(57)【要約】【課題】本発明は、発光ダイオード構造及びその製造方法を提供する。【解決手段】この発光ダイオード構造は、絶縁基板と、複数の発光ダイオードチップと、複数の配線層と、を備える。各発光ダイオードチップは、絶縁基板の表面上に順次に積層される第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層を含む。各発光ダイオードチップは、隣接するメサ構造と第１導電型半導体層の露出部分、及び第１隔離溝を含む。第１隔離溝は、メサ構造の中に設置される。配線層は、それぞれ発光ダイオードチップの隣接の両方を接続する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
それぞれが、前記絶縁基板の表面上に順次に積層される第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層を含み、また、それぞれが、隣接するメサ構造と第１導電型半導体層の露出部分、及び前記メサ構造の中に設けられる第１隔離溝を含む複数の発光ダイオードチップと、
それぞれが、前記発光ダイオードチップの隣接の両方を接続する複数の配線層と、
を備える発光ダイオード構造。
【請求項２】
前記各発光ダイオードチップにおいて、前記第１隔離溝の底部は、前記絶縁基板の前記表面を露出させる請求項１に記載の発光ダイオード構造。
【請求項３】
前記各発光ダイオードチップは、前記絶縁基板の前記表面と前記第１導電型半導体層との間に介在するアンドープ半導体層をさらに含む請求項１に記載の発光ダイオード構造。
【請求項４】
前記各発光ダイオードチップは、前記第１隔離溝に注入されて前記第１隔離溝の開口を封止する絶縁層をさらに含む請求項１に記載の発光ダイオード構造。
【請求項５】
前記各発光ダイオードチップは、前記メサ構造上の前記配線層と前記絶縁層との間に介在する電流障壁層をさらに含む請求項４に記載の発光ダイオード構造。
【請求項６】
前記各発光ダイオードチップは、前記メサ構造上の前記配線層と前記電流障壁層との間に介在し、且つ前記メサ構造の前記第２導電型半導体層上に延伸される透明導電層をさらに含む請求項５に記載の発光ダイオード構造。
【請求項７】
前記各発光ダイオードチップは、前記電流障壁層に隣接して設置され、且つ一部が延伸された前記配線層に被覆される透明導電層をさらに含む請求項５に記載の発光ダイオード構造。
【請求項８】
前記各配線層は、前記隣接の両者の一方の前記第１導電型半導体層の露出部分から、前記隣接の両者の他方の前記メサ構造上に延伸される請求項１に記載の発光ダイオード構造。
【請求項９】
前記各発光ダイオードチップは、前記配線層の所在の前記メサ構造の側面上に被覆される電流障壁層をさらに含む請求項８に記載の発光ダイオード構造。
【請求項１０】
絶縁基板を提供するステップと、
前記絶縁基板の表面上に順次に積層される第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層を含むエピタキシャル構造を形成するステップと、
複数の発光ダイオードチップを定義するように、隣接する複数の第１隔離溝と複数の第２隔離溝を前記エピタキシャル構造の中に形成するステップと、
メサ構造に設置される前記第１隔離溝を含む前記各発光ダイオードチップの前記メサ構造と第１導電型半導体層の露出部分を定義するように、前記第２導電型半導体層の一部と前記活性層の一部を除去するステップと、
複数の配線層を形成して、それぞれ前記発光ダイオードチップの隣接の両方を接続するステップと、
を備える発光ダイオード構造の製造方法。
【請求項１１】
前記第２導電型半導体層の一部と前記活性層の一部を除去するステップの前に、それぞれが前記第１隔離溝と前記第２隔離溝に注入される複数の第１絶縁層と複数の第２絶縁層を形成するステップをさらに備える請求項１０に記載の発光ダイオード構造の製造方法。
【請求項１２】
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層を形成するステップは、
前記エピタキシャル構造上に被覆される絶縁材料を形成して、前記第１隔離溝と前記第２隔離溝に注入するステップと、
エッチングのステップを行って、前記絶縁材料の一部を除去するステップと、をさらに含む請求項１１に記載の発光ダイオード構造の製造方法。
【請求項１３】
前記第１絶縁層と前記第２絶縁層を形成するステップの後、
それぞれが前記メサ構造上に位置し、前記メサ構造上の前記配線層と前記第１絶縁層との間に介在する複数の第１電流障壁層を形成するステップと、
それぞれが前記第２絶縁層上に位置する複数の第２電流障壁層を形成するステップと、
それぞれが前記メサ構造上に位置し、前記メサ構造上の前記配線層と前記第１電流障壁層との間に介在し、且つ前記メサ構造の前記第２導電型半導体層上に延伸される複数の透明導電層を形成するステップと、
をさらに備える請求項１１に記載の発光ダイオード構造の製造方法。
【請求項１４】
前記各配線層は、前記隣接の両者の一方の前記第１導電型半導体層の露出部分から、直接に前記隣接の両者の他方の前記メサ構造の側面に接続され、且つ前記メサ構造上に延伸される請求項１０に記載の発光ダイオード構造の製造方法。
【請求項１５】
絶縁基板と、
複数の行と複数の列を含むアレーに配列されるように前記絶縁基板上に設置され、互いに直列接続又は並列接続される複数の発光ダイオードチップと、
前記行の最初行に隣接して設置され、且つそれぞれが前記最初行の前記発光ダイオードチップに電気的に接続される少なくとも１つの電極パッド行と、
を備える発光ダイオード構造。
【請求項１６】
前記少なくとも１つの電極パッド行は、それぞれが前記最初行の前記発光ダイオードチップに電気的に接続される複数の第１導電型電極パッドと複数の第２導電型電極パッドから互い違いに配列されてなり、且つ前記発光ダイオードチップに直列接続される請求項１５に記載の発光ダイオード構造。
【請求項１７】
前記少なくとも１つの電極パッド行は、それぞれが前記最初行の前記発光ダイオードチップに電気的に接続される第１電極パッド行と、それぞれが最後行の前記発光ダイオードチップに電気的に接続される第２電極パッド行と、を含み、前記第１電極パッド行と前記第２電極パッド行は、それぞれが前記最初行と前記行の最後行に隣接して設置される請求項１５に記載の発光ダイオード構造。
【請求項１８】
前記各第１電極パッド行と前記第２電極パッド行は、複数の第１導電型電極パッドと複数の第２導電型電極パッドから互い違いに配列されてなり、且つ前記発光ダイオードチップ、前記第１電極パッド行、前記第２電極パッド行は、直列接続される請求項１７に記載の発光ダイオード構造。
【請求項１９】
前記第１電極パッド行は、互いに電気的に接続される複数の第１導電型電極パッドを含み、前記第２電極パッド行は、互いに電気的に接続される複数の第２導電型電極パッドを含み、且つ前記発光ダイオードチップ、前記第１電極パッド行、前記第２電極パッド行は、並列接続される請求項１７に記載の発光ダイオード構造。
【請求項２０】
前記第１電極パッド行は、前記行の最初行の傍に延伸される第１導電型電極パッドを含み、前記第２電極パッド行は、前記行の最後行の傍に延伸される第２導電型電極パッドを含み、且つ前記発光ダイオードチップ、前記第１電極パッド行、前記第２電極パッド行は、並列接続される請求項１７に記載の発光ダイオード構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光構造に関し、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）構造及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の直列の発光ダイオード構造を示す部分断面図である図１を参照する。従来の直列の発光ダイオード構造１００は、絶縁基板１０２の表面１０４上に設置される複数の直列の発光ダイオードチップ、例えば、発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂを備える。隣接の２つの発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂの間は、隔離溝１２２で分離される。各発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂは、絶縁基板１０２の表面上に順次に積層されるアンドープ半導体層１０８、第１導電型半導体層１１０、活性層１１２、第２導電型半導体層１１４、透明導電層１１６を含む。
【０００３】
各発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂは、メサ構造１２８と第１導電型半導体層１１０の露出部分１３０を含む。発光ダイオードチップ１０６ａの第１導電型電極パッド１１８ａと第２導電型電極パッド１２０ａは、それぞれ第１導電型半導体層１１０の露出部分１３０とメサ構造１２８の上に設置される。同様に、発光ダイオードチップ１０６ｂの第１導電型電極パッド１１８ｂと第２導電型電極パッド１２０ｂは、それぞれ第１導電型半導体層１１０の露出部分１３０とメサ構造１２８の上に設置される。
【０００４】
発光ダイオード構造１００において、隣接の２つの発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂを電気的に分離するために、絶縁層１２４は、隔離溝１２２を被覆し、且つ隔離溝１２２の開口外側の発光ダイオードチップ１０６ａの第１導電型半導体層１１０と発光ダイオードチップ１０６ｂの透明導電層１１６上に延伸される。隣接の２つの発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂを直列接続するために、発光ダイオード構造１００は、配線層（ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ  ｌａｙｅｒ）１２６を有する。配線層１２６は、発光ダイオードチップ１０６ａの第１導電型電極パッド１１８ａ上から、第１導電型半導体層１１０の露出部分１３０、隔離溝１２２内の絶縁層１２４を介して、隣接の発光ダイオードチップ１０６ｂ上の絶縁層１２４と第２導電型電極パッド１２０ｂ上に延伸され、隣接の発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂを電気的に直列接続する。
【０００５】
一般的には、このような直列型発光ダイオード構造１００は、高い電圧で駆動されるので、駆動回路は、高い効率を有する。そして、複数の独立した発光ダイオードチップと比べ、直列型発光ダイオード構造１００は、結合パッドの面積が小さいので、大きい出光面積を有する。また、直列型発光ダイオード構造１００は、電流が各微小発光ダイオードチップに分散して流れ、単一の大面積の発光ダイオードチップと比べ、電流分布がより均一になるので、発光効率がより好ましい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような従来の直列型発光ダイオード構造１００は、隔離溝１２２の底部が下に向かって絶縁基板１０２の表面１０４に延伸される必要があるので、隔離溝１２２のアスペクト比が高すぎ、絶縁層１２４の材料を注入しにくく、不連続堆積を生じやすくなり、絶縁層１２４に穴を形成しやすくなる。このため、続いて導電的な配線層１２６を堆積する場合、配線層１２６の導電材料が絶縁層１２４の穴に注入されて、短絡現象を引き起こす可能性がある。
【０００７】
直列型発光ダイオード構造１００において、発光ダイオードチップ１０６ａ又は１０６ｂの１つが短絡現象を発生すると、直列の発光ダイオード構造１００全体が運転できなくなる。このため、直列型発光ダイオード構造１００の生産歩留まりは好ましくない。
【０００８】
また、隔離溝１２２のアスペクト比が高すぎることで、配線層１２６の不連続堆積にもなりやすい。これにより、配線層１２６の断線を引き起こす。直列型発光ダイオード構造１００において、発光ダイオードチップ１０６ａ又は１０６ｂの１つが断線現象を発生すると、直列の発光ダイオード構造１００全体が同様に運転できなくなる。このため、直列型発光ダイオード構造１００の生産歩留まりは好ましくない。
【０００９】
また、単一の発光ダイオードチップに対して、短絡現象があるかどうかを検出しようとする場合、この発光ダイオードチップに逆電圧を加え、さらに逆漏洩電流があるかどうかを測定することで検出することができる。しかし、直列型発光ダイオード構造１００は、複数の発光ダイオードチップ１０６ａと１０６ｂなどを互いに直列接続してなるため、発光ダイオードチップ１０６ａ又は１０６ｂの１つに短絡現象があり、又は、発光ダイオードチップ１０６ａ又は１０６ｂの１つの配線層１２６に断線が発生すると、直列の発光ダイオード構造１００全体は、逆漏洩電流を測定できなくなる。このため、直列型発光ダイオード構造１００に短絡不具合を有すると、測定の方式で確定できなくなる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明の一態様は、配線層が隣接の発光ダイオードチップの一方の第１導電型半導体層の露出部分から、直接に他方のメサ構造の側面を介してそのメサ構造上に延伸される発光ダイオード構造及びその製造方法を提供する。このため、配線層のアスペクト比を大幅に低下させることができ、配線層の堆積時のステップカバレッジ機能を効果的に向上させることができ、さらに配線層の断線の問題を解決することができる。
【００１１】
本発明の別の態様は、発光ダイオードチップのメサ構造が台形の傾斜側面を有することができるため、配線層のステップカバレッジ機能をさらに向上させることができ、配線層の堆積時の断線の発生をより効果的に避けることができる発光ダイオード構造及びその製造方法を提供する。
【００１２】
本発明のさらに他の態様は、発光ダイオードチップの発光領域と隣接の発光ダイオードチップの第１導電型半導体層の間が、隔離溝で分離され、且つ隔離溝には、絶縁層のみを充填して、導電材料はない発光ダイオード構造及びその製造方法を提供する。また、電気的に絶縁するように、隔離溝の開口上に、電流障壁層をさらに設置することができる。このため、隔離溝内の絶縁層の堆積は連続ではなく、隔離溝内に導電材料がない場合に、発光領域に短絡問題は発生しない。
【００１３】
本発明のさらに１つの態様は、短絡と断線の問題を効果的に解決することができるため、直列の発光ダイオード構造の生産歩留まりを大幅に向上させることができ、さらに製造コストを低下させることができる発光ダイオード構造及びその製造方法を提供する。
【００１４】
本発明のさらに１つの態様は、短絡と断線の問題を効果的に解決することができるため、逆漏洩電流の検出手段に依頼する必要がない発光ダイオード構造及びその製造方法を提供する。
【００１５】
本発明のさらに１つの態様は、順方向電流、逆方向電流の検出によって、発光ダイオード構造における短絡不具合を順調に確認することができる発光ダイオード構造及びその製造方法を提供する。
【００１６】
本発明の上記目的によると、発光ダイオード構造を提出する。この発光ダイオード構造は、絶縁基板と、複数の発光ダイオードチップと、複数の配線層と、を備える。各発光ダイオードチップは、絶縁基板の表面上に順次に積層される第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層を含む。各発光ダイオードチップは、隣接するメサ構造と第１導電型半導体層の露出部分、及び第１隔離溝を含む。第１隔離溝は、メサ構造の中に設置される。前記配線層は、それぞれ発光ダイオードチップの隣接の両方を接続する。
【００１７】
本発明の一実施例によると、前記各発光ダイオードチップにおいて、第１隔離溝の底部は、前記絶縁基板の表面を露出する。
【００１８】
本発明の別の実施例によると、前記各発光ダイオードチップは、絶縁基板の表面と第１導電型半導体層との間に介在するアンドープ半導体層をさらに含む。
【００１９】
本発明のさらに１つの実施例によると、各発光ダイオードチップは、第１隔離溝に注入されて第１隔離溝の開口を封止する絶縁層をさらに含む。
【００２０】
本発明のさらに１つの実施例によると、前記各発光ダイオードチップは、メサ構造上の配線層と絶縁層との間に介在する電流障壁層（ｃｕｒｒｅｎｔ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｌａｙｅｒ）をさらに含む。
【００２１】
本発明のさらに１つの実施例によると、前記各発光ダイオードチップは、メサ構造上の配線層と電流障壁層との間に介在し、且つメサ構造の第２導電型半導体層上に延伸される透明導電層をさらに含む。
【００２２】
本発明のさらに１つの実施例によると、前記各発光ダイオードチップは、電流障壁層に隣接して設置され、且つ一部が延伸された配線層に被覆される透明導電層をさらに含む。
【００２３】
本発明のさらに１つの実施例によると、前記各配線層は、隣接の発光ダイオードチップの一方の第１導電型半導体層の露出部分から、隣接の発光ダイオードチップの他方のメサ構造上に延伸される。
【００２４】
本発明のさらに１つの実施例によると、上記各発光ダイオードチップは、配線層の所在のメサ構造の側面上に被覆される電流障壁層をさらに含む。
【００２５】
本発明の上記目的によると、また、絶縁基板を提供するステップと、絶縁基板の表面上に順次に積層される第１導電型半導体層、活性層、第２導電型半導体層を含むエピタキシャル構造を形成するステップと、複数の発光ダイオードチップを定義するように、隣接する複数の第１隔離溝と複数の第２隔離溝をエピタキシャル構造の中に形成するステップと、メサ構造に設置される第１隔離溝を含む各発光ダイオードチップのメサ構造と第１導電型半導体層の露出部分を定義するように、第２導電型半導体層の一部と活性層の一部を除去するステップと、複数の配線層を形成して、それぞれ前記発光ダイオードチップの隣接の両方を接続するステップと、を備える発光ダイオード構造の製造方法を提案する。
【００２６】
本発明の一の実施例によると、第２導電型半導体層の一部と活性層の一部を除去するステップの前に、上記発光ダイオード構造の製造方法は、それぞれ第１隔離溝と第２隔離溝に注入される複数の第１絶縁層と複数の第２絶縁層を形成するステップを備える。
【００２７】
本発明の別の実施例によると、前記第１絶縁層と第２絶縁層を形成するステップは、エピタキシャル構造上に被覆される絶縁材料を形成して、第１隔離溝と第２隔離溝に注入するステップと、エッチングを行って、絶縁材料の一部を除去するステップと、をさらに含む。
【００２８】
本発明のさらに１つの実施例によると、第１絶縁層と第２絶縁層を形成するステップの後、前記発光ダイオード構造の製造方法は、それぞれメサ構造上に位置し、メサ構造上の配線層と前記第１絶縁層との間に介在する複数の第１電流障壁層を形成するステップと、それぞれ第２絶縁層上に位置する複数の第２電流障壁層を形成するステップと、それぞれメサ構造上に位置し、メサ構造上の配線層と第１電流障壁層との間に介在し、且つ前記メサ構造の第２導電型半導体層上に延伸される複数の透明導電層を形成するステップと、をさらに備える。
【００２９】
本発明のさらに１つの実施例によると、前記各配線層は、隣接の発光ダイオードチップの一方の第１導電型半導体層の露出部分から、直接に前記隣接の発光ダイオードチップの他方のメサ構造の側面に接続され、且つ前記メサ構造上に延伸される。
【００３０】
本発明の上記目的によると、さらに発光ダイオード構造を提出する。この発光ダイオード構造は、絶縁基板と、複数の発光ダイオードチップと、少なくとも１つの電極パッド行と、を備える。前記発光ダイオードチップは、複数の行と複数の列を含むアレーに配列されるように絶縁基板上に設置され、互いに直列接続又は並列接続される。前記少なくとも１つの電極パッド行は、前記行の最初行に隣接して設置され、且つそれぞれ最初行の発光ダイオードチップに電気的に接続される。
【００３１】
本発明の一実施例によると、前記少なくとも１つの電極パッド行は、それぞれ最初行の発光ダイオードチップに電気的に接続される複数の第１導電型電極パッドと複数の第２導電型電極パッドから互い違いに配列されてなり、且つ発光ダイオードチップに直列接続される。
【００３２】
本発明の別の実施例によると、前記少なくとも１つの電極パッド行は、それぞれ最初行の発光ダイオードチップに電気的に接続される第１電極パッド行と、それぞれ最後行の発光ダイオードチップに電気的に接続される第２電極パッド行と、を含み、第１電極パッド行と第２電極パッド行は、それぞれアレーの最初行と最後行に隣接して設置される。
【００３３】
本発明のまた他の実施例によると、前記第１電極パッド行と第２電極パッド行は、いずれも複数の第１導電型電極パッドと複数の第２導電型電極パッドから互い違いに配列されてなり、且つ前記発光ダイオードチップ、第１電極パッド行、第２電極パッド行は、直列接続される。
【００３４】
本発明のさらに１つの実施例によると、前記第１電極パッド行は、互いに電気的に接続された複数の第１導電型電極パッドを含み、第２電極パッド行は、互いに電気的に接続される複数の第２導電型電極パッドを含み、且つ前記発光ダイオードチップ、第１電極パッド行、第２電極パッド行は、並列接続される。
【００３５】
本発明のさらに１つの実施例によると、前記第１電極パッド行は、前記行の最初行の傍に延伸される第１導電型電極パッドを含み、第２電極パッド行は、前記行の最後行の傍に延伸される第２導電型電極パッドを含み、且つ発光ダイオードチップ、第１電極パッド行、第２電極パッド行は、並列接続される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
下記図面の説明は、本発明の前記または他の目的、特徴、メリット、実施例をより分かりやすくするためのものである。
【００３７】
【図１】従来の直列の発光ダイオード構造を示す部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。
【図３】図２のＡＡ’断面線によって得られた発光ダイオード構造を示す断面図である。
【図３Ａ】図２のＡＡ’断面線によって得られた別の発光ダイオード構造を示す断面図である。
【図４】図２のＢＢ’断面線によって得られた発光ダイオード構造を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。
【図５Ｄ】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。
【図５Ｅ】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。
【図５Ｆ】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。
【図５Ｇ】本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の別の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。
【図６Ｂ】本発明のさらに他の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。
【図７Ａ】本発明のさらに１の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。
【図７Ｂ】本発明のさらに１の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。
【図８】本発明のさらに１の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。
【図９】本発明のさらに１の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
図２〜図４を参照する。図２は、本発明の一実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である。図３は、図２のＡＡ’断面線によって得たれた発光ダイオード構造を示す断面図である。図４は、図２のＢＢ’断面線によって得られた発光ダイオード構造を示す断面図である。本実施形態において、発光ダイオード構造２００は、高圧発光ダイオード（Ｈｉｇｈ  Ｖｏｌｔａｇｅ  ＬＥＤ；ＨＶ  ＬＥＤ）であってよい。
【００３９】
図２に示すように、発光ダイオード構造２００は、複数の発光ダイオードチップ２２８が互いに直列接続してなる。図２に示した実施例において、発光ダイオード構造２００は、１２個の発光ダイオードチップ２２８から直列接続してなる。各発光ダイオードチップ２２８の周囲に、いずれも隔離溝２１６と２４０が設置されて、前記発光ダイオードチップ２２８を電気的に分離する。また、隣接の発光ダイオードチップ２２８の間が導電の配線層２２６により電気的に接続されて、全ての発光ダイオードチップ２２８を直列接続する。
【００４０】
一実施例において、図２と図３を合わせて参照する。発光ダイオード構造２００は、主に、絶縁基板２０２と、複数の発光ダイオードチップ２２８と、複数の配線層２２６と、を備える。絶縁基板２０２の材料は、例えば、サファイアであってよい。特定の例において、絶縁基板２０２は、パターン化されたサファイア基板（Ｐａｔｔｅｒｎ  Ｓａｐｐｈｉｒｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ；ＰＳＳ）であってよい。この絶縁基板２０２の表面２０４上に、複数のパターン構造２５８が形成される。前記パターン構造２５８の設置により、発光ダイオードチップ２２８の光取り出し効率を向上させることができる。
【００４１】
発光ダイオードチップ２２８は、絶縁基板２０２の表面２０４上に設置される。各発光ダイオードチップ２２８は、エピタキシャル構造２１４を備える。この実施例において、エピタキシャル構造２１４は、絶縁基板２０２の表面２０４上に順次に成長し積層されたアンドープ半導体層２０６、第１導電型半導体層２０８、活性層２１０、第２導電型半導体層２１２を含む。本発明において、第１導電型と第２導電型は、異なる導電型である。例えば、第１導電型と第２導電型の一方はｎ型であり、他方はｐ型である。別の実施例において、エピタキシャル構造２１４は、アンドープ半導体層２０６を含まなくてもよい。
【００４２】
活性層２１０は、例えば、交互に積層された多組の量子井戸（ｑｕａｎｔｕｍ  ｗｅｌｌ）と障壁層（ｂａｒｒｉｅｒ  ｌａｙｅｒ）からなる多重量子井戸（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ；ＭＱＷ）構造であってよい。一例において、アンドープ半導体層２０６、第１導電型半導体層２０８、活性層２１０、第２導電型半導体層２１２の材料は、例えば、窒化ガリウム系材料であってよい。
【００４３】
各発光ダイオードチップ２２８は、互いに隣接しているメサ構造２３０と露出部分２３４を備える。メサ構造２３０は、アンドープ半導体層２０６の一部、第１導電型半導体層２０８の一部、活性層２１０の一部、第２導電型半導体層２１２の一部を含む。一方、露出部分２３４は、エピタキシャル構造２１４がメサ構造２３０を定義する時、第２導電型半導体層２１２の一部と活性層２１０の一部、さらに下の第１導電型半導体層２０８の一部を除去し、第１導電型半導体層２０８を露出した後で形成された部分である。このため、露出部分２３４は、第１半導体層２０８が露出された部分であり、且つアンドープ半導体層２０６の一部と第１導電型半導体層２０８の一部を含むが、活性層２１０と第２導電型半導体層２１２を含まない。
【００４４】
一実施例において、図３に示すように、メサ構造２３０は、断面形状が例えば台形であってよく、この時、傾斜の側面２４６を含む。メサ構造２３０に傾斜の側面２４６を持たせることで、後の配線層２２６の堆積に有利する。しかし、別の実施例において、メサ構造２３０は、断面形状が矩形であってもよく、この時、垂直の側面２４６を有する。
【００４５】
各発光ダイオードチップ２２８は隔離溝２１６をさらに含む。隔離溝２１６は、メサ構造２３０に設置され、且つ隣接の発光ダイオードチップ２２８の露出部分２３４に近接することが好ましい。メサ構造２３０において、隔離溝２１６は、第２導電型半導体層２１２からアンドープ半導体層２０６へ延伸される。このため、隔離溝２１６は、底部がアンドープ半導体層２０６に位置する。図３に示した実施例において、隔離溝２１６は、底部が直接に絶縁基板２０２の表面２０４に延伸され、絶縁基板２０２の表面２０４を露出する。エピタキシャル構造２１４がアンドープ半導体層２０６を含まない実施例において、隔離溝２１６は、第２導電型半導体層２１２から絶縁基板２０２の表面２０４へ延伸される。このため、この時、隔離溝２１６の底部に絶縁基板２０２の表面２０４の一部が露出される。図３に示すように、隔離溝２１６は、絶縁基板２０２の表面２０４上のパターン構造２５８を露出させる。
【００４６】
特定の実施例において、各発光ダイオードチップ２２８は、絶縁層２１８をさらに含んでよい。絶縁層２１８は、隔離溝２１６に注入され、且つ絶縁基板２０２のパターン構造２５８を被覆し、好ましくは、隔離溝２１６の開口２４８を封止する。例えば、図３の左側の隔離溝２１６に示すように、絶縁層２１８は、隔離溝２１６を完全に充填してよい。しかし、別の実施例において、例えば、図３の右側の隔離溝２１６に示すように、絶縁層２１８は、隔離溝２１６を完全に充填せず、隔離溝２１６に穴２２０を形成してもよい。他の特定の実施例において、図３Ａに示すように、絶縁層２１８は、隔離溝２１６の深さの一部のみを充填してよい。
【００４７】
一実施例において、図３に示すように、隔離溝２１６は、断面形状が逆台形であって、絶縁層２１８を隔離溝２１６に堆積することに有利である。一例示において、隔離溝２１６と絶縁基板２０２の表面２０４との夾角θは、例えば、３０°〜９０°であってよい。しかし、別の実施例において、隔離溝２１６は、断面形状が矩形であってもよい。絶縁層２１８の材料は、例えば、シリカ又は窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）であってよい。
【００４８】
一実施例において、各発光ダイオードチップ２２８は、電流障壁層２２２を選択的に含んでよい。図３に示すように、電流障壁層２２２は、隔離溝２１６の上に位置して、且つ絶縁層２１８、第２導電型半導体層２１２の一部、及び配線層２２６の所在のメサ構造２３０の側面２４６を被覆するように、メサ構造２３０上に設置される。絶縁基板２０２がパターン化されたサファイア基板であり、且つ絶縁層２１８が隔離溝２１６を完全に充填しない場合、絶縁層２１８の厚さは、少なくとも電流障壁層２２２の厚さに等しい。一好適な実施例において、好ましくは、絶縁層２１８の厚さは、パターン構造２５８の高さと同じ、これにより、パターン構造２５８による構造の起伏を減少し、さらに、配線層２２６の断線の発生を避けることができる。
【００４９】
また、図３Ａを参照する。絶縁層２１８が隔離溝２１６を完全に充填しない場合、電流障壁層２２２は、メサ構造２３０上の第２導電型半導体層２１２の一部、隔離溝２１６の側面、隔離溝２１６における絶縁層２１８、及び配線層２２６の所在のメサ構造２３０の側面２４６上に被覆される。
【００５０】
各発光ダイオードチップ２２８は、さらに、透明導電層２２４を選択的に含んでよい。透明導電層２２４の材料は、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であってよい。透明導電層２２４は、電流障壁層２２２上に被覆され、且つメサ構造２３０の第２導電型半導体層２１２上に延伸されるように、メサ構造２３０上に設置される。別の実施例において、透明導電層２２４は、電流障壁層２２２に被覆されず、メサ構造２３０の第２導電型半導体層２１２上に位置するだけでよいが、この実施例において、配線層２２６は、延伸されて透明導電層２２４の一部を被覆することで、電気的導通の目的を達成する。
【００５１】
発光ダイオード構造２００において、配線層２２６は、それぞれ隣接の発光ダイオードチップ２２８を接続することで、前記発光ダイオードチップ２２８を電気的に直列接続する。配線層２２６は、隣接の２つの発光ダイオードチップ２２８の一方の第１導電型半導体層２０８の露出部分２３４から、他方のメサ構造２３０上の透明導電層２２４に延伸される。図３に示すように、配線層２２６は、隣接の２つの発光ダイオードチップ２２８の一方の露出部分２３４から、直接に他方のメサ構造２３０の側面２４６上の電流障壁層２２２に延伸され、さらにメサ構造２３０の側面２４６に沿ってメサ構造２３０の上の透明導電層２２４に接続される。このため、配線層２２６の最低の表面は、第１導電型半導体層２０８の露出部分２３４上に位置して、且つ露出部分２３４の表面と接触する。
【００５２】
配線層２２６のメサ構造２３０での部分は、隔離溝２１６の上の電流障壁層２２２と透明導電層２２４上に被覆されている。このため、図３に示すように、電流障壁層２２２は、メサ構造２３０の上の配線層２２６と隔離溝２１６の中の絶縁層２１６との間に介在し、透明導電層２２４は、メサ構造２３０の上の配線層２２６と電流障壁層２２２との間に介在する。一実施例において、電流障壁層２２２は、一部が配線層２２６の外側に水平に延伸されることができ、それにより、より優れた電流障壁効果を果たし、且つ大量の電流が配線層２２６から直接に下に向かって発光ダイオードチップ２２８に注入されて電流混雑となることを防止し、さらに、電流を透明導電層２２４を介してメサ構造２３０の発光領域２３２へ流動するように強制することができる。それにより、発光ダイオードチップ２２８の発光効率を大幅に向上させることができる。このため、一好適な実施例において、透明導電層２２４は、メサ構造２３０の中の発光領域２３２上の第２導電型半導体層２１２上に延伸されることができる。
【００５３】
配線層２２６の材料は、導電材料、例えば、金属であってよい。一実施例において、配線層２２６は、順次に積層されたクロム層、プラチナ層、金層からなるクロム／プラチナ／金（Ｃｒ／Ｐｔ／Ａｕ）の積層構造であってよい。
【００５４】
図２と図４を合わせて参照する。各発光ダイオードチップ２２８は、もう１つの隔離溝２４０をさらに含む。この隔離溝２４０は、隔離溝２１６と鄰接するように、メサ構造２３０外側のエピタキシャル構造２１４に設置される。図２に示すように、隔離溝２４０は、隣接の２行の発光ダイオードチップ２２８を電気的に分離することができる。このため、隔離溝２１６と異なって、隔離溝２４０の上に透明導電層又は配線層などの導電材料は被覆されない。
【００５５】
隔離溝２４０は、エピタキシャル構造２１４の第２導電型半導体層２１２からアンドープ半導体層２０６に延伸される。このため、隔離溝２４０は、底部がアンドープ半導体層２０６に位置する。図４に示した実施例において、隔離溝２４０は、底部が直接に絶縁基板２０２の表面２０４に延伸され、絶縁基板２０２の表面２０４を露出する。エピタキシャル構造２１４がアンドープ半導体層２０６を含まない実施例において、隔離溝２４０は、第２導電型半導体層２１２から絶縁基板２０２の表面２０４へ延伸される。このため、この時、隔離溝２４０の底部に絶縁基板２０２の表面２０４の一部が露出される。
【００５６】
特定の実施例において、各発光ダイオードチップ２２８は、もう１つの絶縁層２４２をさらに含んでよい。絶縁層２４２は、隔離溝２４０に注入され、好ましくは、隔離溝２４０の開口２５０を封止する。絶縁層２４２は、隔離溝２４０を完全に充填してよいが、別の実施例において、絶縁層２４２は、隔離溝２４０を完全に充填しなくてもよい。一実施例において、図４に示すように、隔離溝２４０は、断面形状が逆台形であって、絶縁層２４２を隔離溝２４０に堆積することに有利である。一例示において、隔離溝２４０と絶縁基板２０２の表面２０４との夾角αは、例えば、３０°〜９０°であってよい。しかし、別の実施例において、隔離溝２４０は、断面形状が矩形であってもよい。絶縁層２４２の材料は、例えば、シリカ又は窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）であってよい。
【００５７】
一実施例において、各発光ダイオードチップ２２８は、電流障壁層２４４を選択的に含んでもよい。図４に示すように、電流障壁層２４４は、隔離溝２４０の上に位置して、且つ隔離溝２４０内の絶縁層２４２と隔離溝２４０の開口２５０の外囲の第２導電型半導体層２１２上を被覆する。
【００５８】
また、図２を参照する。発光ダイオード構造２００の前端と後端に、それぞれ第２導電型電極パッド２３６と第１導電型電極パッド２３８を設置することができる。第１導電型電極パッド２３８と第２導電型電極パッド２３６の材料は、導電材料、例えば、金属であってよい。一実施例において、第１導電型電極パッド２３８と第２導電型電極パッド２３６は、いずれも順次に積層されたクロム層、プラチナ層、金層からなるクロム／プラチナ／金の積層構造であってよい。
【００５９】
図５Ａ〜図５Ｇを参照する。図５Ａ〜図５Ｇは、本発明の一実施形態による発光ダイオード構造のプロセスを示す断面図である。この実施形態において、発光ダイオード構造２００を製造する場合、先に絶縁基板２０２、例えば、サファイア基板を提供する。一実施例において、絶縁基板２０２は、パターン化されたサファイア基板であってよく、その表面２０４上に複数のパターン構造が設けられ、前記パターン構造は、表面２０４全体の上に配布されることができる。次に、エピタキシャル成長方法、例えば、有機金属化学気相蒸着方法（ＭＯＣＶＤ）を用いて、絶縁基板２０２の表面２０４に、アンドープ半導体層２０６、第１導電型半導体層２０８、活性層２１０、第２導電型半導体層２１２を順次に形成する。図５Ａに示すように、アンドープ半導体層２０６、第１導電型半導体層２０８、活性層２１０、第２導電型半導体層２１２は、順次に積層してエピタキシャル構造２１４を構成する。別の実施例において、エピタキシャル構造２１４は、アンドープ半導体層２０６を含まなくてもよい。
【００６０】
次に、例えば、堆積方法を用いて、第２導電型半導体層２１２上に被覆されるエッチング停止層（ｅｔｃｈｉｎｇ  ｓｔｏｐ  ｌａｙｅｒ）２５２を形成する。エッチング停止層２５２の材料は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）であってよい。図５Ｂに示すように、また、例えば、堆積方法を用いて、エッチング停止層２５２上に被覆されるハードマスク層（ｈａｒｄ  ｍａｓｋ  ｌａｙｅｒ）２５４を形成する。ハードマスク層２５４の材料は、例えば、ニッケル又はシリカであってよい。エッチング停止層２５２は、ハードマスク層２５４のパターンの定義の場合のエッチングエンドとすることができる。
【００６１】
次に、先に、例えば、コーティング方法を用いて、ハードマスク層２５４上に被覆されるフォトレジスト層２５６を形成する。さらに、例えば、リソグラフィプロセスを用いて、フォトレジスト層２５６に対してパターンの定義を行って、フォトレジスト層２５６の一部を除去し、ハードマスク層２５４の一部を露出することで、フォトレジスト層２５６において隔離溝２１６の予定位置と形状を定義する。その後、例えば、エッチング方法を用いて、且つパターン化されたフォトレジスト層２５６をエッチングマスクとして、エッチング停止層２５２をエッチングエンドとして、ハードマスク層２５４の露出部分を除去し、フォトレジスト層２５６におけるパターンをハードマスク層２５４に転移する。こうすると、図５Ｃに示すように、本来フォトレジスト層２５６に定義された隔離溝２１６の予定位置と形状を、ハードマスク層２５４に転移することができる。
【００６２】
次に、例えば、誘導結合型プラズマエッチング（ＩＣＰ）方法を用いて、且つパターン化されたフォトレジスト層２５６とハードマスク層２５４をエッチングマスクとして、エピタキシャル構造２１４をエッチングすることで、第２導電型半導体層２１２の一部、活性層２１０の一部、第１導電型半導体層２０８の一部、アンドープ半導体層２０６の一部を除去する。これによって、ハードマスク層２５４におけるパターンをエピタキシャル構造２１４に転移して、エピタキシャル構造２１４に隔離溝２１６と２４０を形成する。図５Ｄに示すように、隔離溝２１６は、それぞれ隔離溝２４０と隣接し、且つ隔離溝２１６と２４０はエピタキシャル構造２１４を複数の発光ダイオードチップ２２８に定義する。各発光ダイオードチップ２２８は、隔離溝２１６と隔離溝２４０を含む。
【００６３】
一実施例において、図４と図５Ｄに示すように、隔離溝２１６と２４０の底部は、いずれも絶縁基板２０２の表面２０４の一部を露出する。別の実施例において、隔離溝２１６と２４０の底部は、アンドープ半導体層２０６に位置することができる。エピタキシャル構造２１４がアンドープ半導体層２０６を含まない実施例において、隔離溝２１６と２４０は、第２導電型半導体層２１２から絶縁基板２０２の表面２０４へ延伸され、且つ隔離溝２１６と２４０は、いずれも絶縁基板２０２の表面２０４の一部を露出する。
【００６４】
隔離溝２１６と２４０を形成した後、残したフォトレジスト層２５６とハードマスク層２５４を除去し、エッチング停止層２５２を露出して、図５Ｄに示した構造を形成する。別の実施例において、フォトレジスト層２５６とハードマスク層２５４を除去した後、さらに、第２導電型半導体層２１２上に被覆されるエッチング停止層２５２を形成することができる。
【００６５】
次に、製品の要求に応じて、例えば、プラズマ化学気相堆積（ＰＥＣＶＤ）方法を用いて、エッチング停止層２５２及び隔離溝２１６と２４０に被覆される絶縁材料を選択的に形成することができる。絶縁材料は、例えば、シリカ又は窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）であってよい。次に、一実施例において、例えば、エッチバック（ｅｔｃｈ  ｂａｃｋ）方法を用いて、且つエッチング停止層２５２をエッチングエンドとして、エッチング停止層２５２上の絶縁材料を除去することで、図５Ｅと図４に示すように、それぞれ隔離溝２１６と２４０に絶縁層２１８と２４２を注入する。特定の実施例において、例えば、化学機械研磨（ＣＭＰ）方法を用いて、エッチング停止層２５２上の余剰の絶縁材料を除去することができる。この時、エッチング停止層２５２は、研磨エンドとなる。
【００６６】
好ましくは、絶縁層２１８と２４２がそれぞれ隔離溝２１６の開口２４８と隔離溝２４０の開口２５０を封止する。また、絶縁材料は、隔離溝２１６と２４０を完全に充填してよい。別の実施例において、例えば、図５Ｅに示した構造における右側の隔離溝２１６に示すように、絶縁材料は、隔離溝２１６と２４０を完全に充填せず、隔離溝２１６と２４０に穴２２０を形成してもよい。また他の一実施例において、絶縁材料は、隔離溝２１６と２４０の深さの一部のみを充填してよい。
【００６７】
絶縁層２１８と２４２を形成した後、エッチング停止層２５２を除去し、第２導電型半導体層２１２を露出する。一実施例において、直接に発光ダイオードチップ２２８のメサの定義を行うことができる。しかし、別の実施例において、例えば、堆積方法を選択的に用いて、先に、絶縁層２１８と２４２及び第２導電型半導体層２１２上に被覆される電流障壁材料を形成する。さらに、例えば、図５Ｆと図４に示すように、リソグラフィとエッチング方法を用いて、第２導電型半導体層２１２上の電流障壁材料の一部を除去することで、電流障壁層２２２と２４４を形成する。電流障壁層２２２は、絶縁層２１８上に被覆され、且つ隔離溝２１６の開口２４８の外側の第２導電型半導体層２１２上に延伸される。同様に、電流障壁層２４４は、絶縁層２４２上に被覆され、且つ隔離溝２４０の開口２５０の外側の第２導電型半導体層２１２上に延伸される。
【００６８】
図５Ｆに示すように、電流障壁層２２２と２４４が設置された実施例において、続いて、例えば、蒸着又はスパッタリング方法を用いて、電流障壁層２２２と２４４及び第２導電型半導体層２１２上に被覆される透明導電層２２４を形成する。透明導電層２２４の材料は、例えば、酸化インジウムスズであってよい。次に、例えば、リソグラフィとエッチングプロセス、例えば、誘導結合型プラズマエッチングプロセスを用いて、各発光ダイオードチップ２２８のメサの定義を行う。図５Ｇに示すように、メサの定義プロセスにおいて、透明導電層２２４の一部、第２導電型半導体層２１２の一部、活性層２１０の一部を除去し、もしくはさらに第１導電型半導体層２０８の一部を除去することで、第１導電型半導体層２０８の一部を露出して、各発光ダイオードチップ２２８のメサ構造２３０と露出部分２３４を形成する。また、図４に示すように、メサの定義プロセスにおいて、さらに、隔離溝２４０上の透明導電層２２４を除去する。メサの定義の後、各発光ダイオードチップ２２８の隔離溝２１６は、メサ構造２３０に位置し、且つ透明導電層２２４は、メサ構造２３０上に位置する。
【００６９】
別の実施例において、先に各発光ダイオードチップ２２８のメサの定義を完成した後、さらに電流障壁層２２２と２４４を形成して、その後、さらに透明導電層２２４を形成してよい。この時、図３に示すように、電流障壁層２２２は、メサ構造２３０上に位置し、且つ隔離溝２１６の上に位置し、絶縁層２１８、第２導電型半導体層２１２一部、後で形成した配線層２２６の所在のメサ構造２３０の側面２４６を被覆する。また、透明導電層２２４は、メサ構造２３０上に位置し、且つ電流障壁層２２２上に被覆され、メサ構造２３０の第２導電型半導体層２１２上に延伸される。一方、電流障壁層２４４は、隔離溝２４０の上に位置し、且つ隔離溝２４０内の絶縁層２４２と隔離溝２４０の開口２５０の外囲の第２導電型半導体層２１２上に被覆される。
【００７０】
次に、例えば、堆積方法を用いて、メサ構造２３０と第１導電型半導体層２０８の露出部分２３４上に被覆される導電層を形成する。さらに、図５Ｇに示すように、例えば、リソグラフィとエッチング方法を用いて、金属層の一部を除去して、複数の配線層２２６、第１導電型電極パッド２３８、第２導電型電極パッド２３６を形成して、直列型発光ダイオード構造２００を完成する。配線層２２６、第１導電型電極パッド２３８、第２導電型電極パッド２３６の材料は、例えば、金属であってよい。一実施例において、配線層２２６、第１導電型電極パッド２３８、第２導電型電極パッド２３６は、順次に積層されたクロム層、プラチナ層、金層からなるクロム／プラチナ／金の積層構造であってよい。
【００７１】
また、図２を参照する。第１導電型電極パッド２３８と第２導電型電極パッド２３６は、それぞれ発光ダイオード構造２００の後端と前端上に設置される。また、配線層２２６は、それぞれ隣接の発光ダイオードチップ２２８を接続することで、前記発光ダイオードチップ２２８を電気的に直列接続する。図５Ｇに示すように、配線層２２６は、２つの隣接の発光ダイオードチップ２２８の一方の露出部分２３４から、直接に他方のメサ構造２３０の側面２４６に延伸され、さらに、メサ構造２３０の側面２４６に沿って上に向かってメサ構造２３０の上の透明導電層２２４に接続される。このため、電流障壁層２２２は、メサ構造２３０の上の配線層２２６と隔離溝２１６の中の絶縁層２１６との間に介在し、透明導電層２２４は、メサ構造２３０の上の配線層２２６と電流障壁層２２２との間に介在する。
【００７２】
本実施形態の直列型発光ダイオード構造２００において、配線層２２６は、２つの隣接の発光ダイオードチップ２２８の一方の第１導電型半導体層２０８の露出部分２３４から、直接に他方のメサ構造２３０の側面２４６を介して、このメサ構造２３０上の透明導電層２２４に接続される。このため、配線層２２６のアスペクト比を大幅に低下させることができ、配線層２２６の堆積時のステップカバレッジ機能を効果的に向上させることができ、さらに配線層２２６の断線の問題を解決することができる。次に、発光ダイオードチップ２２８は、メサ構造２３０が台形の傾斜側面２４６を有することができるので、配線層２２６のステップカバレッジ機能をさらに向上させることができ、配線層２２６の堆積時の断線の発生をより効果的に避けることができる。
【００７３】
また、発光ダイオードチップ２２８の発光領域２３２と隣接の発光ダイオードチップ２２８の第１導電型半導体層２０８の間は、隔離溝２１６で分離され、且つ隔離溝２１６には、絶縁層２１８のみを充填して、導電材料はない。また、電気的に絶縁するように、隔離溝２１６の開口２４８上に、電流障壁層２２２をさらに設置してよい。このため、隔離溝２１６内の絶縁層２１８の堆積は連続ではなく、隔離溝２１６内に導電材料がない場合でも、発光領域２３２に短絡問題は発生しない。
【００７４】
本実施形態によると、短絡と断線の問題を効果的に解決することができるため、逆漏洩電流の検出手段に依頼する必要がないだけではなく、さらに、直列の発光ダイオード構造２００の生産歩留まりを大幅に向上させることができ、さらに製造コストを低下させることができる。
【００７５】
本発明の別の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である図６Ａを参照する。この実施形態において、発光ダイオード構造２００ａは、架構が上記実施形態の発光ダイオード構造２００と大体同じであるが、発光ダイオード構造２００ａが少なくともＱ×Ｍ個の発光ダイオードチップ２２８を備え、且つ発光ダイオード構造２００ａの反対の２側にはいずれもＱ個の電極パッドを備えることで異なっている。
【００７６】
発光ダイオード構造２００ａにおいて、発光ダイオードチップ２２８は、Ｑ列×Ｍ行のアレーに配列される。この実施形態において、各列の発光ダイオードチップ２２８は、互いに直列接続され、前記列も互いに直列接続される。このため、発光ダイオード構造２００ａは、前記発光ダイオードチップ２２８から直列接続してなる。
【００７７】
また、発光ダイオード構造２００ａの反対の２側には、それぞれ電極パッド行２６０と２６２が設けられる。各電極パッド行２６０と２６２は、Ｑ個の電極パッドを含み、且つそれぞれ第１導電型電極パッド２３８と第２導電型電極パッド２３６から互い違いに配列されてなる。電極パッド行２６０において、一つの第２導電型電極パッド２３６から一つの第１導電型電極パッド２３８に接続する方式で、順次に交互に配列している。一方、電極パッド行２６２において、一つの第１導電型電極パッド２３８から一つの第２導電型電極パッド２３６接続する方式で、順次に交互に配列している。このため、発光ダイオード構造２００ａにおいて、電極パッド行２６０と２６２における各列発光ダイオードチップ２２８の反対の２側に位置する２つの電極パッドは、異なる導電型を有し、例えば、一方の電極パッドは第１導電型で、他方の電極パッドは第２導電型である。
【００７８】
電極パッド行２６０における電極パッドは、それぞれ各列の最初行２６４の発光ダイオードチップ２２８に電気的に接続される。一方、電極パッド行２６２における電極パッドは、それぞれ各列の最後行２６６の発光ダイオードチップ２２８に電気的に接続される。本実施形態において、発光ダイオードチップ２２８、電極パッド行２６０と２６２は、直列接続される。つまり、電極パッド行２６０の最初の第２導電型電極パッド２３６は、最初列の発光ダイオードチップ２２８に直列接続されて、さらに、電極パッド行２６２の最初の第１導電型電極パッド２３８に直列接続される。次に、電極パッド行２６２の最初の第１導電型電極パッド２３８は、その次の第２導電型電極パッド２３６に直列接続されて、この第２導電型電極パッド２３６は、さらに、第２列の発光ダイオードチップ２２８に直列接続され、第２列の発光ダイオードチップ２２８は、さらに、電極パッド行２６０の第２個の電極パッド、即ち、第１導電型電極パッド２３８に直列接続される。電極パッド行２６０の第２個の電極パッド（第１導電型電極パッド２３８）は、さらに、第３個の電極パッド（第２導電型電極パッド２３６）に直列接続される。このような直列接続の順序に従って、電極パッド行２６０、発光ダイオードチップ２２８、電極パッド行２６２を一体的に直列接続する。
【００７９】
電極パッド行２６０と２６２の設置及び回路の直列接続の設計により、オンラインの検査人員は、直接に各列の反対の２側の電極パッドにより、次々に各列の順方向電流、逆方向電流を検査することができる。こうすると、発光ダイオード構造２００ａにおける短絡不具合を順調に確認することができる。
【００８０】
本発明のさらに他の実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である図６Ｂを参照する。この実施形態において、発光ダイオード構造２００ｂは、架構が上記実施形態の発光ダイオード構造２００ａの架構と大体同じであるが、発光ダイオード構造２００ｂが発光ダイオード構造２００ａの直接に直列接続している電極パッドを１つの電極パッドに統合することで異なっている。
【００８１】
発光ダイオード構造２００ｂの電極パッド行２６０ａにおいて、１つの大きい電極パッド２６８で、発光ダイオード構造２００ａにおける電極パッド行２６０の直接に直列接続された２つの電極パッド、例えば、第２個と第３個の電極パッドを取り替え、この電極パッド２６８は、第２列と第３列の最初行２６４の発光ダイオードチップ２２８に隣接して設置される。一方、電極パッド行２６２ａにおいて、１つの大きい電極パッド２６８で、発光ダイオード構造２００ａにおける電極パッド行２６２の直接に直列接続された２つの電極パッド、例えば、第１個と第２個の電極パッドを取替え、この電極パッド２６８は、最初列と第２列の最後行２６６の発光ダイオードチップ２２８に隣接して設置される。
【００８２】
本発明のさらに１つの実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である図７Ａを参照する。この実施形態において、発光ダイオード構造２００ｃは、架構が上記実施形態の発光ダイオード構造２００ａと大体同じであるが、発光ダイオード構造２００ｃの各電極パッド行２６０ｂと２６２ｂが同じ導電型の電極パッドを備えることで異なっている。
【００８３】
発光ダイオード構造２００ｃにおいて、電極パッド行２６０ｂは、複数の第２導電型電極パッド２３６からなる。前記第２導電型電極パッド２３６において、任意の２つの隣接の第２導電型電極パッド２３６は、直接に電気的に接続する。また、前記第２導電型電極パッド２３６は、それぞれ最初行２６４の発光ダイオードチップ２２８に電気的に接続される。また、電極パッド行２６２ｂは、複数の第１導電型電極パッド２３８からなる。前記第１導電型電極パッド２３８において、任意の２つの隣接の第１導電型電極パッド２３８は、直接に電気的に接続する。前記第１導電型電極パッド２３８は、それぞれ最後行２６６の発光ダイオードチップ２２８に電気的に接続される。また、発光ダイオード構造２００ｃにおいて、各列の発光ダイオード２２８同士の間は、直列接続されて、各列の発光ダイオードチップ２２８は、電極パッド行２６０ｂと２６２ｂによって並列接続される。
【００８４】
本発明のさらに１つの一実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である図７Ｂを参照する。この実施形態において、発光ダイオード構造２００ｄは、架構が上記実施形態の発光ダイオード構造２００ｃと大体同じであるが、発光ダイオード構造２００ｄが発光ダイオード構造２００ｃの２つの電極パッド行を２つの大電極パッド２７０と２７２に統合することで異なっている。
【００８５】
発光ダイオード構造２００ｄにおいて、電極パッド行２６０ｃにおける発光ダイオード構造２００ｃの中の電極パッド行２６０ｂに相当する全ての第２導電型電極パッド２３６は、単一の電極パッド２７０に統合される。この電極パッド２７０は、最初行２６４の全ての発光ダイオードチップ２２８に隣接して設置される。また、この電極パッド２７０は、最初行２６４の全ての発光ダイオードチップ２２８に電気的に接続される。一方、電極パッド行２６２ｃにおける発光ダイオード構造２００ｃの中の電極パッド行２６２ｂに相当する全ての第１導電型電極パッド２３８は、単一の電極パッド２７２に統合される。この電極パッド２７２は、最後行２６６の全ての発光ダイオードチップ２２８に隣接して設置されている。この電極パッド２７２は、最後行２６６の全ての発光ダイオードチップ２２８に電気的に接続される。同様に、発光ダイオード構造２００ｄにおいて、各列の発光ダイオード２２８同士の間は、直列接続されて、各列の発光ダイオードチップ２２８は、電極パッド行２６０ｃ（電極パッド２７０）と２６２ｃ（電極パッド２７２）によって並列接続される。
【００８６】
本発明のさらに１つの実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である図８を参照する。この実施形態において、発光ダイオード構造２００ｅは、架構が上記実施形態の発光ダイオード構造２００ａと大体同じであるが、発光ダイオード構造２００ｅが単一の電極パッド行２６０ｄのみを有することで異なっている。
【００８７】
発光ダイオード構造２００ｅにおいて、電極パッド行２６０ｄは、最初行２６４の発光ダイオードチップ２２８の傍に隣接して設置されてよい。別の実施例において、電極パッド行２６０ｄは、最後行２６６の発光ダイオードチップ２２８の傍に隣接して設置されてもよい。電極パッド行２６０ｄは、Ｑ個の電極パッドを含み、且つ複数の第１導電型電極パッド２３８と第２導電型電極パッド２３６から互い違いに配列されてなる。前記第１導電型電極パッド２３８と第２導電型電極パッド２３６は、それぞれ最初行２６４の発光ダイオードチップ２２８に電気的に接続される。また、最初行２６４の前記発光ダイオードチップ２２８は、電極パッド行２６０ｄの中の対応の電極パッドに直列接続される。
【００８８】
本発明のさらに１つの実施形態による発光ダイオード構造を示す上面図である図９を参照する。この実施形態において、発光ダイオード構造２００ｆは、架構が上記実施形態の発光ダイオード構造２００ａと大体同じであるが、発光ダイオード構造２００ｆが多種の異なるサイズの発光ダイオードチップ２２８、２２８ａ、２２８ｂを備えることで異なっている。
【００８９】
発光ダイオード構造２００ｆの各列において、多種の異なるサイズの発光ダイオードチップ２２８、２２８ａ、２２８ｂがある。また、行２７４の発光ダイオードチップ２２８ａは、先に並列接続して、次に他の行の発光ダイオードチップ２２８と２２８ｂに直列接続されてよい。行２７６の発光ダイオードチップ２２８ｂも、先に並列接続して、次に他の行の発光ダイオードチップ２２８と２２８ａに直列接続されてよい。別の実施例において、行２７４の発光ダイオードチップ２２８ａは、先に直列接続して、次に他の行の発光ダイオードチップ２２８と２２８ｂに直列接続されてよい。行２７６の発光ダイオードチップ２２８ｂも、先に直列接続して、次に他の行の発光ダイオードチップ２２８と２２８ａに直列接続されてよい。また、発光ダイオードチップ２２８は、電極パッド行２６０と２６２に直列接続される。
【００９０】
本発明では実施例を前述の通りに開示したが、これは本発明を限定するものではなく、当業者であれば、本発明の精神と領域から逸脱しない限り、多様の変更や修正を加えることができる。従って、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲で指定した内容を基準とする。
【符号の説明】
【００９１】
１００、２００、２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ、２００ｆ  発光ダイオード構造
１０２、２０２  絶縁基板
１０４、２０４  表面
１０６ａ、１０６ｂ、２２８、２２８ａ、２２８ｂ  発光ダイオードチップ
１０８、２０６  アンドープ半導体層
１１０、２０８  第１導電型半導体層
１１２、２１０  活性層
１１４、２１２  第２導電型半導体層
１１６、２２４  透明導電層
１１８ａ、１１８ｂ、２３８  第１導電型電極パッド
１２０ａ、１２０ｂ、２３６  第２導電型電極パッド
１２２、２１６、２４０  隔離溝
１２４、２１８、２４２  絶縁層
１２６、２２６  配線層
１２８、２３０  メサ構造
１３０、２３４  露出部分
２１４  エピタキシャル構造
２２０  穴
２２２、２４４  電流障壁層
２３２  発光領域
２４６  側面
２４８、２５０  開口
２５２  エッチング停止層
２５４  ハードマスク層
２５６  フォトレジスト層
２５８  パターン構造
２６０、２６０ａ、２６０ｂ、２６０ｃ、２６０ｄ、２６２、２６２ａ、２６２ｂ、２６２ｃ  電極パッド行
２６４  最初行
２６６  最後行
２６８、２７０、２７２  電極パッド
２７４、２７６  行
α、θ  夾角
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図５Ｇ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９】
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