发明名称 半导体发光元件及其制造方法
摘要 在发光半导体基板2之由AlGaInP所构成之n型半导体层11的表面经由过渡金属层设有Au层。藉由较Ga与 Au的共晶点为低的温度的热处理而让Au经由过渡金属层17扩散到n型半导体层11,而形成具有20~1000的厚度,且光吸收率小的欧阻接点(ohmic contact)领域4。除去过渡金属层以及Au层,而在n型半导体层11以及欧阻接点(ohmic contact)领域4的表面形成由Al所形成之具有导电性的光反射层5。经由第1以及第2的接合金属层6,7将由被掺杂了杂质之Si所构成的导电性支撑基板8与光反射层5贴在一起。
申请公布号 TWI230472 申请公布日期 2005.04.01
申请号 TW092132791 申请日期 2003.11.21
申请人 三肯电气股份有限公司 发明人 室伏仁;武田四郎
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 林志刚 台北市中山区南京东路2段125号7楼
主权项 1.一种半导体发光元件,其特征在于:具备有:具有用于取出光之其中一个的主面(15)与在该其中一个主面之相反侧的另一个主面(16),且在上述其中一个主面(15)与上述另一个的主面(16)之间具有用于发光之多个的化合物半导体层,而且露出在上述多个的化合物半导体层内之上述另一个主面(16)的化合物半导体层(11)是由含有镓(Ga)的化合物半导体所形成的半导体基板(2);被连接到上述半导体基板(2)之其中一个主面(15)的电极(3);与露出在上述半导体基板(2)之上述另一个的主面(16)的化合物半导体层(11)的至少一部分呈欧阻接点,且由金属材料与镓(Ga)的混合层所构成的欧阻接点领域(4)及;用于覆盖露出于上述半导体基板(2)之上述另一个主面(16)的化合物半导体层(11)与上述欧阻接点领域(4)之其中一者或两者,且具有导电性的光反射层(5)。2.如申请专利范围第1项之半导体发光元件,其中上述欧阻接点领域(4)是由Ga与Au的混合层所构成。3.如申请专利范围第1项之半导体发光元件,其中上述欧阻接点领域(4)的厚度为20~1000。4.如申请专利范围第1项之半导体发光元件,露出于上述半导体基板(2)之上述另一个主面的化合物半导体层(11)是一由将导电型决定杂质添加在选自由AlxGayIn1-x-yP,在此,x、y为满足0≦x<1、0<y≦1、0<x+y≦1的数値而构成的第1的化合物半导体,由AlxGayIn1-x-yAs,在此x、y为满足0≦x<1、0<y≦1、0<x+y≦1的数値所构成的第2的化合物半导体、以及由AlxGayIn1-x-yN,在此,x、y为满足0≦x<1、0<y≦1、0<x+y≦1的数値所构成的第3的化合物半导体之其中一者内而成者。5.如申请专利范围第1项之半导体发光元件,其中上述光反射层(5)是一反射率较上述欧阻接点领域(4)为大的金属层。6.如申请专利范围第5项之半导体发光元件,其中上述金属层为铝层。7.如申请专利范围第1项之半导体发光元件,更具有被结合在上述光反射层(5)的导电性支撑基板(8)。8.如申请专利范围第7项之半导体发光元件,其中上述导电性支撑基板(8)是含有杂质的矽支撑基板,更且具有被连接到上述矽支撑基板的其他的电极(9)。9.如申请专利范围第1项之半导体发光元件,其中上述欧阻接点领域(4)只设在上述半导体基板(2)之另一个主面(16)的一部分,上述光反射层(5)则覆盖上述欧阻接点领域(4)与上述半导体基板(2)之上述另一个主面(16)中之未形成有上述欧阻接点领域(4)的部分等两者。10.如申请专利范围第1项之半导体发光元件,其中上述半导体基板(2)具备有:由第1导电型的Ga系化合物半导体所构成的第1导电型半导体层(11);由被配置在上述第1导电型半导体领域(11)上的Ga系化合物半导体所构成的活性层(12)及;被配置在上述活性层(12)上而由与第1导电型呈相反的第2导电型的Ga系化合物半导体所构成的第2导电型半导体层(13)。11.一种半导体发光元件之制造方法,其特征在于:准备好具有用于取出光之其中一个的主面(15)与在该其中一个主面之相反侧的另一个主面(16),且在上述其中一个主面(15)与上述另一个的主面(16)之间具有用于发光之多个的化合物半导体层,而且露出在上述多个的化合物半导体层内之上述另一个主面(16)的化合物半导体层(11)是由含有镓(Ga)的化合物半导体所形成的半导体基板(2)的过程;在上述半导体基板(2)之上述另一个主面(16)之至少一部分形成含有过渡金属之辅助层(17)的过程;在上述辅助层(17)之上形成含有可经由上述辅助层(17)而扩散到上述半导体基板(2)之含有上述镓之金属材料的层(18)的过程;针对具有上述辅助层以及含有上述金属材料之层(18)的上述半导体基板(2)实施温度较构成含有上述镓之化合物半导体层(11)的元素与上述金属材料的共晶点为低的加热处理,且经由上述辅助层(17)将上述金属材料导入到含有上述镓的化合物半导体层(11),而形成由构成含有上述镓之化合物半导体层(11)的元素与上述金属材料的混合层所构成之欧阻接点领域(4)的过程;除去上述辅助层(17)以及含有上述金属材料的层(18)的过程及;形成可覆盖露出于上述半导体基板(2)之上述另一个主面(16)的化合物半导体层(11)与上述欧阻接点领域(4)之其中一者或两者而具有导电性的光反射层(5)。