発明は、接点接続部、すなわち、配線の一端部または配線の一端のＰ型接点パッドがＩ
ＴＯ層に形成された接点溝の内側面と接する構造により、ＩＴＯ層の発光面積を減らさな
くても、Ｐ型半導体層上のＩＴＯ層に対する電流拡散の効率を高め、これにより、輝度及
び発光性能が大きく向上した発光ダイオードを具現することができる。
ＴＯ層に形成された接点溝の内側面と接する構造により、ＩＴＯ層の発光面積を減らさな
くても、Ｐ型半導体層上のＩＴＯ層に対する電流拡散の効率を高め、これにより、輝度及
び発光性能が大きく向上した発光ダイオードを具現することができる。
接点接続部としてＰ型接点パッドを有する本発明の一実施例による発光ダイオードにおい
て、前記Ｐ型接点パッドが、ＩＴＯ層の上面と、そのＩＴＯ層の接点溝の内側面に同時に
接することができ、これは、前記ＩＴＯ層とＰ型接点パッドとの間の接触面積をより拡張
させ、ＩＴＯ層に対する電流拡散の効率をより高めるのに寄与する。
て、前記Ｐ型接点パッドが、ＩＴＯ層の上面と、そのＩＴＯ層の接点溝の内側面に同時に
接することができ、これは、前記ＩＴＯ層とＰ型接点パッドとの間の接触面積をより拡張
させ、ＩＴＯ層に対する電流拡散の効率をより高めるのに寄与する。
例えば、交流電源により動作される交流駆動型発光ダイオードのように、複数の発光セル
を有する本発明の他の実施例による発光ダイオードにおいて、配線が蒸着またはメッキで
形成された導電性材料層からなり、配線短絡等が防止され、この際、接点接続部が導電性
材料層の一部からなったまま、ＩＴＯ層の接点溝の内側面と接することにより、ＩＴＯ層
に対する電流拡散の効率を高めることができる。
を有する本発明の他の実施例による発光ダイオードにおいて、配線が蒸着またはメッキで
形成された導電性材料層からなり、配線短絡等が防止され、この際、接点接続部が導電性
材料層の一部からなったまま、ＩＴＯ層の接点溝の内側面と接することにより、ＩＴＯ層
に対する電流拡散の効率を高めることができる。
また、本発明の実施例により、Ｐ型半導体層が接点接続部が接する位置に、ドライエッチ
ング工程中に電流特性が変化して形成された電流遮断層を有してもよく、この電流遮断層
は、Ｐ型半導体層に電流が直接流れることを完全に遮断し、ＩＴＯ層への電流拡散の効率
をより高めるのに大きく寄与することができる。
ング工程中に電流特性が変化して形成された電流遮断層を有してもよく、この電流遮断層
は、Ｐ型半導体層に電流が直接流れることを完全に遮断し、ＩＴＯ層への電流拡散の効率
をより高めるのに大きく寄与することができる。
以下、添付した図面に基づき、本発明の実施例について詳述する。以下に紹介される実施
例は、本発明の思想を当業者に充分伝達するために、例として提供されるものである。し
たがって、本発明は、後述する実施例に限定されず、他の形態に具体化され得る。なお、
図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は、便宜のために誇張して表現されることも
ある。明細書の全体にわたって、同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
例は、本発明の思想を当業者に充分伝達するために、例として提供されるものである。し
たがって、本発明は、後述する実施例に限定されず、他の形態に具体化され得る。なお、
図面において、構成要素の幅、長さ、厚さ等は、便宜のために誇張して表現されることも
ある。明細書の全体にわたって、同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
図１は、本発明の第１の実施例による発光ダイオードを示す断面図である。本発明の第１
の実施例による発光ダイオード１は、交流電源により動作するように構成された交流駆動
型発光ダイオードである。交流電源により動作する従来の交流駆動型発光ダイオードとし
ては、国際公開番号ＷＯ２００４／０２３５６８（Ａ１）号に「発光要素を有する発光装
置」（LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS）という題目で、サカイ
等（Sakai et. al.）により開示されたことがある。
の実施例による発光ダイオード１は、交流電源により動作するように構成された交流駆動
型発光ダイオードである。交流電源により動作する従来の交流駆動型発光ダイオードとし
ては、国際公開番号ＷＯ２００４／０２３５６８（Ａ１）号に「発光要素を有する発光装
置」（LIGHT-EMITTING DEVICE HAVING LIGHT-EMITTING ELEMENTS）という題目で、サカイ
等（Sakai et. al.）により開示されたことがある。
図１を参照すると、本実施例による発光ダイオード１は、ベースをなす基板１００と、複
数の発光セル２００とを備える。前記基板１００は、絶縁または導電性の基板からなって
もよく、本実施例では、サファイア基板が用いられるが、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のよう
な他の基板が用いられてもよい。
数の発光セル２００とを備える。前記基板１００は、絶縁または導電性の基板からなって
もよく、本実施例では、サファイア基板が用いられるが、炭化ケイ素（ＳｉＣ）等のよう
な他の基板が用いられてもよい。
また、基板１００と発光セル２００との間には、発光セル２００の下層と基板１００との
間の格子不整合を緩和させるためのバッファ層１２０が介在されてもよい。本実施例にお
けるように、前記基板１００がサファイアのように絶縁性である場合、前記バッファ層１
２０は、導電性物質で形成されてもよい。この場合、前記バッファ層１２０は、発光セル
２００を電気的に分離させるために、各発光セル２００に対応して互いに離隔する。一方
