半导体发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种半导体发光元件，其特征是，包括：半导体发光部，具有第１导电型的第１接触层、第２导电型的第２接触层及由它们夹持的活性层；透明电极，与所述第２接触层的表面进行欧姆接触，将该第２接触层的表面的大致全部区域覆盖，并且对于所述半导体发光部的发光波长来说透明；金属反射膜，该金属反射膜被与所述透明电极的大致全部区域相面对地配置，与所述透明电极电连接，并且将从所述半导体发光部透过所述透明电极的光朝向所述半导体发光部反射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及氮化镓类发光二极管等半导体发光元件。
技术介绍
蓝色发光二极管元件例如被如下构成，即，在蓝宝石基板的表面形成InGaN半导体发光部，另外在该InGaN半导体发光部的P侧及N侧分别形成电极(参照下述专利文献1)。但是，由于蓝宝石基板为绝缘性，因此必须在InGaN半导体发光部侧形成P侧及N侧的两电极，并且必须从它们中引出电线。由此，来自InGaN半导体发光部的光就被电极等遮挡，光的取出效率差。该问题可以通过采用如下的构成来改善，即，将InGaN半导体发光部与安装基板相面对地接合，并且从蓝宝石基板侧输出光的倒装晶片型的构成(参照特开2003-224297号公报)。倒装晶片型发光二极管元件形成如下的构成，即，将蓝宝石基板的一方表面作为光取出面，将另一方表面作为元件形成面，在该元件形成面上形成了InGaN半导体发光部。InGaN半导体发光部具有利用N型GaN接触层及P型GaN接触层夹持了InGaN活性层的构造。例如，N型GaN接触层被配置于蓝宝石基板侧，P型GaN接触层被配置于安装基板侧。此时，在P型GaN接触层的表面形成P侧电极膜。N侧电极膜被粘附形成于将P型GaN接触层及InGaN活性层的一部分除去而露出的N型GaN接触层上。此外，设有与P侧电极膜及N侧电极膜分别接合的P侧垫块电极及N侧垫块电极。通过将这些垫块电极与安装基板相面对地接合，进行发光二极管的倒装晶片焊接。InGaN半导体发光部中产生的光不是全部都被向蓝宝石基板侧输出，一部分的光射向P型GaN接触层。所以，为了提高光取出效率，对于P侧电极膜的材料，不仅要求可以与P型GaN接触层电阻接合，而且还要求具有良好的反射率。由此，在元件制作上的制约很大，此外，难以形成接触电阻小并且具有高反射率的P侧电极膜。专利文献1专利第3009095号公报专利文献2特开2003-224297号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种将半导体发光部与安装基板相面对地接合的倒装晶片型的半导体发光元件，是可以缓解对配置于安装基板侧的电极的限制，有助于光取出效率的提高的半导体发光元件。本专利技术的半导体发光元件包括半导体发光部、透明电极、金属反射膜，其中，半导体发光部具有第1导电型(P型及N型的一方)的第1接触层、第2导电型(P型及N型的另一方)的第2接触层及由它们夹持的活性层；透明电极与所述第2接触层的表面欧姆接触，将该第2接触层的表面的大致全部区域覆盖，并且对于所述半导体发光部的发光波长来说透明；金属反射膜被与该透明电极的大致全部区域相面对地配置，与所述透明电极电连接，并且将从所述半导体发光部透过所述透明电极的光朝向所述半导体发光部反射。根据该构成，在半导体发光部中，在第2接触层的表面形成有透明电极，另外，从半导体发光部处观察，金属反射膜被配置于透明电极的背后。利用该构成，由于可以将从半导体发光部透过透明电极的光在金属反射膜上向半导体发光部侧反射，因此就可以获得良好的光取出效率。而且，由于透明电极将第2接触层的大致全部区域覆盖，因此金属反射膜就不需要与半导体发光部欧姆接触，所以其材料的选择的自由度大。这样，就可以选择高反射率的材料以进一步提高光取出效率，或选择廉价的材料以削减成本。所谓「对于发光波长来说透明」具体来说是指例如发光波长的透过率在60％以上的情况。所述半导体装置也可以还具有如下的透明基板，即，对于所述半导体发光部的发光波长来说透明，将一方表面作为用于将从所述半导体发光部中发出的光向外部取出的光取出面，将另一方表面作为用于形成所述半导体发光部的元件形成面，该元件形成面与所述第1接触层相面对。作为透明基板，虽然优选蓝宝石基板，但是除此以外，也可以使用SiC、GaN、ZnO等透明基板。半导体发光部最好具有使用了III-V族氮化物化合物半导体的LED(发光二极管)构造。更具体来说，半导体发光部也可以是将InGaN活性层用P型GaN接触层及N型GaN接触层夹持的构造。另外，也可以是将AlGaN活性层用P型AlGaN接触层及N型AlGaN接触层夹持的构造。另外，活性层也可以具有多重量子阱(MQW)构造。所述半导体发光元件也可以还具有夹隔于所述透明电极和所述金属反射膜之间的透明绝缘膜。