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CN101657912A - 半导体发光元件及其制造方法 - Google Patents

半导体发光元件及其制造方法 Download PDF

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CN101657912A
CN101657912A CN200880012118A CN200880012118A CN101657912A CN 101657912 A CN101657912 A CN 101657912A CN 200880012118 A CN200880012118 A CN 200880012118A CN 200880012118 A CN200880012118 A CN 200880012118A CN 101657912 A CN101657912 A CN 101657912A
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高尾将和
酒井光彦
千田和彦
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种使用不透明的半导体衬底形成金属反射层的高亮度的半导体光学元件及其制造方法。其特征在于，由GaAs衬底结构和发光二极管结构构成，该GaAs衬底结构具备GaAs层(3)、在GaAs层的表面上配置的第一金属缓冲层(2)、在第一金属缓冲层上配置的第一金属层(1)、在GaAs层的背面配置的第二金属缓冲层(4)和第二金属层(5)，该发光二极管结构配置在GaAs衬底上并具备第三金属层(12)、在第三金属层上配置的金属接触层(11)、在金属接触层上配置的p型包覆层(10)、在p型包覆层上配置的多重量子阱层(9)、在多重量子阱层上配置的n型包覆层(8)、在n型包覆层上配置的窗口层(7)，使用第一金属层(1)及第三金属层(12)，将GaAs衬底结构和发光二极管结构粘贴。

Description

半导体发光元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体发光元件及其制造方法，特别是涉及通过晶片结合技术将具备金属反射层的发光二极管和不透明衬底层进行粘贴而形成的半导体发光元件及其制造方法。
背景技术
为了使发光二极管(LED：Light Emitting Diode)高亮度化，作为光的反射层，提案有在衬底和由多重量子阱(MQW：Multi-Quantum Well)层构成的活性层之间形成金属反射层的结构。作为形成这种金属反射层的方法，例如在专利文献1及专利文献2中公开有发光二极管层的衬底的晶片结合(粘贴)技术。
专利文献1及专利文献2是以提供能够制造具有所期望的机械特性和透光性的发光二极管，且能够将透明层和成长层的边界面的电阻率做到最小限度的发光二极管的制造方法为目的，其特征在于，在临时成长衬底上使发光二极管层依次成长，形成较薄层的发光二极管结构后，除去临时成长衬底，代替临时成长衬底，在其位置，在成为下层的缓冲层的发光二极管层上晶片结合导电性、透光性衬底，制造发光二极管。
在专利文献1及专利文献2中，对于用于粘贴的衬底，适用Gap或蓝宝石等透明的材料。
专利文献1：日本特开平6-302857号公报
专利文献2：美国专利第5,376,580号说明书，通过晶片结合技术形成的现有的半导体发光元件的大致截面结构如图23至图25所示。
例如图23所示，现有的半导体发光元件具备：在GaAs衬底15上配置的Au-Sn合金层14、在Au-Sn合金层14上配置的势垒金属层13、在势垒金属层13上配置的p型包覆层10、在p型包覆层10上配置的MQW层9、在MQW层9上配置的n型包覆层8、在n型包覆层8上配置的窗口层7。
在图23所示的现有的半导体发光元件中，粘贴时使用的金属为Au-Sn合金。该Au-Sn合金熔点较低，因此，在低温构成LED的外延成长层侧的Au-Sn合金和GaAs衬底15侧的Au-Sn合金能够熔解、粘贴。
但是，使用Au-Sn合金层时，Sn发生热扩散，因此，为了防止Sn的扩散，如图23所示，需要加入势垒金属层13。另外，存在Au-Sn合金层14光的反射率差等问题。
例如图24所示，现有的其他半导体元件具备：配置在GaAs衬底15上的金属反射层16、配置在金属反射层16上的p型包覆层10、配置在p型包覆层10上的MQW层9、配置在MQW层9上的n型包覆层8、配置在n型包覆层8上的窗口层7。在图24所示的现有的半导体发光元件中，在粘贴GaAs衬底15而做成的金属反射层16中，在金属与半导体的界面发生光的吸收，存在不能高效地反射光的问题。即有在p型包覆层10与金属反射层16的界面产生光的吸收之类的问题。
为了使半导体发光元件(LED)高亮度化，作为光的反射层也有在GaAs衬底和活性层(MQW)之间加入分布布拉格反射(DBR：Distributed BraggReflector)层的方法。在没加入DBR结构的LED中，在MQW层发出的光在GaAs衬底会被吸收，因此变暗。因此，为了使使用GaAs衬底的LED高亮度化，作为光的反射层，DBR被采用。
即，如图25所示，现有的另外的其他的半导体发光元件具备：配置在GaAs衬底15上的DBR层19、配置在DBR层19上的p型包覆层10、配置在p型包覆层10上的MQW层9、配置在MQW层9上的n型包覆层8、配置在n型包覆层8上的窗口层7。在图25所示的现有的半导体发光元件中，作为光的反射层在GaAs衬底15与MQW9之间使用DBR层19。DBR层19仅反射从某一个方向入射的光，当入射角变化时，DBR不反射光，存在从除此之外的角度入射的光在DBR层19不反射就透过的问题点。因此，存在透过的光在GaAs衬底15被吸收，半导体发光元件(LED)的发光亮度降低之类的问题。
通过晶片结合技术形成的现有的半导体发光元件，作为粘贴时使用的金属使用Au-Sn合金层时，为了防止Sn的热扩散，必须加入势垒金属层。而且，Au-Sn合金层光的反射率差。
另外，即使通过粘贴衬底而形成金属反射层，在金属与半导体的界面也会发生光的吸收，不能高效地反射光。
另外，作为反射层使用DBR层时，DBR层仅反射从某一个方向入射的光，当入射角变化时，光在DBR层不反射而是透过，在GaAs衬底被吸收，LED的发光亮度会降低。
