(57)【要約】電極パッドを有する発光ダイオードチップを開示する。この発光ダイオードチップは、第１の導電型半導体層、該第１の導電型半導体層上に位置する第２の導電型半導体層、及び前記第１の導電型半導体層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した活性層を含む半導体積層構造体と、前記第１の導電型半導体層に対向して前記第２の導電型半導体層上に位置する第１の電極パッドと、前記第１の電極パッドから延長し、前記第１の導電型半導体層に接続された第１の電極延長部と、前記第２の導電型半導体層に電気的に接続された第２の電極パッドと、前記第１の電極パッドと前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層を含む。第１の電極パッドを第２の導電型半導体層上に配置することによって発光面積を増加させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の導電型半導体層、該第１の導電型半導体層上に位置する第２の導電型半導体層、及び前記第１の導電型半導体層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した活性層を含む半導体積層構造体と、
前記第１の導電型半導体層に対向して前記第２の導電型半導体層上に位置する第１の電極パッドと、
前記第１の電極パッドから延長して前記第１の導電型半導体層に接続された第１の電極延長部と、
前記第２の導電型半導体層に電気的に接続された第２の電極パッドと
前記第１の電極パッドと前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層とを含む発光ダイオードチップ。
【請求項２】
前記絶縁層は分布ブラッグ反射器を含む、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３】
前記絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した透明導電層をさらに含む、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４】
前記絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した反射器をさらに含む、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項５】
前記第１の電極延長部に沿って前記第１の電極延長部と前記第１の導電型半導体層との間に介在し、前記第１の電極延長部を前記第１の導電型半導体層から部分的に離隔させるドットパターンをさらに含む、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項６】
前記ドットパターンは絶縁物質で形成された、請求項５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項７】
前記ドットパターンは反射器を含む、請求項５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項８】
前記反射器は分布ブラッグ反射器である、請求項７に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項９】
前記半導体積層構造体は、前記第２の導電型半導体層及び活性層を貫通して前記第１の導電型半導体層を露出させる複数の貫通ホールをさらに含み、
前記複数の貫通ホールは前記第１の電極延長部に沿って配列され、
前記第１の電極延長部は、前記各貫通ホールを介して前記第１の導電型半導体層に接続する、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１０】
前記第１の電極延長部と前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層をさらに含む、請求項９に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１１】
前記第１の電極延長部の下側の絶縁層は、前記各貫通ホールの側壁から延長し、前記第１の電極延長部を前記貫通ホールの側壁から絶縁させる、請求項１０に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１２】
前記第１の電極延長部の下側の絶縁層は分布ブラッグ反射器を含む、請求項９に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１３】
前記第１の電極延長部の下側の分布ブラッグ反射器は、前記各貫通ホールの側壁に延長し、前記第１の電極延長部を前記貫通ホールの側壁から絶縁させる、請求項１２に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１４】
前記第１の電極延長部の下側の絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した透明導電層をさらに含む、請求項９に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１５】
前記第２の電極パッドから延長する第２の電極延長部と
前記第２の導電型半導体層上に位置する透明導電層とをさらに含み、
前記第２の電極パッド及び前記第２の電極延長部は、前記透明導電層を通して前記第２の導電型半導体層に電気的に接続する、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１６】
前記第２の電極延長部に沿って前記透明導電層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した電流ブロック層をさらに含む、請求項１５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１７】
前記電流ブロック層はライン形状又はドットパターンで配置された、請求項１６に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１８】
前記電流ブロック層は反射器を含む、請求項１７に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項１９】
前記第２の電極延長部に沿って前記透明導電層と前記第２の電極延長部との間にドットパターンで配列された電流ブロック層をさらに含む、請求項１５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２０】
前記第１の電極延長部は、複数のドット領域で前記第１の導電型半導体層に接続し、
前記複数のドット領域は、第２の電極パッドよりも第１の電極パッドに相対的に近い第１のドット領域、及び前記第１の電極パッドよりも前記第２の電極パッドに相対的に近い第２のドット領域を含み、
前記第１のドット領域の大きさは、第１の電極パッドからの距離が増加するにつれて増加する、請求項１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２１】
前記第２のドット領域の大きさは、前記第１の電極パッドからの距離が増加するにつれて減少する、請求項２０に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２２】
前記第２の電極パッドから延長された第２の電極延長部と、
前記第２の電極延長部と前記第２の導電型半導体層との間に介在した透明導電層とを含み、
前記第２の電極延長部は、複数のドット領域で前記透明導電層を通して第２の導電型半導体層に接続し、
前記第２の電極延長部に沿って配列された前記複数のドット領域は、第１の電極パッドよりも第２の電極パッドに相対的に近い第３のドット領域、及び前記第２の電極パッドよりも前記第１の電極パッドに相対的に近い第４のドット領域を含み、
前記第３のドット領域の大きさは、前記第２の電極パッドからの距離が増加するにつれて増加する、請求項２１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２３】
前記第４のドット領域の大きさは、前記第２の電極パッドからの距離が増加するにつれて減少する、請求項２２に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２４】
前記第１〜第４のドット領域の大きさは、前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドを横切る線から遠ざかるほど増加する、請求項２２に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２５】
第１の導電型半導体層と、
前記第１の導電型半導体層上に位置し、それぞれ第２の導電型半導体層、及び前記第１の導電型半導体層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した活性層を含む複数のメサ構造体と、
少なくとも一部が前記第１の導電型半導体層に対向して前記第２の導電型半導体層上に位置する第１の電極パッドと、
前記第１の電極パッドから延長して前記第１の導電型半導体層に接続された第１の電極延長部と、
前記第２の導電型半導体層に電気的に接続された第２の電極パッドと、
前記第１の電極パッドと前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層とを含む発光ダイオードチップ。
【請求項２６】
前記第２の電極パッドは、前記複数のメサ構造体上にそれぞれ位置する複数の電極パッドを含む、請求項２５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２７】
前記第１の電極パッドは、前記複数のメサ構造体上にそれぞれ位置する複数の電極パッドを含む、請求項２６に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２８】
前記複数のメサ構造体は、前記第１の導電型半導体層を露出させる分離領域によって分離された、請求項２５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項２９】
前記第１の電極延長部は、前記分離領域内で前記第１の導電型半導体層に接続する電極延長部を含む、請求項２８に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３０】
前記分離領域内の電極延長部に沿って前記電極延長部と前記第１の導電型半導体層との間に介在し、前記電極延長部を前記第１の導電型半導体層から部分的に離隔させるドットパターンをさらに含む、請求項２９に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３１】
前記ドットパターンは絶縁物質で形成された、請求項３０に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３２】
前記ドットパターンは分布ブラッグ反射器を含む、請求項３０に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３３】
前記第１の電極パッドは、前記分離領域内に一部が位置する電極パッドを含む、請求項２８に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３４】
前記絶縁層は分布ブラッグ反射器を含む、請求項２５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３５】
