(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層の下に活性層と、前記活性層の下に第２導電型半導体層と、前記第２導電型半導体層の下に第２電極層と、前記第２導電型半導体層と前記第２電極層の間の少なくとも一部に透光性伝導層と、前記第２電極層の下に支持部材と、前記第１導電型半導体層の上に第１電極と、を含み、
前記第２電極層は、前記第２導電型半導体層と重なる第１領域と、前記第１領域を除いた第２領域とを含み、
前記第２電極層の前記第１領域の一部領域は、前記第２導電型半導体層と接触し、
前記透光性伝導層は、前記第２導電型半導体層と前記第２電極層の前記第１領域の他の領域との間に配置される内側部と、前記第２電極層の第２領域の上に配置される外側部とを含む、半導体発光素子。
【請求項２】
前記透光性伝導層は前記第２電極層の外側上面に沿ってリング形状、フレーム形状、または帯形状に形成される請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記透光性伝導層は、前記第２導電型半導体層にオーミック接触し、前記第２電極層は前記第２導電型半導体層にショットキー接触する請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記透光性伝導層の厚さは第２電極層の厚さより薄く形成される請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１導電型半導体層はＮ型半導体層で、前記第２導電型半導体層はＰ型半導体層である請求項１〜４のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項６】
第１導電型半導体層、活性層及び第２導電型半導体層を含む発光構造物と、前記第２導電型半導体層の下に第２電極層と、前記第２電極層上の外側領域に透光性伝導層と、前記第２電極層の下に支持部材と、前記第１導電型半導体層の上に第１電極と、を含み、
前記第２電極層は、前記第２導電型半導体層と重なる第１領域と、前記第１領域を除いた第２領域とを含み、
前記第２電極層の前記第１領域の一部領域は、前記第２導電型半導体層と接触し、
前記透光性伝導層は、前記第２導電型半導体層と前記第２電極層の前記第１領域の他の領域との間に配置される内側部と、前記第２電極層の第２領域の上に配置される外側部とを含む、半導体発光素子。
【請求項７】
前記透光性伝導層の外側部は、前記発光構造物が形成されない外側チャネル領域に露出される請求項６に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記第２電極層は反射金属を含む、請求項６または７に記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記透光性伝導層の厚さは１０００〜８０００Åに形成される請求項８に記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
前記透光性伝導層の内側部は、前記第２導電型半導体層の下面と接触する請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１１】
前記第２電極層は、前記第２導電型半導体層および前記透光性伝導層の下に配置される請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１２】
前記第２電極層はＡｇを含む請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１３】
前記第２電極層は前記第２導電型半導体層より大きい面積を有する請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項１４】
前記透光性伝導層の外側部は前記第２導電型半導体層と重ならない請求項１に記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
III-V族窒化物半導体は青色/緑色発光ダイオード(ＬＥＤ)といった光素子、ＭＯＳＦＥＴ(Metal Semiconductor Field Effect Transistor)、ＨＥＭＴ(Hetero junction Field Effect Transistors)等の高速スイッチング素子、照明、または表示装置の光源等として幅広く用いられている。特にIII族窒化物半導体を利用した発光素子は、可視光線から紫外線までの領域に対応する直接遷移型バンドギャップを有し、高効率の光放出を実現することができる。