该情况下，所述金属反射膜最好穿过形成于所述透明绝缘膜上的开口与所述透明电极连接。根据该构成，由于在透明电极和金属反射膜之间夹隔有透明绝缘膜，因此来自半导体发光层的光的反射的大部分是在透明绝缘膜和金属反射膜的界面上产生的。由于在绝缘体/金属的界面上实质上不产生光的吸收，因此就可以将光取出效率进一步提高。另外，由于金属反射膜和透明电极被穿过形成于透明绝缘膜上的开口而电连接，因此金属反射膜可以起到作为用于与安装基板的连接的电极的作用。形成于透明绝缘膜上的开口最好被以能够确保金属反射膜和透明电极之间的电连接的限度制成尽可能小的面积。更具体来说，所述开口的总面积相对于透明电极膜的总面积的比例优选1～30％的范围(例如7％左右)。作为相对于发光波长透明的绝缘膜的材料，可以例示出SiOy(0＜y)、SiON、Al2O3、ZrO2及SiNz(0＜z)。所述半导体发光元件最好还包括从所述第1接触层向所述金属反射膜侧引出的电极部。根据该构成，就可以借助所述金属反射膜将所述第2接触层与安装基板接合，借助所述电极部将所述第1接触层与安装基板接合。这样，就可以进行倒装晶片接合。所述透明电极最好包括Zn1-xMgxO(其中，0≤x＜1)的膜。Zn1-xMgxO(0≤x＜1。x＝0时为ZnO)与GaN半导体层形成良好的欧姆接触，并且相对于370nm～1000nm的波长区域的光显示出80％以上的透过率。这样，就可以降低接触电阻，可以进一步提高向表面电极侧的光取出效率。本专利技术的所述的或者其他的目的、特征及效果将参照附图，由如下所述的实施方式的说明阐明。附图说明图1是图解性地表示本专利技术的一个实施方式的发光二极管元件的构造的剖面图。图2表示对堆积于蓝宝石基板上的ZnO膜的透过率测定后的结果。图3表示对于在蓝宝石基板上堆积了ZnO膜，继而在该ZnO膜上形成了反射金属层的构造，从蓝宝石基板侧测定了反射率的结果。图4表示对于在蓝宝石基板上依次层叠了ZnO膜、SiO2膜及反射金属层的构造，从蓝宝石基板侧测定了反射率的结果。图5是图解性地表示本专利技术的其他的实施方式的发光二极管元件的构造的剖面图。图6是表示图5的构成的变形例的图解性的剖面图。图7是表示图5的构成的其他的变形例的图解性的剖面图。具体实施例方式图1是图解性地表示本专利技术的一个实施方式的发光二极管元件的构造的剖面图。该发光二极管元件为倒装晶片型的元件，具备作为透明基板的蓝宝石基板1、形成于该蓝宝石基板1上的InGaN半导体发光部2、将InGaN半导体发光部2的与蓝宝石基板1相反一侧的表面覆盖而形成的P侧透明电极3。蓝宝石基板1被将其一方设为光取出面1a，将其另一方表面设为所述元件形成面1b。在该元件形成面1b上形成有InGaN半导体发光部2。蓝宝石基板1是相对于InGaN半导体发光部2的发光波长(例如460nm)透明的绝缘性的基板。InGaN半导体发光部2例如在蓝宝石基板1侧具有掺杂了Si的N型GaN接触层23，在与蓝宝石基板1相反一侧具有掺杂了Mg的P型Ga本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其特征是，包括：　　　　半导体发光部，具有第１导电型的第１接触层、第２导电型的第２接触层及由它们夹持的活性层；　　　　透明电极，与所述第２接触层的表面进行欧姆接触，将该第２接触层的表面的大致全部区域覆盖，并且对于所述半导体发光部的发光波长来说透明；　　　　金属反射膜，该金属反射膜被与所述透明电极的大致全部区域相面对地配置，与所述透明电极电连接，并且将从所述半导体发光部透过所述透明电极的光朝向所述半导体发光部反射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2004-7-12 205094/20041.一种半导体发光元件，其特征是，包括半导体发光部，具有第1导电型的第1接触层、第2导电型的第2接触层及由它们夹持的活性层；透明电极，与所述第2接触层的表面进行欧姆接触，将该第2接触层的表面的大致全部区域覆盖，并且对于所述半导体发光部的发光波长来说透明；金属反射膜，该金属反射膜被与所述透明电极的大致全部区域相面对地配置，与所述透明电极电连接，并且将从所述半导体发光部透过所述透明电极的光朝向所述半导体发光部反射。2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征是，还包括如下的透明基板，即，对于所述半导体发光部的发光波长来说透明，将一方表面作为用于将从所述半导体发光部发出的光向外部取出的光取出面，将另一方表面作为用于形成所述半导体发光部的元件形成面，该元件形成面与所述第1接触层相面...

【专利技术属性】
技术研发人员：浅原浩和，酒井光彦，园部雅之，西田敏夫，
申请(专利权)人：罗姆股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]