專利名稱：氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，更具體地，涉及一 種其特性和生產(chǎn)率特別優(yōu)良的具有正電極的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件。
背景技術：
近年來，作為用于發(fā)射紫外至藍色或者綠色范圍的光的發(fā)光二極管 (LED)的材料，具有由AlxInyGa卜x.yN (0《x<l, 0《y<l， x + y<l) 表示的化合物的氮化鎵基化合物半導體已經(jīng)引起了注意。采用以上材料的 化合物半導體可以發(fā)射紫外光或者藍光和綠光，同時保持高的光發(fā)射強度， 這是以前所不能實現(xiàn)的。與GaAs發(fā)光器件不同，氮化鎵基化合物半導體 通常生長在作為絕緣襯底的藍寶石村底上，這使得在襯底的背面上很難設 置電極。因此，負電極和正電極都必須形成在生長的晶體半導體層側(cè)。此外，在使用氮化鎵基化合物半導體的半導體器件的情況下，藍寶石 村底允許發(fā)射的光波透過。因此，注意力被吸引至以電極表面在下面的方 式安裝以允許光從藍寶石襯底側(cè)離開的倒裝芯片型半導體器件。圖1是示意性示出了該類型的一般發(fā)光器件的圖。發(fā)光器件具有在襯 底1上生長的緩沖層2、 n型半導體層3、發(fā)光層4以及p型半導體層5，其中通過蝕刻部分去除發(fā)光層4和p型半導體層5,從而使n型半導體層 3暴露。此外，在p型半導體層5上形成正電極10，并在n型半導體層上 形成負電極20。以其電極形成表面朝向例如引線框架的方式安裝上^JL光 器件，隨后將發(fā)光器件接合到引線框架。從襯底1的一側(cè)提M發(fā)光層4 發(fā)射的光。為了從這種類型的發(fā)光器件有效地提取光，正電極IO由反射性 金屬形成，并且其被設置為覆蓋p型半導體層5的大部分，從而使來自發(fā) 光層的朝向正電極側(cè)的光被正電極10反射，并且從襯底1的一側(cè)離開。因此，正電極材料必須具有小接觸電阻和高反射率。普遍認為Ag和 Al是高反射性金屬，已提出通過在p型半導體層上直接設置厚度不小于 20nm的Ag層形成的具有高反射系數(shù)的反射性正電極(參見例如日#審 的專利公開No. 11-186599)。作為使用Ag的方式，日^#審的專利公開 No. 11-186599講述了通過在p型氮化物半導體層上形成銀層并且用穩(wěn)定劑 層覆蓋銀層而獲得的正電極。當用穩(wěn)定劑層覆蓋銀層時，必然通過使用其反射系數(shù)低于Ag或Al的 反射系數(shù)的材料來形成穩(wěn)定劑層。為了實現(xiàn)正電極的高反射系數(shù)，銀層被 設計為盡可能寬，而穩(wěn)定劑層與p型半導體層形成接觸的區(qū)域減小為盡可 能小。為此，穩(wěn)定劑層必須接著到p型半導體層，同時保持大的接著強度。作為用于形成較少從P型半導體層剝落的正電極金屬膜的技術，已制 造了具有大于晶格常數(shù)的深度的凹部的氮化鎵半導體器件(參見例如曰本 待審的專利公開No.2002-155507)。然而，根據(jù)該方法，必須在生長半導 體的步驟中形成凹部，這降低了生產(chǎn)率。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供一種具有正電極的氮化鎵基化合物半導體發(fā) 光器件，所述正電極包括設置在p型半導體層上的第一電極和覆蓋所述第 一正電極的側(cè)面和上面的覆蓋層(over-coating layer),所述覆蓋層不會 從所述p型半導體層剝落。一般地說，半導體發(fā)光器件具有正方形的形狀，且正電極具有拐角部分。通過集中的研究，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，覆蓋層易于在正電極的拐角部分處 剝落，從而創(chuàng)造出本發(fā)明。也就是說，本發(fā)明提供以下發(fā)明。(1 ) 一種氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，包括在村底上依次形成的氮化鎵基化合物半導體的n型半導體層、發(fā)光層和p型半導體層，負電極 和正電極設置為分別與所述n型半導體層和所述p型半導體層接觸，其中 所述正電極包括至少第一電極以^蓋所述第一電極的側(cè)面和上面的覆蓋 層，并且沿所述第一電極的外邊緣的每單位長度，在所述正電極的拐角部 分處所i^霞蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積大于在其邊部分處所 ii^蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積。(2 )沖艮據(jù)上述(1)的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中，當由 A表示在邊部分上在所述第一電極的側(cè)面與所述覆蓋層的側(cè)面之間的間隔 時，在拐角部分處在所述第 一 電極的側(cè)面與所述覆蓋層的側(cè)面之間的間隔 不小于2^xA。(3 )才艮據(jù)上述(1)或(2 )的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中 將所述第一電極的或所述覆蓋層的平面投影形狀的拐角部分的角度選擇為 鈍角，以^^在所述正電極的拐角部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形 成接觸的面積變?yōu)榇笥谠谄溥叢糠痔幩鵬^葭蓋層與所述p型半導體層形成 接觸的面積。(4 )才艮據(jù)上述(1)或(2 )的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中 將所述笫一電極的或所ii^蓋層的平面投影形狀的拐角部分形成為弓狀， 以便在所述正電極的拐角部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸 的面積變?yōu)榇笥谠谄溥叢糠痔幩鵡蓋層與所述p型半導體層形成接觸的 面積。(5 )根據(jù)上述(1)至(4 )中任何一項的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光 器件，其中所述第一電極的側(cè)面與所M蓋層的側(cè)面之間的間隔為0.1至 50阿。(6 )根據(jù)上述(1)至(5 )中任何一項的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光 器件，其中所述第一電極^^射性電極。(7) 根數(shù)上述(6)的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中所述第 一電極是包含Ag或Al的>^射性電極。(8) 根據(jù)上述(6)或(7 )的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中 所it^蓋層是選自Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Zr、 Nb、 Mo、 Tc、 Ru、 Rh、 Pd、 Hf、 Ta、 W、 Re、 Os、 Ir、 Pt和Au的至少一種金屬或者 包含這些金屬中的至少一種的合金。(9) 一種燈，包括上述(1)至(8 )中任何一項的氮化鎵基化合物半 導體發(fā)光器件。在本發(fā)明的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件中，正電極祐 沒置在p型 半導體層上，該正電極包括第一電極以l葭蓋第一電極的側(cè)面和上面的覆 蓋層。正電極具有這樣的圖形，以使在正電極的拐角部分處覆蓋層與p型 半導體層形成接觸的面積大于在其邊部分處覆蓋層與p型半導體層形成接 觸的面積，從而覆蓋層較少可能剝落。因此，本發(fā)明的氮化鎵基化合物半 導體發(fā)光器件的特征在于在確保生產(chǎn)率和改善的成品率的同時有較少的缺 陷。由于覆蓋層較少可能剝落，可以減小正電極的除了拐角部分以外的部 分(即邊部分)處在覆蓋層與p型半導體層之間的接觸面積。因此，可以 增大第一電極的面積，從而獲得高的光發(fā)射輸出和低的驅(qū)動電壓。


圖l是示意圖，示出了常規(guī)倒裝芯片型化合物半導體發(fā)光器件的一般 結(jié)構(gòu)；圖2是示意圖，示出了在實例l和2中制造的氮化鎵基化合物半導體 發(fā)光器件的截面圖；圖3是示意圖，示出了在實例1中制造的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光 器件的平面圖；圖4是示意圖，示出了在實例2中制造的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光 器件的平面圖；圖5是示意圖，示出了本發(fā)明的正電極結(jié)構(gòu)的截面圖； 圖6是示意圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的正電極結(jié)構(gòu)的截 面圖；圖7示出了圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖8示出了另一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖9示出了又一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖10示出了再一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖11示出了另一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖12示出了又一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖13示出了再一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖14示出了另一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積增大為大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；圖15示出了又一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積；以及圖16示出了再一圖形，其中在正電極的拐角部分處覆蓋層接觸p型半 導體層的面積大于在其邊部分處覆蓋層接觸p型半導體層的面積。
具體實施方式
作為在本發(fā)明的村底上層疊的氮化鎵基化合物半導體，可以沒有任何 限制地使用廣泛已知的一種，其通過在襯底1上生長緩沖層2、 n型半導體 層3、發(fā)光層4和p型半導體層5而獲得，如圖1所示。作為襯底，可以沒有任何限制地使用任何已知的一種，例如藍寶石或SiC。已知許多氮化 鎵基化合物半導體，其中化合物由化學式AlxIiiyGa^yN (0￡x<l， 0Sy<l， x + y〈l)表示。在本發(fā)明中，也可以沒有任何限制地使用由通用化學式 AlxIiiyGaLx-yN (0^s<l， 0￡y<l， x + y<l)表示的氮化鎵基化合物。還已知 許多具有各種組分和結(jié)構(gòu)的n型半導體層、發(fā)光層和p型半導體層。在本 發(fā)明中，也可以沒有任何限制地使用以上已知的層。例如，可以使用圖2所示的層疊結(jié)構(gòu)，其是通過在藍寶石襯底1上依 次層疊A1N層的緩沖層2、 n型GaN層的n接觸層3a、 n型GaN層的n 覆層(clad layer) 3b、 InGaN層的發(fā)光層4、 p型AlGaN層的p覆層5b 以及p型GaN層的p接觸層5a而獲得的。通過蝕刻部分去除氮化鎵基化合物半導體的p接觸層5a、 p覆層5b、 發(fā)光層4和n覆層3b，并且在n接觸層3a上形成例如Ti/Au的負電極20， 在p接觸層5a上形成正電極10。在本發(fā)明中，正電極10包括第一電極以;s^蓋第一電極的側(cè)面和上面的覆蓋層。此外，在覆蓋層上設置接合襯墊層，用于電連接到電路板或引線框。圖5是本發(fā)明的正電極(10)的截面圖。當覆蓋層(12)導電時，在 覆蓋層上設置接合襯墊層(13 )。電流從接合襯墊層(13 )經(jīng)過覆蓋層(12 ) 流到第一電極(11)。圖6是截面圖，示出了本發(fā)明的另一正電極(10)。當覆蓋層(12) 不導電時，在部分第一電極(11)上不存在覆蓋層，在該位置處直接在第 一電極(11)上設置接合襯墊層(13)。電流從接合襯墊(13)直接流到 第一電極(11)中。第一電極設置為與p接觸層接觸。作為氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器 件的正電極，已知各種組分和結(jié)構(gòu)的透光電極和反射性電極。作為本發(fā)明 的第一電極，可以使用包括以上已知的透光電極和反射性電極的各種組分 和結(jié)構(gòu)的透光電極和反射性電極。透光正電極材料包括Pt、 Pd、 Au、 Cr、 Ni、 Cu或Co。還已知通過氧化這些材料的部分來改善透光特性。作為反射性正電極材料，除了以上材料外，還可以使用Rh、 Ag或Al。已知反射性電極使用具有高反射系數(shù)的Ag或Al作為反射層。發(fā)生所 謂的電遷移現(xiàn)象，其中Ag和Al在7jC^在時被電離且擴散。因此，當電流 在周圍存在水的氛圍中流動時，使用Ag或Al的電極形成主要包括Ag或 Al的沉淀物。當在正電極處產(chǎn)生的沉淀物到達負電極時，流入器件中的電 流不再流經(jīng)發(fā)光層，從而沒有光從器件發(fā)射出來。此外，如果沉淀物將p 型半導體層連接到n型半導體層，則不發(fā)射光。為防止該情況，希望覆蓋層被設置為覆蓋反射層的側(cè)面和上面。覆蓋 層起著防止反射層中的Ag或Al與空氣中的水汽形成接觸的作用。如上所 述，本發(fā)明在第一電極為使用Ag或Al的反射性電極時變得尤其有效。覆蓋層被設置為覆蓋第一電極，并且必然引起在減小的接觸面積內(nèi)與 p型半導體層接觸。因此，覆蓋層整體以降低的接著強度接著到p型半導體層。此外，當正電極具有其中覆蓋層覆蓋第一電極的結(jié)構(gòu)的拐角部分時， 在覆蓋拐角的部分處易于發(fā)生剝落。在本發(fā)明中，正電極的"拐角部分"代表這樣的部分，其中在正電極 的外邊緣處不同方向的兩條直線會合，而除了拐角部分以外的直線部分稱 為"邊部分"。圖3是示意圖，示出了在實例1中制造的氮化鎵基化合物 半導體發(fā)光器件的平面圖，其中A直E表示拐角部分。圖4是示意圖，示 出了在實例2中制造的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件的平面圖，其中A 直H表示拐角部分。在正電極的拐角部分處覆蓋層與p型半導體層形成接觸的面積增大為 大于在其邊部分處覆蓋層與p型半導體層形成接觸的面積，從而覆蓋層變 得較少可能剝落?；诿繂挝婚L度的平均值來比較在拐角部分處和在邊部 分處的接觸面積。例如，通過形成如圖7至16中所示的圖形的正電極的拐角部分，可以 增大覆蓋層與p型半導體層形成接觸的面積。圖7至10示出了其中在拐角 處第一電極所占據(jù)的角度不大于180。的情況(圖3中的A至E，以及圖4中的A至E和H)。在這種情況下，如圖7所示，第一電極的拐角部分可 以形成為弓狀。此外，如圖8所示，第一電極在拐角部分處的角度可以為 鈍角，該鈍角大于覆蓋層的角度。此外，在拐角部分第一電極可以形成為 圖9和10所示的形狀。圖11至圖16示出了其中在拐角處第一電極所占據(jù)的角度不小于180° 的情況(圖4中的F和G)。在這種情況下，如圖14所示，覆蓋層的拐 角部分可以形成為弓狀。此外，如圖13所示，從第一電極的邊測量的在拐 角部分處覆蓋層的角度可以為鈍角，該鈍角大于第一電極所具有的角度。 此外，在拐角部分處覆蓋層或第一電極可以形成為圖11、 12、 15和16所 示的形狀。如果第一電極的拐角部分或覆蓋層的拐角部分具有如上所述的形狀， 當在邊部分中第一電極的側(cè)面與覆蓋層的側(cè)面之間的間隔由A表示時，從 防止覆蓋層剝落的角度，希望在拐角部分中第一電極的側(cè)面與覆蓋層的側(cè) 面之間的間隔不小于21/2 x A。對于覆蓋層的材料沒有特定的限制，只要其能夠形成薄層以覆蓋第一 電極的側(cè)面和上面，可以使用金屬、無機氧化物、無機氮化物或者樹脂。 這里，當?shù)谝浑姌O透光時，當然，覆蓋層也透光。當使用不導電材料時， 必須在覆蓋層中形成窗口部分，并且必須在其中形成*襯墊層。因此， 優(yōu)選導電材料。當正電極具有帶有反射特性的第一電極時，希望覆蓋層的材料是選自 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 Ni、 Zr、 Nb、 Mo、 Tc、 Ru、 Rh、 Pd、 Hf、 Ta、 W、 Re、 Os、 Ir、 Pt和Au的至少一種金屬或者包含這些金屬中的至 少一種的合金。即使從防止Ag或Al的電遷移的角度，也希望這些金屬和 合金導電。不希望使用易發(fā)生腐蝕的金屬(堿金屬、堿土金屬)或者低熔 點(400。C或更低)金屬。適合作為^^村墊層材料的Au可以被用作覆蓋 層，以便覆蓋層也作為接合襯墊層工作。希望覆蓋層覆蓋第一電極，并且沿著其外周部分與p型半導體歐姆接 觸。在形成歐姆接觸時，即使在覆蓋層正下方，發(fā)光層也發(fā)射光。此外，對于器件整體，可以降低正向電壓。作為容易實現(xiàn)歐姆接觸的金屬，希望使用鉑族金屬例如Ru、 Rh、 Pd、 Os、 Ir或Pt，或者包含鉑族金屬中的至 少一種的合金。希望接觸電阻不大于lxi(r3Q.cm2。通過TLM方法測量 接觸電阻。當?shù)谝浑姌O是具有Ag或Al反射層的反射性正電極時，第一電極的側(cè) 面與覆蓋層的側(cè)面之間的間隔必須為這樣的，以便第一電極與外部水汽隔 離開，并且希望其不小于O.lnm。更希望間隔不小于lpin，以在高溫度和 高濕度條件下與外部水汽充分隔離。間隔的增大導致第一電極面積的減小。 因此，希望間隔不大于5(Him。更希望間隔不大于20nm。此外，覆蓋層必 須不具有這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包含允許水滲入其中的微細管狀孔。關于接合襯墊層13，已知多種使用例如Au、 Al、 Ni和Cu的材料的 結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明中可以沒有任何限制地使用這些已知材料和結(jié)構(gòu)的接合襯 墊層。希望厚度為100至1000nm。由于接合能力隨著厚度的增加而增加， 從接合襯墊的特性的觀點，希望厚度不小于300nm。此外，從生產(chǎn)成本的 觀點，希望厚度不大于500nm?？梢酝ㄟ^廣泛已知的薄膜形成技術例如濺射、真空蒸發(fā)或溶液涂敷方 法，形成第一電極、覆蓋層和接合襯墊層。當使用上述金屬時，特別地， 希望采用濺射或真空蒸發(fā)。關于負電極20，已知各種組分和結(jié)構(gòu)的負電極，可以沒有任何限制地 使用這些已知的負電極。作為用于與n接觸層形成接觸的負電極的接觸材 料，可以4吏用Al、 Ti、 Ni、 Au以及Cr、 W和V。不需指出，負電極整體 可以形成為多層結(jié)構(gòu)，以賦予接合特性以及類似的特性。實例將參考實例和比較實例更詳細說明本發(fā)明，但本發(fā)明決不限于這些實 例和比較實例。 (實例1)圖2是在該實例中制造的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件的截面示意 圖。圖3是其平面圖。通過在藍寶石襯底1上依次層疊A1N層的緩沖層2、 n型GaN層的n 接觸層3a、 n型GaN層的n覆層3b、 InGaN層的發(fā)光層4、 p型AlGaN 層的p覆層5b以及p型GaN層的p接觸層5a，獲得氮化鎵基化合物半導 體。n接觸層3a是摻雜有7 x 1018/cm3的Si的n型GaN層，n覆層3b是 摻雜有5 x 1018/^113的Si的n型GaN層，以瓦良光層4是組分為InQ.95Gao.05N 的InGaN的單量子阱結(jié)構(gòu)。p覆層5b是摻雜有1 x 1018/cm3的Mg的p型 AlGaN，且具有Al。.25Ga。.75N組分。p接觸層5a是摻雜有5 x 1019/cm3的 Mg的p型GaN層。通過在該技術領域中z〉知的普通條件下的MOCVD 方法層疊這些層。根據(jù)下述工序，通過在氮化鎵基化合物半導體層疊結(jié)構(gòu)上設置正電極 10和負電極20，制造倒裝芯片型氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件。(1) 首先，在氮化鎵基化合物半導體層疊結(jié)構(gòu)的負電極形成區(qū)域上暴 露n接觸層3a。借助于已知的光刻技術和剝離技術，在p接觸層5a上的 除了負電極形成區(qū)域以外的區(qū)域上形成蝕刻掩膜。接下來，通過反應離子干法蝕刻進行蝕刻，直到暴露n接觸層3a。此 后，從干法蝕刻裝置中取出層疊結(jié)構(gòu)，通過用丙酮清洗，去除蝕刻掩膜。(2) 接下來，通過以下工序形成正電極IO。第一電極ll是由厚度為 4nm的Pt的接觸金屬層和厚度為200nm的Ag的反射層構(gòu)成的反射性電 極。