(57)【要約】本発明の発光半導体装置（１）は、ＩＩＩ族金属の窒化物からなり、ｎ型半導体層（２）と、ｐ型半導体層（３）と、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層間の活性領域（４）と、を含む層構造を含む。層構造は、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層のいずれか１つにより規定されるコンタクト面（５）を有し、コンタクト面に付着される反射コンタクト構造（６）を更に含む。本発明によれば、反射コンタクト構造（６）は、多結晶構造を有し、層構造のコンタクト面（５）に付着される第１の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層（１３）と、非晶質構造を有する第２の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層（１４）と、第２のＴＣＯ層に付着される金属反射層（１５）と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＩＩ族金属の窒化物からなる発光半導体装置（１）であって、前記発光半導体装置は、ｎ型半導体層（２）と、ｐ型半導体層（３）と、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層間の活性領域（４）と、を含む層構造を含み、前記層構造は、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層のいずれか１つにより規定されるコンタクト面（５）を有し、前記層構造は、前記コンタクト面に付着される反射コンタクト構造（６）を更に含み、前記反射コンタクト構造（６）は、
−多結晶構造を有し、前記層構造のコンタクト面（５）に付着される第１の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層（１３）と、
−非晶質構造を有する第２の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層（１４）と、
−前記第２のＴＣＯ層に付着される金属反射層（１５）と、を含むことを特徴とする半導体装置（１）。
【請求項２】
前記第１のＴＣＯコンタクト層（１３）の化学組成は、前記層構造の前記コンタクト面（５）への強固な接着、良好な透明性及び前記第１のＴＣＯコンタクト層の高い電気伝導率を促進するように選択され、前記第２のＴＣＯコンタクト層（１４）の化学組成は、前記第２のＴＣＯコンタクト層への前記金属反射層（１５）の強固な接着を促進するように選択されることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置（１）。
【請求項３】
前記コンタクト面を規定する前記ｐ型半導体層（３）は、ｐ型ＩｎＧａＮを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体装置（１）。
【請求項４】
前記第１のＴＣＯコンタクト層（１３）は、酸化インジウムスズを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の半導体装置（１）。
【請求項５】
前記第１のＴＣＯコンタクト層（１３）は、３０−５００ｎｍ、好ましくは１００−１５０ｎｍの厚さであることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の半導体装置（１）。
【請求項６】
前記第２のＴＣＯコンタクト層（１４）は、酸化アルミニウム亜鉛を含み、前記金属反射層（１５）は、前記第２のＴＣＯコンタクト層に堆積されたアルミニウムを含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の半導体装置（１）。
【請求項７】
前記第２のＴＣＯコンタクト層（１４）は、０．２−２０ｎｍ、好ましくは１−３ｎｍの厚さであることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の半導体装置（１）。
【請求項８】
ＩＩＩ族金属の窒化物からなる発光半導体装置（１）の製造方法であって、ｎ型半導体層（２）と、ｐ型半導体層（３）と、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層間の活性領域（４）と、を含む層構造を作製する工程であって、前記層構造は、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層のいずれか１つにより規定されるコンタクト面（５）を有する、工程と、前記コンタクト面に反射コンタクト構造（６）を形成する工程と、を含み、前記コンタクト面に反射コンタクト構造（６）を形成する工程は、
