JP7112596B2 - 半導体発光デバイス - Google Patents
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Description
本発明は半導体発光デバイスに関し、特に、電極の配置を変更することにより高電流で作動することができ、且つ、発光効率を向上する半導体発光デバイスに関する。
半導体発光素子は光を放出する材料を含み、例えば照明装置、表示装置、及び光源の応用など広く用いられている。通常、半導体接合発光デバイスはｐ型半導体とｎ型半導体の接合構造を有し、且つ、２種類のタイプの半導体の間に活性層を形成して光の放出を励起する。半導体の構造において、電子と正孔が２種類の半導体のエリアの複合により光を放出する。半導体層の電極の位置に基づいて、半導体接合発光デバイスは垂直構造と水平構造を有する。水平構造はフェイスアップ型構造、垂直型構造、及びフリップチップ構造を含む。しかし、大電流密度の需要において、優れた電流拡張のため、電極とエピタキシャル半導体の広い接触面積が必要であり、従来のフェイスアップ構造及び垂直構造の電極の面積が増えるため、光射出面が減ることになり、そしてフリップチップの基板は光の吸収を引き起こす。これに基づき、サポート基板で半導体シーケンスの背面側を支持し、ＰＮ電極がサポート基盤と半導体との間に位置することにより、ＰＮ電極の両方を発光半導体シーケンスの光射出面の背面側から引き出し、電極が光の射出を遮蔽しない状況で、大電流の優れた拡張を確保する。
電極の安定性を更に高めるべく、本発明の第１の態様では、基板と、基板に積層される積層構造と、第１の電極と、第２の電極と、を備えた半導体発光デバイスであって、前記積層構造は、前記基板側から順番に第２の電気的接続層と、絶縁層と、第１の電気的接続層と、半導体発光シーケンスと、を有しており、前記半導体発光シーケンスは、第１の導電タイプ半導体層と、発光層と、第２の導電タイプ半導体層と、を有しており、前記第１の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第１の電気的接続層を介して前記第１の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、前記第２の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第２の電気的接続層を介して、前記第２の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、前記半導体発光シーケンスと前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記基板の同じ側に位置しており、更に前記第２の電気的接続層は、第１の部分と第２の部分とが含まれており、該第１の部分は前記絶縁層の前記半導体発光シーケンスから離れた一側に位置し、前記絶縁層には環状の孔が形成されており、前記第２の部分は前記絶縁層の前記一側にある前記第１の部分から前記絶縁層の前記環状の孔を通過するように延伸して前記第２の電極に接続されていることを特徴とする半導体発光デバイスを提供する。
本発明の第２の態様では、基板と、基板に積層される積層構造と、第１の電極と、第２の電極と、を備えた半導体発光デバイスであって、前記積層構造は、前記基板側から順番に第２の電気的接続層と、絶縁層と、第１の電気的接続層と、半導体発光シーケンスと、を有しており、前記半導体発光シーケンスは、第１の導電タイプ半導体層と、発光層と、第２の導電タイプ半導体層と、を有しており、前記第１の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第１の電気的接続層を介して前記第１の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、前記第２の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第２の電気的接続層を介して、前記第２の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、前記半導体発光シーケンスと前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記基板の同じ側に位置しており、更に前記第２の電気的接続層は、第１の部分と第２の部分とが含まれており、該第１の部分は前記絶縁層の前記半導体発光シーケンスから離れた一側に位置し、前記第２の部分は前記絶縁層の前記一側にある前記第１の部分から前記絶縁層にある少なくとも２つの孔を通過するように絶縁層の他の一側まで延伸して前記第２の電極に接続されていることを特徴とする半導体発光デバイスを提供する。
本発明の第３の態様では、基板と、基板に積層される積層構造と、第１の電極と、第２の電極と、を備えた半導体発光デバイスであって、前記積層構造は、前記基板側から順番に第２の電気的接続層と、絶縁層と、第１の電気的接続層と、半導体発光シーケンスと、を有しており、前記半導体発光シーケンスは、第１の導電タイプ半導体層と、発光層と、第２の導電タイプ半導体層と、を有しており、前記第１の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第１の電気的接続層を介して前記第１の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、前記第２の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第２の電気的接続層を介して、前記第２の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、前記半導体発光シーケンスと前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記基板の同じ側に位置しており、更に前記第２の電気的接続層は、第１の部分と第２の部分とが含まれており、該第１の部分は前記絶縁層の前記半導体発光シーケンスから離れた一側に位置し、前記第２の部分は前記絶縁層の前記一側にある前記第１の部分から前記絶縁層を通過するように絶縁層の他の一側まで延伸して前記第２の電極に接続され、前記第２の電気的接続層の前記第２の部分は、前記第２の電極の下方の中心位置に設置されていないことを特徴とする半導体発光デバイスを提供する。