前記各メサ構造体は、それぞれ前記第２の導電型半導体層及び活性層を貫通して前記第１の導電型半導体層を露出させる複数の貫通ホールを含み、
前記第１の電極延長部は、前記複数の貫通ホールを介して前記第１の導電型半導体層に接続する電極延長部を含む、請求項２５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３６】
前記複数の貫通ホールを介して前記第１の導電型半導体層に接続する電極延長部と前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層をさらに含む、請求項３５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３７】
前記電極延長部と第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層は分布ブラッグ反射器を含む、請求項３６に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３８】
前記電極延長部と第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層は、前記各貫通ホールの側壁に延長し、前記第１の電極延長部を前記貫通ホールの側壁から絶縁させる、請求項３６に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項３９】
前記電極延長部の下側の絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した透明導電層をさらに含む、請求項３６に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４０】
前記第２の電極パッドから延長する第２の電極延長部と、
前記第２の導電型半導体層上に位置する透明導電層とをさらに含み、
前記第２の電極パッド及び前記第２の電極延長部は、前記透明導電層を通して前記第２の導電型半導体層に電気的に接続する、請求項２５に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４１】
前記第２の電極延長部に沿って前記透明導電層と前記第２の導電型半導体層との間にライン形状又はドットパターンで配置された電流ブロック層をさらに含む、請求項４０に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４２】
前記電流ブロック層は反射器を含む、請求項４１に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４３】
前記反射器は分布ブラッグ反射器である、請求項４２に記載の発光ダイオードチップ。
【請求項４４】
前記第２の電極延長部に沿って前記第２の電極延長部と前記透明導電層との間にドットパターンで介在した電流ブロック層をさらに含む、請求項４０に記載の発光ダイオードチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードチップに関し、より詳細には、電極パッドを有する発光ダイオードチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ＧａＮ系列のＬＥＤは、天然色ＬＥＤ表示素子、ＬＥＤ交通信号機、白色ＬＥＤなどの多様な応用に使用されている。最近、高効率白色ＬＥＤは、蛍光ランプに取って代わるものとして期待されており、特に白色ＬＥＤの効率は、通常の蛍光ランプの効率と類似する水準に到逹している。
【０００３】
窒化ガリウム系列の発光ダイオードは、一般にサファイアなどの基板上に各エピタキシャル層を成長させることによって形成され、ｎ型半導体層、ｐ型半導体層、及びこれらの間に介在した活性層を含む。一方、前記ｎ型半導体層上にｎ―電極パッドが形成され、前記ｐ型半導体層上にｐ―電極パッドが形成される。前記発光ダイオードは、前記各電極パッドを通して外部電源に電気的に接続されて駆動される。このとき、電流は、ｐ―電極パッドから前記各半導体層を経てｎ―電極パッドに流れる。
【０００４】
一方、発光ダイオード内の電流分散を促進するために、各電極パッドから延長された各延長部が使用されている。例えば、特許文献１は、各電極接触部、すなわち、各電極パッドから多数の延長部が互いに反対方向に延長されて電流分散を強化する技術を開示している。この技術は、電極パッドから延長された延長部を用いることによって電流を分散させ、発光ダイオードの効率を高めることができる。
【０００５】
しかし、ｎ―電極パッド及びｎ―電極延長部は、通常、ｐ型半導体層及び活性層をエッチングすることによって露出したｎ型半導体層上に形成される。従って、ｎ―電極パッド及びｎ―電極延長部を形成することによって発光面積が減少し、これは発光効率の減少をもたらす。
【０００６】
一方、各電極パッド及び各電極延長部は金属で形成されるので、活性層で生成された光が各電極パッド及び各電極延長部に吸収されて損失される。さらに、各電極延長部を採択して電流を分散させるとしても、各電極延長部に隣接した領域に主に電流が集中するので、各電極延長部による光の損失が増幅される。さらに、電極パッドと電極延長部は、例えば、Ｃｒなどの反射特性がよくない材料を下部層として使用するので、電極パッド及び／又は電極延長部の下部では光の吸収による光の損失が大きい。
【０００７】
また、発光ダイオードのサイズの大面積化とともに、発光ダイオード内に欠陥が含まれる確率が増加する。例えば、貫通転位（ｔｈｒｅａｄｉｎｇ  ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）、ピンホールなどの欠陥は、電流が急激に流れる通路を提供して電流分散を妨害する。
【０００８】
さらに、約１ｍｍ2程度の大面積の発光ダイオードが約２００ｍA以上の駆動電流で駆動する場合、前記各欠陥を通して又は電流が集中する特定位置を通して電流が集中するので、電流密度による外部量子効率の減少、すなわち、ドループ（Ｄｒｏｏｐ）現象が深刻になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許公報第６，６５０，０１８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする課題は、電極パッド及び／又は電極延長部の形成による発光面積の減少を防止できる発光ダイオードチップを提供することにある。
【００１１】
本発明が解決しようとする他の課題は、電極パッド及び電極延長部の周囲で発生する電流集中を緩和し、発光ダイオードチップの広い領域にわたって電流を分散できる発光ダイオードチップを提供することにある。
【００１２】
本発明が解決しようとする更に他の課題は、電極パッド及び電極延長部による光の損失を防止できる発光ダイオードチップを提供することにある。
【００１３】
本発明が解決しようとする更に他の課題は、高電流下で駆動するとき、特定位置で電流が集中することを防止し、外部量子効率を向上できる発光ダイオードチップを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の一実施例に係る発光ダイオードチップは、第１の導電型半導体層、該第１の導電型半導体層上に位置する第２の導電型半導体層、及び前記第１の導電型半導体層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した活性層を含む半導体積層構造体と、前記第１の導電型半導体層に対向して前記第２の導電型半導体層上に位置する第１の電極パッドと、前記第１の電極パッドから延長されて前記第１の導電型半導体層に接続された第１の電極延長部と、前記第２の導電型半導体層に電気的に接続された第２の電極パッドと、前記第１の電極パッドと前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層とを含む。前記第１の電極パッドが第２の導電型半導体層上に位置するので、第１の電極パッドの形成による発光面積の減少を防止することができる。
【００１５】
前記発光ダイオードチップは基板をさらに含むことができ、前記半導体積層構造体は前記基板上に位置させることができる。この場合、前記第１の導電型半導体層は、前記第２の導電型半導体層よりも前記基板に近く位置する。さらに、前記第２の電極パッドも前記第２の導電型半導体層上に位置させることができる。
【００１６】
一方、前記絶縁層は分布ブラッグ反射器を含むことができる。また、前記絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に反射器を介在させることができる。前記反射器は、分布ブラッグ反射器又は金属反射器であり得る。
【００１７】
いくつかの実施例において、前記絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に透明導電層を介在させることができる。前記絶縁層の下側の透明導電層は、前記絶縁層の下側領域の活性層に電流を供給することを助ける。これと異なって、前記第１の電極パッドの下側領域で反射器が第２の導電型半導体層に直接接することができ、その結果、透明導電層による光の損失を減少させることができる。
【００１８】
いくつかの実施例において、前記発光ダイオードチップは、前記第１の電極延長部に沿って前記第１の電極延長部と前記第１の導電型半導体層との間に介在し、前記第１の電極延長部を前記第１の導電型半導体層から部分的に離隔させるドットパターンをさらに含むことができる。前記ドットパターンにより、前記第１の電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和することができ、電流をより広く分散させることができる。
【００１９】
前記ドットパターンは絶縁物質で形成することができる。一方、前記ドットパターンは、反射器、例えば、金属反射器又は分布ブラッグ反射器を含むことができる。
【００２０】
いくつかの実施例において、前記半導体積層構造体は、前記第２の導電型半導体層及び活性層を貫通して前記第１の導電型半導体層を露出させる複数の貫通ホールをさらに含むことができる。前記複数の貫通ホールは、前記第１の電極延長部に沿って配列され、前記第１の電極延長部は、前記各貫通ホールを介して前記第１の導電型半導体層に接続することができる。
【００２１】
第１の電極延長部が前記各貫通ホールを介して第１の導電型半導体層に接続するので、前記第１の電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和し、電流をより広く分散させることができる。
【００２２】
絶縁層を前記第１の電極延長部と前記第２の導電型半導体層との間に介在させることができ、その結果、第１の電極延長部は、前記第２の導電型半導体層から前記絶縁層によって絶縁させることができる。
【００２３】
さらに、前記第１の電極延長部の下側の絶縁層は、前記各貫通ホールの側壁に延長し、前記第１の電極延長部を前記貫通ホールの側壁から絶縁させることができる。
【００２４】
一方、前記第１の電極延長部の下側の絶縁層は分布ブラッグ反射器を含むことができる。さらに、前記第１の電極延長部の下側の分布ブラッグ反射器は前記各貫通ホールの側壁に延長し、前記第１の電極延長部を前記貫通ホールの側壁から絶縁させることができる。
【００２５】
いくつかの実施例において、前記発光ダイオードチップは、前記第１の電極延長部の下側の絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した透明導電層をさらに含むことができる。透明導電層により、前記第１の電極延長部の下側の活性層に電流を供給することができる。
【００２６】
他の各実施例において、前記第１の電極延長部の下側で前記絶縁層が第２の導電型半導体層に直接接することができる。すなわち、第１の電極延長部の下側で透明導電層が排除され、その結果、透明導電層による光の損失を防止することができる。
【００２７】
一方、前記発光ダイオードチップは、前記第２の電極パッドから延長する第２の電極延長部；及び前記第２の導電型半導体層上に位置する透明導電層をさらに含むことができる。前記第２の電極パッド及び前記第２の電極延長部は、前記透明導電層を通して前記第２の導電型半導体層に電気的に接続することができる。
【００２８】
いくつかの実施例において、電流ブロック層を前記第２の電極延長部に沿って前記透明導電層と前記第２の導電型半導体層との間に介在させることができる。前記電流ブロック層は、ライン形状又はドットパターンで配置することができる。これによって、前記第２の電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和することができる。また、この電流ブロック層は、前記第２の電極パッドの下側にも配置することができる。
【００２９】
さらに、前記電流ブロック層は反射器を含むことができる。従って、前記第２の電極延長部に向かう光が第２の電極延長部に吸収されて損失することを防止することができる。
【００３０】
他の各実施例において、電流ブロック層は、前記第２の電極延長部に沿って前記透明導電層と前記第２の電極延長部との間にドットパターンで配列することができる。前記第２の電極延長部は、前記各ドットパターン間の各領域で前記透明導電層を通して前記第２の導電型半導体層に接続する。
【００３１】
また、本発明は、第１の電極延長部及び／又は第２の電極延長部が半導体積層構造体に電気的に接続する各接続領域をドット形態で提供することによって、発光ダイオードチップの広い面積にわたって均一に電流を分散させる技術を提供する。
【００３２】
例えば、前記第１の電極延長部は、複数のドット領域で前記第１の導電型半導体層に接続することができ、前記複数のドット領域は、第２の電極パッドよりも第１の電極パッドに相対的に近い第１のドット領域、及び前記第１の電極パッドよりも前記第２の電極パッドに相対的に近い第２のドット領域を含むことができる。さらに、前記第１のドット領域の大きさは、第１の電極パッドからの距離が増加するにつれて増加し得る。また、前記第２のドット領域の大きさは、前記第１の電極パッドからの距離が増加するにつれて減少し得る。
【００３３】
一方、前記発光ダイオードチップは、前記第２の電極パッドから延長された第２の電極延長部及び前記第２の電極延長部と前記第２の導電型半導体層との間に介在した透明導電層を、さらに含むことができる。さらに、前記第２の電極延長部は、複数のドット領域で前記透明導電層を通して第２の導電型半導体層に接続することができ、前記第２の電極延長部に沿って配列された前記複数のドット領域は、第１の電極パッドよりも第２の電極パッドに相対的に近い第３のドット領域、及び前記第２の電極パッドよりも前記第１の電極パッドに相対的に近い第４のドット領域を含むことができる。前記第３のドット領域の大きさは、前記第２の電極パッドからの距離が増加するにつれて増加し得る。また、前記第４のドット領域の大きさは、前記第２の電極パッドからの距離が増加するにつれて減少し得る。
【００３４】
さらに、前記第１〜第４のドット領域の大きさは、前記第１の電極パッドと前記第２の電極パッドを横切る線から遠ざかるほど増加し得る。
【００３５】
本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップは、第１の導電型半導体層；前記第１の導電型半導体層上に位置し、それぞれ第２の導電型半導体層、及び前記第１の導電型半導体層と前記第２の導電型半導体層との間に介在した活性層を含む複数のメサ構造体と、少なくとも一部が前記第１の導電型半導体層に対向して前記第２の導電型半導体層上に位置する第１の電極パッドと、前記第１の電極パッドから延長して前記第１の導電型半導体層に接続された第１の電極延長部と、前記第２の導電型半導体層に電気的に接続された第２の電極パッドと、前記第１の電極パッドと前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層とを含む。前記第１の電極パッドが第２の導電型半導体層上に位置するので、第１の電極パッドの形成による発光面積の減少を防止することができる。また、複数のメサ構造体を採択するので、複数のメサ構造体に電流を分散させることができ、その結果、発光ダイオードチップの特定位置で電流密度が急激に増加することを防止し、外部量子効率を増加させることができる。
【００３６】
前記発光ダイオードチップは基板をさらに含むことができ、前記第１の導電型半導体層を前記基板上に位置させることができる。この場合、前記第１の導電型半導体層は、前記第２の導電型半導体層よりも前記基板に近く位置する。さらに、前記第２の電極パッドも前記第２の導電型半導体層上に位置させることができる。
【００３７】
一方、前記第２の電極パッドは、前記複数のメサ構造体上にそれぞれ位置する複数の電極パッドを含むことができる。さらに、前記第１の電極パッドは、前記複数のメサ構造体上にそれぞれ位置する複数の電極パッドを含むことができる。
【００３８】
一方、前記複数のメサ構造体は、前記第１の導電型半導体層を露出させる分離領域によって分離される。これによって、前記分離領域内に第１の導電型半導体層の表面が露出する。
【００３９】
一実施例において、前記第１の電極延長部は、前記分離領域内で前記第１の導電型半導体層に接続する電極延長部を含むことができる。さらに、ドットパターンが、前記分離領域内の電極延長部に沿って、前記電極延長部と前記第１の導電型半導体層との間に介在し、前記電極延長部を、前記第１の導電型半導体層から部分的に離隔させることができる。前記ドットパターンは絶縁物質で形成することができ、分布ブラッグ反射器を含むことができる。前記ドットパターンにより、前記電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和することができ、電流をより広く分散させることができる。
【００４０】
一方、前記第１の電極パッドと前記第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層は、分布ブラッグ反射器を含むことができる。また、前記絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に、反射器を介在させることができる。前記反射器は、分布ブラッグ反射器又は金属反射器であり得る。
【００４１】
また、前記第１の電極パッドは、前記分離領域内に一部が位置する電極パッドを含むことができる。
【００４２】
いくつかの実施例において、前記絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に、透明導電層を介在させることができる。前記絶縁層の下側の透明導電層は、前記絶縁層の下側領域の活性層に電流を供給することを、助ける。これと異なって、前記第１の電極パッドの下側領域で、反射器が第２の導電型半導体層に直接接することができ、その結果、透明導電層による光の損失を減少させることができる。
【００４３】
一方、前記各メサ構造体は、それぞれ前記第２の導電型半導体層及び活性層を貫通して、前記第１の導電型半導体層を露出させる複数の貫通ホールを含むことができる。また、前記第１の電極延長部は、前記複数の貫通ホールを介して前記第１の導電型半導体層に接続する電極延長部を、含むことができる。前記複数の貫通ホールは、前記電極延長部に沿って配置される。前記電極延長部が前記各貫通ホールを介して第１の導電型半導体層に接続するので、前記電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和し、電流をより広く分散させることができる。
【００４４】
さらに、絶縁層は、前記複数の貫通ホールを介して前記第１の導電型半導体層に接続する電極延長部と前記第２の導電型半導体層との間に介在する。前記絶縁層により、前記電極延長部を前記第２の導電型半導体層から絶縁させることができる。
【００４５】
さらに、前記電極延長部と第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層は、分布ブラッグ反射器を含むことができる。これによって、メサ構造体の内部で生成された光が前記電極延長部によって損失することを防止することができる。
【００４６】
また、前記電極延長部と第２の導電型半導体層との間に介在した絶縁層は、前記各貫通ホールの側壁に延長し、前記第１の電極延長部を前記貫通ホールの側壁から絶縁させることができる。
【００４７】
さらに、透明導電層は、前記電極延長部の下側の絶縁層と前記第２の導電型半導体層との間に介在させることができる。前記透明導電層により、前記電極延長部の下側の活性層に電流を供給することができる。これと異なって、前記電極延長部の下側で前記絶縁層が第２の導電型半導体層に直接接することができる。すなわち、前記電極延長部の下側で透明導電層が排除され、その結果、透明導電層による光の損失を防止することができる。
【００４８】
一方、前記発光ダイオードチップは、前記第２の電極パッドから延長する第２の電極延長部と、前記第２の導電型半導体層上に位置する透明導電層とを、さらに含むことができる。前記第２の電極パッド及び前記第２の電極延長部は、前記透明導電層を通して前記第２の導電型半導体層に電気的に接続することができる。
【００４９】
いくつかの実施例において、電流ブロック層は、前記第２の電極延長部に沿って前記透明導電層と前記第２の導電型半導体層との間に介在させることができる。前記電流ブロック層は、ライン形状又はドットパターンで配置することができる。これによって、前記第２の電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和することができる。この電流ブロック層は、前記第２の電極パッドの下側にも配置することができる。
【００５０】
さらに、前記電流ブロック層は、反射器、例えば、分布ブラッグ反射器を含むことができる。従って、前記第２の電極延長部に向かう光が第２の電極延長部に吸収されて損失することを防止することができる。
【００５１】
他の各実施例において、電流ブロック層は、前記第２の電極延長部に沿って前記透明導電層と前記第２の電極延長部との間にドットパターンで配列することができる。前記第２の電極延長部は、前記各ドットパターン間の各領域で前記透明導電層を通して前記第２の導電型半導体層に接続する。
【発明の効果】
【００５２】
本発明によると、半導体積層構造体上に電極パッドを形成することによって、従来の電極パッドの形成による発光面積の減少を防止できる発光ダイオードチップを提供することができる。さらに、各貫通ホールを介して電極延長部を半導体層に接続することによって、電極延長部の形成による発光面積の減少を防止することができる。
【００５３】
また、第１の電極延長部の全体を半導体層に接続させる代わりに、各ドット領域で接続させることによって、電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和し、広い領域にわたって電流を分散させることができる。さらに、第２の電極パッド及び第２の電極延長部の下側に電流ブロック層を配置し、第２の電極パッド及び第２の電極延長部の周囲に電流が集中することを緩和することができる。
【００５４】
一方、電極パッド及び電極延長部と半導体積層構造体との間に反射器を配置することによって、電極パッド及び電極延長部による光の損失を防止することができる。さらに、発光領域を複数のメサ構造体に分離することによって、特定位置への電流密集によって高電流下で外部量子効率が減少することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図である。
