半导体发光元件制造技术

公开了一种半导体发光元件，其包括：包括夹在第一和第二导电型层之间的发光层的半导体层叠结构，用于在第二导电型层侧提取来自发光层的发射光；与第二导电型层欧姆接触的透明电极；形成在透明电极上的绝缘层；形成在绝缘层上的用于引线键合的上电极；下电极，其穿透绝缘层，与透明电极和用于引线键合的电极欧姆接触，并且在顶视图中具有比上电极小的面积；以及反射部分，其用于至少反射透过不与下电极接触的透明电极的区域的光的部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种设置有用于引线键合的电极的半导体发光元件。
技术介绍
已知一种传统的半导体发光元件，其中，按照缓冲层、η型层、发光层和ρ型层的顺序，将这些层形成在由蓝宝石形成的衬底上(例如参见JP-A-2000-77717)。通过蚀刻部分地去除P型层和发光层，在η型层的暴露表面上形成η电极，并且在ρ型层上形成透光ρ电极。在P型层上形成绝缘膜，通过打开绝缘膜的部分而使P电极的表面暴露，并且在暴露的 P电极上形成焊盘电极(pad electrode) 0同时，在JP-A-2000-77717中描述的半导体发光元件中，需要选择与ρ电极欧姆接触的材料作为焊盘电极的材料，并且除了选择具有对从发光层发射的光的低反射率的材料之外，没有其它选择。另外，考虑到到键合引线的连接，有必要把焊盘电极形成为具有相对大的面积。这产生了以下问题焊盘电极的光吸收量大，从而导致元件的光提取效率降低。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是改进设置有用于引线键合的电极的半导体发光元件的光提取效率。(1)根据本专利技术的一个实施例，半导体发光元件包括包括夹在第一和第二导电型层之间的发光层的半导体层叠结构，用于在第二导电型层侧提取来自发光层的发射光；与第二导电型层欧姆接触的透明电极；形成在透明电极上的绝缘层；形成在绝缘层上的用于引线键合的上电极；下电极，其穿透绝缘层，与透明电极和用于引线键合的电极欧姆接触，并在顶视图中具有比上电极小的面积；以及反射部分，其用于至少反射透过不与下电极接触的透明电极的区域的光的部分。在本专利技术的以上实施例(1)中，可以进行以下修改和变化。(i)反射部分在绝缘层中被形成为具有比上电极的对从发光层发射的光的反射率高的对从发光层发射的光的反射率，并且不与透明电极、上电极和下电极接触。(ii)上电极与下电极整体地形成。(iii)下电极是与透明电极欧姆接触的焊盘电极。(iν)上电极包括用于连接键合弓I线的键合区域和从键合区域延伸的线性延伸区域，并且反射部分被形成在键合区域和延伸区域之下。(ν)上电极包括用于连接键合引线的键合区域和从键合区域延伸的线性延伸区域，并且反射部分被形成在延伸区域之下。 (vi)上电极包括用于连接键合弓I线的键合区域和从键合区域延伸的线性延伸区域，并且反射部分被形成在键合区域之下。(vii)上电极包括用于连接键合引线的键合区域和从键合区域延伸的线性延伸区域，并且在延伸区域之下的反射部分的区域是这样的线性区域，其沿着延伸区域的长度方向被形成为具有比延伸区域的宽度的230%小的宽度。(viii)反射部分被形成为上电极的下部或整个部分，使得对从发光层发射的光的反射率比下电极的对从发光层发射的光的反射率高。(ix)上电极对绝缘层的粘附力比下电极对绝缘层的粘附力高。(χ)第一和第二导电型层分别是η型和ρ型半导体层，第一和第二导电型层和发光层包括氮化物化合物半导体，透明电极包括导电氧化物，并且下电极具有与透明电极欧姆接触的下焊盘电极和与下焊盘电极欧姆接触的上焊盘电极。(xi)半导体发光元件还包括η电极，其包括与第一导电型层欧姆接触的下η电极和与下η电极欧姆接触的上η 电极。(xii)上电极包括用于连接键合引线的键合区域和从键合区域延伸的线性延伸区域，并且反射部分被形成在延伸区域之下和之上。(xiii)上电极包括用于连接键合引线的键合区域和从键合区域延伸的线性延伸区域，并且反射部分被形成在键合区域之下，并且在延伸区域之下和之上。专利技术要点根据本专利技术的一个实施例，发光元件被构造成使得绝缘层被形成在ρ电极上，并且与P电极欧姆接触的下P焊盘电极与用于引线键合的上P焊盘电极分开地形成。由此， 可降低焊盘电极的光吸收量并且有效地反射光，从而可提高发光元件的光提取效率。附图说明接下来，将结合附图更详细地说明本专利技术，在附图中图1是示出了本专利技术的第一实施例中的半导体发光元件的截面示意图；图2是示出了半导体发光元件的示意俯视图；图3是示出了第一实施例的变型中的半导体发光元件的示意俯视图；图4是示出了第一实施例的变型中的半导体发光元件的示意俯视图5是示出了第一实施例的变型中的半导体发光元件的示意俯视图；图6是示出了第一实施例的变型中的半导体发光元件的截面示意图；图7是示出了第二实施例中的半导体发光元件的示意俯视图；图8A和图8B是示出了图7的半导体发光元件的垂直截面图；图9是这样的图，其中，横轴表示反射膜的宽度与延伸区域的宽度的比，而纵轴表示光提取量。图10是示出了第二实施例中的发光元件的键合区域的邻近部分的局部放大图；图IlA至图IlC是示出了第二实施例的变型中的半导体发光元件的垂直截面图； 以及图12A和图12B是示出了第三实施例中的半导体发光元件的垂直截面图。具体实施例方式第一实施例图1和图2示出了本专利技术的第一实施例。图1是半导体发光元件的截面示意图。如图1所示，发光装置1具有半导体层叠结构，其包括蓝宝石衬底10、设置在蓝宝石衬底10上的缓冲层20、设置在缓冲层20上的η型接触层22、设置在η型接触层22上的 η型ESD层23、设置在η型ESD层23上的η型覆盖层覆层24、设置在η型覆层24上的发光层25、设置在发光层25上的ρ型覆层26、以及设置在ρ型覆层26上的ρ型接触层27。另外，通过蚀刻去除从P型接触层27到η型接触层22的部分，从而部分暴露η型接触层22。这里，缓冲层20、η型接触层22、η型ESD层23、η型覆层24、发光层25、ρ型覆层 26和ρ型接触层27均由III族氮化物化合物半导体形成。对于III族氮化物化合物半导体，可使用例如由AlxGayIni_x_yN(0彡χ彡1、0彡y彡1、以及0彡x+y彡1)表示的四元的 III族氮化物化合物半导体。在本实施例中，缓冲层20由AlN形成。另外，η型接触层22、η型ESD层23和η 型覆层24均由掺杂有相应预定量的η型掺杂剂(例如Si)的n-GaN形成。于是，发光层25 具有多量子阱结构，其包括多个阱层和多个阻挡层。阱层由例如GaN形成，并且阻挡层由例如InGaN或AlGaN等形成。另外，ρ型覆层26和ρ型接触层27均由掺杂有预定量的ρ型掺杂剂(例如Mg)的p-GaN形成。设置在蓝宝石衬底10上的从缓冲层20到ρ型接触层27的每层可通过例如金属有机化学气相沉积(MOVCD)法、分子束外延(MBE)法或卤化物气相外延(HVPE)法等形成。 这里示出了由AlN形成的缓冲层20作为示例，然而，缓冲层20可由GaN形成。替选地，发光层25的量子阱结构可以是单量子阱结构或应变量子阱结构，来替代多量子阱结构。另外，发光元件1包括设置在ρ型接触层27上的ρ电极30、以及形成在ρ电极30 上和在半导体层叠结构上的绝缘层40。另外，发光元件1包括穿透绝缘层40并与ρ电极 30欧姆接触的下ρ焊盘电极50、以及穿透绝缘层40并与η型接触层22欧姆接触的下η电极60。ρ电极30由对从发光层25发射的光透明的导电氧化物形成，在本实施例中该导电氧化物是ITO(铟锡氧化物)。P电极30通过使用例如真空沉积法而形成。替选地，P电极30可通过溅射法或CVD法等形成。在本实施例中，ρ电极30具有在下述的上ρ焊盘电极70之下的非形成区域32。非形成区域32可通过蚀刻等形成。在本实施例中，SiO2被用作本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种半导体发光元件，包括：包括夹在第一和第二导电型层之间的发光层的半导体层叠结构，用于在所述第二导电型层侧提取来自所述发光层的发射光；与所述第二导电型层欧姆接触的透明电极；形成在所述透明电极上的绝缘层；形成在所述绝缘层上的用于引线键合的上电极；下电极，其穿透所述绝缘层，与所述透明电极和所述用于引线键合的电极欧姆接触，并且在顶视图中具有比所述上电极小的面积；以及反射部分，其用于至少反射透过不与所述下电极接触的所述透明电极的区域的光的部分。

