(57)【要約】【課題】  従来の発光ダイオードにおける不都合を回避でき、工程の歩留まりを高め、製造工程を簡略化するとともに、発光ダイオードの熱放散性を向上し、静電気放電による破壊から発光ダイオードを保護できる発光ダイオードの形成方法を提供する。【解決手段】  本発明においては、臨時ベース、エピタキシャル層及び第一電極層を有する構造に、金属永久ベースを形成し、前記臨時ベースを除去し、この構造を分割し、複数の発光ダイオードを形成する。【選択図】  図３J
2005268642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臨時ベースを提供するステップと、
前記臨時ベース上に、エピタキシャル層及び第一電極層を順に形成するステップと、
前記第一電極層上に、金属の永久ベースを形成するステップと、
前記発光ダイオードのエピタキシャル層の表面を露出するように、前記臨時ベースを除去するステップと、
前記発光ダイオードのエピタキシャル層の前記表面上に複数の第二電極を形成するステップと、
前記金属の永久ベース、前記第一電極層及び前記発光ダイオードのエピタキシャル層を分割するステップと、
を含むことを特徴とする金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法。
【請求項２】
前記第一電極層と前記金属の永久ベースの間に、導電促進層を形成することを更に含むことを特徴とする請求項１記載の形成方法。
【請求項３】
臨時ベースを提供するステップと、
前記臨時ベース上に、エピタキシャル層を形成するステップと、
前記エピタキシャル層を前記臨時ベースまで、エッチングして複数のエピタキシャル層に分割するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の上に、複数の第一電極層を別々に形成するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の隙間を満たすように、誘電層を形成するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層及び前記誘電層を覆うように、金属の永久ベースを形成するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の表面を露出するように、前記臨時ベースを除去するステップと、
前記誘電層を除去するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の前記露出された表面上に複数の第二電極を別々に形成するステップと、
前記金属の永久ベースを分割するステップと、
を含むことを特徴とする金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法。
【請求項４】
前記第一電極層と前記金属永久ベースの間に、導電促進層を形成することを更に含むことを特徴とする請求項３記載の形成方法。
【請求項５】
臨時ベースを提供するステップと、
前記臨時ベース上に、エピタキシャル層を形成するステップと、
前記発光ダイオードのエピタキシャル層を前記臨時ベースまで、エッチングして複数のエピタキシャル層に分割するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の上に、複数の第一電極層を別々に形成するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の隙間を満たすように、第一誘電層を形成するステップと、
前記複数の第一電極層及び前記第一誘電層を覆うように、導電促進層を形成するステップと、
前記第一誘電層上の垂直方向で前記導電促進層に相応する位置に、第二誘電層を形成するステップと、
前記第二誘電層の隙間を満たすように、前記導電促進層上に金属の永久ベースを形成するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の表面を露出するように、前記臨時ベースを除去するステップと、
前記第一誘電層を除去するステップと、
前記分割された複数のエピタキシャル層の前記露出された表面上に、複数の第二電極を別々に形成するステップと、
前記第二誘電層を除去するステップと、
前記導電促進層を分割するステップと、
を含むことを特徴とする金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードの形成方法に関し、特に金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオードの発光原理は、順電流が半導体の活性層に流入すると、光が発せられるというものである。図１Ａは、発光ダイオードの基本的な構造を示す。図１Ａに示すように、発光ダイオードのエピタキシャル層（epitaxial layer）（１１０）がベース（１１７）上に形成される。P-パッド（１２６）とN-パッド（１１８）とは上述の構造の上下の表面に別々に形成される。発光ダイオードのエピタキシャル層（１１０）は、N-エピタキシャル層（N-type epitaxial layer）（１１２）、活性層（１１４）及びP-エピタキシャル層（P-type epitaxial layer）（１１６）を含む。図1Ａに示す構造では、ベース（１１７）が導体の材料であり、電流（１３０）がP-パッド（１２６）に入って、P-エピタキシャル層（１１６）、活性層（１１４）及びN-エピタキシャル層（１１２）の順に流れ、N-パッド（１１８）に到る。活性層（１１４）は、電流密度が臨界値に達すると、光を発する。
