氮化物基化合物半导体发光器件及其制造方法.pdf

一种氮化物基化合物半导体发光器件，包括在包含包括发光层(4)的氮化物基化合物半导体层的半导体叠层(36)的第一主表面(60)上局部形成的支撑电极(700)。一种制造氮化物基化合物半导体发光器件的方法，包括步骤：通过在衬底上至少局部地堆叠包括发光层(4)的氮化物基化合物半导体层形成半导体叠层(36)；在与所述衬底(1)相对设置的所述半导体叠层(36)的主表面(60)上局部地形成支撑电极(700)；和除去所述衬底(1)。由此，提供了一种具有高外部发光效率、没有晶片破碎和破裂的氮化物基化合物半导体发光器件及其制造方法。

1.  一种氮化物基化合物半导体发光器件，包括：在具有包括发光层(4、41)的氮化物基化合物半导体层的半导体叠层(36、37)的第一主表面(60)上局部形成的支撑电极(700、770)。

2.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中在与面向所述半导体叠层(36、37)的所述支撑电极(700、770)的主表面(701、771)离开的所述半导体叠层(36、37)的位置上设置所述半导体叠层(36、37)的所述发光层(4、41)。

3.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述支撑电极(700、770)的主表面(701、771)的面积比所述半导体叠层(36、37)的所述第一主表面(60)的面积小。

4.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述支撑电极(700、770)的厚度为10μm到300μm。

5.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述支撑电极(700、770)包括选自由Ni、Cu、Ag、Au、Pd和Al构成的组的一种金属或这些金属的叠层。

6.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中在与形成有所述支撑电极(700、770)的所述主表面(60)相对的所述半导体叠层(36、37)的另一主表面上依次形成AlN缓冲层(2)、n型欧姆电极(8)和n型焊盘电极(9)。

7.  按照权利要求6的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述AlN缓冲层(2)用作电流阻挡层。

8.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中在与形成有所述支撑电极(700、770)的所述主表面(60)相对的所述半导体叠层(36、37)的另一主表面上形成n型欧姆电极(8)，形成n型焊盘电极(9)与所述n型欧姆电极(8)接触。

9.  按照权利要求8的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述n型欧姆电极(8)包括n型透明导体。

10.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中通过气相淀积、镀覆、或气相淀积和镀覆形成所述支撑电极(700、770)。

11.  按照权利要求10的氮化物基化合物半导体发光器件，其中经树脂光掩模(100)形成通过气相淀积、镀覆或气相淀积和镀覆形成的所述支撑电极(700、770)。

12.  按照权利要求10的氮化物基化合物半导体发光器件，其中通过气相淀积形成的所述支撑电极(700、770)包括透明导体。

13.  按照权利要求12的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述透明导体包括选自由添加Sn的铟氧化物、锡氧化物、添加Sb的锡氧化物、添加F的锡氧化物、添加Al的锌氧化物和添加Ga的锌氧化物构成的组的至少一种金属氧化物。

14.  按照权利要求1的氮化物基化合物半导体发光器件，其中在包括所述氮化物基化合物半导体层的所述半导体叠层(36、37)中，至少所述发光层(4、41)以弯曲方式形成。

15.  按照权利要求14的氮化物基化合物半导体发光器件，其中在与面向所述半导体叠层(36、37)的所述支撑电极(700、770)的主表面(701、771)离开的所述半导体叠层(36、37)的位置上设置在所述半导体叠层(36、37)中以弯曲方式形成的所述发光层(4、41)。

16.  一种氮化物基化合物半导体发光器件，具有至少两半导体叠层(36、37)，每个叠层包括具有发光层(4、41)的氮化物基化合物半导体层和在所述半导体叠层(36、37)的第一主表面(60)上局部形成的支撑电极(700、770)，其中各个所述半导体叠层(36、37)的各个所述发光层(4、41)的发光面积彼此不同。

17.  一种氮化物基化合物半导体发光器件，具有至少两半导体叠层(36、37)，每个叠层包括具有发光层(4、41)的氮化物基化合物半导体层和在所述半导体叠层(36、37)的第一主表面(60)上局部形成的支撑电极(700、770)，其中所述半导体叠层(36、37)的所述发光层(4、41)的发光波长彼此不同。

18.  一种氮化物基化合物半导体发光器件，包括：支撑电极(700)，局部形成于具有包括发光层(4)的氮化物基化合物半导体层的半导体叠层(36)的侧表面(61)和形成于所述半导体叠层(36)的第一主表面(60)上。