【技术特征摘要】
2010.02.17 JP 2010-032427;2010.11.24 JP 2010-261641.一种半导体发光元件，包括包括夹在第一和第二导电型层之间的发光层的半导体层叠结构，用于在所述第二导电型层侧提取来自所述发光层的发射光；与所述第二导电型层欧姆接触的透明电极；形成在所述透明电极上的绝缘层；形成在所述绝缘层上的用于引线键合的上电极；下电极，其穿透所述绝缘层，与所述透明电极和所述用于引线键合的电极欧姆接触，并且在顶视图中具有比所述上电极小的面积；以及反射部分，其用于至少反射透过不与所述下电极接触的所述透明电极的区域的光的部分。2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其中，所述反射部分在所述绝缘层中被形成为具有比所述上电极的对从所述发光层发射的光的反射率高的对从所述发光层发射的光的反射率，并且不与所述透明电极、所述上电极和所述下电极接触。3.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其中所述上电极与所述下电极整体地形成。4.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其中，所述下电极是与所述透明电极欧姆接触的焊盘电极。5.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其中，所述上电极包括用于连接键合引线的键合区域和从所述键合区域延伸的线性延伸区域，并且所述反射部分被形成在所述键合区域和所述延伸区域之下。6.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其中，所述上电极包括用于连接键合引线的键合区域和用于从所述键合区域延伸的线性延伸区域，并且所述反射部分被形成在所述延伸区域之下。7.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其中，所述上电极包括用...

【专利技术属性】
技术研发人员：矢羽田孝辅，沟渊尚嗣，森敬洋，出口将士，户谷真悟，
申请(专利权)人：丰田合成株式会社，
类型：发明
国别省市：JP