[发明专利]半导体发光元件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体发光元件及其制造方法，特别地涉及电流可以控 制、电流密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其制造方 法。

背景技术

为了将发光二极管(LED：Light Emitting Diode)高亮度化，作为光 的反射层，提出有在基板和由多量子阱(MQW：Multi-Quantum Well)层 构成的活性层之间形成金属反射层的构造。作为形成这样的金属反射层的 方法，例如公开有发光二极管层的基板的晶片接合(wafer bonding)(粘贴) 技术(例如，参照专利文献1和专利文献2)。

另一方面，关于通过加工表面电极图案形状，来相对地减少电极正下 的无效发光并改善外部量子效率的LED也已经被公开(例如，参照专利 文献3和4)。

一般地，LED即使增大电流密度，发光效率也不能无限地增大。这是 由于如果温度上升则发光复合就减少的缘故。这里，必须使得相对于芯片 大小发光效率成为最佳的电流密度。

但是，施加高电流时，增大芯片大小在产品的大小方面变得困难。并 且，虽然可以通过并联地连接较小的芯片，来分散电流达到最佳的电流密 度，但是封装变大，芯片键合(die bonding)或引线键合(wire bonding) 等的装配安装工序变得复杂。因此，现有的LED构造中，不能进行最佳 的电流密度控制。

[专利文献1]特开平6-302857号公报

[专利文献2]美国特许第5,376,580号说明书

[专利文献3]特开平05-145119号公报

[专利文献4]特开平06-005921号公报

这里，存在通过控制导通电流，来固定芯片大小，且采用不排列较小 的芯片的方法，来制作取得最佳电流密度的LED构造的课题。

发明内容

本发明的目的为提供一种电流可以控制、电流密度能够最佳化、且可 以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。

本发明的目的为提供一种采用晶片接合技术来使电流可以控制、电流 密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。

根据为达到上述目的本发明的一个方式，提供一种半导体发光元件， 其由下述半导体基板构造和发光二极管构造构成，其中，半导体基板构造 具有：半导体基板、在上述半导体基板的第1表面上配置的第1金属层、 以及在上述半导体基板的第2表面上配置的第2金属层，发光二极管构造 配置在上述半导体基板构造上，且具有：第3金属层、在上述第3金属层 上配置且由透明绝缘膜和电流控制电极构成的电流控制层、在上述电流控 制层上配置的外延生长(epitaxial growth)层、以及在上述外延生长层上 配置的表面电极，并且，使用上述第1金属层和上述第3金属层，来粘贴 上述半导体基板构造和上述发光二极管构造。

根据本发明的其他的方式，提供一种半导体发光元件，具有：外延生 长层、在上述外延生长层的第1表面上配置的表面电极、在上述外延生长 层的第2表面上配置的透明绝缘膜、对上述透明绝缘膜图案化并配置在上 述第2表面上的电流控制电极、以及在上述透明绝缘膜和上述电流控制电 极上配置的金属层。

根据本发明的其他的方式，提供一种半导体发光元件的制造方法，具 有：准备半导体基板的工序、在上述半导体基板的第1表面上形成第1金 属层的工序、在上述半导体基板的第2表面上形成第2金属层的工序、准 备外延生长层的工序、在上述外延生长层上形成透明绝缘膜的工序、对上 述透明绝缘膜图案化并形成与上述外延生长层连接的多个电流控制电极 的工序、在由上述透明绝缘膜和上述多个电流控制电极构成的电流控制层 上形成第3金属层的工序、以及通过热压接(thermocompression)粘贴上 述第1金属层和上述第3金属层的工序。

根据本发明的其他的方式，提供一种半导体发光元件的制造方法，具 有：准备外延生长层的工序、在上述外延生长层的第1表面上形成透明绝 缘膜的工序、对上述透明绝缘膜图案化并在上述第1表面上形成电流控制 电极的工序、在由上述透明绝缘膜和上述电流控制电极构成的电流控制层 上形成第1金属层的工序、以及在上述外延生长层的第2表面上形成第2 金属层的工序。

根据本发明的第1实施方式，具有如下特征点，在基板和半导体外延 生长层之间放入透明绝缘膜，通过对该透明绝缘膜图案化，来限制电流的 流动的场所。