专利名称：半导体发光元件及其制造方法
技术领域：
本发明涉及半导体发光元件及其制造方法，特别地涉及电流可以控 制、电流密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。
背景技术：
为了将发光二极管(LED: Light Emitting Diode)高亮度化，作为光 的反射层，提出有在基板和由多量子阱(MQW: Multi-Quantum Well)层构成的活性层之间形成金属反射层的构造。作为形成这样的金属反射层的 方法，例如公开有发光二极管层的基板的晶片接合(wafer bonding)(粘贴) 技术(例如，参照专利文献1和专利文献2)。另一方面，关于通过加工表面电极图案形状，来相对地减少电极正下 的无效发光并改善外部量子效率的LED也已经被公开(例如，参照专利 文献3和4)。一般地，LED即使增大电流密度，发光效率也不能无限地增大。这是 由于如果温度上升则发光复合就减少的缘故。这里，必须使得相对于芯片 大小发光效率成为最佳的电流密度。但是，施加高电流时，增大芯片大小在产品的大小方面变得困难。并 且，虽然可以通过并联地连接较小的芯片，来分散电流达到最佳的电流密 度，但是封装变大，芯片键合(die bonding)或引线键合(wire bonding) 等的装配安装工序变得复杂。因此，现有的LED构造中，不能进行最佳 的电流密度控制。[专利文献1]特开平6-302857号公报[专利文献2]美国特许第5， 376， 580号说明书[专利文献3]特开平05-145119号公报[专利文献4]特开平06-005921号公报
这里，存在通过控制导通电流，来固定芯片大小，且采用不排列较小 的芯片的方法，来制作取得最佳电流密度的LED构造的课题。
发明内容
本发明的目的为提供一种电流可以控制、电流密度能够最佳化、且可 以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。
本发明的目的为提供一种采用晶片接合技术来使电流可以控制、电流 密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。
根据为达到上述目的本发明的一个方式，提供一种半导体发光元件， 其由下述半导体基板构造和发光二极管构造构成，其中，半导体基板构造
具有半导体基板、在上述半导体基板的第1表面上配置的第1金属层、
以及在上述半导体基板的第2表面上配置的第2金属层，发光二极管构造
配置在上述半导体基板构造上，且具有第3金属层、在上述第3金属层
上配置且由透明绝缘膜和电流控制电极构成的电流控制层、在上述电流控
制层上配置的外延生长(epitaxial growth)层、以及在上述外延生长层上 配置的表面电极，并且，使用上述第1金属层和上述第3金属层，来粘贴 上述半导体基板构造和上述发光二极管构造。
根据本发明的其他的方式，提供一种半导体发光元件，具有外延生 长层、在上述外延生长层的第1表面上配置的表面电极、在上述外延生长 层的第2表面上配置的透明绝缘膜、对上述透明绝缘膜图案化并配置在上 述第2表面上的电流控制电极、以及在上述透明绝缘膜和上述电流控制电 极上配置的金属层。
根据本发明的其他的方式，提供一种半导体发光元件的制造方法，具
有准备半导体基板的工序、在上述半导体基板的第1表面上形成第1金
属层的工序、在上述半导体基板的第2表面上形成第2金属层的工序、准 备外延生长层的工序、在上述外延生长层上形成透明绝缘膜的工序、对上 述透明绝缘膜图案化并形成与上述外延生长层连接的多个电流控制电极 的工序、在由上述透明绝缘膜和上述多个电流控制电极构成的电流控制层 上形成第3金属层的工序、以及通过热压接(thermocompression)粘贴上述第1金属层和上述第3金属层的工序。根据本发明的其他的方式，提供一种半导体发光元件的制造方法，具 有准备外延生长层的工序、在上述外延生长层的第1表面上形成透明绝 缘膜的工序、对上述透明绝缘膜图案化并在上述第1表面上形成电流控制 电极的工序、在由上述透明绝缘膜和上述电流控制电极构成的电流控制层 上形成第1金属层的工序、以及在上述外延生长层的第2表面上形成第2 金属层的工序。根据本发明的第l实施方式，具有如下特征点，在基板和半导体外延 生长层之间放入透明绝缘膜，通过对该透明绝缘膜图案化，来限制电流的 流动的场所。根据本发明的第2实施方式，具有如下特征点，在半导体外延生长层 上配置透明绝缘膜，通过对该透明绝缘膜图案化，来限制电流的流动的场所。根据本发明的半导体发光元件及其制造方法，'能够提供可以控制电 流、电流密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。根据本发明的半导体发光元件及其制造方法，能够提供通过采用晶片 接合技术，可以控制电流、电流密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导 体发光元件及其制造方法。
