半导体发光元件及其制造方法技术

本发明专利技术提供可靠性高且配光性良好的半导体发光元件。半导体发光元件（１）具有ｎ侧电极（５０），该ｎ侧电极（５０）设置在半导体层叠体（４０）的与安装在基板（１０）上的面相反侧的光取出面上。在光取出面的第１凸区域（８０）和第２凸区域（９０）中设有多个凸部。第２凸区域（９０）位于第１凸区域（８０）与ｎ侧电极（５０）之间，且与ｎ侧电极（５０）和半导体层叠体（４０）之间的界面邻接。相比于ｎ侧电极（５０）和半导体层叠体（４０）之间的界面，设置在第１凸区域（８０）中的第１凸部的基端位于发光层（４２）侧，相比于第１凸部的基端，设置在第２凸区域（９０）中的第２凸部的基端位于ｎ侧电极（５０）和半导体层叠体（４０）之间的界面侧。

【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发光元件，特别涉及在光取出面上形成了凹凸形状来提高光取 出效率的。
技术介绍
以往，在LED等半导体发光元件中，在光取出侧的半导体层表面的一部分上，形成 有电极，并且，为了提高来自半导体层的光的取出效率，有时形成有多个凹凸形状。例如，公 知有记载于如下文献中的技术日本特开2000-196152号公报、日本特开2005-5679号公 报、日本特开2003-69075号公报、日本特开2005-244201号公报以及日本特开2006-147787 号公报。在日本特开2000-196152号公报记载的发光元件中，在光取出侧的半导体层表面 上，隔开间隔地形成有多个半球形状的凹凸，在这些凹凸上形成有透明电极，在透明电极上 有选择地层叠键合焊盘。形成凹凸的方法如下。即，通过热处理，使隔开规定间隔并列设置 的多个阻挡层(resist)溶融而软化，将变形为横截面呈半圆状的“半球形状”的部分转印 到光取出侧的半导体层表面上，由此来形成凹凸。在日本特开2005-5679号公报记载的发光元件中，在光取出侧的半导体层表面 上，通过蚀刻形成了二维周期构造的凹凸。在光取出侧，在未形成凹凸的部分上，以具有高 度差的方式形成有η侧电极和ρ侧电极。在日本特开2003-69075号公报记载的发光元件中，在氮化镓系化合物半导体基 板上，层叠有氮化镓系化合物半导体，在氮化镓系化合物半导体基板的与用于层叠元件的 面相反侧的面上，通过蚀刻，形成有凹凸。在该凹凸上形成有电极。在日本特开2005-244201号公报记载的发光元件中，在光取出侧的半导体层表面 上，具有形成了多个细长空隙的多孔质构造；以及包围该多孔质构造的电极。该多孔质构 造的形成方法如下。即，在由晶片构成的蓝宝石基板上，依次形成η型半导体层、活性层、P 型电子阻挡层、P型畸变超晶格层以及P型接触层，形成P侧欧姆电极，作为开口状的光取 出部的周缘，之后，将层叠了各半导体层的晶片浸入到药液中。由此，在P型接触层的光取 出部上形成了多孔质构造。此时，在包围多孔质构造的周缘部分上，残留有P侧欧姆电极。 另外，在形成多孔质构造之后，通过蚀刻来形成η侧电极。在日本特开2006-147787号公报记载的发光元件中，在光取出侧的半导体层表面 上，形成有凹凸，该凹凸是以从基板的界面产生的贯通错位为基点，在晶体生长时自然产生 的。并且，在凹凸上形成有电极。另外，在光取出侧的面上形成了凹凸的发光元件中，在日本特开2007-88277号公 报中记载了这样的发光元件在光取出侧的面的相反侧，形成了 P侧电极和η侧电极。在日 本特开2007-88277号公报记载的发光元件中，在蓝宝石基板上层叠着包含发光层的半导 体，在蓝宝石基板的与形成了发光层的面相反侧的面(光取出侧的面)上，具有凸部。该凸 部是使用模具制作成的，并且，该凸部是由按长周期形成的较高的第1凸部和按短周期形成的较低的第2凸部混合构成的。另外，在日本特开2007-67209号公报中记载了这样的发光元件该发光元件的前 提是在电极正下方的氮化物半导体层表面上形成凹凸。在日本特开2007-67209号公报记 载的发光元件中，在氮化镓基板上层叠有氮化镓系化合物半导体，在氮化镓基板的与层叠 元件的面相反侧的面上，形成有凹凸。该凹凸的形成方法如下。即，在通过研磨形成了大的 凹凸之后，与其重叠地，通过蚀刻形成微小的凹凸。由此，能够降低氮化物半导体与层叠在 其上面的电极之间的接触电阻，能够提高密接性。但是，现有技术存在以下所示的问题。现有技术均是以提高来自半导体层的光取出效率为目的而设置凹凸形状的技术， 所以，在除了光取出效率之外还要提高光输出的情况下，将产生以下问题。