氮化物半导体发光元件、氮化物半导体发光器件及其制造方法技术

技术编号:3312013 阅读:152 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的氮化物半导体器件,包括:n-GaN基板(10),形成在n-GaN基板(10)的主面上的、包含p型区和n型区及其之间的有源层的半导体叠层结构。在半导体叠层结构上面处形成具有开口部的SiO↓[2]层(30)和与半导体叠层结构中所包含的p型区域的一部分相接触的p侧电极,在基板(10)的背面处形成n侧电极(36)。p侧电极包含与p型区的一部分相接触的p侧接触电极(2)和覆盖p侧接触电极(2)及SiO↓[2]层(30)的p侧布线电极(34),p侧接触电极(32)的一部分自p侧布线电极(34)露出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种氮化物半导体发光元件、氮化物半导体发光器件及其 制造方法。
技术介绍
使用以氮化镓(GaN)为首的III-V族氮化物半导体材料(AlxGayIni.x-yN (0《x《l、 0《y《l)制造的蓝紫色半导体激光器,是用于通过光盘装置 实现超高密度记录的关键器件,现在正达到实用水平。蓝紫色半导体激光 器的高输出化,不仅使光盘的高速写入成为可能,而且还是向激光显示器 的应用等开拓新的
所需的技术。近年来,作为用于制造氮化物半导体发光器件所必需的基板,主要有 GaN基板。GaN基板相比于过去使用的蓝宝石基板,优点在于所谓晶体点 阵整合和散热性。此外,相比于蓝宝石基板是绝缘性的,GaN基板具有 导电性也是优点之一。§卩,能够采用在GaN基板的背面侧形成电极,使 电流流向横向切断GaN基板的方向的结构。如果在具有导电性的GaN基 板的背面处形成电极的话,就能够縮小单个半导体器件的尺寸(芯片面 积),当縮小芯片面积时,由于增加由1片晶片可制成的芯片的总数,所 以能够降低制造成本。实际中,由于在使半导体激光器等的发光器件高温 高输出工作时候伴随着大量的发热,因此需要将发光器件高精度地安装 在散热台(散热片)上。例如,专利文献1及2等中公开了在散热台上安装了在GaN基板上 制作的发光器件(特别是半导体激光器)的半导体激光器。专利文献1: JP特许第3650000号公报专利文献2: JP特开2003-229631号公报
技术实现思路
在利用自动识别装置大批量生产安装在GaN基板上制作的发光元件 (芯片)的情况下,像现有这样的大批量生产安装机,识别芯片的四角进 行定位的自动安装合格率非常差。这是因为GaN晶体是六方晶系,芯片 的四角的角度稳定,很难变成直角。并且,GaN基板是透明的,芯片的自 动识别也困难,引起合格率下降。在上述专利文献1所述的现有技术中,通过使基板的表面侧的电极和 背面侧的电极图形成为不同的形状,来实现安装合格率的改善。此外,在 上述专利文献2所述的现有技术中,以GaN基板的位错部位为标记来实 现安装合格率的改善。但是,不仅有GaN基板的位错均一地有规则地配置的基板,而且还 有GaN基板的位错随机存在的基板。此外,在将来由于预想制造位错数 非常少的GaN基板,所以以GaN基板的位错部位为安装标记是困难的。 此外,当在需要高温,高输出工作的发光器件中应用使基板的表面背面电 极的各端面附近成为不同的形状的技术时,可知存在由于在端面附近的散 热变得不充分,而在端面附近因局部发热产生端面劣化,合格率高地制造 可耐高温,高输出工作的发光器件变困难的问题。鉴于上述事情而进行本专利技术,其目的在于,提供一种既实现适于高温 高输出工作的安装方式、又可高合格率地制造的氮化物半导体发光器件 及其制造方法。本专利技术的氮化物半导体器件,包括包含n型杂质的氮化物类半导体 基板,配置在上述半导体基板的主面上、包含p型区及n型区和其间的有 源层的半导体叠层结构,配置在上述半导体叠层结构上面、具有开口部的 绝缘膜,配置在上述半导体叠层结构上面侧、在上述绝缘膜的上述幵口部 与上述半导体叠层结构所包含的上述p型区的一部分相接触的p侧电极, 和设置在上述半导体基板的背面的n侧电极;上述p侧电极包含与上述p 型区的一部分相接触的第1 p侧电极层,和用于覆盖上述第1 p侧电极层 配置在上述第lp侧电极层上的第2p侧电极层;上述第lp侧电极层的一 部分自上述第2 p侧电极层露出。优选在实施方式中,上述第l p侧电极层的自上述第2p侧电极层露 出的部分没有位于上述开口部的上方。优选在实施方式中,包含多个上述第1 p侧电极层的自第2 p侧电极层露出部位。