半導(dǎo)體發(fā)光元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層;反射膜,其用于在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;以及第一電極及第二電極,它們用于向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電極中的至少一個具備焊層(soldering layer),該焊層作為最上層,不含金(Au)而含錫(Sn),并且經(jīng)過熱處理。
【專利說明】
半導(dǎo)體發(fā)光元件
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明(Disclosure)整體設(shè)及半導(dǎo)體發(fā)光元件,特別是,設(shè)及具備提高外部電極 與焊接強度的電極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件。
[0002] 在此,半導(dǎo)體發(fā)光元件表示通過電子與空穴的復(fù)合而生成光的半導(dǎo)體光元件,可 例舉111族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件。111族氮化物半導(dǎo)體由^41(^)63(7)1]1(1-^-7)的0知《 l,0《y《l,0《x+y《l)構(gòu)成的化合物構(gòu)成。此外,還可例舉用于發(fā)出紅色光的GaAs類半導(dǎo) 體發(fā)光元件等。
【背景技術(shù)】
[0003] 在此,提供關(guān)于本發(fā)明的【背景技術(shù)】,但它并不一定表示公知技術(shù)(This section provides background information related to the present disclosure which is not necessarily prior 曰rt)〇
[0004] 圖I是表示美國授權(quán)專利公報第7,262,436號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的圖。
[0005] 半導(dǎo)體發(fā)光元件包括:襯底(100);在襯底(100)上生長的n型半導(dǎo)體層(300);在n 型半導(dǎo)體層(300)上生長的有源層(400);在有源層(400)上生長的P型半導(dǎo)體層巧00)在P型 半導(dǎo)體層(500)上生長而作為反射膜的電極(901,902,903); W及通過蝕刻而露出,并形成 在n型半導(dǎo)體層(300)上的n側(cè)接合焊盤(800)。
[0006] 將運種結(jié)構(gòu)的忍片稱為倒裝忍片(filpchip),即倒裝忍片是指電極(901,902, 903)及電極(800)均形成在襯底(100)的一側(cè),電極(901,902,903)作為反射膜的形態(tài)的忍 片。電極(901,902,903)由反射率高的電極(901;例如:Ag)、用于焊接的電極(903;例如:Au) W及防止電極(901)物質(zhì)與電極(903)物質(zhì)之間的擴散的電極(902;例如:Ni)構(gòu)成。運樣的 金屬反射膜結(jié)構(gòu)雖然反射率高,并在電流擴散上存在優(yōu)點,但存在根據(jù)金屬而導(dǎo)致光被吸 收的缺點。
[0007] 圖2是表示在日本公開專利公報第2006-20913號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的 圖。
[000引半導(dǎo)體發(fā)光元件包括:襯底(100);在襯底(100)上生長的緩沖層(200);在緩沖層 (200)上生長的n型半導(dǎo)體層(300);在n型半導(dǎo)體層(300)上生長的有源層(400);在有源層 (400)上生長的P型半導(dǎo)體層(500);形成在P型半導(dǎo)體層(500)上,并實現(xiàn)電流擴散功能的透 光性導(dǎo)電膜(600);形成在透光性導(dǎo)電膜(600)上的P側(cè)接合焊盤(700); W及通過蝕刻而露 出,并形成在n型半導(dǎo)體層(300)上的n側(cè)接合焊盤(800)。并且,在透光性導(dǎo)電膜(600)上具 備分布布拉格反射器(900;DBR:Dist;r;Lbuted Bragg Reflector)和金屬反射膜(904)。根據(jù) 運樣的結(jié)構(gòu),雖然能夠減少光被金屬反射膜(904)吸收,但與利用電極(901,902,903)的情 況相比,相對地電流擴散不夠順楊。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 技術(shù)課題
[0010] 對此,將在'【具體實施方式】'的后端進行記述。
[0011] 解決課題的手段
[0012] 在此,提供本發(fā)明的整體概要(Summary),對此不應(yīng)理解為本發(fā)明的范圍僅限于此 (This section provides a general summary of the disclosure and is not a comprehensive disclosure of its full scope or all of its features)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的一形態(tài)(According to one aspect of the present disclosur e),提供一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生 長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一 導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電 子和空穴的復(fù)合而生成光;反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W及第 一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電極中 的至少一個具備焊層(soldering layer),該焊層作為最上層,不含金(Au)而含錫(Sn),并 且經(jīng)過熱處理。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的另一形態(tài)(According to another aspect of the present disc losure),提供一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯 底而生長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備 與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并 通過電子和空穴的復(fù)合而生成光;反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光; 第一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,第一電極及第二電極中 的至少一個包括:焊層(soldering layer),其作為最上層,用于在反射膜上進行焊接,且不 含金(Au)而含錫(Sn);光反射層,其在反射膜與焊層之間反射從有源層生成的光;W及擴散 防止層,其在光反射層與焊層之間防止焊料物質(zhì)浸透到多個半導(dǎo)體層。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明的又另一形態(tài)(According to one aspect of the present disclo sure),提供一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底 而生長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與 第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通 過電子和空穴的復(fù)合而生成光;反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W 及第一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電 極中的至少一個具備焊層(soldering layer),該焊層作為最上層,用于進行焊接,且不含 金(Au)而含有焊料物質(zhì)的主要成分,并且經(jīng)過熱處理。
[0016] 發(fā)明效果
[0017] 對此,將在'【具體實施方式】'的后端進行記述。
【附圖說明】
[0018] 圖1是表示美國授權(quán)專利公報第7,262,436號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的圖。
[0019] 圖2是表示在日本公開專利公報第2006-20913號公開的半導(dǎo)體發(fā)光元件的一例的 圖。
[0020] 圖3是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法的一例的圖。
[0021] 圖4是表示圖3所說明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的一例的圖。
[0022] 圖5是將通過干式蝕刻工序而形成的開口的一部分(Rl)放大的圖。
[0023] 圖6是用于說明執(zhí)行了濕式蝕刻工序的電極的上表面的圖。
[0024] 圖7是用于說明形成于開口的電連接器的圖。
[0025] 圖8是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及它的制造方法的另一例的圖。
[0026] 圖9是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及它的制造方法的又一例的圖。
[0027] 圖10是用于說明在圖9中沿著A-A線而切開的剖面的一例的圖。
[0028] 圖11是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法的又一例的圖。
[0029] 圖12是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法的又一例的圖。
[0030] 圖13是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0031 ]圖14是沿著圖13的A-A線而截取的剖面圖。
[0032] 圖15是沿著圖13的B-B線而截取的剖面圖。
[0033] 圖16是表示在圖13的半導(dǎo)體發(fā)光元件中去除P側(cè)電極及n側(cè)電極和非導(dǎo)電性反射 膜之后的狀態(tài)的圖。
[0034] 圖17是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0035] 圖18是沿著圖17的D-D線而截取的剖面圖。
[0036] 圖19是沿著圖17的E-E線而截取的剖面圖。
[0037] 圖20是表示在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序過程中,將兩個半導(dǎo)體發(fā)光元件分離成 獨立的半導(dǎo)體發(fā)光元件之前的狀態(tài)的圖。
[0038] 圖21是表示在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序過程中,將兩個半導(dǎo)體發(fā)光元件分離成 獨立的半導(dǎo)體發(fā)光元件的狀態(tài)的圖。
[0039] 圖22是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0040] 圖23是沿著圖22的A-A'線切開的剖面圖。
[0041] 圖24是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0042] 圖25是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0043] 圖26是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0044] 圖27是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0045] 圖28是表示圖27所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件被固定到外部電極的狀態(tài)的一例的圖。
[0046] 圖29是表示液態(tài)錫在金及錫上的擴散程度的照片。
[0047] 圖30是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0048] 圖31是表示形成在本發(fā)明的電極的粗糖表面的照片。
[0049] 圖32是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0050] 圖33是表示圖27所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的變形例的圖。
[0051] 圖34是表示圖30所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的變形例的圖。
[0052] 圖35是圖32所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的變形例的圖。
[0053] 圖36是表示根據(jù)氧化防止層的厚度而產(chǎn)生的結(jié)合力的變化的圖表。
[0054] 圖37是表示在接合到外部電極的半導(dǎo)體發(fā)光元件上出現(xiàn)的裂痕的照片。
[0055] 圖38是表示本發(fā)明的n側(cè)電極及/或P側(cè)電極的結(jié)構(gòu)的一例的圖。
[0056] 圖39是表示在長時間施加電流的情況下下部電極層被暴露的狀態(tài)的照片。
[0057] 圖40是表示根據(jù)本發(fā)明的電極或突起物的厚度而產(chǎn)生的生產(chǎn)收益率的變化的圖。
[0058] 圖41是表示本發(fā)明的n側(cè)電極及/或P側(cè)電極的結(jié)構(gòu)的又一例的圖。
[0059] 圖42是表示本發(fā)明的n側(cè)電極及/或P側(cè)電極的結(jié)構(gòu)的又一例的圖。
[0060] 圖43是表示根據(jù)最上層的厚度而產(chǎn)生的DST結(jié)果的圖表。
[0061] 圖44、圖45及圖46是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0062] 圖47是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的又一例的圖。
[0063] 圖48、圖49及圖50是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖。
[0064] 圖51是表示對熱處理前后的焊接DST強度進行測試的結(jié)果的圖。
【具體實施方式】
[00化]下面,參照附圖,對本發(fā)明進行詳細的說明(The present disclosure will now be described in detail with reference to the accompanying drawing(s))。
[0066] 圖3是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及其制造方法的一例的圖。
[0067] 在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法中,在襯底上形成多個半導(dǎo)體層,該多個半導(dǎo)體層 由具備第一導(dǎo)電性的第一半導(dǎo)體層、具備與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性的第二半導(dǎo)體層 及介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,通過電子和空穴的復(fù)合而生成光的有源層構(gòu)成 (S11)。之后,形成電連接到第一半導(dǎo)體層或第二半導(dǎo)體層的電極(S21)。然后,形成非導(dǎo)電 性膜,該非導(dǎo)電性膜覆蓋電極并與多個半導(dǎo)體層相對地配置,并反射來自有源層的光 (S31)。接著,作為在非導(dǎo)電性膜形成與電極之間的電連接通道用開口的過程,通過第一蝕 刻工序而形成使電極的露出的開口(S41)。之后,去除形成在電極的上表面的物質(zhì),該電極 的上表面通過由第二蝕刻工序形成的開口而被露出(S51)。在開口形成與電極接觸的電連 接器(S61)。
[0068] 圖4是用于說明圖3所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的一例的圖。
[0069] 在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法中,首先,在襯底(10)上生長緩沖層(20),并在緩沖 層(20)上依次生長n型半導(dǎo)體層(30;第一半導(dǎo)體層)、有源層(40),p型半導(dǎo)體層(50;第二半 導(dǎo)體層)(圖3的S11)。
[0070] 作為襯底(10)主要使用藍寶石、SiC、Si、GaN等,襯底(10)最終可被去除,緩沖層 (20)可被省略。
[0071] 對P型半導(dǎo)體層(50)及有源層(40)進行臺面蝕刻,從而露出一部分n型半導(dǎo)體層。 可變更臺面蝕刻的順序。
[0072] 在與要在之后的過程中形成的電極(93)對應(yīng)的P型半導(dǎo)體層上形成光吸收防止部
[65] 。光吸收防止部(65)可被省略。光吸收防止部(65)由用折射率比P型半導(dǎo)體層(50)低的 透光性物質(zhì)構(gòu)成的單層(例如:Si〇2)、多層膜(例如:Si〇2/Ti化/Si〇2)、分布布拉格反射器、 單層和分布布拉格反射器的結(jié)合等構(gòu)成。另外,光吸收防止部(65)由非導(dǎo)電性物質(zhì)(例如: SiOx, TiOx運樣的電介質(zhì)膜)構(gòu)成。
[0073] 優(yōu)選在P型半導(dǎo)體層巧0)上形成透光性導(dǎo)電膜(60),W覆蓋光吸收防止部(65),并 用于向P型半導(dǎo)體層(50)擴散電流。例如,可由IT0、Ni/Au運樣的物質(zhì)形成透光性導(dǎo)電膜 (60)。