従来の大電流密度の半導体発光デバイスの内部構造に高さにおける落差を有するので、絶縁層の中に第２の電気的接続層を充填するとキャビティが発生しやすく、金属もしくは金属合金である場合は特に発生しやすく、このキャビティは第２の電極にワイヤ・ボンディングする際においてサポート力が足りず、第２の電極が崩壊や破断する状況が発生しやすい。本発明は第２の電極の垂直下方の絶縁層の孔を環状もしくは多孔タイプにデザインし、第２の電極の下方の中心位置及び中心の周囲付近のワイヤ・ボンディング力が最も強いエリアに絶縁層構造を保留することにより、この絶縁層が電極のワイヤ・ボンディングの際においてワイヤ・ボンディング力に対して力強いサポートを形成し、従来の第２の電極の下方の絶縁層の柱状孔の開口に金属材料を充填して第２の電気的接続層とするのに取って代わるので、第２の電極のワイヤ・ボンディングの崩壊もしくは破断などの異常が生じる問題を改善することができる。孔を環状もしくは多数個にすることにより、第２の電気的接続層が孔を充填する際の緻密性をも改善し、金属のキャビティを減らすことができる。
以下、添付図面を組み合わせて、本発明の発光ダイオードの構造について詳細に説明し、これによって本発明に対してどのように技術手段を応用すれば技術問題を解決し、且つ技術効果を得るかという実現過程を十分に理解して実施する。要するに、衝突しない限り、本発明の各実施例および各実施例における各特徴を互いに組み合わせることができ、いずれも本発明の保護の範囲内である。
本実施例は以下の半導体発光デバイスを提供する。前記半導体発光デバイスはチップ構造のパッケージ構造もしくは応用物含むチップ構造であることができ、応用物には回路基板においてチップ構造を有するパッケージ構造もしくは直接回路基板に取り付けられるチップ構造が含まれる。
図１に示されるように、本実施例の半導体発光デバイスはチップ構造であり、基板０１２及び基板上の積層構造を含み、積層構造は基板側から第２の電気的接続層０１０と、絶縁層００９と、第１の電気的接続層００８と、半導体発光シーケンスとを順番に含む。
前記基板０１２は半導体発光シーケンスが載せられるものであり、前記基板０１２は絶縁基板、であることができ、例えば窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどが挙げられる。導電基板としては、例えば、ケイ素、炭化ケイ素、あるいは例えば銅、銅タングステン合金などの金属もしくは金属合金などが上げられる。半導体発光シーケンスは第１の導電タイプ半導体層００４と、発光層００３と、第２の導電タイプ半導体層００２と、を含み、第１の導電タイプと第２の導電タイプとはそれぞれＮ型もしくはＰ型であり、それぞれ少なくとも発光層に電子もしくは正孔を提供する層を含んでいる。発光層は少なくとも半導体発光放射を提供する層である。
第２の電気的接続層０１０は１層もしくは多層が積層した導電層であり、第２の導電タイプ半導体層００２に電気的に接続し、第２の電気的接続層０１０は少なくとも金属もしくは金属合金もしくは無機化合物導電材料により任意に選択した物もしくはその組み合わせにより積層して形成されたもので、且つ、第２の電気的接続層０１０は半導体発光シーケンスを基板の一側に接続するためにも用いられるので、従って、第２の電気的接続層０１０は化学結合層（図示せず）を更に含むこともできる。化学結合層は第２の電気的接続層側と基板との間の結合に用いられ、この化学結合層の材料は単層でも多層でもよく、金属もしくは金属合金などの導電材料を使用することができる。無論、化学結合層は例えば酸化ケイ素、炭化ケイ素もしくは酸化アルミニウムなどの少なくとも１つの無機化合物材料を用いて絶縁的化学結合層であることもできる。この化学結合層が絶縁層である場合、該化学結合層は第２の電気的接続層０１０の導電層には含まれない。
絶縁層００９は少なくとも１層の誘電材料であり、通常は無機窒化物、酸化物もしくはフッ化物などの材料により作成され、少なくとも第２の電気的接続層０１０と第１の電気的接続層００８との間の絶縁に用いられる。
第１の電気的接続層００８は１層もしくは多層の積層した導電層であり、第１の導電タイプ半導体層００４の一側に位置し、第１の導電タイプ半導体層００４に電気的に接続し、且つ、第１の電極との電気的に接続に用いられる。第１の電気的接続層００８は少なくとも金属もしくは金属合金もしくは無機化合物導電材料により任意に選択した物もしくはその組み合わせにより積層して形成される。第１の電気的接続層００８は更に反射層を含むことができる。反射層は発光層からの光の放射を反射し、且つ、少なくとも５０％の反射率を有する。反射層は高い反射率を持つ材料により作成され、例えば、反射性金属もしくは反射性金属と光透過性の無機化合物層との組み合わせ（例えばＩＴＯ）を用いることができる。
少なくとも１つの孔００６は、第１の導電タイプ半導体層００４の一側の開口から、第１の導電タイプ半導体層００４と発光層００３とを通過して第２の導電タイプ半導体層００２まで延伸し、孔の底部は第２の導電タイプ半導体層００２である。少なくとも１つの孔００６は１個の場合も多数個の場合も含む。第１の電気的接続層００８は第１のタイプ導電類型半導体層００４の一側に位置し、孔００６の開口を覆わない。絶縁層００９は第１の電気的接続層００８と第２の電気的接続層０１０との間に介在し、且つ、絶縁層００９は第１の電気的接続層００８が覆わない孔００６の開口から延伸して孔００６内の側壁を多いながら、孔００６の底部を露出させる。
ワイヤ・ボンディングに用いられる第１の電極０１３は、第１の電気的接続層００８によって第１の導電タイプ半導体層００４に電気的に接続する。
ワイヤ・ボンディングに用いられる第２の電極０１４は、第２の電気的接続層０１０によって第２の導電タイプ半導体層００２に電気的に接続する。
具体的に説明すると、第２の電気的接続層０１０はその配置により、第１の部分０１０１と、第２の部分０１０２と、第３の部分０１０３と、に分けることができる。第１の部分０１０１は、絶縁層００９の半導体発光シーケンスから離れた一側に位置し、所定の部分を含み、且つ、第２の電気的接続層０１０は充填孔から孔の底部が第２の導電タイプ半導体層００２に電気的に接続する第３の部分０１０３を含み、絶縁層００９の孔００６側壁のカバー部分は、第２の電気的接続層０１０の第１の部分０１０１が半導体発光シーケンスの発光層００３と第１の導電タイプ半導体層００４との間の電気的絶縁に用いられる。第２の部分０１０２の第１の部分０１０１から絶縁層００９を経由して第１の電気的接続層００８まで延伸する同側は、第２の電極０１４との電気的に接続するために用いられ、第２の電気的接続層０１０の第２の部分の表面と第２の電極との間は、更にもう１つの電気的接続層００７を含むことができ、電気的接続層００７の一側は第２の電気的接続層０１０の第２の部分に接触し、他側は第２の電極０１４の作成に用いられる。前記もう１つの電気的接続層００７は第１の電気的接続層と同じ工程により作成されることができ、または第１の電気的接続層の多層材料における少なくとも一部の層の構造と同じ材料であることができる。前記もう１つの電気的接続層００７は第１の電気的接続層００８と電気的に絶縁する。勿論、該もう１つの電気的接続層００７にデザインは不要である。
