(57)【要約】【課題】光取出し率が高い発光ダイオード素子の製造方法の提供。【解決手段】エピタキシャル方式とエッチング方式を結合して、発光ダイオードエピタキシャル層を底部よりエッチングし、側面に外向きに突出する構造を形成し、発光ダイオードエピタキシャル層構造を側面視において非矩形として斜面を具備するものとなし、発光ダイオード素子界面の全反射の現象を改善し、発光ダイオードの光取出し率を高める。且つ本発明は製造方法が簡単で、生産コストが低く、産業上の大量生産に適合する。【選択図】図７
2009076647.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ダイオード素子の製造方法において、
（ａ）基板（１００）を提供し、基板（１００）表面に被覆層（１１０）を形成し、該被覆層（１１０）に基板（１００）表面において露出する複数の矩形のエピタキシャル領域（３００）を形成するステップ、
（ｂ）該エピタキシャル領域（３００）にエピタキシーを行い、発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を形成し、且つ各エピタキシャル領域（３００）間の発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）間にスリット（１３０）を形成するステップ、
（ｃ）該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）上方にエッチング被覆層（２００）を形成するステップ、
（ｄ）ウェットエッチング溶液を該スリット（１３０）に進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）と該被覆層（１１０）に対してウェットエッチング工程を実行し、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して底部よりエッチング開始し、側面に外向きに突出する構造を形成するステップ、
（ｅ）該エッチング被覆層（２００）を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方に透明導電層（１４０）を形成するステップ、
（ｆ）該透明導電層（１４０）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対してエッチングを行いコンタクト部（１５０）を形成し、更にｎ型オームコンタクト電極（１６２）を該コンタクト部（１５０）の上に形成し、ｐ型オームコンタクト電極（１６１）を該透明導電層（１４０）の上に形成して、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を流れる駆動電流を提供できるようにするステップ、
（ｇ）該基板（１００）を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成するステップ、
以上を包含することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該基板（１００）は、サファイヤ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ケイ素（Ｓｉ）、ヒ素化ガリウム（ＧａＡｓ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該被覆層（１１０）の材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、及びホトレジストのいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該被覆層（１１０）の材料は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）及びチタン（Ｔｉ）のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該ウェットエッチング溶液は、温度範囲が摂氏５０度から３５０度の加熱状態の硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）：りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）混合液、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）：エチレングリコール混合液のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該エピタキシャル領域（３００）の表面上に該被覆層（１１０）合い量で複数の凸部（１１１）を形成し、該ウェットエッチング溶液で該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面よりウェットエッチングを行い、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面に凹凸表面（１２１）を形成することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該凸部（１１１）は直線並列、四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項８】
請求項１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該（ａ）のステップで該基板（１００）に対してエッチングにより凹溝層（１７０）を形成して該被覆層（１１０）の代わりとし、該凹溝層（１７０）により該基板（１００）の表面に複数の矩形のエピタキシャル領域（３００）を形成することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該エピタキシャル領域（３００）の表面に、該基板（１００）に対するエッチングにより更に複数の凹部を形成し、該ウェットエッチング溶液により該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面よりウェットエッチングを行い該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面に凹凸表面（１２１）を形成することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項９記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該凹部は直線並列、四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１１】
発光ダイオード素子の製造方法において、
（ａ）基板（１００）を提供し、該基板（１００）の表面に、複数の、等距離に図形配列された凸部（１１２）を形成するステップ、
（ｂ）該基板（１００）表面にエピタキシーを行い、発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を形成するステップ、
（ｃ）該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方にエッチング被覆層（２００）を形成するステップ、
（ｄ）該エッチング被覆層（２００）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して該基板（１００）表面までレーザー切削（４００）を行い、複数のスリット（１３０）を形成し、これらスリット（１３０）により該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を矩形となすステップ、
（ｅ）ウェットエッチング溶液を該スリット（１３０）に進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）とこれらの凸部（１１２）に対してウェットエッチングを行い、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して底部よりエッチング開始し、側面が外向きに突出する構造を形成し、且つ該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面に凹凸表面（１２１）を形成するステップ、
（ｆ）該エッチング被覆層（２００）を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方に透明導電層（１４０）を形成するステップ、
（ｇ）該透明導電層（１４０）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対するエッチングによりコンタクト部（１５０）を形成し、更にｎ型オームコンタクト電極（１６２）を該コンタクト部（１５０）の上に形成し、ｐ型オームコンタクト電極（１６１）を該透明導電層（１４０）の上に形成し、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を流れる駆動電流を提供できるようにするステップ、
（ｈ）該基板（１００）を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成するステップ、
以上を包含することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該基板（１００）は、サファイヤ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ケイ素（Ｓｉ）、ヒ素化ガリウム（ＧａＡｓ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該被覆層（１１０）の材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、及びホトレジストのいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該被覆層（１１０）の材料は、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）及びチタン（Ｔｉ）のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１５】
請求項１１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、これら凸部（１１２）は四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１６】
請求項１１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、該ウェットエッチング溶液は、温度範囲が摂氏５０度から３５０度の加熱状態の硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）：りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）混合液、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）：エチレングリコール混合液のいずれかとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項１１記載の発光ダイオード素子の製造方法において、（ａ）のステップにおいて該基板（１００）に対してエッチングして複数の等距離に図形配列された凹部を形成してこれら凸部（１１２）の代わりとすることを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の発光ダイオード素子の製造方法において、これら凹部は、直線並列、四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成することを特徴とする、発光ダイオード素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一種の発光ダイオード素子の製造方法に係り、特に、光取出し率が高い発光ダイオード素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝統的な発光ダイオード素子は矩形の外観を呈し、これにより一般に発光ダイオード自身の屈折率と外界の空気或いはパッケージ材料の屈折率は非常に異なり、このために光線が界面で全反射の現象を容易に発生し、ゆえに発光ダイオードの発生する光が空気との界面に到達する時、スレショルド角より大きな角度で到達する光は全反射されてダイオードダイ内部に戻る。このほか、矩形の四つの断面は相互に平行で、光子が界面で半導体を離れる確率が小さくなり、光子は内部で全反射されて吸収され、光が熱に変換されて、発光効果が不良となる。
【０００３】
伝統的な窒化ガリウム発光ダイオードは絶縁の酸化アルミニウム基板上に成長させられ、ｎ型電極を形成するためにはエッチング工程が必要で、半導体エピタキシャル層のｎ型半導体までエッチングしなければｎ型半導体上にｎ型電極を形成できない。ただし、伝統的な窒化ガリウム発光ダイオードエピタキシャル層は、その結合のエネルギーが非常に強く、ウェットエッチング方式でエッチングを行うのは容易でなく、ほとんどがドライエッチング方式でエッチングされる。現在、ドライエッチングの技術は物理性エッチングの効果が化学性エッチングより大きく、ゆえにエッチングされる形状のほとんどは正方形とされる。
【０００４】
これにより、発光ダイオード形状を変更するのが発光効率をアップする有効な方法であり、例えば特許文献１に記載の逆ピラミッド型（Ｔｒｕｎｃａｔｅｄ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ  Ｐｙｒａｍｉｄ：ＴＩＰ）の発光ダイオードダイ構造がある。それはＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＰ発光ダイオードダイ側面を機械加工し、４つの側面を相互に不平行となし、これにより光を有効に引き出せるようにし、外部量子効果を５５％までアップし、発光効率を１００  ｌｍ／ｗにまで高めている。しかし、この特許文献１中に開示されたＴＩＰ型ダイ構造は、ＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＰの赤色発光ダイオードにのみ適用可能であり、一般の窒化ガリウム発光ダイオードには適用不能で、なぜなら窒化ガリウムは一般にサファイヤ基板上のエピタキシャル結晶であり、サファイヤは非常に硬く、機械加工が相当に困難で、ゆえに特許技術の商業化生産は依然として実現していない。
【０００５】
また、光取出し率を高くする目的のため、特許文献２に記載の発光ダイオードエピタキシャル層構造は斜面構造を有するものとされ、これにより光を有効に引き出せるものとされ、外部量子効率を大幅にアップしている。ただし窒化ガリウム系の発光ダイオードは、その原子間の結合が比較的強く、ゆえに窒化ガリウムエピタキシャル層はエッチングにより結晶格子方向特性を具備するティルト角を形成するのが容易でなく、単純にウェットエッチングの方式を採用するだけでは、斜面をエッチングにより形成できない。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６，２２９，１６０号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５７０，１９０号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は一種の発光ダイオード素子の製造方法を提供することを目的とし、それは、エピタキシャル方式とエッチング方式を結合して、発光ダイオードエピタキシャル層を底部よりエッチングし、側面に外向きに突出する構造を形成し、発光ダイオードエピタキシャル層構造を側面視において非矩形として斜面を具備するものとなし、発光ダイオード素子界面の全反射の現象を改善し、発光ダイオードの光取出し率を高めることができる方法であるものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は一種の光取出し率の高い発光ダイオード素子の製造方法を提供し、それは、
（ａ）基板を提供し、基板表面に該基板表面において露出し側面視で矩形を呈する複数のエピタキシャル領域を具備する被覆層を形成するステップであって、そのうち、該基板は、サファイヤ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ケイ素（Ｓｉ）、ヒ素化ガリウム（ＧａＡｓ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板のいずれかとし、該被覆層の材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、及びホトレジストのいずれかとするか、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）及びチタン（Ｔｉ）のいずれかとするステップ、
（ｂ）該エピタキシャル領域にエピタキシーを行い、発光ダイオードエピタキシャル層を形成し、且つ各エピタキシャル領域間の発光ダイオードエピタキシャル層間にスリットを形成するステップ、
（ｃ）該発光ダイオードエピタキシャル層上方にエッチング被覆層を形成するステップ、
（ｄ）ウェットエッチング溶液を該スリットに進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層と該被覆層に対してウェットエッチング工程を実行し、該発光ダイオードエピタキシャル層を底部よりエッチング開始し、側面に外向きに突出する構造を形成し、そのうち、該ウェットエッチング溶液は温度範囲が摂氏５０度から３５０度の加熱状態の硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）：りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）混合液、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）：エチレングリコール混合液のいずれかとするステップ、
（ｅ）該エッチング被覆層を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層の上方に透明導電層を形成するステップ、
（ｆ）該透明導電層と該発光ダイオードエピタキシャル層に対してコンタクト部のエッチングを行い、更にｎ型オームコンタクト電極を該コンタクト部に形成し、ｐ型オームコンタクト電極を該透明導電層上に形成して、該発光ダイオードエピタキシャル層を流れる駆動電流を提供できるようにするステップ、
（ｇ）該基板を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成するステップ、
以上を包含する。
【０００９】
そのうち、該エピタキシャル領域の表面に、更に該被覆層の材料で複数の凸部を形成し、該凸部は直線状並列、四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成し、該ウェットエッチング溶液で該発光ダイオードエピタキシャル層の底面に対してウェットエッチングを行い、該発光ダイオードエピタキシャル層の底面に凹凸表面を形成する。該凹凸表面の形成により発光領域が光の散乱或いは回折を発生する凹部と凸部の構造が形成され、これにより外部量子効果が改善され、高い光取出し率の構造が形成される。
【００１０】
そのうち、（ａ）のステップにおいて、該基板に該被覆層を形成する代わりにエッチングにより凹溝層を形成することも可能であり、この凹溝層により該基板表面に複数の矩形のエピタキシャル領域を形成する。且つ該エピタキシャル領域表面に、更に該基板においてエッチングを行うことで複数の凹部を形成し、該凹部は直線並列、四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成し、該ウェットエッチング溶液で該発光ダイオードエピタキシャル層の底面に対してウェットエッチングし、該発光ダイオードエピタキシャル層の底面に凹凸表面を形成する。
【００１１】
本発明の別の方法は、
（ａ）基板を提供し、該基板の表面に、複数の、等距離に図形配列された凸部を形成するステップ、
（ｂ）該基板表面にエピタキシーを行い、発光ダイオードエピタキシャル層を形成するステップ、
（ｃ）発光ダイオードエピタキシャル層の上方にエッチング被覆層を形成するステップ、
（ｄ）該エッチング被覆層と該発光ダイオードエピタキシャル層に対して該基板表面までレーザー切削を行い、スリットを形成し、発光ダイオードエピタキシャル層を矩形となすステップ、
