CN101356701A - 氮化物半导体发光元件、氮化物半导体发光器件及其制造方法 - Google Patents

氮化物半导体发光元件、氮化物半导体发光器件及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的氮化物半导体器件,包括:n-GaN基板(10),形成在n-GaN基板(10)的主面上的、包含p型区和n型区及其之间的有源层的半导体叠层结构。在半导体叠层结构上面处形成具有开口部的SiO2层(30)和与半导体叠层结构中所包含的p型区域的一部分相接触的p侧电极,在基板(10)的背面处形成n侧电极(36)。p侧电极包含与p型区的一部分相接触的p侧接触电极(2)和覆盖p侧接触电极(2)及SiO2层(30)的p侧布线电极(34),p侧接触电极(32)的一部分自p侧布线电极(34)露出。

Description

氮化物半导体发光元件、氮化物半导体发光器件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种氮化物半导体发光元件、氮化物半导体发光器件及其制造方法。
背景技术
使用以氮化镓(GaN)为首的III-V族氮化物半导体材料(AlxGayIn1-x-yN(0≤x≤1、0≤y≤1)制造的蓝紫色半导体激光器,是用于通过光盘装置实现超高密度记录的关键器件,现在正达到实用水平。蓝紫色半导体激光器的高输出化,不仅使光盘的高速写入成为可能,而且还是向激光显示器的应用等开拓新的技术领域所需的技术。
近年来,作为用于制造氮化物半导体发光器件所必需的基板,主要有GaN基板。GaN基板相比于过去使用的蓝宝石基板,优点在于所谓晶体点阵整合和散热性。此外,相比于蓝宝石基板是绝缘性的,GaN基板具有导电性也是优点之一。即,能够采用在GaN基板的背面侧形成电极,使电流流向横向切断GaN基板的方向的结构。如果在具有导电性的GaN基板的背面处形成电极的话,就能够缩小单个半导体器件的尺寸(芯片面积),当缩小芯片面积时,由于增加由1片晶片可制成的芯片的总数,所以能够降低制造成本。实际中,由于在使半导体激光器等的发光器件高温·高输出工作时候伴随着大量的发热,因此需要将发光器件高精度地安装在散热台(散热片)上。
例如,专利文献1及2等中公开了在散热台上安装了在GaN基板上制作的发光器件(特别是半导体激光器)的半导体激光器。
专利文献1:JP特许第3650000号公报
专利文献2:JP特开2003-229631号公报
发明内容
在利用自动识别装置大批量生产安装在GaN基板上制作的发光元件(芯片)的情况下,像现有这样的大批量生产安装机,识别芯片的四角进行定位的自动安装合格率非常差。这是因为GaN晶体是六方晶系,芯片的四角的角度稳定,很难变成直角。并且,GaN基板是透明的,芯片的自动识别也困难,引起合格率下降。
在上述专利文献1所述的现有技术中,通过使基板的表面侧的电极和背面侧的电极图形成为不同的形状,来实现安装合格率的改善。此外,在上述专利文献2所述的现有技术中,以GaN基板的位错部位为标记来实现安装合格率的改善。
但是,不仅有GaN基板的位错均一地有规则地配置的基板,而且还有GaN基板的位错随机存在的基板。此外,在将来由于预想制造位错数非常少的GaN基板,所以以GaN基板的位错部位为安装标记是困难的。此外,当在需要高温·高输出工作的发光器件中应用使基板的表面背面电极的各端面附近成为不同的形状的技术时,可知存在由于在端面附近的散热变得不充分,而在端面附近因局部发热产生端面劣化,合格率高地制造可耐高温·高输出工作的发光器件变困难的问题。
鉴于上述事情而进行本发明,其目的在于,提供一种既实现适于高温·高输出工作的安装方式、又可高合格率地制造的氮化物半导体发光器件及其制造方法。
本发明的氮化物半导体器件,包括:包含n型杂质的氮化物类半导体基板,配置在上述半导体基板的主面上、包含p型区及n型区和其间的有源层的半导体叠层结构,配置在上述半导体叠层结构上面、具有开口部的绝缘膜,配置在上述半导体叠层结构上面侧、在上述绝缘膜的上述开口部与上述半导体叠层结构所包含的上述p型区的一部分相接触的p侧电极,和设置在上述半导体基板的背面的n侧电极;上述p侧电极包含与上述p型区的一部分相接触的第1p侧电极层,和用于覆盖上述第1p侧电极层配置在上述第1p侧电极层上的第2p侧电极层;上述第1p侧电极层的一部分自上述第2p侧电极层露出。
优选在实施方式中,上述第1p侧电极层的自上述第2p侧电极层露出的部分没有位于上述开口部的上方。
优选在实施方式中,包含多个上述第1p侧电极层的自第2p侧电极层露出部位。
优选实施方式中,上述绝缘膜的开口部是条纹状,上述第1p侧电极层的自第2p侧电极层露出的部位,夹持上述绝缘膜的开口部配置有多个。
优选实施方式中,上述绝缘膜的开口部是条纹状,夹持上述绝缘膜的开口部配置上述第1p侧电极层的自第2p侧电极层露出部位。
优选实施方式中,上述第1p侧电极层的最表层的色调、色度和/或亮度与上述第2p侧电极层的最表层的色调、色度和/或亮度不同。
优选实施方式中,上述第1p侧电极层的最表层的反射率和上述第2p侧电极层的最表层的反射率以及上述绝缘膜的反射率各不相同。
本发明的氮化物半导体器件的制造方法,包含准备上述发明的氮化物半导体发光元件的工序,和识别上述第1p侧电极层的自第2p侧电极层露出的部位,将上述氮化物半导体发光元件安装在散热台上的工序。
优选实施方式中,在上述安装工序中,将上述氮化物半导体元件的上述半导体基板的背面侧安装在上述散热台上。
本发明的半导体发光器件包括散热台、和配置在上述散热台上的上述本发明的半导体发光元件。
优选实施方式中,将上述半导体发光元件的上述上述半导体基板的背面侧安装在上述散热台上。
发明效果
根据本发明,能够识别氮化物半导体发光元件(特别是半导体激光器)的p侧电极的形状及色彩并进行定位。此外,通过识别氮化物半导体发光元件的p侧电极的形状及色彩并进行定位,就能够非常容易地进行大批量安装,能够高合格率、低成本地制造发光器件。
附图说明
图1是示意性地表示GaN基板中的GaN晶体结构的立体图。
图2是表示根据本发明的氮化物半导体器件的第1实施方式的剖面图。
图3(a)是实施方式1中的氮化物半导体器件的上面图,(b)是该氮化物半导体器件的剖面图。
图4(a)及(b)是示意性地表示一次解理的平面图。
图5是表示根据本发明的氮化物半导体器件的第1实施方式的安装剖面图。
图6(a)是实施方式1中的氮化物半导体器件的上面图,(b)是上面图(a)的○部放大图。
图7是表示根据本发明的氮化物半导体器件的第1实施方式的安装上面图。
图8(a)是实施方式1的比较例中的氮化物半导体器件的上面图,(b)是该氮化物半导体器件的剖面图。
图9是表示根据本发明的氮化物半导体器件的第2实施方式的上面图。
图10是表示根据本发明的氮化物半导体器件的第2实施方式的变化例的安装上面图。
图11是表示根据本发明的氮化物半导体器件的第3实施方式的上面图。
图12(a)是表示根据本发明的氮化物半导体器件的第4实施方式的上面图,(b)是该氮化物半导体器件的剖面图。
符号说明
10n型GaN基板            12n型GaN层
14n型AlGaN涂(clad)层    16GaN导光层
18InGaN多重量子阱层     20InGaN中间层
22p型AlGaN保护(cap)层   24p型GaN导光层
26p型AlGaN涂层          28p型GaN接触层
30SiO2层                32p侧接触电极(Pd/Pt)
34p侧布线电极(Ti/Pt/Au) 36n侧电极(Ti/Pt/Au)
38p侧接触电极露出部     40p侧布线电极缩颈部
42解理导向槽            441次解理线
46辅助支架        48辅助支架上布线电极
50焊料            52Au导线
54Au类焊盘电极    100半导体叠层结构