【０００３】
前記窒化物半導体は主にＬＥＤ(Light Emitting Diode)、またはレーザーダイオード(LD)として活用されており、製造工程や光効率を改善するための研究が続いている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は化合物半導体層と第２電極層の間の外側に透光性伝導層を含む半導体発光素子を提供する。
また、本発明は化合物半導体層と第２電極層の間の内側にオーミック接触層を含む半導体発光素子を提供する。
また、本発明は化合物半導体層と第２電極層の間に複数個のパターンに形成されたオーミック接触層を含む半導体発光素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の半導体発光素子は第１導電型半導体層と、前記第１導電型半導体層の下に活性層と、前記活性層の下に第２導電型半導体層と、前記第２導電型半導体層の下に第２電極層と、前記第２導電型半導体層と前記第２電極層の間の少なくとも一部に透光性伝導層を含む。
【０００６】
本発明の半導体発光素子は第１導電型半導体層、活性層及び第２導電型半導体層を含む発光構造物と、前記第２導電型半導体層の下に第２電極層と、前記第２電極層上の外側領域に透光性伝導層を含む。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は化合物半導体層と第２電極層の外側界面に透光性伝導層を形成させることで、発光効率を改善することができる。
また、本発明は化合物半導体層と第２電極層の間の接着力を改善できる効果がある。
また、本発明は化合物半導体層のチャネル領域に透光性伝導層を配置することで、ＬＥＤチップの電気的信頼性を高めることができる。
また、本発明は化合物半導体層にオーミック接触層とショットキー接触された第２電極層を形成させることで、第２電極層に供給される電流を分散させることができる。
また、本発明は半導体発光素子の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の半導体発光素子を示す側断面図である。
【図２】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【図３】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【図４】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【図５】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【図６】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【図７】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【図８】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【図９】本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の半導体発光素子に対し添付された図面を参照して説明する。なお、実施例の説明において、各層の上又は下に対する基準は図面を参照するものであり、また、各層の厚さは一例であり、図面の厚さを限定するものではない。実施例において、各層/膜、領域、パターン又は構造物が基板、各層/膜、領域、パッド又はパターンの「上」に又は「下」に形成されると記載される場合、「上」と「下」は直接又は他の層を介在して形成されるものも含む。
【００１０】
図１は本発明の半導体発光素子を示す側断面図である。図１に示すように、半導体発光素子１００は第１導電型半導体層１１０、活性層１２０、第２導電型半導体層１３０、透光性伝導層１５１、オーミック接触層１５３、第２電極層１５５、伝導性支持部材１６０、第１電極１７０を含む。
【００１１】
前記半導体発光素子１００はIII-V族化合物半導体からなるＬＥＤチップを含み、前記ＬＥＤチップは青色、緑色、または赤色等の光を放出する有色ＬＥＤやＵＶ-ＬＥＤからなることができる。前記ＬＥＤチップの放出光は、本発明の技術範囲内で多様に具現することができる。
【００１２】
前記第１導電型半導体層１１０は第１導電型ドーパントがドーピングされたIII-V族元素の化合物半導体、例えばGaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP等から選択することができる。
