半导体发光元件及其制造方法技术

半导体发光元件（ＬＥ１），具有生成光的多层构造体ＬＳ。该多层构造体包含层叠的多个化合物半导体层（３－８），并具有相向的第１及第２主表面（６１、６２）。在第１主表面上配置第１电极（２１），在第２主表面上配置第２电极（３１）。在第１主表面上还以覆盖第１电极的方式形成由氧化硅构成的膜（１０）。对由多层构造体生成的光呈现光学透明的玻璃板（１），利用由氧化硅构成的膜固定在多层构造体上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，随着CPU的驱动频率的高速化(例如，10GHz以上)，以光传输系统装置内及装置间的信号的光学互连技术受到注目。在该光学互连技术中使用半导体发光元件及称为半导体发光元件的光半导体元件。日本专利公开平2-128481号公报、日本专利公开平10-200200号公报及日本专利公开平11-46038号公报中，公开有具有基板、及层叠在基板一侧的主表面上的多个化合物半导体层，且从基板另一侧的主表面出射光线的所谓背面出射型半导体发光元件。在这些半导体发光元件中，根据下述目的，使基板中位于发光区域下方的部分局部变薄，另外，以包围该部分的方式形成维持基板厚度的部分。其中，第1目的在于，防止依基板的光吸收的光信号劣化或消失。第2目的在于，在通过引线接合(wire bonding)或凸块接合(bump bonding)将半导体发光元件安装于外部基板上时，防止半导体发光元件受到打击或破损。
技术实现思路
但是，在上述半导体发光元件中，因为存在维持基板厚度的部分，因此要使半导体发光元件小型化是有限度的。尤其是在合并设置多个发光部以形成发光元件阵列的情况下，难以使发光部间的间距变小，因此不得不增大发光元件阵列的尺寸。本专利技术的目的在于，提供一种具有足够的机械强度，且可小型化的。本专利技术的半导体发光元件，其具有包括被层叠的多个化合物半导体层，且具有相向的第1及第2主表面，并生成光的多层构造体；配置在多层构造体的第1主表面上的第1电极；配置在多层构造体的第2主表面上的第2电极；以覆盖第1电极的方式形成在多层构造体的第1主表面上的由氧化硅构成的膜；及对于由多层构造体生成的光呈光学透明，并通过由氧化硅构成的膜固定在多层构造体上的玻璃基板。即使使包含在多层构造体中的多个化合物半导体层变薄，多层构造体的机械强度仍由玻璃基板所保持。另外，如上述以往技术，不需要形成维持基板厚度的部分，可容易地使元件小型化。因为氧化硅可熔接于玻璃基板，因此无须使用其它的粘合剂即可将多层构造体与玻璃基板接合。因此，从多层构造体出射的光，不会被粘合剂吸收而到达玻璃基板。优选由氧化硅构成的膜，具有与玻璃基板相接触的平坦面。利用由氧化硅构成的膜来解消因第1电极引起的凹凸，因此可利用由氧化硅构成的膜容易且确实地将玻璃基板接合在多层构造体的第1主表面。另外，多层构造体，作为多个化合物半导体层，可包含顺序层叠的第1导电型接触层、第1导电型的第1分布式布拉格反射器(DBR)层、第1导电型的第1覆盖层、活性层、第2导电型的第2覆盖层及第2导电型的第2DBR层。多层构造体也可具有，局部包含接触层、第1DBR层、第1覆盖层、活性层及第2覆盖层的多层区域；及包围该多层区域，并被绝缘化或半绝缘化的电流狭窄区域。在该情况下，可获得面发光型的半导体发光元件。本专利技术的半导体发光元件还可具有，配置在多层构造体的第2主表面上的第1接垫(pad)电极及贯通多层构造体的贯通配线。第1电极包含与接触层中包含在多层区域内的部分电连接的配线电极，该配线电极还可通过贯通配线电连接于第1接垫电极。第2电极可包含与第2DBR层电连接的第2接垫电极。第1接垫电极及第2接垫电极配置在光出射面的相反侧，因此可容易进行半导体发光元件的安装。本专利技术的半导体发光元件还可具有分别配置在第1接垫电极及第2接垫电极上的凸块电极。多层构造体还可具有并列设置的多个多层区域。本专利技术的半导体发光元件，还可具有设置在第2DBR层上，并覆盖多层区域的光反射膜。由光反射膜所反射的光也从玻璃基板出射，因此可提高发光输出。玻璃基板可具有表面及背面。玻璃基板的表面可固定在由氧化硅构成的膜上。玻璃基板的背面可具有接收从多层构造体出射的光的透镜部。透镜部还可与玻璃基板的背面中最高的部分相比凹陷。