、前記基板１００が伝導性であるものと仮定すると、前記バッファ層１２０は、基板１０
０と発光セル２００を電気的に絶縁させるために、絶縁物質または半絶縁物質で形成され
るが、例えば、ＡｌＮ、ＧａＮ等の窒化物がバッファ層１２０として多用されている。
間の格子不整合を緩和させるためのバッファ層１２０が介在されてもよい。本実施例にお
けるように、前記基板１００がサファイアのように絶縁性である場合、前記バッファ層１
２０は、導電性物質で形成されてもよい。この場合、前記バッファ層１２０は、発光セル
２００を電気的に分離させるために、各発光セル２００に対応して互いに離隔する。一方
、前記基板１００が伝導性であるものと仮定すると、前記バッファ層１２０は、基板１０
０と発光セル２００を電気的に絶縁させるために、絶縁物質または半絶縁物質で形成され
るが、例えば、ＡｌＮ、ＧａＮ等の窒化物がバッファ層１２０として多用されている。
上述のように、前記基板１００上には、複数の発光セル２００が形成される。前記複数の
発光セル２００のそれぞれは、Ｎ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２
６０が連続的に積層された構造をなす。図示のように、活性層２４０は、上述したメサの
形成により、Ｎ型半導体層２２０の一部領域上に限定的に形成され、前記活性層２４０上
には、Ｐ型半導体層２６０が形成される。したがって、前記Ｎ型半導体層２２０の上部の
一部領域は、活性層２４０と接合されており、上面の残りの一部領域は、上述したＰ型半
導体層２６０及び活性層２４０の部分的な除去により外部に露出される。
発光セル２００のそれぞれは、Ｎ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２
６０が連続的に積層された構造をなす。図示のように、活性層２４０は、上述したメサの
形成により、Ｎ型半導体層２２０の一部領域上に限定的に形成され、前記活性層２４０上
には、Ｐ型半導体層２６０が形成される。したがって、前記Ｎ型半導体層２２０の上部の
一部領域は、活性層２４０と接合されており、上面の残りの一部領域は、上述したＰ型半
導体層２６０及び活性層２４０の部分的な除去により外部に露出される。
本発明の実施例において、発光セル２００のそれぞれのＰ型半導体層２６０及びＮ型半導
体層２２０には、発光ダイオード１に対する電流印加のための電極構造がそれぞれ設けら
れる。特に、Ｐ型半導体層２６０上の電極構造は、光透過性と電気的特性に対する慎重
な考慮が要求される。前記Ｐ型半導体層２６０の上面には、上述した光透過性と電気的特
性が考慮されたインジウムスズ酸化物からなるＩＴＯ層２９０が透明電極層として形成さ
れ、本明細書では、用語の「発光セル」を、上述したＮ型半導体層２２０、活性層２４０
、及びＰ型半導体層２６０と一緒にＩＴＯ層２９０を含む意味として定義する。
体層２２０には、発光ダイオード１に対する電流印加のための電極構造がそれぞれ設けら
れる。特に、Ｐ型半導体層２６０上の電極構造は、光透過性と電気的特性に対する慎重
な考慮が要求される。前記Ｐ型半導体層２６０の上面には、上述した光透過性と電気的特
性が考慮されたインジウムスズ酸化物からなるＩＴＯ層２９０が透明電極層として形成さ
れ、本明細書では、用語の「発光セル」を、上述したＮ型半導体層２２０、活性層２４０
、及びＰ型半導体層２６０と一緒にＩＴＯ層２９０を含む意味として定義する。
各発光セル２００の構成要素をより具体的に説明すると、Ｎ型半導体層２２０は、Ａｌｘ
ＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で形成されてもよく、Ｎ型クラッド
層を有してもよい。また、Ｐ型半導体層２６０は、Ｐ型ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（
０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で形成されてもよく、Ｐ型クラッド層を有してもよい。前記Ｎ
型半導体層２２０は、シリコン（Ｓｉ）をドープして形成してもよく、Ｐ型半導体層２６
０は、亜鉛（Ｚｎ）またはマグネシウム（Ｍｇ）をドープして形成してもよい。
ＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で形成されてもよく、Ｎ型クラッド
層を有してもよい。また、Ｐ型半導体層２６０は、Ｐ型ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（
０≦ｘ、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で形成されてもよく、Ｐ型クラッド層を有してもよい。前記Ｎ
型半導体層２２０は、シリコン（Ｓｉ）をドープして形成してもよく、Ｐ型半導体層２６
０は、亜鉛（Ｚｎ）またはマグネシウム（Ｍｇ）をドープして形成してもよい。
また、活性層２４０は、電子及び正孔が再結合する領域であり、ＩｎＧａＮを有してなる
。前記活性層２４０をなす物質の種類により、発光セルから抽出される発光波長が決定さ
れる。前記活性層２４０は、量子井戸層とバリア層が繰り返して形成された多層膜であっ
てもよい。前記量子井戸層とバリア層は、一般式ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ
、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表れる２元または４元化合物半導体層であってもよい。
。前記活性層２４０をなす物質の種類により、発光セルから抽出される発光波長が決定さ
れる。前記活性層２４０は、量子井戸層とバリア層が繰り返して形成された多層膜であっ
