(57)【要約】【課題】照明用途などの用途に好適に用い得る、発光出力に優れたＧａＮ系ＬＥＤチップを提供することである。【解決手段】ＧａＮ系ＬＥＤチップは、導電性基板とその上に積層された複数のＧａＮ系半導体層とを含む透光性の板状体を備える。板状体の底面上には、ひとつ以上の底面側パッド電極が形成され、前記板状体の上面上には、ひとつ以上の上面側パッド電極が形成され、前記板状体の面積に対する前記底面側パッド電極の総面積の比率である第１面積比と、前記板状体の面積に対する前記上面側パッド電極の総面積の比率である第２面積比とが、いずれも５０％未満とされる。【選択図】図１
2008193006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基板と、該導電性基板の一方の面上に積層された第１導電型層、発光層および第２導電型層を含む複数のＧａＮ系半導体層と、を含む透光性の板状体を備え、
前記板状体は底面および上面を有し、
前記板状体の上面側を発光観測面とするＧａＮ系ＬＥＤチップにおいて、
前記板状体の底面上には、ひとつ以上の底面側パッド電極が形成され、
前記板状体の上面上には、ひとつ以上の上面側パッド電極が形成され、
前記板状体の面積に対する前記底面側パッド電極の総面積の比率である第１面積比と、前記板状体の面積に対する前記上面側パッド電極の総面積の比率である第２面積比とが、いずれも５０％未満である、
ことを特徴とするＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【請求項２】
前記第１面積比および前記第２面積比がいずれも３０％以下である、請求項１に記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【請求項３】
前記第１面積比および前記第２面積比がいずれも２０％以下である、請求項１または２に記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【請求項４】
少なくとも前記第２面積比が１０％以下である、請求項１〜３のいずれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【請求項５】
前記第１面積比および前記第２面積比がいずれも１０％以下である、請求項１〜４のいずれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【請求項６】
少なくとも前記第２面積比が５％以下である、請求項１〜５のいすれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【請求項７】
少なくとも前記第２面積比が３％以下である、請求項１〜５のいすれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【請求項８】
前記底面側パッド電極の個数が３個〜１０個である、請求項１〜７のいずれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性基板と、該導電性基板の一方の面上に積層された第１導電型層、発光層および第２導電型層を含む複数のＧａＮ系半導体層と、を含む透光性の板状体を備えたＧａＮ系ＬＥＤチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＧａＮ系半導体は、化学式ＡｌａＩｎｂＧａ１−ａ−ｂＮ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ａ＋ｂ≦１）で表される化合物半導体であり、３族窒化物半導体、窒化物系半導体などとも呼ばれる。上記化学式において、３族元素の一部をＢ（ホウ素）、Ｔｌ（タリウム）などで置換したもの、また、Ｎ（窒素）の一部をＰ（リン）、Ａｓ（ヒ素）、Ｓｂ（アンチモン）、Ｂｉ（ビスマス）などで置換したものも、ＧａＮ系半導体に含まれる。ｐｎ接合構造、ダブルヘテロ構造、量子井戸構造などの発光素子構造をＧａＮ系半導体で構成したＧａＮ系ＬＥＤは、緑色〜近紫外の光を発生することが可能であり、これまで、信号機やディスプレイ装置等の用途で実用化されている。
【０００３】
インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）などの導電性酸化物を用いて形成した透光性の電極を有するＧａＮ系ＬＥＤにおいて、板状のＬＥＤチップの光取出し面側に形成されるパッド電極による光吸収が、ＬＥＤチップの高出力化を妨げる要因のひとつとして指摘されている（特許文献１）。パッド電極とは、ボンディングワイヤ、導電性ペースト、ろう材（ハンダ、共晶）などといった、外部電極との接続に用いられる材料が、接合される電極である。
【特許文献１】特開２００５−３１７９３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、透光性の導電性基板上にＧａＮ系半導体からなる発光素子構造を形成してなる透光性の板状体を有し、その底面（実装面）と上面（発光観測面）とにそれぞれ電極を形成した、いわゆる垂直構造型の素子構造を持つＧａＮ系ＬＥＤチップにおいて、実装面側の電極による光吸収がＬＥＤチップの出力に及ぼす影響については、これまで考慮されてこなかった。それどころか、むしろ、かかるＧａＮ系ＬＥＤチップにおいては、上記板状体の底面を全面的に覆うように、面積の大きな金属製の反射膜を形成することが好ましいとすら考えられているようである。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みなされたもので、その主な目的は、照明用途などの用途に好適に用い得る、発光出力に優れたＧａＮ系ＬＥＤチップを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を達成するために、本発明は、次の特徴を有するＧａＮ系ＬＥＤチップを提供するものである。
（１）導電性基板と、該導電性基板の一方の面上に積層された第１導電型層、発光層および第２導電型層を含む複数のＧａＮ系半導体層と、を含む透光性の板状体を備え、前記板状体は底面および上面を有し、前記板状体の上面側を発光観測面とするＧａＮ系ＬＥＤチップにおいて、前記板状体の底面上には、ひとつ以上の底面側パッド電極が形成され、前記板状体の上面上には、ひとつ以上の上面側パッド電極が形成され、前記板状体の面積に対する前記底面側パッド電極の総面積の比率である第１面積比と、前記板状体の面積に対する前記上面側パッド電極の総面積の比率である第２面積比とが、いずれも５０％未満である、ことを特徴とするＧａＮ系ＬＥＤチップ。
（２）前記第１面積比および前記第２面積比がいずれも３０％以下である、前記（１）に記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
（３）前記第１面積比および前記第２面積比がいずれも２０％以下である、前記（１）または（２）に記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
（４）少なくとも前記第２面積比が１０％以下である、前記（１）〜（３）のいずれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
（５）前記第１面積比および前記第２面積比がいずれも１０％以下である、前記（１）〜（４）のいずれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
（６）少なくとも前記第２面積比が５％以下である、前記（１）〜（５）のいすれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
（７）少なくとも前記第２面積比が３％以下である、前記（１）〜（５）のいすれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
（８）前記底面側パッド電極の個数が３個〜１０個である、前記（１）〜（７）のいずれかに記載のＧａＮ系ＬＥＤチップ。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施形態に係るＧａＮ系ＬＥＤチップは、発光出力に優れたものとなるので、照明用途をはじめとする、高出力が要求される用途において、好適に用いることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の好適な実施形態に係るＧａＮ系ＬＥＤチップは、導電性基板と、該導電性基板の一方の面上に積層された第１導電型層、発光層および第２導電型層とを含む複数のＧａＮ系半導体層と、を含む透光性の板状体を備え、前記板状体は底面および上面を有し、前記板状体の上面側を発光観測面とするＧａＮ系ＬＥＤチップであって、前記板状体の底面上には、ひとつ以上の底面側パッド電極が形成され、前記板状体の上面上には、ひとつ以上の上面側パッド電極が形成され、前記板状体の面積に対する前記底面側パッド電極の総面積の比率である第１面積比と、前記板状体の面積に対する前記上面側パッド電極の総面積の比率である第２面積比とが、いずれも５０％未満である、という特徴的な構成を有している。このＧａＮ系ＬＥＤチップの断面図を図１に示す。
【０００９】
図１に示すＧａＮ系ＬＥＤチップ１００は、導電性基板１０１−１上に、ＧａＮ系半導体からなる、第１導電型層１０１−２、発光層１０１−３および第２導電型層１０１−４が積層されてなる、板状体１０１を有している。導電性基板１０１−１は透光性を有しており、そのために、この板状体１０１は全体として透光性を有している。なお、ここでいう透光性とは、ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００に通電したときに発光層１０１−３から放出される光と同じ波長を有する光を、透過させる性質を意味する。透光性は、透過率が１００％であることを意味するものではないし、また、曇りなく透き通っていることを意味するものでもない。
【００１０】
板状体１０１の、導電性基板１０１−１側の面Ａ上には、基板側パッド電極１０２が形成されている。一方、発光層１０１−３を含む複数のＧａＮ系半導体層が積層された側の面Ｂ上には、発光層側パッド電極１０３が形成されている。ここで、ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００を実装する際に、実装面となる方の面を板状体１０１の底面、発光観測面となる方の面を板状体１０１の上面、と呼ぶものとすると、板状体１０１の面Ａと面Ｂは、いずれを底面とし、いずれを上面とすることもできる。従って、基板側パッド電極１０２は、底面側パッド電極ともなり得るし、上面側パッド電極ともなり得る。当然のことであるが、基板側パッド電極１０２が底面側パッド電極となる場合は、発光層側パッド電極１０３が上面側パッド電極となり、基板側パッド電極１０２が上面側パッド電極となる場合は、発光層側パッド電極１０３が底面側パッド電極となる。
【００１１】
ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００における最も特徴的な構成は、板状体１０１の面積に対する、基板側パッド電極１０２の総面積の比率（「面積比ａ」という）および発光層側パッド電極１０３の総面積の比率（「面積比ｂ」という）が、いずれも５０％未満であることである。ここで、板状体１０１の面積とは、板状体１０１の厚さが半分となるように、板状体１０１をその厚さ方向に直交する平面で切ったときの断面積とする。面積比ａおよび面積比ｂをこのように限定することによって、金属製のパッド電極１０２、１０３による光吸収が抑制されるので、ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００は発光出力に優れたものとなる。面積比ａおよび面積比ｂを小さくする程、パッド電極１０２、１０３による光吸収を抑えることができるので、好ましい実施形態では、面積比ａおよび面積ｂはともに３０％以下であり、より好ましい実施形態では、面積比ａおよび面積比ｂはともに２０％以下であり、更に好ましい実施形態では、面積比ａおよび面積比ｂはともに１０％以下である。特に、上面側パッド電極については、その数を１個だけとすることもできるので、板状体１０１の面積に対する上面側パッド電極の総面積の比率は、好ましくは１０％以下であり、より好ましくは５％以下であり、更に好ましくは３％以下である。底面側パッド電極については、実装する際や実装後のＬＥＤチップの姿勢が安定となるように、その数を３個以上とすることが好ましい。ＬＥＤチップの姿勢の安定性が最も高くなるのは、底面側パッド電極の数を３個としたときである。一方、底面側パッド電極の数を多くした方が、基板やリードフレームなどの実装基材に対してＬＥＤチップを強固に固定することができる。ただし、底面側パッド電極の数を多くし過ぎると、実装に要する時間が長くなるという問題が生じるので、底面側パッド電極の数は１０個以下とすることが好ましく、５個以下とすることがより好ましい。また、ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００では、基板側パッド電極１０２および発光層側パッド電極１０３を除いて、その表面や内部に金属製の部材を設けないようにしている。金属製の部材は、パッド電極に限らず、光吸収体として働き、ＬＥＤの発光効率を低下させる方向に働くからである。また、金属製部材だけでなく、ＬＥＤチップ１００には、その表面や内部に、誘電体多層膜型の反射膜も設けない方がよい。特に、かかる反射膜を、発光層から放出される光を再び発光層側に向かって反射させるような配置で設けると、この光が発光層により再吸収され易くなるので、好ましくない。
【００１２】
ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００に用いることのできる導電性基板１０１−１は、透光性を有するものであればよく、特に限定はされないが、具体的には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮなどのＧａＮ系半導体、酸化ガリウム、リン化ガリウム、炭化ケイ素、酸化亜鉛などの半導体材料からなる結晶基板（単結晶基板、テンプレート）の中から、好ましく選択することができる。ＧａＮ系半導体からなる第１導電型層１０１−２、発光層１０１−３、第２導電型層１０１−４は、導電性基板１０１−１上への気相エピタキシャル成長により形成することができる。その場合、導電性基板１０１−１と第１導電型層１０１−２との間にはバッファ層を介在させることが好ましい。典型的なバッファ層としては、ＧａＮ系半導体で形成される低温バッファ層や高温バッファ層が例示される。エピタキシャル成長時にＧａＮ系半導体結晶のラテラル成長を発生させるために、導電性基板１０１−１の表面に酸化ケイ素などからなるマスクを部分的に形成したり、あるいは、導電性基板１０１−１の表面を凹凸状に加工するといったことも、任意に行うことができる。導電性基板１０１−１上にＧａＮ系半導体を積層する他の方法として、成長用基板としてサファイア基板などを準備し、その成長用基板の上に、エピタキシャル成長によって、第１導電型層１０１−２、発光層１０１−３、第２導電型層１０１−４を成長させて積層体を形成し、得られた積層体に導電性基板１０１−１を直接的ウェハボンディング（ｄｉｒｅｃｔ  ｗａｆｅｒ  ｂｏｎｄｉｎｇ）などの方法により接合するとともに、成長用基板を除去することによって、板状体１０１を得ることも可能である。
【００１３】
第１導電型層１０１−２と第２導電型層１０１−４は、いずれか一方がｎ型層であり、他方がｐ型層であればよい。これらの層を、導電性基板１０１−１上にエピタキシャル成長により形成する場合には、第１導電型層１０１−２をｎ型層とし、第２導電型層１０１−４をｐ型層とすることが好ましい。ＧａＮ系半導体をｎ型に形成するには、Ｓｉ、Ｇｅなどの不純物を添加することが好ましく、ｐ型に形成するには、Ｍｇ、Ｚｎなどの不純物を添加することが好ましい。発光層１０１−３は、その導電型により限定されるものではなく、例えば、不純物無添加の層であってもよいし、不純物の添加によってｎ型またはｐ型の導電性を付与した層であってもよいし、ｎ型層とｐ型層が混在した積層体であってもよい。第１導電型層１０１−２、発光層１０１−３、第２導電型層１０１−４を構成するＧａＮ系半導体の組成に限定はなく、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮなど、任意の組成を有するＧａＮ系半導体を用いて構成することができる。好ましくは、ダブルヘテロ構造が形成されるように、発光層とそれを挟む層を構成するＧａＮ系半導体の組成を選択する。発光層１０１−３は、量子井戸構造とすることが好ましく、特に、障壁層と井戸層を交互に積層した多重量子井戸構造とすることが好ましい。第１導電型層１０１−２、発光層１０１−３、第２導電型層１０１−４のそれぞれは、厚さ方向に均質である必要はなく、各層の内部において、不純物濃度、結晶組成などが厚さ方向に連続的または不連続的に変化していてもよい。また、各層の間には付加的な層を設けることもできる。
【００１４】
導電性基板１０１−１上に形成する基板側パッド電極１０２の材料は、導電性基板１０１−１の材料および導電型に応じて、導電性基板１０１−１との接触抵抗が低くなるように選択する。例えば、導電性基板１０１−１がｎ型ＧａＮ基板である場合、基板側パッド電極１０２は、導電性基板１０１−１と接する部分をＴｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｖ（バナジウム）などの単体、または、これらから選ばれる１種以上の金属を含む合金を用いて形成することが好ましい。外部電極との接続が容易となるように、基板側パッド電極１０２には、表層として、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｓｎ（錫）、Ｉｎ（インジウム）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）などからなる層を設けることが好ましい。また、基板側パッド電極１０２と導電性基板１０１−１との接触抵抗を低減するために、導電性基板１０１−１上に透光性の導電性酸化物膜を形成し、該導電性酸化物膜上に基板側電極１０２を形成することもできる。その場合、この透光性の導電性酸化物膜は、透光性の板状体１０１の一部を構成するものとして扱う。透光性の導電性酸化物膜は、ＩＴＯ、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛などで形成することができる。導電性酸化物膜上に形成する基板側電極１０２は、導電性酸化物膜と接する部分を、白金族（Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓ）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）などで形成することが好ましい。
【００１５】
第２導電型層１０１−４上に形成する発光層側パッド電極１０３の材料は、第２導電型層１０１−４の導電型に応じて、第２導電型層１０１−４に対する接触抵抗が低くなるように選択する。第２導電型層１０１−４がｎ型ＧａＮ系半導体層である場合、発光層側パッド電極１０３は、第２導電型層１０１−４と接する部分をＴｉ（チタン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｗ（タングステン）、Ｖ（バナジウム）などの単体、または、これらから選ばれる１種以上の金属を含む合金を用いて形成することが好ましい。第２導電型層１０１−４がｐ型ＧａＮ系半導体層である場合は、第２導電型層上の略全面に、板状体１０１の面方向に電流を拡散させるための拡散電極として、透光性の導電性酸化物膜を形成し、その上に、発光層側電極１０３を形成する。なお、このような拡散電極として機能する導電性酸化物膜は、第２導電型層１０１−４がｎ型層である場合にも、設けることができる。第２導電型層上に設ける透光性の導電性酸化物膜は、透光性の板状体１０１の一部を構成するものとして取り扱う。この導電性酸化物膜は、ＩＴＯ、酸化錫、酸化インジウム、酸化亜鉛などで形成することができる。導電性酸化物膜上に形成する発光層側電極１０３は、導電性酸化物膜と接する部分を、白金族（Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｏｓ）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ａｇ（銀）、Ａｌ（アルミニウム）などで形成することが好ましい。外部電極との接続が容易となるように、発光層側パッド電極１０３には、表層として、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｓｎ（錫）、Ｉｎ（インジウム）、Ｂｉ（ビスマス）、Ｃｕ（銅）、Ｚｎ（亜鉛）などからなる層を設けることが好ましい。