例如，在通过在半导体层表面上设置凸部来提高光输出的情况下，存在凸部的高 度越高，光输出越高的趋势。换言之，存在这样的趋势半导体层表面被挖陷(切削或侵蚀) 得越深，光输出越高。另一方面，在日本特开2000-196152号公报、日本特开2005-5679号公报、日本特 开2003-69075号公报、日本特开2005-244201号公报以及日本特开2006-147787号公报记 载的发光元件中，在光取出侧的半导体层表面上，设有了同样的凹凸形状。因此，存在这样 的趋势当为了提高光输出而将半导体层表面挖陷得越深时，电极越容易发生脱离。例如， 在形成了电极的区域与设置了凸形状的区域相分离的发光元件中，在提高光取出效率的同 时还要提高光输出的情况下，需要将凹凸形状较深地设置到与电极邻接的区域，所以，电极 容易脱离。因此，在以提高光取出效率为前提、还要提高光输出的情况下，能够防止形成在 光取出侧的面上的电极发生脱离的可靠性高的元件，比较理想。并且，对于发光元件而言，在设计上，对发光元件的配光性的控制也很重要的要 素。例如，在日本特开2000-196152号公报记载的发光元件中，由于在半导体层表面上形成 的凹凸形为半球形状，因此，配光性差。即，从凹凸向外侧放出的光中，朝向正上方的光的取 出效率低。因此，希望实现在提高光输出时不会降低配光性的技术。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供可靠性高且配光性良好的半 导体发光元件。并且，另一目的在于，提供用于制造可靠性高且配光性良好的半导体发光元件的 制造方法。本专利技术的半导体发光元件具有半导体层叠体，其在η型半导体层与P型半导体层 之间具有发光层；安装该半导体层叠体的基板；以及电极，其设置在所述半导体层叠体的 与安装在所述基板上的面相反侧的光取出面上，在所述光取出面上具有多个凸部，该半导 体发光元件的特征在于，所述多个凸部设置在第1凸区域和第2凸区域中，所述第2凸区域 是这样的区域其位于所述第1凸区域与所述电极之间，且与所述电极和所述半导体层叠 体之间的界面邻接，相比于所述界面，设置在所述第1凸区域中的第1凸部的基端位于所述 发光层侧，相比于所述第1凸部的基端，设置在所述第2凸区域中的第2凸部的基端位于所 述界面侧。根据该结构，半导体发光元件在光取出面上具有第1凸区域和第2凸区域，第2凸 区域与电极邻接配置。因此，与在光取出面上仅单纯地具有从相对较深的位置形成的第1 凸部的发光元件相比，能够降低电极的脱落率，并且，能够使半导体层中的电流扩散更加均 勻。另外，与在光取出面上仅单纯地具有从相对较深的位置形成的第1凸部、且未在与电极 邻接的区域中设置凹凸形状的发光元件相比，能够使配光性更加良好。另外，与在光取出面 上仅单纯地具有从相对较浅的位置形成的第2凸部的发光元件相比，能够提高光输出。并且，在本专利技术的半导体发光元件中，优选所述第1凸部从基端到末端的高度比 所述第2凸部从基端到末端的高度高。根据该结构，在光取出面上具有从相对较深的位置 较高地形成了凸部的第1凸区域和从相对较浅的位置较低地形成了凸部的第2凸区域，第2 凸区域与电极邻接配置。因此，通过这种结构，半导体发光元件能够降低电极的脱落率，实 现良好的配光性。这里，优选第1凸部的高度为第2凸部的高度的2倍以上。另外，在本专利技术的半导体发光元件中，优选所述第1凸部和所述第2凸部为末端渐 细的形状。根据该结构，从第1凸部和第2凸部向外侧放出的光中朝向正上方的光的取出 效率良好。因此，与不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其具有：半导体层叠体，其在ｎ型半导体层与ｐ型半导体层之间具有发光层；安装该半导体层叠体的基板；以及电极，其设置在所述半导体层叠体的与安装在所述基板上的面相反侧的光取出面上，在所述光取出面上具有多个凸部，该半导体发光元件的特征在于，所述多个凸部设置在第１凸区域和第２凸区域中，所述第２凸区域是这样的区域：其位于所述第１凸区域与所述电极之间，且与所述电极和所述半导体层叠体之间的界面邻接，相比于所述界面，设置在所述第１凸区域中的第１凸部的基端位于所述发光层侧，相比于所述第１凸部的基端，设置在所述第２凸区域中的第２凸部的基端位于所述界面侧。

【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：若井阳平，松村拓明，冈贤治，
申请(专利权)人：日亚化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]