為了去除p接觸層5a表面上的氧化物膜，在煮沸的濃HC1中處理層 疊結(jié)構(gòu)10分鐘，此后，在p接觸層5a上形成正電極。首先，形成包括接 觸金屬層和反射層的第一電極。形成工序如下所述。均勻地施加抗蝕劑。借助于已知的光刻技術，從將要形成第一電極的 區(qū)域去除抗蝕劑。將第一電極的拐角部分形成為弓形形狀(圖3)。拐角 部分的R為3(Hmi。在室溫下在緩沖的氫氟酸中浸漬一分鐘后，通過^f吏用 真空濺射裝置形成第一電極。通過'減射方法用于形成的操作條件如下所述。室內(nèi)部被抽真空至小于等于10—4Pa的真空度，將氮化鎵基化合物半導 體層疊結(jié)構(gòu)容納在該室中，向室中引入Ar氣作為'減射氣體，以便達到3Pa 的壓力。此后，通過RF放電進行濺射以形成接觸金屬層。供給的電功率為0.5kW，并且沉積厚度為4.0nm的Pt以形成接觸金屬層。接下來，在上述壓力和電功率的條件下通過DC放電賊射，形成厚度 保持為200nm的Ag反射層。在從賊射裝置中取出后，借助于剝離技術， 從除了第一電極的區(qū)域以外的區(qū)域中去除金屬膜以及抗蝕劑。接下來，形成覆蓋層12。在均勻地施加抗蝕劑之后，借助于已知的光 刻技術，將比第一電極的區(qū)域?qū)挼母采w層區(qū)域打開，作為窗口。窗口的尺 寸為，使得第一電極的側(cè)面與覆蓋層的側(cè)面之間的間隔為10nm。通過DC 放電濺射，將Au形成為400nm的厚度。在從濺射裝置中取出后，通過剝 離技術從除了覆蓋層的區(qū)域以外的區(qū)域去除金屬膜以及抗蝕劑。覆蓋層也 用作接合襯墊層。(3) 在n接觸層3a上形成負電極20。形成工序如下所述。在整個表 面上均勻地施加抗蝕劑之后，在通過已知的光刻技術暴露的直至n接觸層 3a的區(qū)域上打開用于負電極區(qū)域的窗口，并且通過真空蒸發(fā)方法形成厚度 分別為100nm和300nm的Ti和Au。從除了負電極部分以外的區(qū)域去除 金屬膜以及抗蝕劑。(4) 形成保護膜。形成工序如下所述。在整個表面上均勻地施加抗蝕 劑之后，通過已知的光刻技術在正電極與負電極之間的部分中打開窗口， 并且通過RF放電濺射方法形成厚度為200nm的Si02。從除了保護膜的部 分以外的區(qū)域去除Si02膜以及抗蝕劑。(5) 將晶片分開，以獲得本發(fā)明的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件。 目測所獲得的發(fā)光器件。結(jié)果，在包括覆蓋層的拐角部分在內(nèi)的部分處沒有觀測到覆蓋層的剝落。評價所獲得的發(fā)光器件的驅(qū)動電壓和輸出， 發(fā)現(xiàn)在20mA的電流下驅(qū)動電壓為3.3V，并且輸出為8.5mW。 (實例2)通過與實例l相同的方法制造氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，但是 將電極形成為如圖4所示的平面形狀。與實例l中的一樣，將第一電極ll 的側(cè)面與覆蓋層12的側(cè)面之間的間隔選擇為10nm。在正電極的拐角部分 A至E和H處將第一電極形成為弓狀，同時在拐角部分F和G處將覆蓋層形成為弓狀。與實例l中一樣，R為30nm。目測所獲得的發(fā)光器件。結(jié)果，在包括覆蓋層的拐角部分在內(nèi)的部分 處，沒有觀測到覆蓋層的剝落。評價所獲得的發(fā)光器件的驅(qū)動電壓和輸出， 發(fā)現(xiàn)在20mA的電流下驅(qū)動電壓為3.4V,并且輸出為8mW。(比較實例)通過與實例l相同的方法制造氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，但是 不形成弓狀的第一電極的拐角部分，而是允許邊延伸，從而以直角會合。 目測所獲得的發(fā)光器件。結(jié)果，在包括覆蓋層的拐角部分在內(nèi)的部分處觀 測到覆蓋層的剝落。缺陷百分比為10至80%。工業(yè)適用性以高成品率獲得了本發(fā)明的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其以低 驅(qū)動電壓和高發(fā)光輸出為特征，并且作為用于制造燈等的材料，提供了非 常高的工業(yè)價值。