前記第２の電気的接続層０１０の第２の部分０１０２は絶縁層にある孔によって絶縁層を通過して延伸し、そこで絶縁層にある孔の開口は第２の電極の垂直下方の中心位置に位置せず、即ち、絶縁層の孔は第２の電極の垂直下方の中心位置からずれた位置に配置されるので、第２の電気的接続層０１０が絶縁層の孔を充填する第２の部分は第２の電極０１４の垂直下方の中心位置に位置しないことを意味する。
前記絶縁層の孔の開口は環状であり、環状開口が囲む絶縁層は第２の電極に対してサポートを形成し、もしくは前記絶縁層の孔の開口は多数個であり、多数個の孔の間の絶縁層を用いて第２の電極に対するサポートとするように構成されることが好ましい。
前記絶縁層００９の孔の開口が第２の電極の下方の中心より周縁側寄りの場所もしくは第２の電極の垂直下方、もしくは第２電極の垂直下方以外の場所に位置するように構成されることが好ましい。
第２の電極０１４の下方の面が、中心から周縁までの少なくとも半分の半径範囲が絶縁層００９の表面に重なることが更に好ましい。
前記第２の電極０１４の下方の面積は第２の電気的接続層の第２の部分との面積比が少なくとも４/５、もしくは両者の面積が近いもしくは、同じであることが更に好ましい。
一方では、第２の電極の垂直下方の絶縁層の孔を環状もしくは多数個の孔状にデザインし、第２の電極の下方の中心位置及び以及下方の中心位置の付近のワイヤ・ボンディング力が最も強くなるエリアに絶縁層構造を保留することにより、絶縁層は第２の電極のワイヤ・ボンディングのワイヤ・ボンディング力に対して有力なサポートを形成するので、従来の第２の電極の下方の絶縁層の柱状の孔開口の中に充填される緻密ではない金属材料に取って代わって第２の電極のワイヤ・ボンディングサポートとすることにより、第２の電極のワイヤ・ボンディングによる崩壊もしくは破断などの異常が生じる問題を改善することができる。もう一方で、絶縁層の孔の開口面積を変更しない前提で、孔が環状で、孔の開口幅のサイズは従来の柱状開口の孔の水平幅のサイズより小さくなるので、第２の電気的接続層の第２の部分は孔の中に充填される金属を形成し、孔の中に充填される金属の緻密性は改善され、金属の間のキャビティは少なくなり、第２の電極のワイヤ・ボンディングの際に出現する崩壊によって第２の電極のワイヤ・ボンディングの異常が生じる問題を改善することができる。
第１の実施例
以下は制作方法を組み合わせて、本実施形態の半導体発光デバイスの構造について説明する。図２～１１に本実施形態の半導体発光デバイスの製作方法における各工程によって得られる構造が示される図が示されている。
第１の実施例
以下は制作方法を組み合わせて、本実施形態の半導体発光デバイスの構造について説明する。図２～１１に本実施形態の半導体発光デバイスの製作方法における各工程によって得られる構造が示される図が示されている。
まずは半導体エピタキシャル層を提供する。図２に示されるように、前記半導体エピタキシャル層は成長基板１０１と半導体発光シーケンスを含み、成長基板としてはエピタキシャル成長基板、例えばサファイア、ケイ素、もしくはリン化ガリウム、ヒ化ガリウム 、リン化インジウムなど、半導体発光シーケンスの成長に用いられる基板であることができこの実施例においてはサファイアが好ましい。
前記半導体発光シーケンスは第２のタイプの導電性半導体層１０２と、発光層１０３と、第１のタイプの導電性半導体層１０４と、を含み、第１のタイプ及び第２のタイプはそれぞれＮ型及びＰ型であり、異なる導電性を形成する。前記半導体発光シーケンスは発光波長が２００～５００ｎｍの間の紫外光、青色光、もしくは緑色光を発する窒化ガリウム（ＡｌもしくはＩｎ元素を増加可能）基の半導体材料、もしくは発光波長が５５０～９５０ｎｍの間の黄色光、オレンジ色光、赤色光、もしくは赤外光を発するＡｌＧａＩｎＰまたはＡｌＧａＩｎ基の半導体材料を用いることができる。
半導体発光シーケンスと成長基板との間の格子整合を実現すべく、成長基板１０１の除去は、成長基板１０１上にバッファ層、移行層、もしくはエッチング中止層などを優先的に成長させることを選択できる。この実施例は窒化ガリウム基半導体材料により作成された半導体発光シーケンスである。
図３に示されるように、半導体発光シーケンスの一側に孔を形成し、該孔の開口は第１の導電タイプ半導体層１０４側に位置し、且つ、該孔は第１の導電タイプ半導体層１０４と発光層１０３とを通過して底部に位置する第２の導電タイプ半導体層１０２まで延伸する。前記孔６００の数は１～５００００個であり、好ましくは、孔６００的数量が多数個であり、均一のサイズを有し、均一の距離を開けて配置され、もしくは均一ではないサイズもしくは均一ではない距離を開けて配置され、隣り合う孔６００の中心の間の距離は５～５００μｍであり、孔６００のサイズは１～１００μｍであり、前記孔６００の総面積が第１の導電性半導体層の面積に占める割合は０.５～２０％である。
第１の電気的接続層を製作する。第１の電気的接続層は第１のタイプ導電性半導体層側を覆い、第１のタイプ導電性半導体層に電気的に接続し、前記第１の電気的接続層は単層もしくは多層の導電材料により作成され、導電材料としては金属もしくは金属合金または導電金属酸化物もしくはそれらの組み合わせであり、例えば金、銀、アルミニウム、ニッケル、チタニウム、、白金、クロムもしくは他の金属など、もしくはそれらの少なくとも１つを含む合金、例えばＩＺＯ、ＩＴＯなどの導電酸化物層である。
更に、図３に示されているように、前記第１の電気的接続層は第１の電気的接続層と第１のタイプ導電性半導体層とのオーミック接触問題を解決するために用いられる一層のオーミック接触層１０５を有することが好ましい。具体的に説明すると、前記オーミック接触層１０５は例えば透明の導電金属酸化物により作成され、具体的に言うと例えばＩＴＯ、ＧＺＯもしくは例えばアルミニウムやクロム、チタニウムなど、薄層の金属により作成されることができ、前記オーミック接触層１０５の厚さは、１～１００ｎｍであり、そして１～２０ｎｍもしくは１～１０ｎｍの間にあることが好ましい。
図４に示されるように、第１の電気的接続層は反射機能を有する反射層１０７を更に有し、反射層１０７はオーミック接触層１０５上に作成することができ、反射層１０７は少なくとも反射性金属もしくは反射性金属と透明な無機化合物の誘電材料との組み合わせにより作成できる。反射性金属としてはアルミニウム、金、銀など少なくとも高い反射率を持つ金属であり、透明な無機化合物の誘電材料としては酸化物、窒化物、ＩＴＯ、もしくはＩＺＯなどの材料がある。反射層１０７は発光層に発光されて第１の電気的接続層の一側に放射される光に対して、効果的に反射することができる。その反射率は少なくとも５０％以上であるが、８０％以上の反射を実現できることが好ましい。反射層の総厚さは５０ｎｍ～５００ｎｍである。
図４に示されるように、第１の電気的接続層と半導体発光シーケンスの一側との間に、更に鈍化層１０６を設けることが好ましい。鈍化層１０６は少なくとも半導体発光シーケンス一側を覆うが、更に孔６００の側壁及び底部まで延伸することもできる。前記鈍化層１０６はオーミック接触層１０５の製作完了後及び反射層の製作の前に製作することができる。該鈍化層１０６は、例えば、酸化ケイ素もしくは窒化ケイ素など、窒化物もしくは酸化物を用いることができる。該鈍化層１０６にはオーミック接触層１０５を露出させるための１つまたは多数の開口を形成する必要がある。第１の電気的接続層の少なくとも反射層は、鈍化層１０６に形成される開口を充填し、オーミック接触層の一側に接触する。
図４～図５に示されるように、前記第１の電気的接続層は反射金属層の後ろに作成されてアルミニウムもしくは銀などの反射金属の拡散を防ぐ金属遮断層１０８を更に含むことができる。金属遮断層１０８としてはＰｔ、Ａｕ、Ｃｒ，Ｔｉなどの金属の少なくとも１種類を含むがこれに限定されることはない。その総厚さは１００～１０００ｎｍでもよい。金属遮断層１０８は２つの部分を有するように半導体発光シーケンスの一側に同時に作成することができる。第１の部分１０８１と第２の部分１０８２とは水平方向において互いに離れて離間エリアを形成する。金属遮断層１０８の第１の部分は第１の電気的接続層の一部であり、金属遮断層１０８の第２の部分はこの実施例において定義されるもう１つの電気的接続層である。金属遮断層１０８の第１の部分１０８１と第２の部分１０８２との間に一定の隙間が存在し、この後の絶縁層がこの隙間を充填することにより、絶縁を実現することができる。更に、金属遮断層１０８の第１の部分は反射金属層を覆う。図５の平面構成が示される図に示されるように、金属遮断層１０８は第１の部分１０８１と第２の部分１０８２とを有するように形成されることができ、これによりこの後の第１の電極と第２の電極とが同じ高さに確保することができ、ワイヤ・ボンディングが行いやすくなる。
図６に示されるように、絶縁層１０９を作成して孔の底部、孔の側壁、及び第１の電気的接続層の金属遮断層１０８側を覆い、且つ、第１の電気的接続層の金属遮断層１０８の第１の部分と第２の部分との間にある離間エリアを充填する。前記絶縁層１０９はＣＶＤ工程により作成することができ、絶縁層１０９の材料は鈍化層の材料と同じもしくは異なることができ、具体的には、例えば、酸化ケイ素もしくは窒化ケイ素もしくは酸化亜鉛などの電気絶縁性材料、酸化物もしくは窒化物を用いることができ、前記絶縁層１０９の第１の電気的接続層側における厚さは１００ｎｍ～５０００ｎｍであり、例えば６００ｎｍ～１０００ｎｍの範囲内にあると、５００ｎｍ以上であるためより好ましい。
絶縁層１０９を作成した後、エッチング工程により少なくとも一部の孔の底部絶縁層１０９及び鈍化層１０６を除去して、第２の導電タイプ半導体層１０２を露出させる。エッチング工程としては例えばＢＯＥを利用できる。これと同時に、この後の第２の電極１１４が製作される位置（例えば、図中の破線により示される位置）に対応する絶縁層１０９の部分に対してエッチング処理を実行して貫通孔１０９１を形成する。貫通孔１０９１は第１の電気的接続層の金属遮断層１０８の第２の部分の上方の部分絶縁層１０９の上に位置し、前記貫通孔１０９１は環状もしくは柱状もしくはテーパ状であり、その数量は１個もしくは多数個。環状の場合は開環状もしく閉環状である。貫通孔１０９１の位置は金属遮断層１０８の第２の部分１０８２の上にある。
図７は図６における絶縁層１０９の一面側の上面図であり、この実施例では、貫通孔１０９１を閉環状の構造にデザインし、閉環状の貫通孔１０９１の中に独立した絶縁層１０９２が囲まれる。図中の破線エリアの大まかな範囲は第２の電極に覆われる。該獨立した絶縁層１０９２の一側は第２の電極に対して主なもしくは全てのサポートに用いられ、即ち、該獨立した絶縁層１０９２はこの後の製作工程において第２の電極の下方に位置するようにデザインされる。第２の電極の表面側が外力のワイヤ・ボンディングを受ける際、この外力は主に第２の電極の中心位置に集中する。本発明によると、前記一つの獨立した絶縁層１０９２はワイヤ・ボンディング電極（例えば、金の球）からの主なワイヤ・ボンディング作用力を阻止するのに用いられることができ、環状の孔は第２の電気的接続層の第２の部分の充填に用いられる。環状の孔は該獨立した絶縁層１０９２周囲で第２の電極の下方の中心位置からずれた位置に設置されるので、充填が均一でなくてキャビティが生じても、ワイヤ・ボンディング力を受ける部分が比較的に狭く、もしくはワイヤ・ボンディング力を垂直的に受けないので、従来の第２の電気的接続層の第２の部分の崩壊によるワイヤ・ボンディングの異常をできるだけ回避することができる。
第２の電極に対して効果的なサポートを形成するため、好ましくは、前記絶縁層１０９は例えば酸化ケイ素、窒化ケイ素もしくは酸化アルミニウムなどの酸化物もしくは窒化物セラミックを用い、更に好ましくは、この実施例では窒化ケイ素である。好ましくは、前記絶縁層１０９はモース硬度は少なくとも６以上であり、更に好ましくは、少なくとも７もしくは８以上であり、ＣＶＤ工程を用いて製作することができる。このデザインにより、第２の電極の一側から俯瞰して、獨立した絶縁層１０９２のデザインは最終的構造において第２の電極の下方の面の中心から周縁までの少なくとも半分の半径の範囲が該獨立した絶縁層１０９２の表面に重なることが実現されること好ましい。もしくは好ましくは、前記獨立した絶縁層１０９２の第２の電極に対する面の面積比は少なくとも１/４以上であり、更に好ましくは、前記獨立した絶縁層１０９２の面積が少なくとも第２の電極の下側の面の面積の１/２、もしくは少なくとも４/５、もしくは前者が後者の５/６もしくは多くても両者が同等である。前記環状の孔の開口のサイズは１０μｍ以上であることができる。前記環状の孔の開口の面積は、第２の電極の実際のサイズに基づいて合理的なデザイン及び調整を行う。