てもよい。前記量子井戸層とバリア層は、一般式ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ
、ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表れる２元または４元化合物半導体層であってもよい。
また、上述したＩＴＯ層２９０は、９０％以上の高い可視光線透過率を有し、各発光セル
２００の発光効率、さらには、発光ダイオード１の発光効率の向上に寄与する。この際、
前記ＩＴＯ層２９０がＮ型であるという点で、Ｐ型半導体層２６０との間でオーム接触が
形成されないこともあり得るが、ＩＴＯ層２９０とＰ型半導体層２６０との間にオーム接
触を形成するためのトンネル構造を採用すると、両層間のオーム接触がよく形成され得る
。図示されてはいないが、前記トンネル構造は、Ｐ型半導体層２６０とＩＴＯ層２９０と
の間にインジウム（Ｉｎ）またはＮ型ドーパントをデルタドープ方式で介在して形成され
てもよい。
２００の発光効率、さらには、発光ダイオード１の発光効率の向上に寄与する。この際、
前記ＩＴＯ層２９０がＮ型であるという点で、Ｐ型半導体層２６０との間でオーム接触が
形成されないこともあり得るが、ＩＴＯ層２９０とＰ型半導体層２６０との間にオーム接
触を形成するためのトンネル構造を採用すると、両層間のオーム接触がよく形成され得る
。図示されてはいないが、前記トンネル構造は、Ｐ型半導体層２６０とＩＴＯ層２９０と
の間にインジウム（Ｉｎ）またはＮ型ドーパントをデルタドープ方式で介在して形成され
てもよい。
図１の拡大図に示すように、前記ＩＴＯ層２９０の上面には、配線４００の一端部を連結
するための接点溝２９４が形成される。前記接点溝２９４は、ドライエッチング工程によ
り所定の深さで形成されるものであり、導電性材料層からなる配線４００の一端部が充填
される。前記接点溝２９４は、ＩＴＯ層２９０の発光面積の縮小を最小化するとともに、
ＩＴＯ層２９０と配線４００との間の接触面積を拡張させることにより、配線４００を介
したＩＴＯ層２９０への電流拡散の効率を高めるものであって、以下の説明によりさらに
確実に理解されるだろう。この際、前記接点溝２９４内に充填される配線の一端部は、配
線４００とＩＴＯ層２９０を電気的に連結させる部分に該当されるので、本実施例の説明
では、「接点接続部４０２」として定義する。
するための接点溝２９４が形成される。前記接点溝２９４は、ドライエッチング工程によ
り所定の深さで形成されるものであり、導電性材料層からなる配線４００の一端部が充填
される。前記接点溝２９４は、ＩＴＯ層２９０の発光面積の縮小を最小化するとともに、
ＩＴＯ層２９０と配線４００との間の接触面積を拡張させることにより、配線４００を介
したＩＴＯ層２９０への電流拡散の効率を高めるものであって、以下の説明によりさらに
確実に理解されるだろう。この際、前記接点溝２９４内に充填される配線の一端部は、配
線４００とＩＴＯ層２９０を電気的に連結させる部分に該当されるので、本実施例の説明
では、「接点接続部４０２」として定義する。
本発明の実施例により、前記接点溝２９４は、ＩＴＯ層２９０からＰ型半導体層２６０の
表面まで延長されている。また、前記接点溝２９４には、例えば、メッキまたは蒸着方式
で形成される配線４００の一端の接点接続部４０２が充填される。また、接点溝２９４内
に充填された接点接続部４０２は、前記接点溝２９４の形成により露出するＰ型半導体層
２６０の表面と接しており、側面側には、接点溝２９４の内側のＩＴＯ層２９０と接して
いるようになる。この際、前記配線４００がメッキまたは蒸着方式で一体形成される導電
性材料層のみからなるが、前記配線を発光セルの上方に浮いているエアブリッジ配線とす
る場合、前記接点溝２９４に充填される接点接続部４０２は、Ｐ型の接点パッド（または
電極パッド）であってもよい。
表面まで延長されている。また、前記接点溝２９４には、例えば、メッキまたは蒸着方式
で形成される配線４００の一端の接点接続部４０２が充填される。また、接点溝２９４内
に充填された接点接続部４０２は、前記接点溝２９４の形成により露出するＰ型半導体層
２６０の表面と接しており、側面側には、接点溝２９４の内側のＩＴＯ層２９０と接して
いるようになる。この際、前記配線４００がメッキまたは蒸着方式で一体形成される導電
性材料層のみからなるが、前記配線を発光セルの上方に浮いているエアブリッジ配線とす
る場合、前記接点溝２９４に充填される接点接続部４０２は、Ｐ型の接点パッド（または
電極パッド）であってもよい。
前記配線４００は、自体の接点接続部４０２が発光セル２００の接点溝２９４に充填され
たまま、その他端部が隣接した他の発光セル２００のＮ型半導体層２２０上の接点領域に
連結される。前記接点領域には、配線４００と直接接合されるＮ型の接点パッド２２２
が形成されている。
たまま、その他端部が隣接した他の発光セル２００のＮ型半導体層２２０上の接点領域に
連結される。前記接点領域には、配線４００と直接接合されるＮ型の接点パッド２２２
が形成されている。
また、前記配線４００は、透明絶縁層４１０により発光セル２００の表面に対して電気的
に絶縁されている。前記透明絶縁層４１０は、半導体層２２０、２４０、２６０及びＩＴ
Ｏ層２９０を有する発光セル２００の表面を全体的に覆うように形成されるものであり、
その少なくとも一部は、配線４００と発光セル２００との間の電気絶縁のために、その両
部分間に位置する。また、前記透明電極層４１０は、配線４００が連結される両部分、す
なわち、上述した接点溝２９４の上方とＮ型接点パッド２２２の上方にそれぞれ開口部４
１２、４１４が設けられている。本実施例では、前記透明絶縁層４１０として酸化ケイ素
膜（ＳｉＯ２）を用いるが、これは、本発明を限定するものではなく、任意の異なる透明