[0074] 之后,在透光性導(dǎo)電膜(60)上形成電極(93)(圖3的S21)。電極(93)通過透光性導(dǎo) 電膜(60)而與P型半導(dǎo)體層(50)電連接。用于向n型半導(dǎo)體層(30)供給電子的n側(cè)接合焊盤 (80)與電極(93)-起形成于露出的n型半導(dǎo)體層(30)上。n側(cè)接合焊盤(80)也可與后述的反 射電極(92)-起形成。
[0075] 如果后述的電連接器(94;參照圖7)與透光性導(dǎo)電膜(60)直接連接,則在后述的反 射電極(92;參照圖7)與透光性導(dǎo)電膜(60)之間不容易形成良好的電接觸。在本實施例中, 電極(93)介于透光性導(dǎo)電膜(60)與電連接器(94)之間而與它們穩(wěn)定地電接觸,并防止接觸 電阻變大。
[0076] 接著,作為非導(dǎo)電性膜,形成覆蓋電極(93)的非導(dǎo)電性反射膜(91)(圖3的S31)。非 導(dǎo)電性反射膜(91)可形成于通過蝕刻而露出的n型半導(dǎo)體層(30)及n側(cè)接合焊盤(80)的一 部分上。非導(dǎo)電性反射膜(91)無需必須覆蓋n型半導(dǎo)體層(30)及P型半導(dǎo)體層(50)上的所有 區(qū)域。非導(dǎo)電性反射膜(91)被用作反射膜,并優(yōu)選由透光性物質(zhì)形成,W防止光的吸收。非 導(dǎo)電性反射膜(91)例如可由5地、1'化、化2〇5、1邑尸2運樣的透光性電介質(zhì)物質(zhì)形成。在由5化 構(gòu)成非導(dǎo)電性反射膜(91)的情況下,具備比P型半導(dǎo)體層(50;例如:GaN)低的折射率,因此 能夠?qū)⒕邆渑R界角W上的入射角的光部分地反射到多個半導(dǎo)體層(30,40,50)側(cè)。
[0077] 另外,如果非導(dǎo)電性反射膜(91)由分布布拉格反射器(DBRiDishibuted Bragg Reflector;例如:由Si化和Ti化的組合構(gòu)成的DBR)構(gòu)成,則能夠?qū)⒏嗟牧康墓夥瓷涞蕉鄠€ 半導(dǎo)體層(30,40,50)側(cè)。
[0078] 圖5是將通過干式蝕刻工序而形成的開口的一部分(R2)放大的圖,圖6是用于說明 執(zhí)行濕式蝕刻工序的電極的上表面的圖。
[0079] 接著,開口(102)形成于非導(dǎo)電性反射膜(91)(圖3的S41),該開口(102)通過干式 蝕刻工序(第一蝕刻工序)而使電極(93)的一部分露出。在干式蝕刻工序中,作為蝕刻氣體 而可使用包括F基的面素氣體(例如:〔。4八2。6^3。8、5。6等)。電極(93)可包括多個層。例如, 電極(93)包括:與P型半導(dǎo)體層(50)電連接的接觸層(95)、形成在接觸層(95)上的氧化防止 層(98)及形成在氧化防止層(98)上的蝕刻防止層(99)。在本實施例中,電極(93)包括在透 光性導(dǎo)電膜(60)上依次形成的接觸層(95)、反射層(96)、擴散防止層(97)、氧化防止層(98) 及蝕刻防止層(99)。
[0080] 接觸層(95)優(yōu)選由與透光性導(dǎo)電膜(60)良好地電接觸的物質(zhì)構(gòu)成。作為接觸層 (95),主要使用Cr、Ti運樣的物質(zhì),也可W使用Ni、TiW等,還可W使用反射率較高的AUAg 等。
[0081] 反射層(96)由反射率優(yōu)異的金屬(例如:Ag、Al或它們的組合)構(gòu)成。反射層(96)將 從有源層(40)生成的光反射到多個半導(dǎo)體層(30,40,50)側(cè)。反射層(96)可被省略。
[0082] 擴散防止層(97)防止構(gòu)成反射層(96)的物質(zhì)或構(gòu)成氧化防止層(98)的物質(zhì)擴散 到其他層。擴散防止層(97)由從1'1、化、吐、胖、1'1胖等中選擇的至少一個來構(gòu)成,在需要較高 的反射率的情況下,可使用Al、Ag等。
[0083] 氧化防止層(98)由Au、Pt等構(gòu)成,并且只要是露出到外部而與氧氣接觸時不容易 被氧化的物質(zhì),則可由任何物質(zhì)構(gòu)成。作為氧化防止層(98),主要使用導(dǎo)電性優(yōu)異的Au。
[0084] 蝕刻防止層(99)作為在用于形成開口(102)的干式蝕刻工序中露出的層,在本實 施例中蝕刻防止層(99)為電極(93)的最上層。在作為蝕刻防止層(99)而使用Au的情況下, 不僅與非導(dǎo)電性反射膜(91)之間的接合力較弱,并且在蝕刻時Au的一部分可被損傷或損 毀。因此,在由Ni、W、TiWXr、Pd、Mo等運樣的物質(zhì)代替Au而構(gòu)成蝕刻防止層(99)的情況下, 能夠保持與非導(dǎo)電性反射膜(91)之間的接合力,并提高可靠性。
[0085] 另外,在干式蝕刻工序中,蝕刻防止層(99)保護電極(93),特別地,防止氧化防止 層(98)的損傷。在干式蝕刻工序中,作為蝕刻氣體而使用包括F基的面素氣體(例如:CF4、 〇2尸6人3。8、5。6)。因此,為了防止氧化防止層(98)的損傷,蝕刻防止層(99)優(yōu)選由在運樣的干 式蝕刻工序中蝕刻選擇比優(yōu)異的材質(zhì)構(gòu)成。在蝕刻防止層(99)的蝕刻選擇比不好的情況 下,在干式蝕刻工序中氧化防止層(98)可被損傷或損毀。因此,從蝕刻選擇比的觀點來講, 作為蝕刻防止層(99)的材質(zhì),適合使用Cr或Ni等。Ni或Cr與上述干式蝕刻工序的蝕刻氣體 不反應(yīng)或反應(yīng)微弱,且不會被蝕刻,從而起到保護電極(93)的作用。
[0086] 另外,在用于形成開口(102)的干式蝕刻工序中,因蝕刻氣體而可在電極(93)的上 層部形成絕緣物質(zhì)或雜質(zhì)運樣的物質(zhì)(107)。例如,包括F基的上述面素蝕刻氣體與電極的 上層金屬反應(yīng)而形成物質(zhì)(107)。例如,如圖5所示,作為蝕刻防止層(99)的材質(zhì),Ni、W、TiW、 化、PcUMo等中的至少一部分與干式蝕刻工序的蝕刻氣體反應(yīng)而形成物質(zhì)(107;例如:NiF)。 運樣形成的物質(zhì)(107)可導(dǎo)致半導(dǎo)體發(fā)光元件的電氣特性的下降(例如:動作電壓的上升)。 作為蝕刻防止層(99)的材質(zhì),化、胖、1'1胖、吐、?(1、1〇等中的另一部分與蝕刻氣體反應(yīng)而不形 成物質(zhì)或者形成非常少量的物質(zhì)。優(yōu)選為,抑制物質(zhì)的生成或形成少量的物質(zhì),從運一觀點 來講,作為蝕刻防止層(99)的材質(zhì),化比Ni更適合。
[0087] 在本實施例中,如圖6所示,考慮到形成物質(zhì)的情況,通過濕式蝕刻工序(第二蝕刻 工序)而去除電極(93)的上層、即蝕刻防止層(99)的與開口(102)對應(yīng)的部分,露出與開口 (102)對應(yīng)的氧化防止層(98)。物質(zhì)(107)與蝕刻防止層(99) 一起被蝕刻而去除。運樣,通過 去除物質(zhì)(107),從而電極(93)與電連接器(94;參照圖7)之間實現(xiàn)良好的電接觸,防止半導(dǎo) 體發(fā)光元件的電氣特性下降。
[0088] 另外,為了形成開口(102),也可W濕式蝕刻方式執(zhí)行第一蝕刻工序。在該情況下, 作為非導(dǎo)電性反射膜(91)的蝕刻液,可單獨使用HF、B0E、NH03、HC1等或?qū)⑺鼈兘M合成適當(dāng) 濃度而使用。與上述的干式蝕刻工序同樣地,通過濕式蝕刻工序而在非導(dǎo)電性反射膜(91) 形成開口(102)時,為了保護氧化防止層(98)而優(yōu)選使用蝕刻防止層(99)的蝕刻選擇比優(yōu) 異的材質(zhì)。從運樣的觀點來講,Cr適合用作蝕刻防止層(99)的材質(zhì)。之后,通過后續(xù)的其他 濕式蝕刻工序(第二蝕刻工序)而可去除與開口(102)對應(yīng)的蝕刻防止層(99)。
[0089] 通過上述開口(102)形成工序和去除與開口(102)對應(yīng)的蝕刻防止層(99)的工序, 在開口(102) W外的部分接合與非導(dǎo)電性反射膜(91)之間的接合力良好的蝕刻防止層 (99),作為一例,電極(93)構(gòu)成依次層疊Cr(接觸層)/Al(反射層)/Ni(擴散防止層VAu(氧 化防止層VCr(蝕刻防止層)而成的結(jié)構(gòu)。另外,為了防止電氣特性的下降,電極(93)在開口 (102)處去除蝕刻防止層(99),作為一例,構(gòu)成依次層疊Cr(接觸層)/Al(反射層VNi(擴散 防止層VAu(氧化防止層)而成的結(jié)構(gòu),氧化防止層(98)與后述的電連接器(94)接觸。
[0090] 與圖6所示的情況不同地,也可考慮在與開口(102)對應(yīng)的部分僅對蝕刻防止層 (99)的一部分厚度進行濕式蝕刻,從而保留一部分蝕刻防止層(99)的情況,并去除集中于 蝕刻防止層的上表面的物質(zhì)。
[0091] 圖7是用于說明形成于開口的電連接器的圖。
[0092] 接著,如圖7所示,與電極(93)接觸的電連接器(94)形成于開口(102)(圖3的S61)。 電連接器(94) W與通過開口(102)而露出的氧化防止層(98)接合的方式形成。
[0093] 之后,使用反射率高的Al、Ag運樣的金屬,在非導(dǎo)電性反射膜(91)上形成與電連接 器(94)接觸的反射電極(92)。例如,作為形成反射電極(92)的過程,可使用沉積或鍛金的方 法。另外,反射電極(92)和電連接器(94)不分體形成,而可形成為一體。例如,在形成反射電 極(92)的過程中填充開口(102)而形成電連接器(94)。為了實現(xiàn)穩(wěn)定的電接觸,反射電極 (92)也可由Cr、Ti、Ni或它們的合金而形成。反射電極(92)與外部電連接,向P型半導(dǎo)體層 (50)提供空穴,反射根據(jù)非導(dǎo)電性反射膜(91)而未被反射的光。
[0094] 在襯底(10)被去除或具備導(dǎo)電性的情況下,n側(cè)接合焊盤(80)形成于去除了襯底 (10)的n型半導(dǎo)體層(30)側(cè)或?qū)щ娦砸r底側(cè)。n型半導(dǎo)體層(30)和P型半導(dǎo)體層(50)可變換 其位置,在HI族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中主要由GaN構(gòu)成。各個半導(dǎo)體層(20,30,40,50)構(gòu) 成為多層,還可具備追加的層。
[0095] 電極(93)、n側(cè)接合焊盤(80)及反射電極(92)為了電流擴散而具備分支(branch)。 n側(cè)接合焊盤(80)既可W利用單獨的突起物而具備與封裝體結(jié)合的程度的高度,如圖2所 示,也可W其本身W與封裝體結(jié)合的程度的高度被沉積。
[0096] 根據(jù)運樣的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,去除了電極(93)與電連接器(94)之間的 物質(zhì)(199),從而防止半導(dǎo)體發(fā)光元件的電氣特性下降。
[0097] 另外,可制造出具備如下電極(93)的半導(dǎo)體發(fā)光元件:該電極(93)與非導(dǎo)電性反 射膜(91)之間的接合力優(yōu)異且與電連接器(94)實現(xiàn)良好的電接觸。
[0098] 在本實施例中,電極(93)、電連接器(94)及反射電極(92)構(gòu)成向第二半導(dǎo)體層 (50)供給空穴的電極部。電極部作為下部電極而具備電極(93),作為上部電極而具備反射 電極(92),電連接器形成于開口而將下部電極與上部電極電連接。
[0099] 圖8是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及它的制造方法的又一例的圖。
[0100] 關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,除了具備交替地反復(fù)層疊電極(93)而成的反射 層(96)及擴散防止層(97)的情況之外,與在圖3至圖7中說明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法 實質(zhì)上相同,因此省略重復(fù)的說明。
[0101] 電極(93)包括:形成在透光性導(dǎo)電膜(60)上的接觸層(95);反復(fù)層疊在接觸層 (95)上的反射層(96)及擴散防止層(97);形成在擴散防止層(97)上的氧化防止層(98);形 成在氧化防止層(98)上,并與非導(dǎo)電性反射膜(91)接觸的蝕刻防止層(99)。去除與開口對 應(yīng)的蝕刻防止層(99)而露出氧化防止層(98),電連接器(94)與氧化防止層(98)接合而形 成。
[0102] 例如,反射層(96)/擴散防止層(97)可形成為Al/Ni/Al/Ni/Al/Ni。在形成多個電 極(93)與P偵賠合焊盤之間的電連接器(94)的情況下,電極(94)的面積被加大。由此,根據(jù) 電極(93)來防止光吸收變得更為重要,并且反射層(96)變得重要。在W較高的厚度來形成 Al運樣的反射層(96)的情況下,可能導(dǎo)致Al層的爆裂等諸多問題,因此如本實施例運樣,通 過進行反射層(96)/擴散防止層(97)的反復(fù)層疊,去除絕緣物質(zhì)或雜質(zhì)運樣的物質(zhì),在提供 較好的電接觸的同時,還提高反射率,從而能夠防止問題的發(fā)生。
[0103] 圖9是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及它的制造方法的又一例的圖,圖10是 用于說明在圖9中沿著A-A線而切開的剖面的一例的圖。
[0104] 半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法還可適用于大面積的半導(dǎo)體發(fā)光元件。關(guān)于半導(dǎo)體發(fā) 光元件的制造方法,除了電極(93)的面積變大或伸展為分支電極形態(tài),并形成多個開口及 多個電連接器(94),非導(dǎo)電性反射膜(91)由電介質(zhì)膜(91b)和分布布拉格反射器(91a;DBR: Distributed Bragg Reflector;例如:由Si〇2和Ti〇2的組合構(gòu)成的DBR)構(gòu)成的情況之外,與 在圖3至圖7中說明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法實質(zhì)上相同,因此省略重復(fù)的說明。
[0105]由于非導(dǎo)電性反射膜(91)包括分布布拉格反射器,因此能夠?qū)⒏罅康墓夥瓷涞?多個半導(dǎo)體層(30,40,50)側(cè)。
[0106]在電介質(zhì)膜(91b)的情況下,適合由Si化物質(zhì)構(gòu)成,并且其適合形成為0 .化m~ 1. Oum的厚度。由Si化構(gòu)成的電介質(zhì)膜(91b)優(yōu)選通過化學(xué)氣相沉積法(CVD; Chemical Vapor Depos it ion)來形成,尤其優(yōu)選通過等離子體增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD; Plasma !Enhanced CVD)而形成。
[0107] 在分布布拉格反射器(91a)的情況下,在由Ti化/Si〇2構(gòu)成時,各層具備指定的波長 的1/4的光學(xué)厚度,其適合的組合數(shù)為4~20對(pairs)。分布布拉格反射器(9la)優(yōu)選通過 物理沉積法(PVD;Physical Vapor Deposition)來形成,尤其優(yōu)選通過電子束沉積法化- BeamEvaporation)或現(xiàn)!身才法(Sputtering)或熱沉積法(Thermal Evaporation)而形成。
[0108] 在形成反射電極(92)之前,還可在分布布拉格反射器(91a)上追加形成電介質(zhì)膜。 電介質(zhì)膜(9化)、分布布拉格反射器(91a)及追加的電介質(zhì)膜形成光導(dǎo)結(jié)構(gòu)。
[0109] 為了進行電流擴散,形成多個電極(93)與P側(cè)反射電極(92)之間的電連接器(94)。 因此,在用于在非導(dǎo)電性反射膜(91)形成多個開口的干式蝕刻工序中通過多個開口而露出 的電極(93)的上表面可形成有物質(zhì)。
[0110] 通過濕式蝕刻工序而將物質(zhì)和電極(93)的上層一并去除,例如,將蝕刻防止層和 與開口對應(yīng)的部分一并去除。之后在多個開口形成電連接器(94)。由此,防止大面積的半導(dǎo) 體發(fā)光元件的電氣特性的下降。
[0111] 圖11是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及它的制造方法的又一例的圖。
[0112] 關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,除了 n側(cè)接合焊盤(80)形成在非導(dǎo)電性反射膜 (91)上的情況、為了形成n側(cè)接合焊盤(80)與n側(cè)分支電極(81)的電連接器(82)而形成開口 的工序、具備散熱及反射電極(108)的情況之外,與在圖3至圖7中說明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的 制造方法實質(zhì)上相同,因此省略重復(fù)的說明。
[0113] 在用于形成開口的干式蝕刻工序中,分別形成使電極(93)和n側(cè)分支電極(81)的 一部分露出的開口。因此,n側(cè)分支電極(81)也與電極(93)-樣,可在上表面形成絕緣物質(zhì) 或雜質(zhì)運樣的物質(zhì)。
[0114] 通過后續(xù)的濕式蝕刻工序,將分別露出于開口的電極(93)和n側(cè)分支電極(81)的 上表面的物質(zhì)和蝕刻防止層一并去除。之后,形成電連接器(94,82)。電連接器(94,82)?與 去除蝕刻防止層而露出的電極(93)和n側(cè)分支電極(81)的氧化防止層相接的方式形成。P側(cè) 接合焊盤(92)和n側(cè)接合焊盤(80)分別通過電連接器(94,82)而與P型半導(dǎo)體層(50)及n型 半導(dǎo)體層(30)電連接。
[0115] 圖12是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件及它的制造方法的又一例的圖。
[0116] 關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法,除了省略透光性導(dǎo)電膜及光吸收防止部,電極 (93)整體地形成在P型半導(dǎo)體層巧0)上,W使該電極(93)作用為反射膜及電流擴散導(dǎo)電膜, 并形成為2層結(jié)構(gòu),還具備n側(cè)分支電極(81)的情況之外,與在圖3至圖7中說明的半導(dǎo)體發(fā) 光元件的制造方法實質(zhì)上相同,因此省略重復(fù)的說明。
