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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-21
(45)【発行日】2024-10-29
(54)【発明の名称】発光ダイオード装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/38 20100101AFI20241022BHJP
H01L 33/42 20100101ALI20241022BHJP
【ＦＩ】
H01L33/38
H01L33/42
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2023526222
(86)(22)【出願日】2021-09-21
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2023-11-15
(86)【国際出願番号】 US2021051172
(87)【国際公開番号】W WO2022093431
(87)【国際公開日】2022-05-05
【審査請求日】2023-06-22
(31)【優先権主張番号】63/107,916
(32)【優先日】2020-10-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】17/193,053
(32)【優先日】2021-03-05
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】500507009
【氏名又は名称】ルミレッズ リミテッド ライアビリティ カンパニー
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(72)【発明者】
【氏名】ディマリア，ジェフリー
(72)【発明者】
【氏名】ヤング，エリック ウィリアム
【審査官】佐藤 美紗子
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－００４５４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０８１４３６３６（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２６０２０３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許第０６７９７９８７（ＵＳ，Ｂ２）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２７０５１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１６／０２８４９３５（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ３３／００ － ３３／６４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置であって、当該ＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサ（mesa）であって、前記半導体層にはＮ型層、活性層、及びＰ型層が含まれる、メサと、
該メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、（ｉ）該パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と、第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、前記第２の厚さは前記第１の厚さよりも小さく且つゼロではない、又は（ｉｉ）前記パターン化した透明導電性酸化物層は、前記第１の厚さを有する前記第１の部分と、前記透明導電性酸化物層を貫通する孔形状の第２の部分とを有する、パターン化した透明導電性酸化物層と、
該パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、該誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、該少なくとも１つのビア開口部は、前記パターン化した透明導電性酸化物の前記第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と、
該誘電体層にあり、且つ前記パターン化した透明導電性酸化物層の前記第１の部分と電気的に連通する接点と、を含み、
前記ビア開口部に隣接する前記誘電体層が前記第２の部分に重なって位置しており、該隣接する誘電体層の厚さが、該誘電体層の両端よりも前記第２の部分において厚くなる、
ＬＥＤ装置。
【請求項2】
前記第１の厚さは、１ｎｍ（ナノメートル）～５００ｎｍの範囲にある、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項3】
前記第１の厚さよりも小さく且つゼロではない前記第２の厚さは、０ｎｍより大きく５００ｎｍ以下の範囲にある、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項4】
前記少なくとも１つのビア開口部は、１μｍ（マイクロメートル）～３０μｍの範囲の幅を有する、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項5】
前記第２の部分は、１μｍ～３０μｍの範囲の幅を有する、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項6】
前記誘電体層は、３００ｎｍより大きい厚さを有する、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項7】
前記パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項8】
前記接点は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び白金（Ｐｔ）のうちの１つ又は複数から選択される材料を含む、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項9】
前記誘電体層は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ニオブ（ＮｂＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）のうちの１つ又は複数を含む、請求項１に記載のＬＥＤ装置。
【請求項10】
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置を製造する製造方法であって、当該製造方法は、半導体表面に透明導電性酸化物層を堆積するステップと、
（ｉ）該透明導電性酸化物層をパターニングして、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有するパターン化した透明導電性酸化物層を形成するステップであって、前記第２の厚さは前記第１の厚さよりも小さく且つゼロではない、ステップ、又は（ｉｉ）前記透明導電性酸化物層をパターニングして、前記第１の厚さを有する前記第１の部分と、前記透明導電性酸化物層を貫通する孔形状の第２の部分とを有するパターン化した透明導電性酸化物層を形成するステップと、
該パターン化した透明導電性酸化物層上に誘電体層を堆積するステップと、
該誘電体層にビア開口部を形成するステップと、
前記誘電体層上及び前記ビア開口部内に接点を形成するステップであって、該接点は前記パターン化した透明導電性酸化物層と電気的に連通する、ステップと、を含み、
前記ビア開口部に隣接する前記誘電体層が前記第２の部分に重なって位置しており、該隣接する誘電体層の厚さが、該誘電体層の両端よりも前記第２の部分において厚くなる、
製造方法。
【請求項11】
前記第１の厚さは１ｎｍ～５００ｎｍの範囲にあり、前記第１の厚さよりも小さく且つゼロではない前記第２の厚さは０ｎｍより大きく～５００ｎｍ以下の範囲にある、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項12】
前記ビア開口部には少なくとも１つの側壁及び底面があり、前記底面には前記パターン化した透明導電性酸化物層の前記第１の部分の上面が含まれる、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項13】
前記第２の部分は、２μｍ～３０μｍの範囲の幅を有する、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項14】
前記パターン化した透明導電性酸化物層をドライエッチング処理及び化学処理のうちの１つ又は複数で処理するステップをさらに含む、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項15】
前記化学処理は、酸素（Ｏ２）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ２）、塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、緩衝酸化物エッチング剤、アンモニア（ＮＨ４）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、及びフォトレジスト剥離用化学物質のうちの１つ又は複数による処理を含む、請求項１４に記載の製造方法。
【請求項16】
前記誘電体層の堆積の前に、前記パターン化した透明導電性酸化物層上にフィルムを堆積するステップをさらに含み、該フィルムは、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）のうちの１つ又は複数を含む、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項17】
前記パターン化した透明導電性酸化物層をアニールするステップをさらに含む、請求項１５に記載の製造方法。
【請求項18】
第２の透明導電性酸化物層を堆積するステップと、該第２の透明導電性酸化物層をパターニングするステップとをさらに含む、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項19】
