CN101355133B

CN101355133B - 氮化物基化合物半导体发光器件及其制作方法

Info

Publication number: CN101355133B
Application number: CN 200810144242
Authority: CN
Inventors: 地主修
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-07-26
Filing date: 2008-07-28
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2028-07-28
Also published as: CN101355133A; JP2009049371A

Abstract

本申请公开了一种氮化物基化合物半导体发光器件及其制作方法。该氮化物基化合物半导体发光器件具有第一衬底和氮化物基化合物半导体部分，并且该氮化物基化合物半导体部分自第一衬底侧依次包括p型氮化物基化合物半导体层、有源层和n型氮化物基化合物半导体层，其中该第一衬底具有沿上下方向穿透该第一衬底的通孔，并且金属膜掩埋于该通孔中。该氮化物基化合物半导体发光器件的散热性能得到了改善。

Description

氮化物基化合物半导体发光器件及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种氮化物基化合物半导体发光器件，特别涉及一种散热性能改善的氮化物基化合物半导体发光器件。此外，本发明涉及一种制作氮化物基化合物半导体发光器件的方法。

背景技术

传统上已经提出了一种氮化物基化合物半导体发光器件，其具有能从上部和下部引出电极的结构以改善该器件的散热性能(例如，日本专利申请公开第2002-277804号)。图5是日本专利申请公开第2002-277804号中给出的氮化物基化合物半导体发光器件的横截面示意图。图5所示的氮化物基化合物半导体发光器件可通过下述步骤获得：用第一欧姆电极503和第二欧姆电极504，将导电衬底505粘附到氮化物基化合物半导体层的层叠半导体510的晶片上，在层叠半导体510中n型层500、发光层501及p型层502逐一地层叠于绝缘衬底(未在图中示出)上；移除该绝缘衬底；露出氮化物基化合物半导体层的层叠半导体510。负电极506和正电极507作为对应电极被分别提供到露出的层叠半导体510和导电衬底505上。

然而，该传统的氮化物基化合物半导体发光器件的衬底是使用GaAs、GaP、InP、Si、SiC等的导电衬底，因此与导热性好的金属衬底相比具有散热性能较差的结构。尤其当发光器件用于大电流应用时，由于差的散热性可能会引起芯片可靠性和发光效率的降低。

发明内容

本发明在于解决上述问题，本发明的目的之一是提供一种散热性能改善的氮化物基化合物半导体发光器件及其制作方法。

本发明提供一种氮化物基化合物半导体发光器件，其具有第一衬底及氮化物基化合物半导体部分，并且该氮化物基化合物半导体部分自第一衬底侧依次包括p型氮化物基化合物半导体层、有源层和n型氮化物基化合物半导体层，其中该第一衬底具有沿垂直方向穿透该衬底的通孔，金属膜掩埋在该通孔内。

这里，上述金属膜的电导率和热导率优选都大于构成上述第一衬底的材料的电导率和热导率。

上述金属膜优选由自Cu、Ag、Au、Ni、Pd和Al中选出的一种或多种金属形成。

此外，上述第一衬底优选具有导电性，则在这种情形，第一衬底优选由选自Si、GaAs、GaP、InP和SiC中的材料形成。此外，第一衬底不局限于具有导电性的衬底，也可以是不具有导电性的衬底。举例来说，构成不具有导电性的第一衬底的材料包括蓝宝石、AlN等材料。第一衬底的厚度优选是10到500μm。

上述第一衬底的厚度优选等于或大于上述金属膜的厚度。

此外，本发明中的氮化物基化合物半导体发光器件优选至少在上述通孔的内壁面和上述金属膜的侧壁面之间具有保护层。

上述n型氮化物基化合物半导体层优选至少在其部分表面上具有凹凸。此外，本发明中的氮化物基化合物半导体发光器件优选具有位于上述n型氮化物基化合物半导体层的表面上的n型电极。

此外，本发明提供了一种上述氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法。所述氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法包括：在第二衬底上依次至少层叠n型氮化物基化合物半导体层、有源层及p型氮化物基化合物半导体层以形成氮化物基化合物半导体部分的步骤；将具有通孔且通孔中掩埋有金属膜的第一衬底粘附到上述氮化物基化合物半导体部分的步骤；及移除上述第二衬底的步骤。

这里，粘附上述第一衬底的步骤优选包括将属于上述第一衬底的第一粘附层与属于上述氮化物基化合物半导体部分的第二粘附层结合的步骤。

第一衬底优选按如下步骤制作：

(I)在衬底的一个表面上形成第一粘附层的步骤；

(II)在衬底的另一表面上形成通孔的步骤；及

(III)在所述通孔中形成金属膜的步骤。

或者，第一衬底可以按如下步骤制作：

(i)在衬底的一个表面上形成孔的步骤，且该孔的深度不足以使得该孔穿透该衬底；

(ii)在所述孔中形成金属膜的步骤；

(iii)研磨或抛光衬底另一表面的步骤；及

(iv)在衬底的任一表面上形成第一粘附层的步骤。

上述金属膜优选由电镀、无电镀、气相沉积、溅射、印刷或这些方法中两个或多个的组合形成。

所述氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法可以进一步包括芯片划分的步骤。在这种情形，划片优选在上述第一衬底中没有形成上述通孔的区域中的任意位置上进行。

根据本发明，能够提供一种氮化物基化合物半导体发光器件，其具有能从上部和下部引出电极且改善了散热性能的结构，这是因为该发光器件使用了能易于散热的衬底。本发明所述的氮化物基化合物半导体发光器件优选用于大电流应用。

通过下面结合附图对本发明的详细说明，本发明的上述和其它目的、特征、方面及优点将更加显而易见。

附图说明

图1的横截面示意图示出本发明中氮化物基化合物半导体发光器件的优选示例。

图2A到2K的工艺示意图示出制作氮化物基化合物半导体发光器件的方法的优选示例。

图3A到3F的工艺示意图示出制作第一衬底的另一优选方法。

图4的横截面示意图示出第一衬底的另一优选示例。

图5的横截面示意图示出传统氮化物基化合物半导体发光器件结构

具体实施方式

<氮化物基化合物半导体发光器件>

图1的横截面示意图示出了本发明中氮化物基化合物半导体发光器件的一个优选示例。图1中所示的氮化物基化合物半导体发光器件在第一衬底101上自第一衬底101侧依次形成p型欧姆电极105、p型氮化物基半导体接触层106、p型氮化物基半导体层107、有源层108及n型氮化物基化合物半导体层109。p型氮化物基半导体接触层106、p型氮化物基半导体层107、有源层108及n型氮化物基化合物半导体层109构成了氮化物基化合物半导体部分110。此外，在n型氮化物基化合物半导体层109上有n型欧姆电极111。第一衬底101和氮化物基化合物半导体部分110通过第一粘附层112和第二粘附层113彼此粘结。

第一衬底101具有这样的结构，其中在导电衬底102上沿该衬底的上下方向(厚度方向)提供有通孔，金属膜104掩埋于该通孔中。此外，第一衬底101具有保护层，该保护层位于通孔的内壁面和金属膜104的侧壁面之间，以及位于导电衬底102与氮化物基化合物半导体部分110形成侧相对的表面上。

在本发明的氮化物基化合物半导体发光器件中，如上所述使用了掩埋有金属膜的衬底，从而衬底的电导率和热导率整体上得到了提高。因此，由衬底侧散热的性能要比传统衬底的高，并且能防止芯片的可靠性恶化、发光效率降低等由散热性差引起的问题。举例来说，本发明中这样的氮化物基化合物半导体发光器件优选用于大电流应用。

下面将详细解释第一衬底。第一衬底101具有这样的结构，其中金属膜104掩埋于提供在导电衬底102中且沿上下方向(厚度方向)穿透第一衬底的通孔中。提供有通孔的衬底不一定要有导电性。然而，考虑到通孔形成过程中衬底的稳定性，该衬底优选有导电性。作为具有导电性的衬底，可优选使用Si、GaAs、GaP、InP、SiC等。考虑到通孔形成的容易程度，可更优选使用Si衬底等。正如下面要描述的，第一衬底的作用是当生长例如几个微米厚的氮化物基化合物半导体部分110的生长衬底(第二衬底)被移除后保持氮化物基化合物半导体部分110。因此，为了在生长衬底移除后的流程中稳定晶片处理，第一衬底101的厚度优选设定为10到500μm，更优选为50到200μm。第一衬底的厚度与导电衬底102的厚度具有相同的含义。然而，在图1所示的情况下，在导电衬底102上形成了保护层103，所以第一衬底的厚度是导电衬底102和保护层103厚度的总和。

此外，第一衬底不局限于具有导电性的衬底，也可以是不具有导电性的衬底。当用不具有导电性的衬底作第一衬底时，即使保留第一衬底，电极也能安装到氮化物基化合物半导体发光器件的主表面和相对表面上。举例来说，构成不具有导电性的第一衬底的材料的示例包括蓝宝石、AlN等。

由于考虑到与没有形成金属膜的情况相比形成金属膜提高了衬底的导热性和导电性，因此本发明中不特别限定构成金属膜104的金属材料的类型。然而，为了进一步提高衬底的散热性，作为金属膜材料，优选选择其热导率和电导率要高于构成第一衬底的材料即导电衬底102的材料的材料。举例来说，热导率和电导率较高的金属包括Cu、Ag、Au、Ni、Pd、Al等，并且它们中的一种、两种或多种可以用于本发明。在通孔104中形成金属膜104的方法的示例为电镀、无电镀、气相沉积、溅射、印刷或它们中两种或多种方法的组合。当金属膜104的厚度例如为100μm或更厚时，优选使用电镀的方法。

第一衬底101的厚度优选等于或大于金属膜104的厚度。从而，由于第一衬底中未形成通孔的部分的厚度要大于第一衬底中形成通孔的部分的厚度，所以能防止金属迁移，并抑制在市场中的缺陷产生。此外，也可以保护通孔中形成的金属膜的侧壁。如上所述，当在导电衬底102上形成保护层103时，第一衬底101的厚度是导电衬底102的厚度和保护层103厚度的总和。

导电衬底102中形成的通孔的形状并不特别限定，举例来说，沿平行衬底表面方向的截面形状可以是圆形、椭圆形、矩形等。每个芯片上的通孔数量也不特定限定。此外，从散热性的角度考虑，第一衬底的表面上通孔占有的表面积比率优选尽可能地大。然而，如果金属膜的形成使晶片翘曲成为问题，则通过形成多个更小尺寸的通孔，可以减小晶片翘曲，与此同时，也努力改善了热导率和电导率。

如图1所示，在本发明中，保护层103优选至少提供在通孔的内壁面和金属膜104的侧壁面之间。从而，如果使用了可扩散的金属比如铜，那么金属向导电衬底102中的扩散就可以被防止，并且芯片的可靠性也可以被提高。如图1所示的氮化物基化合物半导体发光器件在导电衬底102与氮化物基化合物半导体部分110形成侧相对的表面上具有保护层。然而，保护层并不必须在这部分上形成。通过在导电衬底表面上保留该保护层，可努力简化制作步骤。

保护层103的厚度并不特别限定，例如，可以设定为10到500nm。此外，举例来说，作为保护层的材料，SiO₂或SiN、或它们的层叠体、或者对通孔中形成金属膜有势垒(barrier)效应的金属层都可以使用。

p型氮化物基半导体接触层106、p型氮化物基半导体层107、有源层108和n型氮化物基化合物半导体层109中的每层都由In_xAl_yGa_1-x-yN(0≤x，0≤y，x+y≤1)构成，且可以具有传统已知的、合适的结构和厚度。有源层108优选具有多量子阱(MQW)结构。此外，传统已知的材料和结构可被采用作为p型欧姆电极105和n型欧姆电极111。优选用Hf/Al作为n型欧姆电极111。

这里，n型氮化物基化合物半导体层109优选在其至少部分表面上具有凹凸。从而，有源层108辐射的光能被有效地从氮化物基化合物半导体中取出。表面凹凸可由干法蚀刻、用KOH等的湿法蚀刻、微压印(nano-imprinting)等形成。举例来说，表面凹凸的深度可被设定在0.1到2.0μm。此外，在n型氮化物基化合物半导体层109具有表面凹凸的情况下，n型欧姆电极111可以形成于表面凹凸上，或者也可以形成于未形成有凹凸的表面上。为了得到上述由于形成表面凹凸的效果，n型氮化物基化合物半导体层109优选在形成n型欧姆电极的区域之外的表面上具有凹凸。

第一粘附层112和第二粘附层113提供来粘结第一衬底101和氮化物基化合物半导体部分110，而且可采用传统已知的材料和结构。

制作本发明中氮化物基化合物半导体发光器件的方法并不特别限定。然而，下面所示的方法可优选使用。

<制作氮化物基化合物半导体发光器件的方法>

制作本发明中氮化物基化合物半导体发光器件的方法至少包括以下步骤：

(1)第一步，在第二衬底上依次至少层叠n型氮化物基化合物半导体层、有源层和p型氮化物基化合物半导体层以形成氮化物基化合物半导体部分；

(2)第二步，将具有通孔且通孔中掩埋有金属膜的第一衬底粘结到所述的氮化物基化合物半导体部分上；及

(3)第三步，移除上述第二衬底。

参考图2A到2K，将详细介绍制作图1中所示的氮化物基化合物半导体发光器件的方法的一个示例。图2A到2K的工艺示意图示出制作本发明中氮化物基化合物半导体发光器件的方法的一个优选示例。

(1)第一步

如图2A所示，在本步骤中，由如下工艺得到其中形成有氮化物基化合物半导体部分110的晶片：在第二衬底201上用MOCVD方法(金属有机化学气相沉积方法)层叠缓冲层202，然后依次层叠n型氮化物基化合物半导体层109、有源层108、p型氮化物基化合物半导体层107和p型氮化物基半导体接触层106。接着，将晶片从MOCVD设备中取出后，如图2B所示，p型欧姆电极105被层叠于p型氮化物基半导体接触层106上，并且第二粘附层113被进一步层叠于其上。举例来说，其中依次层叠有Pd层(层厚：15埃)、Ag层(层厚300纳米)和Ni层(层厚：100纳米)的层叠体可被用作p型欧姆电极105。然而，电极结构和层厚并不局限于上述层叠体。举例来说，Ni层、Pt层等可以被用来取代Pd层，并且AgNd层、APC层等可以被用来取代Ag层。此外，其中依次层叠Ti层(层厚：2000埃)、Pt层(层厚：300埃)和Au层(层厚：3000埃)的层叠体可被用作第二粘附层113。然而，结构和层厚并不局限于上述层叠体。举例来说，可使用其中依次层叠有Ti层(层厚：250埃)、TiW层(层厚：2000埃)和Au层(层厚：3000埃)的层叠体。举例来说，蓝宝石衬底等可用作第二衬底201。

(2)第二步

本步骤是将具有通孔且通孔中掩埋有金属膜的第一衬底粘结到上述氮化物基化合物半导体部分上。第一衬底101例如可如下制作。首先，参考图2C，在导电衬底102上依次层叠SiO₂层(层厚：1μm)、TiW层(层厚：2000埃)、Au层(层厚：3μm)和AuSn层(层厚：1000埃)以作为第一粘附层112。这里，SiO₂层用作刻蚀形成通孔时的刻蚀停止层。第一粘附层112的顶层是AuSn层。第一粘附层112的结构和层厚不局限于上面所述的。举例来说，粘附层可以具有其中可依次层叠有SiO₂层(层厚：1μm)、Ti层(层厚：250埃)、TiW层(层厚：2000埃)、Au层(层厚：3μm)和AuSn层(层厚：1000埃)的结构。此外，如上所述，用作第一衬底的衬底并不必须具有导电性。然而，该衬底优选具有导电性。

此外，导电衬底102的厚度优选是10到500μm，比如100μm。导电衬底102的材料如上所述，比如可以用Si衬底。

接着，如图2D所示，支撑材料203提供于第一粘附层112上。举例来说，UV带(可被UV辐照分解的树脂带)等可用作支撑材料203。由于在导电衬底102中形成通孔后，在通孔形成区域仅保留了第一粘附层112的物质，所以支撑材料203具有保持衬底的支撑作用。此外，在形成第一粘附层112的表面的相对侧上形成有光掩模204，然后通过干法蚀刻形成穿透导电衬底102的通孔201，如图2E所示。光掩模204的厚度优选是10μm或更厚。如果在Si衬底中形成通孔，那么在蚀刻过程中可以使用Al膜作掩模以代替上述光掩模。

接着，用干法蚀刻移除位于通孔210的底面上且为露出的第一粘附层112的组成膜的SiO₂层和TiW层。移除SiO₂层和TiW层后就露出了Au层。如果用后面要描述的电镀方法形成金属膜，则Au层起到电镀籽核的作用。如果用电镀以外的方法形成金属膜，则不总是必须移除SiO₂层和TiW层。

接着，如图2F所示，用剥离液移除光掩模204后，在通孔210的侧表面和导电衬底102的表面上依次形成SiO₂层(层厚：4000埃)和SiN层(层厚：5000埃)以作为保护层103。此外，对金属膜104具有势垒效应的金属层也能用作保护层，举例来说，这类金属层包括Ti层、TiN层、TaN层、TiW层等。该金属层的厚度可被设定到比如约2000埃。

接着，参考图2G，在通孔210中形成金属膜104。如果用电镀形成金属膜104，可将衬底浸没在电镀槽中以进行金属膜的形成。浸没的时间并不特别限定，根据晶片中的厚度均匀性及金属膜所需的膜质量来适当地选择，举例来说，可设定在30到180分钟。更具体地，举例来说，如果形成厚度为100μm的金属膜，浸没时间可设定为约90分钟。如上所述，金属膜104的厚度优选等于或小于第一衬底101的厚度。因此，第一衬底的厚度(在图1所示的氮化物基化合物半导体发光器件中导电衬底102和保护层103厚度的总和)为100μm，金属膜的厚度可优选是100μm或更小。当形成了金属膜，如果金属膜的厚度大于第一衬底的厚度且金属膜从第一衬底表面凸出，则优选用抛光等方法使金属膜的厚度与衬底厚度一致或更小。

接着，用UV辐照移除支撑材料203，且得到了第一衬底101，第一衬底101在其一个表面上有第一粘附层并且在通孔中的金属膜(见图2H)。

将如上形成具有第一粘附层112的第一衬底101和具有第二粘附层113并形成在第二衬底201上的氮化物基化合物半导体部分110粘结在一起得到具有图2I所示结构的器件。这时，如果第一粘附层112的顶层是AuSn层并且第二粘附层113的顶层是Au层，则可在上述粘结中使用AuSn共晶结合。

此外，第一衬底也可以是用如下所示方法制作的衬底。参考图3A到3F，将解释制作第一衬底的另一优选方法。首先，如图3A所示，1微米或更厚的光掩模304形成于导电衬底302上，然后通过干法蚀刻形成深度不穿透导电衬底302的孔310。举例来说，如果导电衬底302的厚度是200μm，孔310的深度可设定为约100μm。如果导电衬底302是Si衬底，如上所述，Al膜可用作刻蚀掩模。

接着，移除该光掩模，执行在孔310中形成金属膜340的步骤。举例来说，如果采用电镀方法形成金属膜，则金属膜可如下形成。首先，在形成孔310的表面上形成势垒金属层(层厚：2000埃)和籽核层(层厚：3000埃)以作为保护层320。势垒金属层的例子包括Ti层、TiN层、TiW层、TaN层等。籽核层的例子包括Cu层，Au层等。随后，形成用于电镀的光掩模330(厚度：1μm或更厚)(参见图3B)。由于孔310形成于导电衬底302中，举例来说，优选使用诸如干膜的材料而非液态抗蚀剂来作为光掩模330材料。此外，优选形成光掩模的图形以使得光致抗蚀剂覆盖导电衬底302中不形成孔310的部分。也就是说，在导电衬底中形成的孔310优选和光掩模330的开口335匹配。

接着，通过电镀在导电衬底302的孔310中形成金属膜340(见图3C)。电镀可通过把衬底浸没到电镀槽中来进行。浸没的时间并不特别限定，根据晶片中的厚度均匀性及金属膜所需的膜质量来适当地选择，举例来说，可设定在30到180分钟。更具体地，举例来说，如果形成厚度为100μm的金属膜，浸没时间可设定为约90分钟。如果用电镀以外的方法形成金属膜340，那么优选在孔310的内壁面和金属膜340的侧壁面之间形成至少对金属膜340有势垒效应的金属层。接着，用剥离液移除光掩模330。

然后，通过刻蚀或抛光移除导电衬底302表面上的保护层320(见图3D)。如果金属膜自导电衬底的表面凸出，在用刻蚀、抛光等移除保护层的同时优选使得金属膜的厚度为导电衬底的厚度。

接着，研磨或抛光导电衬底与孔310形成侧相对的表面以露出保护层320(见图3F)。因此，就在导电衬底中形成了通孔，并且得到了具有通孔中掩埋有金属膜的结构的第一衬底。在本例中，金属膜340的厚度是100μm。进行研磨或抛光直到露出金属膜340为止。最后，如图3F所示，为了与氮化物基化合物半导体部分110结合，在研磨或抛光表面上形成第一粘附层350。第一粘附层350可以形成于与研磨或抛光表面相对的表面上。举例来说，第一粘附层350可以具有其中依次沉积有TiW层(层厚：2000埃)、Au层(层厚：3μm)和AuSn层(层厚：1000埃)的结构。例如，Ti层可代替TiW层使用。

将如上形成的具有第一粘附层350的第一衬底301和具有第二粘附层且形成在第二衬底201上的氮化物基化合物半导体部分110相粘结得到了结构与图2I所示结构类似的器件。这时，如果第一粘附层350的顶层是AuSn层并且第二粘附层113的顶层是Au层，则可在上述粘结中使用AuSn共晶结合。

(3)第三步

本步骤是移除第二衬底201以露出n型氮化物基化合物半导体层109的表面的步骤。具体来说，用激光剥离移除第二衬底，缓冲层202上进行基于盐酸的湿法蚀刻等移除Ga，然后用干法蚀刻，露出n型氮化物基化合物半导体层109的表面。这样的话，得到如图2J所示的移除第二衬底201的器件。这里，移除第二衬底201之后，几微米厚的氮化物基化合物半导体部分可被第一衬底101保持，并且可稳定后序步骤中的晶片处理。

接着，抗蚀剂掩模(例如，1μm厚)形成于n型氮化物基化合物半导体层109的表面上，并且例如通过干法蚀刻形成1μm深的表面凹凸220(见图2K)。干法蚀刻之后，用剥离液移除抗蚀剂。接着，形成n型欧姆电极111，然后进行芯片划分，得到图1所示的氮化物基化合物半导体发光器件。N型欧姆电极111具有其中逐层层叠Hf层(50埃)和Al层(9000埃)的结构。N型欧姆电极111的结构和厚度不局限于此。此外，划片优选在没有形成通孔的区域(也就是没有形成金属膜的区域)中的任意位置进行。在金属膜形成的位置划片会使金属膜退化，这是因为金属膜的侧面没有被保护，从而导致金属膜被暴露的情形。此外，由于每个芯片的金属膜的总面积降低了，所以对于散热性能会降低的担心减少了。可通过切割进行划分芯片。