【００１３】
前記第１導電型半導体層１１０がＮ型半導体層の場合、前記第１導電型ドーパントはSi、Ge、Sn、Se、Te等のＮ型ドーパントを含む。前記第１導電型半導体層１１０は電極接触層として機能し、単層、または多層からなることができるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
前記第１導電型半導体層１１０の上には第１電極１７０が形成され、前記第１電極１７０には第１極性の電源が供給される。ここで、前記第１導電型半導体層１１０の表面には所定形状のラフネス（凹凸部）が形成され、このような凹凸部は、本発明の技術範囲内で追加又は変更することができる。
【００１５】
前記第１導電型半導体層１１０の下には活性層１２０が形成され、前記活性層１２０は単一量子井戸構造、または多重量子井戸構造からなることができる。前記活性層１２０はIII-V族元素の化合物半導体材料を用いて井戸層と障壁層の周期、例えばInGaN井戸層/GaN障壁層の周期またはAlGaN井戸層/GaN障壁層の周期をなすことができる。
【００１６】
前記活性層１２０は、発光させる光の波長に応じたバンドギャップエネルギーを有する材料から選択することができる。前記活性層１２０は青色波長の光、赤色波長の光、緑色波長の光等の有色光を発光する材料を含むことができ、これに限定されるものではない。前記活性層１２０の上または/及び下には導電型クラッド層が形成され、前記導電型クラッド層はAlGaN層からなることができる。
【００１７】
前記活性層１２０の下には少なくとも１つの第２導電型半導体層１３０が形成される。前記第２導電型半導体層１３０は第２導電型ドーパントがドーピングされたIII-V族元素の化合物半導体、例えばGaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP等から選択することができる。前記第２導電型半導体層１３０がＰ型半導体層の場合、前記第２導電型ドーパントはMg、Ze等のＰ型ドーパントを含む。前記第２導電型半導体層１３０は電極接触層として機能することができるが、これに限定されるものではない。
【００１８】
ここで、前記第１導電型半導体層１１０、前記活性層１２０、前記第２導電型半導体層１３０は発光構造物１４０として定義することができる。また、前記第１導電型半導体層１１０はＰ型半導体層、および前記第２導電型半導体層１３０はＮ型半導体層からなることができる。前記第２導電型半導体層１３０の下には第３導電型半導体層、例えばＮ型半導体層、またはＰ型半導体層が形成される。これによって、前記発光構造物１４０はN-P接合、P-N接合、N-P-N接合、P-N-P接合構造の少なくとも１つを含むことができる。
【００１９】
前記第２導電型半導体層１３０の下には前記透光性伝導層１５１、前記オーミック接触層１５３、前記第２電極層１５５が形成される。
【００２０】
前記透光性伝導層１５１の内側部１５１Ｂは前記第２導電型半導体層１３０と前記第２電極層１５５の外側界面に形成され、発光領域Ａ１の有効面積を広めて発光効率を改善することができる。前記透光性伝導層１５１の外側部１５１Ａは前記発光構造物１４０の外側チャネル領域１４５に形成される。ここで、前記チャネル領域１４５は前記発光構造物１４０の外壁がエッチングされたフォーム（形）として定義することができる。
【００２１】
前記透光性伝導層１５１の外側部１５１Ａは非発光領域Ａ２またはチャネル領域１４５に配置され、前記発光構造物１４０の外壁における電気的信頼性を高めることができる。前記透光性伝導層１５１は前記第２導電型半導体層１３０の外側周りに沿ってリング形状、フレーム形状、または帯形状からなることができる。
【００２２】
前記透光性伝導層１５１はITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium zinc oxide)、AZO(Aluminum Zinc Oxide)、IZTO(indium zinc tin oxide)、IAZO(indium aluminum zinc oxide)、IGZO(indium gallium zinc oxide)、IGTO(indium gallium tin oxide)、ATO(antimony tin oxide)等の材料の少なくとも１つを含む。
【００２３】
前記透光性伝導層１５１は透光性と伝導性の特性を有する非金属材料、または金属酸化物から形成されることで、前記第２電極層１５５が前記発光構造物１４０に影響を及ぼすことを遮断することができる。また、透光性伝導層１５１はチップの製造過程(例えば、メサエッチング過程)で照射されるレーザー光が透過されることで、前記発光構造物１４０のチャネル領域１４５に前記第２電極層１５５が露出されることを防止することができる。
【００２４】
ここで、前記発光構造物１４０のチャネル領域１４５に透光性伝導層１５１ではなく絶縁層(例えば、Si０２)が形成された場合、レーザーによってエッチングされる問題が発生し、前記第２電極層１５５が露出されて前記発光構造物１４０の各層１１０、１２０、１３０がショートする問題が発生することがある。このような問題は前記透光性伝導層１５１によって遮断することができる。
【００２５】
また、前記透光性伝導層１５１の内側部１５１Ｂは前記第２導電型半導体層１３０とオーミック接触するので、絶縁層に比べて電気的特性及び発光効率を改善することができる。
【００２６】
前記第２導電型半導体層１３０の下面内側にはオーミック接触層１５３が形成される。前記オーミック接触層１５３は複数個のパターンに形成される。前記オーミック接触層１５３は十字型、多角形、円形等の形状のパターンがマトリックス形状に配置され、このようなパターン形状や配置形態は、本発明の技術範囲内で多様に変更することができる。
【００２７】
前記オーミック接触層１５３はITO、IZO、AZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、ATO等のオーミック材料から選択的に形成される。
【００２８】
前記透光性伝導層１５１の厚さは前記第２電極層１５５の厚さよりは薄く形成され、前記オーミック接触層１５３の厚さは前記透光性伝導層１５１の厚さと同一、または薄く形成される。前記透光性伝導層１５１の厚さは、例えば１０００〜８０００Åに形成される。前記オーミック接触層１５３の厚さは、例えば１０〜２０００Åに形成される。
【００２９】
ここで、前記オーミック接触層１５３は前記透光性伝導層１５１と同一または異なるオーミック材料からなることができる。前記オーミック接触層１５３は前記第２導電型半導体層１３０の下にパターン形態に形成されることで、前記第２導電型半導体層１３０と前記第２電極層１５５の間の接着力を改善することができる。前記第２電極層１５５は前記第２導電型半導体層１３０、前記透光性伝導層１５１、及び前記オーミック接触層１５３の下に形成される。
【００３０】
前記第２電極層１５５はAg、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及びこれらの選択的な組合により構成された物質からなることができる。前記第２電極層１５５は前記第２導電型半導体層１３０にショットキー接触することができる。前記第２電極層１５５は第２極性の電源を前記発光構造物１４０に安定的に供給する電極として機能し、前記第２導電型半導体層１３０、前記オーミック接触層１５３、前記透光性伝導層１５１を介在して入射された光を反射させる。
【００３１】
ここで、前記第２電極層１５５は前記第２導電型半導体層１３０にショットキー接触し、前記オーミック接触層１５３は前記第２導電型半導体層１３０にオーミック接触する。これによって、前記第２電極層１５５及び前記オーミック接触層１５３は電気的特性が異なるので、前記第２導電型半導体層１３０に供給される電流を分散させることができる。
【００３２】
ここで、前記オーミック接触層１５３は透光性材料ではなく、金属酸化物からなることができる。前記第２電極層１５５がオーミック及び反射特性を有する場合、前記オーミック接触層１５３は除去することができる。
【００３３】
前記第２電極層１５５の下には前記伝導性支持部材１６０が形成される。前記伝導性支持部材１６０は銅(Cu)、金(Au)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、銅タングステン及びキャリアウェハ(例えば、Si、Ge、GaAs、ZnO、Sic等)等から具現することができる。前記第２電極層１５５及び前記伝導性支持部材１６０は前記発光構造物１４０に第２極性の電源を供給する第２電極部材として用いることができる。
【００３４】
図２乃至図９は本発明の半導体発光素子の製造過程を示す図面である。図２に示すように、基板１０１の上には複数の化合物半導体層が積層された発光構造物１４０が形成される。前記発光構造物１４０は第１導電型半導体層１１０、活性層１２０、及び第２導電型半導体層１３０の順に積層することができる。
【００３５】
前記基板１０１はサファイア基板(Al２０３)、GaN、SiC、ZnO、Si、GaP、InP、そしてGaAs等からなる群から選択することができる。
【００３６】
前記基板１０１の上にはIII-V族化合物半導体が成長され、その成長装備は電子ビーム蒸着器、PVD(physical vapor deposition)、CVD(chemical vapor deposition)、PLD(plasma laser deposition)、二重型熱蒸着器(dual-type thermal evaporator)、スパッタリング、MOCVD(metal organic chemical vapor deposition)等によって形成することができ、このような装備に限定されない。
【００３７】
前記基板１０１の上にはバッファ層(図示しない)または/及びUndoped半導体層(図示しない)が形成される。前記バッファ層(図示しない)は単結晶バッファ層またはIII-V族化合物半導体からなり、前記基板１０１との格子定数差を減少させる。前記Undoped半導体層はGaN系からなることができる。
【００３８】
前記基板１０１の上には少なくとも１つの第１導電型半導体層１１０が形成される。前記第１導電型半導体層１１０は第１導電型ドーパントがドーピングされたIII-V族元素の化合物半導体、例えばGaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP等から選択することができる。前記第１導電型半導体層１１０がＮ型半導体層の場合、前記第１導電型ドーパントはSi、Ge、Sn、Se、Te等のＮ型ドーパントを含む。
【００３９】
前記活性層１２０は前記第１導電型半導体層１１０の上に形成され、単一量子井戸構造、または多重量子井戸構造からなることができる。前記活性層１２０は青色波長の光、赤色波長の光、緑色波長の光等の有色光を発光する材料を用いることができる。前記活性層１２０の上または/及び下には導電型クラッド層が形成され、前記導電型クラッド層はAlGaN層からなることができる。
【００４０】
前記第２導電型半導体層１３０は前記活性層１２０の上に形成され、第２導電型ドーパントがドーピングされたIII-V族元素の化合物半導体、例えばGaN、AlN、AlGaN、InGaN、InN、InAlGaN、AlInN、AlGaAs、GaP、GaAs、GaAsP等から選択することができる。前記第２導電型半導体層１３０がＰ型半導体層の場合、前記第２導電型ドーパントはMg、Ze等のＰ型ドーパントを含む。
【００４１】
前記第２導電型半導体層１３０の上には第３導電型半導体層、例えばＮ型半導体層、またはＰ型半導体層が形成される。これによって、前記発光構造物１４０はN-P接合、P-N接合、N-P-N接合、P-N-P接合構造の少なくとも１つを含むことができる。
【００４２】
図３に示すように、前記第２導電型半導体層１３０の外側上面には透光性伝導層１５１が形成される。前記透光性伝導層１５１は前記第２導電型半導体層１３０の外側周りに沿ってリング形状、フレーム形状、または帯形状からなることができる。
【００４３】
ここで、前記透光性伝導層１５１の形成過程は、前記第２導電型半導体層１３０の上にマスク層を形成し、前記透光性伝導層１５１が形成される領域をエッチングした後、スパッタリングによって前記透光性伝導層１５１を形成することができる。このような透光性伝導層１５１の形成過程は一例であり、本発明の技術範囲内で変更することができる。
【００４４】
前記透光性伝導層１５１はITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium zinc oxide)、AZO(Aluminum Zinc Oxide)、IZTO(indium zinc tin oxide)、IAZO(indium aluminum zinc oxide)、IGZO(indium gallium zinc oxide)、IGTO(indium gallium tin oxide)、ATO(antimony tin oxide)等の材料の少なくとも１つを含む。
【００４５】
前記透光性伝導層１５１の厚さＴ１は１０００〜８０００Åに形成され、このような厚さＴ１は第２電極層の厚さと同一または薄く形成される。前記透光性伝導層１５１の内側部は前記第２導電型半導体層１３０とオーミック接触し、発光構造物１４０の発光効率を改善させることができる。
【００４６】
図４に示すように、前記第２導電型半導体層１３０の上面内側にはオーミック接触層１５３が形成される。前記オーミック接触層１５３は複数個のパターンにより前記第２導電型半導体層１３０にオーミック接触する。
【００４７】