前記パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む、請求項１０に記載の製造方法。
【請求項20】
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置であって、当該ＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサであって、前記半導体層にはＮ型層、活性層、及びＰ型層が含まれる、メサと、
該メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、（ｉ）該パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、前記第２の厚さは前記第１の厚さよりも小さく且つゼロではない、又は（ｉｉ）前記パターン化した透明導電性酸化物層は、前記第１の厚さを有する前記第１の部分と、前記透明導電性酸化物層を貫通する孔形状の第２の部分とを有しており、前記パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含み、前記第１の厚さは１ｎｍ～１００ｎｍの範囲であり、前記第１の厚さよりも小さく且つゼロではない前記第２の厚さは０ｎｍより大きく５０ｎｍ以下の範囲である、パターン化した透明導電性酸化物層と、
該パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、該誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、該ビア開口部は、前記パターン化した透明導電性酸化物層の前記第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と、
該誘電体層にあり、且つ前記パターン化した透明導電性酸化物層の前記第１の部分と電気的に連通する接点と、を含み、
前記ビア開口部に隣接する前記誘電体層が前記第２の部分に重なって位置しており、該隣接する誘電体層の厚さが、該誘電体層の両端よりも前記第２の部分において厚くなる、
ＬＥＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の実施形態は、概して、発光ダイオード（ＬＥＤ）装置及びその製造方法に関する。より具体的には、実施形態は、パターン化した透明導電性酸化物層を含む発光ダイオード装置を対象とする。
【背景技術】
【0002】
発光ダイオード（ＬＥＤ）は、電流が流れると可視光を発する半導体光源である。ＬＥＤは、Ｐ型半導体とＮ型半導体を組み合わせたものである。ＬＥＤには、通常、ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体が使用される。ＩＩＩ－Ｖ族化合物半導体は、他の半導体を使用した装置に比べて高温でも安定して動作する。ＩＩＩ－Ｖ族化合物は、典型的に、サファイア・アルミニウム酸化物（Ａｌ２Ｏ３）又は炭化ケイ素（ＳｉＣ）で形成した基板に形成される。
【0003】
ウェアラブル装置、ヘッドマウントディスプレイ、及び大面積ディスプレイを含む様々な新たに出現するディスプレイ用途は、横寸法が１００μｍ（マイクロメートル）×１００μｍ未満までの高密度のマイクロＬＥＤ（μＬＥＤ又はｕＬＥＤ）のアレイで構成される小型チップを必要とする。マイクロＬＥＤ（ｕＬＥＤ）は、典型的に、直径又は幅が約５０μｍ以下の寸法を有しており、赤、青、及び緑の波長を含むマイクロＬＥＤを近接して並べてカラーディスプレイの製造に使用される。
【0004】
より効率的な半導体光電子装置の開発への取組みは、低損失の光学材料及びアーキテクチャの採用によって促進されてきた。典型的に、これらの装置では、電気的接触に関連する光学的性能パラメータと電気的性能パラメータとの間にトレードオフが存在しており、通常、電気的特性が向上すると光損失が増大し、その逆も同様である。透明導電性酸化物は、金属接点に対して光損失を比較的少なくしながら、十分な電流拡散及び電気注入を提供できるため、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）は、半導体発光装置の効率を向上させるために研究されている材料の一種である。これらのＴＣＯの開発には、典型的に、所与の用途に必要な光学的及び電気的特性が得られるように、フィルム厚さ及び材料パラメータの最適化が含まれるが、光学的特性と電気的特性との間のトレードオフは依然としてなくならない。従って、光電子特性を向上させたＬＥＤ装置が必要とされている。
【発明の概要】
【0005】
本開示の実施形態は、ＬＥＤ装置及びその製造方法を対象とする。第１の態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）装置に関する。このＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサ（mesa）であって、半導体層はＮ型層、活性層、及びＰ型層を含む、メサと；メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と、第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、第２の厚さは第１の厚さよりも小さい、パターン化した透明導電性酸化物層と；パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、少なくとも１つのビア開口部は、パターン化した透明導電性酸化物の第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と；誘電体層にあり、且つパターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分と電気的に連通する接点と；を含む。
【0006】
本開示の別の態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）装置を製造する製造方法に関する。この製造方法は、半導体表面に透明導電性酸化物層を堆積するステップと；透明導電性酸化物層をパターニングして、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有するパターン化した透明導電性酸化物層を形成するステップと；パターン化した透明導電性酸化物層上に誘電体層を堆積するステップと；誘電体層にビア開口部を形成するステップと；誘電体層上及びビア開口部内に接点を形成するステップであって、接点はパターン化した透明導電性酸化物層と電気的に連通する、ステップと；を含む。
【0007】
本開示の別の態様は、発光ダイオード（ＬＥＤ）装置に関する。このＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサであって、半導体層はＮ型層、活性層、及びＰ型層を含む、メサと；メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、第２の厚さは第１の厚さよりも小さく、パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含み、第１の厚さは約１ｎｍ～約１００ｎｍの範囲であり、第２の厚さは約０ｎｍ～約５０ｎｍの範囲である、パターン化した透明導電性酸化物層と；パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、少なくとも１つのビア開口部は、パターン化した透明導電性酸化物の第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と；誘電体層にあり、且つパターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分と電気的に連通する接点と、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
本開示の上記の特徴を詳細に理解できるように、上記で簡単に要約した本開示のより具体的な説明は、実施形態を参照することによって得ることができ、そのうちのいくつかが添付図面に示される。しかしながら、添付の図面は本開示の典型的な実施形態のみを示しており、従って本開示は他の同様に効果的な実施形態を許容し得るため、本開示の範囲を限定するとみなされるものではないことに留意されたい。本明細書に記載の実施形態は、添付図面の図において限定ではなく例として示しており、同様の参照符号は同様の要素を示している。
【図1】従来技術によるＬＥＤ装置の断面図である。
【図2】１つ又は複数の実施形態によるＬＥＤ装置の断面図である。
【図3】１つ又は複数の実施形態によるＬＥＤ装置の断面図である。
【図4A】１つ又は複数の実施形態による電流マップを示す図である。
【図4B】１つ又は複数の実施形態による電流マップを示す図である。
【図4C】１つ又は複数の実施形態による電流マップを示す図である。
【図4D】１つ又は複数の実施形態による電流マップを示す図である。
【図4E】１つ又は複数の実施形態による電流マップを示す図である。
【図4F】１つ又は複数の実施形態による電流マップを示す図である。
【図5】１つ又は複数の実施形態による方法のプロセスフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
理解を容易にするために、可能であれば、各図に共通する同一の要素を示すために同一の参照符号を使用している。図は一定の縮尺で描いていない。例えば、メサの高さ及び幅は、一定の縮尺で描いていない。
【0010】
本開示のいくつかの例示的な実施形態を説明する前に、本開示が以下の説明に記載した構造又は処理ステップの詳細に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実践又は実施することができる。
【0011】
１つ又は複数の実施形態に従って本明細書で使用する「基板」という用語は、プロセスが作用する表面又は表面の一部を有する、中間又は最終の構造を指す。さらに、いくつかの実施形態における基板への言及は、文脈が明確に別段の指示をしない限り、基板の一部のみを指すこともある。さらに、いくつかの実施形態による基板上への堆積の言及には、裸の基板上、或いは１つ又は複数のフィルム、特徴もしくは材料がその上に堆積又は形成された基板上への堆積が含まれる。