[0117] 電極(93)具備由Ag或Al運樣的反射率優(yōu)異的材質(zhì)形成的反射層(96),反射層(96) 還作為P型半導(dǎo)體層(50)和歐姆接觸層。電極(93)在反射層(96)上具備由與非導(dǎo)電性膜 (91)的接合力良好的物質(zhì)形成的蝕刻防止層(99)。例如,電極(93)在Ag層或Al層運樣的反 射層上包括由Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo運樣的物質(zhì)構(gòu)成的蝕刻防止層。蝕刻防止層(99)在Ag層 或Al層上整體地形成或僅形成在與開口對應(yīng)的部分。關(guān)于蝕刻防止層(99),優(yōu)選考慮在用 于形成開口的干式蝕刻工序中應(yīng)具備良好的蝕刻選擇比、不與蝕刻氣體反應(yīng)或絕緣物質(zhì)或 雜質(zhì)運樣的物質(zhì)的形成越少越好的情況而選擇,從運樣的觀點來講,適合由化或Ni構(gòu)成。
[0118] 在本實施例中,作為非導(dǎo)電性膜而形成電介質(zhì)膜(91)。電介質(zhì)膜(91)例如由SiOx、 Ti0、Ta2化、MgF2運樣的透光性電介質(zhì)物質(zhì)形成。
[0119] 通過干式蝕刻工序而在電介質(zhì)膜(91)形成開口。在用于形成開口的干式蝕刻工序 中,在電極(93)的上表面可形成絕緣物質(zhì)或雜質(zhì)運樣的物質(zhì)。之后,通過濕式蝕刻工序而去 除物質(zhì)。在通過濕式蝕刻工序而去除物質(zhì)的過程中,電極(93)的一部分,例如與開口對應(yīng)的 蝕刻防止層(99)的至少一部分被去除。在開口形成電連接器(94)。由此,防止由物質(zhì)導(dǎo)致半 導(dǎo)體發(fā)光元件的動作電壓上升。
[0120] 如上所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件包括第一電極部(n側(cè)電極部)及第二電極部(P側(cè)電極 部)。第一電極部及第二電極部中的至少一個包括:根據(jù)開口而露出至少一部分的下部電極 (例如:93,81)、形成在非導(dǎo)電性膜上的上部電極(例如:92,80)及形成于開口而將下部電極 及上部電極連接的電連接器(例如:94,82)。在下面說明的半導(dǎo)體發(fā)光元件中也同樣具備運 樣的電極部。
[0121] 圖13是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,圖14是沿著圖13的A-A線而 截取的剖面圖,圖15是沿著圖13的B-B線而截取的剖面圖,圖16是表示在圖13的半導(dǎo)體發(fā)光 元件中去除P側(cè)電極及n側(cè)電極和非導(dǎo)電性反射膜之后的狀態(tài)的圖。
[0122] 半導(dǎo)體發(fā)光元件(1)具備:襯底(10);在襯底(10)上生長的緩沖層(20);在緩沖層 (20)上生長的n型半導(dǎo)體層(30);在n型半導(dǎo)體層(30)上生長,并通過電子和空穴的復(fù)合而 生成光的有源層(40);在有源層(40)上生長的P型半導(dǎo)體層(50)。
[0123] 作為襯底(10),主要使用藍寶石、SiC、Si、GaN等,襯底(10)最終可被去除,緩沖層 (20)被省略。在襯底(10)被去除或具備導(dǎo)電性的情況下,n側(cè)電極(80)形成在去除了襯底 (10)的n型半導(dǎo)體層(30)側(cè)或?qū)щ娦砸r底(10)側(cè)。n型半導(dǎo)體層(30)和P型半導(dǎo)體層(50)可 變換其位置,在III族氮化物半導(dǎo)體發(fā)光元件中主要由GaN構(gòu)成。各個半導(dǎo)體層(20,30,40, 50)可構(gòu)成為多層,還可具備追加的層。
[0124] 形成2個n側(cè)接觸區(qū)域(31),該2個n側(cè)接觸區(qū)域(31)是通過臺面蝕刻工序而部分地 去除P型半導(dǎo)體層(50)和有源層(40)而露出n型半導(dǎo)體層(30)的,在各個n側(cè)接觸區(qū)域(31) 內(nèi)的n型半導(dǎo)體層(30)上形成n側(cè)分支電極(81) "n側(cè)接觸區(qū)域(31)與半導(dǎo)體發(fā)光元件的一 側(cè)表面(C)并排地長幅延伸。n側(cè)接觸區(qū)域(31)可向半導(dǎo)體發(fā)光元件的側(cè)表面方向開放,但 優(yōu)選為不向任何一側(cè)表面開放,而通過有源層(40)和P型半導(dǎo)體層(50)包圍其周圍而進行 封閉。可增減n側(cè)接觸區(qū)域(31)的數(shù)量,也可變更排列形態(tài)。n側(cè)分支電極(81)優(yōu)選具備長幅 延伸的分支部(88)和在分支部(88)的一側(cè)端部W具備較寬的寬度的方式形成的連接部 (89)。與此對應(yīng)地,n側(cè)接觸區(qū)域(31)在n側(cè)分支電極(81)的分支部(88)所在的部分形成為 較窄的寬度,在n側(cè)分支電極(81)的連接部(89)所在的部分形成為較寬的寬度。
[0125] 在P型半導(dǎo)體層(50)上形成3個P側(cè)分支電極(93) dP側(cè)分支電極(93)與n側(cè)分支電 極(81)并排地形成,分別排列在2個n側(cè)分支電極(81)之間及兩側(cè)部。由此,n側(cè)分支電極 (81)分別位于3個P側(cè)分支電極(93)之間。優(yōu)選為,P側(cè)分支電極(93)還具備長幅延長的分支 部(98)和在分支部(98)的一側(cè)端部W具備較寬的寬度的方式形成的連接部(99)。但是,如 圖13所示,在從上方看半導(dǎo)體發(fā)光元件時,P側(cè)分支電極(93)的連接部(99)位于n側(cè)分支電 極(81)的連接部(89)的相反側(cè)。即,P側(cè)分支電極(93)的連接部(99)位于左側(cè),n側(cè)分支電極 (81)的連接部(89)位于右側(cè)。P側(cè)分支電極(93)沿著半導(dǎo)體發(fā)光元件的一側(cè)表面(C)方向長 幅延伸。例如,在圖13及圖16中,從左側(cè)向右側(cè)長幅延伸。根據(jù)運樣的長幅延伸的多個P側(cè)分 支電極(93),在將元件倒轉(zhuǎn)而放置于搭載部(例如:次黏著基臺、封裝體、COB (化iponBoard))時,不會使其傾斜。從運樣的觀點來講,P側(cè)分支電極(93)優(yōu)選為盡量W長 幅形成。
[0126] P側(cè)分支電極(93)和n側(cè)分支電極(81)的適當(dāng)高度為2um~3um。因為在厚度過于薄 的情況下,導(dǎo)致動作電壓的上升,而過于厚的分支電極則影響工序的穩(wěn)定性,并導(dǎo)致材料費 的上升。
[0127] 優(yōu)選為,在形成P側(cè)分支電極(93)之前,光吸收防止膜(95)形成在對應(yīng)于P側(cè)分支 電極(93)下方的P型半導(dǎo)體層(50)上。光吸收防止膜(95)比P側(cè)分支電極(93)寬度稍寬。光 吸收防止膜(95)防止從有源層(40)生成的光被P側(cè)分支電極(93)吸收。光吸收防止膜(95) 可僅具備將從有源層(40)生成的光的一部分或全部反射的功能,也可僅具備防止來自P側(cè) 分支電極(93)的電流向P側(cè)分支電極(93)的正下方的功能,也可W都具備該兩個功能。為了 實現(xiàn)運樣的功能,光吸收防止膜(95)構(gòu)成為由比P型半導(dǎo)體層(50)折射率低的透光性物質(zhì) 構(gòu)成的單層(例如:Si〇2)或多層(例如:Si〇2/Ti化/Si〇2)、或分布布拉格反射器、或單層和分 布布拉格反射器的結(jié)合等。另外,光吸收防止膜(95)由非導(dǎo)電性物質(zhì)(例如:Si0x、Ti0x運樣 的電介質(zhì)物質(zhì))構(gòu)成。根據(jù)結(jié)構(gòu),光吸收防止膜(95)的厚度適合形成為0.2um~3. Oum。如果 光吸收防止膜(95)的厚度過薄,則功能較弱,如果厚度過厚,在光吸收防止膜(95)上難W沉 積透光性導(dǎo)電膜(60)。光吸收防止膜(95)無需一定由透光性物質(zhì)構(gòu)成,另外也無需一定由 非導(dǎo)電性物質(zhì)構(gòu)成。只是通過利用透光性電介質(zhì)物質(zhì),可進一步提高其效果。
[01%]優(yōu)選為,在形成光吸收防止膜(95)之后,接著在形成P側(cè)分支電極(93)之前,透光 性導(dǎo)電膜(60)形成在P型半導(dǎo)體層(50)上。透光性導(dǎo)電膜(60) W覆蓋除了通過臺面蝕刻工 序而形成的n側(cè)接觸區(qū)域(31)之外的P型半導(dǎo)體層(50)上的幾乎大部分區(qū)域的方式形成。由 此,在透光性導(dǎo)電膜(60)與P型半導(dǎo)體層(50)之間形成光吸收防止膜(95)。特別是,在P型 GaN的情況下,電流擴散能量下降,在由GaN構(gòu)成P型半導(dǎo)體層(50)的情況下,大部分需要得 到透光性導(dǎo)電膜(60)的幫助。作為透光性導(dǎo)電膜(60),例如可使用IT0、Ni/Au運樣的物質(zhì)。 在形成透光性導(dǎo)電膜(60)之后,接著在光吸收防止膜(95)所在的透光性導(dǎo)電膜(60)上形成 上述的P側(cè)分支電極(93)。
[0129]在形成n側(cè)分支電極(81)和P側(cè)分支電極(93)之后形成非導(dǎo)電性反射膜(91),該非 導(dǎo)電性反射膜(91)將包括n側(cè)分支電極(81)的n側(cè)接觸區(qū)域(31)和包括P側(cè)分支電極(93)的 P型半導(dǎo)體層(50)全部覆蓋。非導(dǎo)電性反射膜(91)執(zhí)行如下功能:將來自有源層(40)的光反 射到在生長中所使用的襯底(10)側(cè)或在襯底(10)被去除的情況下,反射到n型半導(dǎo)體層 (30)側(cè)。非導(dǎo)電性反射膜(91)優(yōu)選將連接P型半導(dǎo)體層(50)的上表面與n側(cè)接觸區(qū)域(31)的 上表面的P型半導(dǎo)體層(50)和有源層(40)的被露出的側(cè)表面覆蓋。但是,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng) 該想到,非導(dǎo)電性反射膜(91)無需一定要將通過蝕刻襯底(10)的相反側(cè)而露出的n型半導(dǎo) 體層(30)和P型半導(dǎo)體層(50)上的所有區(qū)域覆蓋。
[0130] 非導(dǎo)電性反射膜(91)作用為反射膜,優(yōu)選由透光性物質(zhì)構(gòu)成,W防止吸收光,例 如,可由Si0x、Ti0x、化205、M評2運樣的透光性電介質(zhì)物質(zhì)構(gòu)成。非導(dǎo)電性反射膜(91)例如形 成為3~Sum的厚度,并構(gòu)成為如下的各種結(jié)構(gòu):例如由SiOx等運樣的透光性電介質(zhì)物質(zhì)構(gòu) 成的電介質(zhì)膜、例如由Si化和Ti化的組合構(gòu)成的單一的分布布拉格反射器、由不同性質(zhì)的多 個電介質(zhì)膜或電介質(zhì)膜和分布布拉格反射器的組合等。電介質(zhì)膜與P型半導(dǎo)體層巧0;例如: GaN)相比折射率低,因此能夠?qū)⑴R界角W上的光部分地反射到襯底(10)側(cè),分布布拉格反 射器能夠?qū)⒏嗟牧康墓夥瓷涞揭r底(10)側(cè),能夠?qū)μ囟úㄩL進行設(shè)計,與所發(fā)生的光的 波長對應(yīng)地有效地進行反射。
[0131] 優(yōu)選為,如圖14及圖15所示,非導(dǎo)電性反射膜(91)具備由分布布拉格反射器(91a) 和電介質(zhì)膜(91b)構(gòu)成的雙重結(jié)構(gòu)。在沉積要求精密度的分布布拉格反射器(91a)之前,形 成一定厚度的電介質(zhì)膜(91b),從而能夠穩(wěn)定地制造分布布拉格反射器(91a),有助于光的 反射。
[0132] 在根據(jù)本發(fā)明而形成半導(dǎo)體發(fā)光元件時,通過用于形成n側(cè)接觸區(qū)域(31)的臺面 蝕刻而存在段差,需要伴隨P側(cè)分支電極(93)或n側(cè)分支電極(81)運樣的段差的構(gòu)成要件, 如W下詳細說明,在形成非導(dǎo)電性反射膜(91)之后,還需要在非導(dǎo)電性反射膜(91)打孔的 工序,因此在形成電介質(zhì)膜(9化)時,應(yīng)特別注意。
[0133] 作為電介質(zhì)膜(9化)的材質(zhì)適合使用Si化,其厚度優(yōu)選為0.化m~l.Oum。在電介質(zhì) 膜(91b)的厚度過于薄的情況下,不足W充分地覆蓋高度為化m~3um程度的n側(cè)分支電極 (81)和P側(cè)分支電極(93),在厚度過于厚的情況下,對后續(xù)的孔形成工序帶來負擔(dān)。電介質(zhì) 膜(91b)的厚度可比后續(xù)的分布布拉格反射器(91a)的厚度后。另外,為了確保元件的可靠 性,需要通過更加適當(dāng)?shù)姆椒▉硇纬呻娊橘|(zhì)膜(91b)。例如,由Si化構(gòu)成的電介質(zhì)膜(9化)優(yōu) 選通過化學(xué)氣相沉積法(CVD; Chemical Vapor Deposit ion)來形成,尤其優(yōu)選通過等離子 體增強化學(xué)氣相沉積法(PECVD;Plasma Enhanced CVD)來形成。因為隨著通過臺面蝕刻而 形成n側(cè)接觸區(qū)域(31)并隨著形成P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81)會存在段差,而為 了覆蓋段差區(qū)域(St邱coverage),化學(xué)氣相沉積法比電子束沉積法化-Beam Evaporation) 等運樣的物理沉積法(PVD;Physical化por Deposition)更加有利。具體地,當(dāng)通過電子束 沉積法化-Beam Evaporation)來形成電介質(zhì)膜(9化)時,在具備段差的P側(cè)分支電極(93)及 n側(cè)分支電極(81)的側(cè)表面或通過臺面蝕刻而生成的傾斜的段差面等形成較薄的電介質(zhì)膜 (91b),運樣在段差面形成較薄的電介質(zhì)膜(91b)時,如W下所說明,特別是在P側(cè)分支電極 (93)和n側(cè)分支電極(81)置于P側(cè)電極(92)和n側(cè)電極(80)下方的情況下,在電極之間可能 發(fā)生短路(shod),因此為了實現(xiàn)可靠的絕緣,電介質(zhì)膜(9化)優(yōu)選通過化學(xué)氣相沉積法來 形成。因此,在確保半導(dǎo)體發(fā)光元件的可靠性的同時,還能確保作為非導(dǎo)電性反射膜(91)的 功能。
[0134]分布布拉格反射器(91a)形成在電介質(zhì)膜(9化)上,從而與電介質(zhì)膜(9化)一起構(gòu) 成非導(dǎo)電性反射膜(91)。例如,由Ti化/Si〇2的組合構(gòu)成的反復(fù)層疊結(jié)構(gòu)的分布布拉格反射 器(91a)優(yōu)選通過物理沉積法(PVD;Physical化por Deposition)而構(gòu)成,尤其優(yōu)選通過電 子束沉積法化-Beam Evaporat ion)或瓣射法(Sputtering)或熱沉積法(Thermal Evaporation)而構(gòu)成。在由Ti化/Si〇2的組合來構(gòu)成分布布拉格反射器(91a)的情況下,各層 W具備指定的波長的1/4的光學(xué)厚度的方式形成,其組合的數(shù)適合為4~20對(pairs)。如果 組合的數(shù)過少,則導(dǎo)致分布布拉格反射器(91a)的反射率下降,如果組合的數(shù)過多,則厚度 變得過厚。
[0135] 通過形成運樣的非導(dǎo)電性反射膜(91),p側(cè)分支電極(93)和n側(cè)分支電極(81)被非 導(dǎo)電性反射膜(91)完全覆蓋。形成貫穿非導(dǎo)電性反射膜(91)的形態(tài)的孔,并在孔內(nèi)形成由 電極物質(zhì)填充的形態(tài)的電連接器(94,82),W使P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81)與W 下說明的P側(cè)電極(92)及n側(cè)電極(80)電氣連通。運樣的孔優(yōu)選通過干式蝕刻或濕式蝕刻或 將兩者并行的方法來形成。P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81)各自的分支部(98,88)形 成為較窄的寬度,因此電連接器(94)優(yōu)選位于P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81)各自的 連接部(99,89)上。如果沒有P側(cè)分支電極(93),則需要形成大量的電連接器(94)而與幾乎 形成于P型半導(dǎo)體層(50)的整體上的透光性導(dǎo)電膜(60)直接連接,而如果沒有n側(cè)分支電極 (81),則需要形成大量的電連接器(82)而與n側(cè)接觸區(qū)域(31)直接連接,但是不僅在P側(cè)電 極(92)與透光性導(dǎo)電膜(60)之間及n側(cè)電極(80)與n型半導(dǎo)體層(30)之間不容易形成良好 的電接觸,而且在制造工序上引起諸多問題。本發(fā)明在形成非導(dǎo)電性反射膜(91)之前,將n 側(cè)分支電極(81)形成在n側(cè)接觸區(qū)域(31)上,并將P側(cè)分支電極(93)形成在P型半導(dǎo)體層 (50)或優(yōu)選形成在透光性導(dǎo)電膜(60)上之后進行熱處理,從而在兩者之間實現(xiàn)穩(wěn)定的電接 觸。
[0136] 在形成電連接器(94,82)之后,接著優(yōu)選在非導(dǎo)電性反射膜(91)上形成P側(cè)電極 (92) 和n側(cè)電極(80)。關(guān)于P側(cè)電極(92)和n側(cè)電極(80),考慮到它們使來自有源層(40)的光 易于反射到襯底(10)側(cè),W覆蓋非導(dǎo)電性反射膜(91)上的全部或幾乎大部分面積的方式形 成為較寬的面積,從而執(zhí)行導(dǎo)電性反射膜的作用。但為了防止短路,P側(cè)電極(92)和n側(cè)電極 (80)優(yōu)選在非導(dǎo)電性反射膜(91)上彼此隔著距離而分開,由此在非導(dǎo)電性反射膜(91)上會 存在由P側(cè)電極(92)或n側(cè)電極(80)覆蓋不到的部分。作為P側(cè)電極(92)和n側(cè)電極(80)的材 質(zhì),適合使用反射率優(yōu)異的AUAg等,但為了實現(xiàn)穩(wěn)定的電接觸,優(yōu)選W與化、Ti、Ni、Au或它 們的合金等的物質(zhì)組合的方式使用AKAg等運樣的高反射金屬。運樣的P側(cè)電極(92)和n側(cè) 電極(80)執(zhí)行如下功能:向P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81)供給電流的作用;將半導(dǎo) 體發(fā)光元件與外部機器連接的功能;形成為較寬的面積而反射來自有源層(40)的光的功能 及/或散熱功能。運樣,通過將P側(cè)電極(92)和n側(cè)電極(80)均形成在非導(dǎo)電性反射膜(91) 上,將P側(cè)電極(92)側(cè)和n側(cè)電極(80)側(cè)的高度差最小化,由此有助于將本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā) 光元件結(jié)合到搭載部(例如:次黏著基臺、封裝體、COB)。特別是,在利用共晶接合(eutectic bonding)方式而結(jié)合的情況下,該優(yōu)點更加突出。
[0137] 運樣,隨著P側(cè)電極(92)和n側(cè)電極(80) W較寬的面積形成在非導(dǎo)電性反射膜(91) 上,P側(cè)分支電極(93)和n側(cè)分支電極(81)均置于非導(dǎo)電性反射膜(91)的下方,P側(cè)分支電極 (93) 通過位于非導(dǎo)電性反射膜(91)上的n側(cè)電極(80)的下方而長幅延伸,n側(cè)分支電極(81) 通過位于非導(dǎo)電性反射膜(91)上的P側(cè)電極(92)的下方而長幅延伸。隨著非導(dǎo)電性反射膜 (91)存在于P側(cè)電極(92)及n側(cè)電極(80)與P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81),從而防止 電極(92,80)與分支電極(93,81)之間的短路。另外,隨著導(dǎo)入W上運樣的P側(cè)分支電極(93) 和n側(cè)分支電極(81),從而在構(gòu)成倒裝忍片時,能夠不受限制地向所需的半導(dǎo)體層區(qū)域供給 電流。
[0138] -般地,P側(cè)電極(92)、n側(cè)電極(80)、P側(cè)分支電極(93)及11側(cè)分支電極(81)由多個 金屬層構(gòu)成。在P側(cè)分支電極(93)的情況下,最下層與透光性導(dǎo)電膜(60)之間的結(jié)合力要 高,在該最下層中主要使用Cr、Ti運樣的物質(zhì),也可使用Ni、Ti、TiW等,對此不作特別限定。 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該考慮對P側(cè)分支電極(93)和n側(cè)分支電極(81)也能夠使用反射率優(yōu)異 的AUAg等。在P側(cè)電極(92)和n側(cè)電極(80)的情況下,最上層為了引線接合或與外部電極連 接而使用Au。并且,為了減少Au的量并完善相對軟的Au的特性,在最下層與最上層之間,根 據(jù)所要求的規(guī)格,使用化、1'1、1'1¥、¥等,或者在要求較高的反射率的情況下,使用41、4邑等。 在本發(fā)明中,P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81)需要與電連接器(94,82)電連接,因此作 為最上層可考慮使用Au。但是,本發(fā)明人得知作為P側(cè)分支電極(93)及n側(cè)分支電極(81)的 最上層不適合使用Au。在Au上沉積非導(dǎo)電性反射膜(91)時,因兩者之間的結(jié)合力弱而存在 被剝離的問題。為了解決運樣的問題點,在代替Au而由化、1'1、胖、1'1胖、吐、口(1為運樣的物質(zhì) 來構(gòu)成分支電極的最上層的情況下,可保持與將沉積到其上面的非導(dǎo)電性反射膜(91)之間 的粘結(jié)力,由此提高可靠性。另外,在非導(dǎo)電性反射膜(91)形成用于電連接器(94)的孔的工 序中,由上述金屬充分執(zhí)行擴散阻擋層(difTusion barrier)的作用,從而有助于確保后續(xù) 工序及電連接器(94,82)的穩(wěn)定性。
[0139] 圖17是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,圖18是沿著圖17的D-D線而 截取的剖面圖,圖19是沿著圖17的E-E線而截取的剖面圖。
[0140] 如圖18及圖19所示,在本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件(2)中,非導(dǎo)電性反射膜(91)在電 介質(zhì)膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)的基礎(chǔ)上,還包括形成在分布布拉格反射器(91a) 上的包覆膜(91f)。從有源層(40)發(fā)生的光大部分根據(jù)電介質(zhì)膜(91b)和分布布拉格反射器 (91a)而反射到n型半導(dǎo)體層(30)側(cè),但由于電介質(zhì)膜(9化)和分布布拉格反射器(91a)也具 備一定的厚度,因此一部分光被攔截在其內(nèi)部或通過電介質(zhì)膜(91b)和分布布拉格反射器 (91 a)的側(cè)表面而被放出。本發(fā)明人從光波導(dǎo)(optical waveguide)的觀點來分析了電介質(zhì) 膜(9化)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)的關(guān)系。光波導(dǎo)是用比光的折射率低的物 質(zhì)來包圍光的傳播部,并利用全反射而引導(dǎo)光的結(jié)構(gòu)物。從運樣的觀點來講,在將分布布拉 格反射器(91a)看作傳播部時,可將電介質(zhì)膜(9化)和包覆膜(91f)看作包圍傳播部的結(jié)構(gòu) 的一部分。在由Si化/Ti〇2構(gòu)成分布布拉格反射器(9la)的情況下,Si〇2的折射率為1.46, Ti化的折射率為2.4,因此分布布拉格反射器(91a)的有效折射率(在此,有效折射率是指, 在由具備彼此不同的折射率的物質(zhì)構(gòu)成的波導(dǎo)中進行的光所具備的等價折射率,具備1.46 與2.4之間的值。)比由Si化構(gòu)成的電介質(zhì)膜(91b)的折射率高。包覆膜(91f)由有效折射率 比分布布拉格反射器(91a)的低的物質(zhì)構(gòu)成。優(yōu)選為,包覆膜(91f)具備V4n至3.Oum的厚度 (在此,A是從有源層(40)生成的光的波長,n是構(gòu)成包覆膜(91f)的物質(zhì)的折射率)。例如,可 由具備1.46的折射率的電介質(zhì)即Si〇2構(gòu)成包覆膜(91f)。在A為450nm(4500A)的情況下,可 形成為4500/4*1.46 = 771AW上的厚度。考慮由多雙的Si化/Ti〇2構(gòu)成的分布布拉格反射器 (91a)的最上層由具備V4n的厚度的Si化層來形成,包覆膜(91f)優(yōu)選比V4n更厚,W使與 位于下方的分布布拉格反射器(91a)的最上層區(qū)別開,但由于對后續(xù)的孔形成工序帶來負 擔(dān),并且厚度增加不利于提高效率,僅增加材料費,因此不希望過于厚到3.OumW上,但根據(jù) 情況,也不是不可能形成為3 .OumW上。在分布布拉格反射器(91a)和P側(cè)電極(92)及n側(cè)電 極(80)直接接觸的情況下,通過分布布拉格反射器(91a)而進行的光的一部分受到P側(cè)電極 (92)和n側(cè)電極(80)的影響而被吸收,此時,如果將折射率比分布布拉格反射器(91a)低的 包覆膜(91f)插入到P側(cè)電極(92)及n側(cè)電極(80)和分布布拉格反射器(91a)之間,則能夠?qū)?通過分布布拉格反射器(91a)而進行的光的一部分被P側(cè)電極(92)及n側(cè)電極(80)吸收的情 況最小化,因此具有增加光的效果的優(yōu)點。因此,一般形成為與光的波長對應(yīng)的厚度W上才 能夠獲得如上述的效果,因此包覆膜(91f)的厚度優(yōu)選為V4nW上。但是,如果分布布拉格 反射器(91a)與包覆膜(91f)之間的折射率之差大,則光會進一步被分布布拉格反射器 (91a)約束,因此可使用厚度較薄的包覆膜(91f),而如果其折射率之差小,則只有包覆膜 (91f)的厚度足夠厚,才能獲得如上述的效果。因此,在設(shè)定包覆膜(91f)的厚度時,應(yīng)充分 考慮構(gòu)成包覆膜(91f)的物質(zhì)的折率與分布布拉格反射器(91a)的有效折射率之間的差。例 如,在由Si化來構(gòu)成包覆膜(91f),并由Si化/Ti〇2來構(gòu)成分布布拉格反射器(91a)的情況下, 包覆膜(91f)的厚度適合形成為0.3umW上,W使與由Si化構(gòu)成的分布布拉格反射器(91a) 的最上層區(qū)別開。但為了不對后續(xù)的孔形成工序帶來負擔(dān),優(yōu)選將包覆膜(91f)厚度的最大 值形成為1皿~3皿W內(nèi)。
[0141] 只要包覆膜(91f)具備比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的折射率,則不 作特別限定,可由Al2〇3運樣的金屬氧化物、Si〇2、SiON運樣的電介質(zhì)膜、M評、CaF等的物質(zhì)構(gòu) 成。在折射率之差小的情況下,形成較厚的厚度來獲得效果。另外,在使用Si化的情況下,通 過使用折射率低于1.46的Si化,從而可提高效率。
[0142] 可考慮省略電介質(zhì)膜(91b)的情況,雖然從光波導(dǎo)的觀點來講不希望省略電介質(zhì) 膜(91b),但從本發(fā)明的整個技術(shù)思想的觀點來講,無理由排除由分布布拉格反射器(91a) 和包覆膜(91f)構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。也可W考慮代替分布布拉格反射器(91a)包括作為電介質(zhì)的 Ti化材質(zhì)的電介質(zhì)膜的情況。另外,也可W考慮在分布布拉格反射器(9la)在最上層具備 Si化層的情況下省略包覆膜(91 f)的情況。
[0143] 優(yōu)選為,非導(dǎo)電性反射膜(91)由具備較高的有效折射率的分布布拉格反射器 (91a)及隔著分布布拉格反射器(91a)而位于上下的具備較低的折射率的電介質(zhì)膜(9化)和 包覆膜(91f)來構(gòu)成而執(zhí)行光波導(dǎo)的作用,并且整體厚度為3~Sum。另外,非導(dǎo)電性反射膜 (91)優(yōu)選在邊緣具備傾斜面(91m)。運樣的邊緣的傾斜面(91m)例如通過干式蝕刻工序而形 成。在入射到執(zhí)行光波導(dǎo)作用的非導(dǎo)電性反射膜(91)的光中,W垂直或接近垂直的角度入 射到非導(dǎo)電性反射膜(91)的光容易被反射到襯底(10)側(cè),而包括W傾斜的角度入射到非導(dǎo) 電性反射膜(91)的光在內(nèi)的一部分的光則無法反射到襯底(10)側(cè),而是被攔截在起到傳播 部的作用的分布布拉格反射器(91a)內(nèi)而被傳播到側(cè)表面。運樣,傳播到分布布拉格反射器 (91a)的側(cè)表面的光從非導(dǎo)電性反射膜(91)的邊緣的傾斜面(91m)向外部放射或反射到襯 底(10)側(cè)。即,非導(dǎo)電性反射膜(91)的邊緣的傾斜面(91m)執(zhí)行角反射器(corner reflector)的作用,有助于提高半導(dǎo)體發(fā)光元件的亮度。為了順利地反射到襯底(10)側(cè),傾 斜面(91m)適合具備50°~70°范圍W內(nèi)的角度。通過濕式蝕刻或干式蝕刻或?qū)烧卟⑿惺?用的方法來容易地形成傾斜面(91m)。
[0144] 圖20是表示在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序過程中,將兩個半導(dǎo)體發(fā)光元件分離成 獨立的半導(dǎo)體發(fā)光元件之前的狀態(tài)的圖,圖21是表示在半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造工序過程 中,將兩個半導(dǎo)體發(fā)光元件分離成獨立的半導(dǎo)體發(fā)光元件的狀態(tài)的圖。作為參考,在圖20及 圖21中,為了說明制造工序,表示未形成P側(cè)電極(92)、n側(cè)電極(80)及接合焊盤(97)的狀態(tài) 的半導(dǎo)體發(fā)光元件(3)。
[0145] 關(guān)于半導(dǎo)體發(fā)光元件,在制造成包括多個半導(dǎo)體發(fā)光元件的晶片形態(tài)之后,通過 破碎、銀開或劃刻和破碎等運樣的方法而切斷,從而分離成個別的半導(dǎo)體發(fā)光元件。在劃刻 和破碎中,利用激光來進行劃刻工序,將焦點對準(zhǔn)包括半導(dǎo)體發(fā)光元件的襯底表面和襯底 內(nèi)部的襯底側(cè),W適用激光的方式來執(zhí)行該劃刻工序。在利用激光的劃刻工序中,沿著半導(dǎo) 體發(fā)光元件(3)的邊緣界線(G),即半導(dǎo)體發(fā)光元件(3)與半導(dǎo)體發(fā)光元件(3)之間的界線 (G)而初步切斷半導(dǎo)體發(fā)光元件。通過接著劃刻工序而執(zhí)行的破碎工序,被初步切斷的半導(dǎo) 體發(fā)光元件完全被分離成個別的半導(dǎo)體發(fā)光元件。W從例如圖20的箭頭(F)所示的襯底 (10)方向或其相反方向,沿著半導(dǎo)體發(fā)光元件(3)與半導(dǎo)體發(fā)光元件(3)之間的界線(G)而 施加外力的方式執(zhí)行破碎工序。在運樣的破碎工序中,由于襯底(10)和半導(dǎo)體層(20,30, 40,50)是結(jié)晶質(zhì),因此沿著界線(G)被準(zhǔn)確地切斷,但P型半導(dǎo)體層(50)上的非導(dǎo)電性反射 膜(91)是非晶質(zhì),因此無法沿著界線(G)而準(zhǔn)確地被切斷,容易在非導(dǎo)電性反射膜(91)的邊 緣周邊區(qū)域發(fā)生龜裂(crack)等而被損傷。運樣的非導(dǎo)電性反射膜(91)的邊緣周邊區(qū)域的 損傷因外觀不良而導(dǎo)致收益率下降的問題。優(yōu)選為,在制造半導(dǎo)體發(fā)光元件時,在制造成包 括多個半導(dǎo)體發(fā)光元件的晶片形態(tài)之后,為了分離成個別的半導(dǎo)體發(fā)光元件而利用激光來 執(zhí)行劃刻工序及破碎工序之前,去除半導(dǎo)體發(fā)光元件與半導(dǎo)體發(fā)光元件之間的界線(G)周 邊的非導(dǎo)電性反射膜(91)的一部分區(qū)域化)。從個別的半導(dǎo)體發(fā)光元件的觀點來講,沿著半 導(dǎo)體發(fā)光元件(3)的界線(G)而去除非導(dǎo)電性反射膜(91)的一部分區(qū)域化)對應(yīng)于非導(dǎo)電性 反射膜(91)的邊緣區(qū)域。去除界線(G)周邊的非導(dǎo)電性反射膜(91)的一部分區(qū)域化)也表示 在分離成個別的半導(dǎo)體發(fā)光元件之前,一個半導(dǎo)體發(fā)光元件所具備的非導(dǎo)電性反射膜(91) 和相鄰的另一個半導(dǎo)體發(fā)光元件所具備的非導(dǎo)電性反射膜(91)在界線(G)區(qū)域彼此分開。 通過部分地去除非導(dǎo)電性反射膜(91)的邊緣區(qū)域,即便之后利用激光而執(zhí)行劃刻工序及破 碎工序,也能夠防止各個半導(dǎo)體發(fā)光元件的非導(dǎo)電性反射膜(91)的邊緣被損傷而導(dǎo)致外觀 不良,由此能夠獲得提高收益率的效果。關(guān)于去除非導(dǎo)電性反射膜(91)的一部分區(qū)域化)的 工序,可通過干式蝕刻等的方法來進行,在整個半導(dǎo)體制造工序中,只要在執(zhí)行破碎工序之 前執(zhí)行即可。但優(yōu)選為,在通過干式蝕刻等的方法來為形成電連接器(94,82)而形成貫穿非 導(dǎo)電性反射膜(91)的形態(tài)的孔時一并進行。雖然可通過另設(shè)的蝕刻工序而形成執(zhí)行角反射 器作用的上述的傾斜面(91m),但也可W在為了防止損傷而進行去除非導(dǎo)電性反射膜(91) 的邊緣區(qū)域的工序時,將個別的半導(dǎo)體發(fā)光元件的非導(dǎo)電性反射膜(91)的邊緣部分蝕刻成 傾斜面(9 Im)而同時完成。
[0146] 如圖17及圖19所示,在P側(cè)電極(92)及n側(cè)電極(80)上分別作為P側(cè)電極(92)和n側(cè) 電極(80)的一部分而具備接合焊盤(97) 側(cè)電極(92)上的接合焊盤(97)的上表面和n側(cè)電 極(80)上的接合焊盤(97)的上表面具備相同的高度。即,P側(cè)電極(92)上的接合焊盤(97)的 上表面和n側(cè)電極(80)上的接合焊盤(97)的上表面位于相同的平面上。W半導(dǎo)體發(fā)光元件 為例,運樣的接合焊盤(97)執(zhí)行如下功能:將運樣的接合焊盤(97) W共晶接合方式結(jié)合到 外部機器時,使P側(cè)電極(92)側(cè)及n側(cè)電極(80)側(cè)具備相同的最終高度而防止在搭載部上傾 斜,提供寬且平坦的結(jié)合面而獲得良好的結(jié)合力,將半導(dǎo)體發(fā)光元件內(nèi)部的熱放出到外部。 優(yōu)選為,接合焊盤(97)在P側(cè)電極(92)及n側(cè)電極(80)上分別形成多個,并且形成在P側(cè)電極 (92)及n側(cè)電極(80)上的不與n側(cè)分支電極(81)及P側(cè)分支電極(93)重疊的位置即n側(cè)分支 電極(81)與P側(cè)分支電極(93)之間的位置。換言之,接合焊盤(97)形成在除了向上方突出最 高的部分即P側(cè)分支電極(93)部分和向下方凹陷最深的部分即n側(cè)分支電極(81)部分之外 的區(qū)域。另外,接合焊盤(97)形成為包括下方的隔片層(97b)和隔片層(97b)上的接合層 (97a)的多層結(jié)構(gòu),例如具備5~6um的整體厚度。例如,隔片層(97b)由Ni、Cu及它們的組合 等運樣的金屬層構(gòu)成,接合層(97曰)^具備大致數(shù)11111程度的厚度的方式,由^化/511、4旨/511/ Cu、Ag/Sn、Cu/Sn、Au/Sn的組合專構(gòu)成的共晶接合層而構(gòu)成。隔片層(97b)作用為對在共晶 接合中使用的焊料的擴散阻擋(Diffusion Barrier)及浸濕(wetting)層,并與全部由包括 高價的Au的共晶接合層(97b)來形成接合焊盤(97)的情況相比,還降低成本負擔(dān)。接合焊盤 (97)在焊接(例如:共晶接合)時為了對準(zhǔn)接合面的最終高度,優(yōu)選形成為比在P側(cè)電極(92) 及n側(cè)電極(80)中向上方突出最高的部分即P側(cè)分支電極(93)上的部分的高度高1~3um的 高度。由此,在焊接時,可獲得半導(dǎo)體發(fā)光元件與搭載部之間的良好的結(jié)合,利于半導(dǎo)體發(fā) 光元件的散熱。此時,隔片層(97b)和接合層(97a)通過鍛金、電子束沉積法化-Beam Evaporation)、熱沉積法(Thermal Evaporation)等各種方法而形成。
