半導(dǎo)體發(fā)光組件及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是涉及P側(cè)朝上(P寸4 K 7 7°)的金屬反射型發(fā)光組件及其制造方法，尤其涉及具有高發(fā)光效率的發(fā)光組件及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)有的AlGaInP (磷化招鎵銦)類LED (light-emitting d1de ;發(fā)光二極管)構(gòu)造中，發(fā)光部一般是形成在GaAs (砷化鎵)基板上，組件內(nèi)部的發(fā)光會(huì)被該GaAs基板吸收，因此光取出效率將惡化。因此，為了得到一種進(jìn)一步提高光取出效率也就是所謂的高亮度的組件，提出了一種發(fā)光組件，其具有將從發(fā)光部朝向基板側(cè)的光高效率地取出的結(jié)構(gòu)。
[0003]作為一種方法，有在去除GaAs基板后，在發(fā)光部的已去除GaAs基板后的面的那側(cè)，經(jīng)由光反射金屬層來粘合導(dǎo)電性支持基板的方法(以下稱為“金屬反射型”)。
[0004]另外，關(guān)于金屬反射型的發(fā)光組件，公開了一種得到高亮度發(fā)光組件的技術(shù)。
[0005]在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種技術(shù)，該技術(shù)將P電極(連接至P型電流擴(kuò)散層的電極)與N電極(連接至η型電流擴(kuò)散層的電極)配置在相互不重疊的位置，通過謀求P電極和N電極的配置優(yōu)化，將光高效率良好地向外部取出，提高光效率。
[0006]并且，在專利文獻(xiàn)2中，公開了一種技術(shù)，該技術(shù)通過在四元系的DH(doublehetero junct1n ;雙異質(zhì))構(gòu)造層上，設(shè)置由具有50 μ m以上厚度的透明導(dǎo)電性材料所構(gòu)成的窗層，使電流擴(kuò)散并使光取出效率提高，以提高發(fā)光效率。
[0007]另外，在專利文獻(xiàn)3中，公開了一種技術(shù)，該技術(shù)通過在除光取出側(cè)的電極正下方以外的部分形成接觸部(電極)，謀求使所產(chǎn)生的光的取出效率提高。
[0008]如上所述，對(duì)制作高亮度發(fā)光組件而言，要提高發(fā)光部的發(fā)光效率是當(dāng)然的，而依據(jù)組件內(nèi)部的光吸收以及發(fā)光部與電極的相對(duì)位置關(guān)系來實(shí)現(xiàn)向外部的有效光取出是重要的。
[0009]另一方面，在光取出面為η型(以下稱為“N側(cè)朝上”)的發(fā)光組件的情況下，在作為發(fā)光組件來動(dòng)作時(shí)而被施加電壓時(shí)，由于將發(fā)光組件芯片封入封裝體時(shí)所混入的水分，Ag(銀)會(huì)從用于粘接發(fā)光組件芯片與底座的銀膠(Ag^—只卜)，向構(gòu)成發(fā)光部的活性層擴(kuò)散，而使發(fā)光組件的壽命特性變得容易惡化，因此有無法得到高可靠性這樣的問題。
[0010]S卩，對(duì)實(shí)現(xiàn)高可靠性而言，需要使用光取出面為P型(以下稱為“P側(cè)朝上”)的發(fā)光組件。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專利文獻(xiàn)
[0013]專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2007-258326號(hào)公報(bào)
[0014]專利文獻(xiàn)2:日本專利公開2008-166678號(hào)公報(bào)
[0015]專利文獻(xiàn)3:日本專利公開2011-129724號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0016](一)要解決的技術(shù)問題
[0017]如上所述，對(duì)實(shí)現(xiàn)高可靠性而言，需要使用P側(cè)朝上的發(fā)光組件，但在制作P側(cè)朝上的金屬反射型發(fā)光組件的情況下，相較于N側(cè)朝上，則難以得到高亮度的發(fā)光組件。
[0018]這是因?yàn)?，相較于η型AlGaInP類半導(dǎo)體層，ρ型AlGaInP類半導(dǎo)體層的電傳導(dǎo)率小，電流難以擴(kuò)散，故在光取出面的電極正下方的活性層會(huì)局部發(fā)光，而無法實(shí)現(xiàn)向外部取出有效的光。
[0019]作為對(duì)策，可利用電極配置的優(yōu)化和厚膜的窗層(或電流擴(kuò)散層)等。
[0020]然而，發(fā)明人等發(fā)現(xiàn)有以下問題點(diǎn)。
[0021]S卩，在如專利文獻(xiàn)I所公開的發(fā)光組件的情況下，雖然通過將P電極和N電極以配置在相互不重疊位置的方式來優(yōu)化，但通過有機(jī)金屬氣相外延法(metalorganic vaporphase epitaxy，以下稱為“M0VPE法”)來形成發(fā)光部時(shí)，由于是在η型GaAs基板上沉積P型GaP (磷化鎵)層(窗層)后，依次沉積ρ型AlGaInP被覆層(clad layer)、AlGaInP活性層、η型AlGaInP被覆層，因此晶格不匹配率會(huì)變大，無法得到品質(zhì)優(yōu)良的結(jié)晶，從而存在發(fā)光效率降低這樣的問題點(diǎn)。
[0022]另外，在專利文獻(xiàn)2所公開的發(fā)光組件的情況下，由于形成了具有50 μ m以上厚度的窗層，因此會(huì)發(fā)生晶圓翹曲，而導(dǎo)致發(fā)光組件芯片的制造工序中成品率降低，并且由于使半導(dǎo)體層(窗層)增厚，會(huì)增加制造時(shí)間和材料費(fèi)用等，因此也存在增加制造成本這樣的問題。
[0023]并且，專利文獻(xiàn)3所公開的發(fā)光組件是以N側(cè)朝上來制作，通過反轉(zhuǎn)以MOVPE法形成發(fā)光部的導(dǎo)電型的極性(n/p)，可得到P側(cè)朝上的發(fā)光組件，但僅單純反轉(zhuǎn)導(dǎo)電型的極性時(shí)，如上所述，由于在光取出面的P型半導(dǎo)體層中電流會(huì)變得難以擴(kuò)散，因此存在發(fā)光效率降低這樣的問題點(diǎn)。
[0024]本發(fā)明是鑒于上述問題點(diǎn)而實(shí)現(xiàn)的，其目的在于，提供一種在P側(cè)朝上的金屬粘合型發(fā)光組件中，抑制半導(dǎo)體層厚度的增加且改善局部的電流集中的高亮度半導(dǎo)體發(fā)光組件及其制造方法。
[0025]( 二)技術(shù)方案
[0026]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體發(fā)光組件，其具備導(dǎo)電性支持基板、設(shè)置于該導(dǎo)電性支持基板上的金屬層及設(shè)置在該金屬層上的發(fā)光部，該半導(dǎo)體發(fā)光組件的特征在于，所述發(fā)光部依次包括η型電流擴(kuò)散層、η型被覆層、產(chǎn)生光的活性層、ρ型被覆層及P型電流擴(kuò)散層；所述發(fā)光部的各層是由AlGaInP類半導(dǎo)體所構(gòu)成；所述半導(dǎo)體發(fā)光組件還具備:第一歐姆細(xì)線電極，其局部地覆蓋所述P型電流擴(kuò)散層；第二歐姆細(xì)線電極，其局部地設(shè)置在所述金屬層與所述η型電流擴(kuò)散層之間；并且，從頂面觀察，所述第一歐姆細(xì)線電極與所述第二歐姆細(xì)線電極被配置在相互不重疊的位置，所述η型電流擴(kuò)散層是與所述η型被覆層晶格匹配的半導(dǎo)體層。
[0027]這樣，由于發(fā)光部的各層是由AlGaInP類半導(dǎo)體層所構(gòu)成，η型電流擴(kuò)散層與η型被覆層被晶格匹配，因此在η型電流擴(kuò)散層與η型被覆層的邊界，不會(huì)產(chǎn)生由異質(zhì)界面所導(dǎo)致的大的能帶偏移，另外，可減少由Al(鋁)、Ga(鎵)、In(銦)混晶比例所導(dǎo)致的能帶偏移，由此抑制了 η型電流擴(kuò)散層側(cè)(光取出面的相反側(cè))的電流擴(kuò)散，由于P型電流擴(kuò)散層側(cè)(光取出面?zhèn)?的電流會(huì)被拉引至第二歐姆細(xì)線電極(光取出面的相反側(cè)的電極)附近，因此可在遠(yuǎn)離第一歐姆細(xì)線電極(光取出面的電極)的位置發(fā)光，在P側(cè)朝上的金屬反射型發(fā)光組件中，可得到高亮度的發(fā)光組件。
[0028]此處，優(yōu)選所述η型電流擴(kuò)散層與所述η型被覆層被晶格匹配成其晶格不匹配率為0.5%以下。
[0029]這樣，若η型電流擴(kuò)散層與η型被覆層的晶格不匹配率為0.5%以下，則能夠更有效地抑制η型電流擴(kuò)散層(光取出面的相反側(cè))中的電流擴(kuò)散，從而能夠得到更高亮度的發(fā)光組件。
[0030]另外，所述發(fā)光部的總膜厚優(yōu)選為10 μπι以下。
[0031]這樣，若發(fā)光部的總膜厚為ΙΟμπι以下，則能夠有效地抑制晶圓翹曲，從而能夠防止導(dǎo)致發(fā)光組件芯片的制造工序中成品率降低。
[0032]并且，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，提供一種半導(dǎo)體發(fā)光組件的制造方法，其是制造上述半導(dǎo)體發(fā)光組件的方法，該制造方法的特征在于具備:在GaAs基板上形成所述發(fā)光部的工序；在所述發(fā)光部上形成所述第二歐姆細(xì)線電極的工序；在所述第二歐姆細(xì)線電極上形成所述金屬層的工序；將所述金屬層與所述導(dǎo)電性支持基板經(jīng)由粘合金屬層來貼合的工序；除去所述GaAs基板的工序；在所述發(fā)光部的已除去所述GaAs基板后的面上形成所述第一歐姆細(xì)線電極的工序；形成所述發(fā)光部的工序包括在所述GaAs基板上依次使所述P型電流擴(kuò)散層、所述P型被覆層、所述活性層、所述η型被覆層及所述η型電流擴(kuò)散層外延成長(zhǎng)的階段。
[0033]通過這種方法，能夠制造所述發(fā)明的半導(dǎo)體發(fā)光組件。尤其是由于形成各層由AlGaInP類半導(dǎo)體所構(gòu)成的發(fā)光部的工序包括在所述GaAs基板上依次使P型電流擴(kuò)散層、P型被覆層、活性層、η型被覆層及η型電流擴(kuò)散層外延成長(zhǎng)的階段，因此能夠使發(fā)光部的各層間晶格匹配，發(fā)光部的各層能夠得到品質(zhì)優(yōu)良的結(jié)晶，因此能夠得到高發(fā)光效率。
[0034](三)有益效果
[0035]如上所述，