【0012】
１つ又は複数の実施形態において、「基板」は、製造プロセス中にフィルム処理が実行される任意の基板又は基板上に形成された材料表面を意味する。例示的な実施形態では、処理が実行される基板表面には、用途に応じて、シリコン、酸化ケイ素、シリコン・オン・インシュレータ（ＳＯＩ）、歪みシリコン、アモルファスシリコン、ドープシリコン、炭素ドープ酸化ケイ素、ゲルマニウム、ガリウムヒ素、ガラス、サファイア等の材料、及び金属、金属窒化物、ＩＩＩ族窒化物（例えば、ＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮ及び合金）、金属合金、及び他の導電性材料等の他の任意の適切な材料が含まれる。基板には、発光ダイオード（ＬＥＤ）装置が含まれるが、これに限定されない。いくつかの実施形態における基板は、基板表面を研磨、エッチング、還元、酸化、水酸化、アニール、ＵＶ硬化、電子ビーム硬化及び／又はベーキングするための前処理プロセスに曝される。基板自体の表面上での直接的なフィルム処理に加えて、いくつかの実施形態では、開示するフィルム処理ステップのいずれも、基板に形成された下層でも実行され、「基板表面」という用語は、文脈が示すように、下層等を含むことを意図する。こうして、例えば、フィルム／層又は部分的なフィルム／層が基板表面上に堆積されている場合に、新たに堆積したフィルム／層の露出表面が基板表面となる。
【0013】
用語「ウェハ」及び「基板」は、本開示では交換可能に使用される。こうして、本明細書で使用する場合に、ウェハは、本明細書で説明するＬＥＤ装置を形成するための基板として機能する。
【0014】
本明細書に記載する実施形態は、ＬＥＤ装置及びＬＥＤ装置を形成するための方法について説明する。特に、本開示は、ＬＥＤにおける発光の効率を高めるための透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の横方向のパターニングについて説明する。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層を薄くすると、露出領域の抵抗率が増大し、材料を通る光路の減少により発光装置における光吸収が減少する。１つ又は複数の実施形態では、この効果を利用して、効率が低電流密度に関連した非放射再結合によって支配される装置の領域のキャリア密度を増大させ、効率が高電流密度に関連した非放射再結合によって支配される装置の領域のキャリア密度を減少させることができ、エッチング損傷が発生した側壁領域等、非放射再結合が支配的であると知られている領域からキャリアを遠ざける（screen away from）。多くの場合に、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の減少によって生じる順方向電圧の上昇は、内部量子効率（ＩＱＥ）及び光効率の増大によって相殺される。
【0015】
１つ又は複数の実施形態の透明導電性酸化物層には、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、亜鉛ドープ酸化スズが含まれるが、これらに限定されない。
【0016】
透明導電性酸化物層の横方向のパターニングは、いくつかの実施形態をとることができる。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層は、特定の領域に部分的又は完全に存在しなくてもよい。１つ又は複数の実施形態の改質領域（modified regions）は、周期的な間隔、又はｅＶｉａ間隔と同様の間隔で配置することができる。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層の改質領域は、電流密度の高い領域から電流密度の低い領域に電流を強制的に流すために不均一に配置する、例えば金属エッジ接点（存在する場合）又は金属の通電ビア（ホール注入又は電気注入）から離れた透明導電性酸化物層の領域に電流を強制的に流すために、ダイのエッジ又はｎＶｉａの近くに配置することもできる。
【0017】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層は、物理蒸着プロセス（電子ビーム、イオンアシスト電子ビーム、熱蒸着、及びＤＣ及びＲＦスパッタリング等）、化学気相成長プロセス（ＰＥＣＶＤ）、原子層堆積（ＡＬＤ）プロセス、又はエピタキシャル成長（ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥ）を使用してｎ型又はｐ型半導体表面に堆積することができる。１つ又は複数の実施形態では、堆積は、サンプル表面のパターニングの前又は後に起こり、所望のパターンを達成するためにエッチング処理又はリフトオフ処理を受けることになる。１つ又は複数の実施形態では、エッチング処理が含まれる場合に、透明導電性酸化物層は、反応性イオン、誘導結合プラズマ、及びイオンビームエッチング等の標準的なドライエッチング処理を使用してエッチングすることができる。エッチングガスとしては、アルゴン（Ａｒ２）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２）、塩素（Ｃｌ２）、及び三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）等、及びそれらの組合せが挙げられる。１つ又は複数の実施形態では、エッチングマスクには、フォトリソグラフィポリマー、並びに金属及び誘電体のハードマスクが含まれる。
【0018】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層は、反応性又は非反応性エッチング方法（ＩＣＰ、及びＲＩＥ等）、及び様々な反応性ガス（酸素（Ｏ２）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２））、及び／又は非反応性ガス（アルゴン（Ａｒ２））の任意の組合せを含む化学物質を利用できるドライエッチング処理、様々な化学物質（塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、ＢＯＥ、アンモニウム：過酸化水素（ＮＨ４：Ｈ２Ｏ２）、塩酸：過酸化水素（ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２）、及び他のフォトレジスト剥離化学物質）の任意の組合せを含むウェット化学処理を含むが、これに限定されない表面処理によって改質することができる。
【0019】
１つ又は複数の実施形態では、処理は、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の表面を不動態化する又はその表面の電気的又は光学的特性を改良するための表面処理の後に、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び／又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）フィルムの堆積を含むこともできる。透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層は、薄フィルム堆積後に熱アニールしてもしなくてもよい。１つ又は複数の実施形態では、堆積した薄フィルムを、ドライ又はウェットエッチング処理で部分的又は完全に除去して、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の表面を再露出させることができる。
【0020】
１つ又は複数の実施形態では、２つ以上の追加の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層を積み重ねることができ、これらの層を後で部分的又は全体的にパターン化することもできる。パターニングは、追加の層を堆積する前又は後に行ってもよい。
【0021】
図１は、従来技術によるＬＥＤ装置の断面図である。図１は、従来技術のＬＥＤ内部の電流拡散及び光生成分布を示す。図１を参照すると、半導体層１０２が基板（図示せず）上に成長される。透明導電性酸化物層１０６が、半導体層１０２の上面にある。誘電体層１０８が、透明導電性酸化物層１０６上にある。誘電体層は、少なくとも１つの開口部１１４を有する。開口部１１４は、ｅＶｉａと呼ばれ得る。接点金属１１０は、誘電体層１０８の上面にあり、開口部１１４を充填する。従来技術によれば、電流は、開口部１１４を通って透明導電性酸化物層１０６に流れ、そこで横方向に広がる。次に、光は、半導体層１０２の生成領域１０４内で生成され、透明導電性酸化物層１０６の吸収領域１１２で吸収され得る。
【0022】
図１を参照すると、電気接点の役割は、金属１１０であれ、透明導電性酸化物層１０６であれ、光及び非放射再結合損失を最小限に抑えながら、発光装置の半導体層１０２の活性領域に電流を効率的に注入することである。有限の接触面積、及び接点と半導体と間のキャリア移動度間の大きな不一致等の装置固有の詳細により、半導体全体に広がる横方向電流が不均一になる可能性がある。不均一なキャリア注入は、半導体発光装置の機能にとって有利ではない可能性がある。
【0023】
従って、１つ又は複数の実施形態は、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層を薄化又は局所的に除去したＬＥＤ装置を有利に提供する。他の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の電気的特性は、化学処理によって有利に変更される。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層を局所的に除去又は薄くすることによって、或いは透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の電気的特性を化学的に変更することによって、所与の用途のための装置性能を最適化するために所望の電気的及び光学的特性を得ることができる。
【0024】