[0147] 如圖14及圖15所示,n型半導(dǎo)體層(30)優(yōu)選為除了 n側(cè)接觸區(qū)域(31)之外的所有區(qū) 域被有源層(40)和P型半導(dǎo)體層巧0)所覆蓋。即,在半導(dǎo)體發(fā)光元件(100)中,被蝕刻的區(qū)域 僅限于n側(cè)接觸區(qū)域(31),在邊緣等不存在被蝕刻的其他部分,半導(dǎo)體發(fā)光元件(100)周圍 的側(cè)表面均由通過劃刻及破碎工序等而形成的截面構(gòu)成。由此,增加生成光的有源層(40) 的面積,提高光提取效率。另外,在蝕刻工序中生成的段差面被最小化為連接P型半導(dǎo)體層 (50)的上表面與n側(cè)接觸區(qū)域(31)的上表面的有源層(40)和P型半導(dǎo)體層(50)的被露出的 側(cè)表面。有源層(40)和P型半導(dǎo)體層(50)的被露出的側(cè)表面是在形成非導(dǎo)電性反射膜(91) 時,特別是難W使構(gòu)成非導(dǎo)電性反射膜(91)的分布布拉格反射器(91a)沉積的部分。由此, 有源層(40)和P型半導(dǎo)體層(50)的被露出的側(cè)表面區(qū)域的分布布拉格反射器(91a)的反射 效率相對低。隨著有源層(40)和P型半導(dǎo)體層(50)的被露出的側(cè)表面被最小化,在分布布拉 格反射器(91a)中反射效率低的區(qū)域被最小化,由此提高整體的反射效率。
[0148] 圖22是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,圖23是沿著圖22的A-A'線而 切開的剖面圖。本實施例的第一個特征為:p型半導(dǎo)體層(50)上的分支電極(93)彼此分離, 通過各個電連接器(94)之后,根據(jù)電極(92)而彼此連接。電極(92)具備向分支電極(93)供 給電流的作用、反射光的功能、散熱功能及/或?qū)⒃c外部連接的功能。雖然最優(yōu)選為使 分支電極(93)全部分離,但通過分離兩個W上的分支電極(93),從而去除將分支電極(93) 彼此連接的分支部分,從而減少在元件上部高度不均勻的情況。本實施例的第二個特征為: 分支電極(93)沿著元件的一側(cè)表面(C)方向長幅延伸。例如,在圖22中,從電極(92)側(cè)朝向 電極(80)長幅延伸。根據(jù)運樣的長幅延伸的分支電極(93),在元件被倒轉(zhuǎn)而至于搭載部(例 如:次黏著基臺、封裝體、C0B(Chip on Board))時,不會導(dǎo)致傾斜而進行放置。從運樣的觀 點來講,只要元件的結(jié)構(gòu)允許,分支電極(93)優(yōu)選為長幅形成。在本發(fā)明中,分支電極(93) 位于非導(dǎo)電性反射膜(91)的下方,因此也可W通過電極(80)而長幅延伸。本實施例的第= 個特征為:電極(80)位于非導(dǎo)電性反射膜(91)上。電極(80)通過電連接器(82)與分支電極 (81)連接。電極(80)具備與電極(92)相同的功能。通過運樣的結(jié)構(gòu),在與圖3比較時,電極 (80)所在的一側(cè)的高度變高,在將元件結(jié)合到搭載部時,電極(92)側(cè)與電極(80)側(cè)的高度 之差減小,有助于結(jié)合,特別是在利用共晶接合而結(jié)合的情況下,該優(yōu)點更加突出。本實施 例的第四個特征為:W與分支電極(93)相同的方式而配置分支電極(81)。本實施例的第五 個特征為:具備輔助散熱墊(97)。輔助散熱墊(97)具備如下功能:將元件內(nèi)的熱散發(fā)到外部 的功能及/或光的反射功能、與電極(92)及/或電極(80)電氣分離,從而防止電極(92)與電 極(80)之間的電接觸。輔助散熱墊(93)還可利用于焊接。特別是,在與電極(92)及電極(80) 均電氣分離的情況下,即便電極(92)及電極(80)中的任一個與輔助散熱墊(93)偶然電接 觸,也不會對元件整體的電氣動作引發(fā)問題。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該想到,本實施例無需都具 備上述五個特征。
[0149] 圖24作為表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,圖示了在電極(92)與電極 (80)之間形成輔助散熱墊(121,122,123,124)的例子。優(yōu)選為,輔助散熱墊(121,122,123, 124)位于分支電極(92)之間或分支電極(92)與分支電極(81)之間。通過將輔助散熱墊 (121,122,123,124)不形成在分支電極(92)上,從而在焊接(例如:共晶接合)時,元件的整 個面與搭載部良好地粘接,由此有助于元件的散熱。輔助散熱墊(121)和輔助散熱墊(122) 從電極(92)和電極(80)分離,輔助散熱墊(123)與電極(92)連接,輔助散熱墊(124)與電極 (80)連接。
[0150] 圖25是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,在此分支電極(93)延伸到電 極(80)的下方為止(過了參考線(B))。通過在P型半導(dǎo)體層(50)上導(dǎo)入分支電極(93),從而 在構(gòu)成倒裝忍片時,能夠不受限制地向所需的元件區(qū)域供給電流。具備兩個電連接器(94, 94),根據(jù)擴散電流時所需的條件,在所需的位置配置電連接器(94)??蒞省略左側(cè)的電連 接器(94)。電極(92)兼具輔助散熱墊(97;參照圖22)的功能。在沒有分支電極(93)的情況 下,通過將電連接器(94)直接連接到透光性導(dǎo)電膜(60)而能夠供給電流,但不能向電極 (80)下方的P型半導(dǎo)體(50)直接供給電流,而通過導(dǎo)入分支電極(93),也可向朝n型半導(dǎo)體 層(30)供給電流的電極(80)的下方供給電流。在電連接器(82)的情況下也相同。
[0151] 圖26是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,在此非導(dǎo)電性反射膜(91)由 多層的電介質(zhì)膜(91c,91d,91e)構(gòu)成。例如,由用Si化構(gòu)成的電介質(zhì)膜(91c)、用Ti化構(gòu)成的 電介質(zhì)膜(91d)及用Si化構(gòu)成的電介質(zhì)膜(91e)來構(gòu)成非導(dǎo)電性反射膜(91),從而起到反射 膜的作用。優(yōu)選為,非導(dǎo)電性反射膜(91)包括DBR結(jié)構(gòu)。在根據(jù)本發(fā)明而形成半導(dǎo)體發(fā)光元 件時,需要分支電極(93)或分支電極(81)運樣的結(jié)構(gòu)物,在形成非導(dǎo)電性反射膜(91)之后, 還需要形成電連接器(94)或電連接器(82)的工序,因此在制造完半導(dǎo)體發(fā)光元件之后可能 電流泄漏等而影響元件的可靠性,因此在形成由Si化構(gòu)成的電介質(zhì)膜(91c)時,需要特別注 意。為此,第一,需要使電介質(zhì)膜(91c)的厚度比后續(xù)的電介質(zhì)膜(91d,91e)的厚度后。第二, 通過用于確保元件的可靠性的更加適合的方法來形成電介質(zhì)膜(91c)。例如,通過化學(xué)氣相 沉積法(CVD;化emical化por D邱osition),其中也(優(yōu)選為)通過等離子體增強化學(xué)氣相 沉積法(陽CVD; Plasma Enhanced CVD)來形成由Si化構(gòu)成的電介質(zhì)膜(91C),并通過物理沉 積法(PVD;Physical Vapor Deposition),其中也(優(yōu)選為)通過電子束沉積法化Iectron Beam Evaporation)或瓣射法(Sputtering)或熱沉積法(Thermal Evaporation)來形成由 Ti化/SiOsDBR構(gòu)成的電介質(zhì)膜(91d)/電介質(zhì)膜(91e)反復(fù)層疊結(jié)構(gòu),從而確保本發(fā)明的半導(dǎo) 體發(fā)光元件的可靠性的同時,確保作為非導(dǎo)電性反射膜(91)的功能。因為在覆蓋被臺面蝕 刻的區(qū)域等的段差區(qū)域時(St邱coverage),化學(xué)氣相沉積法比物理沉積法,特別是比電子 束沉積法更有利。
[0152] 圖27是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,通過下部電極、上部電極及 開口而表示具備將它們連接的電連接器的電極部的一例。n側(cè)電極(80;第一電極)及P側(cè)電 極(92;第二電極)中的至少一個成為由錫(Sn)構(gòu)成或包含錫的焊層(soldering layer),優(yōu) 選為兩個均成為焊層。
[0153] 圖28是表示圖27所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件被固定到外部電極的狀態(tài)的一例的圖,圖 27所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件或半導(dǎo)體發(fā)光元件忍片(C)的n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)分別被 固定到到外部電極(1000,2000)。外部電極(1000,2000)可W是設(shè)于次黏著基臺的導(dǎo)通部、 封裝體的引線框架、形成于PCB的電氣圖案等,只要是與半導(dǎo)體發(fā)光元件(C)獨立地設(shè)置的 導(dǎo)線,對于其形態(tài)不作特別限定。在外部電極(1000,2000)分別具備焊料物質(zhì)(3000,4000), 通過錫焊(soldering),在外部電極(1000,2000)固定n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)。在圖28 所示的例中,通過錫焊而固定到外部電極(1000,2000)。
[0154] 在共晶接合的過程中可能引起半導(dǎo)體發(fā)光元件被破碎等的問題。在本實施例中利 用錫焊(Sn錫焊、Pb錫焊)而提供除了共晶接合之外的焊接方案。但是,在形成半導(dǎo)體發(fā)光元 件時,通常由金(Au)來形成n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)的最上層。從導(dǎo)電性的側(cè)表面而考 慮,可考慮Au、Ag等,但因Ag容易被氧化,因此主要使用Au。本發(fā)明人得知在作為與設(shè)于外部 電極(1000,2000)的焊料物質(zhì)(3000,4000)錫焊的半導(dǎo)體發(fā)光元件側(cè)電極(80或92)的焊層 而使用Au時,在錫焊時焊接強度上存在差異,而在利用W錫(Sn)為主成分的焊層的情況下, 可解決運樣的問題點。對此,在后面進行進一步敘述。
[0155] 圖29是表示液態(tài)錫在金及錫上擴散的程度的照片,左側(cè)照片表示置于金上的液態(tài) 錫的擴散情況,右側(cè)照片表示置于錫上的液態(tài)錫的擴散情況。從兩個照片可知,錫-錫之間 的擴散比錫-金之間的擴散更優(yōu)異。在如下條件下進行了實驗:回流(Reflow)溫度(烙化焊 料物質(zhì)的工序溫度):275°C,回流(Ref low)時間:3秒W內(nèi),焊料物質(zhì)量:突起物(電極)面積 的1/3。例如,焊料物質(zhì)可W使用無鉛(lead-打ee)焊膏。
[0156] 對于焊層(80,92)的厚度不作特別限定,但為了與焊料物質(zhì)(3000,4000)緊固地結(jié) 合,優(yōu)選具備封)觸I W上的厚度,更優(yōu)選為具備IwnW上的厚度。例如,可形成1.祉m、2.4wii 運樣的厚度的焊層。
[0157] 圖36表示焊接的接合強度的變化。用焊料接合忍片后,使用了 W推力測量強度的 DTS(Die化ear TestKW不使用錫(Sn)而僅使用金(Au)而形成焊層時的值作為基準(zhǔn) (Ref),對形成于由錫構(gòu)成的焊層上的薄的氧化防止層即金(Au)的厚度變化(橫軸)時產(chǎn)生 的接合強度的變化進行了實驗。金的厚度從IOQA到前OA附近為止,接合強度在增加,而在 厚度進一步增至1000 A時,接合強度減小。由此可知,由錫構(gòu)成焊層并且選擇合適的,不太厚 的氧化防止層即金的厚度時,與僅由金構(gòu)成焊層的情況相比,接合強度會增加。尤其,氧化 防止層即金的厚度為IOOA肘的情況相比于日OOA時的情況,接合強度稍微減小,但其變化緩 慢,而且大部分在基準(zhǔn)(Ref)的情況之上。因此,從圖36的數(shù)據(jù)可知,去除氧化防止層,使用 僅由錫構(gòu)成或含錫的焊層時,接合強度也相對于僅由金構(gòu)成焊層時的基準(zhǔn)(Ref)更大。由此 可知,金雖然與本例的焊料主要成分即錫易于混合,但并不是有助于接合強度的材質(zhì)。
[0158] 如圖29所示,W相同或類似于焊料主要成分的材質(zhì)形成焊層,從而可使焊料形成 于更大的面積,即使減少焊料的量也易于展開,有助于提高接合強度。通過減少焊料的量, 可W減少因熱膨脹而導(dǎo)致的半導(dǎo)體發(fā)光元件的破裂等可能性。
[0159] 另外,在n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)中的至少一個具備(厚的)焊層(例如:圖32的 92a,80a),該焊層作為最上層由錫構(gòu)成或含錫,從而能夠減少焊料物質(zhì)(3000,4000)的量, 并在錫焊時,減少焊料物質(zhì)(3000,4000)向n側(cè)電極(80)與P側(cè)電極(92)之間或半導(dǎo)體發(fā)光 元件的側(cè)表面泄漏的量。從運樣的觀點來講,焊層的厚度越厚越好,但如果過于厚,可能導(dǎo) 致熱電阻的增加。因此,適合為在半導(dǎo)體工序中的可允許范圍即1~如m程度。雖然可僅由錫 (Sn)來構(gòu)成焊層,但也可W W此為主成分,考慮焊料物質(zhì)(3000,4000)而追加具備在錫焊中 一般被考慮的必要物質(zhì)。作為焊料物質(zhì)(3000,4000),可例舉Sn、PbSn、PbSnAg、PbInAb、 PbAg、Sn饑Ag、Pb In、CdZn等。從烙點的觀點來講,可使用烙點為250~300°C程度的焊料物 質(zhì)。
[0160] 在圖27中,n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)形成在非導(dǎo)電性反射膜(91)上,為了提高 錫焊的效率,n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)優(yōu)選W覆蓋非導(dǎo)電性反射膜(91)面積的50% W上 的方式形成。當(dāng)然,運樣的結(jié)構(gòu)的n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)可用作圖1所示的導(dǎo)電性反射 膜(901,90 2,90 3)的電極的上層結(jié)構(gòu)。進而,運樣的電極結(jié)構(gòu)的n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(9 2) 可適用為圖1至圖26所示的所有半導(dǎo)體發(fā)光元件的上層結(jié)構(gòu)。對于未說明的相同符號,將省 略說明。
[0161] 圖30是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,在此焊層(80,92)的表面不 是平坦的面,而是由粗糖表面(RS; Rough SuWace)構(gòu)成。粗糖表面(RS)在錫焊的過程中增 加與焊料物質(zhì)(3000,4000)的接觸面積,起到將能源快速傳遞到焊層(80,92)的作用。關(guān)于 粗糖表面(RS)沒有獨立的形成工序,而是在形成焊層(80,92)的過程中形成。在本實施例 中,焊層(80,92)通過電子束沉積法化-beam Evaporation)而形成。
[0162] 圖31是在本發(fā)明的電極形成的粗糖表面的照片,左側(cè)表示從上方看到的照片,右 側(cè)表示從旁邊看到的照片。運是大致沉積為4WI1程度的厚度時的表面照片,各個突起具備15 ~25WI1程度的大小。通過調(diào)整沉積速度(例如:l〇A/sec)運樣的沉積條件而能夠變更粗糖的 程度。
[0163] 圖32是表示本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92) 中的至少一個在焊層(80a,92a)的下方具備用于防止焊料物質(zhì)(3000,4000)向多個半導(dǎo)體 層(30,40,50)側(cè)浸透的擴散防止層(80。,92(3)。擴散防止層(80(3,92(3)由1'1、化、化、胖、1'1胖等 形成。根據(jù)需要,n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)中的至少一個具備追加的層(80d,92d)。在形 成在非導(dǎo)電性反射膜(91)上時,n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)與電連接器(82,94) 一起形成, 并且追加的層(80d,92d)形成為光反射層,W使在非導(dǎo)電性反射膜(91)的上部及電連接器 (82,94)反射從有源層(40)生成的光。此時,追加的層(80d,92c〇由Al、Ag等構(gòu)成。另外,追加 的層(80d,92d)為n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)的最下層,為了提高接觸力,具備Cr、Ti運樣 的接觸層。當(dāng)然,可W同時具備光反射層和接觸層。
[0164] 焊層(80a,92a)、擴散防止層(80。,92(3)及追加的層(80(1,92(1)既可^如圖32所示 地W具備相同的面積的方式層疊,當(dāng)然,也可W層疊為如圖19及圖24所示的半導(dǎo)體發(fā)光元 件中的運樣的形態(tài)。即,也可W全部地形成擴散防止層(80c,92c)及追加的層(80d,92d)之 后,部分地形成焊層(8〇3,923)。將擴散防止層(80。,92(3)及/或追加的層(80(1,92(1;在光反 射層的情況下)的厚度形成為一定厚度W上,從而防止在錫焊過程中非導(dǎo)電性反射膜(91) 及/或多個半導(dǎo)體層(30,40,50)被破碎。但是,Al、Ag運樣的光反射層在厚度過厚的情況下, 自身具有擴散的傾向,由此通過將光反射層和擴散防止層(80c,92c)交替地反復(fù)層疊,能夠 防止非導(dǎo)電性反射膜(91)及/或多個半導(dǎo)體層(30,40,50)被破碎。例如,WlumW上的厚度 將它們反復(fù)層疊(Al (SOOOA)-Ni (3000A)-A1 (SOOOA)-Ni (3000A))。通過反復(fù)層疊為 2umW 上 的厚度,從而能夠更可靠地防止破碎。