本专利技术的半导体发光元件的制造方法，其具有准备半导体基板的工序；将生成光的多层构造体设置在半导体基板上的工序，多层构造体包含被层叠的多个化合物半导体层，具有相向的第1及第2主表面，并使第2主表面朝向半导体基板；在多层构造体的第1主表面上形成第1电极的工序；以覆盖第1电极的方式形成由氧化硅构成的膜的工序；准备具有表面及背面的玻璃基板，并将由氧化硅构成的膜熔接在玻璃基板的表面，而将多层构造体固定在玻璃基板上的工序；其中，玻璃基板，对于由多层构造体生成的光呈光学透明；除去半导体基板的工序；及在多层构造体的第2主表面上形成第2电极的工序。在该方法中，在多层构造体的第1主表面上，以覆盖第1电极的方式形成由氧化硅构成的膜，在将氧化硅构成的膜熔接在玻璃基板上之后，除去半导体基板。由此，在多层构造体的第1主表面上利用由氧化硅构成的膜，可容易制造具有固定有玻璃基板的构造的半导体发光元件。由于在除去半导体基板后仍存在玻璃基板，因此即使使包含在多层构造体中的多个化合物半导体层变薄，多层构造体的机械强度仍由玻璃基板所保持。另外，如上述以往技术，不需要形成维持基板厚度的部分，可容易地使元件小型化。而且，在将玻璃基板固定在多层构造体上之前，可利用半导体基板保持机械强度。由于由氧化硅构成的膜可熔接在玻璃基板上，因此无须使用其它的粘合剂即可将多层构造体与玻璃基板接合。因此从多层构造体出射的光，不会被粘合剂吸收而到达玻璃基板。本专利技术的方法还可具有，在形成由氧化硅构成的膜后，在将多层构造体固定在玻璃基板上之前，使由氧化硅构成的膜平坦化的工序。利用由氧化硅构成的膜来解消因第1电极产生的凹凸，因此可通过由氧化硅构成的膜容易将玻璃基板接合在多层构造体的第1主表面上。除去半导体基板的工序，还可包含利用湿式蚀刻除去半导体基板的工序。本专利技术的方法还可具有，在形成多层构造体的工序之前，在半导体基板上形成使湿式蚀刻停止的蚀刻停止层的工序；及在除去半导体基板的工序之后，利用湿式蚀刻除去蚀刻停止层的工序。形成多层构造体的工序，还包含在蚀刻停止层上形成多层构造体的工序。适宜选择可蚀刻半导体基板而不可蚀刻该蚀刻停止层的蚀刻液，以及可蚀刻该蚀刻停止层而不可蚀刻化合物半导体层的蚀刻液，可除去半导体基板，并在其后仅除去蚀刻停止层。因此，可残留多层构造体而确实且容易除去半导体基板。多层构造体，作为多个化合物半导体层，可包含第1导电型接触层、第1导电型的第1分布式布拉格反射器(DBR)层、第1导电型的第1覆盖层、活性层、第2导电型的第2覆盖层及第2导电型的第2DBR层。形成多层构造体的工序，也可包含在半导体基板上顺序层叠第2DBR层、第2覆盖层、活性层、第1覆盖层、第1DBR层及接触层的工序。本专利技术的方法还可具有，在形成多层构造体的工序之后，将包围局部包含接触层、第1DBR层、第1覆盖层、活性层及第2覆盖层的多层区域，并被绝缘化或半绝缘化的电流狭窄区域形成在多层构造体中的工序。在该情况下，可获得面发光型的半导体发光元件。形成第1电极的工序还可包含，在形成电流狭窄区域的工序后，形成与接触层中包含于多层区域内的部分电连接的配线电极的工序。形成第2电极的工序，还可包含形成与第2DBR层电连接的第2接垫电极的工序。本专利技术的方法还可具有，在除去半导体基板的工序之后，在多层构造体的第2主表面上形成第1接垫电极，并使该第1接垫电极与配线电极电连接的工序。第1接垫电极和第2接垫电极，配置在光出射面的相反侧，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其特征在于，具有：包括被层叠的多个化合物半导体层，具有相向的第１及第２主表面，并生成光的多层构造体；配置在所述多层构造体的所述第１主表面上的第１电极；配置在所述多层构造体的所述第２主表面上的第２电 极；以覆盖所述第１电极的方式形成在所述多层构造体的所述第１主表面上的、由氧化硅构成的膜；及对于由所述多层构造体生成的所述光呈光学透明，并通过所述由氧化硅构成的膜固定在所述多层构造体上的玻璃基板。

【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：田中章雅，
申请(专利权)人：浜松光子学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]