【図２ａ】図１のＡ―Ａ線断面図である。
【図２ｂ】図１のＢ―Ｂ線断面図である。
【図２ｃ】図１のＣ―Ｃ線断面図である。
【図３】本発明の他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図である。
【図４ａ】図３のＡ―Ａ線断面図である。
【図４ｂ】図３のＢ―Ｂ線断面図である。
【図４ｃ】図３のＣ―Ｃ線断面図である。
【図５ａ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図５ｂ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図５ｃ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図６ａ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図６ｂ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図６ｃ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図７】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図８】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図９】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１０】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための平面図である。
【図１１】本発明の一実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図である。
【図１２ａ】図１１のＡ―Ａ線断面図である。
【図１２ｂ】図１１のＢ―Ｂ線断面図である。
【図１２ｃ】図１１のＣ―Ｃ線断面図である。
【図１２ｄ】図１１のＤ―Ｄ線断面図である。
【図１３】本発明の他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図である。
【図１４ａ】図１３のＡ―Ａ線断面図である。
【図１４ｂ】図１３のＢ―Ｂ線断面図である。
【図１４ｃ】図１３のＣ―Ｃ線断面図である。
【図１４ｄ】図１３のＤ―Ｄ線断面図である。
【図１５ａ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１５ｂ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１５ｃ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１６ａ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１６ｂ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１６ｃ】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１７】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１８】本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【図１９】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図である。
【図２０】複数のメサ構造体の採択による発光特性の向上を説明するために実際に測定した発光パターンを例示する平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５６】
以下では、添付の各図面を参照して本発明の各実施例を詳細に説明する。次に紹介する各実施例は、当業者に本発明の思想を十分に伝達するために例として提供するものである。従って、本発明は、以下で説明する各実施例に限定されるものでなく、他の形態に具体化することもできる。そして、各図面において、構成要素の幅、長さ、厚さなどは、便宜のために誇張して表現することがある。明細書の全体にわたる同一の参照番号は、同一の構成要素を示す。
【００５７】
図１は、本発明の一実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図であり、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃは、それぞれ図１のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ及びＣ―Ｃ線断面図である。
【００５８】
図１、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃを参照すると、前記発光ダイオードチップは、半導体積層構造体３０、第１の電極パッド３７、第２の電極パッド３９、第１の電極延長部３７ａ、第２の電極延長部３９ａ及び保護絶縁層３５を含むことができる。また、前記発光ダイオードチップは、基板２１、バッファー層２３、第１の機能層３１ａ、第２の機能層３１ｂ、透明導電層３３、下部反射器４５及び金属層４７を含むことができる。一方、前記半導体積層構造体３０は、第１の導電型半導体層２５、活性層２７及び第２の導電型半導体層２９を含む。
【００５９】
前記基板２１は、例えば、サファイア基板、炭化シリコン基板又はシリコン基板であり得るが、これに限定されることはない。前記基板２１は、窒化ガリウム系化合物半導体層を成長させるための成長基板であり得る。
【００６０】
第１の導電型半導体層２５が前記基板２１上に位置し、前記１の導電型半導体層２５上に第２の導電型半導体層２９が位置し、第１の導電型半導体層２５と第２の導電型半導体層２９との間に活性層２７が介在する。前記第１の導電型半導体層２５、活性層２７及び第２の導電型半導体層２９は、窒化ガリウム系列の化合物半導体物質、すなわち、（Ａｌ，Ｉｎ，Ｇａ）Ｎで形成することができる。前記活性層２７の組成元素及び組成比は、要求される波長の光、例えば、紫外線又は可視光を放出するように決定される。
【００６１】
前記第１の導電型半導体層２５はｎ型窒化物半導体層で、第２の導電型半導体層２９はｐ型窒化物半導体層であり得るが、その反対の場合もある。
【００６２】
前記第１の導電型半導体層２５及び／又は第２の導電型半導体層２９は、図示したように、単一層で形成できるが、多層構造で形成することもできる。また、活性層２７は、単一量子ウェル又は多重量子ウェル構造を有することができる。また、前記基板２１と第１の導電型半導体層２５との間には、ＧａＮ又はＡｌＮなどのバッファー層２３を介在させることができる。前記各半導体層２５、２７、２９は、ＭＯＣＶＤ又はＭＢＥ技術を用いて形成することができる。
【００６３】
一方、前記半導体積層構造体３０は、第２の導電型半導体層２９及び活性層２７を貫通して第１の導電型半導体層２５を露出させる複数の貫通ホール３０ａを有する。前記複数の貫通ホール３０ａは、図１に示したように、第１の電極延長部３７ａに沿って線形に配列される。
【００６４】
一方、前記第２の導電型半導体層２９上に透明導電層３３を位置させることができる。透明導電層３３は、ＩＴＯなどの透明酸化物又はＮｉ／Ａｕで形成することができ、第２の導電型半導体層２９にオーミック接触する。
【００６５】
一方、図２ａに示したように、第１の電極パッド３７は、半導体積層構造体３０の第２の導電型半導体層２９上に位置する。前記第１の電極パッド３７から第１の電極延長部３７ａが延長される。前記第１の電極パッド３７は、半導体積層構造体３０から絶縁され、第１の電極延長部３７ａを通して第１の導電型半導体層２５に電気的に接続する。前記第１の電極延長部３７ａは、複数の貫通ホール３０ａを介して露出した第１の導電型半導体層２５に接続される。
【００６６】
第２の電極パッド３９は透明導電層３３上に位置し、第２の電極パッド３９から第２の電極延長部３９ａが延長される。第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａは透明導電層３３に接続する。
【００６７】
一方、保護絶縁層３５は、半導体積層構造体３０の上部に位置して半導体積層構造体３０を覆う。前記保護絶縁層３５は透明導電層３３を覆うことができる。さらに、前記保護絶縁層３５は、第１の電極パッド３７と第２の導電型半導体層２９との間に介在し、第１の電極パッド３７を第２の導電型半導体層２９から離隔させまた、第１の電極延長部３７ａと第２の導電型半導体層２９との間に介在し、第１の電極延長部３７ａを第２の導電型半導体層２９から離隔させる。また、前記保護絶縁層３５は、前記複数の貫通ホール３０ａの側壁を覆い、前記側壁から第１の電極延長部３７ａを絶縁させる。
【００６８】
一方、第１の機能層３１ａは、ドットパターン形態を有し、前記第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａの下側において、前記保護絶縁層３５と第２の導電型半導体層２９との間に介在している。前記第１の機能層３１ａは、５０％以上の反射率を有する反射器、例えば、分布ブラッグ反射器であり得る。前記分布ブラッグ反射器は、屈折率が互いに異なる絶縁層、例えば、ＳｉＯ２／ＴｉＯ２又はＳｉＯ２／Ｎｂ２Ｏ５を互いに積層することによって形成される。前記第１の機能層３１ａを５０％以上の反射率を有する反射器として形成することによって、第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａに向かう光を反射させることができ、光の損失を減少させることができる。さらに、前記第１の機能層３１ａが分布ブラッグ反射器として形成されることによって、前記第１の機能層３１ａは、前記保護絶縁層３５と共に、前記第１の電極パッド３７を半導体積層構造体３０から絶縁させる機能を果たす。
【００６９】
また、第２の機能層３１ｂは、透明導電層３３と第２の導電型半導体層２９との間に位置する。第２の機能層３１ｂは、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａの下側に制限されて位置し、透明導電層３３は、第２の機能層３１ｂを覆いながら第２の導電型半導体層２９に接続する。
【００７０】
第２の機能層３１ｂは、電流ブロック層及び／又は反射器として機能することができる。例えば、前記第２の機能層３１ｂは、絶縁物質で形成された場合、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａから透明導電層３３を通して直ぐ下側の第２の導電型半導体層２９に電流が流れることを遮断することができる。これによって、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａの周囲で電流が集中することを緩和し、電流分散性能を強化することができる。また、前記第２の機能層３１ｂは、５０％以上の反射率を有する反射器に形成することができ、前記反射器は、金属反射器又は分布ブラッグ反射器を含むことができる。特に、前記第２の機能層３１ｂが、屈折率が互いに異なる絶縁層を交互に積層した分布ブラッグ反射器である場合、電流ブロック層としての機能と共に、反射器としての機能を行うことができる。さらに、前記第２の機能層３１ｂは、第１の機能層３１ａと同一の物質で形成することができる。
【００７１】
一方、前記下部反射器４５は分布ブラッグ反射器であり得る。前記下部分布ブラッグ反射器４５は、屈折率が互いに異なる絶縁層を交互に積層することによって形成され、青色波長領域の光、例えば、活性層２７で生成された光のみならず、黄色波長領域の光或いは緑及び／又は赤色波長領域の光に対しても相対的に高い、望ましく９０％以上の反射率を有する。さらに、前記下部分布ブラッグ反射器４５は、例えば、４００〜７００nmの波長範囲にわたって、全体的に９０％以上の反射率を有することもできる。
【００７２】
広い波長領域にわたって相対的に高い反射率を有する下部分布ブラッグ反射器４５は、繰り返し積層される各材料層の各光学厚さを制御することによって、形成される。前記下部分布ブラッグ反射器４５は、例えば、ＳｉＯ２の第１の層とＴｉＯ２の第２の層とを交互に積層して形成されたり、ＳｉＯ２の第１の層とＮｂ２Ｏ５の第２の層とを交互に積層して形成される。ＴｉＯ２よりもＮｂ２Ｏ５の光吸収率が相対的に小さいので、ＳｉＯ２の第１の層とＮｂ２Ｏ５の第２の層とを交互に積層することがより望ましい。第１の層と第２の層の積層数が増加するほど分布ブラッグ反射器４５の反射率がさらに安定的となる。、例えば、分布ブラッグ反射器４０の積層数は５０層以上、すなわち、２５ペア以上であり得る。
【００７３】
交互に積層される第１の層又は第２の層が全て同一の厚さを有する必要はなく、活性層２７で生成された光の波長のみならず、可視領域の他の波長に対しても相対的に高い反射率を有するように、第１の層及び第２の層の厚さが選択される。また、特定波長帯域に対して反射率の高い複数の分布ブラッグ反射器を積層し、前記下部分布ブラッグ反射器４５を形成することもできる。
【００７４】
前記下部分布ブラッグ反射器４５を採択することによって、活性層２７で生成された光のみならず、外部から再び基板２１側に入射された光を再び反射させて外部に放出することができる。
【００７５】
また、金属層４７は、前記下部分布ブラッグ反射器４５の下部に位置させることができる。前記金属層４７は、下部分布ブラッグ反射器４５を透過した光を反射させるためにアルミニウムなどの反射金属で形成できるが、反射金属以外の金属で形成することもできる。さらに、金属層４７は、半導体積層構造体３０で生成された熱を外部に放出することを助けるので、発光ダイオードチップ１０２の熱放出性能を向上させる。
【００７６】
本実施例によると、第１の電極パッド３７が、半導体積層構造体３０の第２の導電型半導体層２９の上部に位置する。従って、第１の電極パッド３７を形成するために第２の導電型半導体層２９及び活性層２７をエッチングして除去する必要がなく、その結果、発光面積の減少を防止することができる。さらに、第１の電極延長部３７ａが複数の貫通ホール３０ａを介して第１の導電型半導体層２５に接続するので、第１の電極延長部３７ａの形成による発光面積の減少を緩和することができる。さらに、第１の電極延長部３７ａが連続的に第１の導電型半導体層２５に接続するのではなく、ドットパターンで接続するので、第１の電極延長部３７ａの周囲に電流が集中することを緩和することができる。
【００７７】
以下では、前記発光ダイオードチップを製造する方法を説明する。
まず、基板２１上に各エピタキシャル層２５、２７、２９が成長する。各エピタキシャル層を成長させる前に、バッファー層２３を形成することができる。続いて、第２の導電型半導体層２９及び活性層２７をパターニングし、メサ構造の半導体積層構造体３０を形成する。このとき、前記複数の貫通ホール３０ａが共に形成される。
【００７８】
その後、前記第２の導電型半導体層２９上に第１の機能層３１ａ及び第２の機能層３１ｂを形成する。前記第１の機能層３１ａは、ドットパターンで形成することができ、第１の電極パッド３７が形成される領域と、複数の貫通ホール３０ａ間の各領域における第２の導電型半導体層２９上に形成される。第２の機能層３１ｂは、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａが形成される領域に沿って形成される。前記第１の機能層３１ａ及び第２の機能層３１ｂは、ともに、絶縁物質又は反射物質で形成されることができ、また、分布ブラッグ反射器として形成されることができる。第１及び第２の機能層３１ａ、３１ｂは、前記メサ構造の半導体積層構造体３０を形成する前に予め形成することもできる。
【００７９】
その後、前記第２の機能層３１ｂを覆って前記第２の導電型半導体層２９に接続する透明導電層３３が形成される。このとき、前記第１の機能層３１ａは、透明導電層３３で覆われずに露出する。
【００８０】
その後、前記透明導電層３３、第１の機能層３１ａ及び複数の貫通ホール３０ａを覆う保護絶縁層３５が形成される。一方、複数の貫通ホール３０ａ内の保護絶縁層３５がエッチングされることによって、第１の導電型半導体層２５が露出する。併せて、前記第２の機能層３１ｂの上部の保護絶縁層３５がエッチングされることによって、透明導電層３３が露出する。
【００８１】
続いて、第１の電極パッド３７、第２の電極パッド３９、第１の電極延長部３７ａ及び第２の電極延長部３９ａが形成される。第１の電極パッド３７は、保護絶縁層３５上に形成され、第１の機能層３１ａの上部に形成される。一方、第１の電極延長部３７ａは、ライン形状に配列された複数の貫通ホール３０ａを覆って第１の導電型半導体層２５に接続する。また、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａは、透明導電層３３上に形成され、第２の機能層３１ｂの上部に形成される。
【００８２】
その後、前記基板２１の下部に下部反射器４５及び金属層４７を形成した後、基板２１を個別的な発光ダイオードチップに分割することによって発光ダイオードチップが完成する。
【００８３】
図３は、本発明の他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図で、図４ａ、図４ｂ及び図４ｃは、それぞれ図３のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ及びＣ―Ｃ線断面図である。
【００８４】
図３、図４ａ、図４ｂ及び図４ｃを参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、上述した発光ダイオードチップとほぼ類似するので、同一の事項に対する重複を避けるために詳細な説明を省略し、相違点のみについて詳細に説明する。
【００８５】
まず、図４ａに示したように、第１の電極パッド３７は、第１の機能層５１ａ上に位置する。すなわち、第１の電極パッド３７と第１の機能層５１ａとの間の保護絶縁層３５は除去される。また、第１の電極延長部３７ａと半導体積層構造体３０との間の保護絶縁層３５も除去される。ここで、前記第１の機能層５１ａは、絶縁物質で形成され、さらに、分布ブラッグ反射器として形成されることができる。第２の機能層３１ｂも、第１の機能層５１ａと同一の物質で同一の工程によって形成され得る。
【００８６】
一方、複数の貫通ホール３０ａ内で、前記第１の電極延長部３７ａは、前記第１の機能層５１ａによって各貫通ホール３０ａ内の側壁から離隔される。すなわち、複数の貫通ホール３０ａ間の各領域における第２の導電型半導体層２９上に位置する第１の機能層５１ａは、複数の貫通ホール３０ａ内に延長されて側壁を覆う。一方、前記側壁のうち一部、すなわち、複数の貫通ホール３０ａ内で前記第１の電極延長部３７ａの両側に位置する各側壁は保護絶縁層３５で覆うことができる。
【００８７】
以前の実施例では、保護絶縁層３５に形成される各開口部は、透明導電層３３を露出させる領域と、複数の貫通ホール３０ａ内の第１の導電型半導体層を露出させる各領域とを含む。これらのうち、透明導電層３３を露出させる領域は、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａが形成される領域に対応するが、第１の導電型半導体層を露出させる各領域は、第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａに対応しない。従って、第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３９ａとをリフトオフ技術を用いて同時に形成する場合、まず、フォトマスクを使用して保護絶縁層３５に開口部パターンを形成した後、他のフォトマスクを用いて第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３９ａを形成するようになる。
【００８８】
しかし、本実施例によると、第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３９ａの形状が、保護絶縁層３５に形成される開口部パターンに対応するので、保護絶縁層３５をパターニングするためのフォトマスクと同一のフォトマスクを用いて第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３９ａを形成することができる。さらに、保護絶縁層３５にフォトレジストを使用して開口部パターンを形成した後、連続的に前記フォトレジストを用いて第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３９ａを形成することもできる。これによって、発光ダイオードチップの製造に必要なフォトマスクの数を減少させることができ、さらに、フォトレジストパターンを形成するための写真及び現像工程数を減少させることができる。
【００８９】
図５ａ、図５ｂ及び図５ｃは、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。ここで、各図面は、図１のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ及びＣ―Ｃ線断面図に対応する。
【００９０】
図５ａ、図５ｂ及び図５ｃを参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、以前の図１及び図２を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第２の導電型半導体層２９との間の領域、及び第１の電極延長部３７ａと第２の導電型半導体層２９との間の領域に延長されている点において差がある。
【００９１】
すなわち、以前の各実施例では、第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａの下側の第２の導電型半導体層２９領域上には透明導電層３３が形成されないが、本実施例では、この領域にも透明導電層３３が位置する。透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａの下側の第２の導電型半導体層２９に接続するので、この領域でも、電流を半導体積層構造体３０内に供給することができる。
【００９２】
前記第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａは、保護絶縁層３５によって透明導電層３３から絶縁され、さらに、前記保護絶縁層３５と透明導電層３３との間に第１の機能層６１ａが位置する。
【００９３】
本実施例において、第１の機能層６１ａと第２の機能層３１ｂとは、別個の工程によって形成される。すなわち、第２の機能層３１ｂを覆うように透明導電層３３が形成された後、前記透明導電層３３上に再び第１の機能層６１ａが形成される。
【００９４】
図６ａ、図６ｂ及び図６ｃは、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。ここで、各図面は、図３のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ及びＣ―Ｃ線断面図に対応する。
【００９５】
図６ａ、図６ｂ及び図６ｃを参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、以前の図３及び図４を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第２の導電型半導体層２９との間の領域及び第１の電極延長部３７ａと第２の導電型半導体層２９との間の領域に延長されている点において、差がある。
【００９６】
すなわち、図３の実施例では、第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａの下側における第２の導電型半導体層２９領域上には透明導電層３３が形成されないが、本実施例では、この領域にも透明導電層３３が位置する。透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａの下側における第２の導電型半導体層２９に接続するので、この領域でも電流を半導体積層構造体３０内に供給することができる。
【００９７】
前記第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａは、第１の機能層７１ａによって透明導電層３３から絶縁される。
【００９８】
本実施例において、第１の機能層７１ａと第２の機能層３１ｂは別個の工程によって形成される。すなわち、第２の機能層３１ｂを覆うように透明導電層３３が形成された後、前記透明導電層３３上に再び第１の機能層７１ａが形成される。
【００９９】
図７は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【０１００】
図７を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、図１及び図２を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、第２の機能層７１ｂが第２の電極パッド３９と第２の電極延長部３９ａに沿ってドットパターンで配列された点において差がある。
【０１０１】
すなわち、第２の機能層７１ｂは、連続的なライン形状でなくドットパターンで配列されている。一方、透明導電層３３が前記第２の機能層７１ｂを覆い、各ドット間の領域でも第２の導電型半導体層２９に接続される。
【０１０２】
第２の機能層７１ｂをドットパターンで配列することは、図１及び図２の実施例に限定されるものではなく、図３及び図４の実施例、図５の実施例及び図６の実施例にも適用可能である。
【０１０３】
図８は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【０１０４】
図８を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、図１及び図２を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、第２の機能層８１ｂが透明導電層３３上に第２の電極パッド３９と第２の電極延長部３９ａに沿ってドットパターンで配列された点において差がある。
【０１０５】
すなわち、第２の機能層８１ｂは、透明導電層３３と第２の電極パッド３９との間及び透明導電層３３と第２の電極延長部３９ａとの間で、ドットパターンのものとして配列されている。前記第２の電極延長部３９ａは、各ドット間の領域で透明導電層３３に接続する。
【０１０６】
本実施例に係る第２の機能層８１ｂは、図１及び図２の実施例に限定されるものではなく、図３及び図４の実施例、図５の実施例及び図６の実施例にも適用可能である。さらに、図５及び図６の各実施例に適用される場合、第１の機能層６１ａ、７１ａは、第２の機能層８１ｂを透明導電層３３上に同一の工程で形成されることができる。
【０１０７】
図９は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。ここで、図９は、図１のＣ―Ｃ線に対応する断面図である。
【０１０８】
図９を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、上述した各発光ダイオードチップとほぼ類似するが、半導体積層構造体３０に複数の貫通ホール３０ａが形成されるのではなく、ライン形状の各グルーブが形成される点において差がある。前記各グルーブは、第１の導電型半導体層２５を露出させ、第１の電極延長部３７ａは、前記各グルーブ内で第１の導電型半導体層２５に接続する。一方、絶縁物質で形成されたドットパターンが前記第１の導電型半導体層２５と第１の電極延長部３７ａとの間に位置し、第１の電極延長部３７ａを部分的に第１の導電型半導体層２５から離隔させる。
【０１０９】
前記ドットパターンにより、第１の電極延長部３７ａが第１の導電型半導体層２５に連続的に接続せず、互いに離隔した複数のドット領域で接続するので、第１の電極延長部３７ａの周囲に電流が集中することを緩和することができる。
【０１１０】
図１０は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【０１１１】
図１０を参照すると、第１の電極延長部３７ａは、複数のドット領域３７ｂを介して第１の導電型半導体層２５に接続する。前記複数のドット領域３７ｂは、例えば、図１及び図２を参照して説明した発光ダイオードチップにおいて、第１の電極延長部３７ａが複数の貫通ホール３０ａ内で第１の導電型半導体層２５に接続する各領域に対応したり、又は、図９を参照して説明した発光ダイオードチップにおいて、第１の電極延長部３７ａが各グルーブ内で第１の導電型半導体層２５に接続する各領域に対応し得る。
【０１１２】
また、第２の電極延長部３９ａが複数のドット領域３９ｂで透明導電層３３を通して第２の導電型半導体層２９に接続する。前記複数のドット領域３９ｂは、例えば、図７を参照して説明した発光ダイオードチップにおいて、第２の電極延長部３９ａが第２の機能層７１ｂの各ドット間における透明導電層３３に接続する各領域に対応したり、又は、図８を参照して説明した発光ダイオードチップにおいて、第２の電極延長部３９ａが第２の機能層８１ｂの各ドット間における透明導電層３３に接続する各領域に対応し得る。
【０１１３】
前記各ドット領域３７ｂ、３９ｂの大きさは互いに異なり得る。また、これらの大きさを調節することによって、発光ダイオードチップの電流分散特性を改善することができる。各ドット領域３７ｂの大きさは、各貫通ホール３０ａの大きさ又はドットパターン（図９の９１ａ）の大きさを調節して制御することができ、各ドット領域３９ｂの大きさは、第２の機能層７１ｂ又は８１ｂの大きさを調節して制御することができる。
【０１１４】
例えば、第１の電極延長部３７ａ内の各ドット領域３７ｂは、第２の電極パッド３９よりも第１の電極パッド３７に近い第１のドット領域と、第１の電極パッドよりも第２の電極パッドに近い第２のドット領域とに区分することができる。前記第１のドット領域の大きさは、第１の電極パッド３７から遠ざかるほど増加し、第２のドット領域の大きさは、第１の電極パッド３７から遠ざかるほど減少し得る。
【０１１５】
また、第２の電極延長部３９ａ内の各ドット領域３９ｂは、第１の電極パッド３７よりも第２の電極パッド３９に近い第３のドット領域と、第２の電極パッドよりも第１の電極パッドに近い第４のドット領域とに区分することができる。前記第３のドット領域の大きさは、第２の電極パッド３９から遠ざかるほど増加し、第４のドット領域の大きさは、第２の電極パッド３９から遠ざかるほど減少し得る。
【０１１６】
一般に、第１の電極パッド３７又は第２の電極パッド３９の周囲で電流が集中しやすいので、これら電極パッド３７、３９に近い領域では小さいドット領域を形成し、各電極パッドから遠い領域では相対的に大きいドット領域を形成することによって電流分散性能を強化することができる。
【０１１７】
さらに、第１の電極パッド３７と第２の電極パッド３９を横切る線から遠く離れるほど各ドット領域の大きさを増加させることによって、発光ダイオードチップの中心領域に電流が集中することを防止することができる。
【０１１８】
図１１は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図で、図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ及び図１２ｄは、それぞれ図１１のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ、Ｃ―Ｃ及びＤ―Ｄ線断面図である。
【０１１９】
図１１、図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ及び図１２ｄを参照すると、前記発光ダイオードチップは、半導体積層構造体３０、複数のメサ構造体Ｍ１、Ｍ２、分離領域ＳＲ、第１の電極パッド３７、第２の電極パッド３９、第１の電極延長部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、第２の電極延長部３９ａ及び保護絶縁層３５を含むことができる。また、前記発光ダイオードチップは、基板２１、バッファー層２３、第１の機能層３１ａ、第２の機能層３１ｂ、透明導電層３３、下部反射器４５及び金属層４７を含むことができる。一方、前記半導体積層構造体３０は、第１の導電型半導体層２５、活性層２７及び第２の導電型半導体層２９を含む。
【０１２０】
前記基板２１、第１の導電型半導体層２５、活性層２７及び第２の導電型半導体層２９は、図１、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃを参照して説明した発光ダイオードチップと類似するので、重複を避けるために詳細な説明は省略する。
【０１２１】
一方、前記半導体積層構造体３０は、分離領域ＳＲによって分離された複数のメサ構造体Ｍ１、Ｍ２を含む。前記メサ構造体Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ前記第２の導電型半導体層２９、及び前記第１の導電型半導体層２５と前記第２の導電型半導体層２９との間に介在した活性層２７を含む。すなわち、前記第２の導電型半導体層２９及び活性層２７が分離領域ＳＲによって分割されることによって複数のメサ構造体Ｍ１、Ｍ２が形成される。前記分離領域ＳＲにおいて、第１の導電型半導体層２５の上部面が露出する。
【０１２２】
前記複数のメサ構造体Ｍ１、Ｍ２は、互いに同一の形状を有することができる。例えば、図１１に示したように、二つのメサ構造体Ｍ１、Ｍ２は、分離領域ＳＲに対して対称構造を有することができる。本実施例において、二つのメサ構造体Ｍ１、Ｍ２が例示されているが、本発明がこれに限定されることはなく、二つ以上のメサ構造体を含むこともできる。
【０１２３】
一方、前記メサ構造体Ｍ１、Ｍ２は、それぞれ第２の導電型半導体層２９及び活性層２７を貫通して第１の導電型半導体層２５を露出させる複数の貫通ホール３０ａを有する。前記複数の貫通ホール３０ａは、図１１に示したように、第１の電極延長部３７ａに沿って線形に配列される。
【０１２４】
一方、前記第２の導電型半導体層２９上に透明導電層３３を位置させることができる。透明導電層３３は、ＩＴＯなどの透明酸化物又はＮｉ／Ａｕで形成することができ、第２の導電型半導体層２９にオーミック接触する。
【０１２５】
一方、図１２ａに示したように、第１の電極パッド３７は、半導体積層構造体３０の第２の導電型半導体層２９上に位置する。前記第１の電極パッド３７は、メサ構造体Ｍ１、Ｍ２上にそれぞれ位置する複数の電極パッド３７を含むことができる。これら電極パッドは、例えば、電極延長部３７ｃを通じて互いに導通することができる。一方、前記第１の電極パッド３７から第１の電極延長部３７ａが延長される。前記第１の電極パッド３７は、半導体積層構造体３０から絶縁され、第１の電極延長部３７ａを通して第１の導電型半導体層２５に電気的に接続する。前記第１の電極延長部３７ａは、複数の貫通ホール３０ａを介して露出した第１の導電型半導体層２５に接続される。
【０１２６】
一方、前記分離領域ＳＲに露出した第１の導電型半導体層２５上に第１の電極延長部３７ｂを接続することができる。第１の電極延長部３７ｂは第１の電極パッド３７に電気的に接続される。
【０１２７】
図１２ｄに示したように、分離領域ＳＲによって第１の導電型半導体層２５が露出し、第１の電極延長部３７ｂは、前記分離領域ＳＲ内で第１の導電型半導体層２５に接続する。一方、絶縁物質で形成されたドットパターン３１ｃが前記第１の導電型半導体層２５と第１の電極延長部３７ｂとの間に位置し、第１の電極延長部３７ｂを部分的に第１の導電型半導体層２５から離隔させる。前記ドットパターン３１ｃにより、第１の電極延長部３７ｂが第１の導電型半導体層２５に連続的に接続することが妨げられ、互いに離隔した複数のドット領域において接続するので、第１の電極延長部３７ｂの周囲に電流が集中することを緩和することができる。
【０１２８】
一方、第２の電極パッド３９は透明導電層３３上に位置させることができる。前記第２の電極パッド３９は、各メサ構造体Ｍ１、Ｍ２上にそれぞれ位置する複数の電極パッド３９を含むことができる。また、前記第２の電極パッド３９から第２の電極延長部３９ａを延長させることができる。前記第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａは透明導電層３３に接続することができる。
【０１２９】
一方、保護絶縁層３５は、半導体積層構造体３０の上部に位置して半導体積層構造体３０を覆う。前記保護絶縁層３５は透明導電層３３を覆うことができる。さらに、前記保護絶縁層３５は、第１の電極パッド３７と第２の導電型半導体層２９との間に介在し、第１の電極パッド３７を第２の導電型半導体層２９から離隔させることができ、また、第１の電極延長部３７ａと第２の導電型半導体層２９との間に介在し、第１の電極延長部３７ａを第２の導電型半導体層２９から離隔させることができる。また、前記保護絶縁層３５は、前記複数の貫通ホール３０ａの側壁を覆い、前記側壁から第１の電極延長部３７ａを絶縁させる。また、前記保護絶縁層３５は、前記第１の電極延長部３７ｂを第２の導電型半導体層２９から離隔させることができる。
【０１３０】
一方、第１の機能層３１ａは、ドットパターン形態で前記第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａの下側で前記保護絶縁層３５と第２の導電型半導体層２９との間に介在させることができる。また、第２の機能層３１ｂは、透明導電層３３と第２の導電型半導体層２９との間に位置させることができる。前記第１の機能層３１ａ及び第２の機能層３１ｂは、図１、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃを参照して説明した第１の機能層３１ａ及び第２の機能層３１ｂと類似するので、これについての詳細な説明は省略する。前記第２の機能層３１ｂは、第１の機能層３１ａと同一の物質で形成することができ、上述したドットパターン３１ｃも、これら機能層３１ａ、３１ｂと同一の物質で形成することができる。
【０１３１】
一方、前記下部反射器４５を基板２１の下側に位置させ、金属層４７を前記下部反射器４５の下側に位置させることができる。前記下部反射器４５及び金属層４７は、図１、図２ａ、図２ｂ及び図２ｃを参照して説明した下部反射器４５及び金属層４７と類似するので、これについての詳細な説明は省略する。
【０１３２】
本実施例によると、複数のメサ構造体Ｍ１、Ｍ２は、互いに分離されて第１の導電型半導体層２５上に位置する。従って、高電流下で発光ダイオードチップを駆動する場合、電流は各メサ構造体Ｍ１、Ｍ２に分散されて流れる。従って、半導体積層構造体３０の特定位置への電流集中によって外部量子効率が減少することを防止することができる。特に、一つのメサ構造体に欠陥があったとしても、このような欠陥を通して高電流が流れることを緩和することができ、大面積の発光ダイオードチップの外部量子効率の減少を防止することができる。
【０１３３】
以下では、前記発光ダイオードチップを製造する方法を簡略に説明する。
まず、基板２１上に各エピタキシャル層２５、２７、２９が成長される。各エピタキシャル層を成長させる前にバッファー層２３を形成することができる。続いて、第２の導電型半導体層２９及び活性層２７をパターニングし、複数のメサ構造体Ｍ１、Ｍ２を有する半導体積層構造体３０を形成する。このとき、前記複数の貫通ホール３０ａが共に形成され、分離領域ＳＲが形成されることによって各メサ構造体Ｍ１、Ｍ２が分離される。
【０１３４】
その後、前記第２の導電型半導体層２９上に第１の機能層３１ａ及び第２の機能層３１ｂを形成する。また、ドットパターン３１ｃを共に形成することができる。また、前記第１の機能層３１ａはドットパターンで形成することができ、第１の電極パッド３７が形成される領域と、複数の貫通ホール３０ａ間の各領域の第２の導電型半導体層２９上に形成される。第２の機能層３１ｂは、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａが形成される領域に沿って形成される。前記ドットパターン３１ｃは、分離領域ＳＲに露出した第１の導電型半導体層２５上に形成される。前記第１の機能層３１ａ及び第２の機能層３１ｂは、絶縁物質又は反射物質で共に形成することができ、また、分布ブラッグ反射器に形成することができる。第１及び第２の機能層３１ａ、３１ｂは、前記メサ構造の半導体積層構造体３０を形成する前に予め形成することもできる。
【０１３５】
その後、前記第２の導電型半導体層２９上には、前記第２の機能層３１ｂを覆って第２の導電型半導体層２９に接続する透明導電層３３が形成される。このとき、前記第１の機能層３１ａは、透明導電層３３で覆われずに露出する。
【０１３６】
その後、前記透明導電層３３、第１の機能層３１ａ及び複数の貫通ホール３０ａを覆う保護絶縁層３５が形成される。一方、複数の貫通ホール３０ａ内の保護絶縁層３５がエッチングされることによって第１の導電型半導体層２５が露出する。併せて、前記第２の機能層３１ｂの上部の保護絶縁層３５がエッチングされることによって透明導電層３３が露出する。また、前記保護絶縁層３５は、分離領域ＳＲの両側に位置する各メサ構造体Ｍ１、Ｍ２の側壁を覆うことができる。
【０１３７】
続いて、第１の電極パッド３７、第２の電極パッド３９、第１の電極延長部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ及び第２の電極延長部３９ａが形成される。第１の電極パッド３７は、保護絶縁層３５上に形成され、第１の機能層３１ａの上部に形成される。一方、第１の電極延長部３７ａは、ライン形状に配列された複数の貫通ホール３０ａを覆って第１の導電型半導体層２５に接続する。一方、第１の電極延長部３７ｂは、分離領域ＳＲ内に形成され、前記ドットパターン３１ｃを覆う。前記第１の電極延長部３７ａ、３７ｂは、第１の電極延長部３７ｃを通して第１の電極パッド３７に導通することができ、また、複数の第１の電極パッドがそれぞれ各メサ構造体Ｍ１、Ｍの２上に位置し、これら第１の電極パッド３７を第１の電極延長部３７ｃを通して互いに電気的に接続することができる。前記第１の電極延長部３７ｃは、メサ構造体Ｍ１、Ｍ２の縁部に配置することができ、この場合、第１の電極延長部３７ｃも第１の導電型半導体層２５に部分的に接続することができる。第１の電極延長部３７ｃは、各貫通ホール３０ａの代わりに、メサ構造体Ｍ１、Ｍ２の縁部で第２の導電型半導体層２９及び活性層２７が除去された各部分において第１の導電型半導体層に接続することができる。すなわち、第１の電極延長部３７ｃが第１の導電型半導体層２５に接続する貫通ホール３０ａの部分は、メサ構造体Ｍ１、Ｍ２の外部に開放された形状を有することができる。
【０１３８】
また、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａは、透明導電層３３上に形成され、第２の機能層３１ｂの上部に形成される。
【０１３９】
その後、前記基板２１の下部に下部反射器４５及び金属層４７を形成した後、前記基板２１を個別的な発光ダイオードチップに分割することによって発光ダイオードチップが完成する。
【０１４０】
本実施例において、ドットパターン３１ｃが第１の機能層３１ａ及び第２の機能層３１ｂと同一の工程によって形成される場合を説明したが、ドットパターン３１ｃは省略することもできる。この場合、分離領域ＳＲを覆う保護絶縁層３１ｃを形成した後、分離領域ＳＲ内の保護絶縁層３５を部分的にエッチングし、第１の導電型半導体層２５を露出させる複数の開口部を形成することによって、第１の導電型半導体層２５から第１の電極延長部３７ｂを部分的に離隔させる絶縁パターンを形成することができる。
【０１４１】
図１３は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図で、図１４ａ、図１４ｂ、図１４ｃ及び図１４ｄは、それぞれ図１３のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ、Ｃ―Ｃ及びＤ―Ｄ線断面図である。
図１３、図１４ａ、図１４ｂ、図１４ｃ及び図１４ｄを参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、上述した図１１、図１２ａ、図１２ｂ、図１２ｃ及び図１２ｄを参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するので、重複を避けるために同一の事項についての詳細な説明は省略し、相違点について詳細に説明する。
【０１４２】
まず、図１４ａに示したように、第１の電極パッド３７は、第１の機能層５１ａ上に直接位置する。すなわち、第１の電極パッド３７と第１の機能層５１ａとの間の保護絶縁層３５は除去される。また、第１の電極延長部３７ａと半導体積層構造体３０との間の保護絶縁層３５も除去される。ここで、前記第１の機能層５１ａは絶縁物質で形成し、さらに、分布ブラッグ反射器に形成することができる。第２の機能層３１ｂも、第１の機能層５１ａと同一の物質で同一の工程によって形成することができる。
【０１４３】
一方、複数の貫通ホール３０ａ内で、前記第１の電極延長部３７ａは、前記第１の機能層５１ａによって各貫通ホール３０ａ内の側壁から離隔される。すなわち、複数の貫通ホール３０ａ間の各領域における第２の導電型半導体層２９上に位置する第１の機能層５１ａは、複数の貫通ホール３０ａ内に延長されて当該貫通ホール３０ａ内の側壁を覆う。一方、前記側壁のうち一部、すなわち、複数の貫通ホール３０ａ内で前記第１の電極延長部３７ａの両側に位置する各側壁は保護絶縁層３５で覆うことができる。
【０１４４】
以前の実施例では、保護絶縁層３５に形成される各開口部が透明導電層３３を露出させる領域と、複数の貫通ホール３０ａ及び分離領域ＳＲ内の第１の導電型半導体層２５を露出させる各領域とを含む。これらのうち、透明導電層３３を露出させる領域は、第２の電極パッド３９及び第２の電極延長部３９ａが形成される領域に対応するが、第１の導電型半導体層２５を露出させる各領域は、第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａ、３７ｂに対応しない。従って、第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３９ａをリフトオフ技術を用いて同時に形成する場合、まず、保護絶縁層３５にフォトマスクを使用して開口部パターンを形成した後、他のフォトマスクを用いて第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３９ａを形成するようになる。