【０００３】
上述の構造は垂直な構造なので、製造工程が非常に簡単である。その上に、
ハンダ付け接続点数が一つだけであるので、パッキング工程における歩留まりが高い。しかし、ベースの熱放散性がよくない。よって、発光ダイオードの操作中の温度（操作温度）がより高くなりやすく、このため、発光ダイオードの寿命が短くなり、更に、信頼性も低下する。そして、発光ダイオードの操作温度が上がるとともに、発光効率（luminous efficiency）が低下する。ところで、高輝度発光ダイオード（high power LED）は、より大きな電流によって高輝度に発光するのであるが、大きな電流が流れるとともに、大量のジュール熱が生ずる。従って、高輝度発光ダイオードはよい熱放散性の構造を有する必要がある。しかし、従来の発光ダイオード構造は十分な熱放散を提供できない。
【０００４】
図１Ｂは別の発光ダイオード構造のGaN 系発光ダイオードを示す。この発光ダイオード構造のベースは非導電性のサファイア（sapphire；Al2O3）であり、図１Ａに示すような構造の導電体のベースとは異なる。図１Ｂに示すように、ベース（１３７）上に、N-エピタキシャル層（１３２）、活性層（１３４）及びP-エピタキシャル層（１３６）が順に形成される。ベース（１３７）が非導電体であるので、P-パッド（１４８）とN-パッド（１４６）をベース（１３７）の同一側に形成する必要がある。N-エピタキシャル層（１３２）、活性層（１３４）及びP-エピタキシャル層（１３６）を含むエピタキシャル層（１４０）の表面の一部は、N-エピタキシャル層（１３２）の表面（１３３）が露出するまで、エッチングされる。N-パッド（１４６）が露出された表面（１３３）上に形成される。P-エピタキシャル層（１３６）の導電性が良くないので、接続層がP-エピタキシャル層（１３６）上に形成され、電流の拡散を助ける。なお、接続層は、発光ダイオードの光を遮断しないように、透明な材料で形成する必要がある。つまり、透明な接続層（１３９）が、P-エピタキシャル層（１３６）上に形成される。そして、透明な接続層（１３９）に孔が形成され、P-パッド（１４８）は、この孔に形成され、P-エピタキシャル層（１３６）と接続する。
【０００５】
上述の別の発光ダイオード構造は垂直な構造ではなく、図１Ａに示すような構造と比較して、製造工程がより複雑である。パッキング工程において、図１Ｂに示すような構造は二つのハンダ付け接続点数が必要であるので、工程の歩留まりが低下する。それ以上に、ベースが非導電体であるので、熱放散性が悪く、静電気放電（Electrostatic discharge）に対する保護能力も悪い。
【０００６】
このため、従来技術においては、図１Ａを示すような構造を利用して、更に、永久ベースがベースと反対側の発光ダイオード表面に形成され、本来のベースが除去される。そして、例えば、電子伝導性や熱放散性がよい永久ベースが選択される。しかし、永久ベースは、一般的にウェハ接合法により、発光ダイオードのエピタキシャル層と接合するが、ウェハ接合法は、高温及び高圧の状態下で行われ、接合表面の平坦度の要求がかなり高いので、製造工程の歩留まりが低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記発光ダイオードの垂直な構造は、ベースの熱放散性がよくなく、操作温度が上昇するとともに、発光効率が下がり、高輝度に発光できない。上記別の発光ダイオード構造は、製造工程がより複雑であり、工程の歩留まりが低下し、熱放散性や静電気放電に対する保護能力も悪い。本来のベースを永久ベースに代えた発光ダイオード構造は、接合表面の平坦度の要求がかなり高く、製造工程の歩留まりが低下する。
【０００８】
従来技術にあっては、上述のような様々な欠点がある。従って、本発明の目的の一つは、熱放散性のよい発光ダイオード構造を形成することにある。本発明の別の目的は、静電気放電（Electrostatic discharge）に対する保護能力が良い発光ダイオード構造を形成することにある。本発明の更に別の目的は、垂直な構造により、単一のハンダ付け接続点数を有し、二つのパッドが同一側に形成される構造に比べて、製造工程が簡単である発光ダイオードを形成することにある。本発明の他の目的は、熱放散性のよい発光ダイオードの形成方法を提供し、大電流で操作でき、高輝度に発光することが可能となる発光ダイオードを形成することにある。本発明の更に他の目的は、発光ダイオードの形成方法を提供し、歩留まりを向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法を提供する。本発明の形成方法は、臨時ベース、エピタキシャル層及び第一電極層を有する構造に、金属永久ベースを形成し、前記臨時ベースを除去し、この構造を分割し、複数の発光ダイオードを形成する。
【００１０】
本発明に係る解決手段を更に具体的に説明すると、次の通りになる。
【００１１】
本発明の第１の態様は、臨時ベースを提供するステップと、前記臨時ベース上に、エピタキシャル層及び第一電極層を順に形成するステップと、前記第一電極層上に、金属の永久ベースを形成するステップと、前記発光ダイオードのエピタキシャル層の表面を露出するように、前記臨時ベースを除去するステップと、前記発光ダイオードのエピタキシャル層の前記表面上に複数の第二電極を形成するステップと、前記金属の永久ベース、前記第一電極層及び前記発光ダイオードのエピタキシャル層を分割するステップと、を含むことを特徴とする金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法である。