【００１６】
パッド電極１０２、１０３の平面形状は、外部電極との接続が可能な形状であればよく、特に限定はされないが、具体的には、正三角形、正方形、正五角形、正六角形などの正多角形、円形、および、これらの形状を基に変形した形状が、好ましい形状として挙げられる。パッド電極は、平面視したときに直径６０μｍの円を包含するサイズおよび形状とすれば、ワイヤボンディングや、導電性接着剤またはろう材を用いた外部電極との接続が可能（ただし、ボンディング装置の性能により歩留りは変動する。）といわれている。
【００１７】
ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００のサイズ、すなわち、板状体１０１のサイズに限定はなく、例えば、２００μｍ角〜２ｍｍ角とすることができる。
【００１８】
好適な実施形態では、板状体１０１の表面のうち、パッド電極１０２、１０３に覆われていない部分を凹凸状に加工することによって、板状体１０１内から外界への光の脱出を促進させることができる。一方、光吸収面となるパッド電極の表面（板状体１０１側を向いた表面）の実効的な面積が小さくなるよう、パッド電極１０２、１０３と接する板状体１０１の表面は、平滑性を高くすることが好ましい。このことから、好ましい実施形態では、板状体１０１の表面をポリッシング（好ましくはＣＭＰ）により平滑化したうえで、パッド電極１０２、１０３の形成を行う。具体的には、例えば、板状体１０１の表面を、算術平均粗さＲａが０．０２μｍ以下、より好ましくは０．０１μｍ以下となるまで平滑化した後に、パッド電極１０２、１０３を形成する。従って、好ましい製造方法では、板状体１０１の表面をまず平滑化し、パッド電極１０２、１０３を形成してから、パッド電極に覆われていない板状体１０１の表面を凹凸面とするための加工を行う。
【００１９】
その他、図１には示していないが、ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００には、パッド電極１０２、１０３の表面上を除いて、チップ表面を保護するための、透光性の絶縁保護膜を形成することが望ましい。このような絶縁保護膜は、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、スピネル、酸化ジルコニウムなどの金属酸化物、窒化ケイ素などの金属窒化物を用いて形成することができる。好ましい実施形態では、ＬＥＤの光取出し効率を改善するために、この絶縁保護膜の表面が凹凸面となるように加工する。
【００２０】
ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００は、ＳＭＤ（表面実装）型ＬＥＤパッケージ、砲弾型ランプ、ＬＥＤチップが直接ユニット基板に実装されるチップオンボード（ＣＯＢ）型ユニットなど、各種の発光装置に用いることができる。ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００は、基板、スラグ、リードフレーム、ユニット基板などの実装基材上に直接固定してもよいし、サブマウントを介して固定してもよい。いかなる場合も、板状体１０１の内部から外界に光が効果的に取出されるように、ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００の表面全体が封止材料とされる樹脂またはガラスに覆われるようにすることが望まれる。例えば、ＧａＮ系ＬＥＤチップ１００の、板状体１０１の底面側の表面と、実装基材の表面との間に形成される狭い隙間にも、封止材料が充填されるようにすることが望ましい。
【実施例】
【００２１】
次に、図２に示すＧａＮ系ＬＥＤチップ２００の製造例を説明する。図２（ａ）はＧａＮ系ＬＥＤチップ２００を導電性基板側から見た平面図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＸ−Ｙ線の位置における断面図である。
【００２２】