19.  一种制造氮化物基化合物半导体发光器件的方法，包括步骤：
通过在衬底(1)上至少局部地堆叠氮化物基化合物半导体层形成半导体叠层(36、37)，以包括发光层(4、41)；
在与所述衬底(1)相对设置的所述半导体叠层(36、37)的主表面(60)上局部地形成支撑电极；
除去所述衬底(1)。

20.  按照权利要求19的制造氮化物基化合物半导体发光器件的方法，其中在与将除去的所述衬底(1)相对设置的所述半导体叠层(36、37)的所述主表面(60)上局部地形成所述支撑电极的所述步骤包括步骤：
在所述主表面(60)上局部形成树脂光掩模(100)，和
在所述树脂光掩模(100)的开口(101、103)中形成所述支撑电极(700、770)。

21.  按照权利要求19的制造氮化物基化合物半导体发光器件的方法，应用绝缘透明衬底作为所述衬底(1)。

22.  按照权利要求19的制造氮化物基化合物半导体发光器件的方法，应用包括Si或III-V族化合物的衬底作为所述衬底(1)。

氮化物基化合物半导体发光器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及能在蓝色区到紫外线区发光的氮化物基化合物半导体发光器件(例如发光二极管或诸如此类)及其制造方法。确切地说，本发明涉及从中除去了衬底的氮化物基化合物半导体发光器件的电极结构及其制造方法。
背景技术
现有技术一般提出了具有能从上部和下部射出(extraction)的电极结构的氮化物基化合物半导体发光器件及其制造方法(参照日本专利特开2000-277804号)。如图21所示，通过把导电衬底205键合到氮化物基化合物半导体层的半导体叠层210的晶片上获得了在日本专利申请特开2000-277804号中公开的氮化物基化合物半导体发光器件，通过顺序地在绝缘衬底上生长n型层200、发光层201和p型层202并随后从晶片局部或整个除去绝缘衬底由此暴露氮化物基化合物半导体层的半导体叠层210来形成氮化物基化合物半导体层的半导体叠层210，同时分别在露出的半导体叠层210和导电衬底205上设置负极206和正极207作为相对电极。
但是，在上述常规氮化物基化合物半导体发光器件中，在晶片的整个表面上形成的金属支撑衬底使半导体叠层210不利地形变并使晶片破碎或破裂，导致氮化物基化合物半导体发光器件的产量或可靠性减小。
而且，形成半导体叠层210下部的p型层202的主表面和用作p侧支撑电极的导电衬底205及正极207的主表面彼此相同，因此导电衬底205和/或正极207不利地阻挡向外发光，从而减小了外部发光效率。此外，由金属层形成的导电衬底205和/或正极207不利地减小了向外发光，导致氮化物基化合物半导体发光器件外部发光效率的损耗。
而且，由于直接在其上形成的负极206还可使n型层200形变，从而不利地破碎或破裂晶片。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有高外部发光效率无晶片破碎或破裂的氮化物基化合物半导体发光器件及其制造方法。
为了达到上述目的，按照本发明一个方案的氮化物基化合物半导体发光器件包括一在含氮化物基化合物半导体层的半导体叠层的第一主表面上局部形成的支撑电极，该氮化物基化合物半导体层包括一发光层。
按照本发明的另一个方案，制造氮化物基化合物半导体发光器件的方法包括步骤：通过在衬底上至少局部地堆叠包括一发光层的氮化物基化合物半导体层形成一半导体叠层；在与衬底相对设置的半导体叠层主表面上局部地形成一支撑电极；和除去衬底。
当结合附图时从以下本发明的详细介绍，本发明的上述和其他目的、特征、方案和优点将变得明显。
附图说明
图1是按照本发明第一实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的示意剖面图；
图2至8说明制造按照本发明第一实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的步骤；
图9是按照本发明第二实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的示意剖面图；
图10至16说明制造按照本发明第二实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的步骤；
图17是按照本发明第三实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的示意剖面图；
图18是按照本发明第四实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的示意剖面图；
图19是按照本发明第五实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的示意剖面图；
图20是按照本发明第六实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的示意剖面图；
图21是常规氮化物基化合物半导体发光器件的示意剖面图；
具体实施方式
在按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，如图1所示，在包含包括发光层4的氮化物基化合物半导体层的半导体叠层36的第一主表面60上局部形成的支撑电极70。在该氮化物基化合物半导体发光器件中，在半导体叠层36的第一主表面60上局部形成支撑电极700，用于减小半导体叠层36产生的形变，从而能防止晶片破碎或破裂。换句话说，改善了半导体叠层36的机械强度，从而简化了上下电极的形成。而且，支撑电极700不覆盖半导体叠层36的发光层4，从而氮化物基化合物半导体发光器件表现出优良的外部发光效率。
在按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，在与面向半导体叠层36的支撑电极700的主表面701离开的半导体叠层36的位置上设置半导体叠层36的发光层4。在这种情况中，支撑电极700不能拦截从发光层4发出的光，从而改善了氮化物基化合物半导体发光器件的外部发光效率。
在按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，使支撑电极700地主表面701的面积比半导体叠层36的第一主表面60的面积小。支撑电极700稍稍拦截从发光层4发出的光，从而改善了氮化物基化合物半导体发光器件的外部发光效率。
在按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，支撑电极700包括选自由Ni、Cu、Ag、Au、Pd和Al构成的组的一种金属或这些金属的叠层。由此，相对于形成半导体叠层36的氮化物基化合物半导体层改善了支撑电极700的欧姆性质。而且，改善了支撑电极700对于从半导体叠层36的发光层4发出光的反射率。
在按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，通过气相淀积、镀覆或气相淀积和镀覆形成支撑电极700。当应用气相淀积或镀覆时，在短时间内形成多个支撑电极700。不特别限制于镀覆方法，可应用诸如电解镀覆或化学镀之类的任意方法。
在按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，通过气相淀积形成由透明导体构成的支撑电极700。当由透明导体形成支撑电极700时，对从发光层4发出的光吸收减小到能够实现双电极。透明导体至少包括选自添加Sn的铟氧化物(In₂O₃:Sn)、锡氧化物(SnO₂)、添加Sb的锡氧化物(SnO₂:Sb)、添加F的锡氧化物(Sn₂O:F)、添加Al的锌氧化物(ZnO:Al)和添加Ga的锌氧化物(ZnO:Ga)。在每种添加化合物中每种添加元素的含量优选为5摩尔％到10摩尔％。如果每种添加元素的含量少于5摩尔％，透明导体的导电率降低，尽管在这种情况中透明导体表现出很小的光吸收，而如果含量超过10摩尔％，透明导体的光吸收增加，尽管在这种情况中透明导体表现出很高的导电率。
在按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，经树脂光掩模形成通过气相淀积、镀覆或气相淀积和镀覆形成的支撑电极700。当应用树脂光掩模形成支撑电极700时，光刻步骤使得在任意氮化物基化合物半导体层上容易地局部形成支撑电极700。
在按照本发明的另一氮化物基化合物半导体发光器件中，如图9所示，在包含包括发光层4的氮化物基化合物半导体层的半导体叠层36中以弯曲方式形成至少一发光层4。在这种情况中，由于弯曲的发光层4从半导体叠层36的侧表面61发出的光处于非拦截态，由此氮化物基化合物半导体发光器件改善了外部发光效率。
在按照本发明的这种氮化物基化合物半导体发光器件中，该半导体叠层36的该弯曲的发光层4可以位于离开面向半导体叠层36的支撑电极700的主表面701的半导体叠层36的一个位置。在此情况下，支撑电极700不阻挡从发光层4发射的光，从而，氮化物基化合物半导体发光器件改善了外部发光效率。
在按照本发明的该氮化物基化合物半导体发光器件中，支撑电极700的厚度可以设置为10μm到300μm。如果支撑电极700的厚度小于10μm，难于在固定高度进行镀覆，难于操作芯片。另一方面，如果支撑电极700的厚度超过300μm，由于形成具有超过300μm厚度的树脂光掩模很困难，在固定高度难于进行镀覆。而且，如果增加芯片的高度，操作期间芯片可能的机械破碎。考虑到这些，支撑电极700的厚度最好设置为70μm到100μm。
按照本发明又一氮化物基化合物半导体发光器件具有至少两半导体叠层36、37，如图18所示，每层包括含发光层4、41和在半导体叠层36、37第一主表面上局部形成的支撑电极700、770的氮化物基化合物半导体层，并且半导体叠层36、37的发光层4、41的发光面积彼此不同。术语发光层的“发光面积”表示发光层发光表面的面积，与平面发光层中主表面的面积或在弯曲发光层中主表面和由弯曲产生的侧表面的面积。
参照图18，按照本发明的该氮化物基化合物半导体发光器件具有至少两半导体叠层36、37，每层包括含发光层4、41和在半导体叠层36、37第一主表面上局部形成的支撑电极700、770的氮化物基化合物半导体层，并且半导体叠层36、37的发光层4、41的发光波长彼此不同。
在按照本发明的又一氮化物基化合物半导体发光器件中，如图19和20所示，在包含包括发光层4的氮化物基化合物半导体层的半导体叠层36的侧表面61和半导体叠层36的第一主表面60上局部形成的支撑电极700。在这种情况中，改善了半导体叠层36和支撑电极700的机械强度。在半导体叠层36的侧表面61上局部形成支撑电极700稍稍拦截从发光层4发出的光的同时，通过由上述透明导体制备支撑电极700来减小该拦截程度。
参照图2至8，制造按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件的方法具有步骤：如图2所示，通过在衬底1上至少局部地堆叠包括发光层4的氮化物基化合物半导体层形成半导体叠层36；如图3和4所示，在与衬底1相对的半导体叠层36的第一主表面60上局部地形成支撑电极700，并如图4和5所示，除去衬底1。
在制造按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件的方法中，如图4所示，在与随后步骤将除去的衬底1相对的半导体叠层36的第一主表面60上局部地形成支撑电极700的步骤包括步骤：如图4所示，在主表面60上局部形成树脂光掩模100，和在树脂光掩模100的开口101中形成支撑电极700。当应用树脂光掩模100形成支撑电极700时，光刻步骤使得在半导体叠层36的主表面60上容易地局部形成支撑电极700。
在制造按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件的方法中，如图2至8所示，由绝缘透明衬底形成衬底1。当由绝缘透明衬底形成衬底1时，即使在除去衬底步骤之后局部保留衬底1，也不吸收从发光层4发出的光。不特别限制透明衬底，例如还优选应用蓝宝石衬底。
在制造按照本发明的氮化物基化合物半导体发光器件的方法中，如图2至8所示，衬底1包括Si或III-V族化合物。当应用允许湿蚀刻的低价衬底时，容易制备氮化物基化合物不半导体发光器件，从而能减小制造成本。不特别限制于III-V族化合物，还优选应用GaAs、GaP、InP、GaAsP或诸如此类。
现在参照图1至20介绍本发明的实施例。遍及说明，术语“氮化物基化合物半导体”包括例如In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x，0≤y，x+y≤1)。
(第一实施例)
在按照本发明第一实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，如图1所示，在由p例选择镀覆支撑电极和p型欧姆电极71形成支撑电极700上形成包括p型氮化物基化合物半导体接触层6、p型氮化物基化合物半导体层5、MQW(多量子阱)发光层4和n型氮化物基化合物半导体层3以及AlN缓冲层2的半导体叠层36，同时在没有设置AlN缓冲层2的部分(n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11)上形成n型欧姆电极8，在AlN缓冲层2上形成n型焊盘电极9，并在n型焊盘9上形成Au引线10。形成支撑电极700与半导体叠层36的发光表面相对。