12.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,将上述辅助层(17)以及含有上述金属材料的层(18)形成为只覆盖上述半导体基板(2)之上述另一个主面(16)的一部分。13.如申请专利范围第12项之半导体发光元件之制造方法,将上述光反射层(15)形成为可覆盖上述欧阻接点领域(4)与上述半导体基板(2)之上述另一个主面(16)之未形成有上述欧阻接点领域(4)的部分等两者。14.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,露出于上述半导体基板(2)之上述另一个主面的化合物半导体层(11)是一由将导电型决定杂质添加在选自由AlxGayIn1-x-yP,在此,x、y为满足0≦x<1、0<y≦1、0<x+y≦1的数値而构成的第1的化合物半导体,由AlxGayIn1-x-y As,在此x、y为满足0≦x<1、0<y≦1、0<x+y≦1的数値所构成的第2的化合物半导体、以及由AlxGayIn1-x-yN,在此,x、y为满足0≦x<1、0<y≦1、0<x+y≦1的数値所构成的第3的化合物半导体之其中一者内而形成者。15.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,露出于上述半导体基板(2)之上述另一主面(16)的化合物半导体层(11)是一将导电型决定杂质添加在由AlxGayIn1-x-yP,在此,x、y为满足0≦x<1、0<y≦1、0<x+y≦1的数値所构成的化合物半导体而成者,且上述x的値为0.4或较此为大,且上述导电型决定杂质的浓度为1018cm-3或较此为大。16.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,其中上述辅助层系选自含有选自Cr、Ti、Ni、Sc、V、Mn、Fe、Co、Cu、Zn、Be之至少其中一者的层;Au层与Cu层与Au层的复合层;Cr层与Ni层与Au层的复合层及;Cr层与AuSi层与Au层的复合层之其中一者。17.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,含有上述金属材料的层(18)选自金(Au)层;Au层与Cr层与Au层的复合层;Cr层与Ni层与Au层的复合层及;Cr层与AuSi层与Au层的复合层之其中一者。18.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,其中上述欧阻接点领域(4)是由Ga与Au的合金层所构成。19.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,其中上述欧阻接点领域(4)的厚度为20~1000。20.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,其中上述光反射层(5)是一反射率较上述欧阻接点领域(4)为大的金属层。21.如申请专利范围第20项之半导体发光元件之制造方法,其中上述金属层为铝层。22.如申请专利范围第11项之半导体发光元件之制造方法,更具有将导电型支撑基板(8)结合到上述光反射层(5)的过程。23.如申请专利范围第22项之半导体发光元件之制造方法,其中上述导电型支撑基板(8)是一含有杂质的矽支撑基板,更且,具有将电极(9)连接到上述矽支撑基板的过程。图式简单说明:图1为表示根据本发明之第1实施形态之半导体发光元件的断面图。图2为图1之半导体发光元件之A一A线断面图。图3为用来说明图1之半导体发光元件之制造过程之发光半导体基板的断面图。图4为表示在图3的发光半导体基板设置过渡金属层与金属时的断面图。图5为表示在针对图4所示之发光半导体基板实施热处理而形成欧阻接点领域时的断面图。图6为表示从图5除去过渡金属层与金属时的断面图。图7为表示在图6之发光半导体基板设置光反射层与第1的接合金属层时的断面图。图8为在图7中贴上导电性的支撑基板时的断面图。图9为在形成欧阻接点领域时的热处理温度与根据本发明以及习知例之欧阻接点领域与光反射层之复合层的反射率的关系的说明图。图10为与图1同样地表示本发明之第2实施形态之半导体发光元件的断面图。
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