[发明专利]氮化物半导体发光元件

说明书

本申请是申请日为2007年9月10日且发明名称为“氮化物半导体发光 元件及其制造方法”的中国专利申请No.200710149626.9的分案申请。

技术领域

本发明涉及氮化物半导体发光元件及其制造方法，具体地涉及可以改善 制造产率和可靠性的氮化物半导体发光元件及其制造方法。

背景技术

一种由组成化学式例如In_aGa_bAl_cN(其中a+b+c＝1，0≤a＜1，0＜b≤1，0≤c＜1) 表示的氮化物半导体具有大的带隙和高热稳定性。对于氮化物半导体，甚至 可以通过调整其组成而控制带隙。因而，期望氮化物半导体作为可应用于氮 化物半导体发光元件的材料，半导体发光元件例如发光二极管或激光二极管 以及各种半导体器件，其典型的实例是高温器件。

对于使用氮化物半导体的发光二极管，具体地，已经开发和实施了从蓝 光至绿光的波长范围内具有发光强度高至几个坎德拉的发光二极管。此外， 作为高容量光盘介质的拾取的光源，使用氮化物半导体的激光二极管的实施 正在变成研发的焦点。

例如，专利文献1(日本特开公报No.09-008403)公开了具有上和下电 极结构的传统氮化物半导体发光元件的实例。如同在图21中所示出的示意 截面图，传统氮化物半导体发光元件被配置为，第一欧姆电极层102和第二 欧姆电极层102形成于由p型GaAs制成并且具有形成于其上的正电极层107 的基底100上，p型氮化物半导体层103、发光层104和n型氮化物半导体 层105以该顺序层叠的氮化物半导体层层叠结构108形成于第二欧姆电极层 101上，并且负电极层106形成于n型氮化物半导体层105上。

通过热压接合结合形成于导电基底100上的第一欧姆电极层102和形成 于在蓝宝石基底(未示出)上层叠的氮化物半导体层的层叠结构108上的第 二欧姆电极层101，并且随后去除蓝宝石基底，从而形成传统氮化物半导体 发光元件。

发明内容

但是，当具有大面积的导电基底100的整个表面通过热压接合与氮化物 半导体层层叠结构108的整个表面结合时，第一欧姆电极层102和第二欧姆 电极层插入其间，难于均匀加热和压力接合这些整个表面。因而，展示出导 电基底100和氮化物半导体层叠结构108之间的不良粘接，并且因而引起这 些整个表面剥离的问题。

此外，还展示出导电基底100和第一欧姆电极层102之间的不良粘接， 并且因而引起全部或部分导电基底100从第一欧姆电极层102剥离的问题。

如果导电基底100完全从第一欧姆电极层102剥离，则不可以去除蓝宝 石基底，造成了不能制造氮化物半导体发光元件的问题。

如果导电基底100从第一欧姆电极层102部分剥离，则注入到氮化物半 导体发光元件的电流不能在氮化物半导体层叠结构108和导电基底100之间 成功地流动，引起工作电压增加。因而，产生氮化物半导体发光元件的可靠 性恶化的问题。

此外，如果导电基底100从第一欧姆电极层102部分剥离，则当晶片切 割为各个氮化物半导体发光元件时，产生导电基底100从第一欧姆电极层 102剥离的问题，该问题使制造产率降低。

此外，如果导电基底100从第一欧姆电极层102部分剥离，则在制造工 艺期间，溶剂、光刻胶或蚀刻液穿透在导电基底100和第一欧姆电极层102 之间。如果氮化物半导体发光元件应用于灯，则树脂、潮气等通过剥离部分 浸入从而引起进一步的剥离，这可以破坏第一欧姆电极层102或第二欧姆电 极层101。这引起氮化物半导体发光元件的可靠性恶化的问题。

此外，当例如Au布线键合于负电极层106时，如果在导电基底100和 第一欧姆电极层102之间展示不良的粘接，则剥离出现于导电基底100和第 一欧姆电极层102之间，造成增加工作电压的问题。

因而，本发明的目标是提供可以改善制造产率和可靠性的氮化物半导体 发光元件及其制造方法。

因而，本发明的第一方面可以提供一种氮化物半导体发光元件，其包括： 透明导体、第一导电型氮化物半导体层、发光层、和第二导电型氮化物半导 体层，第一导电型氮化物半导体层、发光层、和第二导电型氮化物半导体层， 顺序地层叠在透明导体上。