半导体发光元件制造技术

本公开涉及半导体发光元件，其特征在于，该半导体发光元件包括：多个半导体层，它们包括具备第1导电性的第1半导体层、具备与第1导电性不同的第2导电性的第2半导体层及介于第1半导体层与第2半导体层之间并通过电子和空穴的复合来生成光的有源层；绝缘层，其形成在多个半导体层上，并包括开口；及电极，其形成在绝缘层上，并通过开口而与多个半导体层电连接，该电极具备上表面及下表面，上表面的面积小于下表面的面积，该半导体发光元件为倒装芯片。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体发光元件
本公开(Disclosure)在整体上涉及半导体发光元件，特别地，涉及提高半导体发光元件的性能。
技术介绍
在此，提供本公开的
技术介绍
，但这些并不一定表示公知技术(Thissectionprovidesbackgroundinformationrelatedtothepresentdisclosurewhichisnotnecessarilypriorart)。另外，在本说明书中，上侧/下侧、上/下等这样的方向的表示以图为基准。图1是示出以往的半导体发光元件的一例的图。半导体发光元件包括生长衬底(10；例：蓝宝石衬底)，并在生长衬底(10)上依次蒸镀有缓冲层(20)、具备第1导电性的第1半导体层(30；例：n型GaN层)、通过电子和空穴的复合来生成光的有源层(40；例如；INGaN/(In)GaNMQWs)、具备与第1导电性不同的第2导电性的第2半导体层(50；例：p型GaN层)，在其上形成有用于电流扩散的透光性导电膜(60)和用作接合焊盘的电极(70)，并且在通过蚀刻而露出的第1半导体层(30)上形成有用作接合焊盘的电极(80：例：Cr/Ni/Au层叠金属垫)。将如图1这样的形态的半导体发光元件特称为横向芯片(LateralChip)。在此，衬底(10)侧在与外部电连接时被用作安装面。图2是示出美国授权专利公报第7,262,436号中公开的半导体发光元件的另一例的图。为了便于说明，变更了附图标号。半导体发光元件具备生长衬底(10)，并在生长衬底(10)上依次蒸镀有具备第1导电性的第1半导体层(30)、通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40)、具备与第1导电性不同的第2导电性的第2半导体层(50)，并在其上形成有用于向生长衬底(10)侧反射光的构成为3层的电极膜(90，91，92)。第1电极膜(90)是Ag反射膜，第2电极膜(91)是Ni扩散防止膜，第3电极膜(92)是Au接合层。在通过蚀刻而露出的第1半导体层(30)上形成有用作接合焊盘的电极(80)。在此，电极膜(92)侧在与外部电连接时被用作安装面。如图2所示，电极在与外部电连接时被用作安装面，将具备用于将从有源层生成的光向生长衬底侧反射的结构的半导体发光元件特称为倒装芯片(FlipChip)。在图2所示的倒装芯片的情况下，形成在第1半导体层(30)上的电极(80)的高度低于形成在第2半导体层上的电极膜(90，91，92)的高度，但也可形成在相同的高度。在此，高度的基准可以是自生长衬底(10)的高度。图3是示出美国授权专利公报第8,008,683号中公开的半导体发光元件的又一例的图。为了便于说明，变更了附图标号。半导体发光元件依次形成有具备第1导电性的第1半导体层(30)、通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40)、具备与第1导电性不同的第2导电性的第2半导体层(50)，并包括形成在去除生长衬底的一侧的电极(120)、向第2半导体层(50)供给电流的同时支承半导体层(30，40，50)的支承衬底(100)、及形成在支承衬底(100)上的电极(110)。电极(120)利用引线接合而与外部电连接。电极(110)侧在与外部电连接时被用作安装面。如图3所示，将具备在有源层(40)上及在有源层(40)下各设一个电极(110，120)而成的结构的半导体发光元件称为垂直芯片(VerticalChip)。图4是示出韩国授权专利公报第10-1405449号中记载的倒装芯片的另一例的图。为了便于说明，修改了附图标号。倒装芯片包括生长衬底(10)、作为用于覆盖通过蚀刻而露出的第1半导体层(30)和第2半导体层(50)的绝缘层(200)而将来自有源层的光反射的由非导电性物质构成的非导电性反射层(200)、形成在非导电性反射层(200)上的与第1半导体层(30)电连接的第1电极(210)及与第2半导体层(50)电连接的第2电极(211)，其中，在生长衬底(10)上依次蒸镀有缓冲层(20)、具备第1导电性的第1半导体层(30)、通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40)、具备与第1导电性不同的第2导电性的第2半导体层(50)。