图1是本发明第1实施方式涉及的半导体发光元件的基本的示意的剖 面构造图。图2是本发明第1和第2实施方式涉及的半导体发光元件的表面电极的平面图案构成图。图3是本发明第1和第2实施方式涉及的半导体发光元件的透明绝缘膜的平面图案构成图。图4是本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的基本的说明 图，(a)4分割LED的透明绝缘膜的平面图案构成例，(b)4分割LED的 表面电极的平面图案构成例，(c)说明4分割LED的表面电极和透明绝缘膜的平面图案的上下的配置关系的图，(d)4分割LED的示意的电路构 成图，(e)外延生长层14以及由在外延生长层14上配置的透明绝缘膜12 和电流控制电极18构成的电流控制层的示意的俯视图，(f)由粘合技术对 在上下面上形成了金属层的半导体基板10和图4 (e)的构造进行层叠化 的构造的示意的俯视图，(g)形成了表面电极16的平面图案构造的示意 的俯视图。
图5是本发明第1实施方式涉及的半导体发光元件中，(a)较大的 LED， (b) 4分割LED的示意的构成图。
图6是本发明第1实施方式涉及的半导体发光元件中，对将间距 (pitch)大小作为参数的光束Ow(lm)和正向电流IKmA)的关系进行表示
的特性图。
图7是本发明第1和第2实施方式涉及的半导体发光元件的表面电极 的另外的平面图案构成图。
图8是本发明第1和第2实施方式涉及的半导体发光元件的表面电极 的另外的平面图案构成图。
图9是本发明第1实施方式涉及的半导体发光元件的制造方法的说明 图，(a)在外延生长层14上形成由透明绝缘膜12和电流控制电极18构 成的电流控制层(12、 18)，进而形成第3金属层的工序图，(b)在电流 控制层(12、 18)上形成了第3金属层的构造的示意的俯视图，(c)在上 下面上形成了第1金属层21、第2金属层22的半导体基板10的示意的俯 视图，(d)通过热压接粘合了第3金属层20和第1金属层21的构造的示 意的俯视图，(e)在外延生长层14上形成表面电极16的图案的工序图， (f)完成了构造的示意的俯视图。
图10是本发明第2实施方式涉及的半导体发光元件的制造方法的说 明图，(a)在外延生长层14上形成由透明绝缘膜12和电流控制电极18 构成的电流控制层(12、 18)，进而形成第3金属层20的工序图，(b)在 电流控制层(12、 18)上形成了第3金属层20的构造的示意的俯视图，(c) 在外延生长层14上形成表面电极16的图案的工序图，(d)完成了构造的 示意的俯视图。
符号的说明io...半导体基板12...透明绝缘膜14...外延生长层16...表面电极18...电流控制电极20、 21、 22...金属层(Au层)24...中心电极25、 32...周边电极26...耦合电极28...开口部
具体实施例方式
下面，参照
本发明的实施方式。以下的附图的记述中，在相 同或类似的部分附加相同或类似的符号。但是，附图为示意图，应该注意 和实际的产品不同的地方。并且，附图相互之间当然也包含有相互的大小 关系或比率不同的部分。
并且，以下表示的实施方式，对用于具体化该发明的技术思想的装置 或方法进行举例说明，该发明的技术思想没有将各构成部件的配置等特别 规定为下述的内容。该发明的技术思想在专利请求的范围中能够增加各种 变更。 (基本元件构造)
图1表示本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的基本的示意 剖面构造图。如图1所示，本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的基本的 示意剖面构造具有半导体基板10、在半导体基板10的第1表面上配置的金属层22、在半导体基板10的第2表面上配置的透明绝缘膜12、在透 明绝缘膜12上配置的外延生长层14、以及在外延生长层14上配置的表面 电极16。如下所述，在透明绝缘膜12上图案化并形成多个电流控制电极 18(图4),电连接半导体基板IO和外延生长层14。如下所述，半导体基板10和外延生长层14，例如采用晶片接合技术 (粘贴技术)形成。