な絶縁性物質により形成されてもよい。
に絶縁されている。前記透明絶縁層４１０は、半導体層２２０、２４０、２６０及びＩＴ
Ｏ層２９０を有する発光セル２００の表面を全体的に覆うように形成されるものであり、
その少なくとも一部は、配線４００と発光セル２００との間の電気絶縁のために、その両
部分間に位置する。また、前記透明電極層４１０は、配線４００が連結される両部分、す
なわち、上述した接点溝２９４の上方とＮ型接点パッド２２２の上方にそれぞれ開口部４
１２、４１４が設けられている。本実施例では、前記透明絶縁層４１０として酸化ケイ素
膜（ＳｉＯ２）を用いるが、これは、本発明を限定するものではなく、任意の異なる透明
な絶縁性物質により形成されてもよい。
一方、前記Ｐ型半導体層２６０は、前記接点溝２９４の底部に電流遮断層２６２をさらに
有してもよい。この電流遮断層２６２は、前記配線４００の接点接続部４０２と接するＰ
型半導体層２６０の制限された領域に形成される。前記電流遮断層２６２は、上述した接
点溝２９４の形成のためのドライエッチングによる衝撃により、Ｐ型半導体層２６０の一
部の電気的特性が変化することにより形成される。また、前記電流遮断層２６２は、配線
４００の一端部とＰ型半導体層２６０との間の電流を遮断する役割をし、ＩＴＯ層２９０
へのより幅の広い電流拡散が可能となる。
有してもよい。この電流遮断層２６２は、前記配線４００の接点接続部４０２と接するＰ
型半導体層２６０の制限された領域に形成される。前記電流遮断層２６２は、上述した接
点溝２９４の形成のためのドライエッチングによる衝撃により、Ｐ型半導体層２６０の一
部の電気的特性が変化することにより形成される。また、前記電流遮断層２６２は、配線
４００の一端部とＰ型半導体層２６０との間の電流を遮断する役割をし、ＩＴＯ層２９０
へのより幅の広い電流拡散が可能となる。
上述した構成により、本実施例による発光ダイオード１は、ＩＴＯ層２９０の発光面積を
大きく減らさなくても、配線４００とＩＴＯ層２９０との間の接触面積が増加され得る。
特に、前記配線４００の一部である接点接続部４０２がＩＴＯ層２９０の接点溝２９４の
内面に接し、その接点溝２９４の内面がＩＴＯ層２９０への電流拡散が容易な位置である
ので、前記接点溝２９４と配線４００との連結構造により、配線４００からＩＴＯ層２９
０への電流拡散の効率はさらに高めることができる。
大きく減らさなくても、配線４００とＩＴＯ層２９０との間の接触面積が増加され得る。
特に、前記配線４００の一部である接点接続部４０２がＩＴＯ層２９０の接点溝２９４の
内面に接し、その接点溝２９４の内面がＩＴＯ層２９０への電流拡散が容易な位置である
ので、前記接点溝２９４と配線４００との連結構造により、配線４００からＩＴＯ層２９
０への電流拡散の効率はさらに高めることができる。
さらに、本実施例による交流駆動型発光ダイオード１は、上述した配線４００及び透明絶
縁層４１０を覆うことができる絶縁保護膜４２０をさらに有してもよい。この絶縁保護膜
４２０は、配線４００が水分により汚染されることを防止し、外圧により配線４００が損
傷することを防止する。
縁層４１０を覆うことができる絶縁保護膜４２０をさらに有してもよい。この絶縁保護膜
４２０は、配線４００が水分により汚染されることを防止し、外圧により配線４００が損
傷することを防止する。
以下、図２乃至図９を参照して、本発明の一実施例による発光ダイオードの製造方法を説
明する。図２を参照すると、先ず、基板１００上にバッファ層１２０を形成し、前記バッ
ファ層１２０上にＮ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２６０を順次に
形成する。前記バッファ層１２０及び半導体層２２０、２４０、２６０は、有機金属化学
気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）、またはハイドライド気相
成長法（ＨＶＰＥ）等を用いて形成されてもよい。また、前記半導体層２２０、２４０、
２６０は、同一の工程チェンバにて連続的に形成されてもよい。
明する。図２を参照すると、先ず、基板１００上にバッファ層１２０を形成し、前記バッ
ファ層１２０上にＮ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２６０を順次に
形成する。前記バッファ層１２０及び半導体層２２０、２４０、２６０は、有機金属化学
気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）、またはハイドライド気相
成長法（ＨＶＰＥ）等を用いて形成されてもよい。また、前記半導体層２２０、２４０、
２６０は、同一の工程チェンバにて連続的に形成されてもよい。
この際、前記バッファ層１２０は、ＡｌＮまたは半絶縁ＧａＮ層のような絶縁性物質膜で
形成されてもよいが、場合に応じて、導電性物質膜、例えば、Ｎ型ＧａＮ層またはアンド
ープＧａＮ層で形成されてもよい。すなわち、前記基板１００がサファイアのような絶縁
性基板である場合、前記バッファ層は、導電性物質膜で形成されてもよい。
形成されてもよいが、場合に応じて、導電性物質膜、例えば、Ｎ型ＧａＮ層またはアンド
ープＧａＮ層で形成されてもよい。すなわち、前記基板１００がサファイアのような絶縁
性基板である場合、前記バッファ層は、導電性物質膜で形成されてもよい。
図３を参照すると、前記Ｐ型半導体層２６０上にＩＴＯ層２９０が形成される。前記ＩＴ
Ｏ層２９０の形成前に、ＩＴＯ層２９０とＰ型半導体層２６０との間のオーム接触の形成
のために、略５〜５０Åのデルタドープ層からなるトンネル構造を形成する工程が行われ
てもよい。また、前記ＩＴＯ層２９０の形成は、後述するメサ形成工程後に行われても
よい。
Ｏ層２９０の形成前に、ＩＴＯ層２９０とＰ型半導体層２６０との間のオーム接触の形成