１つ又は複数の実施形態の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層は、発光ダイオード及びダイオードレーザの電気効率及び光学効率を高めるために使用することができる。いくつかの実施形態では、標準的なＬＥＤダイの場合のように、高い電流動作及び高い内部量子効率を必要とするアプリケーションは、１つ又は複数の実施形態の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層に特に適している。これらの場合に、発光領域全体を完全に利用することが有利であるが、接点の導電性、１つ又は複数の実施形態の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層、及び半導体の間のトレードオフにより、発光領域の面積が十分に利用されない場合があり、それによって、それらは、内部量子効率（ＩＱＥ）のピーク以下で動作するようになる。１つ又は複数の実施形態によれば、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の横方向パターニングは、ピーク内部量子効率近くでは動作しないキャリア密度の高い装置領域へのキャリア注入を低減し、電流密度が低い十分に利用されていない領域にキャリアを強制的に押し込むことができ、全体的なＩＱＥが向上する効果がある。全体的な透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の抵抗の増大によって順方向電圧が高くなる可能性があるが、これは、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層の厚さ又は面積の減少による光損失の低下によって相殺することができる。１つ又は複数の実施形態では、パターニングは、低い電圧周波数（Ｖｆ）を維持しながら光損失を低減するような方法で行うことができる。
【0025】
他の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層は、低電流動作及び高い内部量子効率を必要とする用途に使用することができる。このような用途では、注入される電流が電源によって制限される場合や、装置が装置の寿命を長くするために低電力動作が必要になる場合がある。後者の場合に、そのような装置からの熱の抽出は、サイズ又はパッケージングの制約により制限される可能性がある。このような場合に、ＬＥＤは、ショックレー・リード・ホール（Shockley Read Hall）再結合等の非放射再結合プロセスが支配的な低電流領域で動作している可能性がある。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層及び／又は金属接点の横方向パターニングは、所与の注入電流に対する電流密度を増大させて、そのような装置の内部量子効率を高めることができ、それによってトラップ状態の再結合が放射再結合によって起こり、装置はピークＩＱＥに近い値で動作する。
【0026】
いくつかの実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層は、高い内部量子効率を必要とするが、非放射再結合が多い既知の領域を有する用途に使用することができる。一例として、側壁にエッチング損傷があり、ダイオードの横面積に比べて側壁面積が大きいマイクロＬＥＤ（μＬＥＤ）の場合が挙げられる。これらの側壁での非放射再結合は、ＬＥＤの中心よりも多くなり、内部量子効率に悪影響を及ぼす。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層／接点がこれらの領域から除去されるか、又はその抵抗率がこれらの領域で増大するようにパターニングすることによって、これらの低効率領域へのキャリア注入（及びキャリア相互作用）を低減又は排除することによって、内部量子効率を改善することができる。
【0027】
図２は、１つ又は複数の実施形態によるＬＥＤ装置の断面図である。図２を参照すると、半導体層２０２が基板（図示せず）上に成長される。半導体層２０２は、エピタキシャル層、ＩＩＩ族窒化物層、又はエピタキシャルＩＩＩ族窒化物層を含んでもよい。１つ又は複数の実施形態では、半導体層は、少なくとも１μｍの厚さを有するエピタキシャル半導体層である。
【0028】
基板は、当業者に既知の任意の基板であってよい。１つ又は複数の実施形態では、基板は、サファイア、炭化ケイ素、シリコン（Ｓｉ）、石英、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及びスピネル等のうちの１つ又は複数を含む。１つ又は複数の実施形態では、基板は、エピ層の成長前にパターン化されない。こうして、いくつかの実施形態では、基板は、パターン化されておらず、平坦又は実質的に平坦であると見なすことができる。他の実施形態では、基板は、パターン化され、例えばパターン化したサファイア基板（ＰＳＳ）である。
【0029】
１つ又は複数の実施形態では、半導体層２０２は、ＩＩＩ族窒化物材料を含み、特定の実施形態では、エピタキシャルＩＩＩ族窒化物材料を含む。いくつかの実施形態では、ＩＩＩ族窒化物材料は、ガリウム（Ｇａ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びインジウム（Ｉｎ）のうちの１つ又は複数を含む。こうして、いくつかの実施形態では、半導体層２０２は、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）、窒化インジウムアルミニウム（ＩｎＡｌＮ）、及び窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＩｎＧａＮ）等のうちの１つ又は複数を含む。１つ又は複数の特定の実施形態では、半導体層１０２は、Ｐ型層、活性領域、及びＮ型層を含む。特定の実施形態では、ＬＥＤのＮ型層及びＰ型層は、ｎドープ及びｐドープのＧａＮを含む。
【0030】
１つ又は複数の実施形態では、ＬＥＤを形成するＩＩＩ族窒化物材料の層は、スパッタ堆積、原子層堆積（ＡＬＤ）、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、プラズマ強化原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）、及びプラズマ強化化学気相成長（ＰＥＣＶＤ）のうちの１つ又は複数によって堆積される。他の実施形態では、基板は、ＬＥＤ装置層をエピタキシして半導体層２０２を成長させるための有機金属気相エピタキシ（ＭＯＶＰＥ）反応器内に配置される。
【0031】
本明細書で使用する「スパッタ堆積」は、スパッタリングによる薄フィルム堆積の物理蒸着（ＰＶＤ）方法を指す。スパッタ堆積では、材料、例えばＩＩＩ族窒化物は、ソースであるターゲットから基板上に放出される。この技術は、ソース材料であるターゲットへのイオン衝撃に基づいている。イオン衝撃では、純粋に物理的なプロセス、つまりターゲット材料のスパッタリングにより蒸気が発生する。
【0032】
本明細書の一部の実施形態に従って使用する場合に、「原子層堆積」（ＡＬＤ）又は「周期堆積」は、基板表面上に薄フィルムを堆積するために使用される気相技術を指す。ＡＬＤのプロセスでは、基板の表面又は基板の一部を交互の前駆体、つまり２つ以上の反応性化合物に曝露して、基板表面に材料の層を堆積する。基板が交互の前駆体に曝露されるときに、前駆体は順次又は同時に導入される。前駆体は処理チャンバの反応ゾーンに導入され、基板又は基板の一部が前駆体に別々に曝露される。
【0033】
いくつかの実施形態に従って本明細書で使用する場合に、「化学蒸着」は、基板表面上の化学物質の分解によって材料のフィルムが気相から蒸着されるプロセスを指す。ＣＶＤでは、基板表面は、前駆体及び／又は共試薬に同時又は実質的に同時に暴露される。本明細書で使用する場合に、「実質的に同時に」とは、共流、又は前駆体の露光の大部分が重複する場合のいずれかを指す。
【0034】
いくつかの実施形態に従って本明細書で使用する場合に、「プラズマ強化原子層堆積（ＰＥＡＬＤ）」は、基板上に薄フィルムを堆積するための技術を指す。熱ＡＬＤ処理と比較したＰＥＡＬＤ処理のいくつかの例では、材料は、同じ化学前駆体から形成されるが、より高い堆積速度及びより低い温度で形成され得る。ＰＥＡＬＤ処理では、一般に、反応ガス及び反応プラズマが、チャンバ内に基板がある処理チャンバに順次導入される。第１の反応ガスは、処理チャンバ内でパルス的に送られ、基板表面に吸着される。その後、反応プラズマは、処理チャンバ内にパルス的に送られ、第１の反応ガスと反応して堆積材料、例えば基板上の薄フィルムを形成する。熱ＡＬＤ処理と同様に、各反応物の供給の間にパージステップを実行してもよい。
【0035】
１つ又は複数の実施形態に従って本明細書で使用する場合に、「プラズマ化学蒸着（ＰＥＣＶＤ）」は、基板上に薄フィルムを堆積するための技術を指す。ＰＥＣＶＤ処理では、キャリアガスに同伴された気相ＩＩＩ族窒化物材料又は液相ＩＩＩ族窒化物材料の蒸気等、気相又は液相のソース材料が、ＰＥＣＶＤチャンバ内に導入される。プラズマ開始ガスもチャンバ内に導入される。チャンバ内でプラズマが生成されると、励起されたラジカルが生成される。励起されたラジカルは、チャンバ内に位置付けされた基板の表面に化学的に結合し、その上に所望のフィルムを形成する。
【0036】
１つ又は複数の実施形態では、半導体層２０２は、未ドープのＩＩＩ族窒化物材料とドープ済みＩＩＩ族窒化物材料とのスタックを含む。ＩＩＩ族窒化物材料は、Ｐ型又はＮ型のＩＩＩ族窒化物材料が必要かどうかに応じて、シリコン（Ｓｉ）、酸素（Ｏ）、ホウ素（Ｂ）、リン（Ｐ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、マンガン（Ｍｎ）、又はマグネシウム（Ｍｇ）のうちの１つ又は複数をドープすることができる。特定の実施形態では、半導体層２０２は、Ｎ型層、活性層、及びＰ型層を含む。
【0037】
１つ又は複数の実施形態では、半導体層２０２は、約１μｍ～約１０μの範囲の結合厚さを含み、この範囲は、約１μｍ～約９μｍ、１μｍ～約８μｍ、１μｍ～約７μｍ、１μｍ～約６μｍ、１μｍ～約５μｍ、１μｍ～約４μｍ、１μｍ～約３μｍ、２μｍ～約１０μｍの範囲を含み、約２μｍ～約９μｍ、２μｍ～約８μｍ、２μｍ～約７μｍ、２μｍ～約６μｍ、２μｍ～約５μｍ、２μｍ～約４μｍ、２μｍ～約３μｍ、３μｍ～約１０μｍ、３μｍ～約９μｍ、３μｍ～約８μｍ、３μｍ～約７μｍ、３μｍ～約６μｍ、３μｍ～約５μｍ、３μｍ～約４μｍ、４μｍ～約１０μｍ、４μｍ～約９μｍ、４μｍ～約８μｍ、４μｍ～約７μｍ、４μｍ～約６μｍ、４μｍ～約５μｍ、５μｍ～約１０μｍ、５μｍ～約９μｍ、５μｍ～約８μｍ、５μｍ～約７μｍ、５μｍ～約６μｍ、６μｍ～約１０μｍ、６μｍ～約９μｍ、６μｍ～約８μｍ、６μｍ～約７μｍ、７μｍ～約１０μｍ、７μｍ～約９μｍ、又は７μｍ～約８μｍの範囲を含む。