図８に示されるように、それから第２の電気的接続層１１０を製作し、異なる位置配置に従い、前記第２の電気的接続層１１０は絶縁層１０９の半導体発光シーケンスから離れた一側を覆う第１の部分を含み、第２の電気的接続層１１０は第２の部分を含み、第２の部分は絶縁層１０９の環状の貫通孔１０９１内まで充填し、この後作成される第２の電極との電気的に接続することを実現し、前記第２の電気的接続層は第３の部分を有し、該第３の部分は第１の部分を繋ぎ、孔の開口から孔の底部まで充填して第２の導電タイプ半導体層に直接に接触する。ここで、第１の部分と第２の部分と第３の部分とは同じ材料組成を有する。
第２の電気的接続層１１０は単層もしくは多層の導電材料であることができ、少なくともオーミック接触材料を含み、オーミック接触材料は第２の導電タイプ半導体層１０２とオーミック接触を形成することができ、具体的に言うと、例えばアルミニウムもしくはニッケルもしくはアルミニウムクロムなど、１層の單層もしくは多層の金属もしくは金属合金であり、もしくは例えばＩＺＯもしくはＩＴＯなどの透明な無機化合物導電材料を含み、この実施例ではアルミニウムクロムが優れているからこれを選択し、アルミニウムクロムの厚さは実際のオーミック接触效果に基づいて通常選択を行い、前記アルミニウムクロムの厚さは１００ｎｍ～５００ｎｍである。オーミック接触材料は少なくとも絶縁層の一側を覆い、且つ、絶縁層１０９の孔の側壁及び底部を覆い、且つ、少なくとも絶縁層１０９の環状の貫通孔１０９１の側壁及び底部を覆う。
第２の電気的接続層１１０は孔及び環状の貫通孔１０９１を充満する他の金属層をも含むことができ、更に、絶縁層１０９の一側に一定の厚さを有する。具體的に言うと、図９に示される構成図に示されるように、他の金属層は化学結合層１１１であることができ、オーミック接触層の表面及び孔及び環状の貫通孔１０９１を充填するだけでなく、絶縁層の一側に一定の厚さを形成し、化学結合層１１１は更に第２の電気的接続層側における基板との結合に用いることもできる。
それから化学結合層１１１の一側にサポート用の基板を接続し、基板１１２は例えば窒化アルミニウム、酸化アルミニウムなどの絶縁基板、もしくはケイ素基板または金属基板などの導電基板であることができ、接続する方法は化学結合であることができ、化学結合は具体的に化学結合層１１１により化学結合を行い、化学結合層１１１は例えば金錫もしくはニッケル錫もしくはチタニウムニッケル錫など、レギュラーに用いられる化学結合材料の１種類もしくはそれらの組み合わせである多層金属もしくは金属合金であることができ、化学結合工程は高温化学結合工程である。
図１０に示されるように、それから成長基板１０１を除去し、成長基板１０１はその材料に基づいて研磨薄化、レーザー剥離、ウェットエッチングもしくはドライエッチングなどから１種類の工程もしくはそれらの組み合わせにより除去することができ、例えばサファイア基板の場合は研磨薄化やレーザー剥離工程での除去が好ましいのでこれを選択し、ヒ化ガリウム基の基板の場合はウェットエッチングで除去する。
続いて、図１１に示されるように、第２の導電性半導体層１０２側から第１の電気的接続層の金属遮断層１０８の第１の部分及びもう１つの電気的接続層の金属遮断層１０８の第２の部分及び離間エリアが部分的に露出するまで半導体発光シーケンスをエッチングし、第１の部分の露出する表面は第１の電極の製作に用いられ、第２の部分の露出する表面は第２の電極の製作に用いられる。半導体発光シーケンスの第２の導電タイプ半導体層１０２の表面に粗化処理を行って光射出面を形成することができ、これにより光の取り出し効率を上げることができる。半導体発光シーケンスの光射出面のトップ部及び／または側壁には光通過性保護層を形成することができ、この保護層の材料は酸化ケイ素もしくは窒化ケイ素などを選択することができ、これにより水蒸気もしくは電気的絶縁の保護を形成する。
第１の電極１１３及び第２の電極１１４を作成し、第１の電極１１３及び第２の電極１１４はそれぞれ１個のみであってもいいし、それぞれ２個あってもいい。第１の電極１１３と第２の電極１１４は第１の電気的接続層的の露出する部分ともう１つの電気的接続層の表面とにそれぞれ作成され、これにより第１の電極１１３と第２の電極１１４とが同一の高さに位置することを確保し、その後のワイヤ・ボンディングの化学結合工程が行いやすくなる。第２の電極１１４の下方に絶縁層の環状の孔により囲まれた獨立した絶縁層１０９２があり、環状の絶縁層の貫通孔１０９１の開口の位置は、第２の電極の垂直下方の中心位置からずれている。図１１は半導体発光シーケンスの光射出面の一側から俯瞰する構造が示される図であり、図示のように、第１の電極１１３と第２の電極１１４とはそれぞれ１個である。
最後は、分離工程により半導体発光シーケンスからサポート基板１１２まで側壁及び底部が完全に分離した単一の半導体発光デバイスを形成し、前記分離工程としては、半導体発光シーケンスと第１の電気的接続層と絶縁層と第２の電気的接続層とに対するエッチング工程及び基板に対するダイシング工程が含まれている。
第２の実施例
第１の実施例の代替手段として、第２の電極のワイヤ・ボンディングの後下方にキャビティが出現する問題を解決するデザインとして、絶縁層１０９の孔の形状を従来の１個の代わりに、少なくとも２個形成することができる。図１２（図７の変化例）に示されるように、孔は２個あり、２個の孔の間に所定の距離を開けることによって、ある程度の幅を有する絶縁層を実現し、２つの孔の間の絶縁層エリア（図中の破線で囲まれる大まかな範囲）は第２の電極に対する主な面のサポートもしくは全てのサポートの提供に用いられることができるので更に好ましい。即ち、上記変更により得られる最終構造の中で、第２の電極の垂直下方の中間位置は絶縁層１０９であり、もしくは更に、垂直下方は主に絶縁層１０９もしくは全てが絶縁層１０９になる。前記２つの孔の間の距離が、第２の電極の下側の面の半徑の半分以上であり、孔の総面積は、第１の実施例の環状孔の総面積もしくは従来の孔の総面積と同等であると更に好ましい。また、図１０の代替手段として、図１３に示されるように、前記孔は４つであり、そして孔の間に一定の距離があるので、４つの孔により囲まれた中央に位置する絶縁層（図中の破線で囲まれる枠の位置）の面積は、第２の電極の下側の面との面積比が少なくとも１/４以上もしくは１/２以上もしくは同等であるので、孔により囲まれた絶縁層（図中の破線で囲まれる枠の位置）は第２の電極に対する主な面のサポートもしくは全てのサポートの提供に用いられることができ、即ち、第２の電極の垂直下方の中心位置は絶縁層であり、もしくは更に第２の電極の下方が主に絶縁層もしくは全てが絶縁層である。また、絶縁層の孔の開口の面積を変更しない前提で、孔を多数個にすることにより、どの孔の開口の幅のサイズも従来の１個のみの柱状開口の孔の水平幅のサイズより小さくなるので、第２の電気的接続層の第２の部分として形成されて孔の中に充填される金属の緻密性は改善され、金属の間のキャビティは少なくなり、第２の電極のワイヤ・ボンディングの際に出現する崩壊によって第２の電極のワイヤ・ボンディングの異常が生じる問題を改善することができる。
