具有自对准的欧姆接触的发光器件及其制造方法技术

提供了制造发光二极管的方法和发光器件，发光器件包括衬底、在衬底上的ｎ型外延区和在ｎ型外延区上的ｐ型外延区。ｐ型外延区的至少一部分包括相对于衬底的台面。欧姆接触设置在ｐ型外延层的露出部分上。欧姆接触和台面的侧壁以及ｐ型外延层自对准，使得欧姆接触的侧壁和台面的侧壁以及ｐ型外延层基本上对准。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及半导体器件，更尤其涉及具有形成在外延层上的欧姆接触的发光器件。
技术介绍
发光二极管(或者LED)是公知的固态电子器件，当施加足够的电压时该器件能够发光。发光二极管通常包括形成在沉积在衬底例如，蓝宝石、硅、碳化硅、砷化镓等上的外延层中的p-n结。由LED产生的光的波长分布依赖于构成p-n结的材料和包括器件的有源区的薄外延层的结构。通常地，LED包括n型衬底、形成在衬底上的n型外延区和形成在n型外延区上的p型外延区。为了有助于将电压施加给器件，阳极欧姆接触形成在器件的p型区(通常，暴露出的p型外延层)以及阴极欧姆接触必须形成在器件的n型区(例如衬底或者暴露出的n型外延层)。因为很难构成导电性高的p型III族氮化物材料(例如GaN、AlGaN、InGaN、AlInGaN和AlInN)，所以在p型层中电流扩展的缺乏可能是由这些材料构成的LED的特性的限制因素。因此，期望的是，在露出的p型层的尽可能大的表面面积上形成欧姆接触，以便于感应电流通过器件的尽可能大的有源区。另外，构图欧姆接触通常需要至少一个光刻步骤。在半导体器件制造的过程中，光刻可能是昂贵的并且是耗时的步骤。期望的是，减少器件制造所需的光刻步骤的数量。
技术实现思路
在一些实施例中，发光二极管包括衬底和形成在衬底上的外延区。外延区包括形成在形成在衬底上的n型外延区和形成在n型外延区上的p型外延区。包括p型外延区的表面部分的外延区的至少一部分形成台面的形状。在p型外延层的露出部分上形成欧姆接触。欧姆接触和台面以及p型外延层是自对准的。为了保护p-n结，台面的侧壁可以是半绝缘的，以阻止器件的退化和失效。本专利技术方法的实施例包括在包含n型区和p型区的衬底上形成外延区；在p型外延层的露出部分上形成欧姆接触；向欧姆接触的部分涂覆蚀刻掩模；通过欧姆接触的露出部分蚀刻；用在原地的掩模，通过外延区的露出部分继续蚀刻以形成台面；和去除掉蚀刻掩模。以使得侧壁的表面变成半绝缘的方式将离子注入到台面的侧壁。本专利技术的另一实施例提供了一种发光器件，其包括衬底、在衬底上的n型外延区和在n型外延区上的p型外延区。P型外延区的至少一部分包括相对于衬底的台面。欧姆接触设置在p型外延层的露出部分上。欧姆接触和台面的侧壁以及p型外延层是自对准的，使得欧姆接触的侧壁和台面的侧壁以及p型外延层基本上对准。在本专利技术的一些实施例中，构成台面的侧壁，使得衬底的一部分延伸越过台面的侧壁。与台面的侧壁相邻的台面的p型外延层和/或n型外延层的一部分是半绝缘的。在本专利技术的另一实施例中，台面具有通过p型外延区延伸的侧壁。台面可以具有通过p型外延区延伸并进入到n型外延区的侧壁。台面还可以具有通过p型外延区和n型外延区延伸的侧壁。台面可以具有延伸到衬底的侧壁。在特殊的实施例中，发光器件是发光二极管。发光器件还可以是激光二极管。在本专利技术的另一实施例中，p型外延区包括III族氮化物外延层，以及n型外延区包括III族氮化物外延层。衬底可以是SiC衬底或者蓝宝石衬底。欧姆接触包括铂。仍然在本专利技术的另一实施例中，制造发光器件的方法包括，在衬底上形成n型外延层、在n型外延层上形成p型外延层、在p型外延层的露出部分上形成欧姆接触层、通过欧姆接触的露出部分蚀刻以提供构图的欧姆接触，并使用构图的欧姆接触作为掩模蚀刻到p型外延层，以形成台面。本专利技术的另一实施例包括向欧姆接触层的一部分涂覆蚀刻掩模。在该实施例中，通过欧姆接触的露出部分蚀刻包括使用蚀刻掩模通过欧姆接触层蚀刻。还可以去除掉蚀刻掩模。在本专利技术的另外的实施例中，蚀刻到p型外延层包括使用欧姆接触层上的蚀刻掩模作为掩模，蚀刻到p型外延层，以及在蚀刻到p型外延层之后去除掉蚀刻掩模。在本专利技术的一些实施例中，蚀刻到p型外延层包括使用蚀刻掩模来蚀刻到p型外延层，使得构成台面的侧壁，结果衬底的一部分延伸越过台面的侧壁。本专利技术的另外的实施例包括离子注入台面的侧壁，使得与台面的侧壁相邻的台面的p型外延层的一部分成为半绝缘的。仍然在本专利技术的其它实施例中，蚀刻到p型外延层包括通过p型外延层蚀刻，使得侧壁延伸越过p型外延层。蚀刻到p型外延层还可以包括通过p型外延层蚀刻并蚀刻到n型外延层中，使得台面的侧壁通过p型外延层延伸并到n型外延层中。蚀刻到p型外延层中还可以包括通过p型外延层和n型外延层蚀刻，使得台面的侧壁通过p型外延层和n型外延层延伸。蚀刻到p型外延层中可以包括通过p型外延层和n型外延层蚀刻，使得台面的侧壁通过p型外延层和n型外延层延伸并到衬底。附图说明图1A-1F描述了形成欧姆接触的常规方法。图2A-C描述了根据本专利技术的实施例形成欧姆接触的方法。图3是描述将离子注入到台面的侧壁中的横截面图。