（ｅ）ウェットエッチング溶液を該スリットに進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層とこれらの凸部に対してウェットエッチングを行い、該発光ダイオードエピタキシャル層に対して底部よりエッチング開始し、側面が外向きに突出する構造を形成し、且つ発光ダイオードエピタキシャル層の底面に凹凸表面を形成するステップ、
（ｆ）該エッチング被覆層を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層の上方に透明導電層を形成するステップ、
（ｇ）該透明導電層と該発光ダイオードエピタキシャル層に対するエッチングによりコンタクト部を形成し、更にｎ型オームコンタクト電極を該コンタクト部の上に形成し、ｐ型オームコンタクト電極を該透明導電層の上に形成し、該発光ダイオードエピタキシャル層を流れる駆動電流を提供できるようにするステップ、
（ｈ）該基板を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成するステップ、
以上を包含する。
【００１２】
そのうち、（ａ）のステップでは、エッチングにより複数の、等距離に図形配列された凹部を、これら凸部の代わりに形成し得る。これら凸部と凹部は直線並列、四角形、円形及び多角形アレイ配列のいずれかで構成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、エピタキシャル方式とエッチング方式を結合して、発光ダイオードエピタキシャル層を底部よりエッチングし、側面に外向きに突出する構造を形成し、発光ダイオードエピタキシャル層構造を側面視において非矩形として斜面を具備するものとなし、発光ダイオード素子界面の全反射の現象を改善し、発光ダイオードの光取出し率を高めることができ、且つ本発明は製造方法が簡単で、生産コストが低く、産業上の大量生産に適合する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下に本発明の詳細な内容及び技術について具体的な実施例で更に説明するが、これらの実施例は説明のために例示されるものであって、本発明の実施を制限するものではない。
【００１５】
本発明はエピタキシー方式とエッチング方式を結合させることで、発光ダイオードエピタキシャル層構造に側面視で非矩形の斜面を形成し、界面全反射の現象を改善し、光取出し率の高い発光ダイオード素子を製造できる方法である。
【００１６】
図１から図７は本発明の第１実施例の製造方法のフロー表示図である。本発明の第１実施例の製造ステップは以下のステップ、則ち、
（ａ）基板（１００）を提供し、基板（１００）表面に被覆層（１１０）を形成し、該被覆層（１１０）にエッチングを行って図形を画定し、該基板（１００）表面において露出し側面視で矩形を呈する複数のエピタキシャル領域（３００）を形成するステップ（図１の如し）、そのうち、該基板（１００）はサファイヤ、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ケイ素（Ｓｉ）、ヒ素化ガリウム（ＧａＡｓ）、及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）基板（１００）のいずれかとし、該被覆層（１１０）の材料は、二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、及びホトレジストのいずれかとするか、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、白金（Ｐｔ）及びチタン（Ｔｉ）のいずれかとする、
（ｂ）該エピタキシャル領域（３００）にエピタキシーを行い、発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を形成し、且つ各エピタキシャル領域（３００）間の発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）間にスリット（１３０）を形成するステップ（図２の如し）、
（ｃ）該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）上方にエッチング被覆層（２００）を形成するステップ（図３の如し）、このエッチング被覆層（２００）の材料は二酸化けい素（ＳｉＯ2 ）とする、
（ｄ）ウェットエッチング溶液を該スリット（１３０）に進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）と該被覆層（１１０）に対してウェットエッチング工程を実行し、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して底部よりエッチング開始し、側面に外向きに突出する構造を形成するステップ（図４の如し）、これは、基板（１００）上に成長させた該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）は窒化ガリウム系材料であるため、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の表面の多くはガリウム原子相（Ｇａ  ｐｈａｓｅ）であり、ウェットエッチングしにくいが、該スリット（１３０）によりウェットエッチング溶液を被覆層（１１０）に進入しやすくし、底部の窒素原子相（Ｎ  ｐｈａｓｅ）よりエッチング開始することで、ウェットエッチングを容易として、非矩形のティルト角を形成するためであり、そのうち、該ウェットエッチング溶液は温度範囲が摂氏５０度から３５０度の加熱状態の硫酸（Ｈ2 ＳＯ4 ）：りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）混合液、水酸化カリウム（ＫＯＨ）、りん酸（Ｈ3 ＰＯ4 ）、水酸化カリウム（ＫＯＨ）：エチレングリコール混合液のいずれかとする、
（ｅ）該エッチング被覆層（２００）を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方に透明導電層（１４０）を形成するステップ（図５の如し）、該透明導電層（１４０）は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）或いはアルミニウム亜鉛酸化物（ＡＺＯ）とする、
（ｆ）該透明導電層（１４０）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対してエッチングを行いコンタクト部（１５０）を形成し（図６の如し）、更にｎ型オームコンタクト電極（１６２）を該コンタクト部（１５０）上に形成し、ｐ型オームコンタクト電極（１６１）を該透明導電層（１４０）上に形成して、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を流れる駆動電流を提供できるようにするステップ（図７の如し）、