のために、略５〜５０Åのデルタドープ層からなるトンネル構造を形成する工程が行われ
てもよい。また、前記ＩＴＯ層２９０の形成は、後述するメサ形成工程後に行われても
よい。
図４を参照すると、メサ形成工程により、複数の発光セル２２０が基板１００上に形成さ
れる。この工程は、露光を用いるエッチング方式により行われるものであり、Ｎ型半導体
層２２０、活性層２４０、Ｐ型半導体層２６０、及びＩＴＯ層２９０を有する複数の発光
セル２００を、基板１００上にて互いに離隔して形成させ、また、Ｐ型半導体層２６０及
び活性層２４０の一部が除去され、Ｎ型半導体層２２０の上面の一部が上方に露出した領
域、すなわち、接点領域が形成される。
れる。この工程は、露光を用いるエッチング方式により行われるものであり、Ｎ型半導体
層２２０、活性層２４０、Ｐ型半導体層２６０、及びＩＴＯ層２９０を有する複数の発光
セル２００を、基板１００上にて互いに離隔して形成させ、また、Ｐ型半導体層２６０及
び活性層２４０の一部が除去され、Ｎ型半導体層２２０の上面の一部が上方に露出した領
域、すなわち、接点領域が形成される。
図５を参照すると、前記Ｎ型半導体層２２０の接点領域には、Ｎ型接点パッド２２２が形
成される。その後、発光セル２００を有する基板１００に透明絶縁層４１０が蒸着方式で
形成される。前記透明絶縁層４１０は、発光セル２００の側壁及び上部面を覆い、その発
光セル２００間の基板１００を全体的に覆う。したがって、上述したＩＴＯ層２９０と接
点パッド２２２も、前記透明絶縁層４１０により覆われる。前記透明絶縁層４１０は、化
学気相蒸着法（ＣＶＤ）を用いて、例えば、酸化ケイ素膜で形成されてもよい。この際、
前記透明絶縁層４１０が発光セル２００の側面まで容易に覆うために、上述したメサ形成
工程において、発光セル２００の側面を傾斜して形成することが好ましい。
成される。その後、発光セル２００を有する基板１００に透明絶縁層４１０が蒸着方式で
形成される。前記透明絶縁層４１０は、発光セル２００の側壁及び上部面を覆い、その発
光セル２００間の基板１００を全体的に覆う。したがって、上述したＩＴＯ層２９０と接
点パッド２２２も、前記透明絶縁層４１０により覆われる。前記透明絶縁層４１０は、化
学気相蒸着法（ＣＶＤ）を用いて、例えば、酸化ケイ素膜で形成されてもよい。この際、
前記透明絶縁層４１０が発光セル２００の側面まで容易に覆うために、上述したメサ形成
工程において、発光セル２００の側面を傾斜して形成することが好ましい。
図６を参照すると、前記透明絶縁層４１０上に感光膜５１１を塗布し、配線連結のための
開口部が形成される部分の感光膜を除去し、エッチングする部分を定義する工程が行われ
る。その後、図６及び図７に示すように、透明絶縁層４１０に第１及び第２の開口部４１
２、４１４を形成し、その第１の開口部４１２と連通する接点溝２９４をＩＴＯ層２９０
に形成するためのパターニングドライエッチング工程が行われる。本実施例でのドライエ
ッチング工程は、不活性ガスであるＡｒ＋をエッチングの表面に衝突させ、物理的に透明
絶縁層４１０及びＩＴＯ層２９０の一部を剥ぎ取る方式で行われる。この際、前記ドライ
エッチングにより形成される接点溝２９４は、その深さがＰ型半導体層２６０の表面に達
するように定められる。
開口部が形成される部分の感光膜を除去し、エッチングする部分を定義する工程が行われ
る。その後、図６及び図７に示すように、透明絶縁層４１０に第１及び第２の開口部４１
２、４１４を形成し、その第１の開口部４１２と連通する接点溝２９４をＩＴＯ層２９０
に形成するためのパターニングドライエッチング工程が行われる。本実施例でのドライエ
ッチング工程は、不活性ガスであるＡｒ＋をエッチングの表面に衝突させ、物理的に透明
絶縁層４１０及びＩＴＯ層２９０の一部を剥ぎ取る方式で行われる。この際、前記ドライ
エッチングにより形成される接点溝２９４は、その深さがＰ型半導体層２６０の表面に達
するように定められる。
また、接点溝２９４がＰ型半導体層２６０の表面に達するように、ＩＴＯ層２９０がエッ
チングされた後、上述したドライエッチング工程を持続すると、電流遮断層２６２がＰ型
半導体層２６０の表面に形成される。この電流遮断層２６２は、上述したＡｒ＋がＰ型半
導体層２６０の表面に衝突し、その衝突したＰ型半導体層２６０の表面の一部の電気的性
質が変化して形成されるものである。
チングされた後、上述したドライエッチング工程を持続すると、電流遮断層２６２がＰ型
半導体層２６０の表面に形成される。この電流遮断層２６２は、上述したＡｒ＋がＰ型半
導体層２６０の表面に衝突し、その衝突したＰ型半導体層２６０の表面の一部の電気的性
質が変化して形成されるものである。
その後、図８及び図９に示すような配線連結工程が行われる。配線連結のためには、先ず
、蒸着方式またはメッキ方式により、透明絶縁層４１０が形成された発光セル２００及び
その発光セル２００間の基板を覆う導電性材料層４００ａを図８に示すように形成する。
その後、発光セル２００から光が出射される領域を隠さないように、その領域に相応する
導電性材料層４００ａの一部を除去すると、図９に示すような導電性材料層の構造の配線
４００が形成される。
、蒸着方式またはメッキ方式により、透明絶縁層４１０が形成された発光セル２００及び
その発光セル２００間の基板を覆う導電性材料層４００ａを図８に示すように形成する。
その後、発光セル２００から光が出射される領域を隠さないように、その領域に相応する
導電性材料層４００ａの一部を除去すると、図９に示すような導電性材料層の構造の配線
４００が形成される。
したがって、前記配線４００は、自身の一端部、すなわち、接点接続部４０２が透明絶縁
層４１０の第１の開口部４１２を経てＩＴＯ層２９０上の接点溝２９４に充填され、これ
から延長された他端部は、前記第２の開口部４１４を経てＮ型半導体層２２０上のＮ型接
点パッド２２２に連結される。本実施例の配線連結工程とは異なり、導電性材料層を除去
する工程無しにも、配線４００を図９のような形態で形成することができるが、これは、
透明絶縁層４１０の形成の感光膜を用いて、配線が形成される領域を予め定義することに
より具現され得る。上記した工程が完了した後、配線４００及び透明絶縁層４１０を覆う
絶縁保護膜４２０を形成してもよく、絶縁保護膜４２０が形成された発光ダイオード１は
、図１によく示されている。
層４１０の第１の開口部４１２を経てＩＴＯ層２９０上の接点溝２９４に充填され、これ
から延長された他端部は、前記第２の開口部４１４を経てＮ型半導体層２２０上のＮ型接
点パッド２２２に連結される。本実施例の配線連結工程とは異なり、導電性材料層を除去
する工程無しにも、配線４００を図９のような形態で形成することができるが、これは、
透明絶縁層４１０の形成の感光膜を用いて、配線が形成される領域を予め定義することに
より具現され得る。上記した工程が完了した後、配線４００及び透明絶縁層４１０を覆う
絶縁保護膜４２０を形成してもよく、絶縁保護膜４２０が形成された発光ダイオード１は
、図１によく示されている。
上述のように、本発明の実施例による発光ダイオード１は、配線４００の一端部が、ＩＴ
Ｏ層２９０の接点溝２９４の内面と幅広く接することにより、配線４００とＩＴＯ層２９
０との間の接触面積は大きく拡張する。また、配線４００がＰ型半導体層２６０と接する
が、その接する部分にて電流遮断層２６２がＰ型半導体層に流れる電流を遮断するので、
ＩＴＯ層２９０への電流拡散の効率をさらに高めることができる。
Ｏ層２９０の接点溝２９４の内面と幅広く接することにより、配線４００とＩＴＯ層２９
０との間の接触面積は大きく拡張する。また、配線４００がＰ型半導体層２６０と接する
が、その接する部分にて電流遮断層２６２がＰ型半導体層に流れる電流を遮断するので、
ＩＴＯ層２９０への電流拡散の効率をさらに高めることができる。
以下では、本発明の第２の実施例による発光ダイオードについて説明する。この第２の実
施例による発光ダイオードを説明するにおいて、上述した第１の実施例の構成要素と同一
の機能を有する構成要素については、同一の図面符号を使用し、上述した第１の実施例と
重複する説明は、発明の要旨を明らかにするために省略する。
施例による発光ダイオードを説明するにおいて、上述した第１の実施例の構成要素と同一
の機能を有する構成要素については、同一の図面符号を使用し、上述した第１の実施例と
重複する説明は、発明の要旨を明らかにするために省略する。
図１０は、本発明の第２の実施例による発光ダイオードを示す断面図である。図１０に示
すように、本実施例による発光ダイオード１は、ベースをなす基板１００と、その上に形
成される一つの発光セル２００とを備える。上述した実施例と同様に、前記発光セル２０
０は、Ｎ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２６０が連続的に積層され
た構造をなし、活性層２４０は、上述したメサの形成により、Ｎ型半導体層２２０の一部
領域上に限定的に形成され、前記活性層２４０上には、Ｐ型半導体層２６０が形成される
。したがって、前記Ｎ型半導体層２２０は、一部領域が活性層２４０と接合されており、
残りの領域がＮ型接点パッド２２２の形成のための接点領域として露出される。また、Ｐ
型半導体層２６０上には、ＩＴＯ層２９０が形成される。
すように、本実施例による発光ダイオード１は、ベースをなす基板１００と、その上に形
成される一つの発光セル２００とを備える。上述した実施例と同様に、前記発光セル２０
０は、Ｎ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２６０が連続的に積層され
た構造をなし、活性層２４０は、上述したメサの形成により、Ｎ型半導体層２２０の一部
領域上に限定的に形成され、前記活性層２４０上には、Ｐ型半導体層２６０が形成される
。したがって、前記Ｎ型半導体層２２０は、一部領域が活性層２４０と接合されており、
残りの領域がＮ型接点パッド２２２の形成のための接点領域として露出される。また、Ｐ
型半導体層２６０上には、ＩＴＯ層２９０が形成される。
本実施例により、前記ＩＴＯ層２９０の上面には、配線（図示せず）と連結される接点接
続部として、Ｐ型接点パッド４０２'が設けられる。前記Ｐ型接点パッド４０２'は、ワイ
ヤボンディングにより、配線の一端に連結される部分であり、上述した実施例において、
配線の一部からなる接点接続部４０２（図１参照）と同様に、ＩＴＯ層２９０の接点溝２
９２に充填され、配線をＩＴＯ層２９０に連結させる部分である。
続部として、Ｐ型接点パッド４０２'が設けられる。前記Ｐ型接点パッド４０２'は、ワイ
ヤボンディングにより、配線の一端に連結される部分であり、上述した実施例において、
配線の一部からなる接点接続部４０２（図１参照）と同様に、ＩＴＯ層２９０の接点溝２
９２に充填され、配線をＩＴＯ層２９０に連結させる部分である。
本実施例によるＰ型接点パッド４０２'とＩＴＯ層２９０の連結構造は、後述するように
、ＩＴＯ層２９０の発光面積の縮小を最小化するとともに、ＩＴＯ層２９０とＰ型接点パ
ッド４０２'との間の接触面積を拡張させ、特に、Ｐ型接点パッド４０２'からＩＴＯ層２
９０への電流拡散の効率を高めることができるようになる。このため、ＩＴＯ層２９０の
上面、特に、Ｐ型接点パッド４０２'が形成される位置には、接点溝２９２が形成される
。
、ＩＴＯ層２９０の発光面積の縮小を最小化するとともに、ＩＴＯ層２９０とＰ型接点パ
ッド４０２'との間の接触面積を拡張させ、特に、Ｐ型接点パッド４０２'からＩＴＯ層２
９０への電流拡散の効率を高めることができるようになる。このため、ＩＴＯ層２９０の
上面、特に、Ｐ型接点パッド４０２'が形成される位置には、接点溝２９２が形成される
。
上述した実施例と同様に、前記接点溝２９２は、ＩＴＯ層２９０からＰ型半導体層２６０
の表面まで延長される。また、前記接点溝２９２には、例えば、メッキまたは蒸着方式に
より、Ｐ型接点パッド４０２'の一部が充填される。また、前記接点溝２９２内に充填さ
れたＰ型接点パッド４０２'は、その上側の一部が前記接点溝２９２の外側のＰ型半導体
層２６０の上面と接しており、その下側の一部は、前記接点溝２９２の内側にてＩＴＯ層
２９０の内側面と接している。
の表面まで延長される。また、前記接点溝２９２には、例えば、メッキまたは蒸着方式に
より、Ｐ型接点パッド４０２'の一部が充填される。また、前記接点溝２９２内に充填さ
れたＰ型接点パッド４０２'は、その上側の一部が前記接点溝２９２の外側のＰ型半導体
層２６０の上面と接しており、その下側の一部は、前記接点溝２９２の内側にてＩＴＯ層
２９０の内側面と接している。
このような構造により、本実施例による発光ダイオードは、ＩＴＯ層２９０の発光面積を
大きく減らさなくても、Ｐ型接点パッド４０２'とＩＴＯ層２９０との間の接触面積を増
加させることができ、さらには、Ｐ型接点パッド４０２'がＩＴＯ層２９０の上面及び接
点溝２９２の内側面と同時に接する構造により、ＩＴＯ層２９０に対する電流拡散の効率
をさらに高めることができる。
大きく減らさなくても、Ｐ型接点パッド４０２'とＩＴＯ層２９０との間の接触面積を増
加させることができ、さらには、Ｐ型接点パッド４０２'がＩＴＯ層２９０の上面及び接
点溝２９２の内側面と同時に接する構造により、ＩＴＯ層２９０に対する電流拡散の効率
をさらに高めることができる。
上述した実施例と同様に、本実施例によるＰ型半導体層２６０も、電流遮断層２６２を
有する。この電流遮断層２６２は、上述したＰ型接点パッド４０２'と接するＰ型半導体
層２６０の制限された領域に形成される。前記電流遮断層２６２は、上述した実施例にお
いて説明したように、接点溝２９２の形成のためのドライエッチング中にＰ型半導体層２
６０の一部の電気的特性が変化することにより形成される。
有する。この電流遮断層２６２は、上述したＰ型接点パッド４０２'と接するＰ型半導体
層２６０の制限された領域に形成される。前記電流遮断層２６２は、上述した実施例にお
いて説明したように、接点溝２９２の形成のためのドライエッチング中にＰ型半導体層２
６０の一部の電気的特性が変化することにより形成される。
以下、図１１乃至図１６を参照して、上述した発光ダイオードの製造方法を説明する。
図１１を参照すると、先ず、基板１００上にバッファ層１２０を形成し、前記バッファ層
１２０上にＮ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２６０を順次に形成す
る。その後、上述したＰ型半導体層２６０の上面に図１２に示すようなＩＴＯ層２９０が
形成される。
図１１を参照すると、先ず、基板１００上にバッファ層１２０を形成し、前記バッファ層
１２０上にＮ型半導体層２２０、活性層２４０、及びＰ型半導体層２６０を順次に形成す
る。その後、上述したＰ型半導体層２６０の上面に図１２に示すようなＩＴＯ層２９０が
形成される。
図１３乃至図１５を参照すると、前記ＩＴＯ層２９０にＰ型接点パッドが充填される接点
溝２９２が形成される。本実施例では、接点溝２９２を先ず形成し、その後、Ｎ型半導体
層２２０の一部を露出させるメサ形成工程が行われるが、メサ形成工程後に接点溝を形成
してもよい。
溝２９２が形成される。本実施例では、接点溝２９２を先ず形成し、その後、Ｎ型半導体
層２２０の一部を露出させるメサ形成工程が行われるが、メサ形成工程後に接点溝を形成
してもよい。
先ず、接点溝２９２が形成される位置を限定するように、感光膜５１１をＩＴＯ層２９０
の上面に塗布した後、ドライエッチングにより、ＩＴＯ層２９０からＰ型半導体層２６０
の表面に達する接点溝２９２を形成する。上述したドライエッチング工程を持続すると、
図１５に示すような電流遮断層２６２が、Ｐ型半導体層２６０の表面に形成される。この
電流遮断層２６２は、上述したＡｒ＋がＰ型半導体層２６０の表面に衝突し、その衝突し
たＰ型半導体層２６０の表面の一部の電気的性質が変化して形成されるものであり、これ
は、上述した実施例において既に説明されている。
の上面に塗布した後、ドライエッチングにより、ＩＴＯ層２９０からＰ型半導体層２６０
の表面に達する接点溝２９２を形成する。上述したドライエッチング工程を持続すると、
図１５に示すような電流遮断層２６２が、Ｐ型半導体層２６０の表面に形成される。この
電流遮断層２６２は、上述したＡｒ＋がＰ型半導体層２６０の表面に衝突し、その衝突し
たＰ型半導体層２６０の表面の一部の電気的性質が変化して形成されるものであり、これ
は、上述した実施例において既に説明されている。
その後、Ｎ型接点パッドが形成される位置を設けるためのメサ形成工程が行われる。前記
工程は、前記Ｎ型接点パッドが形成される位置に相応するように、ＩＴＯ層２９０、Ｐ型
半導体層２６０、及び活性層２４０を部分的にエッチングし、Ｎ型半導体層２２０の一部
を、図１６のような形態で露出させる工程からなる。その後、メッキまたは蒸着方式によ
り、Ｎ型接点パッド２２２及びＰ型接点パッド４０２'を形成する工程が行われる。図１
０に示すように、Ｎ型接点パッド２２２及びＰ型接点パッド４０２'は、それぞれＩＴＯ
層２９０の上面及びＮ型半導体層２２０の接点領域上に形成され、その形成順序は、製造
者により選択され得るものであり、本発明を限定するものではない。
工程は、前記Ｎ型接点パッドが形成される位置に相応するように、ＩＴＯ層２９０、Ｐ型