参照图2至8，以如下方式制造按照第一实施例的氮化物基化合物半导体发光器件：参照图2，通过常规MOCVD(金属有机物化学气相淀积)在Si衬底1上通过连续地堆叠具有200nm厚度的AlN缓冲层2、具有500nm厚度的n型氮化物基化合物半导体层3、具有50nm厚度的MQW发光层4、具有15nm厚度的p型氮化物基化合物半导体层5和具有250nm厚度的p型氮化物基化合物半导体接触层6来制备晶片。
参照图3，从MOCVD设备中取出上述晶片，在p型氮化物基化合物半导体接触层6的主表面60上连续形成具有50nm厚度的Pd层、具有150nm厚度的Ag层和具有500nm厚度的Au层，从而形成p型欧姆电极71。
参照图4，在p型欧姆电极71上形成设置有大约200μm开口长度100μm厚的开口101、包括树脂成分的树脂光掩模100，随后把光掩模浸蘸到电解镀覆槽中两小时，从而形成仅在开口101中具有100μm厚度Ni层的p侧选择镀覆支撑电极的支撑电极700。
参照图4和5，用氢氟酸基蚀刻溶液除去与支撑电极700相对设置的衬底1。
参照图6，经RIE(反应离子蚀刻)，一种干法蚀刻方法，用氯基气体局部蚀刻AlN缓冲层2，局部露出n型氮化物基化合物半导体层3。n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11，按照第一实施例从上观察形成为正方形，作为替换可以形成为圆形或条带形式。
参照图7，在露出部分11上形成具有5nm厚度由Hf层构成的n型欧姆电极8，同时在AlN缓冲层2上连续地形成具有10nm厚度的Pd层和具有0.5μm厚度的Au层，从而形成n型焊盘电极9。作为替换，由n型透明导体形成n型欧姆电极8，从而形成具有10nm厚度的Ti层和具有0.5μm厚度的Au层与n型欧姆电极8接触，从而形成n型焊盘电极9。
优选应用添加Sn的铟氧化物(In₂O₃:Sn)、锡氧化物(SnO₂)、添加Sb的锡氧化物(SnO₂:Sb)、添加F的锡氧化物(Sn₂O:F)、添加Al的锌氧化物(ZnO:Al)和添加Ga的锌氧化物(ZnO:Ga)作为n型透明导体，形成n型欧姆电极8，而更优选应用添加Sn的铟氧化物。在每种添加化合物中每种添加元素的含量优选为5摩尔％到10摩尔％。
参照图7和8，用有机溶剂除去树脂光掩模100。接着，晶片被分割成350平方μm的每块芯片，并在引线框杯形底部上安装支撑电极700。随后Au引线10与n型焊盘电极9键合。在与形成有支撑电极700的主表面60相对的半导体叠层36的另一个主表面上形成的AlN缓冲层2用作电流阻挡层。
在常规氮化物基化合物半导体发光器件的发光表面上形成的焊盘电极遮挡从发光层的发出的光。在按照第一实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，如图8所示，在n型焊盘电极9下直接地设置为绝缘层的AlN缓冲层2作为电流阻挡层，从而抑制电流流到直接设置在n型焊盘电极9下的发光层4的区域中，并防止发光层4无结果发光。换句话说，上述AlN缓冲层2设置成电流阻挡层，从而电流流到除了直接位于n型焊盘电极9下之外的发光层4的剩余区域，并提取在该区域中发出的光，从而改善外部发光效率。而且，在n型焊盘电极9下直接设置的AlN缓冲层9相对于从发光层4的光是透明的。因此，经AlN缓冲层2辐射射向n型焊盘电极9的光，从而进一步改善了外部发光效率。
按照第一实施例，在半导体叠层36下形成的形成支撑电极700的p侧选择镀覆支撑电极的主表面701设置有比p型氮化物基化合物半导体接触层6的主表面60小的面积，从而支撑电极700不会拦截向外发光，从而氮化物基化合物半导体发光器件能实现优良的外部发光效率。而且，由局部镀覆形成支撑电极700减小应用于半导体叠层36的形变并防止晶片破碎或破裂，从而氮化物基化合物半导体发光器件能改善可靠性。当应用n型透明导体层在其上形成n型焊盘电极9时，在把Au引线10键合到n型焊盘电极9上的步骤中减小了机械损伤，从而氮化物基化合物半导体发光器件能改善可靠性。
(第二实施例)
在按照本发明第二实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，在由p侧选择镀覆支撑电极和p型欧姆电极71和72形成支撑电极700上形成包括弯曲的p型氮化物基化合物半导体接触层6、弯曲的p型氮化物基化合物半导体层5、弯曲的MQW(多量子阱)发光层4和n型氮化物基化合物半导体层3的半导体叠层36，同时如图9所示，在n型欧姆电极8上形成n型焊盘电极9，并在n型焊盘9上形成Au引线10。