（ｇ）最後に、該基板（１００）を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成するステップ、
以上を包含する。
【００１７】
図８から図１１は本発明の第２実施例の製造方法のフロー表示図である。第２実施例の製造方法のステップは前述の第１実施例と同じであるが、（ａ）のステップ中、該基板（１００）に対して凹溝層（１７０）を形成して該被覆層（１１０）の代わりとし、且つ該凹溝層（１７０）により該基板（１００）の表面に複数の矩形のエピタキシャル領域（３００）を形成する。その後、該エピタキシャル領域（３００）に対してエピタキシーを行い、該被覆層（１１０）以外の場所に該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を成長させ、エピタキシャル成長の過程で該凹溝層（１７０）に側成長の現象を形成させ、該凹溝層（１７０）のサイズを選択しエピタキシャル結晶の成長条件を調整、制御して図９の状況を形成し、各エピタキシャル領域（３００）間の発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）間にスリット（１３０）を形成する。
【００１８】
その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方にエッチング被覆層（２００）を形成する（図１０の如し）。更に該ウェットエッチング溶液をスリット（１３０）に進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対してウェットエッチングを行い（ここでは凹溝に被覆層（１１０）はない）、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底部よりエッチングを開始し、側面が外に突出する構造形態を形成する（図１１の如し）。
【００１９】
更なる後続工程は第１実施例と同じであり、該エッチング被覆層（２００）を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方に該透明導電層（１４０）を形成する。該透明導電層（１４０）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対してエッチングを行って該コンタクト部（１５０）を形成し、更に該ｎ型オームコンタクト電極（１６２）を該コンタクト部（１５０）の上に形成し、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を流れる駆動電流を提供できるようにする。最後に該基板（１００）を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成する。
【００２０】
図１２から図１８は本発明の第３実施例の製造方法のフロー表示図である。第３実施例の製造方法ステップは前述の第１実施例と同じであるが、（ａ）のステップにおいて、これらエピタキシャル領域（３００）に該被覆層（１１０）の材料で複数の凸部（１１１）を形成し、該凸部（１１１）は直線並列（図１５の如し）とするか、四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成する（図１３、１４は円形図形を例として説明するものである）。その後、該エピタキシャル領域（３００）にエピタキシーを行いエピタキシャル成長の方式で、該被覆層（１１０）以外の場所に発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を成長させ、各エピタキシャル領域（３００）間の発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）間にスリット（１３０）を形成する。その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方に該エッチング被覆層（２００）を形成し、さらに該ウェットエッチング溶液を該スリット（１３０）に進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対してウェットエッチングを行い、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して底部よりエッチング開始し、側面が外向きに突出する構造を形成し、且つ該ウェットエッチング溶液は該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面のこれら凸部（１１１）に対してウェットエッチングして該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面に凹凸表面（１２１）を形成する（図１６の如し）。該凹凸表面（１２１）の形成は該発光領域に光を散乱或いは回折する凹部及び凸部の構造を形成し、これにより外部量子効果を高め、光取出し率を高める。
【００２１】
更なる後続工程は第１実施例と同じであり、該エッチング被覆層（２００）を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方に該透明導電層（１４０）を形成する（図１７の如し）。該透明導電層（１４０）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対してエッチングを行って該コンタクト部（１５０）を形成し、更に該ｎ型オームコンタクト電極（１６２）を該コンタクト部（１５０）の上に形成し、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を流れる駆動電流を提供できるようにする（図１８の如し）。最後に該基板（１００）を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成する。
【００２２】
第３実施例は第２実施例に応用可能で、該エピタキシャル領域（３００）の表面にエッチングにより複数の凹部を形成し、該凹部は直線並列、四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成し、該ウェットエッチング溶液で発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面よりウェットエッチングし、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面に該凹凸表面（１２１）を形成する。
【００２３】
図１９から図２５は本発明の第４実施例の製造方法のフロー表示図である。第４実施例は、
（ａ）基板（１００）を提供し、該基板（１００）の表面に、複数の、等距離に図形配列された凸部（１１２）を形成し、該凸部（１１２）の材料は二酸化ケイ素（ＳｉＯ2 ）とし、これら凸部（１１２）は四角形、円形及び多角形アレイのいずれかで構成するか（図２０、２１の如し、ゆえに円形図形を説明例とする）、或いは直線並列する（図２２の如し）ステップ、