第３の実施例
第１の実施例の代替手段として、図１４に示されるように、前記基板２１２に少なくとも２つの半導体発光シーケンスを有することができる。該少なくとも２つの半導体発光シーケンスは互いに電気的に直列接続するが、構造としては互いに側壁が離れるほうに配置されている半導体発光シーケンスである。各半導体発光シーケンスはいずれも第１の導電タイプ半導体層２０４と、発光層３０２と、第２の導電タイプ半導体層２０２と、を有する。各半導体発光シーケンスの底部と基板２１２との間に、単一の独立した第１の電気的接続層２０８と第２の電気的接続層２１０とを有し、第１の電気的接続層２０８と第２の電気的接続層２１０とは絶縁層２０９により互いに絶縁される。第２の電気的接続層２１０としての一部の化学結合層は、基板２１２と第２の電気的接続層２１０との間に接続を形成する。直列接続を形成するため、１つの半導体発光シーケンスの第１の電気的接続層２０８は、隣のもう１つの半導体発光シーケンスの第２の電気的接続層２１０と接続し、具体的には１つの半導体発光シーケンスの第１の電気的接続層２０８の下方の絶縁層に孔を形成し、隣のもう１つの半導体発光シーケンスの第２の電気的接続層２１０は絶縁層の孔を充填しれて延伸して隣の１つの半導体発光シーケンスの第１の電気的接続層２０８と接触することにより、隣り合う２つの半導体発光シーケンスの直列接続を実現する。直列に接続する一つ目の半導体発光シーケンスの一側に第１の電気的接続層に接続する第１の電極２１３を有し、直列接続の最後の１つの半導体発光シーケンスは、第２の電気的接続層に接続する第２の電極２１４を有し、第１の電極２１３と第２の電極２１４とは同じ側に位置する。
第４の実施例
本発明の半導体発光デバイスは、パッケージ品、もしくは大電流が必要になるバックライト、フラッシュライトなどの応用品など、照明もしくは表示の分野に広く用いることができる。この実施例は図１０に示される前記半導体発光デバイスのパッケージ構造を提供し、図１５に示されるように、パッケージ基板３０１を提供し、該パッケージ基板３０１は（平面型もしくは図１０の構造を取り付けるための凹部を有するパッケージ手段であり）、パッケージ基板３０１には導電回路層が配置され、図１０の構造の基板下側は接着剤によりパッケージ基板に取り付けられる。導電回路層は互いに絶縁している少なくとも２つの部分３０２と３０３であり、第１の電極１１３と第２の電極１１４との外部とのワイヤ・ボンディング接続に用いられる。第１の電極１１３と第２の電極１１４の表面は金属リードを有するワイヤ・ボンディング端３０４を有し、ワイヤ・ボンディング端３０４は通常球形もしくは楕円体形である。ワイヤ・ボンディング端３０４は金属リードによって導電回路層に接続される。図１０の構造の表面は、更にパッケージ樹脂もしくは蛍光粉を含むパッケージ樹脂により覆われて密封されることができる。
第５の実施例
比較例として、この実施例の製造方法と第１の実施例の異なる点は：図１６に示される構成は第１の実施例の図７に示される構造の変化例であり、絶縁層の貫通孔１０９１は１個であり、孔は柱状もしくは両面側の面積が均一しないテーパ状であり、第２の電気的接続層の第２の部分は貫通孔１０９１の中を充填し、且つ、第２の電気的接続層の第２の部分は絶縁層の孔の第２の電極の下方の中心位置を充填する。この実施例の製造方法の他の工程は第１の実施例と同じである。得られる半導体発光デバイスは図１７に示されるように、第２の電極０１４の垂直下方の中心位置は絶縁層の中の孔を有し、該孔の構造の中に第２の電気的接続層の第２の部分が充填され、孔のサイズが大きく且つ高低差が存在するので、第２の部分の中に非常に多いキャビティが出現している。本実施例の半導体発光デバイスを第４の実施例のパッケージ構造のように作成すると、図１８に示されるように、外力を用いて第２の電極０１４にワイヤ・ボンディングすると、第２の電極０１４の下方に崩壊が発生しやすく、第２の電極のワイヤ・ボンディング異常を引き起こす。
第２の実施例
第１の実施例の代替手段として、第２の電極のワイヤ・ボンディングの後下方にキャビティが出現する問題を解決するデザインとして、絶縁層１０９の孔の形状を従来の１個の代わりに、少なくとも２個形成することができる。図１２（図７の変化例）に示されるように、孔は２個あり、２個の孔の間に所定の距離を開けることによって、ある程度の幅を有する絶縁層を実現し、２つの孔の間の絶縁層エリア（図中の破線で囲まれる大まかな範囲）は第２の電極に対する主な面のサポートもしくは全てのサポートの提供に用いられることができるので更に好ましい。即ち、上記変更により得られる最終構造の中で、第２の電極の垂直下方の中間位置は絶縁層１０９であり、もしくは更に、垂直下方は主に絶縁層１０９もしくは全てが絶縁層１０９になる。前記２つの孔の間の距離が、第２の電極の下側の面の半徑の半分以上であり、孔の総面積は、第１の実施例の環状孔の総面積もしくは従来の孔の総面積と同等であると更に好ましい。また、図１０の代替手段として、図１３に示されるように、前記孔は４つであり、そして孔の間に一定の距離があるので、４つの孔により囲まれた中央に位置する絶縁層（図中の破線で囲まれる枠の位置）の面積は、第２の電極の下側の面との面積比が少なくとも１/４以上もしくは１/２以上もしくは同等であるので、孔により囲まれた絶縁層（図中の破線で囲まれる枠の位置）は第２の電極に対する主な面のサポートもしくは全てのサポートの提供に用いられることができ、即ち、第２の電極の垂直下方の中心位置は絶縁層であり、もしくは更に第２の電極の下方が主に絶縁層もしくは全てが絶縁層である。また、絶縁層の孔の開口の面積を変更しない前提で、孔を多数個にすることにより、どの孔の開口の幅のサイズも従来の１個のみの柱状開口の孔の水平幅のサイズより小さくなるので、第２の電気的接続層の第２の部分として形成されて孔の中に充填される金属の緻密性は改善され、金属の間のキャビティは少なくなり、第２の電極のワイヤ・ボンディングの際に出現する崩壊によって第２の電極のワイヤ・ボンディングの異常が生じる問題を改善することができる。
第３の実施例