优选实施方式中,上述绝缘膜的开口部是条纹状,上述第lp侧电极层的自第2 p侧电极层露出的部位,夹持上述绝缘膜的开口部配置有多个。优选实施方式中,上述绝缘膜的开口部是条纹状,夹持上述绝缘膜的开口部配置上述第1 p侧电极层的自第2 p侧电极层露出部位。优选实施方式中,上述第lp侧电极层的最表层的色调、色度和/或亮 度与上述第2 p侧电极层的最表层的色调、色度和/或亮度不同。优选实施方式中,上述第1 p侧电极层的最表层的反射率和上述第2p 侧电极层的最表层的反射率以及上述绝缘膜的反射率各不相同。本专利技术的氮化物半导体器件的制造方法,包含准备上述专利技术的氮化物 半导体发光元件的工序,和识别上述第1 p侧电极层的自第2 p侧电极层 露出的部位,将上述氮化物半导体发光元件安装在散热台上的工序。优选实施方式中,在上述安装工序中,将上述氮化物半导体元件的上 述半导体基板的背面侧安装在上述散热台上。本专利技术的半导体发光器件包括散热台、和配置在上述散热台上的上述 本专利技术的半导体发光元件。优选实施方式中,将上述半导体发光元件的上述上述半导体基板的背 面侧安装在上述散热台上。专利技术效果根据本专利技术,能够识别氮化物半导体发光元件(特别是半导体激光器) 的p侧电极的形状及色彩并进行定位。此外,通过识别氮化物半导体发光 元件的p侧电极的形状及色彩并进行定位,就能够非常容易地进行大批量 安装,能够高合格率、低成本地制造发光器件。附图说明图1是示意性地表示GaN基板中的GaN晶体结构的立体图。图2是表示根据本专利技术的氮化物半导体器件的第1实施方式的剖面图。图3 (a)是实施方式1中的氮化物半导体器件的上面图,(b)是该氮化物半导体器件的剖面图。图4 (a)及(b)是示意性地表示一次解理的平面图。图5是表示根据本专利技术的氮化物半导体器件的第1实施方式的安装剖面图。图6 (a)是实施方式1中的氮化物半导体器件的上面图,(b)是上面 图(a)的O部放大图。图7是表示根据本专利技术的氮化物半导体器件的第1实施方式的安装上面图。图8(a)是实施方式1的比较例中的氮化物半导体器件的上面图,(b) 是该氮化物半导体器件的剖面图。图9是表示根据本专利技术的氮化物半导体器件的第2实施方式的上面图。图10是表示根据本专利技术的氮化物半导体器件的第2实施方式的变化 例的安装上面图。图11是表示根据本专利技术的氮化物半导体器件的第3实施方式的上面图。图12 (a)是表示根据本专利技术的氮化物半导体器件的第4实施方式的 上面图,(b)是该氮化物半导体器件的剖面图。符号说明10 n型GaN基板14 n型AlGaN涂(clad)层18 InGaN多重量子阱层22 p型AlGaN保护(cap)层26 p型AlGaN涂层30 Si。2层34 p侧布线电极(Ti/Pt/Au)38 p侧接触电极露出部42 解理导向槽12n型GaN层 16 GaN导光层 20 InGaN中间层24p型GaN导光层 28p型GaN接触层 32p侧接触电极(Pd/Pt) 36n侧电极(Ti/Pt/Au) 40 p侧布线电极縮颈部 441次解理线46 辅助支架50 焊料54 Au类焊盘电极48 辅助支架上布线电极52Au导线100 半导体叠层结构具体实施例方式如图1所示,GaN晶体由Ga原子和N原子构成,具有六方晶系结构。 进行各种半导体层的外延生长的一侧的GaN基板的表面(top surface)是 Ga原子以层状排列的面(Ga面或+C极性面)。相对于此,GaN基板的背 面是氮原子(N原子)以层状排本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物半导体发光元件,包括: 包含n型杂质的氮化物类半导体基板; 配置在上述半导体基板的主面上、包含p型区及n型区和配置在其间的有源层的半导体叠层结构; 配置在上述半导体叠层结构上面处、具有开口部的绝缘膜; 配置在上述半导体叠层结构上面侧、在上述绝缘膜的上述开口部与上述半导体叠层结构所包含的上述p型区的一部分相接触的p侧电极;以及 设置在上述半导体基板的背面处的n侧电极, 上述p侧电极包含与上述p型区的一部分相接触的第1p侧电极层和配置在上述第1p侧电极层上的第2p侧电极层; 上述第1p侧电极层的一部分自上述第2p侧电极层露出。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:长谷川義晃菅原岳横川俊哉
申请(专利权)人:松下电器产业株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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