（ｂ）該基板（１００）表面にエピタキシーを行い、発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を形成するステップ、
（ｃ）該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方にエッチング被覆層（２００）を形成するステップ、
（ｄ）該エッチング被覆層（２００）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して該基板（１００）表面までレーザー切削（４００）を行い、スリット（１３０）を形成し、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を矩形となすステップ（図２３の如し）、
（ｅ）ウェットエッチング溶液を該スリット（１３０）に進入させて該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）とこれらの凸部（１１２）に対してウェットエッチングを行い、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して底部よりエッチング開始し、側面が外向きに突出する構造を形成し、且つ該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の底面に凹凸表面（１２１）を形成する（図２４の如し）ステップ、
（ｆ）該エッチング被覆層（２００）を除去し、その後、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の上方に透明導電層（１４０）を形成するステップ、
（ｇ）該透明導電層（１４０）と該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対するエッチングによりコンタクト部（１５０）を形成し、更にｎ型オームコンタクト電極（１６２）を該コンタクト部（１５０）の上に形成し、ｐ型オームコンタクト電極（１６１）を該透明導電層（１４０）の上に形成し（図２５の如し）、該発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）を流れる駆動電流を提供できるようにするステップ、
（ｈ）該基板（１００）を研磨し、並びにダイシングして発光ダイオード素子を形成するステップ、
以上を包含する。
【００２４】
本発明の長所は、エピタキシャル方式とエッチング方式を結合させて、発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）に対して底部よりエッチングを開始し、側面が外向きに突出する構造を形成し、発光ダイオードエピタキシャル層（１２０）の構造を側面視で非矩形であって斜面を有する構造となし、これにより発光ダイオード素子の界面全反射の問題を解決し、発光ダイオードの光取出し率を高める。且つ本発明の製造方法は簡単であり、生産コストを減らすことができ、産業上の大量生産に適合する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施例のフロー表示図である。
【図２】本発明の第１実施例のフロー表示図である。
【図３】本発明の第１実施例のフロー表示図である。
【図４】本発明の第１実施例のフロー表示図である。
【図５】本発明の第１実施例のフロー表示図である。
【図６】本発明の第１実施例のフロー表示図である。
【図７】本発明の第１実施例のフロー表示図である。
【図８】本発明の第２実施例のフロー表示図である。
【図９】本発明の第２実施例のフロー表示図である。
【図１０】本発明の第２実施例のフロー表示図である。
【図１１】本発明の第２実施例のフロー表示図である。
【図１２】本発明の第３実施例のフロー表示図である。
【図１３】本発明の第３実施例のフロー表示図である。
【図１４】本発明の第３実施例のフロー表示図である。
【図１５】本発明の第３実施例のフロー表示図である。
【図１６】本発明の第３実施例のフロー表示図である。
【図１７】本発明の第３実施例のフロー表示図である。
【図１８】本発明の第３実施例のフロー表示図である。
【図１９】本発明の第４実施例のフロー表示図である。
【図２０】本発明の第４実施例のフロー表示図である。
【図２１】本発明の第４実施例のフロー表示図である。
【図２２】本発明の第４実施例のフロー表示図である。
【図２３】本発明の第４実施例のフロー表示図である。
【図２４】本発明の第４実施例のフロー表示図である。
【図２５】本発明の第４実施例のフロー表示図である。
【符号の説明】
【００２６】
（１００）基板                    （１１０）被覆層
（３００）エピタキシャル領域      （１２０）発光ダイオードエピタキシャル層
（１３０）スリット                （２００）エッチング被覆層
（１４０）透明導電層              （１１１）凸部
（１５０）コンタクト部            （１６２）ｎ型オームコンタクト電極
（１６１）ｐ型オームコンタクト電極  （１２１）凹凸表面
（１７０）凹溝層                    （１１２）凸部
（４００）レーザー切削
【図１】
2009076647.tif 000003
【図２】
2009076647.tif 000004
【図３】
2009076647.tif 000005
【図４】
2009076647.tif 000006
【図５】
2009076647.tif 000007
【図６】
2009076647.tif 000008
【図７】
2009076647.tif 000009
【図８】
2009076647.tif 000010
【図９】
2009076647.tif 000011
【図１０】
2009076647.tif 000012
【図１１】
2009076647.tif 000013
【図１２】
2009076647.tif 000014
【図１３】
2009076647.tif 000015
【図１４】
2009076647.tif 000016
【図１５】
2009076647.tif 000017
【図１６】
2009076647.tif 000018
【図１７】
2009076647.tif 000019
【図１８】
2009076647.tif 000020
【図１９】
2009076647.tif 000021
【図２０】
2009076647.tif 000022
【図２１】
2009076647.tif 000023
【図２２】
2009076647.tif 000024
【図２３】
2009076647.tif 000025
【図２４】
2009076647.tif 000026
【図２５】
2009076647.tif 000027