发明内容
于是，本发明的目的在于提供一种使用GaAs或Si等不透明的半导体衬底，进行衬底的粘贴而形成有金属反射层的高亮度的半导体发光元件及其制造方法。
另外，本发明的目的在于提供通过在金属与半导体之间加入透明的绝缘膜，避免半导体与金属的接触、防止光在半导体与金属的界面的吸收，形成反射率良好的金属反射层的高亮度的半导体发光元件及其制造方法。
另外，本发明的目的在于提供在光的反射层上不是使用DBR而是使用金属层，就能反射所有角度的光的高亮度的半导体发光元件及其制造方法。
用于实现上述目的的本发明一方式的半导体发光元件，其特征在于，由GaAs衬底结构和发光二极管结构构成，所述GaAs衬底结构具备：GaAs层、配置在所述GaAs层表面的第一金属缓冲层、配置在所述第一金属缓冲层上的第一金属层、配置在所述GaAs层背面的第二金属缓冲层、配置在所述第二金属缓冲层的与所述GaAs层相反侧表面的第二金属层，所述发光二极管结构配置在所述GaAs衬底结构上，并具备：第三金属层、配置在所述第三金属层上的金属接触层、配置在所述金属接触层上的p型包覆层、配置在所述p型包覆层上的多重量子阱层、配置在所述多重量子阱层上的n型包覆层、配置在所述n型包覆层上的窗口层，使用所述第一金属层及所述第三金属层，将所述GaAs衬底结构和所述发光二极管结构粘贴。
本发明其他方式的半导体发光元件，其特征在于，由GaAs衬底和发光二极管结构构成，所述发光二极管结构具备：配置在所述GaAs衬底上的金属层、在所述金属层上配置且构图的金属接触层及绝缘层、配置在构图的所述金属接触层及所述绝缘层上的p型包覆层、配置在所述p型包覆层上的多重量子阱层、配置在所述多重量子阱层上的n型包覆层、具备配置在所述n型包覆层上的窗口层，使用所述金属层，将所述GaAs衬底和所述发光二极管结构粘贴。
本发明其他方式的半导体发光元件，其特征在于，由GaAs衬底结构和发光二极管结构构成，所述GaAs衬底结构具备GaAs衬底和在所述GaAs衬底表面配置的第一金属层，所述发光二极管结构配置在所述GaAs衬底结构上，并具备：第二金属层、配置在所述第二金属层上的p型包覆层、配置在所述p型包覆层上的多重量子阱层、配置在所述多重量子阱层上的n型包覆层、配置在所述n型包覆层上的窗口层，使用所述第一金属层及所述第二金属层，将所述GaAs衬底和所述发光二极管结构粘贴。
本发明其他方式的半导体发光元件，其特征在于，具备硅衬底结构和LED结构，所述硅衬底结构由硅衬底、配置在所述硅衬底上的钛层、配置在所述钛层上的第一金属层构成，所述LED结构由配置在所述第一金属层上的第二金属层、在所述第二金属层上配置且构图的金属接触层及绝缘层、配置在构图的所述金属接触层及所述绝缘层上且在露出的表面具有磨砂处理(フロスト処理)区域的外延成长层、配置在所述外延成长层上且构图的n型GaAs层、配置在所述n型GaAs层上且构图的表面电极层构成，使用所述第一金属层及所述第二金属层，将所述硅衬底结构和所述发光二极管结构粘贴。
本发明其他方式的半导体发光元件，其特征在于，具备GaAs衬底结构和LED结构，所述GaAs衬底结构由GaAs衬底、配置在所述GaAs衬底上的金属缓冲层、配置在所述金属缓冲层上的第一金属层构成，所述LED结构由配置在所述第一金属层上的第二金属层、配置在所述第二金属层上且构图的金属接触层及绝缘层、配置在构图的所述金属接触层及所述绝缘层上且在露出的表面上具有磨砂处理区域的外延成长层、配置在所述外延成长层上且构图的n型GaAs层、配置在所述n型GaAs层上且构图的表面电极层构成，使用所述第一金属层及所述第二金属层，将所述GaAs衬底结构和所述发光二极管结构粘贴。
本发明一方式的半导体发光元件的制造方法，其特征在于，具有：准备粘贴用的半导体衬底结构及粘贴用的发光二极管结构的工序；在半导体衬底结构中、在半导体衬底上形成第一金属层的工序；在发光二极管结构中依次形成GaAs衬底上的AlInGaP层、n型GaAs层、外延生长层的工序；在所述外延生长层上相对构图的绝缘层形成金属接触层及第二金属层的工序；通过热压接将所述粘贴用的半导体衬底结构及所述粘贴用的LED结构粘贴的工序；通过蚀刻除去所述GaAs衬底的工序；除去AlInGaP层的工序；构图形成表面电极层的工序；实施磨砂处理、对表面电极层正下方的n型GaAs层以外的n型GaAs层进行除去的工序。
附图说明
图1是适用于本发明第一实施方式的半导体光学元件及其制造方法的p型GaAs衬底的大致剖面结构图；
图2是适用于本发明第一实施方式的半导体光学元件及其制造方法的n型GaAs衬底的大致剖面结构图；
图3是适用于本发明第一实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构图；
图4是本发明第一实施方式的半导体光学元件的大致剖面结构图；
图5是适用于本发明的第二实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构图；
图6是适用于本发明的第二实施方式的变形例的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构图；
图7是本发明的第二实施方式的半导体光学元件的大致剖面结构图；
图8是适用于本发明第三实施方式的半导体光学元件及其制造方法的GaAs衬底的大致剖面结构图；
图9是适用于本发明第三实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构图；
图10是本发明第三实施方式的半导体光学元件的大致剖面结构图；
图11是适用于本发明第四实施方式的半导体光学元件及其制造方法的Si衬底的大致剖面结构图；
图12是适用于本发明第四实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构图；
图13是适用于本发明第四实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致平面图案结构图；
图14是适用于本发明第四实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的其他的大致平面图案结构图；
图15是说明本发明第四实施方式的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图16是说明本发明第四实施方式的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图17是说明本发明第四实施方式的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图18是说明本发明第四实施方式的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图19是说明本发明第四实施方式的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图20是说明本发明第四实施方式的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图21是说明本发明第四实施方式的变形例的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图22是说明本发明第四实施方式的另一变形例的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构图；
图23是现有的半导体光学元件的大致剖面结构图；
图24是现有的半导体光学元件的其他的大致剖面结构图；
图25是现有的半导体光学元件的另外其他的大致剖面结构图。
具体实施方式
下面，参照附图说明本发明的实施方式。在下面的附图的记载中，对相同或者类似的部分标记相同或者类似的符号。但是，附图是大致的，应该注意到和现实的结构不同。另外，在附图相互之间当然也含有相互的尺寸关系或比率不同的部分。
另外，下面所示的实施方式是例示用于将本发明的技术思想具体化的装置或方法，本发明的技术思想不是将各构成部件的配置等如下进行特定。该发明的技术思想在本发明保护的范围内可施加各种变更。
第一实施方式
(元件结构)
作为适用于本发明第一实施方式的半导体光学元件及其制造方法的GaAs衬底的导电型，可以适用于p型、n型中的任意一种。
适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的p型GaAs衬底的大致剖面结构如图1所示。适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的n型GaAs衬底的大致剖面结构如图2所示。另外，适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构如图3所示。
通过晶片结合技术将图1、图2所示的p型乃至n型GaAs衬底和图3所示的LED相互粘贴而形成的本实施方式的半导体光学元件的大致剖面结构如图4所示。
如图1所示，适用于本发明第一实施方式的半导体光学元件及其制造方法的p型GaAs衬底具备：p型GaAs层3、配置于p型GaAs层3表面的金属缓冲层2、配置于金属缓冲层2上的金属层1、配置于p型GaAs层3背面的金属缓冲层4、配置于金属缓冲层4的与p型GaAs层3相反侧的表面的金属层5。
如图2所示，适用于本发明第一实施方式的半导体光学元件及其制造方法的n型GaAs衬底具备：n型GaAs层6、配置于n型GaAs层6表面的金属缓冲层2、配置于金属缓冲层2上的金属层1、配置于n型GaAs层6背面的金属缓冲层4、配置于金属缓冲层4的与n型GaAs层6相反侧的表面的金属层5。
在图1的结构中，金属层1、5都由Au层形成，金属缓冲层2、4为了与p型GaAs层3接触，例如可以通过AuBe层形成。另外，在图2的结构中，金属层1、5都由Au层形成，金属缓冲层2、4为了与n型GaAs层6接触，例如可以通过AuGe层形成。
适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构如图3所示，具备：金属层12、配置于金属层12上的金属接触层11、配置于金属接触层11上的p型包覆层10、配置于p型包覆层10上的MQW层9、配置于MQW层9上的n型包覆层8、配置于n型包覆层8上的窗口层7。
在图3的结构中，金属层12例如由Au层形成。另外，金属接触层例如由AuBe层或者AuBe与Ni的合金层等形成。p型包覆层10例如由AlGaAs层或者导电型为p-型的AlGaAs层和导电型为p+型的AlGaAs层的多层结构形成，厚度例如大约为0.1μm左右。MQW层9例如由层叠约100对由GaAs/GaAlAs层构成的异质结对的多重量子阱结构构成，厚度例如形成为大约1.6μm左右。n型包覆层8例如由n型AlGaAs层形成，厚度例如大约为0.1μm左右。窗口层7例如由AlGaAs层的多层结构和在AlGaAs层的多层结构上形成的GaAs层构成，整体的厚度大约为0.95μm左右。
如图4所示，本实施方式的半导体光学元件通过晶片结合技术将图1、图2所示的p型乃至n型GaAs衬底和图3所示的LED结构相互粘贴而形成。
即，如图4所示，本实施方式的半导体光学元件由的p(n)型GaAs衬底结构和LED结构构成，该p(n)型GaAs衬底结构具备：p(n)型GaAs层3(6)、在p(n)型GaAs层3(6)表面配置的金属缓冲层2、在金属缓冲层2上配置的金属层1、在p(n)型GaAs层3(6)背面配置的金属缓冲层4、在金属缓冲层4的与p(n)型GaAs层3(6)相反侧的表面配置的金属层5；该LED结构配置在该p(n)型GaAs衬底上，并具备：金属层12、在金属层12上配置的金属接触层11、在金属接触层11上配置的p型包覆层10、在p型包覆层10上配置的MQW层9、在MQW层9上配置的n型包覆层8、在n型包覆层8上配置的窗口层7。
为了解决自Au-Sn合金层的Sn扩散的问题，使用金属层1及金属层12，将p(n)型GaAs衬底结构和由外延生长层构成的LED结构粘贴，由此，不需要势垒金属，就可以形成反射率良好的金属反射层。金属反射层通过预先在LED结构侧配置的金属层12形成。由于由p型包覆层10与金属层12的界面形成镜面，因此，来自LED的反射光在该镜面被反射。金属接触层11是用于取得金属层12与p型包覆层10的欧姆接触的层，而且，介于金属层12与p型包覆层10的界面，形成镜面的一部分。
如图4所示，本实施方式的半导体发光元件的金属层1及金属层12都由Au层形成，由此，通过热压接能够将GaAs衬底侧的金属层1和由外延成长层构成的LED结构侧的金属层12粘贴。
粘贴的条件例如大约为250℃～700℃，优选300℃～400℃，热压接的压力例如大约为10MPa～20MPa左右。
根据本实施方式的半导体光学元件，通过使用由Au构成的金属层12，在LED侧的结构上能够形成光的反射率良好的金属反射层，因此，能够实现LED的高亮度化。
第二实施方式
(元件结构)
适用于本发明第二实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构如图5所示。另外，适用于本实施方式的变形例的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构如图6所示。
将p型乃至n型GaAs衬底15和图6所示的LED通过晶片结合技术相互粘贴而形成的本实施方式的半导体光学元件的大致剖面结构如图7所示表示。另外，图7中，在GaAs衬底15上配置的、例如由Au层构成的金属层省略图示。或者，另外也可以在GaAs衬底15上不配置Au层等金属层，而仅在金属层12上粘贴GaAs衬底15和LED结构。
如图5所示，适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED具备：金属层12、在金属层12上配置构图的金属接触层11及绝缘层17、在构图的金属接触层11及绝缘层17上配置的p型包覆层10、在p型包覆层10上配置的MQW层9、在MQW层9上配置的n型包覆层8、在n型包覆层8上配置的窗口层7。
在图5的结构中，金属层12例如由Au层形成，例如厚度大约为2.5～5μm左右。另外，金属接触层11例如由AuBe层或者AuBe层与Ni的合金层等形成，例如厚度为和绝缘层17相同水平，大约450nm左右。绝缘层17例如由氧化硅膜、氮化硅膜、SiON膜、SiOxNy膜或者这些膜的多层膜等形成。p型包覆层10例如由AlGaAs层或者以导电型为p-型的AlGaAs层和以导电型为p+型的AlGaAs层的多层结构形成，厚度例如大约为0.1μm左右。MQW层9例如由层叠约100对由GaAs/GaAlAs层构成的异质结对的多重量子阱结构构成，厚度例如形成为大约1.6μm左右。n型包覆层8例如由n型AlGaAs层形成，厚度例如大约为0.1μm左右。窗口层7例如由AlGaAs层的多层结构和在AlGaAs层的多层结构上形成的GaAs层构成，整体的厚度大约为0.95μm左右。
(第二实施方式的变形例)
如图6所示，适用于本实施方式的变形例的半导体光学元件及其制造方法的LED具备：金属层12、在金属层12上配置的金属缓冲层18、在金属缓冲层18上配置且构图的金属接触层11和绝缘层17、在构图的金属接触层11和绝缘层17上配置的p型包覆层10、在p型包覆层10上配置的MQW层9、在MQW层9上配置的n型包覆层8、在n型包覆层8上配置的窗口层7。
在图6的结构中，金属缓冲层18例如由Ag、Al、Ni、Cr或者W层形成。由Au层构成的金属层12吸收蓝色光和紫外线光，因此，为了反射这样的短波长侧的光，优选具备由Ag、Al等构成的金属缓冲层18。在图6的结构中，除金属缓冲层18以外的各层和图5的结构相同而形成，因此省略说明。
如图7所示，本实施方式的半导体光学元件通过晶片结合技术将图5、图6所示的LED结构和GaAs衬底15相互粘贴而形成。
即，如图7所示，本实施方式的半导体光学元件由GaAs衬底15和LED结构构成，该LED结构具备：在GaAs衬底15上配置的金属层12、在金属层12上配置的金属缓冲层18、在金属缓冲层18上配置且构图的金属接触层11和绝缘层17、在构图的金属接触层11和绝缘层17上配置的p型包覆层10、在p型包覆层10上配置的MQW层9、在MQW层9上配置的n型包覆层8、在n型包覆层8上配置的窗口层7。
使用金属层12，通过粘贴GaAs衬底15和由外延成长层构成的LED结构，可以形成反射率良好的金属反射层。金属反射层通过事先在LED侧配置的金属层12形成。由于通过绝缘层17和金属层12或者金属层18的界面形成镜面，因此来自LED的反射光在该镜面被反射。金属接触层11是用于取得金属层12或金属层18与p型包覆层10的欧姆接触的层，但介于金属层12和p型包覆层10的界面，具有和绝缘层17相同水平的厚度。
金属接触层11的图案宽度较宽时，实质上的发光区域被限制，因此，面积效率降低，发光效率减小。另一方面，金属接触层11的图案宽度较窄时，金属接触层11的面电阻增大，LED的顺方向电压Vf上升，因此，存在最佳的图案宽度及图案结构。在若干个图案例中，存在以六边形为基本结构的蜂窝图案结构或者以圆形为基本结构的点式图案结构。关于这些图案形状，与第四实施方式有关，在图13及图14中进行说明。
本实施方式的半导体发光元件如图4所示，GaAs衬底上配置的金属层及LED侧配置的金属层12都由Au层形成，由此，通过热压接能够将GaAs衬底侧的金属层(省略图示)和由外延成长层构成的LED结构侧的金属层12粘贴。
粘贴条件例如大约为250℃～700℃，优选300℃～400℃，热压接的压力例如大约为10MPa～20MPa程度。
根据本实施方式的半导体光学元件，在作为金属反射层的金属层12或者金属缓冲层18与p型包覆层10等半导体层之间形成透明的绝缘层17，由此能够避免p型包覆层10等半导体层与金属层12的接触、防止光的吸收，形成反射率良好的金属反射层。
对透明的绝缘层17进行构图，为了取得电阻，通过剥离(リストオフ)来蒸镀由AuBe等构成的金属接触层11。
然后，在绝缘层17上蒸镀用于与GaAs衬底15粘贴的Au层，形成金属层12。
根据本实施方式的半导体发光元件，通过在金属反射层与半导体层之间设置透明的绝缘层17，能够避免p型包覆层10等半导体层与金属层12的接触、防止光的吸收，形成反射率良好的金属反射层，因此，能够实现LED的高亮度化。
另外，根据本实施方式的半导体光学元件，在绝缘层17与金属层12之间形成由Ag或Al等构成的金属缓冲层18，由此，能够通过Au高效地反射反射率低的紫外线等短波长的光，从而能够实现LED的高亮度化。
另外，根据本实施方式的半导体光学元件，在p型包覆层与金属反射层的界面，光不会被吸收，因此能够实现LED的高亮度化。
第三实施方式
(元件结构)
适用于本发明第三实施方式的半导体光学元件及其制造方法的GaAs衬底的大致剖面结构如图8所示。另外，适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构如图9所示。
将图8所示的具备金属层20的GaAs衬底15和图9所示的LED通过晶片结合技术相互粘贴而形成的本发明第三实施方式的半导体光学元件的大致剖面结构如图10所示。
适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的p型或者n型GaAs衬底结构如图8所示，具备GaAs衬底15和在GaAs衬底15表面配置的金属层20。
在图8的结构中，金属层20例如由Au层形成。
适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构如图9所示，并具备：金属层12、在金属层12上配置的p型包覆层10、在p型包覆层10上配置的MQW层9、在MQW层9上配置的n型包覆层8、在n型包覆层8上配置的窗口层7。
在图9的结构中，金属层12例如由Au层形成，厚度例如大约为1μm左右。另外，p型包覆层10例如由AlGaAs层或者以导电型为p-型的AlGaAs层和以导电型为p+型的AlGaAs层的多层结构形成，整体的厚度例如形成为大约0.1μm左右。MQW层9例如由层叠约80～100对的由GaAs/GaAlAs层构成的异质结对的多重量子阱结构构成，整体厚度例如形成为约1.6μm左右。n型包覆层8例如通过n型AlGaAs层形成，厚度例如大约为0.1μm左右。窗口层7例如由AlGaAs层的多层结构和在AlGaAs层的多层结构上形成的GaAs层构成，整体的厚度大约为0.95μm左右。
本实施方式的半导体光学元件如图10所示，通过晶片结合技术将图8所示的p型乃至n型GaAs衬底和图9所示的LED结构粘贴而形成。
即，如图10所示，本实施方式的半导体光学元件由GaAs衬底结构和LED结构构成，该GaAs衬底结构具备GaAs衬底15和配置在GaAs衬底15上的金属层20，该LED结构配置在该GaAs衬底结构上，并具备：金属层12、在金属层12上配置的p型包覆层10、在p型包覆层10上配置的MQW层9、在MQW层9上配置的n型包覆层8、在n型包覆层8上配置的窗口层7。
金属反射层通过预先在LED结构侧配置的金属层12形成。由于由p型包覆层10与金属层12的界面形成镜面，因此，来自LED的反射光在该镜面被反射。
本实施方式的半导体光学元件如图10所示，金属层20及金属层12都由Au层形成，由此，通过热压接，能够将GaAs衬底侧的金属层20和由外延成长层构成的LED结构侧的金属层12粘贴。
粘贴条件例如约250℃～700℃，优选300℃～400℃，热压接的压力例如大约为10MPa～20MPa左右。
根据本实施方式的半导体光学元件及其制造方法，具有以下特征，即为了防止光向GaAs衬底的吸收，在反射层使用金属使光全反射，防止向GaAs衬底侧的吸收。作为粘贴的半导体衬底的材料，使用Ga、As、Si等不透明的半导体衬底材料。
作为GaAs衬底15侧的金属层20使用Au层，作为具备外延成长层的LED侧的金属层12也使用Au层，使金属层20和金属层12结合，将用于结合的金属层12作为金属反射层而形成光的反射层。
根据本实施方式的半导体光学元件及其制造方法，为了防止光向GaAs衬底的吸收，在反射层使用金属使光全反射，可以防止向GaAs衬底的吸收、能够反射所有角度的光，因此，能够使LED高亮度化。
第四实施方式
(元件结构)
适用于本发明第四实施方式的半导体光学元件及其制造方法的Si衬底的大致剖面结构如图11所示。另外，适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致剖面结构如图12所示。适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致平面图案结构如图13所示。另外，其他的大致平面图案结构如图14所示表示。
如图11所示，适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的硅衬底21具备：硅衬底21、在硅衬底21上配置的钛(Ti)层22、在钛(Ti)层22表面配置的金属层20。
在图11的结构中，硅衬底21的厚度例如大约为130μm左右，金属层20例如由Au层形成，厚度大约为2.5μm左右。
如图12所示，适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED具备：GaAs衬底23、在GaAs衬底23上配置的AlInGaP层24、在AlInGaP层24上配置的n型GaAs层25、在n型GaAs层25上配置的外延成长层26、在外延成长层26上配置且构图的金属接触层11及绝缘层17、在构图的金属接触层11及绝缘层17上配置的金属层12。
在图12的结构中，GaAs衬底23厚度例如大约为300μm左右，AlInGaP层24厚度例如大约为350nm左右。另外，n型GaAs层25通过AlInGaP层24、作为GaAs衬底23与外延成长层26之间的接触层而动作，厚度例如约为500nm左右。外延成长层26具备：由AlGaAs层构成的n型窗口层及n型包覆层、由多对GaAs/AlGaAs的异形结构成的MQW层、由AlGaAs层构成的n型包覆层及由AlGaAs层/GaP层构成的p型窗口层。MQW层例如由层叠约100对的由GaAs/GaAlAs层构成的异质结对的多重量子阱结构构成，厚度例如形成为约1.6μm左右。
另外，金属接触层11例如由AuBe层或者AuBe层和Ni的合金层等形成，例如厚度为和绝缘层17相同水平，大约为450nm左右。
金属接触层11例如也可以作为Au/AuBe-Ni合金/Au等的层叠结构而形成。绝缘层17例如由氧化硅膜、氮化硅膜、SiON膜、SiOxNy膜或者这些膜的多层膜形成。
金属层12例如由Au层形成，例如厚度约为2.5～5μm左右。外延成长层26内的p型包覆层例如由AlGaAs层或者以导电型为p-型的AlGaAs层和以导电型为p+型的AlGaAs层的多层结构形成，厚度例如约为0.1μm左右。外延成长层26内的n型包覆层例如由n型AlGaAs层形成，厚度例如约为0.1μm左右。n型窗口层例如由AlGaAs层的多层结构和在AlGaAs层的多层结构上形成的GaAs层构成，整体的厚度例如约为0.95μm左右。p型窗口层例如由AlGaAs层的多层结构和在AlGaAs层的多层结构上形成的GaP层构成，整体的厚度例如约为0.32μm左右。
本实施方式的半导体光学元件如图20所示，通过晶片结合技术将图11所示的硅衬底结构和图12所示的LED结构相互粘贴而形成。
如图20所示，即，本实施方式的半导体光学元件具备的硅衬底结构和LED结构，该硅衬底结构由硅衬底21、在硅衬底21上配置的钛层22、在钛层22上配置的金属层20构成，该LED结构由在金属层20上的金属层12、在金属层12上配置且构图的金属接触层11及绝缘层17、在构图的金属接触层11及绝缘层17上配置且在露出的表面具有磨砂处理区域30(对露出的n型GaAs层25进行磨砂处理形成的区域)的外延成长层26、在外延成长层26上配置且构图的n型GaAs层25、配置在n型GaAs层25上且同样已构图的表面电极层29构成。另外，在硅衬底结构中，在硅衬底21背面配置钛层27和背面电极层28。另外，在外延成长层26与n型GaAs层25之间，如后述的图21、图22所示也可以配置用于防止电流集中的阻止层31。作为该情况的阻止层31的材料可以适用GaAs，厚度例如约为500nm左右。
在本实施方式的半导体光学元件中，如图20所示，使用金属层12，将硅衬底结构和由外延成长层构成的LED结构粘贴，由此，可以形成反射率良好的金属反射层。金属反射层通过事先在LED侧配置的金属层12形成。由于通过绝缘层17与金属层12的界面形成镜面，因此，来自LED的反射光在该镜面被反射。金属接触层11是用于取得金属层12与外延成长层26的欧姆接触的层，并介于金属层12与外延成长层26的界面，具有和绝缘层17相同水平的厚度。
(平面图案结构)
金属接触层11的图案宽度较宽时，实质的发光区域被限制，因此面积效率降低，发光效率减小。另一方面，金属接触层11的图案宽度较窄时，金属接触层11的面电阻增大，LED的顺方向电压Vf上升，因此，存在最佳的图案宽度W及图案间距D1。在若干个图案例中，存在以六边形为基本结构的蜂窝图案结构或者以圆点形状为基本结构的点式图案结构。
适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致平面图案结构例如图13所示，具有以六边形为基本结构的蜂窝图案结构。在图13中，用宽度W所示的形状部分表示图12中的例如由AuBe层或者AuBe与Ni的合金层等形成的金属接触层11的图案，具有宽度D1的六边形图案相当于绝缘层17的部分，表示对来自LED的放射光进行导光的区域。宽度D1例如约为100μm左右，线宽度W约为5μm～11μm左右。
适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的另一大致平面图案结构例如图14所示，具有以圆形为基本结构的点状图案结构。在图14中，用宽度d所示的形状部分表示图12中的例如由AuBe层或者AuBe与Ni的合金层等形成的金属接触层11的图案，以具有宽度D2的图案间距而配置。在图14中，具有宽度d、图案间距D2的圆形的图案部分以外的区域相当于绝缘层17的部分，表示对来自LED的放射光进行导光的区域。图案间距D2例如约为100μm左右，宽度d约为5μm～11μm左右。
另外，适用于本实施方式的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致平面图案结构并不限定于六边形蜂窝图案、圆形点状图案，也可以适用于将三角形图案、矩形图案、六边形图案、八边形图案、圆形点状图案等随机配置的任意图案。
适用于本实施方式的半导体光学元件的LED的大致平面图案结构，只要能确保导光区域的面积且不降低来自LED的发光亮度，且能够确保LED的顺方向电压Vf不上升的金属配线图案宽度即可。
(制造方法)
下面说明本实施方式的半导体光学元件的制造方法。
说明本实施方式的半导体光学元件的制作方法的一工序的大致剖面结构如图11～图20所示。
(a)首先，准备如图11所示的粘贴用的硅衬底结构及如图12所示的粘贴用的LED结构。在硅衬底结构中，在硅衬底21上使用溅射法、真空蒸镀法等依次形成钛层22及由Au等构成的金属层20。在LED结构中，GaAs衬底23上的AlInGaP层24、n型GaAs层25、外延成长层26，使用分子线外延成长法(MBE：Molecular Beam Epitaxy)、MOCVD(Metal Organic ChemicalVapor Deposition)法等依次形成。然后，在外延成长层26上使用剥离法，相对构图的绝缘层17形成金属接触层11及金属层12。
(b)其次，如图15所示，粘贴图11所示的粘贴用的硅衬底结构及图12所示的粘贴用的LED结构。在粘贴工序中，例如使用冲压机，在作为热压接温度约340℃左右，作为热压接的压力约18MPa左右，作为热压接的时间约10分钟左右的条件下进行实施。
(c)然后，如图16所示，对硅衬底21的背面，使用溅射法、真空蒸镀法等依次形成钛层27及由Au等构成的背面电极层28。在Au层与硅衬底21之间不设置钛层27的情况下，为了取得欧姆接触而实施烧结时，硅衬底21与Au层的接合部的Au变为AuSi硅化物，反射率降低。因此，钛层27为硅衬底21与Au层的粘接用的金属。为了防止AuSi硅化物化，作为势垒金属钨(W)是必需，作为此时的结构，有必要从衬底侧通过硅衬底/Ti/W/Au形成金属层。
(d)接下来，如图17所示，利用抗蚀剂等保护背面电极层28之后，通过蚀刻去除GaAs衬底23。使用例如由氨水/过氧化氢水组成的蚀刻液，蚀刻时间大约为65～85分钟左右。在此，AlInGaP层24作为蚀刻停止层起到重要的作用。
(e)然后，如图18所示，使用盐酸系的蚀刻液，去除AlInGaP层24。蚀刻时间例如大约为1分半钟左右。
(f)接下来，如图19所示，使用溅射法、真空蒸镀法等形成表面电极层29后，进行构图。使表面电极层29的图案与金属接触层11的图案大致一致。作为表面电极层29的材料，可以使用例如由Au/AuGe-Ni合金/Au构成的层叠结构。在此，n型GaAs层25具有防止表面电极层29的剥离功能。
(g)然后，如图20所示，实施磨砂处理，进行表面电极层29正下方的n型GaAs层25以外的n型GaAs层25的去除。作为磨砂处理的条件，例如可以使硝酸/硫酸系的蚀刻液温度在约30℃～50℃，时间约5sec～15sec左右下进行。另外，作为磨砂处理的前处理，使用氟酸的稀薄液，蚀刻n型GaAs层25，可以去除表面上形成的GaO2膜。作为蚀刻时间大约为3分钟左右。
另外，作为替代钛层22及钛层27，也可以使用例如钨(W)势垒金属、铂(Pt)势垒金属等。
根据上面的说明，如图20所示，做成使用了硅衬底21的本发明第四实施方式的半导体元件。
(第四实施方式的变形例)
说明本实施方式的变形例的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构如图21所示。另外，说明本实施方式的其他变形例的半导体光学元件的制造方法的一工序的大致剖面结构如图22所示。
本实施方式的变形例的半导体光学元件如图21所示，通过晶片结合技术将图11所示的硅衬底结构和图12所示的LED结构粘贴而形成。
即，本实施方式的变形例的半导体光学元件如图20所示，具备GaAs衬底结构和LED结构，该GaAs衬底结构由GaAs衬底15、在GaAs衬底15上配置的金属缓冲层(AuGe-Ni合金层)32、在金属缓冲层32上配置的金属层(Au层)33构成，该LED结构由在金属层33上配置金属层12、在金属层12上配置且构图的金属接触层11及绝缘层17、在构图的金属接触层11及绝缘层17上配置且在露出的表面上具有磨砂处理区域30(对露出的n型GaAs层25进行磨砂处理而形成的区域)的外延成长层26、配置在外延成长层26上且构图的n型GaAs层25、在所述n型GaAs层25上配置且同样构图的表面电极层29构成。另外，在GaAs衬底结构中，在GaAs衬底15背面配置合金缓冲层(AuGe-Ni合金层)34和背面电极层35。另外，在外延成长层26与n型GaAs层25之间，如图22所示，也可以配置用于防止电流集中的阻止层31。作为该情况下的阻止层31的材料可以适用GaAs，厚度例如大约为500nm左右。
在本实施方式的变形例的半导体光学元件中，也如图21所示，通过使用金属层12将GaAs衬底结构和由外延成长层构成的LED结构粘贴，可以形成反射率良好的金属反射层。金属反射层通过事先在LED侧配置的金属层12形成。由于通过绝缘层17与金属层12的界面形成镜面，因此来自LED的反射光在该镜面被反射。金属接触层11是用于取得金属层12与外延成长层26的欧姆接触的层，但介于金属层12与外延成长层26的界面，具有和绝缘层17相同水平的厚度。
在图21及图22的结构中，在GaAs衬底15的背面形成的金属缓冲层34，例如由AuGe-Ni合金层形成，厚度大约为100nm左右。另外，背面电极层35由Au层形成，厚度大约为500nm左右。在GaAs衬底15表面形成的金属缓冲层32例如由AuGe-Ni合金层形成，厚度大约为100nm左右。另外，金属层33由Au层形成，厚度大约为1μm左右。
图11～图20所示的本实施方式的半导体光学元件的制造方法的各工序，也与本实施方式的变形例的半导体光学元件的制造方法相同，因此，省略其说明。
适用于本实施方式的变形例的半导体光学元件及其制造方法的LED的大致平面模式结构也可以适用和图13或者图14相同的结构。
另外，在本实施方式及其变形例的半导体光学元件中，对于在第二实施方式的变形例中说明的、在绝缘层17与金属层12之间形成的由Ag或Al等构成的金属缓冲层18(参照图6)也是有效的。通过形成由Ag或Al等构成的金属缓冲层18，由此，能够在Au中高效地反射反射率低的紫外线等短波长的光。
根据本实施方式及其变形例的半导体发光元件及其制造方法，通过在金属反射层与半导体层之间设置透明的绝缘层17，能够避免外延成长层26与金属层12的接触、防止光的吸收，形成反射率良好的金属反射层，因此，能够实现LED的高亮度化。
另外，根据本实施方式及其变形例的半导体发光元件及其制造方法，在绝缘层17与金属层12、20之间形成由Ag或Al等构成的金属缓冲层，由此，能够在Au中高效地反射反射率低的紫外线等短波长的光，能够实现LED的高亮度化。
另外，根据本实施方式及其变形例的半导体发光元件及其制造方法，避免外延成长层26与金属层12的接触，在外延成长层26与金属反射层的界面上光不会被吸收，因此，能够实现LED的高亮度化。
根据本实施方式及其变形例的半导体发光元件及其制造方法，为防止光向硅衬底或者GaAs衬底的吸收，而在反射层使用金属使光全反射，防止向硅衬底或者GaAs衬底的吸收，可以反射所有角度的光，因此，能够实现LED的高亮度化。
其他的实施方式
如上述所示，本发明通过第一实施方式～第四实施方式进行了说明，但是，构成该公开的一部分的论述及图纸并不应该理解为限定该发明。根据该公开的内容本领域技术人员会清楚各种各样的替代实施方式、实施例及运用技术。
在第一实施方式～第四实施方式的光学元件及其制造方法中，作为半导体衬底主要以硅衬底、GaAs衬底为例进行了说明，但是，也可以充分利用于Ge、SiGe、SiC、GaN衬底或者SiC上的GaN外延衬底等。
作为第一实施方式～第四实施方式的光学元件，主要以LED为例进行了说明，但也可以构成激光二极管(LD：Laser Diode)，在该情况，也可以构成分布归还型(DFB：Distributed Feedback)LD、分布布拉格反射型(DBR)LD、面发光LD等。
这样，本发明当然也包含在此没有阐述的各种实施方式等。因此，本发明的技术范围根据上述的说明，仅通过妥当的本发明请求的范围的发明特定事项确定。
根据本发明的半导体光学元件及其制造方法，为了解决Au-Sn合金层的Sn扩散的问题，通过使用由Au构成的金属层将外延成长层和半导体衬底粘贴，由此，不需要势垒金属，通过使用由Au构成的金属层，能够将光的反射率良好的金属反射层形成为LED侧的结构，因此，能够实现LED的高亮度化。
根据本发明的半导体光学元件及其制造方法，通过在金属反射层与半导体层之间加入透明的绝缘膜，避免半导体层与金属反射层的接触，防止在半导体层与金属反射层的界面的光的吸收，能够形成反射率良好的金属反射层，因此能够实现LED的高亮度化。
根据本发明的半导体光学元件及其制造方法，为了防止光向GaAs衬底的吸收，在反射层上使用金属使光全反射，可以防止向GaAs衬底的吸收，反射所有角度的光，因此，能够实现LED的高亮度化。
产业上的可利用性
本发明的实施方式的半导体光学元件及其制造方法，对于具有GaAs衬底、Si衬底等不透明衬底的LED元件、LD元件等的半导体发光元件全部都可以利用。

Claims (20)

1、一种半导体发光元件，其特征在于，由GaAs衬底结构和发光二极管结构构成，
所述GaAs衬底结构具备：GaAs层、配置在所述GaAs层表面的第一金属缓冲层、配置在所述第一金属缓冲层上的第一金属层、配置在所述GaAs层背面的第二金属缓冲层、配置在所述第二金属缓冲层的与所述GaAs层相反侧表面的第二金属层，
所述发光二极管结构配置在所述GaAs衬底结构上，并具备：第三金属层、配置在所述第三金属层上的金属接触层、配置在所述金属接触层上的p型包覆层、配置在所述p型包覆层上的多重量子阱层、配置在所述多重量子阱层上的n型包覆层、配置在所述n型包覆层上的窗口层，
使用所述第一金属层及所述第三金属层，将所述GaAs衬底结构和所述发光二极管结构粘贴。
2、如权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，通过预先配置于所述发光二极管结构侧的所述第三金属层形成金属反射层。
3、如权利要求1或者2所述的半导体发光元件，其特征在于，来自所述发光二极管结构的放射光在形成于所述p型包覆层与所述第三金属层的界面的镜面被反射。
4、如权利要求1～3中任意一项所述的半导体发光元件，其特征在于，介于所述第三金属层与所述p型包覆层的界面的所述金属接触层形成有所述镜面的一部分。
5、一种半导体发光元件，其特征在于，由GaAs衬底和发光二极管结构构成，
所述发光二极管结构具备：配置在所述GaAs衬底上的金属层、在所述金属层上配置且构图的金属接触层及绝缘层、配置在构图的所述金属接触层及所述绝缘层上的p型包覆层、配置在所述p型包覆层上的多重量子阱层、配置在所述多重量子阱层上的n型包覆层、具备配置在所述n型包覆层上的窗口层，
使用所述金属层，将所述GaAs衬底和所述发光二极管结构粘贴。
6、如权利要求5所述的半导体发光元件，其特征在于，在所述金属层与构图的所述金属接触层及所述绝缘层之间还具备金属缓冲层，所述金属缓冲层配置在所述金属层上。
7、如权利要求5或者6所述的半导体发光元件，其特征在于，通过在所述发光二极管结构侧预先配置的所述金属层，形成金属反射层。
8、如权利要求5～7中任意一项所述的半导体发光元件，其特征在于，来自所述发光二极管结构的放射光，在形成于所述绝缘层与所述金属层的界面的镜面被反射。
9、如权利要求8所述的半导体发光元件，其特征在于，介于所述金属层与所述绝缘层的界面的所述金属缓冲层形成有所述镜面的一部分。
10、一种半导体发光元件，其特征在于，由GaAs衬底结构和发光二极管结构构成，
所述GaAs衬底结构具备GaAs衬底和在所述GaAs衬底表面配置的第一金属层，
所述发光二极管结构配置在所述GaAs衬底结构上，并具备：第二金属层、配置在所述第二金属层上的p型包覆层、配置在所述p型包覆层上的多重量子阱层、配置在所述多重量子阱层上的n型包覆层、配置在所述n型包覆层上的窗口层，
使用所述第一金属层及所述第二金属层，将所述GaAs衬底和所述发光二极管结构粘贴。
11、如权利要求10所述的半导体发光元件，其特征在于，通过在所述发光二极管结构侧预先配置的所述第二金属层形成金属反射层，来自所述发光二极管结构的放射光，在形成于所述p型包覆层与所述第二金属层的界面的镜面被反射。
12、一种半导体发光元件，其特征在于，具备硅衬底结构和LED结构，
所述硅衬底结构由硅衬底、配置在所述硅衬底上的钛层、配置在所述钛层上的第一金属层构成，
所述LED结构由配置在所述第一金属层上的第二金属层、在所述第二金属层上配置且构图的金属接触层及绝缘层、配置在构图的所述金属接触层及所述绝缘层上且在露出的表面具有磨砂处理区域的外延成长层、配置在所述外延成长层上且构图的n型GaAs层、配置在所述n型GaAs层上且构图的表面电极层构成，
使用所述第一金属层及所述第二金属层，将所述硅衬底结构和所述发光二极管结构粘贴。
13、如权利要求12所述的半导体发光元件，其特征在于，在所述硅衬底结构中，在所述硅衬底的背面配置有背面电极层，在所述外延成长层与所述n型GaAs层之间，配置有用于防止电流集中的阻止层。
14、如权利要求12或者13所述的半导体发光元件，其特征在于，通过在所述发光二极管结构侧预先配置的所述第二金属层形成金属反射层，来自所述发光二极管结构的放射光在形成于所述绝缘层与所述第二金属层的界面的镜面被反射。
15、一种半导体发光元件，其特征在于，具备GaAs衬底结构和LED结构，
所述GaAs衬底结构由GaAs衬底、配置在所述GaAs衬底上的金属缓冲层、配置在所述金属缓冲层上的第一金属层构成，
所述LED结构由配置在所述第一金属层上的第二金属层、配置在所述第二金属层上且构图的金属接触层及绝缘层、配置在构图的所述金属接触层及所述绝缘层上且在露出的表面上具有磨砂处理区域的外延成长层、配置在所述外延成长层上且构图的n型GaAs层、配置在所述n型GaAs层上且构图的表面电极层构成，
使用所述第一金属层及所述第二金属层，将所述GaAs衬底结构和所述发光二极管结构粘贴。
16、如权利要求15所述的半导体发光元件，其特征在于，
在所述GaAs衬底结构中，在所述GaAs衬底的背面配置有背面电极层，在所述外延成长层与所述n型GaAs层之间配置有用于防止电流集中的阻止层。
17、如权利要求15或16所述的半导体发光元件，其特征在于，通过在所述发光二极管结构侧预先配置的所述第二金属层形成金属反射层，来自所述发光二极管结构的放射光，在形成于所述绝缘层与所述第二金属层的界面的镜面被反射。
18、如权利要求15～17中任意一项所述的半导体发光元件，其特征在于，在所述金属层与构图的所述金属接触层及所述绝缘层之间还具备金属缓冲层，所述金属缓冲层配置在所述金属层上。
19、一种半导体发光元件的制造方法，其特征在于，具有：
准备粘贴用的半导体衬底结构及粘贴用的发光二极管结构的工序；
在半导体衬底结构中、在半导体衬底上形成第一金属层的工序；
在发光二极管结构中依次形成GaAs衬底上的AlInGaP层、n型GaAs层、外延生长层的工序；
在所述外延生长层上相对构图的绝缘层形成金属接触层及第二金属层的工序；
通过热压接将所述粘贴用的半导体衬底结构及所述粘贴用的LED结构粘贴的工序；
通过蚀刻除去所述GaAs衬底的工序；
除去AlInGaP层的工序；
构图形成表面电极层的工序；
实施磨砂处理、对表面电极层正下方的n型GaAs层以外的n型GaAs层进行除去的工序。
20、如权利要求19所述的半导体发光元件的制造方法，其特征在于，在除去所述AlInGaP层的工序之后，在构图形成所述表面电极层的工序之前，还具有形成用于阻止电流集中的阻止层的工序。
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