第III族氮化物半导体发光元件及其制造方法技术

一种第III族氮化物半导体发光元件，包括：包括发光层、p型半导体层和n型半导体层的半导体层；接触p型半导体层的p接触电极；接触n型半导体层的n接触电极；以及支承半导体层的支承衬底。p接触电极和n接触电极设置在半导体层与支承衬底之间的位置处。在p接触电极和n接触电极被正投影在支承衬底的板表面上的情况下，p接触电极和n接触电极形成为所正投影的p接触电极和所正投影的n接触电极彼此不重叠的形状。

【技术实现步骤摘要】
第M I族氮化物半导体发光元件及其制造方法
本专利技术涉及第III族氮化物半导体发光元件及其制造方法。更具体地，本专利技术涉及能够抑制在P电极与η电极之间出现漏电流的第III族氮化物半导体发光元件及其制造方法。
技术介绍
作为第III族氮化物半导体发光元件的实例，存在将接触电极包埋在发光元件中的包埋式发光元件和接触电极简单地形成在通过挖槽而露出的接触层上的槽式发光元件。例如，专利文献I中公开了包埋式发光元件(参见专利文献I中的图2等)。在专利文献I中公开的发光元件中，将P接触电极(109)和η接触电极(103)包埋在发光元件中。此外，将P接触电极(109)和η接触电极(103)形成为在其间夹有薄绝缘膜(110)。这里，P接触电极(109)形成在发光面的整个区域上。专利文献I JP-A-2011-216514因此，在专利文献I中公开的发光元件中，存在P接触电极(109)和η接触电极(103)经由薄绝缘膜(110)彼此相对的位置(参见专利文献I中的图2等)。因此，在这些位置中，在P接触电极(109)与η接触电极(103)之间形成强电场。在专利文献I中公开的发光元件中，存在在薄绝缘膜(110)的位置处出现泄漏的可能性。当持续使用该发光元件时，金属原子沿薄绝缘膜(Iio)的晶界移动并且形成将P接触电极(109)和η接触电极(103)彼此连接的路径，从而存在出现漏电流的可能性。另外，发光元件的使用寿命较短。此外，存在出现早期故障的可能性。也就是说，良品率较差。另一方面，在槽式发光元件中，如在说明性实施方案(将稍后进行描述)与常规实例之间的比较中更详细地说明的，最初几乎不存在P接触电极和η接触电极彼此传导的可能性，即使在未设置绝缘膜时也如此。因此，下面的问题是包埋式发光元件特有的。已做出本专利技术以解决现有技术的上述问题。也就是说，本专利技术的一个目的是提供一种能够抑制在如下包埋式元件中出现漏电流的第III族氮化物半导体发光元件及其制造方法，在该包埋式元件中，接触电极被设置为处于包埋在半导体层与支承衬底之间的状态。
技术实现思路
[I]根据本专利技术的一方面，第III族氮化物半导体发光元件包括:包括发光层、P型半导体层和η型半导体层的半导体层；接触P型半导体层的P接触电极；接触η型半导体层的η接触电极；以及支承半导体层的支承衬底。P接触电极和η接触电极设置在半导体层与支承衬底之间的位置处。在P接触电极和η接触电极被正投影在支承衬底的板表面上的情况下，P接触电极和η接触电极形成为所正投影的P接触电极和所正投影的η接触电极彼此不重叠的形状。在第III族氮化物半导体发光元件中，在P接触电极与η接触电极之间未施加沿垂直于光提取表面的方向的电场。从而，减少了早期故障并且因此良品率好。另外，通过连续使用，几乎不存在通过持续使用而在P接触电极与η接触电极之间出现漏电流的可能性。[2] [I]所述的第III族氮化物半导体发光元件还包括设置在P接触电极与η接触电极之间的位置处的第一钝化膜。此时，第一薄钝化膜处于P接触电极与η接触电极之间的位置处。然而，P接触电极和η接触电极未通过第一钝化膜彼此面对。因此，几乎不存在沿第一钝化膜的膜厚度方向形成强电场的可能性。因此，抑制了漏电流的出现。[3]在[I]或[2]所述的第III族氮化物半导体发光元件中，P接触电极包括梳状P布线电极部，η接触电极包括梳状η布线电极部，并且在P布线电极部和η布线电极部被正投影在支承衬底的板表面上的情况下，所正投影的P布线电极部和所正投影的η布线电极部被布置为彼此啮合。由于P接触电极和η接触电极被布置为以梳状形状彼此啮合，所以电流在发光层中充分扩散。因此，发光效率好。[4] [I]至[3]中任一项所述的第III族氮化物半导体发光元件，还包括接触P接触电极的第一金属层。在第一金属层和η接触电极被正投影在支承衬底的板表面上的情况下，第一金属层和η接触电极形成为所正投影的第一金属层和所正投影的η接触电极彼此不重叠的形状。因此，几乎不存在在第一金属层与η接触电极之间出现漏电流的可能性。[5] [4]所述的第III族氮化物半导体发光元件包括形成在第一金属层上的P焊盘电极和形成在η接触电极上的η焊盘电极。当从半导体层看时，P焊盘电极和η焊盘电极在与设置有支承衬底的一侧相反的表面上露出。[6] [4]或[5]所述的第III族氮化物半导体发光元件还包括:位于第一金属层与支承衬底之间并且包含钎料的接合层；以及形成在接合层的在半导体层侧的整个表面上的第二金属层。第二金属层为用于防止包含在接合层中的钎料朝向第一金属层扩散的盖金属层。[7] [6]所述的第III族氮化物半导体发光元件还包括形成在第二金属层的在半导体层侧的整个表面上的第二钝化膜。[8] [I]至[7]中任一项所述的第III族氮化物半导体发光元件还包括设置在半导体层与支承衬底之间的位置处的反射膜。在反射膜、P接触电极和η接触电极被正投影在支承衬底的板表面上的情况下，所正投影的反射膜设置在所正投影的P接触电极与所正投影的η接触电极之间的位置处。[9] 一种制造第III族氮化物半导体发光元件的方法，包括:用于在生长衬底上生长包括发光层、P型半导体层和η型半导体层的半导体层的半导体层形成过程；用于从P型半导体层侧起在半导体层上形成凹部以露出η型半导体层的一部分的凹部形成过程；用于在凹部处露出的η型半导体层上形成η接触电极的η接触电极形成过程；用于在P型半导体层上形成P接触电极的P接触电极形成过程；用于从与生长衬底相反的位置将包括支承衬底的层叠体接合至包括半导体层的基底材料以形成接合体的接合过程；以及用于从接合体移除生长衬底的生长衬底移除过程。在η接触电极形成过程和P接触电极形成过程中，在被正投影在支承衬底的板表面上的情况下，P接触电极和η接触电极形成为所正投影的P接触电极和所正投影的η接触电极彼此不重叠的形状；并且在接合过程中，P接触电极和η接触电极被接合为设置在半导体层与支承衬底之间的位置处。[10]根据[9]所述的制造第III族氮化物半导体发光元件的方法还包括用于形成在P接触电极与η接触电极之间进行绝缘的钝化膜的钝化膜形成过程。根据本专利技术，可以提供一种能够抑制在如下包埋式元件中出现的漏电流的第III族氮化物半导体发光元件及其制造方法，在该包埋式元件中，接触电极被设置为处于包埋在半导体层与支承衬底之间的状态。【附图说明】图1为示出根据说明性实施方案的发光元件的结构的视图。图2为示出从根据说明性实施方案的发光元件得到的金属层的平面图。图3为示出根据说明性实施方案的发光元件的η接触电极的形状的平面图。图4为示出根据说明性实施方案的发光元件的P接触电极的形状的平面图。图5为示出根据说明性实施方案的发光元件的蚀刻停止层的形状的平面图。图6为示出根据说明性实施方案的发光元件的焊盘电极的形状的平面图。图7为用于说明根据说明性实施方案的发光元件的制造方法的视图(第一视图)。图8为用于说明根据说明性实施方案的发光元件的制造方法的视图(第二视图)。图9为用于说明根据说明性实施方案的发光元件的制造方法的视图(第三视图)。图10为用于说明根据说明性实施方案的发光元件的制造方法的视图(第四视图)。图11为用于说明根据说明性实施方案的发光元件的制造方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种第III族氮化物半导体发光元件，包括：包括发光层、p型半导体层和n型半导体层的半导体层；接触所述p型半导体层的p接触电极；接触所述n型半导体层的n接触电极；以及支承所述半导体层的支承衬底，其中所述p接触电极和所述n接触电极设置在所述半导体层与所述支承衬底之间的位置处，以及在所述p接触电极和所述n接触电极被正投影在所述支承衬底的板表面上的情况下，所述p接触电极和所述n接触电极形成为所正投影的p接触电极和所正投影的n接触电极彼此不重叠的形状。