【０１４５】
しかし、本実施例によると、第１及び第２の電極パット３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３９ａの形状が、保護絶縁層３５に形成される開口部パターンに対応するので、保護絶縁層３５をパターニングするためのフォトマスクと同一のフォトマスクを用いて第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３９ａを形成することができる。さらに、保護絶縁層３５にフォトレジストを使用して開口部パターンを形成した後、連続的に前記フォトレジストを用いて第１及び第２の電極パッド３７、３９と第１及び第２の電極延長部３７ａ、３７ｂ、３７ｃ、３９ａを形成することもできる。その結果、発光ダイオードチップの製造に必要なフォトマスクの数を減少させることができ、さらに、フォトレジストパターンを形成するための写真及び現像工程数を減少させることができる。
【０１４６】
図１５ａ、図１５ｂ及び図１５ｃは、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。ここで、各図面は、図１１のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ及びＣ―Ｃ線断面図に対応する。また、本実施例において、図１１のＤ―Ｄ線断面図は本実施例の対応断面図と同一であるので、これについての図面は省略する。
【０１４７】
図１５ａ、図１５ｂ及び図１５ｃを参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、以前の図１１及び図１２を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第２の導電型半導体層２９との間の領域、及び第１の電極延長部３７ａと第２の導電型半導体層２９との間の領域に延長されている点において差がある。透明導電層３３は、第１の電極延長部３７ｃと第２の導電型半導体層２９との間の領域にも延長することができる。
【０１４８】
すなわち、図１１の実施例では、第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａ、３７ｃの下側における第２の導電型半導体層２９上には透明導電層３３が形成されないが、本実施例では、この領域にも透明導電層３３が位置する。透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａ、３７ｃの下側の第２の導電型半導体層２９に接続するので、これら領域でも電流を半導体積層構造体３０内に供給することができる。
【０１４９】
前記第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａ、３７ｃは、保護絶縁層３５によって透明導電層３３から絶縁され、さらに、前記保護絶縁層３５と透明導電層３３との間に第１の機能層６１ａを位置させることができる。
【０１５０】
本実施例において、第１の機能層６１ａと第２の機能層３１ｂは別個の工程によって形成される。すなわち、第２の機能層３１ｂを覆うように透明導電層３３が形成された後、前記透明導電層３３上に再び第１の機能層６１ａが形成される。
【０１５１】
図１６ａ、図１６ｂ及び図１６ｃは、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。ここで、各図面は、図１３のＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ及びＣ―Ｃ線断面図に対応する。また、本実施例において、図１３のＤ―Ｄ線断面図は本実施例の対応断面図と同一であるので、これについての図面は省略する。
【０１５２】
図１６ａ、図１６ｂ及び図１６ｃを参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、以前の図１３及び図１４を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第２の導電型半導体層２９との間の領域、及び第１の電極延長部３７ａと第２の導電型半導体層２９との間の領域に延長されている点において差がある。透明導電層３３は、第１の電極延長部３７ｃと第２の導電型半導体層２９との間の領域にも延長することができる。
【０１５３】
すなわち、図１３の実施例では、第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａ、３７ｃの下側における第２の導電型半導体層２９上には透明導電層３３が形成されないが、本実施例では、この領域にも透明導電層３３が位置する。透明導電層３３が第１の電極パッド３７と第１の電極延長部３７ａ、３７ｃの下側において第２の導電型半導体層２９に接続するので、これら領域でも電流を半導体積層構造体３０内に供給することができる。
【０１５４】
前記第１の電極パッド３７及び第１の電極延長部３７ａ、３７ｃは、第１の機能層７１ａによって透明導電層３３から絶縁される。
【０１５５】
本実施例において、第１の機能層７１ａと第２の機能層３１ｂは別個の工程によって形成される。すなわち、第２の機能層３１ｂを覆うように透明導電層３３が形成された後、前記透明導電層３３上に再び第１の機能層７１ａが形成される。
【０１５６】
図１７は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【０１５７】
図１７を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、図１１及び図１２を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、第２の機能層７１ｂが第２の電極パッド３９と第２の電極延長部３９ａに沿ってドットパターンで配列された点において差がある。
【０１５８】
すなわち、第２の機能層７１ｂは、連続的なライン形状ではなく、ドットパターンで配列されている。一方、透明導電層３３が前記第２の機能層７１ｂを覆い、各ドット間の領域でも第２の導電型半導体層２９に接続される。
【０１５９】
第２の機能層７１ｂをドットパターンで配列したことは、図１１及び図１２の実施例に限定されるものではなく、図１３及び図１４の実施例、図１５の実施例及び図１６の実施例にも適用可能である。
【０１６０】
図１８は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための断面図である。
【０１６１】
図１８を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、図１１及び図１２を参照して説明した発光ダイオードチップとほぼ類似するが、第２の機能層８１ｂが透明導電層３３上に第２の電極パッド３９と第２の電極延長部３９ａに沿ってドットパターンで配列された点において差がある。
【０１６２】
すなわち、第２の機能層８１ｂは、透明導電層３３と第２の電極パッド３９との間及び透明導電層３３と第２の電極延長部３９ａとの間でドットパターンで配列されている。前記第２の電極延長部３９ａは、各ドット間の領域で透明導電層３３に接続する。
【０１６３】
本実施例に係る第２の機能層８１ｂは、図１１及び図１２の実施例に限定されるものではなく、図１３及び図１４の実施例、図１５の実施例及び図１６の実施例にも適用可能である。さらに、図１５及び図１６の各実施例に適用される場合、第１の機能層６１ａ、７１ａと第２の機能層８１ｂを透明導電層３３上に同一の工程で形成することができる。
【０１６４】
図１９は、本発明の更に他の実施例に係る発光ダイオードチップを説明するための概略的な平面図である。
【０１６５】
図１９（ａ）を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、以前の各実施例と異なって、第１の電極パッド３７が互いに電気的に分離されている。すなわち、以前の各実施例では、各メサ構造体Ｍ１、Ｍ２上にそれぞれ位置する第１の電極パッド３７が第１の電極延長部３７ｃによって電気的に接続されているが、本実施例では、第１の電極パッド３７が互いに電気的に分離されている。
【０１６６】
図１９（ｂ）を参照すると、本実施例に係る発光ダイオードチップは、以前の各実施例と異なって、第１の電極パッド３７の一部が分離領域ＳＲ内に位置する。第１の電極パッド３７の残りの部分は各メサ構造体Ｍ１、Ｍ２上に位置する。本実施例において、二つのメサ構造体Ｍ１、Ｍ２が第１の電極パッド３７を共有することができ、その結果、第１の電極パッド３７の個数を減少させることができる。また、分離領域ＳＲ内の第１の電極延長部３７ｂは第１の電極パッド３７に直接導通することができる。
【０１６７】
２つ以上の複数のメサ構造体Ｍ１、Ｍ２を含む多様な実施例及び変形例も可能である。これら各メサ構造体上にそれぞれ第１の電極パッド及び第２の電極パッドが位置し、第１の電極パッドは互いに電気的に接続又は分離することができ、また、第２の電極パッドも互いに電気的に接続又は分離することができる。
【０１６８】
図２０は、複数のメサ構造体の採択による発光特性向上を説明するために実際に測定した発光パターンを例示する平面図である。ここで、図２０（ａ）は、単一のメサ構造体に第１の電極延長部及び第２の電極延長部を形成した発光ダイオードチップの発光パターンを示し、図２０（ｂ）は、分離領域ＳＲによって二つの領域に完全に分離された各メサ構造体Ｍ１、Ｍ２を有する発光ダイオードチップ（実施例）の発光パターンを示す。また、赤色に近いほど光放出の多い領域を示し、青色に近いほど光放出の少ない領域を示し、黒色は光放出のない領域を示す。
【０１６９】
図２０（ａ）の発光ダイオードチップは、分離されていない単一のメサ構造体を有し、図２０（ｂ）の発光ダイオードチップは、各メサ構造体が分離領域ＳＲによって分離されている。各電極パッド３７、３９及び各電極延長部３７ａ、３７ｂは、これら発光ダイオードチップに類似する形で配置されているが、二つのメサ構造体Ｍ１、Ｍ２に分離した図２０（ｂ）の発光ダイオードチップが、図２０（ａ）の発光ダイオードチップに比べてより広い領域で均一な発光パターンを示し、また、より多くの光を放出することを確認することができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１２ｄ】
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【図１３】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１４ｃ】
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【図１４ｄ】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１５ｃ】
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【図１６ａ】
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【図１６ｂ】
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【図１６ｃ】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【国際調査報告】
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