【0038】
いくつかの実施形態では、図示していないが、半導体層２０２をエッチングして、メサが形成される。メサは、上面と少なくとも１つの側壁とを有することができる。少なくとも１つの側壁は、底面を有するトレンチを規定することができる。１つ又は複数の実施形態では、トレンチは、メサを形成する半導体層２０２の上面から約０．５μｍ～約２μｍの範囲の深さを有する。
【0039】
図２を参照すると、透明導電性酸化物層２０６は、半導体層２０２の上面にある。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層２０６はメサの上面にあり、メサは半導体層２０２を含む。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層２０６はパターン化される。本明細書で使用する場合に、「パターン化した」という用語は、表面の特徴密度を高めることを指す。
【0040】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層２０６は、ある領域で薄化又は除去される。いくつかの実施形態では、透明導電性酸化物層２０６は、低電流密度領域でより薄化されるか、又は部分的に除去され、こうして、薄化した領域での光損失が低減される。他の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層２０６の電気的特性は、化学処理によって変更される。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層２０６は、第１の厚さｔ１を有する第１の部分２１６と、第２の厚さｔ２を有する第２の部分２１２とを有する。１つ又は複数の実施形態では、第２の厚さｔ２は第１の厚さｔ１より小さい。
【0041】
１つ又は複数の実施形態では、第１の厚さｔ１は、約１ｎｍ～約５００ｎｍの範囲であり、この範囲は、約５ｎｍ～約５００ｎｍの範囲、約１０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲、約１０ｎｍ～約４００ｎｍの範囲、約１００ｎｍ～約５００ｎｍの範囲の範囲を含む。
【0042】
１つ又は複数の実施形態では、第２の厚さｔ２は、約０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲であり、この範囲は、約０ｎｍ～約４００ｎｍの範囲、約０ｎｍ～約３００ｎｍの範囲、約０ｎｍ～約２００ｎｍの範囲、約０ｎｍ～約１００ｎｍの範囲、及び約０ｎｍ～約５０ｎｍの範囲を含む。いくつかの実施形態では、第２の部分２１２は、約１μｍ～約３０μｍの範囲、又は約１μｍ～約２５μｍの範囲、又は約１μｍ～２０μｍの範囲の幅を有する。いくつかの実施形態では、第２の部分２１２の幅は、開口部２１４の幅（すなわち、ｅＶｉａの幅）に等しい。
【0043】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層２０６は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む。
【0044】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層２０６は、化学的又は物理的に改質することができる。いくつかの実施形態では、そのような化学的及び物理的改質技術には、反応性又は非反応性エッチング方法（例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等）及び（様々な活性酸素（Ｏ２）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２）及び／又は非反応性（アルゴン（Ａｒ２））ガスの任意の組合せを含む）化学物質を利用できるドライエッチング処理等、様々な化学物質（塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、ＢＯＥ、アンモニウム：過酸化水素（ＮＨ４：Ｈ２Ｏ２）、塩酸：過酸化水素（ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２）、及び他のフォトレジスト剥離化学物質）の任意の組合せを含むウェット化学処理等の処理が含まれる。
【0045】
１つ又は複数の実施形態では、処理は、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）表面を不動態化する又はその表面の電気的又は光学的特性を改良するための表面処理の後に、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）フィルムの堆積を含むこともできる。透明導電性酸化物（ＴＣＯ）は、薄フィルム堆積後に熱アニールしてもしなくてもよい。薄フィルムの堆積を、ドライ又はウェットエッチング処理で部分的又は完全に除去して、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）表面を再露出させることができる。
【0046】
１つ又は複数の実施形態では、誘電体層２０８が透明導電性酸化物層２０６上にある。誘電体層２０８は少なくとも１つの開口部２１４を有する。いくつかの実施形態では、開口部２１４はｅＶｉａと呼ばれ得る。１つ又は複数の実施形態では、開口部２１４は、約１μｍ～約３０μｍの範囲、又は約１μｍ～約２５μｍの範囲、又は約１μｍ～約２０μｍの範囲の幅を有する。
【0047】
１つ又は複数の実施形態では、誘電体層は、約３００ｎｍより大きい、又は約５００ｎｍより大きい、又は約１０００ｎｍより大きい厚さを有する。本明細書で使用する場合に、「誘電体」という用語は、印加した電場によって分極され得る電気絶縁体材料を指す。１つ又は複数の実施形態では、誘電性材料は、当業者に既知の任意の適切な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、誘電性材料は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ニオブ（ＮｂＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、及びハフニウムドープ二酸化ケイ素（ＨｆＳｉＯｘ）のうちの１つ又は複数を含む。「酸化ケイ素」という用語は誘電体層２０８を説明するために使用することがあるが、当業者であれば、本開示が特定の化学量論に限定されないことを認識するだろう。例えば、「酸化ケイ素」及び「二酸化ケイ素」という用語は両方とも、任意の適切な化学量論比でケイ素原子及び酸素原子を有する材料を記述するために使用され得る。
【0048】
１つ又は複数の実施形態では、接点金属２１０が、誘電体層２０６の上面にあり、開口部２１４を充填する。１つ又は複数の実施形態では、接点金属２１０は、当業者に既知の任意の適切な材料を含むことができる。１つ又は複数の実施形態では、接点金属２１０は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、及びパラジウム（Ｐｄ）のうちの１つ又は複数から選択されるｐ接点材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の金属を接着促進剤としてｐ接点に少量添加することができる。このような接着促進剤には、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、及びクロム（Ｃｒ）のうちの１つ又は複数が含まれるが、これらに限定されない。他の実施形態では、限定するものではないが、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）をｐ接点材料として使用することができる。他の実施形態では、接点金属２１０は、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）のうちの１つ又は複数から選択されるｎ接点材料を含む。１つ又は複数の実施形態では、接触金属２１０は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び白金（Ｐｔ）のうちの１つ又は複数から選択される材料を含む。
【0049】
１つ又は複数の実施形態では、電流が、開口部２１４を通って流れ、第２の部分２１２が薄いため、吸収されることなく透明導電性酸化物層２０６を通過する。１つ又は複数の実施形態では、次に、光が、半導体層２０２の生成領域２０４で生成される。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層２０６の第２の部分２１２において光損失が低減される。
【0050】
図３を参照すると、透明導電性酸化物層３０６は、半導体層３０２の上面にある。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層３０６はメサの上面にあり、メサは半導体層３０２を含む。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層３０６は、パターン化される。
【0051】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層３０６は、ある領域で除去される。いくつかの実施形態では、透明導電性酸化物層３０６は、低電流密度領域から完全に除去され、こうして、除去した領域における光損失がなくなる。他の実施形態では、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層３０６の電気的特性は、化学処理によって変更される。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層３０６は、厚さｔ３を有する第１の部分３１６と、第２の部分３１２とを有する。１つ又は複数の実施形態では、第２の部分３１２は、透明導電性層酸化物（ＴＣＯ）層３０６が存在しないギャップ又は領域を含む。従って、いくつかの実施形態では、誘電体層３０８は、半導体層３０２の上面と接触している。
【0052】