半導体層２６０、及び活性層２４０を部分的にエッチングし、Ｎ型半導体層２２０の一部
を、図１６のような形態で露出させる工程からなる。その後、メッキまたは蒸着方式によ
り、Ｎ型接点パッド２２２及びＰ型接点パッド４０２'を形成する工程が行われる。図１
０に示すように、Ｎ型接点パッド２２２及びＰ型接点パッド４０２'は、それぞれＩＴＯ
層２９０の上面及びＮ型半導体層２２０の接点領域上に形成され、その形成順序は、製造
者により選択され得るものであり、本発明を限定するものではない。
本発明の好適な実施例により、前記Ｐ型接点パッド４０２'は、前記接点溝２９２に充填
される下部と前記接点溝２９２を覆うように、前記下部よりも大きなサイズで形成された
上部を有する。前記Ｐ型接点パッド４０２'の下部がＩＴＯ層２９０の接点溝２９２の内
側面に接し、前記Ｐ型接点パッド４０２'の上部がＩＴＯ層２９０の上面に接することに
より、Ｐ型接点パッド４０２'とＩＴＯ層２９０との間の接触面積は大きく拡張される。
される下部と前記接点溝２９２を覆うように、前記下部よりも大きなサイズで形成された
上部を有する。前記Ｐ型接点パッド４０２'の下部がＩＴＯ層２９０の接点溝２９２の内
側面に接し、前記Ｐ型接点パッド４０２'の上部がＩＴＯ層２９０の上面に接することに
より、Ｐ型接点パッド４０２'とＩＴＯ層２９０との間の接触面積は大きく拡張される。
一方、上述した接点溝２９２の形成のためのドライエッチング工程は、電流遮断層２６２
を形成する役割以外に、接点溝２９２の内側面の感光膜を確実に除去する役割をする。ウ
ェットエッチング工程が、エッチングの表面に多数の感光膜の残渣を残すものとは異なり
、ドライエッチング工程は、感光膜の残渣を確実に除去することができる。
を形成する役割以外に、接点溝２９２の内側面の感光膜を確実に除去する役割をする。ウ
ェットエッチング工程が、エッチングの表面に多数の感光膜の残渣を残すものとは異なり
、ドライエッチング工程は、感光膜の残渣を確実に除去することができる。
ＩＴＯ層２９０の接点溝の内側面に残留する感光膜の残渣は、エッチング後の除去が極め
て困難であり、感光膜の残渣が残留した接点溝２９２内に接点パッドまたは配線の一端部
が充填される場合、前記感光膜の残渣は、配線及び／又はＰ型接点パッドからＩＴＯ層２
９０への正常的な電流拡散を防止し、発光ダイオードの輝度を大きく低下させることが
できる。
て困難であり、感光膜の残渣が残留した接点溝２９２内に接点パッドまたは配線の一端部
が充填される場合、前記感光膜の残渣は、配線及び／又はＰ型接点パッドからＩＴＯ層２
９０への正常的な電流拡散を防止し、発光ダイオードの輝度を大きく低下させることが
できる。
図１７及び図１８は、それぞれドライエッチング工程で形成された接点溝と、ウェットエ
ッチング工程で形成された接点溝とを比較するための写真であり、図１８のように、ウェ
ットエッチング工程により形成された接点溝の周縁に、多数の感光膜の残渣が残留するこ
とが確認されたのに対して、図１７のように、ドライエッチング工程により形成された接
点溝内には、感光膜の残渣が殆ど残留しないことが確認された。
ッチング工程で形成された接点溝とを比較するための写真であり、図１８のように、ウェ
ットエッチング工程により形成された接点溝の周縁に、多数の感光膜の残渣が残留するこ
とが確認されたのに対して、図１７のように、ドライエッチング工程により形成された接
点溝内には、感光膜の残渣が殆ど残留しないことが確認された。
本発明は、透明電極層として光透過性に優れたＩＴＯ層を用いる発光ダイオードにおいて
、前記ＩＴＯ層の問題点として指摘されてきた電流特性を改善し、輝度及び発光性能が向
上した発光ダイオードを具現することができる。
、前記ＩＴＯ層の問題点として指摘されてきた電流特性を改善し、輝度及び発光性能が向
上した発光ダイオードを具現することができる。
Claims (6)
- 基板側からＮ型半導体層、活性層、Ｐ型半導体層およびＩＴＯ層が順次積層した少なくとも一つの発光セルを有する発光ダイオードであって、
前記ＩＴＯ層は、底部が前記Ｐ型半導体層に達する接点溝と、前記接点溝に充填された接点接続部と、を有し、
前記Ｐ型半導体層は前記接点部の底部に、前記Ｐ型半導体層と前記接点接続部との間の電流の流れを遮断する電流遮断層を有することを特徴とするＩＴＯ層を有する発光ダイオード。 - 前記電流遮断層は、不活性ガスを用いた前記ＩＴＯ層のドライエッチング過程において、前記不活性ガスとの衝突により形成されたものであることを特徴とする請求項１に記載のＩＴＯ層を有する発光ダイオード。
- 前記接点接続部は、下側の一部が前記接点溝の内側において前記ＩＴＯ層の内側面と接しており、上側の一部が前記接点溝の外側において前記ＩＴＯ層の上部表面と接しているＰ型接点パッドであることを特徴とする請求項１に記載のＩＴＯ層を有する発光ダイオード。
- 前記少なくとも一つの発光セルは、互いに離隔して形成された複数の発光セルであり、前記Ｎ型半導体層の一部には、Ｎ型接点パッドが形成されたことを特徴とする請求項１に記載のＩＴＯ層を有する発光ダイオード。
- 前記接点溝と前記Ｎ型接点パッドを連結する配線をさらに備えるが、前記配線は、互いに隣接した発光セル間の電気的連結のために、蒸着またはメッキ方式で形成された導電性材料層からなり、前記接点接続部は、前記導電性材料層の一部分であることを特徴とする請求項４に記載のＩＴＯ層を有する発光ダイオード。
- 前記導電性材料層と各発光セルの表面との電気絶縁のために、前記発光セルと前記導電性材料層との間に形成された透明絶縁層をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載のＩＴＯ層を有する発光ダイオード。
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