参照图10至16，以如下方式制造按照第二实施例的氮化物基化合物半导体发光器件：参照图10，通过常规MOCVD在局部形成有200平方μm开口103的选择生长氧化硅膜(SiO₂膜)102的Si衬底1上通过连续地堆叠具有250nm厚度的AlN缓冲层2、具有500nm厚度的n型氮化物基化合物半导体层3、具有50nm厚度的MQW发光层4、具有20nm厚度的p型氮化物基化合物半导体层5和具有200nm厚度的p型氮化物基化合物半导体接触层6来形成晶片。
参照图11，晶片从MOCVD设备中取出，以通过气相沉积在p型氮化物基化合物半导体接触层6的主表面60和侧表面61上形成具有4nm厚度的透光Pd层，从而形成p型欧姆电极72。然后，在p型氮化物基化合物半导体接触层6的主表面60上顺序形成具有20nm厚度的Pd层，具有150nm厚度的Ag层和具有450nm厚度的Au层，从而形成p型欧姆电极71。
参照图12，在p型欧姆电极71和72上形成设置有200μm开口长度在p型欧姆电极71上具有100μm厚度的开口101的树脂光掩模100，随后把光掩模浸蘸到电解镀覆槽中三小时，从而形成仅在开口101中具有80μm厚度Ni层的p侧选择镀覆支撑电极的支撑电极700。
如果树脂光掩模100的厚度是100μm，使支撑电极700的厚度小于100μm，从而防止镀覆材料从树脂光掩模100的开口101伸出。考虑到这点，支撑电极700的厚度设置为大约为树脂光掩模100厚度的80％。
参照图12和13，用氢氟酸基蚀刻溶液除去与支撑电极700相对设置的衬底1。
参照图13和14，经RIE，一种干法蚀刻方法，用氯基气体蚀刻AlN缓冲层2，露出n型氮化物基化合物半导体层3。
参照图15，在n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11上形成具有4nm厚度的Hf层，从而形成n型欧姆电极8，同时在n型欧姆电极8上连续地形成具有5nm厚度的Hf层和具有0.5μm厚度的Al层，从而形成n型焊盘电极9。
参照图15和16，除去树脂光掩模100。晶片被分割成350平方μm的每块芯片，并在引线框杯形底部上安装支撑电极700。随后Au引线10与n型焊盘电极9键合。
按照第二实施例，仅在p型氮化物基化合物半导体接触层6的主表面60上，而不在侧表面61上，形成在半导体叠层36下设置的支撑电极700，同时支撑电极700的主表面701设置有比选择生长p型氮化物基化合物半导体接触层6的主表面60小的面积，由此支撑电极700不拦截向外发光，但是氮化物基化合物半导体发光器件改善了外部发光效率。而且，在p型氮化物基化合物半导体接触层6的侧表面61上形成具有透光性的p型欧姆电极72，从而电流能均匀地注入到p型氮化物基化合物半导体接触层6。
(第三实施例)
在按照本发明第三实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，在由p侧选择镀覆支撑电极和p型欧姆电极71形成的支撑电极700上形成包括p型氮化物基化合物半导体接触层6、p型氮化物基化合物半导体层5、MQW发光层4和n型氮化物基化合物半导体层3以及AlN缓冲层2的半导体叠层36，同时如图17所示，在n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11上形成n型欧姆电极8，在AlN缓冲层2上形成n型焊盘电极9，并在使Au引线10与n型焊盘9键合。由透明导体形成支撑电极700，同时仅由具有透光性的Pd层形成p型欧姆电极71。
经与制造按照第一实施例的氮化物基化合物半导体发光器件步骤类似的步骤制造按照第三实施例的氮化物基化合物半导体发光器件。现在参照图2至8介绍制造按照第三实施例的氮化物基化合物半导体发光器件的方法。
参照图2，通过常规MOCVD在Si衬底1上通过连续地堆叠具有200nm厚度的AlN缓冲层2、具有650nm厚度的n型氮化物基化合物半导体层3、具有45nm厚度的MQW发光层4、具有25nm厚度的p型氮化物基化合物半导体层5和具有250nm厚度的p型氮化物基化合物半导体接触层6来制备晶片。
参照图3，从MOCVD设备中取出上述晶片，在p型氮化物基化合物半导体接触层6的主表面60上形成具有3nm厚度的Pd层，从而形成p型欧姆电极71。
参照图4，在p型欧姆电极71上形成设置有200μm开口长度100μm厚的开口101的树脂光掩模100，随后通过气相淀积在开口101中形成具有80μm厚度的ITO，从而形成支撑电极700。缩写ITO(铟锡氧化物)表示添加Sn的铟氧化物(In₂O₃:Sn)。用添加Sb或F的锡氧化物(SnO₂:Sb或SnO₂:F)或添加Al或Ga的锌氧化物(ZnO:Al或ZnO:Ga)可以替代ITO膜
参照图4和5，用氢氟酸基蚀刻溶液除去衬底1。