１つ又は複数の実施形態では、厚さｔ３は、約１ｎｍ～約５００ｎｍの範囲であり、この範囲は、約５ｎｍ～約５００ｎｍの範囲、約１０ｎｍ～約５００ｎｍ、約１０ｎｍ～約４００ｎｍの範囲、約１００ｎｍ～約５００ｎｍの範囲の範囲を含む。
【0053】
いくつかの実施形態では、第２の部分３１２（すなわちギャップ）は、約１μｍ～約３０μｍの範囲、又は約１μｍ～約２５μｍの範囲、又は約１μｍ～約２０μｍの範囲の幅を有する。いくつかの実施形態では、第２の部分２１２の幅は、開口部３１４の幅（すなわち、ｅＶｉａの幅）に等しい。
【0054】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層３０６は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む。
【0055】
１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層３０６は、化学的又は物理的に改質することができる。いくつかの実施形態では、そのような化学的及び物理的改質技術には、反応性又は非反応性エッチング方法（例えば、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）、及び反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等）及び（様々な活性酸素（Ｏ２）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２）及び／又は非反応性（アルゴン（Ａｒ２）ガスの任意の組合せを含む）化学物質を利用できるドライエッチング処理等、様々な化学物質（塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、ＢＯＥ、アンモニウム：過酸化水素（ＮＨ４：Ｈ２Ｏ２）、塩酸：過酸化水素（ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２）、及び他のフォトレジスト化学物質）の組合せを含むウェット化学処理等の処理が含まれる。
【0056】
１つ又は複数の実施形態では、処理は、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）表面を不動態化する又はその表面の電気的又は光学的特性を改良するための表面処理の後に、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）フィルムの堆積を含むこともできる。透明導電性酸化物（ＴＣＯ）は、薄フィルム堆積後に熱アニールしてもしなくてもよい。薄フィルムの堆積を、ドライ又はウェットエッチング処理で部分的又は完全に除去して、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）表面を再露出させることができる。
【0057】
１つ又は複数の実施形態では、誘電体層３０８は、透明導電性酸化物層３０６上にある。誘電体層３０８は、少なくとも１つの開口部３１４を有する。いくつかの実施形態では、開口部３１４はｅＶｉａと呼ばれ得る。１つ又は複数の実施形態では、開口部３１４は、約１μｍ～約３０μｍの範囲、又は約１μｍ～約２５μｍの範囲、又は約１μｍ～約２０μｍの範囲の幅を有する。
【0058】
１つ又は複数の実施形態では、誘電体層３０８は、約３００ｎｍより大きい、又は約５００ｎｍより大きい、又は約１０００ｎｍより大きい厚さを有する。１つ又は複数の実施形態では、誘電体層３０８は、当業者に既知の任意の適切な材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、誘電体層３０８は、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ニオブ（ＮｂＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、酸化ハフニウム（ＨｆＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、ハフニウムドープ二酸化ケイ素（ＨｆＳｉＯｘ）のうちの１つ又は複数を含む。
【0059】
１つ又は複数の実施形態では、接点金属３１０が、誘電体層３０８の上面にあり、開口部３１４を充填する。１つ又は複数の実施形態では、接点金属３１０は、当業者に既知の任意の適切な材料を含むことができる。１つ又は複数の実施形態では、接点金属３１０は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、及びパラジウム（Ｐｄ）のうちの１つ又は複数から選択されるｐ接点材料を含む。いくつかの実施形態では、追加の金属を接着促進剤としてｐ接点に少量添加することができる。このような接着促進剤には、ニッケル（Ｎｉ）、チタン（Ｔｉ）、及びクロム（Ｃｒ）のうちの１つ又は複数が含まれるが、これらに限定されない。他の実施形態では、限定するものではないが、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）をｐ接点材料として使用することができる。他の実施形態では、接点金属３１０は、銅（Ｃｕ）及びアルミニウム（Ａｌ）のうちの１つ又は複数から選択されるｎ接点材料を含む。１つ又は複数の実施形態では、接触金属３１０は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及び白金（Ｐｔ）のうちの１つ又は複数から選択される材料を含む。
【0060】
１つ又は複数の実施形態では、電流が、開口部３１４を通って流れ、第２の部分３１２がないため、吸収されることなく透明導電性酸化物層３０６を通過する。１つ又は複数の実施形態では、次に、光が、半導体層３０２の複数の生成領域３０４ａ、３０４ｂで生成される。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物層３０６が第２の部分３１２において除去され／存在しないため、透明導電性酸化物層３０６の第２の部分３１２において光損失がなくなる。
【0061】
図４Ａ～図４Ｆは、１つ又は複数の実施形態による電流マップを示す。図４Ａを参照すると、装置４００は、１つ又は複数のＮ型接点４０２及び１つ又は複数のＰ型接点４０４、並びに最適でない低電流領域４０６及び最適でない高電流領域４０８を有する。本明細書で使用する場合に、「最適でない」という用語は、最大値に近くない値を有するローカル（local）ＩＱＥを指す。ＩＱＥ値は、下にある発光領域に注入される局所的電流密度に依存し、これはＴＣＯ電流密度と強く相関する。最大ＩＱＥは、典型的に、ある中程度の電流密度で発生し、電流密度が低くなるほど、また高くなると減少する。１つ又は複数の実施形態のパターン化した透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層を使用する場合に、高電流領域及び低電流領域が、ＩＱＥが最大化される中程度の電流領域になるように電流領域を変調することができる。
【0062】
例えば、図４Ｂを参照すると、最適な中程度の電流領域４１０と透明導電性酸化物改質領域４１２とが存在し得る。透明導電性酸化物改質領域４１２は、還元されるか、除去されるか、又は化学的改質によってより低い導電率及びより低い光吸収を有する透明導電性酸化物層を有し得る。これは、発光領域の同じ電気特性及びＩＱＥ特性を維持しながら、除去又は改質したＴＣＯの量に関連する光損失を低減する効果があり、それにより装置効率が向上する。
【0063】
図４Ｃを参照すると、最適な中程度の電流領域４１４と最適でない低電流領域４１６とが存在し得る。１つ又は複数の実施形態のパターン化した透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層を使用するときに、図４Ｄを参照すると、最適な電流密度の透明導電性酸化物（ＴＣＯ）領域４１８とパターン化した透明領域４２０とが存在する。この例では、ＴＣＯ層を主に改質して、装置の電気的性能への影響又は発光領域のＩＱＥへの影響を最小限に抑えながら、改質したＴＣＯに関連する光損失を低減する。
【0064】
図４Ｅ及び図４Ｆを参照すると、界面４２０におけるキャリア相互作用により量子効率が低下しており、領域４２２は低効率領域である。１つ又は複数の実施形態のパターン化した透明導電性酸化物（ＴＣＯ）層を使用するときに、図４Ｆを参照すると、キャリア相互作用が生じないパターン化した透明導電性酸化物（ＴＣＯ）領域４２４が存在する。これは、キャリアがこの領域と相互作用するのを防ぐことにより装置全体の効率を向上させ、ＴＣＯの除去量に関連する光損失を低減する効果がある。
【0065】
図５は、１つ又は複数の実施形態によるＬＥＤ装置を製造する製造方法のプロセスフロー図を示す。１つ又は複数の実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤ）装置を製造する製造方法は、半導体層を基板に堆積又は成長させる動作５０２で始まる。動作５０４では、上面及び少なくとも１つの側壁を有する少なくとも１つのメサを形成するために半導体層がエッチングされる。いくつかの実施形態では、側壁は、深さ及び底面を有するトレンチを規定することができる。動作５０６では、透明導電性酸化物層が半導体表面に堆積される。１つ又は複数の実施形態では、動作５０８では、透明導電性酸化物層をパターン化して、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有するパターン化した透明導電性層を形成する。１つ又は複数の実施形態では、第１の厚さは約１ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にあり、第２の厚さは約０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にある。
【0066】
動作５１０では、パターン化した透明導電層に誘電体層が堆積される。動作５１２では、誘電体層にビア開口部が形成される。１つ又は複数の実施形態では、ビア開口部には少なくとも１つの側壁及び底面があり、底面は、パターン化した透明導電層の第１の部分の上面を含む。１つ又は複数の実施形態では、透明導電性酸化物の第２の部分は、約２μｍ～約３０μｍの範囲の幅を有する。
【0067】
動作５１４では、接点が、誘電体層上及びビア開口部内に形成される。１つ又は複数の実施形態では、接点は、パターン化した透明導電性酸化物層と電気的に連通している。
【0068】
いくつかの実施形態では、方法５００は、パターン化した透明導電性酸化物層をドライエッチング処理及び化学処理のうちの１つ又は複数で処理するステップをさらに含む。１つ又は複数の実施形態では、化学処理は、酸素（Ｏ２）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ２）、塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、緩衝酸化物エッチング剤、アンモニア（ＮＨ４）、過酸化水素
（Ｈ２Ｏ２）、及びフォトレジスト剥離用化学物質のうちの１つ又は複数を用いた処理を含む。
（Ｈ２Ｏ２）、及びフォトレジスト剥離用化学物質のうちの１つ又は複数を用いた処理を含む。
【0069】
１つ又は複数の実施形態では、方法５００は、誘電体層の堆積前に、パターン化した透明導電性酸化物層上にフィルムを堆積するステップをさらに含み、フィルムは、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、及び酸化亜鉛（ＺｎＯ）のうちの１つ又は複数を含む。いくつかの実施形態では、パターン化した透明導電性酸化物層をアニールしてもよい。他の実施形態では、第２の透明導電性酸化物層が透明導電性酸化物層上に堆積され、第２の透明導電性酸化物層がパターン化される。
【0070】
本開示の別の態様は、電子システムに関する。１つ又は複数の実施形態では、電子システムは、本明細書に記載のＬＥＤ装置及びアレイと、１つ又は複数のｐ接点層に独立した電圧を供給するように構成されたドライバ回路とを含む。１つ又は複数の実施形態では、電子システムは、ＬＥＤベースの照明器具、発光ストリップ、発光シート、光学ディスプレイ、及びマイクロＬＥＤディスプレイから構成されるグループから選択される。
【0071】
実施形態
様々な実施形態を以下に列挙する。以下に列挙する実施形態は、本発明の範囲に従って全ての態様及び他の実施形態と組み合わせることができることが理解されよう。
様々な実施形態を以下に列挙する。以下に列挙する実施形態は、本発明の範囲に従って全ての態様及び他の実施形態と組み合わせることができることが理解されよう。
【0072】
実施形態（ａ）
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置であって、このＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサであって、半導体層はＮ型層、活性層、及びＰ型層を含む、メサと；メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と、第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、第２の厚さは第１の厚さよりも小さい、パターン化した透明導電性酸化物層と；パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、少なくとも１つのビア開口部は、パターン化した透明導電性酸化物の第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と；誘電体層にあり、パターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分と電気的に連通する接点と；を含む。
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置であって、このＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサであって、半導体層はＮ型層、活性層、及びＰ型層を含む、メサと；メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と、第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、第２の厚さは第１の厚さよりも小さい、パターン化した透明導電性酸化物層と；パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、少なくとも１つのビア開口部は、パターン化した透明導電性酸化物の第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と；誘電体層にあり、パターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分と電気的に連通する接点と；を含む。
【0073】
実施形態（ｂ）
第１の厚さは、約１ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にある、実施形態（ａ）のＬＥＤ装置。
第１の厚さは、約１ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にある、実施形態（ａ）のＬＥＤ装置。
【0074】
実施形態（ｃ）
第２の厚さは、約０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にある、実施形態（ａ）～（ｂ）のＬＥＤ装置。
第２の厚さは、約０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にある、実施形態（ａ）～（ｂ）のＬＥＤ装置。
【0075】
実施形態（ｄ）
少なくとも１つのビア開口部は、約１μｍ～約３０μｍの範囲の幅を有する、実施形態（ａ）～（ｃ）のＬＥＤ装置。
少なくとも１つのビア開口部は、約１μｍ～約３０μｍの範囲の幅を有する、実施形態（ａ）～（ｃ）のＬＥＤ装置。
【0076】
実施形態（ｅ）
第２の部分は、約１μｍ～約３０μｍの範囲の幅を有する、実施形態（ａ）～（ｄ）のＬＥＤ装置。
第２の部分は、約１μｍ～約３０μｍの範囲の幅を有する、実施形態（ａ）～（ｄ）のＬＥＤ装置。
【0077】
実施形態（ｆ）
誘電体層は、約３００ｎｍより大きい厚さを有する、実施形態（ａ）～（ｅ）のＬＥＤ装置。
誘電体層は、約３００ｎｍより大きい厚さを有する、実施形態（ａ）～（ｅ）のＬＥＤ装置。
【0078】
実施形態（ｇ）
パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ａ）～（ｆ）のＬＥＤ装置。
パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ａ）～（ｆ）のＬＥＤ装置。
【0079】
実施形態（ｇ）
接点は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びプラチナ（Ｐｔ）のうちの１つ又は複数から選択される材料を含む、実施形態（ａ）～（ｆ）のＬＥＤ装置。
接点は、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銅（Ｃｕ）、パラジウム（Ｐｄ）、及びプラチナ（Ｐｔ）のうちの１つ又は複数から選択される材料を含む、実施形態（ａ）～（ｆ）のＬＥＤ装置。
【0080】
実施形態（ｈ）
誘電体層は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ニオブ（ＮｂＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）のうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ａ）～（ｇ）のＬＥＤ装置。
誘電体層は、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、酸化ニオブ（ＮｂＯｘ）、酸化タンタル（ＴａＯｘ）のうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ａ）～（ｇ）のＬＥＤ装置。
【0081】
実施形態（ｉ）
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置を製造する製造方法であって、この製造方法は、半導体表面に透明導電性酸化物層を堆積するステップと；透明導電性酸化物層をパターニングして、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有するパターン化した透明導電性酸化物層を形成するステップと；パターン化した透明導電性酸化物層上に誘電体層を堆積するステップと；誘電体層にビア開口部を形成するステップと；誘電体層上及びビア開口部内に接点を形成するステップであって、この接点はパターン化した透明導電性酸化物層と電気的に連通する、ステップと；を含む。
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置を製造する製造方法であって、この製造方法は、半導体表面に透明導電性酸化物層を堆積するステップと；透明導電性酸化物層をパターニングして、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有するパターン化した透明導電性酸化物層を形成するステップと；パターン化した透明導電性酸化物層上に誘電体層を堆積するステップと；誘電体層にビア開口部を形成するステップと；誘電体層上及びビア開口部内に接点を形成するステップであって、この接点はパターン化した透明導電性酸化物層と電気的に連通する、ステップと；を含む。
【0082】
実施形態（ｊ）
第１の厚さは約１ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にあり、第２の厚さは約０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にある、実施形態（ｉ）の製造方法。
第１の厚さは約１ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にあり、第２の厚さは約０ｎｍ～約５００ｎｍの範囲にある、実施形態（ｉ）の製造方法。
【0083】
実施形態（ｋ）
ビア開口部には少なくとも１つの側壁及び底面があり、底面にはパターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分の上面が含まれる、実施形態（ｉ）～（ｊ）の製造方法。
ビア開口部には少なくとも１つの側壁及び底面があり、底面にはパターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分の上面が含まれる、実施形態（ｉ）～（ｊ）の製造方法。
【0084】
実施形態（ｌ）
第２の部分は、約２μｍ～約３０μｍの範囲の幅を有する、実施形態（ｉ）～（ｋ）に記載の製造方法。
第２の部分は、約２μｍ～約３０μｍの範囲の幅を有する、実施形態（ｉ）～（ｋ）に記載の製造方法。
【0085】
実施形態（ｍ）
パターン化した透明導電性酸化物層をドライエッチング処理及び化学処理のうちの１つ又は複数で処理するステップをさらに含む、実施形態（ｉ）～（ｌ）に記載の製造方法。
パターン化した透明導電性酸化物層をドライエッチング処理及び化学処理のうちの１つ又は複数で処理するステップをさらに含む、実施形態（ｉ）～（ｌ）に記載の製造方法。
【0086】
実施形態（ｎ）
化学処理は、酸素（Ｏ２）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ２）、塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、緩衝酸化物エッチング剤、アンモニア（ＮＨ４）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、及びフォトレジスト剥離用化学物質のうちの１つ又は複数による処理を含む、実施形態（ｉ）～（ｍ）に記載の製造方法。
化学処理は、酸素（Ｏ２）、塩素（Ｃｌ２）、三塩化ホウ素（ＢＣｌ３）、六フッ化硫黄（ＳＦ６）、フルオロホルム（ＣＨＦ３）、窒素（Ｎ２）、アルゴン（Ａｒ２）、塩酸（ＨＣｌ）、フッ化水素酸（ＨＦ）、緩衝酸化物エッチング剤、アンモニア（ＮＨ４）、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）、及びフォトレジスト剥離用化学物質のうちの１つ又は複数による処理を含む、実施形態（ｉ）～（ｍ）に記載の製造方法。
【0087】
実施形態（ｏ）
誘電体層の堆積の前に、パターン化した透明導電性酸化物層上にフィルムを堆積するステップをさらに含み、フィルムは、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）のうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ｉ）～（ｎ）に記載の製造方法。
誘電体層の堆積の前に、パターン化した透明導電性酸化物層上にフィルムを堆積するステップをさらに含み、フィルムは、酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）のうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ｉ）～（ｎ）に記載の製造方法。
【0088】
実施形態（ｐ）
パターン化した透明導電性酸化物層をアニールするステップをさらに含む、実施形態（ｉ）～（ｏ）に記載の製造方法。
パターン化した透明導電性酸化物層をアニールするステップをさらに含む、実施形態（ｉ）～（ｏ）に記載の製造方法。
【0089】
実施形態（ｑ）
第２の透明導電性酸化物層を堆積するステップと、第２の透明導電性酸化物層をパターニングするステップとをさらに含む、実施形態（ｉ）～（ｐ）に記載の製造方法。
第２の透明導電性酸化物層を堆積するステップと、第２の透明導電性酸化物層をパターニングするステップとをさらに含む、実施形態（ｉ）～（ｐ）に記載の製造方法。
【0090】
実施形態（ｒ）
パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ｉ）～（ｑ）に記載の製造方法。
パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含む、実施形態（ｉ）～（ｑ）に記載の製造方法。
【0091】
実施形態（ｓ）
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置であって、このＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサであって、半導体層はＮ型層、活性層、及びＰ型層を含む、メサと；メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、第２の厚さは第１の厚さよりも小さく、パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含み、第１の厚さは約１ｎｍ～約１００ｎｍの範囲であり、第２の厚さは約０ｎｍ～約５０ｎｍの範囲である、パターン化した透明導電性酸化物層と；パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、ビア開口部は、パターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と；誘電体層にあり、且つパターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分と電気的に連通する接点と；を含む。
発光ダイオード（ＬＥＤ）装置であって、このＬＥＤ装置は、半導体層を含むメサであって、半導体層はＮ型層、活性層、及びＰ型層を含む、メサと；メサの上面にあるパターン化した透明導電性酸化物層であって、パターン化した透明導電性酸化物層は、第１の厚さを有する第１の部分と第２の厚さを有する第２の部分とを有しており、第２の厚さは第１の厚さよりも小さく、パターン化した透明導電性酸化物層は、インジウムドープ酸化スズ、アルミニウムドープ酸化亜鉛、インジウムドープ酸化カドミウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化タングステン、酸化銅アルミニウム、酸化ストロンチウム銅、ガドリニウムドープ酸化亜鉛、及び亜鉛ドープ酸化スズのうちの１つ又は複数を含み、第１の厚さは約１ｎｍ～約１００ｎｍの範囲であり、第２の厚さは約０ｎｍ～約５０ｎｍの範囲である、パターン化した透明導電性酸化物層と；パターン化した透明導電性酸化物層の上面にある誘電体層であって、誘電体層は少なくとも１つのビア開口部を含み、ビア開口部は、パターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分の上面を露出させる底部及び側壁を有する、誘電体層と；誘電体層にあり、且つパターン化した透明導電性酸化物層の第１の部分と電気的に連通する接点と；を含む。
【0092】
本明細書で議論する材料及び方法を説明する文脈（特に、特許請求の範囲の文脈）における用語「１つの、ある（ａ，ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」及び同様の指示語の使用は、本明細書に別段の指示がない限り、又は文脈と明らかに矛盾しない限り、単数形と複数形との両方を包含すると解釈すべきである。本明細書における値の範囲の記載は、本明細書に別段の記載がない限り、その範囲内にあるそれぞれの個別の値を個別に参照する簡略的な方法として機能することを単に意図しており、個別の各値は、あたかも本明細書に個別に記載されているかのように明細書に組み込まれる。本明細書で説明した全ての方法は、本明細書に別段の指示がない限り、又は文脈と明らかに矛盾しない限り、任意の適切な順序で実行することができる。本明細書で提供するあらゆる例、又は例示的な表現（例えば、「等」）の使用は、単に材料及び方法をよりよく理解することを目的としており、別段の請求がない限り、範囲に制限を課すものではない。本明細書のいかなる文言も、開示した材料及び方法の実施に必須であるとして請求していない要素を示すものとして解釈すべきではない。
【0093】
本明細書全体を通じて、第１、第２、第３等の用語への言及は、本明細書では様々な要素を説明するために使用することができ、これらの要素はこれらの用語によって限定すべきではない。これらの用語は、ある要素を別の要素から区別するために使用され得る。
【0094】
本明細書を通じて、層、領域、又は基板が別の要素「上に」ある、又は別の要素「上に」延びていると言及することは、その層、領域、又は基板が他の要素上に直接存在するか、又はその上に直接延び得るか、又は介在要素も存在し得ることを意味する。要素が別の要素の「直接上に」ある、又は別の要素に「直接」延びていると言及する場合に、介在する要素が存在しないことがある。さらに、ある要素が別の要素に「接続される」又は「結合される」と言及する場合に、その要素は、他の要素に直接接続又は結合してもよく、及び／又は１つ又は複数の介在要素を介して他の要素に接続又は結合してもよい。ある要素が別の要素に「直接接続」又は「直接結合」されると言及する場合に、その要素と他の要素との間に介在要素が存在しないことを意味する。これらの用語は、図に示された任意の向きに加えて、要素の異なる向きを包含することを意図していることが理解されよう。
【0095】
「～の下」、「～の上」、「上」、「下」、「水平」又は「垂直」等の相対的な用語は、本明細書では、図に示されるように、ある要素、層、又は領域と別の要素、層、又は領域との関係を説明するために使用され得る。これらの用語は、図に示した向きに加えて、装置の異なる向きを包含することを意図していることが理解されよう。
【0096】
本明細書全体を通じて、「一実施形態」、「特定の実施形態」、「１つ又は複数の実施形態」、又は「実施形態」への言及は、その実施形態に関連して説明する特定の特徴、構造、材料、又は特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。こうして、本明細書全体の様々な場所に現れる「１つ又は複数の実施形態では」、「特定の実施形態では」、「一実施形態では」、又は「実施形態では」等の語句は、必ずしも本開示の同じ実施形態を指しているわけではない。１つ又は複数の実施形態では、特定の特徴、構造、材料、又は特性は、任意の適切な方法で組み合わされる。
【0097】
本開示は特定の実施形態を参照して説明しているが、これらの実施形態は、本開示の原理及び用途を単に例示するものであることを理解されたい。本開示の精神及び範囲から逸脱することなく、本開示の方法及び機器に対して様々な修正及び変形を行うことができることは、当業者には明らかだろう。こうして、本開示は、添付の特許請求の範囲及びその均等物の範囲内にある修正及び変形を含むことを意図している。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5】