−多結晶構造を有し、前記層構造のコンタクト面（５）に第１の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層（１３）を形成する工程と、
−非晶質構造を有する第２の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層（１４）を形成する工程と、
−前記第２のＴＣＯ層に金属反射層（１５）を形成する工程と、を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項９】
前記第１のＴＣＯコンタクト層（１３）の化学組成は、前記層構造の前記コンタクト面（５）への強固な接着、良好な透明性及び前記第１のＴＣＯコンタクト層の高い電気伝導率を促進するように選択され、前記第２のＴＣＯコンタクト層（１４）の化学組成は、前記第２のＴＣＯコンタクト層への前記金属反射層（１５）の強固な接着を促進するように選択されることを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記コンタクト面（５）を規定する前記ｐ型半導体層（３）は、ｐ型ＩｎＧａＮを含むことを特徴とする請求項８又は９に記載の製造方法。
【請求項１１】
前記第１のＴＣＯコンタクト層（１３）は、酸化インジウムスズを含むことを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】
前記第１のＴＣＯコンタクト層（１３）は、３０−５００ｎｍ、好ましくは１００−１５０ｎｍの厚さで作製されることを特徴とする請求項８から１１のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１３】
前記第２のＴＣＯコンタクト層（１４）は、酸化アルミニウム亜鉛を含み、前記金属反射層（１５）を形成する工程は、前記第２のＴＣＯコンタクト層にアルミニウムを堆積する工程を含むことを特徴とする請求項８から１２のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１４】
前記第２のＴＣＯコンタクト層（１４）は、０．２−２０ｎｍ、好ましくは１−３ｎｍの厚さで作製されることを特徴とする請求項８から１３のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には、ＩＩＩ族金属の窒化物からなる発光半導体構造に関する。より詳細には、本発明は、例えば、垂直形状の発光ダイオード（ＬＥＤｓ）で用いられる反射性コンタクト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤのような発光半導体装置は、日常生活の異なるフィールドでの役割が日々増大している。例えば、電気通信、照明及びディスプレイ技術で非常に多くの用途がある。
【０００３】
材料の観点から、今日のＬＥＤ技術の１つの劇的に拡大している分野は、窒化ガリウムＧａＮ、窒化アルミニウムガリウムＡｌＧａＮ、窒化インジウムガリウム及びその合金等のＩＩＩ族金属の窒化物を基礎としている。これらの材料は、例えば、照明用途等の高輝度ＬＥＤの特に適切な候補として知られている。
【０００４】
より一層効果的なＬＥＤ構造の集中的な開発において、近年の有力な技術トレンドは、以前の横方向に広がる構造に代わって、垂直ＬＥＤ形状に向けられている。以前には、構成要素のｎ型層とｐ型層との電気的な接続を形成する２つの電極は、互いに横方向に分離したＬＥＤチップの同じ側に形成されていた。この構成は、装置の動作にいくつかの制限を引き起こしていた。チップの反対側にコンタクト電極を有する垂直ＬＥＤ形状は、電流の均一性及び光取り出し効率と共に、装置の熱管理にも本質的な利点を提供できる。
【０００５】
垂直ＬＥＤの製造の簡素化された一般原則は、例えば、以下に示すように説明されうる。まず、ｎ型半導体層、活性領域及びｐ型半導体層を含む層構造は、例えば、サファイアの成長基板に形成される。次に、反射コンタクト層は、上記構造の上部に形成されて、ｐ型半導体層に電気的な接続を提供し、かつ活性領域の背面から発生した入射光を反射するミラーとして機能する。反射性の厚い金属層は、その後、反射コンタクト層に堆積されて、チップのｐ側コンタクト電極を形成する。この厚い金属層は、また、完成したＬＥＤチップのサポート構造として機能する。次に、成長サポートが除去され、成長基板に元来成長されたｎ型層の表面が露出する。最後に、他の厚い層は、この露出した表面に形成され、ｎ側コンタクト電極を形成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
垂直ＬＥＤ構造での１つの重要なポイントは、前記反射コンタクト構造である。所望の高反射性及び低電気抵抗に加えて、反射金属層自体は、また、構成要素のライフサイクルの間、安定を維持するべきであり、一方で、ｐ側電極を形成する金属層と実際に動作する装置の層との間で良好な接着を提供するべきである。例えば、従来の解決手段は、ｐ型半導体層に直接堆積されたアルミニウム又は金の１又はそれ以上の層のような異なる金属の合成物、又は半導体表面に初めに形成された中間接着層を含む。前者の場合には、通常、構造の接着強度及び長期耐久性が充分でない。例えば、ニッケルを含む中間接着層は、接着を促進しうる。一方、接着層での光吸収を通じた光損失が増加する。
【０００７】
本発明の目的は、優れた機械的、光学的及び電気的特性を有する新規な発光半導体装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の発光半導体装置及び発光半導体の製造方法は、それぞれ、請求項１及び８に表すものを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る発光半導体装置は、ＩＩＩ族金族の窒化物からなる。１つの好ましい材料は、窒化ガリウムＧａＮ及び窒化インジウムガリウムＩｎＧａＮ及び窒化アルミニウムガリウムＡｌＧａＮ等の窒化ガリウムの異なるバリエーションである。前記材料からなるとは、少なくとも使用する上での装置の本質的な部分が、少なくともいくつかの前記材料を含むことをいう。当然に、前記装置は、また、その異なる部位において、前記の定義に該当しない材料を含みうる。主要部として、前記装置は、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層間の活性領域と、を含む層構造を含む。前記層構造の詳細は、既知の技術範囲内で変化してもよく、本発明の本質ではない。前記層構造は、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層のいずれか１つにより規定されるコンタクト面、及びこのコンタクト面に付着される反射コンタクト構造を有する。反射コンタクト構造は、前記コンタクト面を規定する前記半導体層に電気的な接触を提供し、また、前記活性領域からの入射光を反射するミラーとして機能する。
【００１０】
本発明によれば、前記反射コンタクト構造は、多結晶構造を有し、前記層構造のコンタクト面に付着される第１の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層と、非晶質構造を有する第２の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層と、前記第２のＴＣＯ層に付着される金属反射層と、を含む。
【００１１】
金属反射層及びコンタクト面間の２層中間ＴＣＯ構造を用いた前記反射金属コンタクトの構造は、従来技術の解決手段に対して大きな利点を提供する。２つのＴＣＯ層それぞれは、特有の目的を有する。第１のＴＣＯ層の多結晶金属構造は、高い光透過率及び低い電気抵抗を提供する。それに対して、非晶質構造の第２のＴＣＯ層は、金属反射層への強固な接着を可能にする。
【００１２】
異なる結晶構造に加えて、２つの層の正確な化学組成は、これらの異なる目的に応じて、別々に最適化されうる。この機会の全ての利点を得るために、本発明の好ましい実施形態では、前記第１のＴＣＯ層の化学組成は、前記層構造の前記コンタクト面への強固な接着、良好な透明性及び前記第１のＴＣＯコンタクト層の高い電気伝導率を促進するように選択され、前記第２のＴＣＯコンタクト層の化学組成は、前記第２のＴＣＯコンタクト層への前記金属反射層の強固な接着を促進するように選択される。すなわち、この実施形態での２つのＴＣＯ層の特性は、これらの異なる目的に応じて、別々に最適化される。
【００１３】
第２のＴＣＯコンタクト層は、第１のＴＣＯコンタクト層に直接的に接触されうる。しかし、２つのＴＣＯコンタクト層間にいくつかの中間層を有することも可能である。
【００１４】
前記コンタクト面を規定する前記層は、好ましくはｐ型窒化インジウムガリウムＩｎＧａＮを含む。その部分に関して、第１のＴＣＯコンタクト層は、インジウムの存在がＩＩＩ族金属の金属への優れた接着を提供可能にする酸化インジウムスズを含むことが好ましい。反射コンタクト構造全体にわたって効果的に電流を拡散し、かつＬＥＤチップを通じた直列抵抗全体にほとんど影響を与えない良好な固有のコンタクト抵抗を確保するために、第１のＴＣＯコンタクト層は、３０−５００ｎｍの厚さであることが好ましく、１００−１５０ｎｍの厚さであることがより好ましい。厚さが薄すぎると、層の電気的特性に不十分な結果を招く。一方、この層が厚すぎると、活性領域で発生した光を不要に吸収するという不都合が増大する。
【００１５】
本発明の好ましい一実施形態では、前記第２のＴＣＯコンタクト層が、酸化アルミニウム亜鉛（ＡＺＯ）を含み、前記金属反射層が、前記第２のＴＣＯコンタクト層に堆積されたアルミニウムを含むことにより、第２のＴＣＯコンタクト層と金属反射層との間の強固な接着が確保される。当然、これらは、可能な材料の単なる一例である。例えば、金属反射層の他の好ましい材料は、銀である。
【００１６】
多結晶ＴＣＯに比べて、光透過率及び電気伝導率が低いことにより、第２のコンタクト層の厚さは、制限される。一方、厚さが薄すぎると、電気伝導率が更に減少し、あるいは上部の金属反射層への接着もまた減少する。厚さの好ましい範囲は、０．２−２０ｎｍであり、より好ましくは１−３ｎｍである。
【００１７】
金属反射層は、例えば、２０−１０００ｎｍの厚さであってもよいが、金属反射層を通じて光を侵入させず、かつ、それにより、反射コンタクト構造の反射率を最大にすることを確保するために、少なくとも２００ｎｍであることが好ましい。
【００１８】
さらなる装置の工程中の酸化から金属反射層を保護するために、例えば、金で形成され、１−２０ｎｍ、好ましくは５−１０ｎｍの厚さであり、金属反射ミラー面に堆積される抗酸化層が存在しうる。
【００１９】
本発明のＩＩＩ族金属の窒化物からなる発光半導体装置の製造方法は、ｎ型半導体層と、ｐ型半導体層と、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層間の活性領域と、を含む層構造を作製する工程を含み、前記層構造は、前記ｎ型半導体層及び前記ｐ型半導体層のいずれか１つにより規定されるコンタクト面を有する。前記層構造は、例えば、ＬＥＤの製造において一般的に用いられ、かつ既知である通常の気相エピタキシャル工程により製造されうる。よって、その製造工程の詳細な説明は省略する。本方法は、前記コンタクト面に反射コンタクト構造を形成する工程を更に含む。
【００２０】
本発明によれば、前記反射コンタクト構造を形成する工程は、多結晶構造を有し、前記層構造のコンタクト面に第１の透明導電酸化コンタクト層を形成する工程と、非晶質構造を有する第２の透明導電酸化（ＴＣＯ）コンタクト層を形成する工程と、前記第２のＴＣＯ層に金属反射層を形成する工程と、を含む。
【００２１】
ＴＣＯコンタクト層は、例えば、スパッタリングにより堆積されうる。堆積されたＴＣＯは、非晶質である。よって、第１のＴＣＯコンタクト層は、例えば、元来、非晶質である層を結晶化する等のように、相（ｐｈａｓｅ）を変化させるようにアニールされる必要がある。アニールするための適切な温度範囲は、例えば、正確な材料組成に依存し、例えば、１５０−３００℃である。第２のＴＣＯコンタクト層は、第１のＴＣＯコンタクト層に直接堆積される、又は第１のＴＣＯコンタクト層に先に堆積された、いくつかの中間層に直接堆積される。
【００２２】
好ましくは、本発明の方法では、前記第１のＴＣＯコンタクト層の化学組成は、前記層構造の前記コンタクト面への強固な接着、良好な透明性及び前記第１のＴＣＯコンタクト層の高い電気伝導率を促進するように選択され、前記第２のＴＣＯコンタクト層の化学組成は、前記第２のＴＣＯコンタクト層への前記金属反射層の強固な接着を促進するように選択される。すなわち、この実施形態では、２つのＴＣＯ層の特性は、これらの異なる機能に応じて、別々に最適化される。実際に、前記材料の組成をどのように選択するかは、前記特性を前記半導体構造の材料に依存させるようになされる。しかし、これは、当業者にとっては習慣的な技術である。
【００２３】
前記コンタクト面を規定する層は、ｐ型窒化インジウムガリウムＩｎＧａＮを含むことが好ましい。前記第１のＴＣＯコンタクト層のための１つの好ましい材料は、酸化インジウムスズを含む。
【００２４】
前記第１のＴＣＯコンタクト層は、３０−５００ｎｍ、好ましくは１００−１５０ｎｍの厚さで作製されることが好ましい。
【００２５】
好ましい実施形態では、前記第２のＴＣＯコンタクト層は、酸化アルミニウム亜鉛を含み、前記金属反射層を形成する工程は、前記第２のＴＣＯコンタクト層にアルミニウムを堆積する工程を含む。
【００２６】
前記第２のＴＣＯコンタクト層は、０．２−２０ｎｍの厚さで作製されることが好ましく、１−３ｎｍの厚さで作製されることがより好ましい。金属反射層は、２０−１０００ｎｍの厚さで作製されることが好ましいが、少なくとも２００ｎｍの厚さで作製されることが好ましい。
【００２７】
本発明の主要な概念に関する上述した製造工程に加えて、半導体層を規定するコンタクト面に電気的なコンタクトを提供する構造の製造工程全体は、また、多くの更なる層を堆積する工程を含みうる。まず、次の処理工程中の酸化から金属反射層を保護するために、例えば、金からなり、厚さが１−２０ｎｍ、好ましくは５−１０ｎｍである耐酸化層が、金属反射層の表面に堆積されうる。次に、前記反射コンタクト構造への次の層の接着を促進するために、例えば、チタンの接着層は、前記耐酸化層に堆積される。拡散障壁層は、その後、構成要素の表面電極を最後に規定するボンディングパッドの可能（ｐｏｓｓｉｂｌｙ  ａｇｇｒｅｓｓｉｖｅ）な金属の拡散から金属反射層を保護するように、堆積されうる。最後に、半田付け可能な厚い層は、例えば、ガルバニック堆積により堆積されうる。適切な半田付け可能な金属の例は、Ａｕ、Ａｕ／Ｉｎ合金、及びＣｕを含むものである。当然、上述した堆積工程に加えて、製造工程は、また、所望のデバイス形状を達成するための例えばリソグラフィーによる、異なるパターンニング工程を含みうる。
【００２８】
一方、発光装置の製造工程全体としては、例えば、垂直形状発光ダイオードＬＥＤの場合には、多くの更なる工程を必要としうる。これらの例は、例えば、化学エッチングにより成長基板を除去する工程、及び、また、このようにして露出された半導体装置の反対側に電気的なコンタクト構造を形成する工程である。
【００２９】
本発明に係る製造方法は、数十枚のウェーハが同時に処理されうる、コスト効果が高い発光装置の量産に適している。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
以下に、本発明は、添付の図面によってより詳細に説明される。
【図１】図１は、本発明に係る垂直型ＬＥＤの概要図を示す。
【図２】図２ａ−２ｆは、本発明に係る製造方法を示す。  図面においては、対応する層は、同一の参照番号により表される。図面は、実際の寸法とは異なっている。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
図１の垂直型ＬＥＤチップは、ｎドープＧａＮからなる電子エミッタ層２と、ｐドープＩｎＧａＮからなるホールエミッタ層３と、これらの二つの層の間から光を発生する活性領域４と、を含むヘテロ構造に基づいている。ホールエミッタの下は、反射コンタクト層６である。その下の層は、反射コンタクト層を堆積した後の製造工程の間に反射コンタクト層の酸化を防ぐ耐酸化層７である。耐酸化層は、Ａｕで形成され、厚さが約５ｎｍである。Ｔｉで形成される接着層８は、耐酸化層の下にあり、接着層８の上層及び下層との強固な接着を形成する。図１のチップの最下層は、下部金属層９であり、下部金属層９は、例えば、Ｎｉで形成され、下層金属層の金属原子の拡散から上部のデバイス層を保護する拡散障壁層１０により、半導体装置の残りの部分と隔てられる。下部金属層は、ＬＥＤチップに外部電源を電気的に接続するために必要な２つの電気的な接続の一方を提供する、ｐ側電極として機能する。また、下部金属層は、過剰な熱をチップの外部へ排出する効果的な経路を提供する。一方で、下部金属層は、チップの構造の保護及び機械的なサポートとしても機能する。下部金属層を通じて、チップは、回路基板等の電気伝導性及び熱伝導性のパッドに、例えば半田付けにより接着されうる。下部金属層は、例えば、Ａｕ、Ａｕ合金、Ｃｕ、又は他の半田付け可能な金属で形成されてよく、２−２００μｍの範囲内の厚さである。
【００３２】
図１のチップの上側のｎドープされたＧａＮ層２の表面は、平らでない表面トポロジーを有するように構築される。粗い表面は、デバイス表面における活性層４からの光１１の総内部反射を減少させ、それにより、チップからの光取り出しを促進する。この平らでない表面の上部は、チップの他のコンタクト電極を形成する網状上部金属層１２である。
【００３３】
図１に示すように、本実施例の反射コンタクト構造６は、３つのサブ層を含む。ホールエミッタ層の次の層は、多結晶酸化インジウムスズで形成され、かつ１００−１５０の範囲内の厚さを有する第１の透明導電酸化（ＴＣＯ）層１３である。第１の透明導電酸化層１３の下の層は、非晶質酸化アルミニウム亜鉛で形成され、かつ１−３ｎｍの範囲内の厚さを有する第２の透明導電酸化層１４である。第２の透明導電酸化層に付着される、最も下のサブ層は、アルミニウムで形成され、かつ少なくとも２００ｎｍの厚さを有する。
【００３４】
全体としての反射コンタクト構造６は、２つの主な目的を有する。第１に、反射コンタクト構造６は、下部金属層９からホールエミッタ層３への電気的な接続を提供する。第２に、活性領域４の後方からの下向きの光１６を反射するミラーとして機能し、それにより、光１６をチップから漏れ出る可能性のある方向へ方向転換する。より詳細に考慮すると、各サブ層は、反射コンタクト層の一部として独自の目的を有する。当然、金属ミラー層１５は、反射コンタクト構造の実際の反射パフォーマンスの要因となる。ミラー層の厚さは、ミラー層から、高い吸収性を有する次の層へ実質的に光が侵入し得ないことを充分に確保するように選択される。ＴＣＯ層の主な目的は、ミラー層１５とホールエミッタ層３との強固な接着を提供することである。酸化インジウムスズで形成される第１の透明導電酸化層１３は、インジウムを含有するホールエミッタ層３への反射コンタクト層の強固な接着を提供する。その多結晶構造は、良好な光透過性を提供し、デバイスの光学的なパフォーマンスに対する層の影響を最小化する。層の多結晶構造は、また、高い電気伝導率と共に、相対的に厚い層の厚さを提供し、かつ反射コンタクト構造全体にわたって拡がる充分な電流、及びホールエミッタ層３に対する良好な特定のコンタクト抵抗を確保する。代わりに、非晶質酸化アルミニウム亜鉛の第２の透明導電酸化層１４は、第１のＴＣＯ層１３と、アルミニウムからなるミラー層１５との強固な接着を提供する。非晶質材料構造の低い光透過性及び低い電気伝導性により、層の厚さは、第１のＴＣＯよりも実質的に低い値に制限される。
【００３５】
図２ａに示すように、例示的な製造方法は、絶縁基板ウェーハ１７、電子エミッタ層２とホールエミッタ層３との間に挟まれた活性領域４を含む半導体へテロ構造を成長することにより開始する。次に、マスク金属１８は、ヘテロ構造に堆積され、所望のチップサイズ及び形状に応じたフォトリソグラフィによりパターニングされる。ヘテロ構造は、その後、マスク金属層の開口部を通じて、反応性イオンエッチングによりエッチングされて、図２ｂに示すような分離したメサ状層スタック１９を形成する。マスク金属は、エッチング後に除去される。第１の透明導電酸化層１３は、例えば、スパッタリングによりウェーハに堆積され、フォトリソグラフィによりパターニングされて、メサの外側層を除去し、その後、ＴＣＯ多結晶の構造をなすようにウェーハがアニールされる。次に、非晶質構造の他のＴＣＯ層１４、反射金属層１５及び金属耐酸化層７は、それぞれの上部に堆積され、フォトリソグラフィによりパターニングされて、メサの外側の堆積された材料を除去する。
【００３６】
誘電体パッシベーション層２０は、堆積され、フォトリソグラフィによりパターニングされて、以降の処理工程中に堆積される材料からメサの側壁を保護する。また、パッシベーション層も側壁からのリーク電流を低減する。メサ間のトレンチは、レジスト２１を堆積し、かつハードベーキングすることにより、保護されうる。本工程のこの段階における状況は、図２ｃに示される。接着層８及び拡散障壁層１０は、共に金属で形成され、メサの上部に堆積及びパターニングされる。この後、厚い金属層９は、ウェーハの上部に電気めっきにより堆積される。図２ｄに示すように、金属は、ウェーハ全体にわたる連続した膜として堆積する。図２ｅに示すように、この金属層は、次の工程、すなわち、基礎成長基板１７の除去を可能にするサポート構造を形成し、厚い金属層９上にメサ状層構造が位置する。
【００３７】
基礎成長基板を除去した後、電子エミッタ層２の露出した表面は、凹凸がある。チップのｎ側電極は、凹凸のある電子エミッタ面上に金属網として形成される。最後に、メサは、図２ｆに示すように、単一のＬＥＤチップに分離される。
【００３８】
上記の工程の代わりとして、ヘテロ構造を除去して、分離したメサ状層スタック工程を形成する工程が、ｎ側電極形成の後の最後の工程として行われてもよい。
【００３９】
また、一般に、図面を参照しながら上述した実施形態は、単にいくつかの好ましい実施形態であり、本発明を実施可能な全ての取り得る手法を排除するものではないことを留意することが重要である。特に全ての材料について、異なる製造工程で用いられる層の厚さ及び処理は、特許請求の範囲に規定される発明の範囲内で自由に変更可能である。
【図１】
2012529170.tif 000003
【図２ａ】
2012529170.tif 000004
【図２ｂ】
2012529170.tif 000005
【図２ｃ】
2012529170.tif 000006
【図２ｄ】
2012529170.tif 000007
【図２ｅ】
2012529170.tif 000008
【図２ｆ】
2012529170.tif 000009
【国際調査報告】
2012529170.tif 000010
2012529170.tif 000011
2012529170.tif 000012
2012529170.tif 000013