[0165] 圖33表示圖27所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的變形例,圖34表示圖30所示的半導(dǎo)體發(fā)光 元件的變形例,圖35表示圖32所示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的變形例。如前所述,作為半導(dǎo)體發(fā)光 元件電極的最上層,即使W錫構(gòu)成焊層,也相對于僅由金構(gòu)成焊層的情況焊接強度會增加, 但是,錫通過氧化等而形成雜質(zhì),由此可能對焊接及導(dǎo)電性引發(fā)問題。為了解決該問題,如 圖33、圖%及圖35所示,可考慮在包含錫(Sn)的焊層(80a,92a)上形成薄薄的氧化防止層 (8化,9化),從而防止錫的氧化。
[0166] 作為氧化防止層(80b,9化),可使用抗氧化性高,導(dǎo)電性高的金(Au)、白金(Pt)運 樣的金屬。但是,錫焊是在焊料物質(zhì)(3000,4000)與焊層(80a,92a)之間進行,因此氧化防止 層(80b,92b)只要具備防止焊層(80a,92a)的氧化的程度的厚度即可,不能形成過厚。關(guān)于 此,根據(jù)所使用的金屬而情況不同,例如在使用金(Au)的情況下,如果具備Uim程度的厚度, 金(Au)作用為焊層,會引發(fā)上述問題。因此,氧化防止層(80b,9化)優(yōu)選具備5000A W下的 厚度。
[0167] 又參照圖36,如前所述,金的厚度從IOOA到日孤A附近為止,接合強度在增加,并 且在金的厚度為胡OA附近時,顯示最優(yōu)異的結(jié)合力,而在厚度進一步增至1000 A時,接合 強度減小。由此可知,由錫構(gòu)成焊層,并選擇合適的氧化防止層即金或銷金的厚度時,相比 于僅由金構(gòu)成焊層的情況,結(jié)合強度會增加。從運樣的實驗和構(gòu)成氧化防止層的物質(zhì)(例 如:Au、Pt等)、所使用的焊料物質(zhì)等考慮,氧化防止層(80b,92b)優(yōu)選具備10嘶AW下的厚 度。
[0168] 又參照圖28,圖28是表示半導(dǎo)體發(fā)光元件被固定到外部電極的狀態(tài)的一例的圖, 半導(dǎo)體發(fā)光元件(C)的n側(cè)電極(80)及P側(cè)電極(92)分別被固定到外部電極(1000,2000)。外 部電極(1000,2000)可W是設(shè)于次黏著基臺的導(dǎo)通部、封裝體的引線框架、形成于PCB的電 氣圖案等,只要是與半導(dǎo)體發(fā)光元件(C)獨立地設(shè)置的導(dǎo)線,對于其形態(tài)不作特別限定。
[0169] 關(guān)于電極(80,92)與外部電極(1000,2000)的結(jié)合,可使用本領(lǐng)域公知的利用焊膏 的接合、利用ACF(AniSOtropic Conductive Film)的接合、共晶接合(例如:AuSn、AnCu、 CuSn)、利用錫焊(soldering)的接合等各種方法。但是,如圖37所示,在固定至接合的過程 中,因熱沖擊等而在半導(dǎo)體發(fā)光元件可能出現(xiàn)裂痕(由箭頭表示)。另外,作為電極(80,92) 的最上層一般使用金(Au),如圖29的左側(cè)所示,在錫焊時,作為焊料物質(zhì)而主要使用的錫 (Sn)與金(Au)之間的擴散不夠好,在由金(Au)形成電極(80,92)的最上層的情況下,錫焊的 收益率不夠好(在如下條件下進行了實驗:回流(Reflow)溫度(烙化焊錫的工序溫度):275 °C,回流(Reflow)時間:3秒W內(nèi),焊料物質(zhì)量:突起物(電極)面積的1/3)。
[0170] 圖38是表示本發(fā)明的n側(cè)電極及/或P側(cè)電極的結(jié)構(gòu)的一例的圖,在非導(dǎo)電性反射 膜(91)上具備P側(cè)電極(92;第二電極部的上部電極的一例Kp側(cè)電極(92)具備下部電極層 (92-2)和上部電極層(92-3)。下部電極層(92-2)形成為在將半導(dǎo)體發(fā)光元件固定到外部電 極時,用于防止裂痕的應(yīng)力緩和層或裂痕防止層,此時上部電極層(92-3)形成為防止下部 電極層(92-2)的破裂的破裂防止層。另外,下部電極層(92-2)形成為用于反射通過了非導(dǎo) 電性反射膜(91)的光的反射層。另外,上部電極層(92-3)形成為在進行錫焊運樣的接合時, 防止焊料物質(zhì)向半導(dǎo)體發(fā)光元件側(cè)浸透的擴散防止層(Barrier Layer)。下部電極層(92- 2)和上部電極層(92-3)形成為運些功能的各種組合。
[0171] 例如,作為下部電極層(92-2)可使用AUAg運樣的反射率高的金屬,從裂痕防止功 能的觀點來講,可使用熱膨脹系數(shù)高的AKAg運樣的物質(zhì)(線性熱膨脹系數(shù):Al :22.2,Ag: 19.5,化:13,1'1:8.6,單位10-6111/1111〇。從多個觀點來講,最優(yōu)選為八1。
[0172] 例如,從破裂防止的觀點及/或擴散防止的觀點來講,作為上部電極層(92-3)可使 用Ti、Ni、化、W、TiW運樣的物質(zhì),而只要是能夠起到運樣的功能的金屬,則不作特別限定。
[0173] 優(yōu)選為,電極(92)還具備接觸層(92-1)。通過具備接觸層(92-1),可提高與非導(dǎo)電 性反射膜(91)之間的結(jié)合力。接觸層(92-1)由Cr、Ti、Ni等運樣的金屬形成,只要具備比下 部電極層(92-2)更高的結(jié)合力,則不作特別限定。但是,因為需要減少由接觸層(92-1)產(chǎn)生 的光吸收,因此一般形成較薄的厚度(例如:20A的Cr)。此時,只要下部電極層具備結(jié)合力, 可去除接觸層??墒÷越佑|層(92-l)d,通過適當(dāng)調(diào)節(jié)電極(92)的沉積條件(沉積方式、沉積 壓力、沉積溫度等),可提高非導(dǎo)電性反射膜(91)與下部電極層(92-3)之間的結(jié)合力。從光 反射效率的觀點來講,最好不進行設(shè)置。
[0174] 優(yōu)選為,并且在通常情況下,P側(cè)電極(92)具備最上層(92-4)。最上層(92-4)-般 由粘結(jié)力好,導(dǎo)電性優(yōu)異,耐氧化的金屬構(gòu)成。例如,可由Au、Sn、AuSn、Ag、Pt及它們的合金 或它們的組合(例如:Au/Sn、Au/AuSn)構(gòu)成,只要是滿足運樣的條件,則不作特別限定。
[01巧]作為優(yōu)選的實施例,P側(cè)電極(92)具備如下結(jié)構(gòu):導(dǎo)入作為1000 A W上,優(yōu)選為 5孤OAW上的裂痕防止層的下部電極層(92-2K導(dǎo)入熱膨脹系數(shù)大的金屬層(例如:A1)),從 而在錫焊運樣的與外部電極的結(jié)合中防止半導(dǎo)體發(fā)光元件的裂痕,并為了防止因熱膨脹系 數(shù)大而導(dǎo)致其擠出或暴露(在圖39中圖示了形成為1000 A W上的厚度的Al電極在元件進行 動作時被暴露的狀態(tài)(箭頭)),導(dǎo)入比其熱膨脹系數(shù)小的上部電極層(92-3)。此時,上部電 極層(92-3)更優(yōu)選為兼具擴散防止功能,特別適合使用Ni、Ti。例如,可使用Iwii的Al和2皿 的Ni。對于下部電極層(92-2)的上限不作特別限定,但如果過于厚,則難W用上部電極層 (92-3)進行控制,因此優(yōu)選使用至Ijl皿程度為止。另外,如果薄到1000 A W下,則作為裂痕防 止層的功能下降。如后述,在P側(cè)電極(92)具備多個下部電極層(92-2)的情況下,也可W使 用比它薄的厚度。關(guān)于上部電極層(92-3)的厚度,可考慮下部電極層(92-2)的厚度而選擇, 如果超過化m,則沒有必要或可能阻礙半導(dǎo)體發(fā)光元件的電氣特性。另外,在具備最上層 (92-4)的情況下,并且通過錫焊而固定到外部電極的情況下,如果最上層(92-4)的厚度厚, 形成過大的空隙(Void),導(dǎo)致連接部位的結(jié)合力變?nèi)?。從運樣的觀點來講,最上層(92-4)優(yōu) 選具備小于加OOA的厚度。圖43示出了根據(jù)最上層(92-4)的厚度而產(chǎn)生的DST結(jié)果。在 1000 A~巧OOA的厚度中顯示了優(yōu)異的性能,在撕00甚中顯示了相對不好的結(jié)果。為了保持 2500至3000W上的值,優(yōu)選具備小于日蛾OA的厚度。另外,為了在進行了配置的情況下發(fā)揮 功能,具備IOOlW上的厚度為好。
[0176]圖40是表示根據(jù)本發(fā)明的電極或突起物的厚度而產(chǎn)生的生產(chǎn)收益率的變化的圖, 實驗Wcy (ioA) -n-瞬紅(&) Al 巧oooA) /沉:(3000A) -Au (8000A)的結(jié)構(gòu)為基本結(jié) 構(gòu),變更子層的厚度而進行,并且對錫焊(無鉛焊;lead-free)進行了測試。在電極(80,92) 具備2WI1的厚度時顯示出50%的生產(chǎn)收益率,在2.5WI1的厚度時顯示出幾乎為100%的生產(chǎn) 收益率。在測試中使用了如圖13及圖35所示的運樣的形態(tài)的電極(80,92)圖案,但在使用其 他形態(tài)的圖案的情況下,也具備有效的意思。從電極(80,92)所占的面積的觀點來講,只有 電極(80,92)覆蓋非導(dǎo)電性反射膜(91)的面積的50% W上,才能夠有效地應(yīng)對在接合時所 發(fā)生的熱沖擊等。
[0177] 圖41是表示本發(fā)明的n側(cè)電極及/或P側(cè)電極結(jié)構(gòu)的又一例的圖,根據(jù)P側(cè)電極(92) 而填充開口(102),電連接器(94)根據(jù)P側(cè)電極(92)而形成。
[0178] 通過運樣的結(jié)構(gòu),根據(jù)下部電極層(92-2)而反射透過非導(dǎo)電性反射膜(91)的光, 減少根據(jù)電連接器(94)而導(dǎo)致的光的吸收。作為參考,在具備接觸層(92-1)的情況下,其厚 度薄,下部電極層(92-2)可作用為反射膜。另外,電連接器(94)通過沉積、鍛金及/或?qū)щ娦?焊膏等而與P側(cè)電極(92)分體設(shè)置。
[0179] 圖42是表示本發(fā)明的n側(cè)電極及/或P側(cè)電極結(jié)構(gòu)的又一例的圖,下部電極層(92- 2)和上部電極層(92-3)分別多次反復(fù)層疊。例如,P側(cè)電極(92)由接觸層(92-1; 20A厚度的 化)、4對的下部接觸層(92-2;日舶(泌厚度的Al)/上部接觸層(92-3;撕孤A厚度的Ni) W及最 上層(92-4; Iwii厚度的Au)構(gòu)成。可W將下部電極層(92-2)和上部電極層(92-3)中的僅一個 形成多次。另外,無需將所有下部電極層(92-2)和上部電極層(92-3)由相同的物質(zhì)來構(gòu)成。 例如,下部電極層(92-2)可由Al和Ag的組合來構(gòu)成。另外,一個下部電極層(92-2)可由多個 金屬來構(gòu)成。當(dāng)然,除了接觸層(92-1)、下部電極層(92-2)、上部電極層(92-3) W及最上層 (92-4)之外,還可追加形成物質(zhì)層。當(dāng)然,也可W形成圖41所示的結(jié)構(gòu)。通過反復(fù)層疊結(jié)構(gòu), 能夠更加可靠地防止下部電極層(92-2)被擠出W及暴露。
[0180]圖44、圖45及圖46是表不本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光兀件的又一例的圖,第一電極(80) 及第二電極(92)中的至少一個具備焊層(soldering layer),該焊層作為最上層,實質(zhì)上不 含金而含錫,并且經(jīng)過熱處理。圖44只表示了焊層(80-T,92-T),圖45公開了具有作為最 上層的焊層(80-T,92-T)、擴散防止層(80。,92(3)、光反射層(80(1,92(1)的實施例,圖46公 開了焊層(80-T,92-T)形成有粗糖表面的實施例。在此,含錫的定義包括僅由錫構(gòu)成的情 況。
[0181] 另外,焊層是指,通過焊接而接合到外部電極(例如:1000,2000;參照圖28)的。例 如,用于焊接的焊料是無鉛(lead-free)焊膏,包括包含銅、錫、銀、銅、雜質(zhì)等的顆粒與助 焊劑。例如,可W包含約97%的錫、約3%的銀等。即,錫為主要成分。
[0182] 圖47是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的制造方法的一例的圖,在第二半導(dǎo)體 層巧0)上形成光吸收防止膜(41),在其之上形成透光性的電流擴散電極(60;例如:IT0)。在 對應(yīng)于光吸收防止膜(41)的電流擴散電極(60)上形成歐姆接觸電極(52)作為電接觸提高 層。之后,形成非導(dǎo)電性反射膜(91),使其覆蓋歐姆接觸電極(52)。W干式和/或濕式蝕刻工 序形成開口(65)用于露出歐姆接觸電極(52),W沉積法工序形成第一電極及第二電極 (92),第二電極(92)連接至開口(65),從而成為電連接器。為了使電連接器與歐姆接觸電極 (52)之間的連接結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定,如圖47所示,優(yōu)選為,使開口(65)露出歐姆接觸電極(52)周 邊,從而電連接器可W包圍歐姆接觸電極(52)。
[0183] 前述的焊層(80-T,92-T)經(jīng)過熱處理的定義,包括所有有意地及無意地經(jīng)過熱 處理的情況,表示不同于只是簡單裸露于蒸鍛工序的溫度的過程。例如,在電極(80,92)形 成過程中,為了提高電連接器(例如:圖47、圖7的94)與歐姆接觸電極(例如:圖47的52,圖7 的93)之間的互相連接,可W進行熱處理工序。由于第一電極(80)和/或第二電極(92)延長 至形成在非導(dǎo)電性反射膜(91)的開口(65)而形成的電連接器,因此在上述熱處理過程中, 第一電極(80)和/或第二電極(92)的焊層(80-T,92-T)也會經(jīng)過熱處理。在一例中,焊層 (80-T,92-T)由錫構(gòu)成,錫的烙點為220°C。另外,在一例中,焊接工序在230°C至267°C,狹 窄范圍內(nèi)可在240度左右執(zhí)行。上述熱處理溫度可W是錫的烙點W下或W上的溫度。例如, 熱處理溫度為100 °C~400 °C。
[0184] 如后面所述,對焊層的DST強度產(chǎn)生影響的熱處理,在使用錫構(gòu)成焊層(80-T, 92-T),并在其上使用金構(gòu)成氧化防止層的情況下,W錫和金在焊接前因熱處理多少會相 互作用為前提。因此,熱處理溫度在錫的烙點之上執(zhí)行是個初步問題。但是,烙點附近或其 之下的熱處理也足W影響接合強度,上述熱處理并不排除運種情況。
[0185] 本案發(fā)明人發(fā)現(xiàn),進行熱處理時,W金形成用于焊接的第一電極(80)及第二電極 (92)的最上層,則大幅減小焊接的DST強度。對此,在后面做進一步敘述。本實施例具備焊層 (80-T,92-T),該焊層作為第一電極(80)及第二電極(92)的最上層,實質(zhì)上不含金而含 錫,并且經(jīng)過熱處理。發(fā)明人獲知,運種焊層(80-T,92-T)相比于W金形成最上層并經(jīng)過 熱處理的情況,焊接的DST強度明顯上升,而且,相比于含錫的最上層未經(jīng)熱處理的情況,焊 接的DST強度更加提高。對此,也在后面做進一步敘述。
[0186] 圖48、圖49及圖50是用于說明本發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光元件的又一例的圖,第二電極 (92)連接至開口并形成連接于歐姆接觸電極(52)的電連接器,電連接器可W形成為不同于 圖47所示的結(jié)構(gòu),即僅相接于歐姆接觸電極(52)的邊緣為止(參照圖48a)。第一半導(dǎo)體層方 面也如此,在通過形成在非導(dǎo)電性反射膜(91)的開口露出的第一半導(dǎo)體層上具備額外的歐 姆接觸電極,第一電極(80)連接至開口并與額外的歐姆接觸電極相接。另外,開口可W形成 傾斜面,也可形成為垂直狀(參照圖48b)。另外,不僅是由Al、Ag等形成的光反射層相接于非 導(dǎo)電性反射膜的結(jié)構(gòu),而且為了提高接合力,電極及電連接器還可W具備接觸層(92c)作為 最下層的結(jié)構(gòu)(參照圖49)。另外,在形成厚的光反射層時,為了避免其裂開,還可W考慮反 復(fù)層疊光反射層(92-2)與擴散防止層(92-3)的結(jié)構(gòu)(參照圖50)。通過運種反復(fù)層疊,例 如,反復(fù)層疊Al/Ni,可W增加厚度。此時,反復(fù)層疊的AVNi的側(cè)面可W形成高品質(zhì)的氧化 膜,如氧化侶膜、氧化儀膜,焊料不易粘附于該氧化膜,從而有助于抑制焊料攀附多個半導(dǎo) 體層而入侵。
[0187] 圖51是表示對熱處理前后的焊接DST強度進行測試的結(jié)果的圖,針對具有焊層 (Sn)/氧化防止層(Au)結(jié)構(gòu)的電極,實驗了泌勸QOQ A Mu斑0A樣本1在300°C進行5分鐘熱 處理的情況下和未進行熱處理情況下的焊接DST強度(參照圖51a)。另外,針對最上層實質(zhì) 上不含金而W錫構(gòu)成最上層的焊層(焊層)的電極,實驗了 SnSOOOOA樣本2在300°C進行5分 鐘熱處理的情況下和未進行熱處理情況下的焊接DST強度(參照圖5化)。
[0188] 首先,可知Sn20000A /AuSOOA樣本1經(jīng)過熱處理后焊接強度明顯降低。由此可 知,未經(jīng)熱處理,薄的金層作用為氧化防止層,錫層作用為焊層時,多少會體現(xiàn)出焊接強度, 但一經(jīng)熱處理,由于某種原因,金對焊接強度產(chǎn)生負面影響。另外,SnSOOOO A樣本2經(jīng)過熱 處理后,焊接強度反而明顯提高。由此可推測,含錫的焊層(80-T,92-T)與焊料之間未含 金,從而一定程度上有助于提高焊接強度,而且,焊層(80-T,92-T)下方的由儀(Ni)形成 的擴散防止層(80c,92c)與焊層(80-T,92-T)之間的接合力因熱處理而提高。
[0189] 如前所述,本發(fā)明提供不同于共晶接合的其他焊接方法,并且公開一種可防止半 導(dǎo)體發(fā)光元件的多個半導(dǎo)體層裂開等不良問題的電極結(jié)構(gòu)。尤其,可W隨著電極(80,92)形 成的過程而進行熱處理,也可W通過單純蒸鍛而形成電極。即,雖然熱處理不是必須的,但 對于執(zhí)行過熱處理的電極,考慮到熱處理工序?qū)附訌姸犬a(chǎn)生的影響,有必要設(shè)計電極。無 論哪種情況,只要找到合適的條件,滿足所要求的焊接接合強度條件即可,不能確定某種情 況一定是優(yōu)選的。
[0190] 例如,在測試由光反射層(Al)/擴散防止層(Ni)/焊層(Au)構(gòu)成的電極時,焊接強 度隨著金(Au)的厚度而變,過于厚時接合強度減小,過于薄時由于增加儀氧化的概率而不 良好。因此,要選擇合適的金的厚度(參照圖36的Ref)。