图2表示表面电极16的平面图案构成例。如图2所示，外延生长层14，例如具有矩形的平面图案，表面电极 16具有在矩形的平面图案上的中心部配置的中心电极24、与中心电极 24连接且从中心电极24向矩形的对角线方向延伸的耦合电极26、以及与 耦合电极26连接并且在矩形的四角上配置的周边电极25。周边电极25具有开口部28。图2的例中，开口部28为矩形。图3表示透明绝缘膜12的示意的平面图案构成例。如图3所示，在透明绝缘膜12上在图案化后的孔部分形成电流控制 电极18。电流控制电极18的分布，按照外延生长层14的矩形图案的周边 部分中密度变高、中央部分中密度变低的方式来配置。即，图3表示的透 明绝缘膜12的图案例中，配置有电流控制电极18的图案，以使电流在中 心部不流动。形成透明绝缘膜12后，进行用于取得电阻接触(ohmic contact)的电 流控制电极18用的图案化时，成为可以控制LED的导通电流的图案配置。 此外，在形成表面电极16时，配合透明绝缘膜12的图案来形成。通过与图2中表示的表面电极16的平面图案例相结合，从外延生长 层14的矩形的平面图案上的中心部开始向在四角配置的周边电极25方向 导通LED电流就变得容易。图4是本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的基本的说明 图，图4 (a)为4分割LED的透明绝缘膜的平面图案构成例，图4 (b) 为4分割LED的表面电极的平面图案构成例，图4 (c)为说明4分割LED 的表面电极和透明绝缘膜的平面图案的上下的配置关系的图，图4 (d)为 4分割LED的示意的电路构成图，图4 (e)为外延生长层14以及由在外 延生长层14上配置的透明绝缘膜12和电流控制电极18构成的电流控制 层的示意的俯视图，图4 (f)为由粘合技术对在上下面上形成了金属层的 半导体基板10和图4 (e)的构造进行层叠化后的构造的示意的俯视图， 图4 (g)表示形成了表面电极16的平面图案构造的示意的俯视图。如图4 (a)所示，本发明的第l实施方式涉及的半导体发光元件中，采用由透明绝缘膜12和电流控制电极18构成的电流控制层的图案。使用 图4 (b)中表示的表面电极16的图案，如图4 (c)所示，在元件内部假 想地分割1个LED，能够与排列4个LED而发光的状态同样地来配置。
作为芯片分割的一例，例如，如图4 (a)所示，电流控制层(12， 18) 中，增加中心部的电阻，使用将电流路径分割为4个的图案。
如图4 (b)所示，表面电极16的图案中，采用在4路径中电流流动 的图案。
作为结果，如图4 (c)和图4 (d)所示，构成与假想地并联连接被4 分割的4个LED的状态相同的LED。 (形成方法)
(a) 首先，如图4 (e)所示，准备外延生长层14，在外延生长层14 上形成由透明绝缘膜12和电流控制电极18构成的电流控制层(12、 18)。 透明绝缘膜12，例如由氧化硅膜构成。电流控制电极18，例如由金属构 成。
(b) 接着，如图4 (f)所示，准备在上下面上形成了金属层20、 22 的半导体基板10，通过粘合技术与图4 (e)的构造粘合并层叠化。金属 层20、 22，例如由金属构成。即，采用粘贴技术，在半导体基板10和外 延生长层14之间嵌入由透明绝缘膜12和电流控制电极18构成的电流控 制层(12、 18)。粘合中使用的金属层20作为第1实施方式涉及的半导体 发光元件的金(Au)反射镜(mirror)层来发挥作用。
(c) 接着，如图4 (g)所示，在外延生长层14上形成表面电极16 的平面图案构造。表面电极16的平面图案与由透明绝缘膜12和电流控制 电极18构成的电流控制层(12、 18)的平面图案相配合而形成。
作为结果，通过使用电流控制层(12、 18)的平面图案能够控制电流 的流动，得到4处的开口部28发光的半导体发光元件。 (芯片大小和电流密度的最佳化)
图5表示本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件中，较大的 LED (图5 (a))和4分割LED (图5 (b))的示意的构成图。更进一步 地，图6表示本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件中，将间距大 小作为参数的光束Ow( 1 m)和正向电流If(hiA)之间的关系。一般地，LED的发光效率"i采用下式表示。
r)i = Bi:n(p0 + n0 + T;nJ/qd) …(l)