第１の実施例の代替手段として、図１４に示されるように、前記基板２１２に少なくとも２つの半導体発光シーケンスを有することができる。該少なくとも２つの半導体発光シーケンスは互いに電気的に直列接続するが、構造としては互いに側壁が離れるほうに配置されている半導体発光シーケンスである。各半導体発光シーケンスはいずれも第１の導電タイプ半導体層２０４と、発光層３０２と、第２の導電タイプ半導体層２０２と、を有する。各半導体発光シーケンスの底部と基板２１２との間に、単一の独立した第１の電気的接続層２０８と第２の電気的接続層２１０とを有し、第１の電気的接続層２０８と第２の電気的接続層２１０とは絶縁層２０９により互いに絶縁される。第２の電気的接続層２１０としての一部の化学結合層は、基板２１２と第２の電気的接続層２１０との間に接続を形成する。直列接続を形成するため、１つの半導体発光シーケンスの第１の電気的接続層２０８は、隣のもう１つの半導体発光シーケンスの第２の電気的接続層２１０と接続し、具体的には１つの半導体発光シーケンスの第１の電気的接続層２０８の下方の絶縁層に孔を形成し、隣のもう１つの半導体発光シーケンスの第２の電気的接続層２１０は絶縁層の孔を充填しれて延伸して隣の１つの半導体発光シーケンスの第１の電気的接続層２０８と接触することにより、隣り合う２つの半導体発光シーケンスの直列接続を実現する。直列に接続する一つ目の半導体発光シーケンスの一側に第１の電気的接続層に接続する第１の電極２１３を有し、直列接続の最後の１つの半導体発光シーケンスは、第２の電気的接続層に接続する第２の電極２１４を有し、第１の電極２１３と第２の電極２１４とは同じ側に位置する。
第４の実施例
本発明の半導体発光デバイスは、パッケージ品、もしくは大電流が必要になるバックライト、フラッシュライトなどの応用品など、照明もしくは表示の分野に広く用いることができる。この実施例は図１０に示される前記半導体発光デバイスのパッケージ構造を提供し、図１５に示されるように、パッケージ基板３０１を提供し、該パッケージ基板３０１は（平面型もしくは図１０の構造を取り付けるための凹部を有するパッケージ手段であり）、パッケージ基板３０１には導電回路層が配置され、図１０の構造の基板下側は接着剤によりパッケージ基板に取り付けられる。導電回路層は互いに絶縁している少なくとも２つの部分３０２と３０３であり、第１の電極１１３と第２の電極１１４との外部とのワイヤ・ボンディング接続に用いられる。第１の電極１１３と第２の電極１１４の表面は金属リードを有するワイヤ・ボンディング端３０４を有し、ワイヤ・ボンディング端３０４は通常球形もしくは楕円体形である。ワイヤ・ボンディング端３０４は金属リードによって導電回路層に接続される。図１０の構造の表面は、更にパッケージ樹脂もしくは蛍光粉を含むパッケージ樹脂により覆われて密封されることができる。
第５の実施例
比較例として、この実施例の製造方法と第１の実施例の異なる点は：図１６に示される構成は第１の実施例の図７に示される構造の変化例であり、絶縁層の貫通孔１０９１は１個であり、孔は柱状もしくは両面側の面積が均一しないテーパ状であり、第２の電気的接続層の第２の部分は貫通孔１０９１の中を充填し、且つ、第２の電気的接続層の第２の部分は絶縁層の孔の第２の電極の下方の中心位置を充填する。この実施例の製造方法の他の工程は第１の実施例と同じである。得られる半導体発光デバイスは図１７に示されるように、第２の電極０１４の垂直下方の中心位置は絶縁層の中の孔を有し、該孔の構造の中に第２の電気的接続層の第２の部分が充填され、孔のサイズが大きく且つ高低差が存在するので、第２の部分の中に非常に多いキャビティが出現している。本実施例の半導体発光デバイスを第４の実施例のパッケージ構造のように作成すると、図１８に示されるように、外力を用いて第２の電極０１４にワイヤ・ボンディングすると、第２の電極０１４の下方に崩壊が発生しやすく、第２の電極のワイヤ・ボンディング異常を引き起こす。
以上は、本発明が創造する好ましい実施例に過ぎず、本発明の創造を限定するものではない。本発明の創造精神及び原則に含まれる範囲において、あらゆる変形、変更、改善はすべて本発明の創造に保護される範囲内にある。
００２ 第２の導電タイプ半導体層
００３ 発光層
００４ 第１の導電タイプ半導体層
００６ 孔
００７ 電気的接続層
００８ 第１の電気的接続層
００９ 絶縁層
０１０ 第２の電気的接続層
０１０１ 第１の部分
０１０２ 第２の部分
０１０３ 第３の部分
０１２ 基板
０１３ 第１の電極
０１４ 第２の電極
１０１ 半導体エピタキシャル層は成長基板
１０２ 第２のタイプの導電性半導体層
１０３ 発光層
１０４ 第１のタイプの導電性半導体層
１０５ オーミック接触層
１０６ 鈍化層
１０７ 反射層
１０８ 金属ストッパー層
１０８１ 第１の部分
１０８２ 第２の部分
１０９ 絶縁層
１０９１ 貫通孔
１０９２ 独立した絶縁層
１１１ 化学結合層
１１２ 基板
２０２ 第２の導電タイプ半導体層
２０３ 発光層
２０４ 第１の導電タイプ半導体層
２０８ 第１の電気的接続層
２０９ 絶縁層
２１０ 第２の電気的接続層
２１２ 基板
２１３ 第１の電極
２１４ 第２の電極
３０１ パッケージ基板
３０２ 部分
３０３ 部分
３０４ ワイヤ・ボンディング端
６００ 孔
００３ 発光層
００４ 第１の導電タイプ半導体層
００６ 孔
００７ 電気的接続層
００８ 第１の電気的接続層
００９ 絶縁層
０１０ 第２の電気的接続層
０１０１ 第１の部分
０１０２ 第２の部分
０１０３ 第３の部分
０１２ 基板
０１３ 第１の電極
０１４ 第２の電極
１０１ 半導体エピタキシャル層は成長基板
１０２ 第２のタイプの導電性半導体層
１０３ 発光層
１０４ 第１のタイプの導電性半導体層
１０５ オーミック接触層
１０６ 鈍化層
１０７ 反射層
１０８ 金属ストッパー層
１０８１ 第１の部分
１０８２ 第２の部分
１０９ 絶縁層
１０９１ 貫通孔
１０９２ 独立した絶縁層
１１１ 化学結合層
１１２ 基板
２０２ 第２の導電タイプ半導体層
２０３ 発光層
２０４ 第１の導電タイプ半導体層
２０８ 第１の電気的接続層
２０９ 絶縁層
２１０ 第２の電気的接続層
２１２ 基板
２１３ 第１の電極
２１４ 第２の電極
３０１ パッケージ基板
３０２ 部分
３０３ 部分
３０４ ワイヤ・ボンディング端
６００ 孔
Claims (18)
- 基板と、基板に積層される積層構造と、第１の電極と、第２の電極と、を備えた半導体発光デバイスであって、
前記積層構造は、前記基板側から順番に第２の電気的接続層と、絶縁層と、第１の電気的接続層と、半導体発光シーケンスと、を有しており、
前記半導体発光シーケンスは、前記第１の電気的接続層側から積層される第１の導電タイプ半導体層と、発光層と、第２の導電タイプ半導体層と、を有しており、
前記第１の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第１の電気的接続層を介して前記第１の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、