图5是示出日本公开专利公报第2006-20913号中公开的半导体发光元件的一例的图。半导体发光元件包括衬底(100)、在衬底(100)上生长的缓冲层(200)、在缓冲层(200)上生长的n型半导体层(300)、在n型半导体层(300)上生长的有源层(400)、在有源层(400)上生长的p型半导体层(500)、在p型半导体层(500)上形成而起到电流扩散功能的透光性导电膜(600)、在透光性导电膜(600)上形成的p侧接合焊盘(700)及形成在通过蚀刻而露出的n型半导体层(300)上的n侧接合焊盘(800)。并且，在透光性导电膜(600)上具备分布布拉格反射器(900；DBR：DistributedBraggReflector)和金属反射膜(904)。通过这样的结构，可减少由金属反射膜(904)导致的光吸收，但存在与利用电极(901，902，903)的情况相比电流扩散不够流畅的缺点。图6是示出韩国授权专利公报第10-1611480号中公开的半导体发光元件的一例的图。半导体发光元件包括衬底(110)、多个半导体层(130，140，150)、缓冲层(120)、光吸收防止膜(141)、电流扩散导电膜(160)、非导电性反射膜(191)、第1电极(175)、第2电极(185)、第1电连接器(173)、第2电连接器(183)、第1下部电极(171)及第2下部电极(181)。在非导电性反射膜(191)上形成电极的情况下，当光从非导电性反射膜(191)射向空气层时，空气层的折射率大，由此光不能从非导电性反射膜(191)向空气层射出而被反射。但是，到达第1电极(175)、第2电极(185)的光虽然被反射，但有一部分光会被吸收，因此与空气层中的反射相比，反射效率下降。其结果为，减小第1电极(175)、第2电极(185)的大小，使空气层和非导电性反射膜(191)相接的部位变宽。图7是示出韩国公开专利公报第10-2011-0031099号中公开的半导体发光元件的一例的图。图7的(a)是发光元件(201)的俯视图，图7的(b)是图7的(a)的A-A截面图，图7的(c)是图7的(a)的B-B截面图。发光元件(201)具备形成在p侧接触层(228)上的透明导电层(230)和形成在透明导电层(230)上的一部分区域的多个p电极(240)。另外，发光元件(201)具备通过从p侧接触层(228)至少形成到n侧接触层(222)的表面为止的多个过孔而露出的形成在n侧接触层(222)上的多个n电极(242)和形成在过孔的内面及透明导电层(230)上的下部绝缘层(250)及形成在下部绝缘层(250)的内部的反射层(260)。反射层(260)形成在除了p电极(240)及n电极(242)的上方之外的部分。与透明导电层(230)接触的下部绝缘层(250)具备在各个p电极(240)上向垂直方向延伸的过孔(250a)和在各个n电极(242)上向垂直方向延伸的过孔(250b)。另外，p配线(270)和n配线(272)形成在发光元件(201)内的下部绝缘层(250)上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半导体发光元件，其特征在于，该包括：多个半导体层，它们包括具备第1导电性的第1半导体层、具备与第1导电性不同的第2导电性的第2半导体层及介于第1半导体层与第2半导体层之间并通过电子和空穴的复合来生成光的有源层；绝缘层，其形成在多个半导体层上，并包括开口；及电极，其形成在绝缘层上，并通过开口而与多个半导体层电连接，该电极具备上表面及下表面，上表面的面积小于下表面的面积，该半导体发光元件为倒装芯片。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.01.05 KR 10-2016-0000945;2016.04.11 KR 10-2011.一种半导体发光元件，其特征在于，该包括：多个半导体层，它们包括具备第1导电性的第1半导体层、具备与第1导电性不同的第2导电性的第2半导体层及介于第1半导体层与第2半导体层之间并通过电子和空穴的复合来生成光的有源层；绝缘层，其形成在多个半导体层上，并包括开口；及电极，其形成在绝缘层上，并通过开口而与多个半导体层电连接，该电极具备上表面及下表面，上表面的面积小于下表面的面积，该半导体发光元件为倒装芯片。2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，绝缘层是将从有源层生成的光向多个半导体层侧反射的由非导电性物质构成的非导电性反射层。3.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，电极形成在绝缘层的开口。4.根据权利要求1所述的半导体发...

【专利技术属性】
技术研发人员：全水根，晋根模，朴俊阐，郑然湖，崔日均，
申请(专利权)人：世迈克琉明有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR