發(fā)光二極管、發(fā)光二極管的制造方法、發(fā)光二極管燈和照明裝置制造方法
發(fā)光二極管、發(fā)光二極管的制造方法、發(fā)光二極管燈和照明裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種減少了光吸收的發(fā)光二極管、其制造方法、燈和照明裝置。一種發(fā)光二極管（100），具備：設置在基板（1）上的含有發(fā)光層（24）的化合物半導體層（10）；被設置在基板（1）與化合物半導體層（10）之間的歐姆接觸電極（7）；被設置在化合物半導體層（10）的基板（1）相反側的歐姆電極（11）；包含以覆蓋歐姆電極（11）的表面的方式設置的分支部（12b）和與分支部（12b）連結的焊盤部（12a）的表面電極（12）；和被設置在發(fā)光層（24）之中的、在與焊盤部（12a）俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層（24a）和在除了與焊盤部（12a）俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層（24）之間，阻礙向焊盤下發(fā)光層（24a）供給的電流的電流隔斷部（13）。
【專利說明】發(fā)光二極管、發(fā)光二極管的制造方法、發(fā)光二極管燈和照明裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管、發(fā)光二極管的制造方法、發(fā)光二極管燈以及照明裝置，尤其是涉及具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管及其制造方法、具備該發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈以及照明裝置。
[0002]本申請基于在2011年10月25日在日本申請的專利申請2011-234005號要求優(yōu)先權，在此援引其內容。
【背景技術】
[0003]以往，作為發(fā)出紅色、紅外線的光的發(fā)光二極管(英文簡稱為LED)，例如已知具備由砷化鋁鎵(組成式AlxGai_xAs，O≤X≤I)形成的發(fā)光層、由砷化銦鎵(組成式InxGagAs,O < X < I)形成的發(fā)光層的發(fā)光二極管。另外，作為發(fā)出紅色、橙色、黃色或黃綠色的可見光的發(fā)光二極管，例如已知具備由磷化鋁鎵銦(組成式(AlxGag )yΙηι_yΡ，O≤X≤1，0<Υ≤I)形成的發(fā)光層的發(fā)光二極管。
[0004]另外，在具備這樣的發(fā)光層的發(fā)光二極管中，有在與基板相反側的表面設置有由焊盤(接合襯墊)和與焊盤連結的線狀部構成的表面電極的發(fā)光二極管。
[0005]例如，在專利文獻I中記載了如下的半導體發(fā)光裝置:貫通活性層及其上側層而形成孔部，在該孔部內的除去了活性層及其上側層的部分上隔著絕緣膜設置線接合部，將線接合部連接在線狀電極上。
[0006]在先技術文獻
[0007]專利文獻1:日本專利第4058937號公報
【發(fā)明內容】
[0008]對于以往的發(fā)光二極管而言，要求使光取出效率更進一步地提高。特別是在通過大電流驅動進行高輝度發(fā)光的發(fā)光二極管中，使光取出效率提高的要求日益高漲。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能得到優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管及其制造方法、具備該發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈以及照明裝置。
[0010]為了達到上述的目的，本發(fā)明人著眼于與基板相反側的表面上的光的吸收而反復進行專心研究。其結果發(fā)現了以下情況，并提出了本發(fā)明:通過阻礙向配置在與作為表面電極的一部分的焊盤俯視重疊的區(qū)域的發(fā)光層供給的電流，減弱焊盤的正下方的發(fā)光強度，由此減少被焊盤吸收的光即可。即，本發(fā)明采用了以下的構成。
[0011]( I) 一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備:化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層；歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間；歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側；表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部；以及電流隔斷部，其被設置在所述發(fā)光層之中的、在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層、和在除了與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層之間，阻礙向所述焊盤下發(fā)光層供給的電流。
[0012](2)根據(I)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部被配置成為俯視為環(huán)狀，使得包圍所述焊盤下發(fā)光層。
[0013](3)根據(I)或(2)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部由空間構成。
[0014]另外，為了達到上述目的，本發(fā)明人著眼于與基板相反側的表面上的光的吸收而反復進行專心研究。其結果發(fā)現了以下情況，并提出了本發(fā)明:通過僅在與作為表面電極的一部分的焊盤俯視不重疊的區(qū)域形成發(fā)光層，使得在焊盤的正下方不發(fā)光，由此減少被焊盤吸收的光即可。即，本發(fā)明采用了以下的構成。
[0015](4) 一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備:化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層；歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間；歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側；以及表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部，所述發(fā)光層僅形成在與所述焊盤部俯視不重疊的區(qū)域。
[0016](5)根據(4)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層被配置成包圍配置在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域的電流隔斷部。
[0017](6)根據(I)、(2)、(4)、(5)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部是填埋絕緣材料而成的。
[0018](7)根據(I)、(2)、(4)、(5)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部包含反射層和配置在所述反射層與所述化合物半導體層之間的透明絕緣材料層。
[0019](8)根據(I)?(7)的任一項所述的發(fā)光二極管，所述基板是Ge基板、GaP基板、GaAs基板或金屬基板中的任一種。
[0020](9)根據(I)?(8)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤部俯視為圓形形狀。
[0021](10)根據(I)?(9)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層包含AlGaAs> InGaAs 或 AlGaInP 的任一種。
[0022]( 11)根據(I)?(10 )的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述歐姆接觸電極形成在與所述焊盤部俯視不重疊的區(qū)域。
[0023](12) 一種發(fā)光二極管燈，其特征在于，具備(I)?(11)的任一項所述的發(fā)光二極管。
[0024](13) 一種照明裝置，其裝載有多個(I)?(11)的任一項所述的發(fā)光二極管。
[0025](14) 一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備:在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序；通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的周圍設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序；在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序；在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序；在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的所述焊盤部，來形成表面電極的工序。[0026](15)根據(14)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
[0027](16)根據(15)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
[0028](17)根據(14)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
[0029](18)根據(17)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序，所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
[0030](19) 一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備:在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序；通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的正下方設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序；在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序；在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序；在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成所述歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的焊盤部，來形成表面電極的工序。
[0031](20)根據(19)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
[0032](21)根據(20)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
[0033](22)根據(19)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
[0034](23)根據(22)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序，所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
[0035](24)根據(19)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料依次填埋金屬材料和絕緣材料，來形成所述電流隔斷部。[0036]再有，在本發(fā)明中，在“基板”與“歐姆電極”之間，除了“接合層”、“反射層”之外，還能夠適當增加公知的功能層，在其他的層間也能夠適當增加公知的功能層。
[0037]根據本發(fā)明的發(fā)光二極管，能夠使焊盤的正下方的發(fā)光強度減弱、或使得焊盤的正下方不發(fā)光，因此能夠減少發(fā)光層中發(fā)出的光之中的被焊盤吸收的光量。因而，本發(fā)明的發(fā)光二極管能很合適地用于光取出效率優(yōu)異、特別是通過大電流驅動而使其高輝度發(fā)光的發(fā)光二極管。
[0038]在本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法中，組合能以高精度控制平面形狀的干式蝕刻法、和通過使用蝕刻停止層以高精度控制深度尺寸的濕式蝕刻法，設置由規(guī)定形狀的凹部形成的電流隔斷部，由此能得到流向表面電極的焊盤部的正下方的電流被斷路的光取出效率優(yōu)異的發(fā)光二極管。
[0039]更詳細來說，干式蝕刻法是難以以高精度形成所希望的深度的凹部的蝕刻方法。因而，當僅用干式蝕刻法設置凹部時，有可能凹部的深度方向的尺寸精度變得不充分，凹部的深度變得過深。
[0040]另外，在濕式蝕刻法中，難以以高精度形成側面的垂直的凹部。因而，當僅用濕式蝕刻法設置凹部時，有可能為了形成所希望的深度的凹部而不得不將化合物半導體層除去必要以上。
[0041]相對于此，在本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法中，采用干式蝕刻法以高精度在垂直方向蝕刻俯視必需的范圍，然后，采用使用蝕刻停止層的濕式蝕刻法蝕刻至到達蝕刻停止層為止，由此能以高精度形成規(guī)定的平面形狀和深度的凹部。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的一例的截面示意圖。
[0043]圖2A是表示圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極和電流隔斷部的平面示意圖。
[0044]圖2B是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆電極的平面示意圖。
[0045]圖2C是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆接觸電極的平面示意圖。
[0046]圖2D是重疊描繪圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極、電流隔斷部、歐姆電極、歐姆接觸電極的平面示意圖。
[0047]圖3是表示在本發(fā)明的發(fā)光二極管中作為基板使用Ge基板的例子的截面示意圖。
[0048]圖4是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的另一例的截面示意圖。
[0049]圖5 (a)?圖5 (C)是用于說明金屬基板的制造工序的金屬基板的一部分的截面示意圖。
[0050]圖6是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0051]圖7A是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0052]圖7B是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0053]圖8是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。[0054]圖9是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0055]圖10是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0056]圖11是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0057]圖12是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的又一例的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0058]以下，使用【專利附圖】
【附圖說明】應用了本發(fā)明的實施方式的發(fā)光二極管及其制造方法、發(fā)光二極管燈以及照明裝置。再有，在以下的說明中使用的附圖有時為了容易理解特征而為方便起見放大示出成為特征的部分，各構成要素的尺寸比率等未必與實際相同。另外，在以下的說明中所例示的材料、尺寸等是一例，本發(fā)明并不限于這些，在不變更其主旨的范圍內能夠適當地變更來實施。
[0059]“第I實施方式”
[0060]〔發(fā)光二極管〕
[0061]圖1是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的一例的截面示意圖。圖2A是表示圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極和電流隔斷部的平面示意圖。圖1是與圖2A所示的A-A’線對應的截面圖。
[0062]本實施方式的發(fā)光二極管100,具備金屬基板I (基板)、含有發(fā)光層24的化合物半導體層10、歐姆接觸電極7、歐姆電極11、表面電極12、和電流隔斷部13。在圖1所示的發(fā)光二極管100中，在金屬基板I與化合物半導體層10之間，從金屬基板I側起依次設置有接合層4、阻擋層5、和反射層6。另外，圖1所示的歐姆接觸電極7是由俯視多個點狀的導電性構件構成的電極，在各歐姆接觸電極7間被填充有透光膜8。
[0063]圖1所示的發(fā)光二極管，是作為基板使用了金屬基板的例子，但在本發(fā)明中作為基板不限于金屬基板，能夠使用由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板。本發(fā)明的發(fā)光二極管，通過在生長用基板上形成含有發(fā)光層的化合物半導體層后，重新貼(接合)于別的基板(接合基板)而除去生長用基板來進行制造，但在該基板(接合基板)的熱膨脹系數與生長用基板大不相同的情況下，接合前所形成的電流隔斷部與接合后所形成的焊盤部之間的位置偏移變大，因此優(yōu)選基板為由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板。
[0064]為了接合前所形成的電流隔斷部與接合后所形成的焊盤部之間的位置偏移處于不損害本發(fā)明的效果的范圍內，生長用基板與接合基板的熱膨脹系數的差異優(yōu)選為±1.5ppm/K。具體來說，在作為生長用基板采用通常所使用的基板(例如GaAs基板(熱膨脹系數為6.0ppm/K)的情況下,作為接合基板,能使用Ge基板(熱膨脹系數為5.5ppm/K)、GaP基板(熱膨脹系數為5.3ppm/K)、GaAs基板、調整了熱膨脹系數的金屬基板(后述)等。以下，對作為接合基板使用了金屬基板的例子進行詳述。
[0065]〈金屬基板〉
[0066]本實施方式的發(fā)光二極管100,作為基板,具備包含多層(在本實施方式中為3層)的金屬層la、lb、lb和覆蓋其上面Iba及下面Ibb的對蝕刻劑具有耐受性的金屬保護膜2的金屬基板I。優(yōu)選金屬基板I的側面用金屬保護膜2覆蓋。金屬保護膜2對蝕刻劑具有耐受性，因此在使用除去含有發(fā)光層24的化合物半導體層10的生長用基板的蝕刻劑進行蝕刻時，能夠抑制金屬基板的腐蝕。
[0067]再有，也能夠使用未用金屬保護膜2覆蓋的金屬基板。
[0068]金屬基板I的厚度優(yōu)選為50 μ m以上150 μ m以下。在金屬基板I的厚度比150 μ m厚的情況下，發(fā)光二極管100的制造成本上升，因而不優(yōu)選。另外，在金屬基板I的厚度比50 μ m薄的情況下，金屬基板I的操作時容易產生裂紋、碎片、翹曲等，產生使制造成品率下降之恐。
[0069](金屬層)
[0070]金屬基板I的多層金屬層，優(yōu)選為第I金屬層和第2金屬層交替地層疊而成的層。金屬基板I中的第I金屬層和第2金屬層的層數，優(yōu)選將第I金屬層和第2金屬層合計設為3?9層，更優(yōu)選設為3?5層。在將第I金屬層和第2金屬層的層數合計設為2層的情況下，厚度方向的熱膨脹變得不均衡，發(fā)生金屬基板I的翹曲。相反地，在第I金屬層和第2金屬層的層數合計多于9層的情況下，產生使第I金屬層和第2金屬層的層厚分別變薄的需要。難以使由第I金屬層或第2金屬層構成的單層基板的層厚變薄來制作，產生使各層的層厚不均勻從而使發(fā)光二極管100的特性波動之恐。進而，由于難以進行單層基板的制造，所以也產生使發(fā)光二極管100的制造成本上升之恐。
[0071]另外，更優(yōu)選金屬基板I中的第I金屬層和第2金屬層的層數合計為奇數。在第I金屬層和第2金屬層的層數合計為奇數的情況下，優(yōu)選最外層的金屬層為由相同金屬材料形成的層。在這種情況下，例如從外側蝕刻金屬基板I的相當于切割預定線的部分時等，能夠使用相同的蝕刻劑采用濕式蝕刻來除去表背的最外層的金屬層，因而是優(yōu)選的。
[0072]〈第I金屬層>
[0073]第I金屬層在金屬層的數量為奇數的情況下被配置在最外層(在圖1所示的金屬基板I中，本實施方式中用標記Ib來表示)。第I金屬層在作為第2金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10小的材料的情況下，優(yōu)選由至少熱膨脹系數比化合物半導體層10大的材料形成。通過設為該構成，成為作為金屬基板I整體的熱膨脹系數接近于化合物半導體層10的熱膨脹系數的基板，因此能夠抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的翹曲、開裂，能夠使發(fā)光二極管100的制造成品率提高。因此，在作為第2金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10大的材料的情況下，優(yōu)選第I金屬層由至少熱膨脹系數比化合物半導體層10小的材料形成。
[0074]作為第I金屬層，優(yōu)選使用例如銀(熱膨脹系數=18.9ppm/K)、銅(熱膨脹系數=16.5ppm/K)、金(熱膨脹系數=14.2ppm/K)、招(熱膨脹系數=23.lppm/K)、鎳(熱膨脹系數=13.4ppm/K)以及它們的合金等。在第I金屬層是由鋁、銅、銀、金、鎳或它們的合金形成的層的情況下，散熱性優(yōu)異，能更進一步抑制接合時的基板的開裂，能施加高電壓而以高輝度使其發(fā)光。
[0075]第I金屬層的層厚優(yōu)選為5 μ m以上50 μ m以下,更優(yōu)選為5 μ m以上20 μ m以下。
[0076]再有，第I金屬層的層厚與第2金屬層的層厚也可以不同。進而，在金屬基板I的第I金屬層和/或第2金屬層為多層的情況下，各層的層厚也可以分別不同。[0077]第I金屬層的合計的厚度，優(yōu)選為金屬基板I的厚度的5%以上50%以下，更優(yōu)選為10%以上30%以下，進一步優(yōu)選為15%以上25%以下。在第I金屬層的合計的厚度小于金屬基板I的厚度的5%的情況下，提高了第I金屬層的熱膨脹系數的情況下的效果變小，熱沉功能下降。相反地，在第I金屬層的厚度超過金屬基板I的厚度的50%的情況下，不能抑制由使金屬基板I與化合物半導體層10連接時的熱所引起的金屬基板I的開裂。也就是說，由于第I金屬層與化合物半導體層10之間的較大的熱膨脹系數差，產生由熱引起的金屬基板I的開裂，發(fā)生導致接合不良發(fā)生的情況。
[0078]特別是，在作為第I金屬層使用了銅的情況下，銅的合計的厚度優(yōu)選為金屬基板I的厚度的5%以上40%以下，更優(yōu)選為10%以上30%以下，進一步優(yōu)選為15%以上25%以下。
[0079]另外,第I金屬層的層厚優(yōu)選為5 μ m以上30 μ m以下,更優(yōu)選為5 μ m以上20 μ m以下。
[0080]〈第2金屬層〉
[0081]第2金屬層在金屬層為奇數的情況下被配置在內側(在圖1所示的金屬基板I中，本實施方式中用標記Ia來表示)。第2金屬層在作為第I金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10大的材料的情況下，優(yōu)選由熱膨脹系數比化合物半導體層10的熱膨脹系數小的材料形成。通過設為該構成，成為作為金屬基板I整體的熱膨脹系數接近于化合物半導體層10的熱膨脹系數的基板，因此能夠抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的翹曲、開裂，能夠使發(fā)光二極管100的制造成品率提高。因此，在作為第I金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10小的材料的情況下，第2金屬層優(yōu)選由熱膨脹系數比化合物半導體層10的熱膨脹系數大的材料形成。
[0082]另外，第2金屬層的材料優(yōu)選為具有成為化合物半導體層10的熱膨脹系數的土 1.5ppm/K以內的熱膨脹系數的材料。在這種情況下，散熱性優(yōu)異，能更進一步抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的開裂。
[0083]例如，在作為化合物半導體層10使用了 AlGaInP層(熱膨脹系數=約5.3ppm/K)的情況下，作為第2金屬層,優(yōu)選使用鑰(熱膨脹系數=5.lppm/K)、鶴(熱膨脹系數=4.3ppm/K)、鉻(熱膨脹系數=4.9ppm/K)以及它們的合金等。
[0084](金屬保護膜)
[0085]作為金屬保護膜2的材料，能夠使用銅、銀、鎳、鉻、鉬、金等，優(yōu)選使用包含密著性優(yōu)異的鉻或鎳中的至少任一種、和化學性穩(wěn)定的鉬或金中的至少任一種的金屬膜，從金屬層側起依次層疊有與金屬層的密著性良好的鎳膜和耐化學藥品性優(yōu)異的金膜的疊層膜為最佳。
[0086]金屬保護膜2的厚度不特別地限定，但從對蝕刻劑的耐受性和成本的平衡來講為
0.2?5 μ m,優(yōu)選0.5?3μηι為合適的范圍。在高價格的金的情況下,厚度優(yōu)選是2 μ m以下。
[0087]本實施方式的發(fā)光二極管100，是在含有發(fā)光層24的化合物半導體層10上接合了金屬基板I的發(fā)光二級管，金屬基板I是包含多層的金屬層和覆蓋多層的金屬層的上面及下面的金屬保護膜2的基板，因此散熱性優(yōu)異，能夠進行大電流驅動而使其高輝度發(fā)光，而且在將金屬基板I接合于化合物半導體層10后采用蝕刻法除去生長用基板的工序中，金屬基板I很難劣化。[0088]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100中，作為金屬基板1，交替地層疊第I金屬層和第2金屬層而成，在將第I金屬層和第2金屬層的任一方設為熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料大的層，將另一方設為熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料小的層的情況下，作為金屬基板整體的熱膨脹系數接近于化合物半導體層的熱膨脹系數，因此能夠抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的開裂，能夠使制造成品率提聞。
[0089]在本實施方式的發(fā)光二極管100中，在作為金屬基板1，第I金屬層由銅形成，第2金屬層由鑰形成，第I金屬層與第2金屬層的層數合計為3層以上9層以下的情況下，散熱性優(yōu)異，能更進一步抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的開裂，并且能夠施加高壓而使其以高輝度發(fā)光。另外，在這種情況下，成為用容易加工的銅夾著機械強度高的鑰的構成，因此容易進行切割等的加工，成為尺寸精度高的發(fā)光二極管100。
[0090]另外，也可以在金屬基板I的表面形成用于芯片接合(黏晶)的共晶金屬層。在這種情況下，在將單片化后的各發(fā)光二極管100進行芯片接合時，能夠使與作為接合面的金屬基板I的接合成為電接觸穩(wěn)定的共晶接合。
[0091]〈接合層〉
[0092]接合層4是用于將化合物半導體層10等接合于金屬基板I的層。作為接合層4的材料，可使用化學性穩(wěn)定、成為與金屬基板I的接合非常牢固的材料的熔點低的Au系的共晶金屬等。作為Au系的共晶金屬，能列舉例如AuGe、AuSn> AuSi> AuIn等的合金的共晶組成。另外，作為接合層4，在金屬基板I的金屬保護膜2是從金屬基板I側起按順序形成有Ni膜和Au膜的金屬保護膜的情況下,優(yōu)選使用AuSi。
[0093]<阻擋層>
[0094]阻擋層5是抑制金屬基板I中所含有的金屬進行擴散而與反射層6進行反應的層。作為阻擋層5的材料，能使用鎳、鈦、鉬、鉻、鉭、鎢、鑰等。作為阻擋層5的材料，能夠通過組合兩種以上的金屬、例如組合鉬和鈦而使阻擋性能提高。組合了兩種以上的金屬的阻擋層5，既可以是由兩種以上的金屬形成的合金層，也可以是層疊兩種以上的金屬膜而成的
疊層體。
[0095]再者，通過在接合層4的材料中添加能夠用于阻擋層5的上述的材料，也可以將接合層4設為兼作阻擋層5的層。在這種情況下，不需設置阻擋層5，能夠簡化制造工序。
[0096]<反射層>
[0097]反射層6是使來自發(fā)光層24的光進行反射從而使光取出效率提高的層。通過設置有反射層6，能夠使發(fā)光二極管100更高輝度化。作為反射層6的材料，能使用AgPdCu合金(APC)、金、銅、銀、鋁等的金屬以及它們的合金等。這些材料的光反射率高，能使光反射率達到90%以上。
[0098]<透光層>
[0099]透光層8形成為使得將構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件間填充。作為透光層8的材料，能夠使用ITO、SiO2, IZO、Si3N4, TiO2, TiN等。
[0100]<化合物半導體層>
[0101]化合物半導體層10是含有發(fā)光層24的層，是層疊多個外延生長了的層而成的化合物半導體的疊層結構體。[0102]作為化合物半導體層10，能利用例如發(fā)光效率高、基板接合技術已被確立的AlGaInP 層或 AlGaInAs 層等。AlGaInP 層是由用一般式(AlxGa^x) Ιη^Ρ (O ≤ X ≤ 1，0< Y < I)表示的材料形成的層。該組成根據發(fā)光二極管的發(fā)光波長來決定。例如，在制作紅色及紅外發(fā)光的發(fā)光二極管100時所使用的AlGaInAs層的情況下，構成材料的組成也根據發(fā)光二極管100的發(fā)光波長來決定。
[0103]化合物半導體層10是η型或P型的任一傳導類型的化合物半導體，在內部形成有ρη 結。在 AlGaInAs 中也包括 AlGaAs、GaInAs、GaAs 等。
[0104]再有，化合物半導體層10的表面的極性，可以是P型、η型中的任一種。
[0105]圖1所示的化合物半導體層10，包含接觸層22c、表面粗糙化層23aa、蝕刻停止層31、覆蓋層23ab、發(fā)光層24、覆蓋層23b、和電流擴散層25。
[0106]接觸層22c是用于降低歐姆(Ohmic)電極的接觸電阻的層。接觸層22c能夠作成為例如由摻雜了 Si的η型的GaAs形成、載流子濃度為I X 1018cm_3、層厚為0.05 μ m的層。
[0107]另外，接觸層22c成為俯視與歐姆電極11相同的形狀。因此，如圖1所示，設置有歐姆電極11和表面電極12的面成為表面粗糙化層23aa的表面。
[0108]再有，在本實施方式中，將接觸層22c作成為俯視與歐姆電極11相同的形狀，但接觸層22c的平面形狀并不限于圖1所示的例子。例如，接觸層22c也可以作成為與表面粗糙化層23aa相同的平面形狀。在這種情況下，設置歐姆電極11和表面電極12的面成為接觸層22c的表面。
[0109]表面粗糙化層23aa是為了使光取出效率提高而使表面粗糙化而成的層。表面粗糙化層23aa例如能夠由摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成，并將載流子濃度設為3 X 1018cnT3，將層厚設為3 μ m。
[0110]蝕刻停止層31，是在形成電流隔斷部13時進行的在化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層24的凹部的蝕刻中，作為限制器來發(fā)揮功能的層。作為用于蝕刻停止層31的材料，能夠使用摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5) α5Ιηα5Ρ、摻雜了 Si的η型的(Ala7Gaa3) Q.5As等，能夠根據蝕刻化合物半導體層10的條件來適當決定。
[0111]用于蝕刻停止層31的材料，例如在使用鹽酸(也可以稀釋)來濕式蝕刻出貫通發(fā)光層24的凹部的情況下，優(yōu)選由AlGaAs (無論組成如何都作為蝕刻停止層發(fā)揮功能，但為了抑制光吸收，Al組成優(yōu)選為0.7以上)形成，在使用硫酸過水液(硫酸與過氧化氫的混合液)、氨過水(氨水與過氧化氫的混合液)來濕式蝕刻出貫通發(fā)光層24的凹部的情況下，優(yōu)選由AlGaInP形成。以與發(fā)光層24的材料的組合來說，在發(fā)光層24為P系的材料(例如AlGaInP)的情況下，蝕刻停止層31優(yōu)選為As系的材料(例如AlGaAs)，另外，在發(fā)光層24為As系的材料(例如AlGaAs)的情況下，蝕刻停止層31優(yōu)選為P系的材料(例如AlGaInP )。另外，在僅用干式蝕刻來形成貫通發(fā)光層24的凹部的情況下，蝕刻停止層能由與表面粗糙化層相同的材料形成。在該情況下，優(yōu)選預先增厚被蝕刻的量。
[0112]另外，蝕刻停止層31能夠由與表面粗糙化層23aa相同的材料形成。在這種情況下，表面粗糙化層23aa成為兼作蝕刻停止層31的層，能夠將蝕刻停止層31與表面粗糙化層23aa同時地形成，因此，與蝕刻停止層31和表面粗糙化層23aa為由不同的材料形成的層的情況相比，生產率優(yōu)異。
[0113]覆蓋層23ab是成為雙異質結構的要素的層。覆蓋層23ab能夠作成為例如由摻雜了 Si的η型的Ala5Ina5P形成、載流子濃度為3 X 1018cnT3、層厚為0.5 μ m的層。
[0114]發(fā)光層24優(yōu)選為包含AlGaAs、GaInAs或AlGaInP中的任一種的層，例如，能夠作成為由無摻雜的(AlaiGaa9)a5Ina5P/ (Ala5Gaa5)a5Ina5P的20對的疊層結構構成、層厚為
0.2μπι 的層。
[0115]發(fā)光層24能夠作成為具有雙異質結構(Double Hetero:DH)、單量子阱結構(Single Quantum Well:SQW)或多量子講結構(Multi Quantum Well:MQW)等結構的層。在此，雙異質結構是鎖住擔負放射再結合的載流子的結構。另外，量子阱結構是具有阱層和夾持阱層的兩個勢壘層的結構，SQW是阱層為I層的結構，MQW是阱層為2層以上的結構。為了從發(fā)光層24得到單色性優(yōu)異的發(fā)光，作為發(fā)光層24，優(yōu)選使用MQW結構。
[0116]覆蓋層23b例如能夠作成為由摻雜了 Mg的P型的Ala5Ina5P形成、載流子濃度為8 X 1017cnT3、層厚為 0.5 μ m 的層。
[0117]電流擴散層25例如能夠作成為由摻雜了 Mg的P型GaP層形成、載流子濃度為5 X 1018cm_3、層厚為2 μ m的層。
[0118]化合物半導體層10的構成，不限于上述記載的結構，例如也可以具有用于限制元件驅動電流流通的區(qū)域的電流阻止層或電流狹窄層等。另外，也可以在覆蓋層23ab與發(fā)光層24之間設置引導層。另外，優(yōu)選設置有例如接觸層22c、蝕刻停止層31、表面粗糙化層23aa，但也可以不設置。
[0119](電極結構)
[0120]圖2B是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆電極的平面示意圖，圖2C是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆接觸電極的平面示意圖，圖2D是重疊地描繪圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極、電流隔斷部、歐姆電極、歐姆接觸電極的平面示意圖。再有，圖2B?圖2D是示出與圖2A的平面示意圖對應的區(qū)域的平面圖。
[0121]<表面電極>
[0122]如圖1和圖2A所示，表面電極12包含作為焊盤的焊盤部12a和線狀部(分支部)12b。線狀部12b被設置為使得覆蓋歐姆電極的表面。焊盤部12a與線狀部12b連結而被一體化。
[0123]表面電極12優(yōu)選為由層疊兩種以上的金屬膜而成的疊層體構成的電極。具體來說，能使用Au膜、Ti膜和Au的疊層體(以下有時記載為“Au/Ti/Au”。對其他的金屬膜的疊層體也同樣地記載。)、Au/Pt/Au、Au/Cr/Au、Au/Ta/Au、Au/W/Au、Au/Mo/Au 等。
[0124]焊盤部12a俯視為圓形形狀時容易進行線接合，因而優(yōu)選，但也可以是圓形形狀以外的形狀。
[0125]焊盤部12a的尺寸，在焊盤部12a俯視為圓形形狀的情況下能夠設為例如直徑50?150 μ m左右。
[0126]如圖2A所示，線狀部12b包含:在通過圓形形狀的焊盤部12a的中心的直線上從夾著直徑的周端(周端部)12aaa、12aab相互反方向地延伸的兩條第I直線部12baa、12bab、和在相對于第I直線部12baa、12bab正交的方向延伸的6條第2直線部12bba、12bbb、12bca、12bcb、12bcc、12bcd0
[0127]再有，在本實施方式中，線狀部12b包含兩條第I直線部和6條第2直線部，但第I直線部和第2直線部的數量并不特別地限定。[0128]第2直線部12bba、12bbb分別連接在第I直線部12baa、12bab的與周端部12aaa、12aab相反側的端部，與焊盤部12a間隔開地配置。另一方面，第2直線部12bca、12bcb、12bcc、12bcd分別從2個周端部12aaa、12aab之間的一方圓弧側和另一方圓弧側的各自2個周端部12aba、12abb、12abc、12abd延伸地配置。從周端部12aba、12abb延伸的2條第2直線部12bca、12bcb和從周端部12abc、12abd延伸的2條第2直線部12bcc、12bcd分別在一直線上在與第2直線部12bba、12bbb的延伸方向平行的方向上延伸。
[0129]線狀部12b的寬度，為了覆蓋歐姆電極11的線狀部位而設為比其寬度寬，例如能設為2?20 μ m左右。線狀部12b的寬度，對于第I直線部和第2直線部的全部而言，不需要設為相同的寬度，為了均勻地發(fā)光，優(yōu)選使從發(fā)光二極管100的中心(在圖2A中為圓形形狀的焊盤部12a的中心)對稱的位置的線狀部12b的寬度相同。
[0130]<歐姆電極>
[0131]如圖1所示，歐姆電極11是被設置在化合物半導體層10的與金屬基板I相反側的電極，如圖2B所示,包含6條線狀部位llba、llbb、llca、llcb、llcc、lied。
[0132]作為歐姆電極的材料，能使用AuGeNi合金、AuGe合金、AuNiSi合金、AuSi合金等。
[0133]在本實施方式中，以歐姆電極11是包含6條線狀部位的電極的情況為例進行說明，但線狀部位的條數并不特別地限定。
[0134]另外，歐姆電極11并不限于包含多個線狀部位的電極，也可以是在表面電極12的線狀部12b下不連續(xù)地排列的形狀、例如多個點形狀的電極。
[0135]另外，如圖1、圖2B以及圖2D所示，歐姆電極11形成在與表面電極12的焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域。這樣，通過將歐姆電極11配置在俯視與表面電極12的焊盤部12a不重疊的位置，能夠使發(fā)光層24之中在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱。其結果，能夠避免在將歐姆電極11配置于與焊盤部12a重疊的位置的情況下焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收而導致光取出效率下降，能夠更進一步使光取出效率提高。
[0136]另外，如圖1、圖2A、圖2B所示，歐姆電極11的6條線狀部位各自配置在被表面電極12的線狀部12b的6條第2直線部12bba、12bbb、12bca、12bcb、12bcc、12bcd各自覆蓋
的位置。
[0137]S卩，俯視配置在外側的較長的2條線狀部位IlbaUlbb分別配置在第2直線部12bba、12bbb的各自的正下方,俯視配置在內側的較短的4條線狀部位llca、llcb、llcc、Ilcd分別配置在第2直線部12bca、12bcb、12bcc、12bcd的各自的正下方。
[0138]歐姆電極11的線狀部位的寬度，作成為比線狀部12b的寬度狹窄，使得被表面電極12的線狀部12b覆蓋，例如設為I?10 μ m左右。歐姆電極11的線狀部位的寬度無需作成為全部相同，但為了均勻地發(fā)光，優(yōu)選使從發(fā)光二極管100的中心(在圖2A中為圓形形狀的焊盤部12a的中心)對稱的位置的線狀部位的寬度相同。
[0139]另外，構成歐姆電極11的線狀部位之中、與表面電極12的焊盤部12a最接近的線狀部位llca、llcb、llcc、Ilcd與焊盤部12a之間的最短距離優(yōu)選為5 μ m以上100 μ m以下。
[0140]<歐姆接觸電極>
[0141]如圖1所示，歐姆接觸電極7是被設置在金屬基板I與化合物半導體層10之間的電極，如圖2C所示，由俯視為圓形的點狀的多個導電性構件形成。各歐姆接觸電極7的平面形狀可以是圓形形狀、橢圓形形狀、環(huán)形形狀、線狀等。
[0142]作為歐姆接觸電極的材料,能夠使用AuBe合金、AuZn合金等。
[0143]如圖1、圖2C、圖2D所示，構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件配置在俯視與表面電極12的焊盤部12a不重疊的位置。這樣，通過將歐姆接觸電極7配置在俯視與表面電極12的焊盤部12a不重疊的位置，能夠使發(fā)光層24之中在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱。
[0144]其結果，能夠避免在將歐姆接觸電極7配置在與焊盤部12a重疊的位置的情況下焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收而導致光取出效率下降，因此能夠更進一步使光取出效率提高。
[0145]另外，如圖2A?圖2D所示，構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件，在歐姆電極11的線狀部位間的中間位置上、和歐姆電極11的兩端的線狀部位IlbaUlbb的外側的距離該線狀部位IlbaUlbb的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離屯砘相同程度的位置上，呈直線狀地排列配置。
[0146]具體來說，如圖2D所示，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7ba，俯視被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilba與線狀部位Ilca之間的中間位置上。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7bc被配置在歐姆電極11的線狀部位IIba與線狀部位Ilcc之間的中間位置上。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7bb，俯視被配置歐姆電極11的線狀部位Ilbb與線狀部位Ilcb之間的中間位置上。呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7bd，俯視被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilbb與線狀部位Ilcd之間的中間位置上。
[0147]另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7ca，俯視被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilca與線狀部位Ilcb之間的中間位置上。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7cb，被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilcc與線狀部位Ilcd之間的中間位置上。
[0148]另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7aa，俯視被配置在歐姆電極11的左端的線狀部位Ilba的外側的、距離該線狀部位Ilba的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離屯砘相同程度的位置。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7ab，俯視被配置歐姆電極11的左端的線狀部位Ilbb的外側的、距離該線狀部位Ilbb的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離屯、d3相同程度的位置。
[0149]再有，優(yōu)選的是，至歐姆電極11的線狀部位間的中間位置的距離Clpd3和歐姆電極11的兩端的線狀部位IlbaUlbb的外側的距離該線狀部位IlbaUlbb的距離d2構成為相等的距離使得電流均勻地擴散。
[0150]構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件，能夠設為例如直徑5?20μπι左右的圓柱狀構件。
[0151]另外，在呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群中，相鄰的導電性構件間的距離能設為例如5?50 μ m左右。
[0152]另外，歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件，與表面電極12的焊盤部12a之間的最短距離優(yōu)選為5μπι以上、IOOym以下。
[0153]<電流隔斷部>[0154]電流隔斷部13是阻礙向發(fā)光層24之中、在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的。如圖1所示，電流隔斷部13被設置在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24、和焊盤下發(fā)光層24a之間。
[0155]如圖1所示，電流隔斷部13貫通化合物半導體層10的覆蓋層23ab、發(fā)光層24、覆蓋層23b、和電流擴散層25而形成,并與透光層8 一體化。
[0156]另外，如圖1、圖2A、圖2D所示，電流隔斷部13優(yōu)選作成為俯視為與焊盤部12a同心的圓形狀，在俯視下被配置為環(huán)狀，使得包圍焊盤下發(fā)光層24a。由此，能夠更有效地阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。
[0157]再有，在本實施方式中，如圖2A所示，以電流隔斷部13在俯視下被配置為環(huán)狀使得包圍焊盤下發(fā)光層24a的情況為例進行說明，但絕緣層13的平面形狀并不限于圖2A所示的例子，例如，也可以是由圖2A所示的環(huán)狀的電流隔斷部13沿圓周方向被分割而成的I個或多個圓弧狀的電流隔斷構件形成的。即使是這種情況下，也能夠阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。
[0158]在本實施方式中，如圖1、圖2A及圖2D所示，電流隔斷部13是在被內壁13a和外壁13b包圍的溝槽(凹部)內填埋絕緣材料而成的，該內壁13a配置在俯視與焊盤部12a的邊緣部重疊的位置，該外壁13b配置在俯視焊盤部12a的外側，并與內壁13a相對向地大致平行地配置。另外，如圖1所示，電流隔斷部13的發(fā)光二極管100的厚度方向的一端面13c與蝕刻停止層31內接觸，另一端面13d與透光層8的化合物半導體層10側的面接觸。
[0159]內壁13a與外壁13b之間的間隔不特別地限定，但優(yōu)選為I μ m以上，更優(yōu)選為5μπι以上，以使得能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a有效地絕緣，并且能夠在內壁13a與外壁13b之間容易地填充絕緣材料。另外，為了確保在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24的平面面積而能得到充分的輝度，內壁13a與內壁13a之間的間隔(環(huán)狀凹部的最遠的內壁間的間隔:相當于焊盤下發(fā)光層24a的直徑)優(yōu)選為50 μ m以下，更優(yōu)選為IOym以下。
[0160]電流隔斷部13中所使用的絕緣材料，只要是能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a絕緣的材料即可，不特別地限定，但能使用例如Si02、Si3N4, TiO2, TiN等。
[0161]另外，電流隔斷部13中所使用的絕緣材料，優(yōu)選為具有透光性的絕緣材料。在電流隔斷部13中所使用的絕緣材料為具有透光性的絕緣材料的情況下，能夠將電流隔斷部13與透光層8同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0162]另外，在本實施方式中，作為電流隔斷部13，列舉填埋絕緣材料而成的電流隔斷部為例進行了說明，但電流隔斷部也可以是由空間構成的。在電流隔斷部為由空間構成的電流隔斷部的情況下，也能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a絕緣，能夠阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。因而，在電流隔斷部為由空間構成的電流隔斷部的情況下，也能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度減弱，能夠減少被焊盤部12a吸收的光。
[0163]在電流隔斷部為由空間構成的電流隔斷部的情況下，內壁13a與外壁13b之間的間隔優(yōu)選為0.1 μ m以上，更優(yōu)選為I μ m以上，以使得能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a有效地絕緣。另外，為了確保在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24的平面面積而能夠得到充分的輝度，并且抑制由具有空間所引起的發(fā)光二極管100的強度下降，內壁13a與內壁13a之間的間隔(環(huán)狀凹部的最遠的內壁間的間隔)優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為10 μ m以下。
[0164]在本實施方式中，由于在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24與焊盤下發(fā)光層24a之間設置有電流隔斷部13，所以能阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。其結果，能夠使焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱，能夠避免由在焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收所引起的光取出效率的下降。因而，根據本實施方式的發(fā)光二極管100，能夠得到優(yōu)異的光取出效率。
[0165]圖3是在第I實施方式的發(fā)光二極管中將接合基板設為Ge基板41的例子的截面示意圖。
[0166]圖3所示的發(fā)光二極管200，與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點是具備Ge基板41這一點。在圖3所示的例子中，在Ge基板41的上面及下面具備與Ge的密著性良好的金屬層(例如Pt層)42，在該金屬層42的上面及下面具備耐化學藥品性優(yōu)異的金屬層(例如Au層)43。
[0167]在制造圖3所示的發(fā)光二極管200的情況下，在Ge基板41的上面依次形成金屬層42和金屬層43以后，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側(接合層4上)接合Ge基板41。然后,在Ge基板41的下面依次形成金屬層42和金屬層43。
[0168][發(fā)光二極管的制造方法]
[0169]接著，作為本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法的一例，列舉圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法為例來說明。
[0170]在本實施方式的發(fā)光二極管的制造方法中，使用如下方法:在生長用基板上使化合物半導體層10生長，在化合物半導體層10上接合金屬基板I以后，除去生長用基板。
[0171]<金屬基板的制造工序>
[0172]圖5 (a)?圖5 (C)是用于說明金屬基板的制造工序的金屬基板的一部分的截面示意圖。
[0173]為了制造金屬基板1，例如使用下述方法:準備熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料大的第I金屬層Ib和熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料小的第2金屬層lb，進行熱壓。
[0174]具體來說，準備2張大致平板狀的第I金屬層Ib和I張大致平板狀的第2金屬層la。例如，作為第I金屬層Ib使用厚度IOym的Cu層，作為第2金屬層Ia使用厚度75 μ m的Mo層。
[0175]接著，如圖5 (a)所示，在2張第I金屬層Ib之間配置I張第2金屬層Ia而形成
為疊層體。
[0176]接著，將包含2張第I金屬層Ib和I張第2金屬層Ia的疊層體配置在規(guī)定的加壓裝置中，在高溫下對第I金屬層Ib和第2金屬層Ia沿著圖5 Ca)所示的箭頭的方向施加載荷。由此，如圖5 (b)所不,形成第I金屬層Ib為Cu層,第2金屬層Ia為Mo層,且由Cu (10 μ m) /Mo (75 μ m) /Cu (10 μ m)這3層構成的金屬基板。這樣的金屬基板成為熱膨脹系數為5.7ppm/K左右、熱傳導率為220W/m.K左右的基板。[0177]接著，如圖5 (C)所示，在圖5 (b)所示的金屬基板的全部面即上面、下面以及側面形成金屬保護膜2。此時，圖5 (b)所示的金屬基板，由于是為將各發(fā)光二極管單片化而切割之前，所以金屬保護膜2覆蓋的側面是指金屬基板(平板)的外周側面。因此，在用金屬保護膜2覆蓋單片化后的各發(fā)光二極管的金屬基板I的側面的情況下，另行實施用金屬保護膜2覆蓋側面的工序。圖5 (c)是示出了金屬基板(平板)的不是外周端側的位置的一部分的圖，在圖5 (c)中沒有表現出外周側面的金屬保護膜。
[0178]金屬保護膜2能使用公知的膜形成方法來形成，最優(yōu)選使用能在包含側面的全部面進行膜形成的鍍敷法。作為鍍敷法，能使用公知的技術、藥品，為簡便起見優(yōu)選使用不需要電極的無電解鍍敷法。
[0179]例如，通過使用無電解鍍敷法對圖5 (b)所示的金屬基板鍍鎳以后鍍金，能夠制作金屬基板的上面、側面、下面用包含鎳膜和金膜的金屬保護膜2覆蓋的金屬基板I。在使用無電解鍍敷法形成金屬保護膜2的情況下，作為金屬保護膜2的材料，能使用銅、銀、鎳、鉻、鉬、金等公知的金屬，但優(yōu)選組合密著性良好的鎳和耐化學藥品性優(yōu)異的金。
[0180]<化合物半導體層的形成工序>
[0181]圖6?10是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0182]為了形成圖1所示的發(fā)光二極管的化合物半導體層10，首先準備半導體基板(生長用基板)21，在半導體基板21上形成外延疊層體30。
[0183]半導體基板21是用于形成圖6所示的外延疊層體30的基板。作為半導體基板21，能使用例如一面21a為從(100)面傾斜15°的面的、摻雜了 Si的η型的GaAs單晶基板等。另外，在作為外延疊層體30,形成AlGaInP層或AlGaAs層的情況下,作為半導體基板(生長用基板)21,能使用神化嫁(GaAs)單晶基板。
[0184]接著，如圖6所示，在半導體基板(生長用基板)21的一面21a上使多個外延層生長而形成含有化合物半導體層10的外延疊層體30。
[0185]作為化合物半導體層10的形成方法，能使用有機金屬化學氣相沉積(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition:M0CVD)法、分子束外延(Mole Cular BeamEpitaxicy:MBE)法、液相外延(Liquid Phase Epitaxicy:LPE)法等。
[0186]在本實施方式中，使用將三甲基鋁((CH3) 3A1)、三甲基鎵((CH3) 3Ga)以及三甲基銦((CH3)3In)用作III族構成元素的原料的減壓MOCVD法，使構成外延疊層體30的各層外延生長。
[0187]Mg的摻雜原料能夠使用雙(環(huán)戊二烯基)鎂((C5H5) 2Mg)。另外，Si的摻雜原料能夠使用乙硅烷(Si2H6)15另外，作為V族構成元素的原料，能使用膦(PH3)或胂(AsH3)。
[0188]再有，使外延疊層體30生長時的溫度，在使電流擴散層25生長的情況下能夠設為例如750°C，在使其他的外延層生長的情況下能設為例如730°C。
[0189]具體來說，首先，在半導體基板21的一面21a上成膜出由摻雜了 Si的η型的GaAs形成的緩沖層22a。作為緩沖層22a，優(yōu)選例如使用摻雜了 Si的η型的GaAs，并將載流子濃度設為2 X IO18CnT3左右，將層厚設為0.2?0.5 μ m左右。
[0190]接著，在本實施方式中，在緩沖層22a上成膜出由摻雜了 Si的η型的(Ala5GaQ.5)α5Ιηα5Ρ形成的基板蝕刻停止層22b?；逦g刻停止層22b是用于在蝕刻除去半導體基板21時防止蝕刻到表面粗糙化層23aa的層?；逦g刻停止層22b優(yōu)選例如將載流子濃度設為IXlO18Cm-3左右，將層厚設為0.5 μ m左右。
[0191]接著，在基板蝕刻停止層22b上成膜出由摻雜了 Si的η型的GaAs形成的接觸層22c。
[0192]接著，在接觸層22c上成膜出由摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5PB成的表面粗糙化層23aa。接觸層22c優(yōu)選例如將載流子濃度設為I X 1018cm_3左右，將層厚設為
0.05 μ m 左右。
[0193]接著，在表面粗糙化層23aa上成膜出由摻雜了 Si的η型的Ala7Gaa3As形成的蝕刻停止層31。蝕刻停止層31優(yōu)選例如將載流子濃度設為I X IO18CnT3左右，將層厚設為
1.0ym左右。
[0194]接著，在蝕刻停止層31上成膜出由摻雜了 Si的η型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23ab。覆蓋層23ab優(yōu)選例如將層厚設為0.5 μ m左右。
[0195]接著，在覆蓋層23ab上交替地層疊例如無摻雜的層厚0.005 μ m左右的(Al0 JGa0 9) ο 5In0 5P形成的講層和無摻雜的層厚0.005 μ m左右的(Ala7Gaa3) 0 5In0 5P形成的勢壘層，成膜出由20層的阱層和19層的勢壘層的疊層結構構成的發(fā)光層24。
[0196]接著，在發(fā)光層24上成膜出由摻雜了 Mg的P型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23b。覆蓋層23b優(yōu)選例如將層厚設為0.5 μ m左右。
[0197]接著，在覆蓋層23b上形成層厚為3 μ m左右的摻雜Mg的p型的GaP膜，從表面鏡面研磨到I?2 μ m的深度為止。由此，能得到與半導體基板21相反側的面25a的表面粗度為例如0.18nm以內的電流擴散層25。
[0198]<電流隔斷部的形成工序>
[0199]接著，通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在化合物半導體層10的俯視焊盤部12a的周圍設置由貫通發(fā)光層24的凹部構成的電流隔斷部13。
[0200]在本實施方式中，如圖7A和圖2A所示，通過蝕刻化合物半導體層10的一部分，來設置俯視大致圓形的環(huán)狀且底面130a到達蝕刻停止層31的溝槽(凹部)使得包圍焊盤下發(fā)光層24a。由此，在焊盤下發(fā)光層24a、與在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間形成空間130 (凹部)。
[0201]在用于形成空間130的蝕刻方法中，進行能夠以高精度控制平面形狀的干式蝕刻法、和能夠以高精度控制深度方向的濕式蝕刻法這兩者。
[0202]具體來說，使用光刻技術在俯視成為空間的區(qū)域以外的區(qū)域選擇性地形成抗蝕劑層，例如，作為蝕刻氣體使用SiCl4,在偏置(bias)50W、IOmin的條件下采用干式蝕刻法蝕刻2?4μπι。然后，使用例如以1:1稀釋了的鹽酸在40°C的條件下采用濕式蝕刻法蝕刻至蝕刻停止層為止。
[0203]這樣，在本實施方式中，采用干式蝕刻法以高精度在垂直方向蝕刻成俯視規(guī)定的形狀，在到達規(guī)定的深度之前結束，然后，采用濕式蝕刻法蝕刻至到達蝕刻停止層為止，由此作成為規(guī)定的深度的凹部。因此，在本實施方式中，能夠以高精度形成規(guī)定的平面形狀和深度尺寸的空間130。例如，在僅進行干式蝕刻法的情況下，有可能溝槽的深度變深至必要以上。另外，在僅進行濕式蝕刻法的情況下，有可能平面形狀的精度變低。
[0204]在本實施方式中，如圖7A和圖2A所示，在俯視與焊盤部12a的邊緣部重疊的位置配置空間130的內壁13a，在俯視焊盤部12a的外側與內壁13a相對地大致并行地配置空間130的外壁13b。因此，在本實施方式中，空間130的內壁13a和外壁13b被配置成俯視與焊盤部12a同心的圓形形狀。
[0205]接著，在這樣所得到的空間130內填埋絕緣材料。在本實施方式中，通過在電流擴散層25上的整個面，使用例如CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，在空間130內埋入成為透光層8的絕緣材料而形成電流隔斷部13。
[0206]再有，在本實施方式中，舉例說明了通過在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24與焊盤下發(fā)光層24a之間形成空間130、并在空間130內填埋絕緣材料來設置電流隔斷部13的情況，但在電流隔斷部13由空間130構成的情況下，不需要向空間130內填埋絕緣材料。在這種情況下，與在空間130內填埋絕緣材料的情況相比，能夠夠簡化制造工序，因而是優(yōu)選的。
[0207]另外，在本實施方式的制造方法中，在將金屬基板I和化合物半導體層10接合之前形成了電流隔斷部13。相對于此，例如在將金屬基板I和化合物半導體層10接合后形成了電流隔斷部的情況下，在形成電流隔斷部的工序中需要從化合物半導體層10的與金屬基板I相反側的面朝向金屬基板I蝕刻來形成空間。因此，通過用于形成空間的蝕刻，有可能反射層露出。當反射層露出時，有可能在空間的內面附著作為反射層的材料的金屬從而產生電流泄漏之恐。在本實施方式中，由于在將金屬基板I和化合物半導體層10接合之前形成了電流隔斷部13，所以反射層不會因用于形成空間的蝕刻而露出，能容易地形成電流隔斷部13。
[0208]<歐姆接觸電極的形成工序>
[0209]接著，如圖7B所示，在由P型的GaP層形成的電流擴散層25上形成歐姆接觸電極7ο在本實施方式中，在形成歐姆接觸電極7之前，在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7貫通設置的透光層8。為了形成歐姆接觸電極7，首先，在透光層8上使用光刻技術和蝕刻技術來形成用于填埋構成歐姆接觸電極7的導電性構件的多個貫通孔。具體來說，例如在透光層8上形成具有與上述的貫通孔對應的孔的光致抗蝕劑圖案，使用氫氟酸系的蝕刻劑來除去與貫通孔對應的位置的透光層8，由此在透光層8中形成多個貫通孔。
[0210]在透光層8中形成的多個貫通孔，形成在俯視與圖2D所示的歐姆接觸電極7的位置對應的位置。即，多個貫通孔以直線狀地排列的方式形成在與后面的工序中形成的表面電極12的焊盤部12a俯視不重疊的、在后面的工序中形成的歐姆電極11的線狀部位間的中間位置上、或歐姆電極11的兩端的線狀部位IlbaUlbb的外側的、距該線狀部位llba、Ilbb的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離Cl1相同程度的位置。
[0211]接著，通過使用例如蒸鍍法向透光層8的多個貫通孔中填充AuBe合金，如圖7B所示那樣在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7。
[0212]<反射層的形成工序>
[0213]接著，如圖8所示，在歐姆接觸電極7和透光層8上形成反射層6。具體來說，使用例如蒸鍍法在歐姆接觸電極7和透光層8上形成由APC或者Au構成的反射層6。
[0214]<阻擋層的形成工序>
[0215]接著，如圖8所示，在反射層6上形成阻擋層5。具體來說，使用例如蒸鍍法在反射層6上形成由鎳膜、Ti膜等構成的阻擋層5。[0216]<接合層的形成工序>
[0217]接著，如圖8所示，在阻擋層5上形成接合層4。具體來說，使用例如蒸鍍法在阻擋層5上形成由作為Au系的共晶金屬的AuGe構成的接合層4。
[0218]<金屬基板的接合工序>
[0219]接著，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側接合金屬基板I。
[0220]作為在化合物半導體層10上接合金屬基板I的方法，可以使用共晶接合、擴散接合、粘接劑、常溫接合等公知的任何技術。
[0221]具體來說，例如如圖9所示，將形成有外延疊層體30、反射層6等的半導體基板21和金屬基板I送入減壓裝置內，在金屬基板I上使接合層4的接合面4a相對地重疊來配置。接著，將減壓裝置內排氣至3 X KT5Pa為止，將重疊了的半導體基板21和金屬基板I在加熱到400°C的狀態(tài)下施加500kg的載荷，將接合層4的接合面4a和金屬基板I的接合面接合，作成為接合結構體40。
[0222]<半導體基板和緩沖層除去工序>
[0223]接著，如圖10所示，利用氨系蝕刻劑從接合結構體40選擇性地除去半導體基板21和緩沖層22a。
[0224]在本實施方式中，由于金屬基板I的表面被金屬保護膜2覆蓋，所以對用于除去半導體基板21和緩沖層22a的蝕刻劑的耐受性高，能夠防止金屬基板I的品質因除去半導體基板21和緩沖層22a而劣化。
[0225]<基板蝕刻停止層除去工序>
[0226]接著，如圖10所示，利用鹽酸系蝕刻劑選擇性地除去基板蝕刻停止層22b。
[0227]再有，在本實施方式中，由于金屬基板I的表面被金屬保護膜2覆蓋，所以對用于除去基板蝕刻停止層22b的蝕刻劑的耐受性高，能夠防止金屬基板I的品質因除去基板蝕刻停止層22b而劣化。
[0228]<歐姆電極的形成工序>
[0229]接著，如圖11所示，在化合物半導體層10的與歐姆接觸電極7相反側形成歐姆電極11。
[0230]具體來說，例如在化合物半導體層10的接觸層22c上的整個面使用蒸鍍法成膜厚度0.1 μ m的AuGeNi合金膜，使用光刻技術和蝕刻技術將AuGeNi合金膜進行圖案化，由此形成圖2B所示的包含6條線狀部位llba、llbb、llca、llcb、llcc、llcd的歐姆電極11。
[0231]接著，使用在將成為歐姆電極11的AuGeNi合金膜圖案化時所形成的掩模，通過使用了氨水(ΝΗ40Η)、過氧化氫(H202)、和純水(H2O)的混合液的蝕刻來除去接觸層22c之中與歐姆電極11俯視重疊的部分以外的部分。由此，如圖11所示，接觸層22c的平面形狀成為與圖2B所示的歐姆電極11的平面形狀實質上相同的形狀。
[0232]<表面電極的形成工序>
[0233]接著，以覆蓋歐姆電極11的表面的方式形成線狀部12b，并且形成與線狀部12b連結的焊盤部12a。
[0234]具體來說，例如在形成有歐姆電極11的化合物半導體層10上的整個面上使用蒸鍍法依次成膜厚度0.3 μ m的Au層、厚度0.3 μ m的Ti層、厚度I μ m的Au層，并使用光刻技術和蝕刻技術將Au/Ti/Au膜圖案化。[0235]在本實施方式中，在形成表面電極12的工序中，在發(fā)光層24之中的、與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a、和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間配置電流隔斷部13地形成焊盤部12a。在本實施方式中，由于在設置電流隔斷部13的工序中形成了俯視為環(huán)狀的電流隔斷部13，所以在形成表面電極12的工序中在俯視電流隔斷部13的內側形成焊盤部12a。由此，形成包含焊盤部12a和與該焊盤部12a連結的分支部12b的圖2A所示的表面電極12。
[0236]利用以上的工序，在金屬基板I上形成多個發(fā)光二極管100。
[0237]<單片化工序>
[0238]接著，將形成在金屬基板I上的多個發(fā)光二極管100進行單片化。具體來說，可列舉下述方法:例如，除去形成在預定切割部分的金屬基板I上的各層、使用激光以350 μ m間隔切斷。
[0239]<金屬基板側面的金屬保護膜形成工序>
[0240]在已單片化的各發(fā)光二極管100中，在金屬基板I的側面未形成金屬保護膜2。在本實施方式中，也可以在已單片化的各發(fā)光二極管100的金屬基板I的側面，使用與在金屬基板I的上面和下面形成金屬保護膜2的方法相同的方法來形成金屬保護膜2。
[0241]在本實施方式的發(fā)光二極管100中，由于在發(fā)光層24之中的、與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a、和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部13，所以能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度減弱，能夠減少被焊盤部12a吸收的光。因而，本實施方式的發(fā)光二極管100成為具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管，特別是能夠很適宜地用于通過大電流驅動使其高輝度發(fā)光的情況。
[0242]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100中，由于電流隔斷部13是在俯視下被配置為環(huán)狀以使得包圍焊盤下發(fā)光層24a的電流隔斷部，所以能夠有效地阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流,能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度更進一步減弱，能夠更進一步減少被焊盤部12a吸收的光。
[0243]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100中，由于具備填埋絕緣材料而成的電流隔斷部來作為電流隔斷部13，所以與電流隔斷部由空間構成的情況相比，具有優(yōu)異的強度。更詳細地說，在電流隔斷部由空間構成的情況下，為了提高電流隔斷部的絕緣性，需要擴大空間。但是，當擴大空間時，發(fā)光二極管100的強度下降，因此存在難以通過擴大空間而使電流隔斷部的絕緣性提高的情況。相對于此，在電流隔斷部13為填埋絕緣材料而成的電流隔斷部的情況下，能夠防止由形成有電流隔斷部13所引起的發(fā)光二極管100的強度下降，因此無論發(fā)光二極管100的強度如何，能夠適當選擇電流隔斷部13 (空間)的形狀、用于電流隔斷部13的絕緣材料來提高電流隔斷部13的絕緣性。
[0244]本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，具備:通過在含有發(fā)光層24的化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層24的凹部來形成空間130，通過在空間130內填埋絕緣材料來設置電流隔斷部13的工序；和形成具有線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12的工序，在形成表面電極12的工序中，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間配置電流隔斷部13地形成焊盤部12a。因此，根據本實施方式的制造方法，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部13，能夠得到具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管100。
[0245]另外，本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，由于在設置電流隔斷部13的工序中形成俯視為環(huán)狀的電流隔斷部13，在形成表面電極12的工序中在俯視電流隔斷部13的內側形成焊盤部12a，所以能夠得到電流隔斷部13在俯視下被配置為環(huán)狀以使得包圍焊盤下發(fā)光層24a，由此能夠更進一步減少被焊盤部12a吸收的光的發(fā)光二極管100。
[0246]另外，本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，是如下方法:包含在形成發(fā)光層24之前在作為生長用基板的半導體基板21上形成蝕刻停止層31的工序，通過使用蝕刻停止層31而蝕刻化合物半導體層10的一部分，來設置成為空間130的凹部，因此能容易且可靠地控制凹部的深度，通過在空間130內填埋絕緣材料，能夠以高精度形成電流隔斷部13。
[0247]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，由于在化合物半導體層10中設置電流隔斷部13，并在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7之后，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側接合了金屬基板1，所以金屬基板I的品質不會因用于設置電流隔斷部13的蝕刻而劣化，因而是優(yōu)選的。
[0248]“第2實施方式”
[0249]〔發(fā)光二極管〕
[0250]圖4是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的另一例的截面示意圖。圖4所示的發(fā)光二極管101，與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點僅是電流隔斷部131。因而，在本實施方式中，僅對電流隔斷部131進行說明，省略對其他構件的說明。
[0251]再有，作為接合基板，按照上述那樣優(yōu)選使用由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板，能使用包含Ge基板、GaP基板、GaAs基板、包括調整了熱膨脹系數的金屬基板在內的金屬基板等。
[0252]本實施方式的發(fā)光二極管101的電流隔斷部131，如圖4所示那樣，包含反射層133和透明絕緣材料層132。透明絕緣材料層132如圖4所示那樣被配置在反射層133與化合物半導體層10之間。圖4所示的反射層133貫通透光層8地形成，并與反射層6 —體化。
[0253]電流隔斷部131的反射層133所使用的反射材料不特別限定，但優(yōu)選為能得到90%以上的高反射率的材料。具體來說，能使用例如Au、Ag、Al、Cu、APC (AgPdCu合金)等。另夕卜，電流隔斷部131的反射層133的材料優(yōu)選為與反射層6的材料相同的材料。在電流隔斷部131的反射層133的材料與反射層6的材料相同的情況下，能夠使反射層133與反射層6同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0254]另外，電流隔斷部131的透明絕緣材料層132所使用的透明絕緣材料，只要是能夠將焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24絕緣的材料即可，不特別限定，但能使用例如Si02、Si3N4, TiO2, TiN等。另外，電流隔斷部131的透明絕緣材料層132的材料優(yōu)選為與透光層8的材料相同的材料。在電流隔斷部131的透明絕緣材料層132的材料與透光層8的材料相同的情況下，能夠使透明絕緣材料層132與透光層8同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0255]另外，電流隔斷部131的透明絕緣材料層132的厚度(反射層133與發(fā)光層24之間的間隔)，能夠根據透明絕緣材料層132的材料和反射層133的材料適當地決定，但在反射層133具有導電性的情況下，優(yōu)選為0.05 μ m以上，更優(yōu)選為0.2 μ m以上。
[0256]在電流隔斷部131包含在與化合物半導體層10之間使得俯視包圍反射層133那樣地配置的透明絕緣材料層132的情況下，內壁13a與外壁13b之間的間隔優(yōu)選為0.2 μ m以上，更優(yōu)選為Ι.Ομπι以上。在內壁(相當于圖1的內壁13a)與外壁(相當于圖1的外壁13b)之間的間隔為0.2 μ m以上的情況下，即使反射層133具有導電性，也能夠充分地確保透明絕緣材料層132的厚度，能夠有效地將焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24絕緣。另外，為了能夠充分地確保在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24的平面面積以得到充分的輝度，內壁(相當于圖1的內壁13a)與內壁之間的間隔(環(huán)狀凹部的最遠的內壁間的間隔)優(yōu)選為30 μ m以下,更優(yōu)選為10 μ m以下。
[0257]在本實施方式中，由于在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間設置有電流隔斷部131，所以能阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。其結果，能夠使焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱，能夠避免由焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收而引起的光取出效率的下降。因而，根據本實施方式的發(fā)光二極管101，能得到優(yōu)異的光取出效率。
[0258]而且，在本實施方式的發(fā)光二極管101中，由于電流隔斷部131包含反射層133和配置在反射層133與化合物半導體層10之間的透明絕緣材料層132，所以在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24中發(fā)出的光被電流隔斷部131的反射層133反射，由此能防止進入焊盤部12a的正下方。因此，根據本實施方式的發(fā)光二極管101，能得到更進一步優(yōu)異的光取出效率。
[0259][發(fā)光二極管的制造方法]
[0260]接著，說明圖4所示的發(fā)光二極管101的制造方法的一例。
[0261]在本實施方式的發(fā)光二極管的制造方法101中，僅說明與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法不同的工序。
[0262]為了制造圖4所示的發(fā)光二極管101，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至形成電流隔斷部的工序為止的工序。
[0263]在形成電流隔斷部131的工序中，首先，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，以俯視大致圓環(huán)狀設置底面130a到達蝕刻停止層31的溝槽，使得包圍焊盤下發(fā)光層24a，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間形成圖7A所示的空間130 (凹部)。
[0264]接著，在這樣得到的空間130內的底面和內壁沉積透明絕緣材料。在本實施方式中，通過在電流擴散層25上的整個面使用例如CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，沿著空間130的內壁形成透明絕緣材料層132。
[0265]接著，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地形成歐姆接觸電極7。接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上，使用例如蒸鍍法形成由APC或者Au構成的反射層6，同時在空間130 (凹部)隔著透明絕緣材料層132填埋成為反射層6的金屬材料，由此在空間130內形成反射層133，作為電流隔斷部131。
[0266]然后，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至將發(fā)光二極管101單片化為止的工序。[0267]本實施方式的發(fā)光二極管101，與第I實施方式同樣地，在發(fā)光層24之中的、與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a、和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間，具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部131，因此能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度減弱，能減少被焊盤部12a吸收的光，成為具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管。
[0268]另外，本實施方式的發(fā)光二極管101，是電流隔斷部13包含反射層133和配置在反射層133與化合物半導體層10之間的透明絕緣材料層132的發(fā)光二極管，因此能夠利用反射層133遮住從發(fā)光層24射入到焊盤部12a的正下方的光。其結果，能更進一步減少被焊盤部12a吸收的光，能得到更優(yōu)異的光取出效率。
[0269]本實施方式的發(fā)光二極管101的制造方法，具備:通過在含有發(fā)光層24的化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層24的凹部來形成空間130，通過沿著空間130的底面和內壁形成透明絕緣材料層132，并在被透明絕緣材料層132所包圍的空間內填埋由反射材料形成的反射層133來設置電流隔斷部13的工序；和形成具有線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12的工序，在形成表面電極12的工序中，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間配置電流隔斷部13地形成焊盤部12a。因此，根據本實施方式的制造方法，能得到如下的發(fā)光二極管101:在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部13，具有優(yōu)異的光取出效率。
[0270]“第3實施方式”
[0271]〔發(fā)光二極管〕
[0272]圖12是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的另一例的截面示意圖。圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點僅是化合物半導體層的覆蓋層23ab、發(fā)光層240、覆蓋層23b、電流擴散層25、和電流隔斷部的平面形狀。因而，在本實施方式中，僅說明與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點，省略對其他構件的說明。
[0273]再有，作為接合基板，按照上述那樣優(yōu)選使用由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板，能使用Ge基板、GaP基板、GaAs基板、包括調整了熱膨脹系數的金屬基板在內的金屬基板等。
[0274]圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管同樣地，具備化合物半導體層10、歐姆接觸電極7、歐姆電極11、以及包含線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12。
[0275]但是，圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管100不同，發(fā)光層240未形成在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域，而僅形成在與焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域。另夕卜，圖12所示的發(fā)光二極管102與圖1所示的發(fā)光二極管100不同，在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域形成有電流隔斷部231。并且，如圖12所示，配置有發(fā)光層240，使得包圍電流隔斷部231。
[0276]在本實施方式中，電流隔斷部231的平面形狀，為比焊盤部12a的平面形狀大的大致同心圓狀，但電流隔斷部231的平面形狀只要是電流隔斷部231形成在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域的至少一部分上即可，既可以與焊盤部12a的平面形狀相同，也可以比焊盤部12a的平面形狀大，或比焊盤部12a的平面形狀小。
[0277]電流隔斷部231如圖12所示那樣包含填充層234、反射層233、和透明絕緣材料層232。透明絕緣材料層232如圖12所示那樣被配置在反射層233與化合物半導體層10之間。反射層233貫通透光層8而形成，并與反射層6 —體化。另外，反射層233設為在金屬基板I側具有開口的凹部狀的形狀，填充層234被填充到由反射層233形成的凹部內。在圖12所示的例子中，填充層234貫通反射層6而形成。填充層234也可以是與反射層233一體地形成的層(在這種情況下，填充層234也與反射層6 —體化)。
[0278]電流隔斷部231的反射層233所使用的反射材料不特別限定，但優(yōu)選為具有90%以上的高反射率的材料。具體來說，能使用例如Au、Ag、Al、Cu、APC (AgPdCu合金)等。另夕卜，電流隔斷部231的反射層233的材料優(yōu)選為與反射層6的材料相同的材料。
[0279]在電流隔斷部231的反射層233的材料和反射層6的材料相同的情況下，能夠使反射層233與反射層6同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0280]另外，電流隔斷部231的透明絕緣材料層232所使用的透明絕緣材料只要是能夠將反射層233和化合物半導體層10絕緣的材料即可，不特別限定，但能使用例如Si02、Si3N4, TiO2, TiN等。另外，電流隔斷部231的透明絕緣材料層232的材料優(yōu)選為與透光層8的材料相同的材料。在電流隔斷部231的透明絕緣材料層232的材料和透光層8的材料相同的情況下，能夠使透明絕緣材料層232與透光層8同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0281]電流隔斷部231的填充層234不特別限定，但能使用例如Si02、Si3N4、Ti02、TiN或者Au、Ag、Al、Cu、APC、Pt、N1、Ti等的金屬。另外，也可以是空間。
[0282][發(fā)光二極管的制造方法]
[0283]接著，說明圖12所示的發(fā)光二極管102的制造方法的一例。
[0284]在本實施方式的發(fā)光二極管102的制造方法中，僅說明與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法不同的工序。
[0285]為了制造圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至形成電流隔斷部231的工序之前為止的工序。
[0286]在形成電流隔斷部231的工序中，通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在化合物半導體層10的俯視正下方設置由貫通發(fā)光層24的空間(凹部)形成的電流隔斷部231。具體來說，凹部能夠與圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法同樣地形成在發(fā)光層240之中的與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域。
[0287]接著，在空間內的底面和內壁沉積透明絕緣材料。在本實施方式中，通過在電流擴散層25上的整個面使用例如CVD法形成SiO2膜來形成透光層8，同時沿著空間的內壁形成透明絕緣材料層232。
[0288]接著，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地形成歐姆接觸電極7。
[0289]接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用例如蒸鍍法形成由APC或者Au構成的反射層6，同時在被透明絕緣材料層232包圍的空間(凹部)隔著透明絕緣材料層232填埋成為反射層233的金屬材料，由此在空間內形成反射層233。接著，在反射層233之上形成填充層234使得填充空間(凹部)，來作為電流隔斷部231。再有，填充層234能夠以僅填充部分開口的圖案的光致抗蝕劑為掩模使用CVD法等形成。另外，在用金屬形成填充層234的情況下，也能夠使用鍍敷法。
[0290]在用與反射層6相同的材料形成填充層234的情況下，在形成反射層6的同時用該材料填充凹部即可。[0291]另外，在使填充層234為空間的情況下，在形成反射層233之后依次形成阻擋層5、接合層6。
[0292]然后，使用與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣的方法，進行直至形成表面電極12為止的工序，在形成表面電極12的工序中，在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域形成焊盤部12a。
[0293]然后，與圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法100同樣地，進行直至將發(fā)光二極管102單片化為止的工序。
[0294]本實施方式的發(fā)光二極管102，由于發(fā)光層240僅形成在與焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域，所以成為在焊盤部12a的正下方不發(fā)光的發(fā)光二極管，能減少被焊盤部12a吸收的光，具有優(yōu)異的光取出效率。
[0295]另外，本實施方式的發(fā)光二極管102，是發(fā)光層240被配置成包圍配置在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域的電流隔斷部231的發(fā)光二極管，因此，通過例如除去化合物半導體層的成為電流隔斷部231的區(qū)域的發(fā)光層來形成電流隔斷部231，能夠容易制造。
[0296]本實施方式的發(fā)光二極管102的制造方法是如下方法，其具備:通過在含有發(fā)光層240的化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層240的凹部來形成空間130，通過沿著空間130的底面和內壁形成透明絕緣材料層232，并在被透明絕緣材料層232包圍的空間內填埋由反射材料形成的反射層233來設置電流隔斷部231的工序；和形成具有線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12的工序，在形成表面電極12的工序中，在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域形成焊盤部12a。因此，根據本實施方式的制造方法，通過焊盤部12a被配置在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域，能夠得到發(fā)光層240僅形成在與焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域的具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管102。
[0297]另外，本實施方式的發(fā)光二極管102的制造方法，在化合物半導體層10中設置電流隔斷部231，并在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7之后，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側接合了金屬基板1，因此金屬基板I的品質不會因用于設置電流隔斷部231的蝕刻而劣化，因而是優(yōu)選的。
[0298]“發(fā)光二極管燈”
[0299]本實施方式的發(fā)光二極管燈，是將上述的第I實施方式?第3實施方式的任一個發(fā)光二極管安裝(芯片焊接)在裝配基板上而成的燈。本實施方式的發(fā)光二極管燈是具備具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管的燈，因此成為高輝度的燈。
[0300]“照明裝置”
[0301]本實施方式的照明裝置是裝載了多個將上述的第I實施方式?第3實施方式的任一個發(fā)光二極管安裝(芯片焊接)在裝配基板上而成的發(fā)光二極管燈的裝置。本實施方式的照明裝置是裝載有多個具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管的裝置，因此成為高輝度的裝置。
[0302]實施例
[0303]以下，基于實施例具體地說明本發(fā)明。再有，本發(fā)明并不僅限于以下所示的實施例。
[0304](實施例1)
[0305]制作圖1所示的發(fā)光二極管燈，進行了特性評價。[0306]<金屬基板的制造工序>
[0307]用2張厚度10 μ m的Cu層(箔、板)夾持厚度75 μ m的Mo層(箔、板)進行加熱壓接，形成了厚度95 μ m的金屬板平板(單片化的切斷前)。在將所得到的金屬板平板的上面和下面進行研磨以后，用有機溶劑洗滌，除去了污垢。
[0308]接著，在該金屬板平板的整個面，采用無電解鍍敷法依次形成作為金屬保護膜2的2 μ m的Ni膜和I μ m的Au膜，從而制作了金屬基板(單片化的切斷前的金屬基板)I。
[0309]<化合物半導體層的形成工序>
[0310]接著，在摻雜了 Si的η型的GaAs單晶形成的直徑50mm、厚度350 μ m的半導體基板(生長用基板)21上依次層疊外延層，制作了含有化合物半導體層10的發(fā)光波長620nm的外延疊層體30。半導體基板21是將從(100)面向(0-1-1)方向傾斜15°的面作為生長面，將載流子濃度設為lX1018cm_3。[0311]作為化合物半導體層10，是:摻雜了 Si的η型的GaAs形成的緩沖層22a、摻雜了Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成的基板蝕刻停止層22b、摻雜了 Si的η型的GaAs形成的接觸層22c、摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成的表面粗糙化層23aa、摻雜了 Si的η型的(Ala7Gaa3)a5As形成的蝕刻停止層31、摻雜了 Si的η型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23ab、父替層置有由(Al0.!Gaa9) 0.5In0.5P形成的20層的講層和由(Al0 5Ga0 5) 0.5!? 5?形成的19層的勢壘層的發(fā)光層24、摻雜了 Mg的P型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23b、摻雜了Mg的P型的GaP形成的電流擴散層25。
[0312]緩沖層22a是將載流子濃度設為2X 1018cm_3，將層厚設為0.5 μ m?；逦g刻停止層22b是將載流子濃度設為I X 1018CnT3，將層厚設為0.5 μ m。接觸層22c是將載流子濃度設為約I X 1018cm_3，將層厚設為0.05 μ m。表面粗糙化層23aa是將載流子濃度設為I X IO1W3,將層厚設為3 μ m。蝕刻停止層31是將載流子濃度設為I X IO18Cm-3,將層厚設為1.0 μ m。覆蓋層23ab是將載流子濃度設為2X1018cm_3，將層厚設為0.5 μ m。發(fā)光層24的阱層和勢壘層為無摻雜且將層厚設為5nm。覆蓋層23b是將載流子濃度設為8 X 1017cm_3，將層厚設為
0.5 μ m。電流擴散層25是將載流子濃度設為5 X 1018cm_3，將層厚設為3 μ m。
[0313]在本實施例中，使用減壓有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)法在半導體基板21上形成了含有化合物半導體層10的外延疊層體30。再有，作為III族構成元素的原料，使用了三甲基鋁((CH3) 3A1)、三甲基鎵((CH3)3Ga)以及三甲基銦((CH3) 3In)。另外，作為Mg的摻雜原料，使用了雙(環(huán)戊二烯基)鎂(bis- (C5H5)2MgX另外，作為Si的摻雜原料，使用了乙硅烷(Si2H6)。另外，作為V族構成元素的原料，使用了膦(PH3)、胂(AsH3)。
[0314]另外，電流擴散層25在750°C進行生長，其他的各層在700°C進行生長。
[0315]接著，將電流擴散層25的與半導體基板21相反側的面25a從表面進行鏡面研磨至2 μ m的深度為止，使表面的粗糙度為0.18nm。
[0316]<電流隔斷部的形成工序>
[0317]接著，通過蝕刻化合物半導體層10的一部分，設置俯視為大致圓形的環(huán)狀、底面130a到達蝕刻停止層31的溝槽使得包圍焊盤下發(fā)光層24a，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間形成了空間130(凹部)。
[0318]空間130的內壁13a配置在俯視與焊盤部12a的邊緣部重疊的位置，空間130的外壁13b處于下述位置:在俯視焊盤部12a的外側與內壁13a相對地大致平行地配置。空間130的內壁13a設為直徑100 μ m的俯視圓形，外壁13b設為直徑110 μ m的俯視圓形，將內壁13a與外壁13b之間的距離設為5 μ m。
[0319]對于用于形成空間130的蝕刻，使用了干式蝕刻法和濕式蝕刻法這兩者。具體來說，使用光刻技術在俯視成為空間的區(qū)域以外的區(qū)域選擇性地形成抗蝕劑層，作為蝕刻氣體使用SiCl4,在偏置50W、IOmin的條件下采用干式蝕刻法蝕刻2?4 μ m。然后，使用以1:1稀釋了的鹽酸在40°C的條件下采用濕式蝕刻法蝕刻至蝕刻停止層為止。
[0320]接著，通過在電流擴散層25上的整個面使用CVD法形成SiO2膜，在形成厚度
0.3μπι的透光層8的同時，在空間130內填埋絕緣材料而形成了電流隔斷部13。
[0321]<歐姆接觸電極的形成工序>
[0322]接著，使用光刻技術和蝕刻技術，在透光層8中形成了用于填埋構成歐姆接觸電極7的導電性構件的多個貫通孔。之后，通過使用蒸鍍法向透光層8的多個貫通孔中填充AuBe合金，在化合物半導體層10上形成了高度0.3μπκ直徑9μπι的多個圓柱狀的歐姆接觸電極7。再有，歐姆接觸電極7形成在與最接近于表面電極12的焊盤部12a的導電性構件之間的最短距離成為10 μ m的位置。
[0323]<反射層、阻擋層、接合層的形成工序>
[0324]接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用蒸鍍法形成了由Au構成的厚度0.7 μ m的反射層6。接著，在反射層6上使用蒸鍍法形成了厚度0.5μπι的Ti膜構成的阻擋層5。接著，在阻擋層5上使用蒸鍍法形成了由AuGe構成的厚度1.0 μ m的接合層4。
[0325]<金屬基板的接合、半導體基板、緩沖層、基板蝕刻停止層的除去工序>
[0326]接著，將形成有外延疊層體30、反射層6等的半導體基板21和金屬基板I送入到減壓裝置內，將金屬基板I和接合層4的接合面4a相對地重疊而配置。接著，將減壓裝置內排氣到3 X KT5Pa為止，將重疊的半導體基板21和金屬基板I在加熱到400°C的狀態(tài)下施加500kg的載荷，將金屬基板I和接合層4的接合面4a接合，形成為接合結構體40。
[0327]利用氨系蝕刻劑從接合結構體40選擇性地除去半導體基板21和緩沖層22a，利用鹽酸系蝕刻劑選擇性地除去基板蝕刻停止層22b，形成為含有發(fā)光層24的化合物半導體層10。
[0328]<歐姆電極的形成工序>
[0329]接著，在化合物半導體層10的接觸層22c上的整個面使用蒸鍍法成膜厚度0.1 μ m的AuGeNi合金膜，使用光刻技術和蝕刻技術將AuGeNi合金膜圖案化，由此形成了圖2B所示的包含6條線狀部位llba、llbb、llca、llcb、llcc、llcd的歐姆電極11。
[0330]6條線狀部位的寬度均設為4 μ m，線狀部位I lba、I Ibb的長度設為270 μ m,線狀部位 11 ca、llcb、llcc、11 cd 的長度設為 85 μ m。
[0331]另外，線狀部位IlbaUlbb與表面電極12的焊盤部12a的最接近距離設為45 μ m，線狀部位llca、llcb、llcc、Ilcd與表面電極12的焊盤部12a的最接近距離設為10 μ m。
[0332]再有，線狀部位IlbaUlbb和表面電極12的焊盤部12a的最接近距離與表面電極12的第I直線部12baa、12bab的長度一致。
[0333]接著，使用在將成為歐姆電極11的AuGeNi合金膜圖案化時所形成的掩模，通過使用了氨水(ΝΗ40Η)、過氧化氫(H202)、和純水(H2O)的混合液的蝕刻來除去接觸層22c之中與歐姆電極11俯視重疊的部分以外的部分，使接觸層22c的平面形狀成為與歐姆電極11的平面形狀實質上相同的形狀。
[0334]<表面電極的形成工序>
[0335]在形成有歐姆電極11的化合物半導體層10上的整個面使用蒸鍍法依次成膜厚度
0.3 μ m的Au層、厚度0.3 μ m的Ti層、厚度I μ m的Au層，使用光刻技術和蝕刻技術將Au/Ti/Au膜圖案化，由此形成了表面電極12。
[0336]焊盤部12a是直徑100 μ m的俯視圓形，形成在俯視電流隔斷部13的內偵彳。線狀部12b的寬度是第I直線部及第2直線部均設為8 μ m。另外，第I直線部12baa、12bab的長度設為43 μ m，第2直線部12bba、12bbb的長度設為270 μ m，第2直線部12bca、12bcb、12bcc、12bcd 的長度設為 100 μ m。
[0337]采用以上的工序，在金屬基板I上形成多個發(fā)光二極管100。
[0338]<單片化工序>
[0339]接著，除去形成在預定切斷部分的金屬基板I上的各層，使用激光以350 μ m間隔切斷成為正方形，將形成在金屬基板I上的多個發(fā)光二極管100單片化。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管100安裝在裝配基板上，形成為實施例1的發(fā)光二極管燈。
[0340]如以下所示那樣評價了具備這樣得到的圖1所示的實施例1的發(fā)光二極管100的燈的特性。
[0341]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為9.44mW。
[0342](實施例2)
[0343]制作了圖4所示的發(fā)光二極管燈101，進行了特性評價。
[0344]首先，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了至形成電流隔斷部131的工序之前為止的工序。
[0345]接著，在形成電流隔斷部131的工序中，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地形成了空間130。空間130的內壁13a設為直徑100 μ m的俯視圓形，外壁13b設為直徑120 μ m的俯視圓形，將內壁13a與外壁13b之間的距離設為10 μ m。
[0346]接著，通過在電流擴散層25上的整個面使用CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，沿著空間130的內壁形成了透明絕緣材料層132。形成有透明絕緣材料層132的空間130的內壁設為直徑101 μ m的俯視圓形。
[0347]接著，與實施例1的發(fā)光二極管的100制造方法同樣地，形成了歐姆接觸電極7。接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用蒸鍍法形成由Au構成的反射層6，同時在形成有透明絕緣材料層132的空間130內形成了反射層133。
[0348]然后，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管101單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管101安裝在安裝基板上，形成為實施例2的發(fā)光二極管燈。
[0349]如以下所示那樣評價了具備這樣得到的圖4所示的實施例2的發(fā)光二極管101的燈的特性。
[0350]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為9.60mW。
[0351](實施例3)
[0352]除了在空間130內未填埋絕緣材料，且設置了由空間構成的電流隔斷部以外，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管100單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管安裝在安裝基板上，形成為實施例3的發(fā)光二極管燈。
[0353]如以下所示那樣評價了這樣得到的實施例3的發(fā)光二極管燈的特性。
[0354]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為9.44mW。
[0355](實施例4)
[0356]制作圖12所示的發(fā)光二極管燈102，進行了特性評價。
[0357]首先，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至形成電流隔斷部231的工序之前為止的工序。
[0358]再有，在實施例4中，蝕刻停止層31、覆蓋層23ab、發(fā)光層240、覆蓋層23b的材料和/或厚度不同，成為以下所示的材料和/或厚度。
[0359]S卩，是摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成的蝕刻停止層31、摻雜了 Si的η型的Ala45GaAs形成的覆蓋層23ab、交替層疊有由GaAs形成的3層的講層和由Ala25GaAs形成的2層的勢魚層的發(fā)光層240、摻雜了 Mg的P型的Ala45GaAs形成的覆蓋層23b。
[0360]另外，蝕刻停止層31是將載流子濃度設為lX1018cm_3，將層厚設為Ι.Ομπι。發(fā)光層240的勢壘層和阱層為無摻雜，并將層厚設為7nm。
[0361]在形成電流隔斷部231的工序中，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，設置底面到達蝕刻停止層31的凹部，在發(fā)光層240之中的與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域形成了空間。凹部的內壁設為直徑100 μ m的俯視圓形。
[0362]再有，對于用于形成空間的蝕刻，使用了干式蝕刻法和濕式蝕刻法這兩者。具體來說，使用光刻技術在俯視成為空間的區(qū)域以外的區(qū)域選擇性地形成抗蝕劑層，作為蝕刻氣體使用SiCl4,在偏置50W、IOmin的條件下采用干式蝕刻法蝕刻2?4 μ m。然后，使用硫酸、過氧化氫和水的混合液在30°C的條件下采用濕式蝕刻法蝕刻到蝕刻停止層為止。
[0363]接著，在電流擴散層25上的整個面使用CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，沿著空間的內壁形成了透明絕緣材料層232。
[0364]被透明絕緣材料層232包圍的空間的內壁設為直徑99 μ m的俯視圓形。
[0365]接著，與實施例1的發(fā)光二極管的制造方法同樣地形成了歐姆接觸電極7。接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用蒸鍍法形成由Au構成的反射層，同時在被透明絕緣材料層232包圍的空間內形成了反射層233。被透明絕緣材料層232和反射層233包圍的空間的內壁設為直徑98 μ m的俯視圓形。
[0366]接著，通過在被反射層233包圍的空間內填充絕緣材料形成填充層234，從而形成為電流隔斷部231。
[0367]然后，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至形成表面電極12為止的工序，在形成表面電極12的工序中，在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域形成了焊盤部12a。
[0368]然后，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管102單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管102安裝在安裝基板上，形成為實施例4的發(fā)光二極管燈。
[0369]如以下所示那樣評價了具備這樣得到的圖12所示的實施例4的發(fā)光二極管102的燈的特性。
[0370]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了峰波長850nm的紅外光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.45V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為8.40mW。
[0371](比較例)
[0372]除了未設置空間130以外，與實施例3的發(fā)光二極管的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管安裝在安裝基板上，形成為比較例的發(fā)光二極管燈。
[0373]如以下所示那樣評價了這樣得到的比較例的發(fā)光二極管燈的特性。
[0374]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為8.0OmW。
[0375]從實施例1?實施例4的評價結果和比較例的評價結果能夠確認到:通過具備阻礙向焊盤下發(fā)光層供給的電流的電流隔斷部，光取出效率提高，因此發(fā)光輸出功率提高。
[0376]附圖標記說明
[0377]1:金屬基板(基板)
[0378]la、lb:金屬層
[0379]Iba:上面
[0380]Ibb:下面
[0381]2:金屬保護膜
[0382]4:接合層
[0383]5:阻擋層
[0384]6、133、233:反射層
[0385]7:歐姆接觸電極
[0386]8:透光膜
[0387]10:化合物半導體層
[0388]11:歐姆電極
[0389]12:表面電極
[0390]12a:焊盤部
[0391]12b:線狀部(分支部)
[0392]13、131、231:電流隔斷部
[0393]13a:內壁
[0394]13b:外壁
[0395]21:半導體基板(生長用基板)[0396]22a:緩沖層
[0397]22b:基板蝕刻停止層
[0398]22c:接觸層
[0399]23aa:表面粗糙化層
[0400]23ab、23b:覆蓋層
[0401]24、240:發(fā)光層
[0402]24a:焊盤下發(fā)光層
[0403]25:電流擴散層
[0404]31:蝕刻停止層
[0405]100、101、102:發(fā)光二極管
[0406]130:空間
[0407]130a:底面
[0408]132.232:透明絕緣材料層
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備: 化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層； 歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間； 歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側； 表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部；以及 電流隔斷部，其被設置在所述發(fā)光層之中的、在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層、和在除了與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層之間，阻礙向所述焊盤下發(fā)光層供給的電流。
2.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部被配置成為俯視為環(huán)狀，使得包圍所述焊盤下發(fā)光層。
3.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部由空間構成。
4.一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備: 化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層； 歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間； 歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側；以及表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部， 所述發(fā)光層僅形成在與所述焊盤部`俯視不重疊的區(qū)域。
5.根據權利要求4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層被配置成包圍配置在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域的電流隔斷部。
6.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部是填埋絕緣材料而成的。
7.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部包含反射層和配置在所述反射層與所述化合物半導體層之間的透明絕緣材料層。
8.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，所述基板是Ge基板、GaP基板、GaAs基板或金屬基板中的任一種。
9.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤部俯視為圓形形狀。
10.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層包含AlGaAs、InGaAs 或 AlGaInP 的任一種。
11.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述歐姆接觸電極形成在與所述焊盤部俯視不重疊的區(qū)域。
12.—種發(fā)光二極管燈,其特征在于,具備權利要求1~11的任一項所述的發(fā)光二極管。
13.一種照明裝置，其裝載有多個權利要求1~11的任一項所述的發(fā)光二極管。
14.一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備: 在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序； 通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的周圍設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序； 在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序； 在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序; 在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的所述焊盤部，來形成表面電極的工序。
15.根據權利要求14所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
16.根據權利要求15所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序， 所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
17.根據權利要求14所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
18.根據權利要求17所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含`在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序， 還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序， 所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
19.一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備: 在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序； 通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的正下方設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序； 在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序； 在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序; 在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成所述歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的焊盤部，來形成表面電極的工序。
20.根據權利要求19所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
21.根據權利要求20所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
22.根據權利要求19所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
23.根據權利要求22所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序， 還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序， 所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
24.根據權 利要求19所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料依次填埋金屬材料和絕緣材料，來形成所述電流隔斷部。
【文檔編號】H01L21/205GK103890981SQ201280051930
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月2日 優(yōu)先權日:2011年10月25日
【發(fā)明者】松村篤, 德永悠 申請人:昭和電工株式會社
【專利摘要】本發(fā)明提供一種減少了光吸收的發(fā)光二極管、其制造方法、燈和照明裝置。一種發(fā)光二極管（100），具備：設置在基板（1）上的含有發(fā)光層（24）的化合物半導體層（10）；被設置在基板（1）與化合物半導體層（10）之間的歐姆接觸電極（7）；被設置在化合物半導體層（10）的基板（1）相反側的歐姆電極（11）；包含以覆蓋歐姆電極（11）的表面的方式設置的分支部（12b）和與分支部（12b）連結的焊盤部（12a）的表面電極（12）；和被設置在發(fā)光層（24）之中的、在與焊盤部（12a）俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層（24a）和在除了與焊盤部（12a）俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層（24）之間，阻礙向焊盤下發(fā)光層（24a）供給的電流的電流隔斷部（13）。
【專利說明】發(fā)光二極管、發(fā)光二極管的制造方法、發(fā)光二極管燈和照明裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)光二極管、發(fā)光二極管的制造方法、發(fā)光二極管燈以及照明裝置，尤其是涉及具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管及其制造方法、具備該發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈以及照明裝置。
[0002]本申請基于在2011年10月25日在日本申請的專利申請2011-234005號要求優(yōu)先權，在此援引其內容。
【背景技術】
[0003]以往，作為發(fā)出紅色、紅外線的光的發(fā)光二極管(英文簡稱為LED)，例如已知具備由砷化鋁鎵(組成式AlxGai_xAs，O≤X≤I)形成的發(fā)光層、由砷化銦鎵(組成式InxGagAs,O < X < I)形成的發(fā)光層的發(fā)光二極管。另外，作為發(fā)出紅色、橙色、黃色或黃綠色的可見光的發(fā)光二極管，例如已知具備由磷化鋁鎵銦(組成式(AlxGag )yΙηι_yΡ，O≤X≤1，0<Υ≤I)形成的發(fā)光層的發(fā)光二極管。
[0004]另外，在具備這樣的發(fā)光層的發(fā)光二極管中，有在與基板相反側的表面設置有由焊盤(接合襯墊)和與焊盤連結的線狀部構成的表面電極的發(fā)光二極管。
[0005]例如，在專利文獻I中記載了如下的半導體發(fā)光裝置:貫通活性層及其上側層而形成孔部，在該孔部內的除去了活性層及其上側層的部分上隔著絕緣膜設置線接合部，將線接合部連接在線狀電極上。
[0006]在先技術文獻
[0007]專利文獻1:日本專利第4058937號公報
【發(fā)明內容】
[0008]對于以往的發(fā)光二極管而言，要求使光取出效率更進一步地提高。特別是在通過大電流驅動進行高輝度發(fā)光的發(fā)光二極管中，使光取出效率提高的要求日益高漲。
[0009]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能得到優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管及其制造方法、具備該發(fā)光二極管的發(fā)光二極管燈以及照明裝置。
[0010]為了達到上述的目的，本發(fā)明人著眼于與基板相反側的表面上的光的吸收而反復進行專心研究。其結果發(fā)現了以下情況，并提出了本發(fā)明:通過阻礙向配置在與作為表面電極的一部分的焊盤俯視重疊的區(qū)域的發(fā)光層供給的電流，減弱焊盤的正下方的發(fā)光強度，由此減少被焊盤吸收的光即可。即，本發(fā)明采用了以下的構成。
[0011]( I) 一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備:化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層；歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間；歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側；表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部；以及電流隔斷部，其被設置在所述發(fā)光層之中的、在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層、和在除了與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層之間，阻礙向所述焊盤下發(fā)光層供給的電流。
[0012](2)根據(I)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部被配置成為俯視為環(huán)狀，使得包圍所述焊盤下發(fā)光層。
[0013](3)根據(I)或(2)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部由空間構成。
[0014]另外，為了達到上述目的，本發(fā)明人著眼于與基板相反側的表面上的光的吸收而反復進行專心研究。其結果發(fā)現了以下情況，并提出了本發(fā)明:通過僅在與作為表面電極的一部分的焊盤俯視不重疊的區(qū)域形成發(fā)光層，使得在焊盤的正下方不發(fā)光，由此減少被焊盤吸收的光即可。即，本發(fā)明采用了以下的構成。
[0015](4) 一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備:化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層；歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間；歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側；以及表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部，所述發(fā)光層僅形成在與所述焊盤部俯視不重疊的區(qū)域。
[0016](5)根據(4)所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層被配置成包圍配置在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域的電流隔斷部。
[0017](6)根據(I)、(2)、(4)、(5)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部是填埋絕緣材料而成的。
[0018](7)根據(I)、(2)、(4)、(5)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部包含反射層和配置在所述反射層與所述化合物半導體層之間的透明絕緣材料層。
[0019](8)根據(I)?(7)的任一項所述的發(fā)光二極管，所述基板是Ge基板、GaP基板、GaAs基板或金屬基板中的任一種。
[0020](9)根據(I)?(8)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤部俯視為圓形形狀。
[0021](10)根據(I)?(9)的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層包含AlGaAs> InGaAs 或 AlGaInP 的任一種。
[0022]( 11)根據(I)?(10 )的任一項所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述歐姆接觸電極形成在與所述焊盤部俯視不重疊的區(qū)域。
[0023](12) 一種發(fā)光二極管燈，其特征在于，具備(I)?(11)的任一項所述的發(fā)光二極管。
[0024](13) 一種照明裝置，其裝載有多個(I)?(11)的任一項所述的發(fā)光二極管。
[0025](14) 一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備:在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序；通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的周圍設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序；在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序；在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序；在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的所述焊盤部，來形成表面電極的工序。[0026](15)根據(14)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
[0027](16)根據(15)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
[0028](17)根據(14)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
[0029](18)根據(17)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序，所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
[0030](19) 一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備:在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序；通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的正下方設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序；在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序；在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序；在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成所述歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的焊盤部，來形成表面電極的工序。
[0031](20)根據(19)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
[0032](21)根據(20)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
[0033](22)根據(19)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
[0034](23)根據(22)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序，所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
[0035](24)根據(19)所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料依次填埋金屬材料和絕緣材料，來形成所述電流隔斷部。[0036]再有，在本發(fā)明中，在“基板”與“歐姆電極”之間，除了“接合層”、“反射層”之外，還能夠適當增加公知的功能層，在其他的層間也能夠適當增加公知的功能層。
[0037]根據本發(fā)明的發(fā)光二極管，能夠使焊盤的正下方的發(fā)光強度減弱、或使得焊盤的正下方不發(fā)光，因此能夠減少發(fā)光層中發(fā)出的光之中的被焊盤吸收的光量。因而，本發(fā)明的發(fā)光二極管能很合適地用于光取出效率優(yōu)異、特別是通過大電流驅動而使其高輝度發(fā)光的發(fā)光二極管。
[0038]在本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法中，組合能以高精度控制平面形狀的干式蝕刻法、和通過使用蝕刻停止層以高精度控制深度尺寸的濕式蝕刻法，設置由規(guī)定形狀的凹部形成的電流隔斷部，由此能得到流向表面電極的焊盤部的正下方的電流被斷路的光取出效率優(yōu)異的發(fā)光二極管。
[0039]更詳細來說，干式蝕刻法是難以以高精度形成所希望的深度的凹部的蝕刻方法。因而，當僅用干式蝕刻法設置凹部時，有可能凹部的深度方向的尺寸精度變得不充分，凹部的深度變得過深。
[0040]另外，在濕式蝕刻法中，難以以高精度形成側面的垂直的凹部。因而，當僅用濕式蝕刻法設置凹部時，有可能為了形成所希望的深度的凹部而不得不將化合物半導體層除去必要以上。
[0041]相對于此，在本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法中，采用干式蝕刻法以高精度在垂直方向蝕刻俯視必需的范圍，然后，采用使用蝕刻停止層的濕式蝕刻法蝕刻至到達蝕刻停止層為止，由此能以高精度形成規(guī)定的平面形狀和深度的凹部。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042]圖1是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的一例的截面示意圖。
[0043]圖2A是表示圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極和電流隔斷部的平面示意圖。
[0044]圖2B是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆電極的平面示意圖。
[0045]圖2C是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆接觸電極的平面示意圖。
[0046]圖2D是重疊描繪圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極、電流隔斷部、歐姆電極、歐姆接觸電極的平面示意圖。
[0047]圖3是表示在本發(fā)明的發(fā)光二極管中作為基板使用Ge基板的例子的截面示意圖。
[0048]圖4是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的另一例的截面示意圖。
[0049]圖5 (a)?圖5 (C)是用于說明金屬基板的制造工序的金屬基板的一部分的截面示意圖。
[0050]圖6是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0051]圖7A是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0052]圖7B是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0053]圖8是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。[0054]圖9是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0055]圖10是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0056]圖11是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0057]圖12是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的又一例的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0058]以下，使用【專利附圖】
【附圖說明】應用了本發(fā)明的實施方式的發(fā)光二極管及其制造方法、發(fā)光二極管燈以及照明裝置。再有，在以下的說明中使用的附圖有時為了容易理解特征而為方便起見放大示出成為特征的部分，各構成要素的尺寸比率等未必與實際相同。另外，在以下的說明中所例示的材料、尺寸等是一例，本發(fā)明并不限于這些，在不變更其主旨的范圍內能夠適當地變更來實施。
[0059]“第I實施方式”
[0060]〔發(fā)光二極管〕
[0061]圖1是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的一例的截面示意圖。圖2A是表示圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極和電流隔斷部的平面示意圖。圖1是與圖2A所示的A-A’線對應的截面圖。
[0062]本實施方式的發(fā)光二極管100,具備金屬基板I (基板)、含有發(fā)光層24的化合物半導體層10、歐姆接觸電極7、歐姆電極11、表面電極12、和電流隔斷部13。在圖1所示的發(fā)光二極管100中，在金屬基板I與化合物半導體層10之間，從金屬基板I側起依次設置有接合層4、阻擋層5、和反射層6。另外，圖1所示的歐姆接觸電極7是由俯視多個點狀的導電性構件構成的電極，在各歐姆接觸電極7間被填充有透光膜8。
[0063]圖1所示的發(fā)光二極管，是作為基板使用了金屬基板的例子，但在本發(fā)明中作為基板不限于金屬基板，能夠使用由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板。本發(fā)明的發(fā)光二極管，通過在生長用基板上形成含有發(fā)光層的化合物半導體層后，重新貼(接合)于別的基板(接合基板)而除去生長用基板來進行制造，但在該基板(接合基板)的熱膨脹系數與生長用基板大不相同的情況下，接合前所形成的電流隔斷部與接合后所形成的焊盤部之間的位置偏移變大，因此優(yōu)選基板為由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板。
[0064]為了接合前所形成的電流隔斷部與接合后所形成的焊盤部之間的位置偏移處于不損害本發(fā)明的效果的范圍內，生長用基板與接合基板的熱膨脹系數的差異優(yōu)選為±1.5ppm/K。具體來說，在作為生長用基板采用通常所使用的基板(例如GaAs基板(熱膨脹系數為6.0ppm/K)的情況下,作為接合基板,能使用Ge基板(熱膨脹系數為5.5ppm/K)、GaP基板(熱膨脹系數為5.3ppm/K)、GaAs基板、調整了熱膨脹系數的金屬基板(后述)等。以下，對作為接合基板使用了金屬基板的例子進行詳述。
[0065]〈金屬基板〉
[0066]本實施方式的發(fā)光二極管100,作為基板,具備包含多層(在本實施方式中為3層)的金屬層la、lb、lb和覆蓋其上面Iba及下面Ibb的對蝕刻劑具有耐受性的金屬保護膜2的金屬基板I。優(yōu)選金屬基板I的側面用金屬保護膜2覆蓋。金屬保護膜2對蝕刻劑具有耐受性，因此在使用除去含有發(fā)光層24的化合物半導體層10的生長用基板的蝕刻劑進行蝕刻時，能夠抑制金屬基板的腐蝕。
[0067]再有，也能夠使用未用金屬保護膜2覆蓋的金屬基板。
[0068]金屬基板I的厚度優(yōu)選為50 μ m以上150 μ m以下。在金屬基板I的厚度比150 μ m厚的情況下，發(fā)光二極管100的制造成本上升，因而不優(yōu)選。另外，在金屬基板I的厚度比50 μ m薄的情況下，金屬基板I的操作時容易產生裂紋、碎片、翹曲等，產生使制造成品率下降之恐。
[0069](金屬層)
[0070]金屬基板I的多層金屬層，優(yōu)選為第I金屬層和第2金屬層交替地層疊而成的層。金屬基板I中的第I金屬層和第2金屬層的層數，優(yōu)選將第I金屬層和第2金屬層合計設為3?9層，更優(yōu)選設為3?5層。在將第I金屬層和第2金屬層的層數合計設為2層的情況下，厚度方向的熱膨脹變得不均衡，發(fā)生金屬基板I的翹曲。相反地，在第I金屬層和第2金屬層的層數合計多于9層的情況下，產生使第I金屬層和第2金屬層的層厚分別變薄的需要。難以使由第I金屬層或第2金屬層構成的單層基板的層厚變薄來制作，產生使各層的層厚不均勻從而使發(fā)光二極管100的特性波動之恐。進而，由于難以進行單層基板的制造，所以也產生使發(fā)光二極管100的制造成本上升之恐。
[0071]另外，更優(yōu)選金屬基板I中的第I金屬層和第2金屬層的層數合計為奇數。在第I金屬層和第2金屬層的層數合計為奇數的情況下，優(yōu)選最外層的金屬層為由相同金屬材料形成的層。在這種情況下，例如從外側蝕刻金屬基板I的相當于切割預定線的部分時等，能夠使用相同的蝕刻劑采用濕式蝕刻來除去表背的最外層的金屬層，因而是優(yōu)選的。
[0072]〈第I金屬層>
[0073]第I金屬層在金屬層的數量為奇數的情況下被配置在最外層(在圖1所示的金屬基板I中，本實施方式中用標記Ib來表示)。第I金屬層在作為第2金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10小的材料的情況下，優(yōu)選由至少熱膨脹系數比化合物半導體層10大的材料形成。通過設為該構成，成為作為金屬基板I整體的熱膨脹系數接近于化合物半導體層10的熱膨脹系數的基板，因此能夠抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的翹曲、開裂，能夠使發(fā)光二極管100的制造成品率提高。因此，在作為第2金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10大的材料的情況下，優(yōu)選第I金屬層由至少熱膨脹系數比化合物半導體層10小的材料形成。
[0074]作為第I金屬層，優(yōu)選使用例如銀(熱膨脹系數=18.9ppm/K)、銅(熱膨脹系數=16.5ppm/K)、金(熱膨脹系數=14.2ppm/K)、招(熱膨脹系數=23.lppm/K)、鎳(熱膨脹系數=13.4ppm/K)以及它們的合金等。在第I金屬層是由鋁、銅、銀、金、鎳或它們的合金形成的層的情況下，散熱性優(yōu)異，能更進一步抑制接合時的基板的開裂，能施加高電壓而以高輝度使其發(fā)光。
[0075]第I金屬層的層厚優(yōu)選為5 μ m以上50 μ m以下,更優(yōu)選為5 μ m以上20 μ m以下。
[0076]再有，第I金屬層的層厚與第2金屬層的層厚也可以不同。進而，在金屬基板I的第I金屬層和/或第2金屬層為多層的情況下，各層的層厚也可以分別不同。[0077]第I金屬層的合計的厚度，優(yōu)選為金屬基板I的厚度的5%以上50%以下，更優(yōu)選為10%以上30%以下，進一步優(yōu)選為15%以上25%以下。在第I金屬層的合計的厚度小于金屬基板I的厚度的5%的情況下，提高了第I金屬層的熱膨脹系數的情況下的效果變小，熱沉功能下降。相反地，在第I金屬層的厚度超過金屬基板I的厚度的50%的情況下，不能抑制由使金屬基板I與化合物半導體層10連接時的熱所引起的金屬基板I的開裂。也就是說，由于第I金屬層與化合物半導體層10之間的較大的熱膨脹系數差，產生由熱引起的金屬基板I的開裂，發(fā)生導致接合不良發(fā)生的情況。
[0078]特別是，在作為第I金屬層使用了銅的情況下，銅的合計的厚度優(yōu)選為金屬基板I的厚度的5%以上40%以下，更優(yōu)選為10%以上30%以下，進一步優(yōu)選為15%以上25%以下。
[0079]另外,第I金屬層的層厚優(yōu)選為5 μ m以上30 μ m以下,更優(yōu)選為5 μ m以上20 μ m以下。
[0080]〈第2金屬層〉
[0081]第2金屬層在金屬層為奇數的情況下被配置在內側(在圖1所示的金屬基板I中，本實施方式中用標記Ia來表示)。第2金屬層在作為第I金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10大的材料的情況下，優(yōu)選由熱膨脹系數比化合物半導體層10的熱膨脹系數小的材料形成。通過設為該構成，成為作為金屬基板I整體的熱膨脹系數接近于化合物半導體層10的熱膨脹系數的基板，因此能夠抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的翹曲、開裂，能夠使發(fā)光二極管100的制造成品率提高。因此，在作為第I金屬層使用熱膨脹系數比化合物半導體層10小的材料的情況下，第2金屬層優(yōu)選由熱膨脹系數比化合物半導體層10的熱膨脹系數大的材料形成。
[0082]另外，第2金屬層的材料優(yōu)選為具有成為化合物半導體層10的熱膨脹系數的土 1.5ppm/K以內的熱膨脹系數的材料。在這種情況下，散熱性優(yōu)異，能更進一步抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的開裂。
[0083]例如，在作為化合物半導體層10使用了 AlGaInP層(熱膨脹系數=約5.3ppm/K)的情況下，作為第2金屬層,優(yōu)選使用鑰(熱膨脹系數=5.lppm/K)、鶴(熱膨脹系數=4.3ppm/K)、鉻(熱膨脹系數=4.9ppm/K)以及它們的合金等。
[0084](金屬保護膜)
[0085]作為金屬保護膜2的材料，能夠使用銅、銀、鎳、鉻、鉬、金等，優(yōu)選使用包含密著性優(yōu)異的鉻或鎳中的至少任一種、和化學性穩(wěn)定的鉬或金中的至少任一種的金屬膜，從金屬層側起依次層疊有與金屬層的密著性良好的鎳膜和耐化學藥品性優(yōu)異的金膜的疊層膜為最佳。
[0086]金屬保護膜2的厚度不特別地限定，但從對蝕刻劑的耐受性和成本的平衡來講為
0.2?5 μ m,優(yōu)選0.5?3μηι為合適的范圍。在高價格的金的情況下,厚度優(yōu)選是2 μ m以下。
[0087]本實施方式的發(fā)光二極管100，是在含有發(fā)光層24的化合物半導體層10上接合了金屬基板I的發(fā)光二級管，金屬基板I是包含多層的金屬層和覆蓋多層的金屬層的上面及下面的金屬保護膜2的基板，因此散熱性優(yōu)異，能夠進行大電流驅動而使其高輝度發(fā)光，而且在將金屬基板I接合于化合物半導體層10后采用蝕刻法除去生長用基板的工序中，金屬基板I很難劣化。[0088]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100中，作為金屬基板1，交替地層疊第I金屬層和第2金屬層而成，在將第I金屬層和第2金屬層的任一方設為熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料大的層，將另一方設為熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料小的層的情況下，作為金屬基板整體的熱膨脹系數接近于化合物半導體層的熱膨脹系數，因此能夠抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的開裂，能夠使制造成品率提聞。
[0089]在本實施方式的發(fā)光二極管100中，在作為金屬基板1，第I金屬層由銅形成，第2金屬層由鑰形成，第I金屬層與第2金屬層的層數合計為3層以上9層以下的情況下，散熱性優(yōu)異，能更進一步抑制將化合物半導體層10和金屬基板I接合時的金屬基板I的開裂，并且能夠施加高壓而使其以高輝度發(fā)光。另外，在這種情況下，成為用容易加工的銅夾著機械強度高的鑰的構成，因此容易進行切割等的加工，成為尺寸精度高的發(fā)光二極管100。
[0090]另外，也可以在金屬基板I的表面形成用于芯片接合(黏晶)的共晶金屬層。在這種情況下，在將單片化后的各發(fā)光二極管100進行芯片接合時，能夠使與作為接合面的金屬基板I的接合成為電接觸穩(wěn)定的共晶接合。
[0091]〈接合層〉
[0092]接合層4是用于將化合物半導體層10等接合于金屬基板I的層。作為接合層4的材料，可使用化學性穩(wěn)定、成為與金屬基板I的接合非常牢固的材料的熔點低的Au系的共晶金屬等。作為Au系的共晶金屬，能列舉例如AuGe、AuSn> AuSi> AuIn等的合金的共晶組成。另外，作為接合層4，在金屬基板I的金屬保護膜2是從金屬基板I側起按順序形成有Ni膜和Au膜的金屬保護膜的情況下,優(yōu)選使用AuSi。
[0093]<阻擋層>
[0094]阻擋層5是抑制金屬基板I中所含有的金屬進行擴散而與反射層6進行反應的層。作為阻擋層5的材料，能使用鎳、鈦、鉬、鉻、鉭、鎢、鑰等。作為阻擋層5的材料，能夠通過組合兩種以上的金屬、例如組合鉬和鈦而使阻擋性能提高。組合了兩種以上的金屬的阻擋層5，既可以是由兩種以上的金屬形成的合金層，也可以是層疊兩種以上的金屬膜而成的
疊層體。
[0095]再者，通過在接合層4的材料中添加能夠用于阻擋層5的上述的材料，也可以將接合層4設為兼作阻擋層5的層。在這種情況下，不需設置阻擋層5，能夠簡化制造工序。
[0096]<反射層>
[0097]反射層6是使來自發(fā)光層24的光進行反射從而使光取出效率提高的層。通過設置有反射層6，能夠使發(fā)光二極管100更高輝度化。作為反射層6的材料，能使用AgPdCu合金(APC)、金、銅、銀、鋁等的金屬以及它們的合金等。這些材料的光反射率高，能使光反射率達到90%以上。
[0098]<透光層>
[0099]透光層8形成為使得將構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件間填充。作為透光層8的材料，能夠使用ITO、SiO2, IZO、Si3N4, TiO2, TiN等。
[0100]<化合物半導體層>
[0101]化合物半導體層10是含有發(fā)光層24的層，是層疊多個外延生長了的層而成的化合物半導體的疊層結構體。[0102]作為化合物半導體層10，能利用例如發(fā)光效率高、基板接合技術已被確立的AlGaInP 層或 AlGaInAs 層等。AlGaInP 層是由用一般式(AlxGa^x) Ιη^Ρ (O ≤ X ≤ 1，0< Y < I)表示的材料形成的層。該組成根據發(fā)光二極管的發(fā)光波長來決定。例如，在制作紅色及紅外發(fā)光的發(fā)光二極管100時所使用的AlGaInAs層的情況下，構成材料的組成也根據發(fā)光二極管100的發(fā)光波長來決定。
[0103]化合物半導體層10是η型或P型的任一傳導類型的化合物半導體，在內部形成有ρη 結。在 AlGaInAs 中也包括 AlGaAs、GaInAs、GaAs 等。
[0104]再有，化合物半導體層10的表面的極性，可以是P型、η型中的任一種。
[0105]圖1所示的化合物半導體層10，包含接觸層22c、表面粗糙化層23aa、蝕刻停止層31、覆蓋層23ab、發(fā)光層24、覆蓋層23b、和電流擴散層25。
[0106]接觸層22c是用于降低歐姆(Ohmic)電極的接觸電阻的層。接觸層22c能夠作成為例如由摻雜了 Si的η型的GaAs形成、載流子濃度為I X 1018cm_3、層厚為0.05 μ m的層。
[0107]另外，接觸層22c成為俯視與歐姆電極11相同的形狀。因此，如圖1所示，設置有歐姆電極11和表面電極12的面成為表面粗糙化層23aa的表面。
[0108]再有，在本實施方式中，將接觸層22c作成為俯視與歐姆電極11相同的形狀，但接觸層22c的平面形狀并不限于圖1所示的例子。例如，接觸層22c也可以作成為與表面粗糙化層23aa相同的平面形狀。在這種情況下，設置歐姆電極11和表面電極12的面成為接觸層22c的表面。
[0109]表面粗糙化層23aa是為了使光取出效率提高而使表面粗糙化而成的層。表面粗糙化層23aa例如能夠由摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成，并將載流子濃度設為3 X 1018cnT3，將層厚設為3 μ m。
[0110]蝕刻停止層31，是在形成電流隔斷部13時進行的在化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層24的凹部的蝕刻中，作為限制器來發(fā)揮功能的層。作為用于蝕刻停止層31的材料，能夠使用摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5) α5Ιηα5Ρ、摻雜了 Si的η型的(Ala7Gaa3) Q.5As等，能夠根據蝕刻化合物半導體層10的條件來適當決定。
[0111]用于蝕刻停止層31的材料，例如在使用鹽酸(也可以稀釋)來濕式蝕刻出貫通發(fā)光層24的凹部的情況下，優(yōu)選由AlGaAs (無論組成如何都作為蝕刻停止層發(fā)揮功能，但為了抑制光吸收，Al組成優(yōu)選為0.7以上)形成，在使用硫酸過水液(硫酸與過氧化氫的混合液)、氨過水(氨水與過氧化氫的混合液)來濕式蝕刻出貫通發(fā)光層24的凹部的情況下，優(yōu)選由AlGaInP形成。以與發(fā)光層24的材料的組合來說，在發(fā)光層24為P系的材料(例如AlGaInP)的情況下，蝕刻停止層31優(yōu)選為As系的材料(例如AlGaAs)，另外，在發(fā)光層24為As系的材料(例如AlGaAs)的情況下，蝕刻停止層31優(yōu)選為P系的材料(例如AlGaInP )。另外，在僅用干式蝕刻來形成貫通發(fā)光層24的凹部的情況下，蝕刻停止層能由與表面粗糙化層相同的材料形成。在該情況下，優(yōu)選預先增厚被蝕刻的量。
[0112]另外，蝕刻停止層31能夠由與表面粗糙化層23aa相同的材料形成。在這種情況下，表面粗糙化層23aa成為兼作蝕刻停止層31的層，能夠將蝕刻停止層31與表面粗糙化層23aa同時地形成，因此，與蝕刻停止層31和表面粗糙化層23aa為由不同的材料形成的層的情況相比，生產率優(yōu)異。
[0113]覆蓋層23ab是成為雙異質結構的要素的層。覆蓋層23ab能夠作成為例如由摻雜了 Si的η型的Ala5Ina5P形成、載流子濃度為3 X 1018cnT3、層厚為0.5 μ m的層。
[0114]發(fā)光層24優(yōu)選為包含AlGaAs、GaInAs或AlGaInP中的任一種的層，例如，能夠作成為由無摻雜的(AlaiGaa9)a5Ina5P/ (Ala5Gaa5)a5Ina5P的20對的疊層結構構成、層厚為
0.2μπι 的層。
[0115]發(fā)光層24能夠作成為具有雙異質結構(Double Hetero:DH)、單量子阱結構(Single Quantum Well:SQW)或多量子講結構(Multi Quantum Well:MQW)等結構的層。在此，雙異質結構是鎖住擔負放射再結合的載流子的結構。另外，量子阱結構是具有阱層和夾持阱層的兩個勢壘層的結構，SQW是阱層為I層的結構，MQW是阱層為2層以上的結構。為了從發(fā)光層24得到單色性優(yōu)異的發(fā)光，作為發(fā)光層24，優(yōu)選使用MQW結構。
[0116]覆蓋層23b例如能夠作成為由摻雜了 Mg的P型的Ala5Ina5P形成、載流子濃度為8 X 1017cnT3、層厚為 0.5 μ m 的層。
[0117]電流擴散層25例如能夠作成為由摻雜了 Mg的P型GaP層形成、載流子濃度為5 X 1018cm_3、層厚為2 μ m的層。
[0118]化合物半導體層10的構成，不限于上述記載的結構，例如也可以具有用于限制元件驅動電流流通的區(qū)域的電流阻止層或電流狹窄層等。另外，也可以在覆蓋層23ab與發(fā)光層24之間設置引導層。另外，優(yōu)選設置有例如接觸層22c、蝕刻停止層31、表面粗糙化層23aa，但也可以不設置。
[0119](電極結構)
[0120]圖2B是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆電極的平面示意圖，圖2C是表示圖1所示的發(fā)光二極管的歐姆接觸電極的平面示意圖，圖2D是重疊地描繪圖1所示的發(fā)光二極管的表面電極、電流隔斷部、歐姆電極、歐姆接觸電極的平面示意圖。再有，圖2B?圖2D是示出與圖2A的平面示意圖對應的區(qū)域的平面圖。
[0121]<表面電極>
[0122]如圖1和圖2A所示，表面電極12包含作為焊盤的焊盤部12a和線狀部(分支部)12b。線狀部12b被設置為使得覆蓋歐姆電極的表面。焊盤部12a與線狀部12b連結而被一體化。
[0123]表面電極12優(yōu)選為由層疊兩種以上的金屬膜而成的疊層體構成的電極。具體來說，能使用Au膜、Ti膜和Au的疊層體(以下有時記載為“Au/Ti/Au”。對其他的金屬膜的疊層體也同樣地記載。)、Au/Pt/Au、Au/Cr/Au、Au/Ta/Au、Au/W/Au、Au/Mo/Au 等。
[0124]焊盤部12a俯視為圓形形狀時容易進行線接合，因而優(yōu)選，但也可以是圓形形狀以外的形狀。
[0125]焊盤部12a的尺寸，在焊盤部12a俯視為圓形形狀的情況下能夠設為例如直徑50?150 μ m左右。
[0126]如圖2A所示，線狀部12b包含:在通過圓形形狀的焊盤部12a的中心的直線上從夾著直徑的周端(周端部)12aaa、12aab相互反方向地延伸的兩條第I直線部12baa、12bab、和在相對于第I直線部12baa、12bab正交的方向延伸的6條第2直線部12bba、12bbb、12bca、12bcb、12bcc、12bcd0
[0127]再有，在本實施方式中，線狀部12b包含兩條第I直線部和6條第2直線部，但第I直線部和第2直線部的數量并不特別地限定。[0128]第2直線部12bba、12bbb分別連接在第I直線部12baa、12bab的與周端部12aaa、12aab相反側的端部，與焊盤部12a間隔開地配置。另一方面，第2直線部12bca、12bcb、12bcc、12bcd分別從2個周端部12aaa、12aab之間的一方圓弧側和另一方圓弧側的各自2個周端部12aba、12abb、12abc、12abd延伸地配置。從周端部12aba、12abb延伸的2條第2直線部12bca、12bcb和從周端部12abc、12abd延伸的2條第2直線部12bcc、12bcd分別在一直線上在與第2直線部12bba、12bbb的延伸方向平行的方向上延伸。
[0129]線狀部12b的寬度，為了覆蓋歐姆電極11的線狀部位而設為比其寬度寬，例如能設為2?20 μ m左右。線狀部12b的寬度，對于第I直線部和第2直線部的全部而言，不需要設為相同的寬度，為了均勻地發(fā)光，優(yōu)選使從發(fā)光二極管100的中心(在圖2A中為圓形形狀的焊盤部12a的中心)對稱的位置的線狀部12b的寬度相同。
[0130]<歐姆電極>
[0131]如圖1所示，歐姆電極11是被設置在化合物半導體層10的與金屬基板I相反側的電極，如圖2B所示,包含6條線狀部位llba、llbb、llca、llcb、llcc、lied。
[0132]作為歐姆電極的材料，能使用AuGeNi合金、AuGe合金、AuNiSi合金、AuSi合金等。
[0133]在本實施方式中，以歐姆電極11是包含6條線狀部位的電極的情況為例進行說明，但線狀部位的條數并不特別地限定。
[0134]另外，歐姆電極11并不限于包含多個線狀部位的電極，也可以是在表面電極12的線狀部12b下不連續(xù)地排列的形狀、例如多個點形狀的電極。
[0135]另外，如圖1、圖2B以及圖2D所示，歐姆電極11形成在與表面電極12的焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域。這樣，通過將歐姆電極11配置在俯視與表面電極12的焊盤部12a不重疊的位置，能夠使發(fā)光層24之中在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱。其結果，能夠避免在將歐姆電極11配置于與焊盤部12a重疊的位置的情況下焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收而導致光取出效率下降，能夠更進一步使光取出效率提高。
[0136]另外，如圖1、圖2A、圖2B所示，歐姆電極11的6條線狀部位各自配置在被表面電極12的線狀部12b的6條第2直線部12bba、12bbb、12bca、12bcb、12bcc、12bcd各自覆蓋
的位置。
[0137]S卩，俯視配置在外側的較長的2條線狀部位IlbaUlbb分別配置在第2直線部12bba、12bbb的各自的正下方,俯視配置在內側的較短的4條線狀部位llca、llcb、llcc、Ilcd分別配置在第2直線部12bca、12bcb、12bcc、12bcd的各自的正下方。
[0138]歐姆電極11的線狀部位的寬度，作成為比線狀部12b的寬度狹窄，使得被表面電極12的線狀部12b覆蓋，例如設為I?10 μ m左右。歐姆電極11的線狀部位的寬度無需作成為全部相同，但為了均勻地發(fā)光，優(yōu)選使從發(fā)光二極管100的中心(在圖2A中為圓形形狀的焊盤部12a的中心)對稱的位置的線狀部位的寬度相同。
[0139]另外，構成歐姆電極11的線狀部位之中、與表面電極12的焊盤部12a最接近的線狀部位llca、llcb、llcc、Ilcd與焊盤部12a之間的最短距離優(yōu)選為5 μ m以上100 μ m以下。
[0140]<歐姆接觸電極>
[0141]如圖1所示，歐姆接觸電極7是被設置在金屬基板I與化合物半導體層10之間的電極，如圖2C所示，由俯視為圓形的點狀的多個導電性構件形成。各歐姆接觸電極7的平面形狀可以是圓形形狀、橢圓形形狀、環(huán)形形狀、線狀等。
[0142]作為歐姆接觸電極的材料,能夠使用AuBe合金、AuZn合金等。
[0143]如圖1、圖2C、圖2D所示，構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件配置在俯視與表面電極12的焊盤部12a不重疊的位置。這樣，通過將歐姆接觸電極7配置在俯視與表面電極12的焊盤部12a不重疊的位置，能夠使發(fā)光層24之中在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱。
[0144]其結果，能夠避免在將歐姆接觸電極7配置在與焊盤部12a重疊的位置的情況下焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收而導致光取出效率下降，因此能夠更進一步使光取出效率提高。
[0145]另外，如圖2A?圖2D所示，構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件，在歐姆電極11的線狀部位間的中間位置上、和歐姆電極11的兩端的線狀部位IlbaUlbb的外側的距離該線狀部位IlbaUlbb的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離屯砘相同程度的位置上，呈直線狀地排列配置。
[0146]具體來說，如圖2D所示，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7ba，俯視被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilba與線狀部位Ilca之間的中間位置上。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7bc被配置在歐姆電極11的線狀部位IIba與線狀部位Ilcc之間的中間位置上。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7bb，俯視被配置歐姆電極11的線狀部位Ilbb與線狀部位Ilcb之間的中間位置上。呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7bd，俯視被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilbb與線狀部位Ilcd之間的中間位置上。
[0147]另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7ca，俯視被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilca與線狀部位Ilcb之間的中間位置上。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7cb，被配置在歐姆電極11的線狀部位Ilcc與線狀部位Ilcd之間的中間位置上。
[0148]另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7aa，俯視被配置在歐姆電極11的左端的線狀部位Ilba的外側的、距離該線狀部位Ilba的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離屯砘相同程度的位置。另外，呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群7ab，俯視被配置歐姆電極11的左端的線狀部位Ilbb的外側的、距離該線狀部位Ilbb的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離屯、d3相同程度的位置。
[0149]再有，優(yōu)選的是，至歐姆電極11的線狀部位間的中間位置的距離Clpd3和歐姆電極11的兩端的線狀部位IlbaUlbb的外側的距離該線狀部位IlbaUlbb的距離d2構成為相等的距離使得電流均勻地擴散。
[0150]構成歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件，能夠設為例如直徑5?20μπι左右的圓柱狀構件。
[0151]另外，在呈直線狀地排列的點狀的導電性構件的群中，相鄰的導電性構件間的距離能設為例如5?50 μ m左右。
[0152]另外，歐姆接觸電極7的點狀的導電性構件，與表面電極12的焊盤部12a之間的最短距離優(yōu)選為5μπι以上、IOOym以下。
[0153]<電流隔斷部>[0154]電流隔斷部13是阻礙向發(fā)光層24之中、在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的。如圖1所示，電流隔斷部13被設置在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24、和焊盤下發(fā)光層24a之間。
[0155]如圖1所示，電流隔斷部13貫通化合物半導體層10的覆蓋層23ab、發(fā)光層24、覆蓋層23b、和電流擴散層25而形成,并與透光層8 一體化。
[0156]另外，如圖1、圖2A、圖2D所示，電流隔斷部13優(yōu)選作成為俯視為與焊盤部12a同心的圓形狀，在俯視下被配置為環(huán)狀，使得包圍焊盤下發(fā)光層24a。由此，能夠更有效地阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。
[0157]再有，在本實施方式中，如圖2A所示，以電流隔斷部13在俯視下被配置為環(huán)狀使得包圍焊盤下發(fā)光層24a的情況為例進行說明，但絕緣層13的平面形狀并不限于圖2A所示的例子，例如，也可以是由圖2A所示的環(huán)狀的電流隔斷部13沿圓周方向被分割而成的I個或多個圓弧狀的電流隔斷構件形成的。即使是這種情況下，也能夠阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。
[0158]在本實施方式中，如圖1、圖2A及圖2D所示，電流隔斷部13是在被內壁13a和外壁13b包圍的溝槽(凹部)內填埋絕緣材料而成的，該內壁13a配置在俯視與焊盤部12a的邊緣部重疊的位置，該外壁13b配置在俯視焊盤部12a的外側，并與內壁13a相對向地大致平行地配置。另外，如圖1所示，電流隔斷部13的發(fā)光二極管100的厚度方向的一端面13c與蝕刻停止層31內接觸，另一端面13d與透光層8的化合物半導體層10側的面接觸。
[0159]內壁13a與外壁13b之間的間隔不特別地限定，但優(yōu)選為I μ m以上，更優(yōu)選為5μπι以上，以使得能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a有效地絕緣，并且能夠在內壁13a與外壁13b之間容易地填充絕緣材料。另外，為了確保在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24的平面面積而能得到充分的輝度，內壁13a與內壁13a之間的間隔(環(huán)狀凹部的最遠的內壁間的間隔:相當于焊盤下發(fā)光層24a的直徑)優(yōu)選為50 μ m以下，更優(yōu)選為IOym以下。
[0160]電流隔斷部13中所使用的絕緣材料，只要是能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a絕緣的材料即可，不特別地限定，但能使用例如Si02、Si3N4, TiO2, TiN等。
[0161]另外，電流隔斷部13中所使用的絕緣材料，優(yōu)選為具有透光性的絕緣材料。在電流隔斷部13中所使用的絕緣材料為具有透光性的絕緣材料的情況下，能夠將電流隔斷部13與透光層8同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0162]另外，在本實施方式中，作為電流隔斷部13，列舉填埋絕緣材料而成的電流隔斷部為例進行了說明，但電流隔斷部也可以是由空間構成的。在電流隔斷部為由空間構成的電流隔斷部的情況下，也能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a絕緣，能夠阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。因而，在電流隔斷部為由空間構成的電流隔斷部的情況下，也能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度減弱，能夠減少被焊盤部12a吸收的光。
[0163]在電流隔斷部為由空間構成的電流隔斷部的情況下，內壁13a與外壁13b之間的間隔優(yōu)選為0.1 μ m以上，更優(yōu)選為I μ m以上，以使得能夠將在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24和焊盤下發(fā)光層24a有效地絕緣。另外，為了確保在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24的平面面積而能夠得到充分的輝度，并且抑制由具有空間所引起的發(fā)光二極管100的強度下降，內壁13a與內壁13a之間的間隔(環(huán)狀凹部的最遠的內壁間的間隔)優(yōu)選為30 μ m以下，更優(yōu)選為10 μ m以下。
[0164]在本實施方式中，由于在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24與焊盤下發(fā)光層24a之間設置有電流隔斷部13，所以能阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。其結果，能夠使焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱，能夠避免由在焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收所引起的光取出效率的下降。因而，根據本實施方式的發(fā)光二極管100，能夠得到優(yōu)異的光取出效率。
[0165]圖3是在第I實施方式的發(fā)光二極管中將接合基板設為Ge基板41的例子的截面示意圖。
[0166]圖3所示的發(fā)光二極管200，與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點是具備Ge基板41這一點。在圖3所示的例子中，在Ge基板41的上面及下面具備與Ge的密著性良好的金屬層(例如Pt層)42，在該金屬層42的上面及下面具備耐化學藥品性優(yōu)異的金屬層(例如Au層)43。
[0167]在制造圖3所示的發(fā)光二極管200的情況下，在Ge基板41的上面依次形成金屬層42和金屬層43以后，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側(接合層4上)接合Ge基板41。然后,在Ge基板41的下面依次形成金屬層42和金屬層43。
[0168][發(fā)光二極管的制造方法]
[0169]接著，作為本發(fā)明的發(fā)光二極管的制造方法的一例，列舉圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法為例來說明。
[0170]在本實施方式的發(fā)光二極管的制造方法中，使用如下方法:在生長用基板上使化合物半導體層10生長，在化合物半導體層10上接合金屬基板I以后，除去生長用基板。
[0171]<金屬基板的制造工序>
[0172]圖5 (a)?圖5 (C)是用于說明金屬基板的制造工序的金屬基板的一部分的截面示意圖。
[0173]為了制造金屬基板1，例如使用下述方法:準備熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料大的第I金屬層Ib和熱膨脹系數比化合物半導體層10的材料小的第2金屬層lb，進行熱壓。
[0174]具體來說，準備2張大致平板狀的第I金屬層Ib和I張大致平板狀的第2金屬層la。例如，作為第I金屬層Ib使用厚度IOym的Cu層，作為第2金屬層Ia使用厚度75 μ m的Mo層。
[0175]接著，如圖5 (a)所示，在2張第I金屬層Ib之間配置I張第2金屬層Ia而形成
為疊層體。
[0176]接著，將包含2張第I金屬層Ib和I張第2金屬層Ia的疊層體配置在規(guī)定的加壓裝置中，在高溫下對第I金屬層Ib和第2金屬層Ia沿著圖5 Ca)所示的箭頭的方向施加載荷。由此，如圖5 (b)所不,形成第I金屬層Ib為Cu層,第2金屬層Ia為Mo層,且由Cu (10 μ m) /Mo (75 μ m) /Cu (10 μ m)這3層構成的金屬基板。這樣的金屬基板成為熱膨脹系數為5.7ppm/K左右、熱傳導率為220W/m.K左右的基板。[0177]接著，如圖5 (C)所示，在圖5 (b)所示的金屬基板的全部面即上面、下面以及側面形成金屬保護膜2。此時，圖5 (b)所示的金屬基板，由于是為將各發(fā)光二極管單片化而切割之前，所以金屬保護膜2覆蓋的側面是指金屬基板(平板)的外周側面。因此，在用金屬保護膜2覆蓋單片化后的各發(fā)光二極管的金屬基板I的側面的情況下，另行實施用金屬保護膜2覆蓋側面的工序。圖5 (c)是示出了金屬基板(平板)的不是外周端側的位置的一部分的圖，在圖5 (c)中沒有表現出外周側面的金屬保護膜。
[0178]金屬保護膜2能使用公知的膜形成方法來形成，最優(yōu)選使用能在包含側面的全部面進行膜形成的鍍敷法。作為鍍敷法，能使用公知的技術、藥品，為簡便起見優(yōu)選使用不需要電極的無電解鍍敷法。
[0179]例如，通過使用無電解鍍敷法對圖5 (b)所示的金屬基板鍍鎳以后鍍金，能夠制作金屬基板的上面、側面、下面用包含鎳膜和金膜的金屬保護膜2覆蓋的金屬基板I。在使用無電解鍍敷法形成金屬保護膜2的情況下，作為金屬保護膜2的材料，能使用銅、銀、鎳、鉻、鉬、金等公知的金屬，但優(yōu)選組合密著性良好的鎳和耐化學藥品性優(yōu)異的金。
[0180]<化合物半導體層的形成工序>
[0181]圖6?10是用于說明圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法的一工序的截面示意圖，是與圖1所示的截面圖對應的位置的截面圖。
[0182]為了形成圖1所示的發(fā)光二極管的化合物半導體層10，首先準備半導體基板(生長用基板)21，在半導體基板21上形成外延疊層體30。
[0183]半導體基板21是用于形成圖6所示的外延疊層體30的基板。作為半導體基板21，能使用例如一面21a為從(100)面傾斜15°的面的、摻雜了 Si的η型的GaAs單晶基板等。另外，在作為外延疊層體30,形成AlGaInP層或AlGaAs層的情況下,作為半導體基板(生長用基板)21,能使用神化嫁(GaAs)單晶基板。
[0184]接著，如圖6所示，在半導體基板(生長用基板)21的一面21a上使多個外延層生長而形成含有化合物半導體層10的外延疊層體30。
[0185]作為化合物半導體層10的形成方法，能使用有機金屬化學氣相沉積(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition:M0CVD)法、分子束外延(Mole Cular BeamEpitaxicy:MBE)法、液相外延(Liquid Phase Epitaxicy:LPE)法等。
[0186]在本實施方式中，使用將三甲基鋁((CH3) 3A1)、三甲基鎵((CH3) 3Ga)以及三甲基銦((CH3)3In)用作III族構成元素的原料的減壓MOCVD法，使構成外延疊層體30的各層外延生長。
[0187]Mg的摻雜原料能夠使用雙(環(huán)戊二烯基)鎂((C5H5) 2Mg)。另外，Si的摻雜原料能夠使用乙硅烷(Si2H6)15另外，作為V族構成元素的原料，能使用膦(PH3)或胂(AsH3)。
[0188]再有，使外延疊層體30生長時的溫度，在使電流擴散層25生長的情況下能夠設為例如750°C，在使其他的外延層生長的情況下能設為例如730°C。
[0189]具體來說，首先，在半導體基板21的一面21a上成膜出由摻雜了 Si的η型的GaAs形成的緩沖層22a。作為緩沖層22a，優(yōu)選例如使用摻雜了 Si的η型的GaAs，并將載流子濃度設為2 X IO18CnT3左右，將層厚設為0.2?0.5 μ m左右。
[0190]接著，在本實施方式中，在緩沖層22a上成膜出由摻雜了 Si的η型的(Ala5GaQ.5)α5Ιηα5Ρ形成的基板蝕刻停止層22b?；逦g刻停止層22b是用于在蝕刻除去半導體基板21時防止蝕刻到表面粗糙化層23aa的層?；逦g刻停止層22b優(yōu)選例如將載流子濃度設為IXlO18Cm-3左右，將層厚設為0.5 μ m左右。
[0191]接著，在基板蝕刻停止層22b上成膜出由摻雜了 Si的η型的GaAs形成的接觸層22c。
[0192]接著，在接觸層22c上成膜出由摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5PB成的表面粗糙化層23aa。接觸層22c優(yōu)選例如將載流子濃度設為I X 1018cm_3左右，將層厚設為
0.05 μ m 左右。
[0193]接著，在表面粗糙化層23aa上成膜出由摻雜了 Si的η型的Ala7Gaa3As形成的蝕刻停止層31。蝕刻停止層31優(yōu)選例如將載流子濃度設為I X IO18CnT3左右，將層厚設為
1.0ym左右。
[0194]接著，在蝕刻停止層31上成膜出由摻雜了 Si的η型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23ab。覆蓋層23ab優(yōu)選例如將層厚設為0.5 μ m左右。
[0195]接著，在覆蓋層23ab上交替地層疊例如無摻雜的層厚0.005 μ m左右的(Al0 JGa0 9) ο 5In0 5P形成的講層和無摻雜的層厚0.005 μ m左右的(Ala7Gaa3) 0 5In0 5P形成的勢壘層，成膜出由20層的阱層和19層的勢壘層的疊層結構構成的發(fā)光層24。
[0196]接著，在發(fā)光層24上成膜出由摻雜了 Mg的P型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23b。覆蓋層23b優(yōu)選例如將層厚設為0.5 μ m左右。
[0197]接著，在覆蓋層23b上形成層厚為3 μ m左右的摻雜Mg的p型的GaP膜，從表面鏡面研磨到I?2 μ m的深度為止。由此，能得到與半導體基板21相反側的面25a的表面粗度為例如0.18nm以內的電流擴散層25。
[0198]<電流隔斷部的形成工序>
[0199]接著，通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在化合物半導體層10的俯視焊盤部12a的周圍設置由貫通發(fā)光層24的凹部構成的電流隔斷部13。
[0200]在本實施方式中，如圖7A和圖2A所示，通過蝕刻化合物半導體層10的一部分，來設置俯視大致圓形的環(huán)狀且底面130a到達蝕刻停止層31的溝槽(凹部)使得包圍焊盤下發(fā)光層24a。由此，在焊盤下發(fā)光層24a、與在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間形成空間130 (凹部)。
[0201]在用于形成空間130的蝕刻方法中，進行能夠以高精度控制平面形狀的干式蝕刻法、和能夠以高精度控制深度方向的濕式蝕刻法這兩者。
[0202]具體來說，使用光刻技術在俯視成為空間的區(qū)域以外的區(qū)域選擇性地形成抗蝕劑層，例如，作為蝕刻氣體使用SiCl4,在偏置(bias)50W、IOmin的條件下采用干式蝕刻法蝕刻2?4μπι。然后，使用例如以1:1稀釋了的鹽酸在40°C的條件下采用濕式蝕刻法蝕刻至蝕刻停止層為止。
[0203]這樣，在本實施方式中，采用干式蝕刻法以高精度在垂直方向蝕刻成俯視規(guī)定的形狀，在到達規(guī)定的深度之前結束，然后，采用濕式蝕刻法蝕刻至到達蝕刻停止層為止，由此作成為規(guī)定的深度的凹部。因此，在本實施方式中，能夠以高精度形成規(guī)定的平面形狀和深度尺寸的空間130。例如，在僅進行干式蝕刻法的情況下，有可能溝槽的深度變深至必要以上。另外，在僅進行濕式蝕刻法的情況下，有可能平面形狀的精度變低。
[0204]在本實施方式中，如圖7A和圖2A所示，在俯視與焊盤部12a的邊緣部重疊的位置配置空間130的內壁13a，在俯視焊盤部12a的外側與內壁13a相對地大致并行地配置空間130的外壁13b。因此，在本實施方式中，空間130的內壁13a和外壁13b被配置成俯視與焊盤部12a同心的圓形形狀。
[0205]接著，在這樣所得到的空間130內填埋絕緣材料。在本實施方式中，通過在電流擴散層25上的整個面，使用例如CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，在空間130內埋入成為透光層8的絕緣材料而形成電流隔斷部13。
[0206]再有，在本實施方式中，舉例說明了通過在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24與焊盤下發(fā)光層24a之間形成空間130、并在空間130內填埋絕緣材料來設置電流隔斷部13的情況，但在電流隔斷部13由空間130構成的情況下，不需要向空間130內填埋絕緣材料。在這種情況下，與在空間130內填埋絕緣材料的情況相比，能夠夠簡化制造工序，因而是優(yōu)選的。
[0207]另外，在本實施方式的制造方法中，在將金屬基板I和化合物半導體層10接合之前形成了電流隔斷部13。相對于此，例如在將金屬基板I和化合物半導體層10接合后形成了電流隔斷部的情況下，在形成電流隔斷部的工序中需要從化合物半導體層10的與金屬基板I相反側的面朝向金屬基板I蝕刻來形成空間。因此，通過用于形成空間的蝕刻，有可能反射層露出。當反射層露出時，有可能在空間的內面附著作為反射層的材料的金屬從而產生電流泄漏之恐。在本實施方式中，由于在將金屬基板I和化合物半導體層10接合之前形成了電流隔斷部13，所以反射層不會因用于形成空間的蝕刻而露出，能容易地形成電流隔斷部13。
[0208]<歐姆接觸電極的形成工序>
[0209]接著，如圖7B所示，在由P型的GaP層形成的電流擴散層25上形成歐姆接觸電極7ο在本實施方式中，在形成歐姆接觸電極7之前，在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7貫通設置的透光層8。為了形成歐姆接觸電極7，首先，在透光層8上使用光刻技術和蝕刻技術來形成用于填埋構成歐姆接觸電極7的導電性構件的多個貫通孔。具體來說，例如在透光層8上形成具有與上述的貫通孔對應的孔的光致抗蝕劑圖案，使用氫氟酸系的蝕刻劑來除去與貫通孔對應的位置的透光層8，由此在透光層8中形成多個貫通孔。
[0210]在透光層8中形成的多個貫通孔，形成在俯視與圖2D所示的歐姆接觸電極7的位置對應的位置。即，多個貫通孔以直線狀地排列的方式形成在與后面的工序中形成的表面電極12的焊盤部12a俯視不重疊的、在后面的工序中形成的歐姆電極11的線狀部位間的中間位置上、或歐姆電極11的兩端的線狀部位IlbaUlbb的外側的、距該線狀部位llba、Ilbb的距離d2為與至線狀部位間的中間位置的距離Cl1相同程度的位置。
[0211]接著，通過使用例如蒸鍍法向透光層8的多個貫通孔中填充AuBe合金，如圖7B所示那樣在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7。
[0212]<反射層的形成工序>
[0213]接著，如圖8所示，在歐姆接觸電極7和透光層8上形成反射層6。具體來說，使用例如蒸鍍法在歐姆接觸電極7和透光層8上形成由APC或者Au構成的反射層6。
[0214]<阻擋層的形成工序>
[0215]接著，如圖8所示，在反射層6上形成阻擋層5。具體來說，使用例如蒸鍍法在反射層6上形成由鎳膜、Ti膜等構成的阻擋層5。[0216]<接合層的形成工序>
[0217]接著，如圖8所示，在阻擋層5上形成接合層4。具體來說，使用例如蒸鍍法在阻擋層5上形成由作為Au系的共晶金屬的AuGe構成的接合層4。
[0218]<金屬基板的接合工序>
[0219]接著，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側接合金屬基板I。
[0220]作為在化合物半導體層10上接合金屬基板I的方法，可以使用共晶接合、擴散接合、粘接劑、常溫接合等公知的任何技術。
[0221]具體來說，例如如圖9所示，將形成有外延疊層體30、反射層6等的半導體基板21和金屬基板I送入減壓裝置內，在金屬基板I上使接合層4的接合面4a相對地重疊來配置。接著，將減壓裝置內排氣至3 X KT5Pa為止，將重疊了的半導體基板21和金屬基板I在加熱到400°C的狀態(tài)下施加500kg的載荷，將接合層4的接合面4a和金屬基板I的接合面接合，作成為接合結構體40。
[0222]<半導體基板和緩沖層除去工序>
[0223]接著，如圖10所示，利用氨系蝕刻劑從接合結構體40選擇性地除去半導體基板21和緩沖層22a。
[0224]在本實施方式中，由于金屬基板I的表面被金屬保護膜2覆蓋，所以對用于除去半導體基板21和緩沖層22a的蝕刻劑的耐受性高，能夠防止金屬基板I的品質因除去半導體基板21和緩沖層22a而劣化。
[0225]<基板蝕刻停止層除去工序>
[0226]接著，如圖10所示，利用鹽酸系蝕刻劑選擇性地除去基板蝕刻停止層22b。
[0227]再有，在本實施方式中，由于金屬基板I的表面被金屬保護膜2覆蓋，所以對用于除去基板蝕刻停止層22b的蝕刻劑的耐受性高，能夠防止金屬基板I的品質因除去基板蝕刻停止層22b而劣化。
[0228]<歐姆電極的形成工序>
[0229]接著，如圖11所示，在化合物半導體層10的與歐姆接觸電極7相反側形成歐姆電極11。
[0230]具體來說，例如在化合物半導體層10的接觸層22c上的整個面使用蒸鍍法成膜厚度0.1 μ m的AuGeNi合金膜，使用光刻技術和蝕刻技術將AuGeNi合金膜進行圖案化，由此形成圖2B所示的包含6條線狀部位llba、llbb、llca、llcb、llcc、llcd的歐姆電極11。
[0231]接著，使用在將成為歐姆電極11的AuGeNi合金膜圖案化時所形成的掩模，通過使用了氨水(ΝΗ40Η)、過氧化氫(H202)、和純水(H2O)的混合液的蝕刻來除去接觸層22c之中與歐姆電極11俯視重疊的部分以外的部分。由此，如圖11所示，接觸層22c的平面形狀成為與圖2B所示的歐姆電極11的平面形狀實質上相同的形狀。
[0232]<表面電極的形成工序>
[0233]接著，以覆蓋歐姆電極11的表面的方式形成線狀部12b，并且形成與線狀部12b連結的焊盤部12a。
[0234]具體來說，例如在形成有歐姆電極11的化合物半導體層10上的整個面上使用蒸鍍法依次成膜厚度0.3 μ m的Au層、厚度0.3 μ m的Ti層、厚度I μ m的Au層，并使用光刻技術和蝕刻技術將Au/Ti/Au膜圖案化。[0235]在本實施方式中，在形成表面電極12的工序中，在發(fā)光層24之中的、與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a、和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間配置電流隔斷部13地形成焊盤部12a。在本實施方式中，由于在設置電流隔斷部13的工序中形成了俯視為環(huán)狀的電流隔斷部13，所以在形成表面電極12的工序中在俯視電流隔斷部13的內側形成焊盤部12a。由此，形成包含焊盤部12a和與該焊盤部12a連結的分支部12b的圖2A所示的表面電極12。
[0236]利用以上的工序，在金屬基板I上形成多個發(fā)光二極管100。
[0237]<單片化工序>
[0238]接著，將形成在金屬基板I上的多個發(fā)光二極管100進行單片化。具體來說，可列舉下述方法:例如，除去形成在預定切割部分的金屬基板I上的各層、使用激光以350 μ m間隔切斷。
[0239]<金屬基板側面的金屬保護膜形成工序>
[0240]在已單片化的各發(fā)光二極管100中，在金屬基板I的側面未形成金屬保護膜2。在本實施方式中，也可以在已單片化的各發(fā)光二極管100的金屬基板I的側面，使用與在金屬基板I的上面和下面形成金屬保護膜2的方法相同的方法來形成金屬保護膜2。
[0241]在本實施方式的發(fā)光二極管100中，由于在發(fā)光層24之中的、與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a、和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部13，所以能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度減弱，能夠減少被焊盤部12a吸收的光。因而，本實施方式的發(fā)光二極管100成為具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管，特別是能夠很適宜地用于通過大電流驅動使其高輝度發(fā)光的情況。
[0242]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100中，由于電流隔斷部13是在俯視下被配置為環(huán)狀以使得包圍焊盤下發(fā)光層24a的電流隔斷部，所以能夠有效地阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流,能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度更進一步減弱，能夠更進一步減少被焊盤部12a吸收的光。
[0243]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100中，由于具備填埋絕緣材料而成的電流隔斷部來作為電流隔斷部13，所以與電流隔斷部由空間構成的情況相比，具有優(yōu)異的強度。更詳細地說，在電流隔斷部由空間構成的情況下，為了提高電流隔斷部的絕緣性，需要擴大空間。但是，當擴大空間時，發(fā)光二極管100的強度下降，因此存在難以通過擴大空間而使電流隔斷部的絕緣性提高的情況。相對于此，在電流隔斷部13為填埋絕緣材料而成的電流隔斷部的情況下，能夠防止由形成有電流隔斷部13所引起的發(fā)光二極管100的強度下降，因此無論發(fā)光二極管100的強度如何，能夠適當選擇電流隔斷部13 (空間)的形狀、用于電流隔斷部13的絕緣材料來提高電流隔斷部13的絕緣性。
[0244]本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，具備:通過在含有發(fā)光層24的化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層24的凹部來形成空間130，通過在空間130內填埋絕緣材料來設置電流隔斷部13的工序；和形成具有線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12的工序，在形成表面電極12的工序中，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間配置電流隔斷部13地形成焊盤部12a。因此，根據本實施方式的制造方法，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部13，能夠得到具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管100。
[0245]另外，本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，由于在設置電流隔斷部13的工序中形成俯視為環(huán)狀的電流隔斷部13，在形成表面電極12的工序中在俯視電流隔斷部13的內側形成焊盤部12a，所以能夠得到電流隔斷部13在俯視下被配置為環(huán)狀以使得包圍焊盤下發(fā)光層24a，由此能夠更進一步減少被焊盤部12a吸收的光的發(fā)光二極管100。
[0246]另外，本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，是如下方法:包含在形成發(fā)光層24之前在作為生長用基板的半導體基板21上形成蝕刻停止層31的工序，通過使用蝕刻停止層31而蝕刻化合物半導體層10的一部分，來設置成為空間130的凹部，因此能容易且可靠地控制凹部的深度，通過在空間130內填埋絕緣材料，能夠以高精度形成電流隔斷部13。
[0247]另外，在本實施方式的發(fā)光二極管100的制造方法，由于在化合物半導體層10中設置電流隔斷部13，并在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7之后，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側接合了金屬基板1，所以金屬基板I的品質不會因用于設置電流隔斷部13的蝕刻而劣化，因而是優(yōu)選的。
[0248]“第2實施方式”
[0249]〔發(fā)光二極管〕
[0250]圖4是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的另一例的截面示意圖。圖4所示的發(fā)光二極管101，與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點僅是電流隔斷部131。因而，在本實施方式中，僅對電流隔斷部131進行說明，省略對其他構件的說明。
[0251]再有，作為接合基板，按照上述那樣優(yōu)選使用由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板，能使用包含Ge基板、GaP基板、GaAs基板、包括調整了熱膨脹系數的金屬基板在內的金屬基板等。
[0252]本實施方式的發(fā)光二極管101的電流隔斷部131，如圖4所示那樣，包含反射層133和透明絕緣材料層132。透明絕緣材料層132如圖4所示那樣被配置在反射層133與化合物半導體層10之間。圖4所示的反射層133貫通透光層8地形成，并與反射層6 —體化。
[0253]電流隔斷部131的反射層133所使用的反射材料不特別限定，但優(yōu)選為能得到90%以上的高反射率的材料。具體來說，能使用例如Au、Ag、Al、Cu、APC (AgPdCu合金)等。另夕卜，電流隔斷部131的反射層133的材料優(yōu)選為與反射層6的材料相同的材料。在電流隔斷部131的反射層133的材料與反射層6的材料相同的情況下，能夠使反射層133與反射層6同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0254]另外，電流隔斷部131的透明絕緣材料層132所使用的透明絕緣材料，只要是能夠將焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24絕緣的材料即可，不特別限定，但能使用例如Si02、Si3N4, TiO2, TiN等。另外，電流隔斷部131的透明絕緣材料層132的材料優(yōu)選為與透光層8的材料相同的材料。在電流隔斷部131的透明絕緣材料層132的材料與透光層8的材料相同的情況下，能夠使透明絕緣材料層132與透光層8同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0255]另外，電流隔斷部131的透明絕緣材料層132的厚度(反射層133與發(fā)光層24之間的間隔)，能夠根據透明絕緣材料層132的材料和反射層133的材料適當地決定，但在反射層133具有導電性的情況下，優(yōu)選為0.05 μ m以上，更優(yōu)選為0.2 μ m以上。
[0256]在電流隔斷部131包含在與化合物半導體層10之間使得俯視包圍反射層133那樣地配置的透明絕緣材料層132的情況下，內壁13a與外壁13b之間的間隔優(yōu)選為0.2 μ m以上，更優(yōu)選為Ι.Ομπι以上。在內壁(相當于圖1的內壁13a)與外壁(相當于圖1的外壁13b)之間的間隔為0.2 μ m以上的情況下，即使反射層133具有導電性，也能夠充分地確保透明絕緣材料層132的厚度，能夠有效地將焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24絕緣。另外，為了能夠充分地確保在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24的平面面積以得到充分的輝度，內壁(相當于圖1的內壁13a)與內壁之間的間隔(環(huán)狀凹部的最遠的內壁間的間隔)優(yōu)選為30 μ m以下,更優(yōu)選為10 μ m以下。
[0257]在本實施方式中，由于在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間設置有電流隔斷部131，所以能阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流。其結果，能夠使焊盤下發(fā)光層24a中的發(fā)光強度減弱，能夠避免由焊盤下發(fā)光層24a中發(fā)出的光被焊盤部12a吸收而引起的光取出效率的下降。因而，根據本實施方式的發(fā)光二極管101，能得到優(yōu)異的光取出效率。
[0258]而且，在本實施方式的發(fā)光二極管101中，由于電流隔斷部131包含反射層133和配置在反射層133與化合物半導體層10之間的透明絕緣材料層132，所以在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24中發(fā)出的光被電流隔斷部131的反射層133反射，由此能防止進入焊盤部12a的正下方。因此，根據本實施方式的發(fā)光二極管101，能得到更進一步優(yōu)異的光取出效率。
[0259][發(fā)光二極管的制造方法]
[0260]接著，說明圖4所示的發(fā)光二極管101的制造方法的一例。
[0261]在本實施方式的發(fā)光二極管的制造方法101中，僅說明與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法不同的工序。
[0262]為了制造圖4所示的發(fā)光二極管101，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至形成電流隔斷部的工序為止的工序。
[0263]在形成電流隔斷部131的工序中，首先，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，以俯視大致圓環(huán)狀設置底面130a到達蝕刻停止層31的溝槽，使得包圍焊盤下發(fā)光層24a，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間形成圖7A所示的空間130 (凹部)。
[0264]接著，在這樣得到的空間130內的底面和內壁沉積透明絕緣材料。在本實施方式中，通過在電流擴散層25上的整個面使用例如CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，沿著空間130的內壁形成透明絕緣材料層132。
[0265]接著，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地形成歐姆接觸電極7。接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上，使用例如蒸鍍法形成由APC或者Au構成的反射層6，同時在空間130 (凹部)隔著透明絕緣材料層132填埋成為反射層6的金屬材料，由此在空間130內形成反射層133，作為電流隔斷部131。
[0266]然后，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至將發(fā)光二極管101單片化為止的工序。[0267]本實施方式的發(fā)光二極管101，與第I實施方式同樣地，在發(fā)光層24之中的、與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層24a、和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間，具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部131，因此能夠使焊盤部12a的正下方的發(fā)光強度減弱，能減少被焊盤部12a吸收的光，成為具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管。
[0268]另外，本實施方式的發(fā)光二極管101，是電流隔斷部13包含反射層133和配置在反射層133與化合物半導體層10之間的透明絕緣材料層132的發(fā)光二極管，因此能夠利用反射層133遮住從發(fā)光層24射入到焊盤部12a的正下方的光。其結果，能更進一步減少被焊盤部12a吸收的光，能得到更優(yōu)異的光取出效率。
[0269]本實施方式的發(fā)光二極管101的制造方法，具備:通過在含有發(fā)光層24的化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層24的凹部來形成空間130，通過沿著空間130的底面和內壁形成透明絕緣材料層132，并在被透明絕緣材料層132所包圍的空間內填埋由反射材料形成的反射層133來設置電流隔斷部13的工序；和形成具有線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12的工序，在形成表面電極12的工序中，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間配置電流隔斷部13地形成焊盤部12a。因此，根據本實施方式的制造方法，能得到如下的發(fā)光二極管101:在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間具備阻礙向焊盤下發(fā)光層24a供給的電流的電流隔斷部13，具有優(yōu)異的光取出效率。
[0270]“第3實施方式”
[0271]〔發(fā)光二極管〕
[0272]圖12是表示本發(fā)明的發(fā)光二極管的另一例的截面示意圖。圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點僅是化合物半導體層的覆蓋層23ab、發(fā)光層240、覆蓋層23b、電流擴散層25、和電流隔斷部的平面形狀。因而，在本實施方式中，僅說明與圖1所示的發(fā)光二極管100的不同點，省略對其他構件的說明。
[0273]再有，作為接合基板，按照上述那樣優(yōu)選使用由熱膨脹系數與生長用基板接近的材料形成的基板，能使用Ge基板、GaP基板、GaAs基板、包括調整了熱膨脹系數的金屬基板在內的金屬基板等。
[0274]圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管同樣地，具備化合物半導體層10、歐姆接觸電極7、歐姆電極11、以及包含線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12。
[0275]但是，圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管100不同，發(fā)光層240未形成在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域，而僅形成在與焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域。另夕卜，圖12所示的發(fā)光二極管102與圖1所示的發(fā)光二極管100不同，在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域形成有電流隔斷部231。并且，如圖12所示，配置有發(fā)光層240，使得包圍電流隔斷部231。
[0276]在本實施方式中，電流隔斷部231的平面形狀，為比焊盤部12a的平面形狀大的大致同心圓狀，但電流隔斷部231的平面形狀只要是電流隔斷部231形成在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域的至少一部分上即可，既可以與焊盤部12a的平面形狀相同，也可以比焊盤部12a的平面形狀大，或比焊盤部12a的平面形狀小。
[0277]電流隔斷部231如圖12所示那樣包含填充層234、反射層233、和透明絕緣材料層232。透明絕緣材料層232如圖12所示那樣被配置在反射層233與化合物半導體層10之間。反射層233貫通透光層8而形成，并與反射層6 —體化。另外，反射層233設為在金屬基板I側具有開口的凹部狀的形狀，填充層234被填充到由反射層233形成的凹部內。在圖12所示的例子中，填充層234貫通反射層6而形成。填充層234也可以是與反射層233一體地形成的層(在這種情況下，填充層234也與反射層6 —體化)。
[0278]電流隔斷部231的反射層233所使用的反射材料不特別限定，但優(yōu)選為具有90%以上的高反射率的材料。具體來說，能使用例如Au、Ag、Al、Cu、APC (AgPdCu合金)等。另夕卜，電流隔斷部231的反射層233的材料優(yōu)選為與反射層6的材料相同的材料。
[0279]在電流隔斷部231的反射層233的材料和反射層6的材料相同的情況下，能夠使反射層233與反射層6同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0280]另外，電流隔斷部231的透明絕緣材料層232所使用的透明絕緣材料只要是能夠將反射層233和化合物半導體層10絕緣的材料即可，不特別限定，但能使用例如Si02、Si3N4, TiO2, TiN等。另外，電流隔斷部231的透明絕緣材料層232的材料優(yōu)選為與透光層8的材料相同的材料。在電流隔斷部231的透明絕緣材料層232的材料和透光層8的材料相同的情況下，能夠使透明絕緣材料層232與透光層8同時地形成，生產率優(yōu)異。
[0281]電流隔斷部231的填充層234不特別限定，但能使用例如Si02、Si3N4、Ti02、TiN或者Au、Ag、Al、Cu、APC、Pt、N1、Ti等的金屬。另外，也可以是空間。
[0282][發(fā)光二極管的制造方法]
[0283]接著，說明圖12所示的發(fā)光二極管102的制造方法的一例。
[0284]在本實施方式的發(fā)光二極管102的制造方法中，僅說明與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法不同的工序。
[0285]為了制造圖12所示的發(fā)光二極管102，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至形成電流隔斷部231的工序之前為止的工序。
[0286]在形成電流隔斷部231的工序中，通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在化合物半導體層10的俯視正下方設置由貫通發(fā)光層24的空間(凹部)形成的電流隔斷部231。具體來說，凹部能夠與圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法同樣地形成在發(fā)光層240之中的與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域。
[0287]接著，在空間內的底面和內壁沉積透明絕緣材料。在本實施方式中，通過在電流擴散層25上的整個面使用例如CVD法形成SiO2膜來形成透光層8，同時沿著空間的內壁形成透明絕緣材料層232。
[0288]接著，與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地形成歐姆接觸電極7。
[0289]接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用例如蒸鍍法形成由APC或者Au構成的反射層6，同時在被透明絕緣材料層232包圍的空間(凹部)隔著透明絕緣材料層232填埋成為反射層233的金屬材料，由此在空間內形成反射層233。接著，在反射層233之上形成填充層234使得填充空間(凹部)，來作為電流隔斷部231。再有，填充層234能夠以僅填充部分開口的圖案的光致抗蝕劑為掩模使用CVD法等形成。另外，在用金屬形成填充層234的情況下，也能夠使用鍍敷法。
[0290]在用與反射層6相同的材料形成填充層234的情況下，在形成反射層6的同時用該材料填充凹部即可。[0291]另外，在使填充層234為空間的情況下，在形成反射層233之后依次形成阻擋層5、接合層6。
[0292]然后，使用與圖1所示的發(fā)光二極管100的制造方法同樣的方法，進行直至形成表面電極12為止的工序，在形成表面電極12的工序中，在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域形成焊盤部12a。
[0293]然后，與圖1所示的發(fā)光二極管的制造方法100同樣地，進行直至將發(fā)光二極管102單片化為止的工序。
[0294]本實施方式的發(fā)光二極管102，由于發(fā)光層240僅形成在與焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域，所以成為在焊盤部12a的正下方不發(fā)光的發(fā)光二極管，能減少被焊盤部12a吸收的光，具有優(yōu)異的光取出效率。
[0295]另外，本實施方式的發(fā)光二極管102，是發(fā)光層240被配置成包圍配置在與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域的電流隔斷部231的發(fā)光二極管，因此，通過例如除去化合物半導體層的成為電流隔斷部231的區(qū)域的發(fā)光層來形成電流隔斷部231，能夠容易制造。
[0296]本實施方式的發(fā)光二極管102的制造方法是如下方法，其具備:通過在含有發(fā)光層240的化合物半導體層10中設置貫通發(fā)光層240的凹部來形成空間130，通過沿著空間130的底面和內壁形成透明絕緣材料層232，并在被透明絕緣材料層232包圍的空間內填埋由反射材料形成的反射層233來設置電流隔斷部231的工序；和形成具有線狀部12b和焊盤部12a的表面電極12的工序，在形成表面電極12的工序中，在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域形成焊盤部12a。因此，根據本實施方式的制造方法，通過焊盤部12a被配置在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域，能夠得到發(fā)光層240僅形成在與焊盤部12a俯視不重疊的區(qū)域的具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管102。
[0297]另外，本實施方式的發(fā)光二極管102的制造方法，在化合物半導體層10中設置電流隔斷部231，并在化合物半導體層10上形成歐姆接觸電極7之后，在化合物半導體層10的歐姆接觸電極7側接合了金屬基板1，因此金屬基板I的品質不會因用于設置電流隔斷部231的蝕刻而劣化，因而是優(yōu)選的。
[0298]“發(fā)光二極管燈”
[0299]本實施方式的發(fā)光二極管燈，是將上述的第I實施方式?第3實施方式的任一個發(fā)光二極管安裝(芯片焊接)在裝配基板上而成的燈。本實施方式的發(fā)光二極管燈是具備具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管的燈，因此成為高輝度的燈。
[0300]“照明裝置”
[0301]本實施方式的照明裝置是裝載了多個將上述的第I實施方式?第3實施方式的任一個發(fā)光二極管安裝(芯片焊接)在裝配基板上而成的發(fā)光二極管燈的裝置。本實施方式的照明裝置是裝載有多個具有優(yōu)異的光取出效率的發(fā)光二極管的裝置，因此成為高輝度的裝置。
[0302]實施例
[0303]以下，基于實施例具體地說明本發(fā)明。再有，本發(fā)明并不僅限于以下所示的實施例。
[0304](實施例1)
[0305]制作圖1所示的發(fā)光二極管燈，進行了特性評價。[0306]<金屬基板的制造工序>
[0307]用2張厚度10 μ m的Cu層(箔、板)夾持厚度75 μ m的Mo層(箔、板)進行加熱壓接，形成了厚度95 μ m的金屬板平板(單片化的切斷前)。在將所得到的金屬板平板的上面和下面進行研磨以后，用有機溶劑洗滌，除去了污垢。
[0308]接著，在該金屬板平板的整個面，采用無電解鍍敷法依次形成作為金屬保護膜2的2 μ m的Ni膜和I μ m的Au膜，從而制作了金屬基板(單片化的切斷前的金屬基板)I。
[0309]<化合物半導體層的形成工序>
[0310]接著，在摻雜了 Si的η型的GaAs單晶形成的直徑50mm、厚度350 μ m的半導體基板(生長用基板)21上依次層疊外延層，制作了含有化合物半導體層10的發(fā)光波長620nm的外延疊層體30。半導體基板21是將從(100)面向(0-1-1)方向傾斜15°的面作為生長面，將載流子濃度設為lX1018cm_3。[0311]作為化合物半導體層10，是:摻雜了 Si的η型的GaAs形成的緩沖層22a、摻雜了Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成的基板蝕刻停止層22b、摻雜了 Si的η型的GaAs形成的接觸層22c、摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成的表面粗糙化層23aa、摻雜了 Si的η型的(Ala7Gaa3)a5As形成的蝕刻停止層31、摻雜了 Si的η型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23ab、父替層置有由(Al0.!Gaa9) 0.5In0.5P形成的20層的講層和由(Al0 5Ga0 5) 0.5!? 5?形成的19層的勢壘層的發(fā)光層24、摻雜了 Mg的P型的Ala5Ina5P形成的覆蓋層23b、摻雜了Mg的P型的GaP形成的電流擴散層25。
[0312]緩沖層22a是將載流子濃度設為2X 1018cm_3，將層厚設為0.5 μ m?；逦g刻停止層22b是將載流子濃度設為I X 1018CnT3，將層厚設為0.5 μ m。接觸層22c是將載流子濃度設為約I X 1018cm_3，將層厚設為0.05 μ m。表面粗糙化層23aa是將載流子濃度設為I X IO1W3,將層厚設為3 μ m。蝕刻停止層31是將載流子濃度設為I X IO18Cm-3,將層厚設為1.0 μ m。覆蓋層23ab是將載流子濃度設為2X1018cm_3，將層厚設為0.5 μ m。發(fā)光層24的阱層和勢壘層為無摻雜且將層厚設為5nm。覆蓋層23b是將載流子濃度設為8 X 1017cm_3，將層厚設為
0.5 μ m。電流擴散層25是將載流子濃度設為5 X 1018cm_3，將層厚設為3 μ m。
[0313]在本實施例中，使用減壓有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)法在半導體基板21上形成了含有化合物半導體層10的外延疊層體30。再有，作為III族構成元素的原料，使用了三甲基鋁((CH3) 3A1)、三甲基鎵((CH3)3Ga)以及三甲基銦((CH3) 3In)。另外，作為Mg的摻雜原料，使用了雙(環(huán)戊二烯基)鎂(bis- (C5H5)2MgX另外，作為Si的摻雜原料，使用了乙硅烷(Si2H6)。另外，作為V族構成元素的原料，使用了膦(PH3)、胂(AsH3)。
[0314]另外，電流擴散層25在750°C進行生長，其他的各層在700°C進行生長。
[0315]接著，將電流擴散層25的與半導體基板21相反側的面25a從表面進行鏡面研磨至2 μ m的深度為止，使表面的粗糙度為0.18nm。
[0316]<電流隔斷部的形成工序>
[0317]接著，通過蝕刻化合物半導體層10的一部分，設置俯視為大致圓形的環(huán)狀、底面130a到達蝕刻停止層31的溝槽使得包圍焊盤下發(fā)光層24a，在焊盤下發(fā)光層24a和在除了與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層24之間形成了空間130(凹部)。
[0318]空間130的內壁13a配置在俯視與焊盤部12a的邊緣部重疊的位置，空間130的外壁13b處于下述位置:在俯視焊盤部12a的外側與內壁13a相對地大致平行地配置。空間130的內壁13a設為直徑100 μ m的俯視圓形，外壁13b設為直徑110 μ m的俯視圓形，將內壁13a與外壁13b之間的距離設為5 μ m。
[0319]對于用于形成空間130的蝕刻，使用了干式蝕刻法和濕式蝕刻法這兩者。具體來說，使用光刻技術在俯視成為空間的區(qū)域以外的區(qū)域選擇性地形成抗蝕劑層，作為蝕刻氣體使用SiCl4,在偏置50W、IOmin的條件下采用干式蝕刻法蝕刻2?4 μ m。然后，使用以1:1稀釋了的鹽酸在40°C的條件下采用濕式蝕刻法蝕刻至蝕刻停止層為止。
[0320]接著，通過在電流擴散層25上的整個面使用CVD法形成SiO2膜，在形成厚度
0.3μπι的透光層8的同時，在空間130內填埋絕緣材料而形成了電流隔斷部13。
[0321]<歐姆接觸電極的形成工序>
[0322]接著，使用光刻技術和蝕刻技術，在透光層8中形成了用于填埋構成歐姆接觸電極7的導電性構件的多個貫通孔。之后，通過使用蒸鍍法向透光層8的多個貫通孔中填充AuBe合金，在化合物半導體層10上形成了高度0.3μπκ直徑9μπι的多個圓柱狀的歐姆接觸電極7。再有，歐姆接觸電極7形成在與最接近于表面電極12的焊盤部12a的導電性構件之間的最短距離成為10 μ m的位置。
[0323]<反射層、阻擋層、接合層的形成工序>
[0324]接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用蒸鍍法形成了由Au構成的厚度0.7 μ m的反射層6。接著，在反射層6上使用蒸鍍法形成了厚度0.5μπι的Ti膜構成的阻擋層5。接著，在阻擋層5上使用蒸鍍法形成了由AuGe構成的厚度1.0 μ m的接合層4。
[0325]<金屬基板的接合、半導體基板、緩沖層、基板蝕刻停止層的除去工序>
[0326]接著，將形成有外延疊層體30、反射層6等的半導體基板21和金屬基板I送入到減壓裝置內，將金屬基板I和接合層4的接合面4a相對地重疊而配置。接著，將減壓裝置內排氣到3 X KT5Pa為止，將重疊的半導體基板21和金屬基板I在加熱到400°C的狀態(tài)下施加500kg的載荷，將金屬基板I和接合層4的接合面4a接合，形成為接合結構體40。
[0327]利用氨系蝕刻劑從接合結構體40選擇性地除去半導體基板21和緩沖層22a，利用鹽酸系蝕刻劑選擇性地除去基板蝕刻停止層22b，形成為含有發(fā)光層24的化合物半導體層10。
[0328]<歐姆電極的形成工序>
[0329]接著，在化合物半導體層10的接觸層22c上的整個面使用蒸鍍法成膜厚度0.1 μ m的AuGeNi合金膜，使用光刻技術和蝕刻技術將AuGeNi合金膜圖案化，由此形成了圖2B所示的包含6條線狀部位llba、llbb、llca、llcb、llcc、llcd的歐姆電極11。
[0330]6條線狀部位的寬度均設為4 μ m，線狀部位I lba、I Ibb的長度設為270 μ m,線狀部位 11 ca、llcb、llcc、11 cd 的長度設為 85 μ m。
[0331]另外，線狀部位IlbaUlbb與表面電極12的焊盤部12a的最接近距離設為45 μ m，線狀部位llca、llcb、llcc、Ilcd與表面電極12的焊盤部12a的最接近距離設為10 μ m。
[0332]再有，線狀部位IlbaUlbb和表面電極12的焊盤部12a的最接近距離與表面電極12的第I直線部12baa、12bab的長度一致。
[0333]接著，使用在將成為歐姆電極11的AuGeNi合金膜圖案化時所形成的掩模，通過使用了氨水(ΝΗ40Η)、過氧化氫(H202)、和純水(H2O)的混合液的蝕刻來除去接觸層22c之中與歐姆電極11俯視重疊的部分以外的部分，使接觸層22c的平面形狀成為與歐姆電極11的平面形狀實質上相同的形狀。
[0334]<表面電極的形成工序>
[0335]在形成有歐姆電極11的化合物半導體層10上的整個面使用蒸鍍法依次成膜厚度
0.3 μ m的Au層、厚度0.3 μ m的Ti層、厚度I μ m的Au層，使用光刻技術和蝕刻技術將Au/Ti/Au膜圖案化，由此形成了表面電極12。
[0336]焊盤部12a是直徑100 μ m的俯視圓形，形成在俯視電流隔斷部13的內偵彳。線狀部12b的寬度是第I直線部及第2直線部均設為8 μ m。另外，第I直線部12baa、12bab的長度設為43 μ m，第2直線部12bba、12bbb的長度設為270 μ m，第2直線部12bca、12bcb、12bcc、12bcd 的長度設為 100 μ m。
[0337]采用以上的工序，在金屬基板I上形成多個發(fā)光二極管100。
[0338]<單片化工序>
[0339]接著，除去形成在預定切斷部分的金屬基板I上的各層，使用激光以350 μ m間隔切斷成為正方形，將形成在金屬基板I上的多個發(fā)光二極管100單片化。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管100安裝在裝配基板上，形成為實施例1的發(fā)光二極管燈。
[0340]如以下所示那樣評價了具備這樣得到的圖1所示的實施例1的發(fā)光二極管100的燈的特性。
[0341]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為9.44mW。
[0342](實施例2)
[0343]制作了圖4所示的發(fā)光二極管燈101，進行了特性評價。
[0344]首先，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了至形成電流隔斷部131的工序之前為止的工序。
[0345]接著，在形成電流隔斷部131的工序中，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地形成了空間130。空間130的內壁13a設為直徑100 μ m的俯視圓形，外壁13b設為直徑120 μ m的俯視圓形，將內壁13a與外壁13b之間的距離設為10 μ m。
[0346]接著，通過在電流擴散層25上的整個面使用CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，沿著空間130的內壁形成了透明絕緣材料層132。形成有透明絕緣材料層132的空間130的內壁設為直徑101 μ m的俯視圓形。
[0347]接著，與實施例1的發(fā)光二極管的100制造方法同樣地，形成了歐姆接觸電極7。接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用蒸鍍法形成由Au構成的反射層6，同時在形成有透明絕緣材料層132的空間130內形成了反射層133。
[0348]然后，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管101單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管101安裝在安裝基板上，形成為實施例2的發(fā)光二極管燈。
[0349]如以下所示那樣評價了具備這樣得到的圖4所示的實施例2的發(fā)光二極管101的燈的特性。
[0350]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為9.60mW。
[0351](實施例3)
[0352]除了在空間130內未填埋絕緣材料，且設置了由空間構成的電流隔斷部以外，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管100單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管安裝在安裝基板上，形成為實施例3的發(fā)光二極管燈。
[0353]如以下所示那樣評價了這樣得到的實施例3的發(fā)光二極管燈的特性。
[0354]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為9.44mW。
[0355](實施例4)
[0356]制作圖12所示的發(fā)光二極管燈102，進行了特性評價。
[0357]首先，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至形成電流隔斷部231的工序之前為止的工序。
[0358]再有，在實施例4中，蝕刻停止層31、覆蓋層23ab、發(fā)光層240、覆蓋層23b的材料和/或厚度不同，成為以下所示的材料和/或厚度。
[0359]S卩，是摻雜了 Si的η型的(Ala5Gaa5)a5Ina5P形成的蝕刻停止層31、摻雜了 Si的η型的Ala45GaAs形成的覆蓋層23ab、交替層疊有由GaAs形成的3層的講層和由Ala25GaAs形成的2層的勢魚層的發(fā)光層240、摻雜了 Mg的P型的Ala45GaAs形成的覆蓋層23b。
[0360]另外，蝕刻停止層31是將載流子濃度設為lX1018cm_3，將層厚設為Ι.Ομπι。發(fā)光層240的勢壘層和阱層為無摻雜，并將層厚設為7nm。
[0361]在形成電流隔斷部231的工序中，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，設置底面到達蝕刻停止層31的凹部，在發(fā)光層240之中的與焊盤部12a俯視重疊的區(qū)域形成了空間。凹部的內壁設為直徑100 μ m的俯視圓形。
[0362]再有，對于用于形成空間的蝕刻，使用了干式蝕刻法和濕式蝕刻法這兩者。具體來說，使用光刻技術在俯視成為空間的區(qū)域以外的區(qū)域選擇性地形成抗蝕劑層，作為蝕刻氣體使用SiCl4,在偏置50W、IOmin的條件下采用干式蝕刻法蝕刻2?4 μ m。然后，使用硫酸、過氧化氫和水的混合液在30°C的條件下采用濕式蝕刻法蝕刻到蝕刻停止層為止。
[0363]接著，在電流擴散層25上的整個面使用CVD法形成SiO2膜，在形成透光層8的同時，沿著空間的內壁形成了透明絕緣材料層232。
[0364]被透明絕緣材料層232包圍的空間的內壁設為直徑99 μ m的俯視圓形。
[0365]接著，與實施例1的發(fā)光二極管的制造方法同樣地形成了歐姆接觸電極7。接著，在歐姆接觸電極7和透光層8上使用蒸鍍法形成由Au構成的反射層，同時在被透明絕緣材料層232包圍的空間內形成了反射層233。被透明絕緣材料層232和反射層233包圍的空間的內壁設為直徑98 μ m的俯視圓形。
[0366]接著，通過在被反射層233包圍的空間內填充絕緣材料形成填充層234，從而形成為電流隔斷部231。
[0367]然后，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行直至形成表面電極12為止的工序，在形成表面電極12的工序中，在與電流隔斷部231俯視重疊的區(qū)域形成了焊盤部12a。
[0368]然后，與實施例1的發(fā)光二極管100的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管102單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管102安裝在安裝基板上，形成為實施例4的發(fā)光二極管燈。
[0369]如以下所示那樣評價了具備這樣得到的圖12所示的實施例4的發(fā)光二極管102的燈的特性。
[0370]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了峰波長850nm的紅外光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.45V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為8.40mW。
[0371](比較例)
[0372]除了未設置空間130以外，與實施例3的發(fā)光二極管的制造方法同樣地，進行了直至將發(fā)光二極管單片化為止的工序。接著，將已單片化的各發(fā)光二極管安裝在安裝基板上，形成為比較例的發(fā)光二極管燈。
[0373]如以下所示那樣評價了這樣得到的比較例的發(fā)光二極管燈的特性。
[0374]在歐姆接觸電極7與歐姆電極11之間流通電流的結果，射出了主波長620nm的紅色光。另外，在該發(fā)光二極管燈中正向流通了 20毫安(mA)的電流時的正向電壓(Vf)為
1.95V。另外，將正向電流設為20mA時的發(fā)光輸出功率為8.0OmW。
[0375]從實施例1?實施例4的評價結果和比較例的評價結果能夠確認到:通過具備阻礙向焊盤下發(fā)光層供給的電流的電流隔斷部，光取出效率提高，因此發(fā)光輸出功率提高。
[0376]附圖標記說明
[0377]1:金屬基板(基板)
[0378]la、lb:金屬層
[0379]Iba:上面
[0380]Ibb:下面
[0381]2:金屬保護膜
[0382]4:接合層
[0383]5:阻擋層
[0384]6、133、233:反射層
[0385]7:歐姆接觸電極
[0386]8:透光膜
[0387]10:化合物半導體層
[0388]11:歐姆電極
[0389]12:表面電極
[0390]12a:焊盤部
[0391]12b:線狀部(分支部)
[0392]13、131、231:電流隔斷部
[0393]13a:內壁
[0394]13b:外壁
[0395]21:半導體基板(生長用基板)[0396]22a:緩沖層
[0397]22b:基板蝕刻停止層
[0398]22c:接觸層
[0399]23aa:表面粗糙化層
[0400]23ab、23b:覆蓋層
[0401]24、240:發(fā)光層
[0402]24a:焊盤下發(fā)光層
[0403]25:電流擴散層
[0404]31:蝕刻停止層
[0405]100、101、102:發(fā)光二極管
[0406]130:空間
[0407]130a:底面
[0408]132.232:透明絕緣材料層
【權利要求】
1.一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備: 化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層； 歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間； 歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側； 表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部；以及 電流隔斷部，其被設置在所述發(fā)光層之中的、在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域所配置的焊盤下發(fā)光層、和在除了與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域以外的區(qū)域所配置的發(fā)光層之間，阻礙向所述焊盤下發(fā)光層供給的電流。
2.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部被配置成為俯視為環(huán)狀，使得包圍所述焊盤下發(fā)光層。
3.根據權利要求1所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部由空間構成。
4.一種發(fā)光二極管，其特征在于，具備: 化合物半導體層，其被設置在基板上，依次包含發(fā)光層和蝕刻停止層； 歐姆接觸電極，其被設置在所述基板與所述化合物半導體層之間； 歐姆電極，其被設置在所述化合物半導體層的所述基板相反側；以及表面電極，其包含以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式設置的分支部和與所述分支部連結的焊盤部， 所述發(fā)光層僅形成在與所述焊盤部`俯視不重疊的區(qū)域。
5.根據權利要求4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層被配置成包圍配置在與所述焊盤部俯視重疊的區(qū)域的電流隔斷部。
6.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部是填埋絕緣材料而成的。
7.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述電流隔斷部包含反射層和配置在所述反射層與所述化合物半導體層之間的透明絕緣材料層。
8.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，所述基板是Ge基板、GaP基板、GaAs基板或金屬基板中的任一種。
9.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述焊盤部俯視為圓形形狀。
10.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述發(fā)光層包含AlGaAs、InGaAs 或 AlGaInP 的任一種。
11.根據權利要求1或4所述的發(fā)光二極管，其特征在于，所述歐姆接觸電極形成在與所述焊盤部俯視不重疊的區(qū)域。
12.—種發(fā)光二極管燈,其特征在于,具備權利要求1~11的任一項所述的發(fā)光二極管。
13.一種照明裝置，其裝載有多個權利要求1~11的任一項所述的發(fā)光二極管。
14.一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備: 在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序； 通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的周圍設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序； 在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序； 在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序; 在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的所述焊盤部，來形成表面電極的工序。
15.根據權利要求14所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
16.根據權利要求15所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序， 所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
17.根據權利要求14所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
18.根據權利要求17所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含`在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序， 還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序， 所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
19.一種發(fā)光二極管的制造方法，是具備具有焊盤部的表面電極的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，具備: 在生長用基板上形成依次包含蝕刻停止層和發(fā)光層的化合物半導體層的工序； 通過依次進行干式蝕刻法和濕式蝕刻法，在所述化合物半導體層的俯視所述焊盤部的正下方設置由貫通所述發(fā)光層的凹部形成的電流隔斷部的工序； 在所述化合物半導體層上形成歐姆接觸電極的工序； 在所述化合物半導體層的所述歐姆接觸電極側接合基板，并除去所述生長用基板的工序; 在所述化合物半導體層的與所述歐姆接觸電極相反側形成所述歐姆電極的工序；以及通過以覆蓋所述歐姆電極的表面的方式形成分支部，并且形成與所述分支部連結的焊盤部，來形成表面電極的工序。
20.根據權利要求19所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過向所述凹部內填埋絕緣材料來形成所述電流隔斷部。
21.根據權利要求20所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序，所述絕緣材料的填埋通過在形成所述透光膜的工序中向所述凹部內埋入該透光膜來進行。
22.根據權利要求19所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料填埋金屬材料，來形成所述電流隔斷部。
23.根據權利要求22所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于， 形成所述歐姆接觸電極的工序包含在所述化合物半導體層上形成透光膜使得所述歐姆接觸電極貫通設置的工序， 還具備在進行除去所述生長用基板的工序之前在所述透光膜上形成反射層的工序， 所述透明絕緣材料的沉積在形成所述透光膜時進行，所述金屬材料的填埋在形成所述反射層的工序中進行。
24.根據權 利要求19所述的發(fā)光二極管的制造方法，其特征在于，通過在所述凹部的底面和內壁沉積透明絕緣材料，并在所述凹部隔著所述透明絕緣材料依次填埋金屬材料和絕緣材料，來形成所述電流隔斷部。
【文檔編號】H01L21/205GK103890981SQ201280051930
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2012年10月2日 優(yōu)先權日:2011年10月25日
【發(fā)明者】松村篤, 德永悠 申請人:昭和電工株式會社
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