这里，B表示发光复合常数，、表示电子的寿命(lifetime), p。表示 空穴的杂质密度，no表示电子的杂质密度，J表示电流密度，q表示元电 荷(elementary charge)量，d表示活性层的厚度。
一般地，LED即使增大电流密度，发光效率也不能无限地变大。
例如，如图6所示，即使增加正向电流密度lF(mA)，光束(Dw(lm)也 不能无限地变大。如果将间距大小作为参数，则如图6所示，可知光束 Ow(lm)的值具有峰值，且存在适当的正向电流lF(mA)的值。
具有这样的峰值的理由为，如图6所示，即使增加正向电流lF(mA), 温度也上升，如果温度上升则发光复合减少的缘故。
这里，需要使发光效率相对于芯片大小成为最佳的电流密度。
采用分割LED (图5 (b))的构成，并且将微小LED的电流密度最 佳化以使得各个分别分割的微小LED的发光效率为最佳，由此，即使作 为整体导通相同电流，与较大的LED (图5 (a))相比较，也能够完成高 亮度化。另外，分割LED显然不限定为4分割。
由于排列多个LED，用于引线键合的焊盘(pad)必须为多个，布线 变得复杂，对于所伴随的安装上的困难度，本发明的第1实施方式涉及的 半导体发光元件中，通过利用电流控制层(12、 18)，也能够解除安装上 的困难度。
(元件构造)
图7表示本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的表面电极的 另外的平面图案构成图。并且，图8进一步表示本发明的第1实施方式涉 及的半导体发光元件的表面电极的另外的平面图案构成图。
图9 (f)表示本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的示意的 俯视图。
本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件，如图9 (f)所示，由
半导体基板构造和发光二极管构造构成，上述半导体基板构造具有半导
体基板10、在半导体基板10的第1表面上配置的金属层21、以及在半导 体基板10的第2表面上配置的金属层22，上述发光二极管构造在半导体基板构造上配置，且具有金属层20、在金属层20上配置且由透明绝缘膜12和电流控制电极18构成的电流控制层(12、 18)、在电流控制层(12、 18)上配置的外延生长层14、以及在外延生长层14上配置的表面电极16。本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件，其特征在于，采用金 属层21和金属层20，粘贴半导体基板构造和发光二极管构造。并且，如图2、图7以及图8所示，外延生长层14具有矩形的平面图 案，表面电极16具有在矩形的平面图案上的中心部配置的中心电极24、 与中心电极24连接且从中心电极24开始向矩形的对角线方向延伸的耦合 电极26、以及与耦合电极26连接并且在矩形的四角上配置的周边电极25。此外，如图2和图7所示，周边电极也可以具有开口部28。此外，如图2所示，开口部28也可以为矩形。此外，如图7所示，开口部28也可以为正圆、实质上为圆形、椭圆、长圆等。此外，如图8所示，周边电极32也可以具有与耦合电极26正交的部 分。此外，周边电极32也可以多个配置。并且，被多个配置的情况下， 周边电极32的长度也可以互相不同。进而，虽然这里未图示，但是周边电极32也可以配置为不规则碎片 图形的构造。第1实施方式涉及的半导体发光元件，通过热压接粘贴第1金属层21 和第3金属层20，由此能够粘贴半导体基板构造和发光二极管构造。粘贴的温度条件为，例如大约25(TC 70(TC，最好是30(TC 40(TC， 热压接的压力为，例如大约10MPa 20MPa程度。并且，第1实施方式涉及的半导体发光元件中，半导体基板也可以由 GaAs形成。并且，第1实施方式涉及的半导体发光元件中，金属层20、 21、 22、 电流控制电极18、以及表面电极16都可以由金层构成。并且，第1实施方式涉及的半导体发光元件中，透明绝缘膜12也可 以由氧化硅膜、氮化硅膜、SiON膜、SiOxNy膜、或者其多层膜的任一种 来构成。(制造方法)图9是本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的制造方法的说 明图。
如图9所示，本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的制造方
法具有准备半导体基板10的工序、在半导体基板10的第1表面上形成