ここで、前記オーミック接触層１５３の形成過程は、前記第２導電型半導体層１３０及び前記透光性伝導層１５１の上にマスク層を形成し、前記オーミック接触層が形成される領域をエッチングした後、スパッタリングによって前記オーミック接触層１５３を形成することができる。このようなオーミック接触層１５３の形成過程は一例であり、本発明の技術範囲内で変更することができる。
【００４８】
前記オーミック接触層１５３は十字型、多角形、円形等のパターンがマトリックス形状に配置され、このようなパターンや配置形態は、本発明の技術範囲内で多様に変更することができる。
【００４９】
前記オーミック接触層１５３はITO、IZO、AZO、IZTO、IAZO、IGZO、IGTO、ATO等のオーミック材料、または金属酸化物から選択的に形成される。ここで、前記オーミック接触層１５３は透光性材料ではなく、オーミック特性の金属からなることができる。
【００５０】
前記オーミック接触層１５３の厚さＴ２は１０〜２０００Åに形成され、このような厚さＴ２は前記透光性伝導層１５１の厚さ(図３のＴ１)と同一または薄く形成される。前記オーミック接触層１５３は前記第２導電型半導体層１３０の上面にパターン形態に形成されることで、前記第２導電型半導体層１３０と第２電極層の間の接着力を改善することができる。また、前記オーミック接触層１５３がパターン形態で形成されることで、電流を分散させることができる。
【００５１】
ここで、前記オーミック接触層１５３は前記透光性伝導層１５１と同一または異なるオーミック材料からなることができる。また、前記透光性伝導層１５１と前記オーミック接触層１５３の形成順序は相互変更することができる。
【００５２】
図５は本発明に係わる基板の上に複数個のチップ領域を示す平面図である。図３及び図５に示すように、前記透光性伝導層１５１は各チップを基準として第２導電型半導体層１３０の外側周りに形成される。前記透光性伝導層１５１はチップとチップの間の境界領域Ｌ１からチップの発光領域の一部まで延長される。
【００５３】
図４及び図５に示すように、前記オーミック接触層１５３は各チップにおいて前記第２導電型半導体層１３０の内側上面に複数個のパターンに形成され、前記オーミック接触層１５３が形成されない領域には前記第２導電型半導体層１３０が露出される。ここで、図５のＡ-Ａ線の断面図は図４と同一である。
【００５４】
図６に示すように、前記第２導電型半導体層１３０、透光性伝導層１５１及びオーミック接触層１５３の上には第２電極層１５５が形成され、前記第２電極層１５５の上には伝導性支持部材１６０が形成される。
【００５５】
前記第２電極層１５５はAg、Ni、Al、Rh、Pd、Ir、Ru、Mg、Zn、Pt、Au、Hf及びこれらの選択的な組合により構成された物質からなることができる。前記第２電極層１５５は前記第２導電型半導体層１３０にショットキー接触することができる。前記第２電極層１５５は前記第２導電型半導体層１３０、前記オーミック接触層１５３、前記透光性伝導層１５１を介在して入射された光を反射させる。
【００５６】
前記第２電極層１５５は第２極性の電源を前記発光構造物１４０に安定的に供給する電極として機能する。ここで、前記第２電極層１５５は前記第２導電型半導体層１３０にショットキー接触し、前記オーミック接触層１５３は前記第２導電型半導体層１３０にオーミック接触する。これによって、前記第２電極層１５５及び前記オーミック接触層１５３は電気的抵抗が異なるので、前記第２導電型半導体層１３０に供給される電流を分散させることができる。
【００５７】
ここで、前記オーミック接触層１５３は金属酸化物またはオーミック特性を有する金属材料からなることができる。前記第２電極層１５５がオーミック及び反射特性を有する場合、前記オーミック接触層１５３は除去することができる。
【００５８】
前記第２電極層１５５の下には前記伝導性支持部材１６０が形成される。前記伝導性支持部材１６０は銅(Cu)、金(Au)、ニッケル(Ni)、モリブデン(Mo)、銅タングステン及びキャリアウェハ(例えば、Si、Ge、GaAs、ZnO、Sic等)等から具現することができる。ここで、前記第２電極層１５５は、例えばスパッタリングによって形成され、前記伝導性支持部材１６０は、例えばメッキによって形成され、このような形成方法は、本発明の技術範囲内で変更することができる。
【００５９】
図６及び図７に示すように、前記基板１０１が上方に向くように回転させると、前記伝導性支持部材１６０はベースに配置される。そして、前記基板１０１を除去する。
【００６０】