图1所示的氮化物基化合物半导体发光器件每个芯片有一个通孔。然而，并不局限于此，如果晶片翘曲成为问题等等，则通过使用其中形成有多个更小尺寸(通孔的宽度)的通孔的第一衬底401，可以改善晶片翘曲并且同时努力改善电导率和热导率。图4所示的第一衬底401具有金属膜404和保护层403，该金属膜404掩埋于导电衬底402中的两个通孔中，该保护层403形成在通孔的内壁面和金属膜404的侧壁面之间以及形成在导电衬底402与氮化物基化合物半导体部分形成侧相对的表面上。此外，第一粘附层412形成于第一衬底401的表面上。

由于本发明中的氮化物基化合物半导体发光器件具有能从上部和下部引出电极的结构并且具有高的散热性，它可优选被用于需要高散热的产品，比如用于大电流的产品等，并且可以防止可靠性退化和发光效率降低。

尽管已经详细描述和图解了本发明，但应该知道的是这仅仅是图解和举例而不应该成为限制，本发明的范围应由权利要求的条款解释。

本申请以在日本专利局2007年7月26日递交的第2007-194282号申请及2008年5月30日递交的第2008-142705号申请为基础，并在此通过引用将其内容全部并入。

Claims

1.一种氮化物基化合物半导体发光器件，包括第一衬底和氮化物基化合物半导体部分，所述氮化物基化合物半导体部分自所述第一衬底侧依次包括p型氮化物基化合物半导体层、有源层和n型氮化物基化合物半导体层，其中，所述第一衬底具有沿上下方向穿透所述第一衬底的多个通孔，并且金属膜掩埋于所述通孔中，

其中所述第一衬底至少在所述通孔的内壁面和所述金属膜的侧壁面之间具有保护层，所述保护层包括Ti层、TiN层、TaN层或TiW层。

2.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述金属膜的电导率和热导率均大于构成所述第一衬底的材料的电导率和热导率。

3.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述金属膜由自Cu、Ag、Au、Ni、Pd和Al中选出的一种、两种或多种金属构成。

4.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述第一衬底具有导电性。

5.根据权利要求4所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述第一衬底由自Si、GaAs、GaP、InP和SiC中选出的材料形成。

6.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述第一衬底不具有导电性。

7.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述第一衬底的厚度是10到500μm。

8.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述第一衬底的厚度等于或大于所述金属膜的厚度。

9.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，其中所述n型氮化物基化合物半导体层至少在它的部分表面上具有凹凸。

10.根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件，在所述n型氮化物基化合物半导体层的表面上具有n型电极。

11.一种根据权利要求1所述的氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法，其步骤包括：

在第二衬底上至少依次层叠n型氮化物基化合物半导体层、有源层和p型氮化物基化合物半导体层以形成氮化物基化合物半导体部分；

将具有多个通孔且所述通孔中掩埋有金属膜的第一衬底粘结到所述氮化物基化合物半导体部分上；及

移除所述第二衬底。

12.根据权利要求11所述的氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法，其中粘结所述第一衬底的步骤包括将属于所述第一衬底的第一粘附层与属于所述氮化物基化合物半导体部分的第二粘附层结合的步骤。

13.根据权利要求12所述的氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法，其中所述第一衬底按如下步骤制作：

(I)在衬底的一个表面上形成第一粘附层；

(II)在所述衬底的另一表面上形成多个通孔；及

(III)在所述通孔中形成金属膜。

14.根据权利要求12所述的氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法，其中所述第一衬底按如下步骤制得：

(i)在衬底的一个表面上形成多个孔，且所述多个孔的深度不足以使得所述多个孔穿透所述衬底；

(ii)在所述多个孔中形成金属膜；

(iii)研磨或抛光所述衬底的另一表面；及

(iv)在所述衬底的任一表面上形成第一粘附层。

15.根据权利要求11所述的氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法，其中所述金属膜通过电镀、无电镀、气相沉积、溅射、印刷或这些方法中两个或多个的组合形成。

16.根据权利要求11所述的氮化物基化合物半导体发光器件的制作方法，进一步包括进行芯片划分的步骤，其中所述芯片划分在所述第一衬底中未形成所述多个通孔的区域中任意位置上进行。