参照图6，经RIE，一种干法蚀刻方法，用氯基气体局部蚀刻AlN缓冲层2，局部露出n型氮化物基化合物半导体层3。此时，AlN缓冲层2的剩余区域，即n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11被设置成每边90μm的正方形形成。
参照图7，在n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11上形成具有5nm厚度由Hf层，从而形成n型欧姆电极8，同时在AlN缓冲层2上形成具有1nm厚度的Au层，从而形成n型焊盘电极9。
参照图7和8，用有机溶剂除去树脂光掩模100。接着，晶片被分割成350平方μm的每块芯片，并在引线框杯形底部上安装支撑电极700。随后Au引线10与n型焊盘电极9键合。
按照第三实施例，仅由具有透光性的Pd层形成p型欧姆电极71，由透明导体形成支撑电极700，由此从透明导体外部辐射从MQW发光层4向支撑电极700发出的光，从而氮化物基化合物半导体发光器件能实现优良的外部发光效率。
(第四实施例)
如图18所示，按照本发明第四实施例的氮化物基化合物半导体发光器件具有半导体叠层36和半导体叠层37，半导体叠层36包括设置在支撑电极700和p型欧姆电极71上的p型氮化物基化合物半导体接触层6、p型氮化物基化合物半导体层5、MQW发光层4和n型氮化物基化合物半导体层3，半导体叠层37包括设置在由p侧选择镀覆支撑电极和另一p型欧姆电极71形成的另一支撑电极770上的另一p型氮化物基化合物半导体层6、另一p型氮化物基化合物半导体层4、另一MQW发光层41和另一n型氮化物基化合物半导体层3。在n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11上形成n型欧姆电极8和n型焊盘电极9。按照第四实施例，半导体叠层36和37的MQW发光层4和41的发光面积彼此不同，由此氮化物基化合物半导体发光器件能发出具有与发光层4和41不同波长的光成分。
(第五实施例)
在按照本发明第五实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，如图19所示，在p型欧姆电极7上形成包括p型氮化物基化合物半导体接触层6、p型氮化物基化合物半导体层5、MQW发光层4和n型氮化物基化合物半导体层3以及AlN缓冲层2的半导体叠层36，同时在n型氮化物基化合物半导体层3的露出部分11上形成n型欧姆电极8，在AlN缓冲层2上形成n型焊盘电极9，并在使Au引线10与n型焊盘9键合。在形成在半导体叠层36的第一主表面60上的另一p型欧姆电极71上形成支撑电极700，并在半导体叠层36的侧表面61上局部形成支撑电极700。与第三实施例类似，由透明导体形成支撑电极700，并仅由具有透光性的Pd层形成p型欧姆电极71。因此，在按照第五实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，能抑制支撑电极700拦截从MQW发光层4发出的光，同时半导体叠层36和支撑电极700改善了机械强度。
(第六实施例)
在按照本发明第六实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，如图20所示，在p型欧姆电极71和72上形成包括弯曲的p型氮化物基化合物半导体接触层6、弯曲的p型氮化物基化合物半导体层5、弯曲的MQW(多量子阱)发光层4和n型氮化物基化合物半导体层3的半导体叠层36，同时在n型欧姆电极8上形成n型焊盘电极9，并在n型焊盘9上形成Au引线10。在设置在半导体叠层36的第一主表面60上的p型欧姆电极71上形成支撑电极700，并在设置在半导体叠层36的侧表面61上p型欧姆电极72上局部形成支撑电极700。弯曲MQW发光层4以表现出从半导体叠层36的侧表面61发出的大量光。因此，在按照第六实施例的氮化物基化合物半导体发光器件中，支撑电极700相对稍稍拦截从MQW发光层4发出的光，同时半导体叠层36和支撑电极700能改善机械强度。当支撑电极700由透明导体形成，而且p型欧姆电极71仅由具有透光性的Pd层形成时，支撑电极700进一步抑制拦截从MQW发光层4发出的光。
按照本发明，如上面介绍的那样，在包含包括发光层的氮化物基化合物半导体层的半导体叠层第一主表面上局部形成支撑电极，从而可能提供一种具有高外部发光效率、小晶片破碎和破裂的氮化物基化合物半导体发光器件及其制造方法。
尽管详细介绍和说明了本发明，应清楚地明白其仅是为了说明和示例，并不是为了限制，本发明的精神和范围仅限于所附权利要求项的限制。