第1金属层21的工序、在半导体基板10的第2表面上形成第2金属层22 的工序、准备外延生长层14的工序、在外延生长层14上形成透明绝缘膜 12的工序、对透明绝缘膜12图案化并形成与外延生长层14连接的多个电 流控制电极18的工序、在由透明绝缘膜12和多个电流控制电极18构成 的电流控制层(12、 18)上形成第3金属层20的工序、以及通过热压接 粘贴第1金属层21和第3金属层20的工序。 以下说明制造工序。
(a) 首先，如图9 (a)所示，在外延生长层14上形成由透明绝缘膜 12和电流控制电极18构成的电流控制层(12、 18)。
(b) 接着，如图9 (b)所示，在电流控制层(12、 18)上形成金属 层20。金属层20，例如能够通过金蒸镀(gold evaporation)来形成。
(c) 接着，如图9 (c)所示，在半导体基板10的上下面上分别形成 第1金属层21、第2金属层22。第1金属层21和第2金属层22，例如也
能够通过金蒸镀来形成。
(d) 接着，如图9 (d)所示，通过热压接粘贴第3金属层20和第1 金属层21，由此，粘贴半导体基板构造和发光二极管构造。粘贴的温度条 件为，例如大约250。C 70(rC，最好是300。C 40(TC，热压接的压力为， 例如大约10MPa 20MPa程度。
(e) 接着，如图9 (e)所示，在外延生长层14上形成表面电极16 的图案。表面电极16，例如也能够通过金蒸镀来形成。
(f) 最后，如图9 (f)所示，得到完成后构造的半导体发光元件。 作为结果，通过使用电流控制层(12、 18)的平面图案能够控制电流的流 动，并得到4处的开口部28发光的半导体发光元件。
本发明的第1实施方式涉及的半导体发光元件的制造方法中，使得由 透明绝缘膜12和多个电流控制电极18构成的电流控制层(12、 18)介于 外延生长层14和半导体基板10之间。这样的电流控制层(12、 18)不能采用沿外延生长层14上的外延生长形成。因此，本发明的第1实施方式 涉及的半导体发光元件的制造方法中，使用粘贴技术。这样的电流控制层(12、 18)的特征在于，使得氧化硅膜等的高电阻 的材料介于外延生长层14和半导体基板IO之间，由此能够使得表面电极 16的正下特别是中央电极24的正下难以流过电流。根据本发明的第l实施方式，能够提供可以控制电流密度，电流密度 能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。根据本发明的第l实施方式，采用晶片接合技术，能够提供可以控制 电流密度，电流密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其 制造方法。[第2实施方式] (元件构造)图10 (d)表示本发明的第2实施方式涉及的半导体发光元件的示意 的俯视图。如图10 (d)所示，本发明的第2实施方式涉及的半导体发光元件具 有外延生长层14、在外延生长层14的第1表面上配置的表面电极16、 在外延生长层14的第2表面上配置的透明绝缘膜12、对透明绝缘膜12 进行图案化而在第2表面上配置的电流控制电极18、以及在由透明绝缘膜 12和电流控制电极18构成的电流控制层(12、 18)上配置的金属层20。此外，如图2、图7以及图8所示，外延生长层14具有矩形的平面图 案，表面电极16具有在矩形的平面图案上的中心部配置的中心电极24、 与中心电极24连接且从中心电极24开始向矩形的对角线方向延伸的耦合 电极26、以及与耦合电极26连接并且在矩形的平面图案的四角上配置的 周边电极22、 32。此外，如图2和图7所示，周边电极22具有开口部28。如图2所示，开口部28也可以为矩形。此外，如图7所示，开口部28也可以为正圆、实质上为圆形、或者 还可以为椭圆、长圆等。此外，如图8所示，周边电极32也可以具有与耦合电极26正交的部 分。并且，周边电极32也可以被多个配置。并且，被多个配置的情况下，周边电极32的长度也可以互相不同。
进而，虽然这里未图示，但是周边电极32也可以配置为不规则碎片
图形的构造。
此外，本发明的第2实施方式涉及的半导体发光元件中，半导体外延 生长层也可以由GaAs层形成。
此外，表面电极16、电流控制电极18、以及金属层20都可以由金层 形成。
此外，本发明的第2实施方式涉及的半导体发光元件中，透明绝缘膜 12也可以由氧化硅膜、氮化硅膜、SiON膜、SiOxNy膜、或者其多层膜的 任一种来形成。 (制造方法)
图10是本发明的第2实施方式涉及的半导体发光元件的制造方法的 说明图。
如图10所示，本发明的第2实施方式涉及的半导体发光元件的制造 方法具有准备外延生长层14的工序、在上述外延生长层的第1表面上 形成透明绝缘膜12的工序、对透明绝缘膜12图案化并在外延生长层14 的第1表面上形成电流控制电极18的工序、以及在外延生长层14的第2 表面上形成表面电极16的工序。
以下说明制造工序。
(a) 首先，如图10 (a)所示，在外延生长层14上形成由透明绝缘 膜12和电流控制电极18构成的电流控制层(12、 18)。
(b) 接着，如图10 (b)所示，在电流控制层(12、 18)上形成金属 层20。
(c) 接着，如图IO (c)所示，在外延生长层14上形成表面电极16
的图案。
(d) 最后，如图10 (d)所示，得到完成后构造的半导体发光元件。 根据本发明的第2实施方式，能够提供可以控制电流密度，电流密度
能够最佳化、且可以高亮度化的半导体元件及其制造方法。 [其他的实施方式]
如上所述，本发明虽然通过第1乃至第2实施方式来记载，但是形成该公开的一部分的论述和附图不应该理解为限定该发明。根据该公开内 容，本领域技术人员可以明确各种代替实施方式、实施例以及运用技术。 本发明的第1乃至第2实施方式涉及的半导体发光元件及其制造方法中，虽然主要以GaAs基板作为半导体基板为例来说明，但是也可以充分 地利用Si、 Ge、 SiGe、 SiC、 GaN基板、或者SiC上的GaN外延基板等。作为本发明的第1乃至第2实施方式涉及的半导体发光元件，虽然主 要以LED为例进行了说明，但是也可以构成激光二极管(LD: Laser Diode)，且该情况下，也可以构成面发光激光器(VCSEL: Vertical Cavity Surface Emitting Laser Diode)、分散回馈型(DFB: Distributed Feedback) LD、分布布拉格反射型(DBR) LD等。并且，本发明的第1乃至第2实施方式涉及的半导体发光元件及其制 造方法中，虽然说明了利用GaAs系列的外延生长层的例子，但是，例如， 也能够应用AlInGaP系列的材料。这样，本发明当然包含这里没有记载的各种实施方式等。因此，本发 明的技术范围根据上述说明只通过妥当的特许请求的范围涉及的发明特 定事项来规定。本发明的实施方式涉及的半导体发光元件及其制造方法，可以普遍利 用于具有GaAs基板、Si基板等的不透明基板的LED元件、LD元件等半导体发光元件。
权利要求
1.一种半导体发光元件，其特征在于，由半导体基板构造和发光二极管构造构成，上述半导体基板构造具有半导体基板；在上述半导体基板的第1表面上配置的第1金属层；以及在上述半导体基板的第2表面上配置的第2金属层，上述发光二极管构造配置在上述半导体基板构造上，具有第3金属层；配置在上述第3金属层上且由透明绝缘膜和电流控制电极构成的电流控制层；在上述电流控制层上配置的外延生长层；以及在上述外延生长层上配置的表面电极，使用上述第1金属层和上述第3金属层，来粘贴上述半导体基板构造和上述发光二极管构造。
2. 根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述外延生长层具有矩形的平面图案， 上述表面电极具有在上述矩形的平面图案上的中心部配置的中心电极； 与上述中心电极连接且从上述中心电极向上述矩形的对角线方向延 伸的耦合电极；以及与上述耦合电极连接并且在上述矩形的四角配置的周边电极。
3. 根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述周边电极具有开口部。
4. 根据权利要求3所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述开口部为矩形。
5. 根据权利要求3所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述开口部实质上为圆形。
6. 根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述周边电极具有与上述耦合电极正交的部分。
7. 根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于， 通过热压接粘贴上述第1金属层和上述第3金属层，由此粘贴上述半导体基板构造和上述发光二极管构造。
8. 根据权利要求1 7中任一项所述的半导体发光元件，其特征在于，上述半导体基板由GaAs形成。
9. 根据权利要求1 8中任一项所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述外延生长层由GaAs层形成。
10. 根据权利要求1 9中任一项所述的半导体发光元件，其特征在于，上述第l金属层、上述第2金属层、上述第3金属层、上述表面电极 以及上述电流控制电极都由金层形成。
11. 根据权利要求1 10中任一项所述的半导体发光元件，其特征在于，上述透明绝缘膜由氧化硅膜、氮化硅膜、SiON膜、SiOxNy膜、或者 这些多层膜的任一种来形成。
12. —种半导体发光元件，其特征在于，具有 外延生长层；在上述外延生长层的第1表面上配置的表面电极； 在上述外延生长层的第2表面上配置的透明绝缘膜； 对上述透明绝缘膜图案化并在上述第2表面上配置的电流控制电极；以及在上述透明绝缘膜和上述电流控制电极上配置的金属层。
13. 根据权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述外延生长层具有矩形的平面图案， 上述表面电极具有在上述矩形的平面图案上的中心部配置的中心电极； 与上述中心电极连接且从上述中心电极向上述矩形的对角线方向延 伸的耦合电极；以及与上述耦合电极连接且在上述矩形的四角上配置的周边电极。
14. 根据权利要求13所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述周边电极具有开口部。
15. 根据权利要求13所述的半导体发光元件，其特征在于， 上述周边电极具有与上述耦合电极正交的部分。
16. 根据权利要求14所述的半导体发光元件，其特征在于，上述开口部为矩形。
17. 根据权利要求14所述的半导体发光元件，其特征在于，上述开口部实质上为圆形。
18. 根据权利要求12 17中任一项所述的半导体发光元件，其特征 在于，上述外延生长层由GaAs层形成。
19. 根据权利要求12 18中任一项所述的半导体发光元件，其特征 在于，上述表面电极、上述金属层以及上述电流控制电极都由金属形成。
20. 根据权利要求12 19中任一项所述的半导体发光元件，其特征 在于，上述透明绝缘膜由氧化硅膜、氮化硅膜、SiON膜、SiOxNy膜、或者 这些多层膜的任一种来形成。
21. —种半导体发光元件的制造方法，其特征在于，具有 准备半导体基板的工序；在上述半导体基板的第1表面上形成第1金属层的工序； 在上述半导体基板的第2表面上形成第2金属层的工序； 准备外延生长层的工序；在上述外延生长层上形成透明绝缘膜的工序；对上述透明绝缘膜图案化并形成与上述外延生长层连接的多个电流 控制电极的工序；在由上述透明绝缘膜和上述多个电流控制电极构成的电流控制层上 形成第3金属层的工序；以及通过热压接粘贴上述第1金属层和上述第3金属层的工序。
22. —种半导体发光元件的制造方法，其特征在于，具有 准备外延生长层的工序；在上述外延生长层的第1表面上形成透明绝缘膜的工序； 对上述透明绝缘膜图案化并在上述第1表面上形成电流控制电极的工序；在由上述透明绝缘膜和上述电流控制电极构成的电流控制层上形成第1金属层的工序；以及在上述外延生长层的第2表面上形成第2金属层的工序。
23. 根据权利要求21或22所述的半导体发光元件的制造方法，其特 征在于，上述外延生长层由GaAs层形成。
24. 根据权利要求21 23中任一项所述的半导体发光元件的制造方 法，其特征在于，上述透明绝缘膜由氧化硅膜、氮化硅膜、SiON膜、SiOxNy膜、或者这些多层膜的任一种来形成。
全文摘要
本发明提供一种可以控制电流、电流密度能够最佳化、且可以高亮度化的半导体发光元件及其制造方法。该半导体发光元件的特征在于，由半导体基板构造和发光二极管构造构成，其中，半导体基板构造具有半导体基板(10)、在半导体基板(10)的第1表面上配置的第1金属层(21)、以及在半导体基板的第2表面上配置的第2金属层(22)，发光二极管构造配置在半导体基板构造上，且具有第3金属层(20)、在第3金属层(20)上配置且由透明绝缘膜(12)和电流控制电极(18)构成的电流控制层(12、18)、以及在电流控制层(12、18)上配置的外延生长层(14)，并且，使用第1金属层(21)和第3金属层(20)，来粘贴半导体基板构造和发光二极管构造。
文档编号H01L33/38GK101409322SQ20081016928
公开日2009年4月15日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月11日
发明者千田和彦, 高尾将和 申请人:罗姆股份有限公司