前記第２の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第２の電気的接続層を介して、前記第２の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、
前記半導体発光シーケンスと前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記基板の同じ側に位置しており、更に
前記第２の電気的接続層には、第１の部分と第２の部分とが含まれており、該第１の部分は前記絶縁層の前記半導体発光シーケンスから離れた一側に位置し、前記絶縁層には環状の孔が形成されており、前記第２の部分は前記絶縁層の前記一側にある前記第１の部分から前記絶縁層の前記環状の孔を通過するように延伸して前記第２の電極に接続されており、
前記絶縁層にある環状は閉じた環であり、該閉じた環の内側は独立した絶縁層ブロックであり、該独立した絶縁層ブロックと前記第２の電極の下側の面との面積比は少なくとも１/４以上であることを特徴とする半導体発光デバイス。 - 前記独立した絶縁層ブロックと前記第２の電極の下側の面との面積比は少なくとも１/２以上であり多くとも同等であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光デバイス。
- 基板と、基板に積層される積層構造と、第１の電極と、第２の電極と、を備えた半導体発光デバイスであって、
前記積層構造は、前記基板側から順番に第２の電気的接続層と、絶縁層と、第１の電気的接続層と、半導体発光シーケンスと、を有しており、
前記半導体発光シーケンスは、前記第１の電気的接続層側から積層される第１の導電タイプ半導体層と、発光層と、第２の導電タイプ半導体層と、を有しており、
前記第１の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第１の電気的接続層に介して前記第１の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、
前記第２の電極は、外部とのワイヤ・ボンディングに用いられるものであり、前記第２の電気的接続層を介して、前記第２の導電タイプ半導体層に電気的に接続されており、
前記半導体発光シーケンスと前記第１の電極と前記第２の電極とは、前記基板の同じ側に位置しており、更に
前記第２の電気的接続層には、第１の部分と第２の部分とが含まれており、該第１の部分は前記絶縁層の一側に位置し、前記第２の部分は前記絶縁層の前記一側にある前記第１の部分から前記絶縁層にある少なくとも２つの孔を通過するように絶縁層の他の一側まで延伸して前記第２の電極に接続され、前記第２の電気的接続層の前記第２の部分は、前記第２の電極の下方の中心位置に設置されておらず、
前記少なくとも２つの孔により囲まれる中央エリアにおける絶縁層と前記第２の電極の下側の面との面積比は少なくとも１/４以上であることを特徴とする半導体発光デバイス。 - 前記第２の電極の下方の中心位置に絶縁層が含まれてサポートを形成することを特徴とする請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記第２の電極の下方の面積と絶縁層の前記孔の総面積比は少なくとも４/５以上であり多くとも同等であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記孔は柱状またはテーパ状であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記絶縁層の孔は前記第２の電極の垂直下方における中心より周縁側寄りの場所もしくは前記第２の電極の垂直下方以外の場所に位置することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記第２の電極の下方の面は、中心から周縁までの少なくとも半分の半径範囲が前記絶縁層の表面に重なることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 更に、前記半導体発光シーケンスの中に少なくとも１つの孔が形成され、該孔の開口は前記第１の導電タイプ半導体層の一側に位置し、該孔の底部は前記第２の導電タイプ半導体層であり、
前記第１の電気的接続層及び前記絶縁層は前記第１の導電タイプ半導体層の一側に位置し、且つ、前記孔の開口を露出させ、前記第２の電気的接続層は更に前記半導体発光シーケンスの中に形成される前記少なくとも１つの孔を充填する第３の部分を更に含み、該孔の側壁は前記絶縁層により絶縁することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。 - 前記第１の電極と前記第２の電極の底部は同一の高さ位置にあることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記絶縁層の前記第１の電気的接続層と前記第２の電気的接続層との間にある厚さは１００ｎｍ～５０００ｎｍであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記絶縁層の前記第１の電気的接続層と前記第２の電気的接続層との間にある厚さは５００ｎｍ～５０００ｎｍであることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記絶縁層のモース硬度は少なくとも６以上であることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記第１の電気的接続層もしくは前記第２の電気的接続層は、単一もしくは複数の金属により積層されて形成されることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記第１の電気的接続層はオーミック接触層と反射層とを有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記第２の電気的接続層はオーミック接触層と化学結合層とを有することを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記第２の電気的接続層の前記第２の部分は、少なくとも１種類の金属もしくは金属合金を含むことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
- 前記絶縁層は、窒化ケイ素と酸化ケイ素と酸化アルミニウムとからなる群により選ばれた少なくとも１種類の成分を含むことを特徴とする請求項１または請求項３に記載の半導体発光デバイス。
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