【００１２】
本発明の第２の態様では、第１実施態様において、前記第一電極層と前記金属の永久ベースの間には、導電促進層が形成される。
【００１３】
本発明の第３の態様は、臨時ベースを提供するステップと、前記臨時ベース上に、エピタキシャル層を形成するステップと、前記エピタキシャル層を前記臨時ベースまで、エッチングして複数のエピタキシャル層に分割するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の上に、複数の第一電極層を別々に形成するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の隙間を満たすように、誘電層を形成するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層及び前記誘電層を覆うように、金属の永久ベースを形成するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の表面を露出するように、前記臨時ベースを除去するステップと、前記誘電層を除去するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の前記露出された表面上に複数の第二電極を別々に形成するステップと、前記金属の永久ベースを分割するステップと、を含むことを特徴とする金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法である。
【００１４】
本発明の第４の態様では、第１実施態様において、前記第一電極層と前記金属永久ベースの間には、導電促進層が形成される。
【００１５】
本発明の第５の態様は、臨時ベースを提供するステップと、前記臨時ベース上に、エピタキシャル層を形成するステップと、前記発光ダイオードのエピタキシャル層を前記臨時ベースまで、エッチングして複数のエピタキシャル層に分割するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の上に、複数の第一電極層を別々に形成するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の隙間を満たすように、第一誘電層を形成するステップと、前記複数の第一電極層及び前記第一誘電層を覆うように、導電促進層を形成するステップと、前記第一誘電層上の垂直方向で前記導電促進層に相応する位置に、第二誘電層を形成するステップと、前記第二誘電層の隙間を満たすように、前記導電促進層上に金属の永久ベースを形成するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の表面を露出するように、前記臨時ベースを除去するステップと、前記第一誘電層を除去するステップと、前記分割された複数のエピタキシャル層の前記露出された表面上に、複数の第二電極を別々に形成するステップと、前記第二誘電層を除去するステップと、前記導電促進層を分割するステップと、を含むことを特徴とする金属ベースを有する発光ダイオードの形成方法である。
【発明の効果】
【００１６】
金属永久ベースは、熱放散性がよく、発光ダイオードのジュール熱を効果的に拡散する。よって、本発明による発光ダイオードは、大電流の操作に好適であり、高輝度に発光できる。金属ベースは、良好な導電体であり、静電気放電（Electrostatic discharge）の能力が良い。また、本発明による発光ダイオードの構造は、垂直な構造であり、単一のハンダ付け接続点数を有し、歩留まりが向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の幾つかの実施の形態を詳細に説明する。もっとも、本発明は、以下に詳細に記載する形態に加えて他の形態を含む幅広い範囲内において実施可能であり、本発明の範囲は、請求の範囲によってのみ規定され、それ以外のものに限定されるものではない、ということに留意されたい。
【００１８】
異なる要素の部品等は寸法通りには描かれていない。本発明の記載を明確にして理解を容易にするために、本発明に直接関係しない部分の図示を省略し、関連する部品等は寸法的に誇張している場合がある。
【００１９】
本発明の本質は、発光ダイオードの従来のベースを金属の永久ベースに替えることにある。金属永久ベースは、発光ダイオードのジュール熱を効果に拡散し、静電気放電による破壊から発光ダイオードを保護する。また、本発明による発光ダイオードの構造は、垂直な構造であり、簡単に形成でき、歩留まりが向上する。
【００２０】
なお、本発明の形成方法において、発光ダイオードの部分構造が溝を形成しており、このため、発光ダイオードのエピタキシャル層を剥離する厚さ、或は、発光ダイオードを形成して分割する厚さは薄くなり、発光ダイオードが簡単に形成される。
【００２１】
以下の実施の形態においては、GaN 系ダイオードを臨時ベースのサファイアに形成する例をあげて、本発明を説明する。本発明による金属永久ベースは、電気メッキや金属冷成形（metal cold-forming）や蒸着（evaporation）やスパッタリング（sputtering）でも形成できる。以下の実施の形態は、電気メッキで本発明を説明するが、金属永久ベースの形成方法を限定するものではない。