[0191] 但是,如圖36之前所述,在測試由光反射層(Al)/擴散防止層(Ni)/焊層(Sn)/氧化 防止層(Au)構(gòu)成的電極時,接合強度會隨著氧化防止層(Au)的厚度大于或小于Ref的情況。 在焊接時,薄的金層會混合于焊層及焊料中,因金與錫之間的相互作用而形成的金反應(yīng)物 的特性顯示出脆性(brittle),從而隨著金的厚度變化,對接合強度產(chǎn)生影響。因此,光反射 層(Al)/擴散防止層(Ni)/焊層(Sn)/氧化防止層(Au), W運樣的結(jié)構(gòu)構(gòu)成電極時,優(yōu)化或合 理化氧化防止層的厚度,使其不過厚,例如,如圖36公開的例中,形成了 500 A左右范圍內(nèi)的 氧化防止層,從而相對于Ref的情況可W提高接合強度。另外,去除氧化防止層,僅由錫構(gòu)成 最上層時,也可W相對于Ref的情況提高接合強度(參照圖36的說明部分)。設(shè)計氧化防止層 即金的厚度使其最佳或合理的方法,如后面所述,更加適用于不進行熱處理的電極結(jié)構(gòu)。
[0192] 另外,在電極(80,92)形成過程中,有意或無意地進行了熱處理時,圖51a所述的 Al/Ni /細20日OOA /AuSOO A樣本1通過熱處理其接合強度明顯減小。運是因為,通過進行 熱處理,在焊接之前,已經(jīng)存在金和焊層的錫間的相互作用,因此隨后焊接時,在焊料一 金一焊層之間的相互作用下,對金反應(yīng)物的分布或脆性的程度等產(chǎn)生影響,從而接合強度 相對于未經(jīng)熱處理的情況進一步減小。對此作為一種推論,如果未預(yù)先進行熱處理而進行 焊接,在焊料一金一焊層的相互作用下,金與焊料和焊層均混合在一起,則不會明顯地生成 脆性(brittle)物質(zhì)的濃度相對較高的區(qū)間,與之相反,如果預(yù)先進行熱處理,從焊層的上 表面在一定厚度區(qū)間內(nèi)會形成錫與金的相互作用物,因此焊接時脆性物質(zhì)不易分散和展 開,或者,脆性物質(zhì)集中于焊料側(cè),產(chǎn)生高濃度區(qū)間,從而接合強度大幅減小。
[0193] 但是,如果進行熱處理,可W認為擴散防止層(Ni)與焊層(Sn;80-T,92-T)之間 的結(jié)合力會增加,但是盡管如此,考慮到樣本1經(jīng)過熱處理后接合強度明顯降低,由此可知, 金為最上層時,進行熱處理非常不利于焊接強度。
[0194] 因此,在進行熱處理的情況下,如圖5化所述的M/化/細20000A樣本2,電極可 具備作為最上層不含金而含錫并經(jīng)過熱處理的焊層(80-T,92-T),從而提高接合強度。 良P,樣本2通過熱處理防止金對焊接產(chǎn)生的不良影響,提高擴散防止層與焊層(80-T,92- T)之間的結(jié)合力,從而提高接合強度。
[0195] 但是,在錫作為最上層構(gòu)成焊層時,應(yīng)確認錫的表面是否形成氧化膜,導(dǎo)致焊接強 度的降低。不管對錫是否進行熱處理,氧化膜都可W形成,熱處理過程中也存在錫的表面氧 化的主要原因。盡管如此,可知,如圖5化所示的經(jīng)過熱處理的錫層,即,焊層(80-T,92- T),焊接強度明顯提高。認為運是因為,由于氧化錫的膜質(zhì)(layer quality)低于氧化侶或 氧化儀等氧化物膜的膜質(zhì),即,易于破壞,因此焊接時氧化錫膜被去除,從而無法對焊接強 度產(chǎn)生大的影響。例如,焊料物質(zhì)是無鉛(lead-打ee)焊膏,包括包含銅、錫、銀、銅、雜質(zhì)等 的顆粒與助焊劑。例如,可W包含約97%的錫、約3%的銀等。即,錫為主要成分。焊接過程中 助焊劑蒸發(fā),只剩顆粒。焊接工序溫度可W為230°C至267°C,助焊劑防止構(gòu)成上述焊膏的 銀、錫、銅運樣的金屬氧化,還執(zhí)行去除焊接對象(例如:80-T,92-T)表面的氧化膜或異物 的功能?;蛘?,盡管氧化錫膜對焊接強度產(chǎn)生一些影響,但熱處理使擴散防止層與焊層 (80-T,92-T)之間的結(jié)合力加強,由此產(chǎn)生的提高焊接強度的效果遠勝于所述影響,因此 可W解釋為該影響是微乎其微的。另一方面,雖為推測,但可能是通過對含錫的焊層(80 - T,92 - T)進行熱處理,錫的特性(例如:形態(tài)mor地O Iogy)變得使得與焊料的結(jié)合力更好。
[0196] 為了執(zhí)行焊料層的功能,焊層的厚度優(yōu)選1000 A W上。焊層的厚度無需格外限定, 焊層的厚度可W為加m W上。
[0197] 另外,對相同條件下測試的圖51a及圖5化進行比較,可W判斷出根據(jù)氧化防止層 的有無及熱處理與否而產(chǎn)生的區(qū)別。參照圖51的數(shù)據(jù),如果要進行熱處理,優(yōu)選不含金而含 錫的最上層構(gòu)成焊層(80-T,92-T)。如果不進行熱處理,有氧化防止層(Au)的情況(圖51a 的左側(cè)情況;縱軸值大致分布在2200~2700)與沒有氧化防止層(Au)的情況(圖5化的左側(cè) 情況;縱軸值大致分布在1500~2700)下的接合強度并沒有多大差距,但有氧化防止層的情 況下,接合強度更高的結(jié)果稍微更多。但是顯然,運W氧化防止層的厚度形成為最佳或合理 的情況為前提。另外,最上層不含金而含錫并經(jīng)過熱處理的焊層(80-T,92-T)的情況,相 比于未經(jīng)熱處理而選擇了合適的氧化防止層的厚度的情況,多數(shù)情況下DST強度會更高。
[0198] 如果由錫形成焊層(80-T,92-T),焊料W錫為主要成分時,如圖29所述,使用少 量焊料也易于在電極整體展開,有助于增加實質(zhì)接合面積,有利于提高接合強度。另外,在 電極上分配焊料時,也易于設(shè)計分配點。另外,由于可W減少焊料的使用量,從而可W減少 焊料量多時因熱膨脹而對多個半導(dǎo)體層產(chǎn)生的不良影響(例如:破裂、開裂等)可能性。另 夕h可W減少焊料從側(cè)面溢出的量,因此可W進一步縮短第一電極(80)及第二電極(92)的 間距,散熱面積也可W隨之變大。
[0199] 另外,焊層(80-T,92-T)可W由錫W外的其他材質(zhì)形成。尤其,W焊料的成分,優(yōu) 選為,作為主要成分,形成焊層(80-T,92-T)時,不混合有金等異質(zhì)性物質(zhì),所W相比于W 金為焊層或作為氧化防止層含金的情況,可W提高焊接強度。例如,焊料可W為Sn、PbSn、 饑SnAg、Pb I nAb、PbAg、SnPbAg、饑 I n、CdZn 等。因此,除 了錫 W 外,還可 W 考慮使用 Pb、Ag、I n、 Ab、Cd、化等形成焊層(80-T,92-T)。
[0200] 此時,焊接前可W對焊層進行熱處理。熱處理的定義如前所述,尤其,在適合于焊 料主要成分的溫度下進行熱處理時,如果焊層作為最上層實質(zhì)上不含金而W焊料的主要成 分構(gòu)成,則相比于W金為最上層并經(jīng)過熱處理或未經(jīng)熱處理的情況,可W提高焊接強度。 [0201 ] W下,對本發(fā)明的各種實施方式進行說明。
[0202] (1)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生 長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一 導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電 子和空穴的復(fù)合而生成光;反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W及第 一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電極中 的至少一個具備焊層(soldering layer),該焊層作為最上層,實質(zhì)上不含金(Au)而含錫 (Sn),并且經(jīng)過熱處理。
[0203] 在此,焊層實質(zhì)上不含金,因此,本發(fā)明并不排除焊層含有少量的金。
[0204] (2)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層與無鉛(lead-free)焊料物質(zhì)接合 (bonding)。
[0205] (3)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層與W錫為主要成分的焊料物質(zhì)接合。
[0206] (4)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,熱處理溫度為100°C~400°C。
[0207] (5)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層的厚度為1000 AW上。
[0208] (6)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層具有粗糖的表面。
[0209] (7)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,反射膜是非導(dǎo)電性反射膜。
[0210] (8)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極 及第二電極中具備焊層的電極)包括:擴散防止層,其在焊層的下方防止焊料物質(zhì)浸透于多 個半導(dǎo)體層;W及光反射層,其在擴散防止層的下方反射從有源層生成的光。
[0211] (9)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極 及第二電極中具備焊層的電極)包括電連接部化Iectrical Connecting化的),其形成在 非導(dǎo)電性反射膜上,并且對多個半導(dǎo)體層和第一電極及第二電極中的至少一個進行電連 接。
[0212] (10)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,在非導(dǎo)電性反射膜上形成有開口,電連接部具 有電接觸提高層,該電接觸提高層通過開口而露出,并且與多個半導(dǎo)體層進行電連接,至少 一個電極連接至開口而與電接觸提高層相接。
[0213] (11)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,熱處理的溫度為用于提高電接觸提高層與連接 至開口而與電接觸提高層相接的電極之間的接合的溫度。
[0214] (12)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極 及第二電極中具備焊層的電極)包括:擴散防止層,其在焊層與非導(dǎo)電性反射膜之間防止焊 料物質(zhì)浸透于多個半導(dǎo)體層;W及光反射層,其在擴散防止層與非導(dǎo)電性反射膜之間反射 從有源層生成的光。
[0215] (13)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,反復(fù)層疊了光反射層與擴散防止層。
[0216] (14)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生 長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一 導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電 子和空穴的復(fù)合而生成光;反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W及第 一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電極中 的至少一個包括:焊層(soldering layer),其作為最上層,用于在反射膜上進行焊接,并且 實質(zhì)上不含金(Au)而含錫(Sn);光反射層,其在反射膜與焊層之間反射從有源層生成的光; W及擴散防止層,其在光反射層與焊層之間防止焊料物質(zhì)浸透于多個半導(dǎo)體層。
[0217] (15)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層是在用于提高第一電極及第二電極中的至 少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層的電極)的接合力的熱處理溫度下經(jīng)過熱處理 的。
[0218] (16)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,光反射層包括選自Al、Ag的至少一種。
[0219] (17)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,擴散防止層包括選自Ni、Ti、化、W、TiW的至少一 種。
[0220] (18)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生 長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一 導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電 子和空穴的復(fù)合而生成光;反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W及第 一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電極中 的至少一個具備焊層(soldering layer),其作為最上層,用于進行焊接,且實質(zhì)上不含金 (Au)而含有焊料物質(zhì)的主要成分,并且經(jīng)過熱處理。
[0221] (19)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層含有511^13、4旨、111、413^(1、211中的至少一 種。
[0222] (20)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極 及第二電極中具備焊層的電極)包括電連接部化Iectrical Connecting化的),其形成在 非導(dǎo)電性反射膜上,并且對多個半導(dǎo)體層和第一電極及第二電極中的至少一個進行電連 接,在非導(dǎo)電性反射膜上形成有開口,電連接部具備電接觸提高層,該電接觸提高層的至少 一部分通過開口而露出,并且與多個半導(dǎo)體層進行電連接,至少一個電極連接至開口而與 電接觸提高層相接,熱處理的溫度為用于提高電接觸提高層與連接至開口而與電接觸提高 層相接的電極之間的接合的溫度。
[0223] (21)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生 長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一 導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電 子和空穴的復(fù)合而生成光;反射膜,其在生長襯底的對面反射從有源層生成的光;W及第一 電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電極中的 至少一個具有含錫(Sn)的焊層與氧化防止層,該氧化防止層在焊層上防止焊層的氧化。
[0224] (22)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,反射膜是非導(dǎo)電性反射膜。
[0225] (23)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,第一電極及第二電極中的至少一個形成在非導(dǎo) 電性反射膜上,非導(dǎo)電性反射膜面積的50% W上被第一電極及第二電極覆蓋。
[0226] (24)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,第一電極及第二電極中的至少一個貫通非導(dǎo)電 性反射膜并電連接于多個半導(dǎo)體層。
[0227] (25)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,上述第一電極及第二電極中的至少一個(-第一 電極及第二電極中具備焊層與氧化防止層的電極)在焊層的下方具備擴散防止層,用于防 止焊料物質(zhì)浸透于多個半導(dǎo)體層。
[0228] (26)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,上述第一電極及第二電極中的至少一個(-第一 電極及第二電極中具備焊層與氧化防止層的電極)在焊層的下方具備光反射層,用于反射 從有源層生成的光。
[0229] (27)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,反射膜是非導(dǎo)電性反射膜,上述第一電極及第 二電極中的至少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層與氧化防止層的電極)在擴散防止 層的下方具備光反射層,用于反射從有源層生成的光。
[0230] (28)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,上述第一電極及第二電極中的至少一個(-第一 電極及第二電極中具備焊層與氧化防止層的電極)具備接觸層,該接觸層作為最下層與多 個半導(dǎo)體層側(cè)相接。
[0231] (29)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,上述第一電極及第二電極中的至少一個(-第一 電極及第二電極中具備焊層與氧化防止層的電極)具有粗糖的表面。
[0232] (30)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,氧化防止層的厚度為就;00 AW下。
[0233] (31)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,氧化防止層的厚度為說00 AW下。
[0234] (32)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層的厚度為抓狐AW上。
[0235] (33)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,焊層的厚度為1皿W上。
[0236] (34)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,反射膜是非導(dǎo)電性反射膜,上述第一電極及第 二電極中的至少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層與氧化防止層的電極)形成在非導(dǎo) 電性反射膜上,貫通非導(dǎo)電性反射膜并電連接于多個半導(dǎo)體層,在焊層的下方具備擴散防 止層,用于防止焊料物質(zhì)浸透于多個半導(dǎo)體層。