具体实施例方式现在将参考附图在下文中更全面地描述本专利技术，其中示出了本专利技术的实施例。本专利技术不应当解释为局限于这里所述的实施例；而是，提供这些实施例，使得该公开将是详尽的和完全的，并将本专利技术的范围完全传送给本领域技术人员。全文中相同的附图标记表示相同的元件。而且，示意性地描述在图中所示的各个不同层和区。还将如本领域技术人员所理解的，尽管相对于半导体晶片和切割的芯片描述了本专利技术，但是这些芯片可以切割成任意的尺寸。因此，本专利技术不局限于在附图中所示的相对尺寸和间隔。而且，为了绘制清楚和便于说明，以放大的尺寸描述图的某些特征。这里使用的术语只是描述特殊实施例的目的，其不意味着对本专利技术的限制。如这里使用的，单数“一”旨在也包括多个的形式，除非上下文中另外清楚的表示出。还将可以理解的是，当用在该说明书中时，术语“包括”，表明所述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或者多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或其组合的存在或者附加。将可以理解的是，当元件，例如层、区或者衬底被称为在另一元件的“上面”或者延伸到另一元件的“上面”时，它可以是直接在另一元件上面或者直接延伸到另一元件上面或者还可以存在插入元件。相反，当元件涉及到“直接”在另一元件之上或者“直接”延伸到另一元件之上时，则不存在插入元件。还将可以理解的是，当元件被称为“连接到”或者“耦合到”另一元件时，它可以直接连接到或者耦合到另一元件或者可以存在插入元件。相反，当元件被称为“直接连接到”或者“直接耦合到”另一元件时，不存在插入元件。在整个说明书中相同的标记表示相同的元件。将可以理解的是，尽管这里可以使用术语第一、第二等描述各种不同的元件、部件、区、层和/或部分，但是这些元件、部件、区、层和/或部分不应当受这些术语的限制。仅仅使用这些术语区分一个元件、部件、区、层或者部分和另外的区、层或者部分。因此，在不脱离本专利技术的教导时，下面论述的第一元件、部件、区、层或者部分可以叫做第二元件、部件、区、层或者部分。而且，这里可以使用相对的术语，例如“下”或者“底部”和“上”或者“顶部”描述如图中所描绘的一个元件和另一元件的关系。将可以理解的是，除了图中描述的方向之外，相关术语旨在包括器件的不同方向。例如，如果图中的器件翻转，那么可以将描述为在另一元件的“下”侧的元件定向为在另一元件的“上”侧。因此，根据图中的特殊方向，典型术语“下”可以包括“下”和“上”两个方向。同样地，如果在其中一个图中的器件翻转，那么描述为在另一元件之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种发光器件，包括：衬底；在衬底上的ｎ型外延区；在ｎ型外延区上的ｐ型外延区，该ｐ型外延区的至少一部分包括相对于衬底的台面；在ｐ型外延层的露出部分上的欧姆接触，其中欧姆接触的侧壁基本上和台面的侧壁以及ｐ型外延层 对准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2003-11-12 60/519,425;US 2004-11-12 10/987,1361.一种发光器件，包括衬底；在衬底上的n型外延区；在n型外延区上的p型外延区，该p型外延区的至少一部分包括相对于衬底的台面；在p型外延层的露出部分上的欧姆接触，其中欧姆接触的侧壁基本上和台面的侧壁以及p型外延层对准。2.如权利要求1的发光器件，其中台面的侧壁被设置成使得衬底的一部分越过台面的侧壁延伸。3.如权利要求1的发光器件，其中和台面的侧壁相邻的台面的p型外延区的一部分是半绝缘的。4.如权利要求1的发光器件，其中台面具有通过p型外延区延伸的侧壁。5.如权利要求1的发光器件，其中台面具有通过p型外延区延伸并延伸到n型外延区中的侧壁。6.如权利要求1的发光器件，其中和台面的侧壁相邻的p型外延区和n型外延区的一部分是半绝缘的。7.如权利要求1的发光器件，其中台面具有通过p型外延区和n型外延区延伸的侧壁。8.如权利要求6的发光器件，其中台面具有延伸到衬底的侧壁。9.如权利要求1的发光器件，其中发光器件包括发光二极管。10.如权利要求1的发光器件，其中发光器件包括激光二极管。11.如权利要求1的发光器件，其中p型外延区包括III族氮化物外延层以及n型外延区包括III族氮化物外延层。12.如权利要求11的发光器件，其中衬底包括SiC衬底。13.如权利要求11的发光器件，其中衬底包括蓝宝石衬底。14.如权利要求11的发光器件，其中欧姆接触包括铂。15.一种制造发光器件的方法，包括在衬底上形成n型外延层；在n型外延层上形成p型外延层；在p型外延层的露出部分上形成欧姆接触层；通过欧姆接触层的一部分蚀刻，以提供构图的欧姆接触；和使用构图的欧姆接触作为掩模来蚀...

【专利技术属性】
技术研发人员：DB小斯拉特，J埃德蒙德，I哈米顿，
申请(专利权)人：克里公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]