尚、臨時ベースの「臨時」とは、製造工程中にいったん配置され、その後除去されて、完成した発光ダイオードの構造中には残存していないことを表すための呼称である。そして、永久ベースの「永久」とは、臨時ベースの「臨時」の対概念であり、製造工程中に配置されるが、後に除去されないことを表すための呼称である。
【００２２】
図２Ａから図２Ｇまでは本発明の一つの実施の形態における、発光ダイオードを示す。
【００２３】
まず、図２Ａに示すように、発光ダイオードの本体を構成するエピタキシャル層（１２）が臨時ベース（１０）上に形成される。エピタキシャル層（１2）は、N-エピタキシャル層、活性層及びP-エピタキシャル層を順に含む。そして、図２Ｂに示すように、第一電極層（１４）が、エピタキシャル層（１２）上に形成される。第一電極層（１４）は、エピタキシャル層（１２）と、接触が良好なオーム接触（ohmic contact）を示すので、接触抵抗が低減され、電流の拡散が促進される。第一電極層（１４）は、好ましくは、酸化ニッケル（NiO）や金である。それから、図２Ｃに示すように、導電促進層（１６）が、第一電極層（１４）上に形成される。導電促進層（１６）は、主に金属永久ベース（２０）の形成を促進する。例えば、金属永久ベース（２０）を電気メッキで形成する場合、導電促進層（１６）は、電気メッキの種（シーズ）層として働き、金属永久ベース（２０）の形成を促進する。尚、上述の通り、本発明において、金属永久ベース（２０）は、電気メッキ以外の方法で形成してもよい。従って、導電促進層（１６）を形成するステップは、選択的なステップである。
【００２４】
図２Ｄに示すように、金属永久ベース（２０）は、導電促進層（１６）上に形成される。金属永久ベース（２０）の材料は、形成する発光ダイオードの種類によって、選択され、好ましくは、銀、ニッケル（Ni）、タリウム（Ti）、クロム（Cr）、白金、パラジウム（Pd）、亜鉛、アルミニウム（Al）、インジウム（In）、スズ（Sn）、銅、金、モリブデン（Mo）、マグネシウム（Mg）、上述の金属の合金、或は上述の金属の多重層である。金属永久ベースの形成方法は、選択される金属によってそれぞれに異なる。例えば、金、白金、クロム、パラジウム、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、タリウム、モリブデン、マグネシウム及び上記金属の合金は、蒸着やスパッタリングの方法で形成される。ニッケル、クロム、亜鉛、銀、スズ、銅、金、モリブデン、マグネシウム及び上記金属の合金は、電気メッキで形成される。パラジウム、インジウム、スズ及び上記金属の合金は、金属冷成形で形成される。金属永久ベースの厚さは、好ましくは、１０マイクロメートルから３００マイクロメートルまでであり、更に好ましくは、４０マイクロメートルから１５０マイクロメートルまでである。
【００２５】
次に、図２Ｅに示すように、臨時ベース（１０）が除去される。臨時ベース（１０）を除去する方法は、選択的エッチング（selectively etching）、ラップ/研磨（Lapping/Polishing）、ウェハ・リフトオフ（Wafer Lift-Off）或は、上述の方法の組み合わせから選択される。臨時ベース（１０）を除去することで、臨時ベース（１０）と接触するエピタキシャル層（１２）の表面は露出される。
【００２６】
図２Ｆに示すように、上述の構造をひっくり返すと（ｆｌｉｐ）、エピタキシャル層（１２）の露出表面が上を向く。複数の第二電極（２２）が、上述の露出表面上に形成される。それぞれの第二電極（２２）は、それぞれにその後に形成される発光ダイオードに対応する。最後に、図２Ｇに示すように、分割点線（３０）に沿って、上記構造（金属永久ベース（２０）、導電促進層（１６）、第一電極層（１4）及び発光ダイオードのエピタキシャル層（１2）を含む）が分割され、複数の発光ダイオードが形成される。
【００２７】
図３Ａから図３Jまでは本発明の別の実施の形態における、発光ダイオードの形成方法を示す。この実施の形態と図２Ａから図２Ｇまでに示す実施の形態とを比較し、臨時ベース（１０）は、発光ダイオードのエピタキシャル層（１２）と接触する替わりに、誘電層（１８）と接触するように配置される。よって、臨時ベース（１０）の除去は比較的簡単になる。その上、構造を構成する層数が比較的少ないので、分割ステップは比較的簡単に行われる。
【００２８】
図３Ａと図３Ｂに示すように、まず、発光ダイオードの本体を構成するエピタキシャル層（１２）が臨時ベース（１０）上に形成され、複数の発光ダイオードに対応するように分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）を形成するように、臨時ベース（１０）まで、エッチングされる。そして、図３Ｃに示すように、第一電極層（１４Ａ）が、それぞれの発光ダイオードのチップ（１２Ａ）上に形成される。第一電極層（１４Ａ）は、好ましくは酸化ニッケル（NiO）や金であり、発光ダイオードのチップ（１２Ａ）と、接触が良好なオーム接触（ohmic contact）を示すので、接触抵抗が低減される。上述の発光ダイオードのチップ（１２Ａ）をエッチングするステップと第一電極層（１４Ａ）を形成するステップの順番は、入れ替わっても本発明に影響しない。
【００２９】