【技术特征摘要】
2013.02.18 JP 2013-0295141.一种第III族氮化物半导体发光元件，包括: 包括发光层、P型半导体层和η型半导体层的半导体层； 接触所述P型半导体层的P接触电极； 接触所述η型半导体层的η接触电极；以及 支承所述半导体层的支承衬底， 其中所述P接触电极和所述η接触电极设置在所述半导体层与所述支承衬底之间的位置处，以及 在所述P接触电极和所述η接触电极被正投影在所述支承衬底的板表面上的情况下，所述P接触电极和所述η接触电极形成为所正投影的P接触电极和所正投影的η接触电极彼此不重叠的形状。2.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体发光元件，还包括: 设置在所述P接触电极与所述η接触电极之间的位置处的第一钝化膜。3.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体发光元件，其中所述P接触电极包括梳状P布线电极部， 所述η接触电极包括梳状η布线电极部，以及 在所述P布线电极部和所述η布线电极部被正投影在所述支承衬底的所述板表面上的情况下，所正投影的P布线电极部和所正投影的η布线电极部被布置为彼此啮合。4.根据权利要求1所述的第III族氮化物半导体发光元件，还包括: 接触所述P接触电极的第一金属层， 其中在所述第一金属层和所述η接触电极被正投影在所述支承衬底的所述板表面上的情况下，所述第一金属层和所述η接触电极形成为所正投影的第一金属层和所正投影的η接触电极彼此不重叠的形状。5.根据权利要求4所述的第III族氮化物半导体发光元件，还包括: 形成在所述第一金属层上的P焊盘电极；以及 形成在所述η接触电极上的η焊盘电极， 其中当从所述半导体层看时，所述P焊盘电极和所述η焊盘电极在与设置有所述支承衬底的一侧相反的表面上露出。6.根据权利要求4所述的第III族氮化物半导体发光元件，还包括: 位于所述第一金属层与所述支承衬底之间并且包含钎料...

【专利技术属性】
技术研发人员：上村俊也，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP