[發明專利]半導體發光元件

無效

• 申請號: 200680005138.4
• 申請日: 2006-02-15
• 公開（公告）號: CN101120452A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 伊藤范和;堤一陽;西田敏夫;園部雅之;酒井光彥;山口敦司
• 申請（專利權）人: 羅姆股份有限公司
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 龍淳

技術領域

本發明涉及使用適合于發出青色系(從紫外線到黃色)的光的氮化物半導體的半導體發光元件。更詳細地說，涉及實現芯片面內的發光的均勻性、并且在靜電或長時間動作等情況下難以損壞的結構的半導體發光元件。

背景技術

例如，青色系的半導體發光元件，如圖4(a)中的該發光元件芯片(以下，稱為LED芯片)的一個例子的概略截面圖所示，在由藍寶石構成的絕緣性基板上疊層氮化物半導體層而形成。即，在藍寶石基板21上，外延生長有例如n型GaN的n型層(包覆層)23、由比包覆層的帶隙能小的材料例如InGaN系(是指In與Ga的比率能夠進行多種變化，以下相同)化合物半導體構成的活性層24、由p型GaN構成的p型層(包覆層)25，形成半導體疊層部26，在其表面上，隔著由ZnO構成的透光性導電層27而設置有p側(上部)電極28，在對疊層形成的半導體層的一部分進行蝕刻而露出的n型層23的表面上設置有n側(下部)電極29，由此形成LED芯片。

另一方面，使用該種氮化物半導體那樣的半導體材料的發光元件，在半導體發光元件中，特別不耐逆方向電壓，當有靜電等電涌時，容易損壞?？梢哉J為，因為活性層部分的電阻最大而容易吸收高電壓，所以在活性層部分尤其容易損壞，該損壞會從高電場容易集中的部分向活性層整體擴展。作為電場特別容易集中的部分，如圖4(b)的平面說明圖中的A所示，在平面形狀中，在與n側電極29相對的部分的角部，電場最容易集中，已知對活性層的損傷從該角部開始，已公開為了使在與n側電極29相對的部分的拐角部不形成角部而將其形成為曲線形狀(例如參照專利文獻1)。

專利文獻1：日本特開平11-177133號公報

發明內容

如上所述，為了防止在施加靜電或電壓時等，尤其是由于施加逆方向電壓而導致發光元件容易被損壞，使作為電流流動方向的p型層與n側電極的相對部的半導體疊層部的形狀不形成尖的部分而使其圓滑，由此防止電場的集中。但是，即使實施這樣的對策，使用氮化物半導體的發光元件，因為電涌等的輸入也容易損壞，并且發光特性的劣化會隨著使用而加劇，存在亮度降低、容易損壞的問題。

本發明為了解決上述問題而做出，其目的是提供一種在使用氮化物半導體的發光元件中，防止半導體層的劣化，即使施加逆方向電壓或長時間動作，半導體層也難以損壞，并且可靠性優異的氮化物半導體發光元件。

本發明人對于使用氮化物半導體的發光元件因靜電等的施加而容易損壞、以及亮度由于比較短時間的使用而降低等特性容易劣化的原因，進行了專心研究，結果發現，尤其當活性層等半導體層的一部分中有受到損傷的部分時，該損傷會擴展到活性層等受到該損傷的半導體層的整體，該半導體層的結晶性會大幅降低。并且發現，對該半導體層的損傷，在像上述那樣為了形成n側電極和形成芯片周圍的槽而對半導體疊層部的一部分進行干蝕刻時，當存在90°以下的拐角部時，該拐角部在干蝕刻時會受到損傷，該損傷會向半導體層的整體擴展，從而引起特性降低。

即，發現：如后述的圖2(a)所示，在該拐角部，干蝕刻時的等離子體P從夾著拐角部的兩邊集中，該拐角部的半導體層受到損傷，該損傷由于LED的動作等而向半導體層的整體擴展，以至半導體層整體劣化，從而引起亮度降低或破損等。并發現，通過將90°以下的角部消除，能夠避免蝕刻時等離子體P向一部分半導體層集中，可以得到防止對半導體層的損傷、壽命長以及耐靜電等電涌的半導體發光元件。

本發明的半導體發光元件，包括：基板；設置在該基板上，由氮化物半導體構成的包含第一導電型層和第二導電型層的半導體疊層部；設置在該半導體疊層部上的透光性導電層；設置在該透光性導電層上、并與在上述半導體疊層部的表面側設置的第一導電型層電連接而設置的第一電極；和與上述半導體疊層部的下層側的第二導電型層電連接而設置的第二電極，通過對上述半導體疊層部的至少芯片周圍進行蝕刻，形成臺面狀半導體疊層部，對該臺面狀半導體疊層部進行蝕刻，使得在平面形狀內沒有90°以下的角部、其拐角部成為曲線。