權(quán)利要求
1.一種氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，包括在襯底上依次形成的氮化鎵基化合物半導體的n型半導體層、發(fā)光層和p型半導體層，負電極和正電極設置為分別與所述n型半導體層和所述p型半導體層接觸，其中所述正電極包括至少第一電極以及覆蓋所述第一電極的側(cè)面和上面的覆蓋層，并且沿所述第一電極外邊緣的每單位長度，在所述正電極的拐角部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積大于在其邊部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中當由A 表示在邊部分上在所述第一電極的側(cè)面與所述覆蓋層的側(cè)面之間的間隔 時，在拐角部分處在所述第一電極的側(cè)面與所l霞蓋層的側(cè)面之間的間隔 不小于2^xA。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中將所述第 一電極的或所述覆蓋層的平面投影形狀的拐角部分的角度選擇為鈍角，以 便在所述正電極的拐角部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸的 面積變?yōu)榇笥谠谄溥叢糠痔幩鵬^蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面 積。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中將所述第 一電極的或所述覆蓋層的平面投影形狀的拐角部分形成為弓狀，以便在所 述正電極的拐角部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積變 為大于在其邊部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中所述第一 電極的側(cè)面與所ii^蓋層的側(cè)面之間的間隔為0.1至50jrni。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中所述第一 電極A^射性電極。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中所述第一 電極是包含Ag或Al的反射性電極。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，其中所述覆蓋 層是選自Ti、 V、 Cr、 Mn、 Fe、 Co、 M、 Zr、 Nb、 Mo、 Tc、 Ru、 Rh、 Pd、 Hf、 Ta、 W、 Re、 Os、 Ir、 Pt和Au的至少一種金屬或者包含這些金 屬中的至少一種的合金。
9. 一種燈，包括根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一項的氮化鎵基化合物半 導體發(fā)光器件。
全文摘要
本發(fā)明的一個目的是提供一種具有正電極的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件，所述正電極包括設置在p型半導體層上的第一電極以及覆蓋所述第一正電極的側(cè)面和上面的覆蓋層，所述覆蓋層不會從所述p型半導體層剝落。本發(fā)明的氮化鎵基化合物半導體發(fā)光器件包括在襯底上依次形成的氮化鎵基化合物半導體的n型半導體層、發(fā)光層和p型半導體層，負電極和正電極設置為分別與所述n型半導體層和所述p型半導體層接觸，其中所述正電極包括至少第一電極以及覆蓋所述第一電極的側(cè)面和上面的覆蓋層，并且沿所述第一電極的外邊緣的每單位長度，在所述正電極的拐角部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積大于在其邊部分處所述覆蓋層與所述p型半導體層形成接觸的面積。
文檔編號H01L33/62GK101238594SQ20068002877
公開日2008年8月6日 申請日期2006年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月4日
發(fā)明者龜井宏二 申請人:昭和電工株式會社