ＧａＮ系ＬＥＤチップ２００は、図２（ｂ）に断面図を示すように、ｎ型ＧａＮ基板２０１−１上に、低温ＧａＮバッファ層（図示せず）を介して、ＳｉドープＧａＮからなる膜厚５μｍのｎ型ＧａＮクラッド層２０１−２、ＩｎＧａＮ井戸層とＧａＮ障壁層とを１０層ずつ交互に積層してなるＭＱＷ構造の発光層２０１−３、ＭｇドープＡｌＧａＮからなる膜厚１００ｎｍのｐ型クラッド層２０１−４ａ、ＭｇドープＧａＮからなる膜厚２００ｎｍのｐ型コンタクト層２０１−４ｂ、拡散電極である膜厚約３００ｎｍのＩＴＯ膜２０１−５をこの順に積層してなる、透光性の板状体２０１を有している。図２（ａ）に示すように、板状体２０１のｎ型ＧａＮ基板２０１−１側の面上、すなわち、ｎ型ＧａＮ基板２０１−１の裏面上には、膜厚０．０５μｍのＴｉＷ層上に膜厚１μｍのＡｕ層を積層してなる基板側パッド電極２０２が３個形成されている。この基板側パッド電極２０２の平面形状は円形で、その直径は７０μｍである。３個の基板側パッド電極２０２は、ｎ型ＧａＮ基板２０１−１の裏面上において、正三角形の３つの頂点に対応する位置に配置されている。板状体２０１の他方の面上、すなわち、ＩＴＯ膜２０１−５上には、膜厚０．０５μｍのＴｉＷ層上に膜厚１μｍのＡｕ層を積層してなる発光層側パッド電極２０３が形成されている。発光層側パッド電極２０３の平面形状は円形で、その直径は７０μｍである。発光層側パッド電極２０３は、平面形状が正方形であるＩＴＯ膜２０１−５の中央部に１個だけ配置されている。板状体２０１の平面形状は正方形であり、その一辺の長さは３５０μｍである。板状体２０１の面積に対する、基板側パッド電極２０２の総面積の比率は約９％であり、発光層側パッド電極２０３の総面積の比率は約３％である。
【００２３】
ＧａＮ系ＬＥＤチップ２００は、次のようにして製造することができる。
まず、ｎ型ＧａＮ基板２０１−１を準備し、通常のＭＯＶＰＥ法（有機金属化合物気相成長法）を用いて、その上に、低温ＧａＮバッファ層、ｎ型クラッド層２０１−２、発光層２０１−３、ｐ型クラッド層２０１−４ａ、ｐ型コンタクト層２０１−４ｂを順次成長させて積層する。ＭＯＶＰＥ法に代えて、ＭＢＥ法（分子ビームエピタキシー法）、ＨＶＰＥ法（ハイドライド気相成長法）などを用いることも可能である。積層後、ＭＯＶＰＥ装置からウェハを取り出し、熱処理炉にてウェハにアニーリング処理を行い、ｐ型層に不純物として添加したＭｇを活性化させる。
【００２４】
電子ビーム蒸着法を用いて、ウェハのｐ型コンタクト層２０１−４ｂ上の全面にＩＴＯ膜２０１−５を形成する。電子ビーム蒸着法に代えて、スパッタ法、反応性スパッタ法、イオンビームアシスト蒸着法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法、ＣＶＤ法、スプレー法、スピンコート法、ディップ法などの方法を用いることも可能である。続いて、フォトリソグラフィ技法を用いてＩＴＯ膜２０１−５上に所定のマスクパターンを形成したうえ、ウェットエッチングまたはドライエッチングにてＩＴＯ膜を部分的に除去し、次工程で素子分離溝を形成する領域に、ｐ型コンタクト層２０１−４ｂの表面を露出させる。なお、このパターニングの前に、ＩＴＯ膜２０１−５の表面をポリッシング（好ましくはＣＭＰ）により平滑化することが望ましい。ＩＴＯ膜のパターニング後、更に、ＩＴＯ膜側のウェハ面上に所定のマスクパターンを形成し、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）により、ｐ型コンタクト層２０１−４ｂの表面からｎ型コンタクト層２０１−２に達する素子分離溝を形成する。
【００２５】
素子分離溝の形成後、ｎ型ＧａＮ基板２０１−１の裏面上にスパッタリング法によりＴｉＷ膜とＡｕ膜を積層して、基板側パッド電極２０２を形成する。また、同様の方法により、ＩＴＯ膜２０１−５上に発光層側パッド電極２０３を形成する。基板側パッド電極２０２および発光層側パッド電極２０３のパターニングは、フォトレジストを用いたリフトオフ法により行うことができる。次に、プラズマＣＶＤ法を用いて、基板側パッド電極２０２の表面を除く、ＧａＮ基板２０１−１側のウェハ面上の領域を覆うように、酸化ケイ素からなる絶縁保護膜を形成する。また、同様の方法で、発光層側パッド電極２０３の表面を除く、該発光層側パッド電極２０３を形成した側のウェハ面上の領域を覆うように、酸化ケイ素からなる絶縁保護膜を形成する。
【００２６】
最後に、素子分離溝の底面にダイヤモンドペンでスクライブラインを形成し、ブレーキングすることによってウェハを分割して、ＧａＮ系ＬＥＤチップ２００を得る。
【００２７】
本発明は、本明細書に明示的に記載した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を損なわない範囲内で、種々の変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施形態に係るＧａＮ系ＬＥＤチップの構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るＧａＮ系ＬＥＤチップの構造を示す図であり、図２（ａ）は導電性基板側から見た平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＸ−Ｙ線の位置における断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００、２００  ＧａＮ系ＬＥＤチップ
１０１、２０１  透光性の板状体
１０２、２０２  基板側パッド電極
１０３、２０３  発光層側パッド電極
【図１】
2008193006.tif 000003
【図２】
2008193006.tif 000004