前記基板１０１は、例えばレーザーリフトオフ(LLO)によって除去することができる。前記レーザーリフトオフ過程は、前記基板１０１に一定領域の波長を有するレーザーを照射すると、前記基板１０１と前記第１導電型半導体層１１０の間の界面に熱エネルギーが集中し、前記基板１０１が前記第１導電型半導体層１１０から分離される。
【００６１】
ここで、前記オーミック層１５３は、前記基板１０１の除去工程によって前記第２導電型半導体層１３０と第２電極層１５５の間に伝わる衝撃を減少させる。
【００６２】
前記基板１０１が除去されると、前記第１導電型半導体層１１０の表面に対してICP/RIE(Inductively coupＬＥＤ Plasma/Reactive Ion Etching)による研磨工程を行うことができるが、これに限定されるものではない。
【００６３】
図７及び図８に示すように、前記第１導電型半導体層１１０の上のチャネル領域１４５に対してメサエッチングを行う。ここで、前記チャネル領域１４５は図５のＬ１領域の１/２領域となる。即ち、チップとチップの間の境界領域Ｌ１をエッチングすることで、各チップのチャネル領域１４５、または非発光領域Ａ２が形成される。
【００６４】
前記メサエッチングは前記第１導電型半導体層１１０から前記透光性伝導層１５１が露出する深さ、または前記第２導電型半導体層１３０が露出する深さに形成される。前記メサエッチングはドライエッチングまたは/及び湿式エッチングを用いることができる。
【００６５】
ここで、前記メサエッチングはドライエッチングにより行われ、前記ドライエッチングのために照射された光は前記チップの境界領域(図５のＬ１)に照射される。前記照射された光によって前記第１導電型半導体層１１０、前記活性層１２０、前記第２導電型半導体層１３０がエッチングされ、前記透光性伝導層１５１が露出される。
【００６６】
ここで、前記ドライエッチングによって照射された光は前記透光性伝導層１５１を透過して前記第２電極層１５５に伝達され、この場合、前記第２電極層１５５に別途の金属破片が発生しなくなる。即ち、前記透光性伝導層１５１がエッチングされないために前記第２電極層１５５に光が照射されても特に影響は与えない。これによって、前記発光構造物１４０の層間ショート問題を解決することができる。
【００６７】
ここで、前記透光性伝導層１５１がSiO２層の場合、レーザー光が照射され、前記SiO２層がエッチングされて第２電極層が露出された場合、前記第２電極層が溶けて前記発光構造物１４０の層間をショートさせる問題が発生する場合ができる。
【００６８】
前記透光性伝導層１５１は非金属材料または金属酸化物から形成されることで、前記レーザー光を透過させ、前記発光構造物１４０の層間ショート問題を解決することができる。これによって、チップ製造過程で発生するショート問題を解決して製造収率を改善し、素子の電気的信頼性を向上させることができる。
【００６９】
また、前記オーミック接触層１５３は前記第２導電型半導体層１３０と前記第２電極層１５５の間に伝わる衝撃を減少させることができる。
【００７０】
図８及び図９に示すように、前記第１導電型半導体層１１０の上に第１電極１７０を形成する。前記第１電極１７０は所定のパターンに形成されるが、これに限定されるものではない。また、前記第１導電型半導体層１１０の上面に凹凸部を形成することができ、前記凹凸部は入射される光の臨界角を変化させ、外部量子効率を改善することができる。
【００７１】
ここで、前記第１電極１７０の形成過程と前記メサエッチング過程の順序は変更することができ、これに限定されるものではない。
【００７２】
以上、本発明を実施例を中心に説明したが、これらの実施例は例示であり、本発明を限定するものではない。本発明の精神と範囲を遺脱することなく、多様な変形と応用が可能であることは、当業者にとって自明である。例えば、本発明の実施例に具体的に示された各構成要素は変形して実施することができるものであり、このような変形と応用に係る差異点も、添付の特許請求の範囲で規定する本発明の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明はＬＥＤのような半導体発光素子を提供することができる。また、本発明は半導体発光素子の電気的信頼性を高めることができる。また、本発明は半導体発光素子をパッケージングした光源を照明、指示、表示分野等に適用することができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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