[0237] (35)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,反射膜是非導(dǎo)電性反射膜,半導(dǎo)體發(fā)光元件在 非導(dǎo)電性反射膜與多個半導(dǎo)體層之間還包括蝕刻防止層,上述第一電極及第二電極中的至 少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層與氧化防止層的電極)形成在非導(dǎo)電性反射膜 上,貫通非導(dǎo)電性反射膜與蝕刻防止層并電連接于多個半導(dǎo)體層。
[0238] (36)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生 長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一 導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電 子和空穴的復(fù)合而生成光;非導(dǎo)電性反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)與多個半導(dǎo)體層結(jié)合; 至少一個電極,其電連接于多個半導(dǎo)體層,并且形成在非導(dǎo)電性反射膜上,該至少一個電極 分別包括:下部電極層,其具有第一熱膨脹系數(shù),在接合(bonding)時,防止半導(dǎo)體發(fā)光元件 裂開;上部電極層,其具有大于第一熱膨脹系數(shù)的第二熱膨脹系數(shù),防止下部電極層破裂; W及電連接部巧Iectrical Connecting化的),其對多個半導(dǎo)體層和至少一個電極進行電 連接。在此,電連接部是指一個W上的電連接器的集合體。
[0239] (37)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極分別具有下部電極層與上部電極 層反復(fù)層疊的結(jié)構(gòu)。
[0240] (38)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,電連接部貫通非導(dǎo)電性反射膜而形成,至少一 個電極形成在非導(dǎo)電性反射膜之上及電連接部內(nèi),下部電極層的至少一部分形成在電連接 部內(nèi)。
[0241] (39)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極包括:第一電極,其向第一半導(dǎo)體 層供給電子與空穴中的一個;和第二電極,其供給電子與空穴中的另一個,至少一個電極覆 蓋非導(dǎo)電性反射膜面積的50% W上。
[0242] (40)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極的厚度為2皿W上。
[0243] (41)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,下部電極層的厚度為1〇{)〇 AW上。在電極內(nèi)可 多次具備下部電極層,下部電極層可由單一層構(gòu)成1000 AW上,可由多次的層合起來構(gòu)成 1000 AW上。
[0244] (42)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,下部電極層的厚度為規(guī)00 AU上。在電極內(nèi)可 多次具備下部電極層,下部電極層可由單一層構(gòu)成1㈱0 AW上,可由多次的層合起來構(gòu)成 IOUU A W上。
[0245] (43)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極分別具備一個W上的下部電極層 與一個W上的上部電極層,一個W上的下部電極層與一個W上的上部電極層的厚度之合為 IMiW上。下部電極層作為單一層或多個層,優(yōu)選10艦AW上,更加優(yōu)選日000 AW上的厚 度,由于一個W上的上部電極層需要執(zhí)行防止下部電極層破裂的功能及/或作為擴散防止 層的功能,考慮到此,至少一個電極作為整體,優(yōu)選1皿W上的厚度,更加優(yōu)選上的厚 度。
[0246] (44)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極分別具有一個W上的下部電極層 與一個W上的上部電極層,一個W上的下部電極層與一個W上的上部電極層的厚度之合為 2wiiW上。一個W上的下部電極層與一個W上的上部電極層的厚度之合本身具有化mW上的 厚度,因此,無關(guān)于接觸層、最上層及其他層的厚度,半導(dǎo)體發(fā)光元件可W被保護,W免受到 接合時的熱、沖擊等。
[0247] (45)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極分別具備小于拂00 A的最上層。
[0248] (46)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,下部電極層包括選自Al、Ag的至少一種。
[0249] (47)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,上部電極層包括選自Ti、Ni的至少一種。
[0250] (48)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,最上層包括選自Au、Pt的至少一種。
[0251] (49)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,非導(dǎo)電性反射膜包含分布布拉格反射器。
[0252] (50)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極包括:第一電極,其向第一半導(dǎo)體 層供給電子與空穴中的一個;第二電極,其供給電子與空穴中的另一個;電連接部貫通非導(dǎo) 電性反射膜,至少一個電極形成在非導(dǎo)電性反射膜之上及電連接部內(nèi),下部電極層在電連 接部內(nèi)反射從有源層生成并經(jīng)過非導(dǎo)電性反射膜的光。
[0253] (51)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,至少一個電極的厚度為2WI1W上,至少一個電極 分別具備小于如00 A的最上層。
[0254] (52)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,多個半導(dǎo)體層由III族氮化物半導(dǎo)體形成,非導(dǎo) 電性反射膜包含分布布拉格反射器。
[0255] (53)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,下部電極層是電極的最下層。
[0256] (54)半導(dǎo)體發(fā)光元件的特征在于,其包括:多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生 長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一 導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電 子和空穴的復(fù)合而生成光;非導(dǎo)電性反射膜,其在生長襯底的對面結(jié)合于多個半導(dǎo)體層;至 少一個電極,其電連接于多個半導(dǎo)體層,并且形成在非導(dǎo)電性反射膜上,該至少一個電極分 別包括:下部電極層,其反射從有源層生成并經(jīng)過非導(dǎo)電性反射膜的光;上部電極層,其形 成在下部電極層的上方,用于防止外部物質(zhì)浸透于下部電極層;W及電連接部巧Iectrical Connecting化的),其對多個半導(dǎo)體層和至少一個電極進行電連接。在此,電連接部是指一 個W上的電連接器的集合體。
[0257] (54)上面圖示的電極結(jié)構(gòu)與上面圖示的半導(dǎo)體發(fā)光元件的各種組合。
[0258] 根據(jù)本發(fā)明的一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其具備焊層,該焊層作為電極的最上層,實質(zhì) 上不含金而含錫,并經(jīng)過熱處理,從而提高焊接強度。
[0259] 根據(jù)本發(fā)明的另一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,對于不進行熱處理的電極,W錫構(gòu)成焊層, 最佳化或合理化氧化防止膜的厚度,從而提高焊接強度。
[0260] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,對于不進行熱處理的電極,將含錫的焊層 作為最上層時,相比于由金構(gòu)成焊層的情況,焊接強度會提高。
[0261] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,W焊料的主要成分構(gòu)成電極的焊層,從而 提高焊接強度。
[0262] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,W焊料的主要成分構(gòu)成電極的最上層即焊 層,使焊料易于展開,有助于焊接強度,而且通過減少焊料量,減少因熱膨脹而導(dǎo)致的損壞 及溢出等不良問題。
[0263] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,使用非導(dǎo)電性反射膜減少光被金屬反射膜 吸收,從而提供一種具有提高焊接強度的電極結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體發(fā)光元件。
[0264] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,可W提供一種易于焊接的半導(dǎo)體發(fā)光元件 忍片。
[0265] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,可W提供一種易于焊接的半導(dǎo)體發(fā)光元件 倒裝忍片。
[0266] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,可W容易地進行倒裝忍片的接合。
[0267] 根據(jù)本發(fā)明的又一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,可W不依靠引線接合及共晶接合,而通過 錫焊即可將半導(dǎo)體發(fā)光元件容易地固定在次黏著基臺、引線框架、封裝體、COB等的外部電 極。
[0268] 根據(jù)本發(fā)明的另一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,通過光反射可W提高光提取效率。
[0269] 根據(jù)本發(fā)明的另一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,可W防止接合時半導(dǎo)體發(fā)光元件破裂。
【主權(quán)項】
1. 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,其包括: 多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具 備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于 第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電子和空穴的復(fù)合而生成光; 反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W及 第一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二 電極中的至少一個具備焊層(soldering layer),該焊層作為最上層,實質(zhì)上不含金(Au)而 含錫(Sn),并且經(jīng)過熱處理。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 焊層與無鉛(lead -打ee)的焊料物質(zhì)接合(bonding)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 焊層與主要成分為錫的焊料物質(zhì)接合。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 熱處理溫度為l〇〇°C~400°C。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 焊層的厚度為10撕A W上。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 焊層具有粗糖的表面。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 反射膜是非導(dǎo)電性反射膜。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層的電極)包括: 擴散防止層,其在焊層的下方防止焊料物質(zhì)浸透到多個半導(dǎo)體層;W及 光反射層,其在擴散防止層的下方反射從有源層生成的光。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層的電極)形成在 非導(dǎo)電性反射膜之上, 該半導(dǎo)體發(fā)光元件包括電連接部化lectrical Connecting化的),該電連接部對多個 半導(dǎo)體層和第一電極及第二電極中的至少一個進行電連接。10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 在非導(dǎo)電性反射膜上形成有開口, 電連接部具備電接觸提高層,該電接觸提高層的至少一部分通過開口而露出,并電連 接于多個半導(dǎo)體層, 至少一個電極連接至開口而與電接觸提高層相接。11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 熱處理的溫度為用于提高電接觸提高層與連接至開口而與電接觸提高層相接的電極 之間的接合的溫度。12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層的電極)包括: 擴散防止層,其在焊層與非導(dǎo)電性反射膜之間防止焊料物質(zhì)浸透于多個半導(dǎo)體層;w 及 光反射層,其在擴散防止層與非導(dǎo)電性反射膜之間反射從有源層生成的光。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 光反射層與擴散防止層反復(fù)層疊。14. 一種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,其包括: 多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具 備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于 第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電子和空穴的復(fù)合而生成光; 反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W及 第一電極及第二電極,它們分別向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴, 該第一電極及第二電極中的至少一個具備: 焊層(soldering layer),其作為最上層,用于在反射膜上進行焊接,且實質(zhì)上不含金 (Au)而含錫(Sn); 光反射層,其在反射膜與焊層之間反射從有源層生成的光;W及 擴散防止層,其在光反射層與焊層之間防止焊料物質(zhì)浸透到多個半導(dǎo)體層。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 焊層是在如下的熱處理溫度下經(jīng)過熱處理的,該熱處理溫度用于提高第一電極及第二 電極中的至少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層的電極)的接合力。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 光反射層包括選自A1、Ag的至少一種。17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 擴散防止層包括選自Ni、Ti、化、W、TiW的至少一種。18. -種半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于,其包括: 多個半導(dǎo)體層,它們利用生長襯底而生長,該多個半導(dǎo)體層包括:第一半導(dǎo)體層,其具 備第一導(dǎo)電性;第二半導(dǎo)體層,其具備與第一導(dǎo)電性不同的第二導(dǎo)電性;及有源層,其介于 第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層之間,并通過電子和空穴的復(fù)合而生成光; 非導(dǎo)電性反射膜,其在生長襯底的相反側(cè)反射從有源層生成的光;W及 第一電極及第二電極,它們向多個半導(dǎo)體層供給電子及空穴,該第一電極及第二電極 中的至少一個具備焊層(soldering layer),該焊層作為最上層,用于進行焊接,且實質(zhì)上 不含金(Au)而含焊料物質(zhì)的主要成分,且經(jīng)過熱處理。19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 焊層含有511、口13、4邑、111、413、〔(1、化中的至少一種。20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的半導(dǎo)體發(fā)光元件,其特征在于, 第一電極及第二電極中的至少一個(-第一電極及第二電極中具備焊層的電極)形成在 非導(dǎo)電性反射膜之上, 該半導(dǎo)體發(fā)光元件包括電連接部化lectrical Connecting化的),該電連接部對多個 半導(dǎo)體層與第一電極及第二電極中的至少一個進行電連接, 在非導(dǎo)電性反射膜上形成有開口, 電連接部具備電接觸提高層,該電接觸提高層的至少一部分通過開口而露出,并電連 接于多個半導(dǎo)體層, 至少一個電極連接至開口而與電接觸提高層相接, 熱處理的溫度為用于提高電接觸提高層與連接至開口而與電接觸提高層相接的電極 之間的接合的溫度。
【文檔編號】H01L33/36GK105981185SQ201580007808
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年2月11日
【發(fā)明人】全水根
【申請人】世邁克琉明有限公司