それから、図３Ｄと図３Ｅに示すように、誘電層（１８）が複数の分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）の隙間を満たすように、分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）の厚さとほぼ同じ高さまで、形成され、導電促進層（１６）が第一電極層（１４Ａ）と誘電層（１８）との上に形成される。次に、金属永久ベース（２０）が、電気メッキ或はその以外の方法で形成される。第１実施例において前述したように、導電促進層（１６）を形成するステップは、選択的なステップである。誘電層（１８）は、好ましくは、二酸化ケイ素（SiO2）、窒化ケイ素（SiN4）、スピン・オン・ガラス(SOG)、フォトレジスト（photoresist）或は高分子材料である。高分子材料は、ABS樹脂、エポキシ樹脂（epoxy）、メタクリル樹脂（PMMA）、ABS共重合体（acrylonitirle butadiene styrene copolymer）、或は熱可塑性ポリマー（thermoplastic polymer）である。熱可塑性ポリマーはポリサルフォン（polysulfones）、ポリエーテルイミド（polyetherimides）、ポリイミド（polyimides）、ポリエーテルサルフォン（polythersulfones）、ポリアミドーイミド（polyamideimide）、あるいはポリフェニレンスルフィド（polyphenylene sulfide）である。
【００３０】
その次に、図３Ｆに示すように、金属の永久ベース（２０）が、導電促進層（１６）上に形成される。金属永久ベース（２０）の材料は、形成される発光ダイオードの種類によって選択され、好ましくは、銀、ニッケル（Ni）、タリウム（Ti）、クロム（Cr）、白金、パラジウム（Pd）、亜鉛、アルミニウム（Al）、インジウム（In）、スズ（Sn）、銅、金、モリブデン（Mo）、マグネシウム（Mg）、上記の金属の合金、或は上述の金属の多重層である。同様に、金属永久ベースの形成方法は、金属のによってそれぞれに異なり、例えば、蒸着、スパッタリング、電気メッキ、あるいは金属冷成形である。
【００３１】
次いで、図３Ｇに示すように、臨時ベース（１０）が除去される。臨時ベース（１０）を除去する方法は、選択的エッチング（selectively etching）、ラップ/研磨（Lapping/Polishing）、ウェハ・リフトオフ（Wafer Lift-Off）或は、上述の方法の組み合わせである。臨時ベース（１０）を除去すると、臨時ベース（１０）と接触する分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）の表面は露出される。
【００３２】
図３Ｈ及び図３Ｉに示すように、上述の構造をひっくり返す（ｆｌｉｐ）と、発光ダイオードのチップ（１２Ａ）の露出表面が上を向き、複数の第二電極（２２）が上述のそれぞれの露出表面上に形成され、誘電層（１８）が除去される。上述の誘電層（１８）を除去するステップと第二電極（２２）を形成するステップの順番は、入れ替わっても本発明に影響しない。最後に、図３Jに示すように、分割点線（３０）に沿って、上記構造の接続部分（金属永久ベース（２０）及び導電促進層（１６）を含む）が分割され、複数の発光ダイオードが形成される。
【００３３】
図４Ａから図４Ｌまでは本発明の更に別の実施形態における、発光ダイオードの形成方法を示す。この実施形態と上述の二つの実施形態とを比較すると、構造を分割する厚さが更に比較的薄いので、分割ステップは更に比較的簡単に行われる。
【００３４】
図４Ａと図４Ｃに示すように、まず、発光ダイオードの本体を構成するエピタキシャル層（１２）が臨時ベース（１０）上に形成され、臨時ベース（１０）までエッチングされて、複数の分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）が形成される。そして、第一電極層（１４Ａ）が、それぞれの分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）の上に形成される。第一電極層（１４Ａ）は、好ましくは酸化ニッケル（NiO）や金であり、発光ダイオードのチップ（１２Ａ）と、接触が良好なオーム接触（ohmic contact）を示すので、接触抵抗が低減される。上述の分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）をエッチング形成するステップと第一電極層（１４Ａ）を形成するステップの順番は、入れ替わっても本発明に影響しない。
【００３５】
その後、図４Ｄと図４Ｅに示すように、第一誘電層（１８）が複数の分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）の隙間を満たすように、該分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）の厚さとほぼ同じ高さまで形成され、導電促進層（１６）が第一電極層（１４Ａ）と第一誘電層（１８）との上に形成される。
【００３６】
その次に、図４Ｆに示すように、第二誘電層（２４）が、導電促進層（１６）上に垂直方向で第一誘電層（１８）に対応する位置に形成される。第二誘電層（２４）の厚さは、後に形成される金属永久ベース（２０）のとほぼ等しい。第二誘電層（２４）の厚さは、好ましくは、１０マイクロメートルから３００マイクロメートルまでであり、更に好ましくは、４０マイクロメートルから１５０マイクロメートルまでである。
【００３７】
第一誘電層（１８）と第二誘電層（２４）とは、好ましくは、二酸化ケイ素（SiO2）、窒化ケイ素（SiN4）、スピン・オン・ガラス(SOG)、フォトレジスト（photoresist）或は高分子材料からなる。高分子材料は、ABS樹脂、エポキシ樹脂（epoxy）、メタクリル樹脂（PMMA）、ABS共重合体（acrylonitirle butadiene styrene copolymer）、或は熱可塑性ポリマー（thermoplastic polymer）である。熱可塑性ポリマーはポリサルフォン（polysulfones）、ポリエーテルイミド（polyetherimides）、ポリイミド（polyimides）、ポリエーテルサルフォン（polythersulfones）、ポリアミドーイミド（polyamideimide）、あるいはポリフェニレンスルフィド（polyphenylene sulfide）である。
【００３８】
次いで、図４Ｇに示すように、金属永久ベース（２０）が、第二誘電層（２４）の隙間を満たすように、第二誘電層（２４）のほぼ同じ高さまで形成される。金属永久ベース（２０）の材料は、形成する発光ダイオードの種類によって選択され、好ましくは、銀、ニッケル（Ni）、タリウム（Ti）、クロム（Cr）、白金、パラジウム（Pd）、亜鉛、アルミニウム（Al）、インジウム（In）、スズ（Sn）、銅、金、モリブデン（Mo）、マグネシウム（Mg）、上述の金属の合金、或は上述の金属の多重層である。同様に、金属永久ベースの形成方法は、選択される金属によってそれぞれに異なり、例えば、蒸着、スパッタリング、電気メッキ、あるいは金属冷成形である。
【００３９】
その後、図４Ｈに示すように、臨時ベース（１０）が除去される。臨時ベース（１０）を除去する方法は、選択的エッチング（selectively etching）、ラップ/研磨（Lapping/Polishing）、ウェハ・リフトオフ（Wafer Lift-Off）或は、上述の方法の組み合わせである。臨時ベース（１０）を除去すると、臨時ベース（１０）と接触する発光ダイオードのチップ（１２Ａ）の表面は露出される。
【００４０】
図４Ｉ及び図４Jに示すように、上述の構造をひっくり返すと、発光ダイオードに対応する分割されたエピタキシャル層（１２Ａ）の露出表面が上を向き、複数の第二電極（２２）がそれぞれの露出表面上に形成され、誘電層（１８）が除去される。尚、上述の第一誘電層（１８）を除去するステップと第二電極（２２）を形成するステップの順番は、入れ替わっても本発明に影響しない。
【００４１】
最後に、図４Ｋ及び図４Ｌに示すように、分割点線（３０）に沿って、上述構造の接続部分（即ち、導電促進層（１６））が分割され、複数の発光ダイオードが形成される。導電促進層（１６）がそれ程厚くないので、発光ダイオードは少しの力で分割できる。
【００４２】
本発明において、第二電極（２２）は発光ダイオードのエピタキシャル層（１２）中のN-エピタキシャル層と接続している。即ち、上述の分割されたエピタキシャル層の露出表面は、エピタキシャル層（１２）中のN-エピタキシャル層の表面である。N-エピタキシャル層は、電流拡散の効率が良いので、N-エピタキシャル層と第二電極（２２）の間に電流拡散層が選択的に形成される。当然、本発明において、電流拡散層を形成されると、電流が効果的に発光ダイオード内で拡散され、発光ダイオードの発光効率が向上する。
【００４３】
本発明における発光ダイオードでは、永久ベースに金属が用いられるので、ジュール熱が迅速に取り除かれ、操作温度の上昇が抑制される。よって、発光ダイオードの耐え得る電流が効果的に向上する。
【００４４】
更に、永久ベースは、金属であるので、製造工程における静電気放電による破壊から発光ダイオードが保護される。また、本発明による発光ダイオードは、垂直な構造であり、単一のハンダ付け接続点数だけを有する。よって、製造工程が簡単であり、歩留まりが向上できる。
【００４５】
以上、特定の実施の形態について説明したが、本願請求項によって規定される範囲から逸脱することなく、本願発明に従って当業者が様々な改変・変更を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１Ａ】発光ダイオードの一つの構造の従来図である。
【図１Ｂ】発光ダイオードの別の構造の従来図である。
【図２Ａ】本発明の好適な一実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図２Ｂ】本発明の好適な一実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図２Ｃ】本発明の好適な一実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図２Ｄ】本発明の好適な一実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図２Ｅ】本発明の好適な一実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図２Ｆ】本発明の好適な一実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図２Ｇ】本発明の好適な一実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ａ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｂ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｃ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｄ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｅ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｆ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｇ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｈ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｉ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図３Ｊ】本発明の別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ａ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｂ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｃ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｄ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｅ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｆ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｇ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｈ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｉ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｊ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｋ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【図４Ｌ】本発明の更に別の好適な実施の形態における発光ダイオードの形成ステップを示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１０    臨時ベース
１２    発光ダイオードのエピタキシャル層
１２Ａ    分割されたエピタキシャル層
１４，１４Ａ    第一電極層
１６    導電促進層
１８    誘電層
２０    金属永久ベース
２２    第二電極
２４    第二誘電層
３０    分割点線
１１０、１４０    発光ダイオードのエピタキシャル層
１１２、１３２    N-エピタキシャル層
１１４、１３４    活性層
１１６、１３６    P-エピタキシャル層
１１７、１３７    ベース
１１８、１４６    N-パッド
１２６、１４８    P-パッド
１３０    電流
１３３    N-エピタキシャル層の表面
１４０    エピタキシャル層
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2005268642.tif 000004
【図２Ａ】
2005268642.tif 000005
【図２Ｂ】
2005268642.tif 000006
【図２Ｃ】
2005268642.tif 000007
【図２Ｄ】
2005268642.tif 000008
【図２Ｅ】
2005268642.tif 000009
【図２Ｆ】
2005268642.tif 000010
【図２Ｇ】
2005268642.tif 000011
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図３Ｆ】
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【図３Ｇ】
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【図３Ｈ】
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【図３Ｉ】
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【図３Ｊ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図４Ｆ】
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【図４Ｇ】
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【図４Ｈ】
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【図４Ｉ】
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【図４Ｊ】
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【図４Ｋ】
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【図４Ｌ】
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