[发明专利]制造氮化物半导体发光器件的方法以及由此制造出的氮化物半导体发光器件

说明书

技术领域

本发明涉及制造氮化物半导体发光器件的方法以及使用该方法制造出的氮化物半导体发光器件，具体地涉及这样的制造氮化物半导体发光器件的方法，该方法能够在通过简化用于形成电极的工序来减少光致抗蚀及光刻工序数量的同时增大有源层的发光区域。

背景技术

近年来，随着采用氮化镓（GaN）基化合物半导体的能够发射蓝光、绿光和紫外光的发光器件的发展，已经可以显示全色域的颜色。在诸如蓝宝石衬底之类的绝缘衬底上可以生长GaN基化合物半导体晶体，但由于这个原因，不能在衬底的背面上形成电极。因此，两个电极都应当形成于生长在衬底上的半导体层的一侧。为此，必须采用用于形成台面结构的工序，其中，部分地去除上部半导体层和有源层以暴露下部半导体层的一部分顶面。

另外，在半导体发光器件被倒装芯片式地接合到衬底的情况下，有源层中产生的光在穿过n型半导体层和衬底之后向外发射。在有源层中产生的光当中，以大于临界角（基于n型半导体层和衬底的折射率计算出该临界角）的角度发射的光在n型半导体层与衬底之间的界面处会发生反射，并且当在p型和n型电极与衬底之间重复反射时会通过器件的侧面射出。随着反射的重复进行，光的能量会被p型电极和n型电极吸收，从而会大大减小光的强度。

为了提高半导体发光器件的光提取效率，需要由以合金形式使用的诸如Ag、Au、Pt等具有高光反射率的材料来形成电极。然而，当在反射电极中使用这种金属（尤其是Ag）的情况下，在高温下对其进行处理时，由于热稳定性低，在分界面处会产生团聚和空隙（void）。为了避免这种状况，可以在反射金属层上形成阻挡金属层。随后，可以在阻挡金属层上形成接合电极。为此，会增大光致抗蚀剂形成、光致抗蚀剂去除和沉积工序的数量。

此外，当在反射金属层上形成阻挡金属层时，可以使用掩模层中的开口来实现选择性沉积。在电极形成工序中，可以在考虑了制造误差的情况下确定掩模中的开口，尤其是必须充分考虑阻挡金属层与电极之间的距离，以使得整个电极能够形成在阻挡金属层上。这里，在增大了阻挡金属层与电极之间的距离的情况下，阻挡金属层的面积会增大，从而导致发光面积减小。

发明内容

[技术问题]

本发明的一个方面提供了一种制造氮化物半导体发光器件的方法，其包括通过仅由一个光致抗蚀工艺在p型半导体层上同时沉积反射金属层和阻挡金属层来形成p型电极，并且提供了一种使用该方法制造的氮化物半导体发光器件。

[技术方案]

根据本发明的一个方面，提供了一种制造氮化物半导体发光器件的方法，所述方法包括步骤：在衬底上形成发光结构，所述发光结构包括第一导电类型氮化物半导体层和第二导电类型氮化物半导体层，在所述第一导电类型氮化物半导体层和所述第二导电类型氮化物半导体层之间插入了有源层；形成在衬底上顺序堆叠的第一导电类型氮化物半导体层、有源层和第二导电类型氮化物半导体层；形成第一电极以连接到所述第一导电类型氮化物半导体层；在所述第二导电类型氮化物半导体层上形成光致抗蚀剂膜，以暴露所述第二导电类型氮化物半导体层的一部分；以及在所述第二导电类型氮化物半导体层的被所述光致抗蚀剂膜暴露的部分上连续地形成反射金属层和阻挡金属层作为第二电极，并去除所述光致抗蚀剂膜。

形成所述反射金属层和阻挡金属层的步骤可以包括：形成所述反射金属层；以及在保持所述光致抗蚀剂膜的状态下，连续地形成所述阻挡金属层以覆盖所述反射金属层的顶面和侧面。

形成所述反射金属层和阻挡金属层的步骤可以包括：通过电子束蒸发来形成所述反射金属层；以及通过溅射沉积来形成所述阻挡金属层。

形成所述反射金属层和阻挡金属层的步骤可以包括：使用具有第一堆叠覆盖范围的电子束蒸发来沉积所述反射金属层；以及使用具有比所述第一堆叠覆盖范围大的第二堆叠覆盖范围的溅射来沉积所述阻挡金属层。

形成所述反射金属层和阻挡金属层的步骤可以包括：使用具有第一堆叠覆盖范围的电子束蒸发来沉积所述反射金属层；以及使用具有比所述第一堆叠覆盖范围大的第二堆叠覆盖范围的电子束蒸发来沉积所述阻挡金属层。

可以将所述阻挡金属层形成为覆盖所述反射金属层的顶面和侧面，以使得所述阻挡金属层的覆盖所述顶面的部分比所述阻挡金属层的覆盖所述侧面的部分厚。

所述方法还可以包括在所述发光结构的整个顶面上形成钝化层的步骤。

可以由负性光致抗蚀剂来形成所述光致抗蚀剂膜。

所述方法还可以包括在所述阻挡金属层上形成接合金属层的步骤。