具体实施方式
如图1所示,GaN晶体由Ga原子和N原子构成,具有六方晶系结构。进行各种半导体层的外延生长的一侧的GaN基板的表面(top surface)是Ga原子以层状排列的面(Ga面或+C极性面)。相对于此,GaN基板的背面是氮原子(N原子)以层状排列的面(氮面或-C极性面)。由于GaN基板是六方晶系结构,所以高合格率地进行通过GaN基板的“解理”将其分离为单个半导体芯片(具有近似长方体的形状)的工序非常困难。因此,识别通过“解理”得到的芯片的四角进行定位,在散热台上自动安装芯片合格率非常差。这是因为由于GaN晶体是六方晶系,芯片的四角的角度稳定,难以变成直角。并且,GaN基板是透明的,芯片的自动识别也困难,引起合格率下降。
使作为发热部位的有源层(pn结)附近接近散热台进行安装的结朝下(junction down)方式,散热性优良。但是考虑在GaN基板上的自动安装的困难时,使有源层位于散热台的远方进行安装的结朝上(junction up)安装方式对于安装合格率的改善是有效的。这是因为,在结朝上方式中,由于激光器的光出射面远离散热台,所以降低了安装时焊料附着到光出射端面的危险性。并且,结朝上方式中,由于从GaN基板整个背面均匀地散热,因此抑制了局部的发热引起到局部的劣化,适于高温·高输出工作。
下面,说明根据本发明的氮化物半导体发光元件的制造方法。
首先,在本发明中,通过使用外延生长技术的公知的半导体生长法,在氮化物半导体基板的表面(Ga面)上形成半导体叠层结构。半导体叠层结构包含p型区及n型区。在制造半导体激光器等的发光元件的情况下,半导体叠层结构就会包含双异质(double hetero)结构和用于将光及电流封闭在固定空间内的结构。
在氮化物基板的表面侧,形成与半导体层叠结构中的p型区电接触的p侧电极后,在氮化物半导体基板的背面处形成n侧电极。
优选实施方式中,p侧电极由具有与半导体叠层结构中的p型区相连的部位的接触电极,及用于向接触电极提供电流的布线电极构成。
根据本发明者的实验,可知使上述接触电极的一部分露出,如此形成上述布线电极在自动安装中是最佳的。此外,可知在上述结构中,还优选接触电极的露出部位处于激光谐振器的任意的端面侧。
通过采用上述的结构,大幅度地改善适于高温·高输出工作的氮化物半导体元件的安装合格率,低成本下的大批量生产成为可能。
(实施方式1)
下面,参照附图,说明根据本发明的氮化物半导体元件及其制造方法的第1实施方式。
首先,参照图2。图2示意性地示出了本实施方式的氮化物半导体元件、即GaN类半导体激光器的剖面。图示的元件的剖面是平行谐振器端面的面,谐振器长度方向与此剖面正交。
本实施方式的半导体激光器包括:掺杂了n型杂质的n型GaN基板(厚度:约100μm)10,和设置在n型GaN基板10的表面(Ga面)上的半导体叠层结构100。
半导体叠层结构100包含:n型GaN层12,n型AlGaN涂层14,GaN导光层16,InGaN多重量子阱层18,InGaN中间层20,p型AlGaN保护层22,p型GaN导光层24,p型AlGaN涂层26及p型GaN接触层28。
本实施方式中的半导体叠层结构100中所包含的各半导体层的杂质浓度(掺杂物浓度)和厚度如下表1所示。
[表1]
  半导体层   杂质浓度(cm-3)   厚度
  n型GaN层12   Si:5×1017   1μm
  n型AlGaN涂层14   Si:5×1017   1.5μm
  GaN导光层16   160nm
  InGaN多重量子阱层18   有源层(3nm)/势垒层(9nm)
  InGaN中间层20   60nm
  p型AlGaN保护层22   Mg:1×1019   20nm
  p型GaN导光层24   Mg:1×1019   20nm
  p型AlGaN涂层26   Mg:1×1019   0.5μm
  p型GaN接触层28   Mg:1×1020   0.1μm
再有,表1中所示出的杂质、杂质浓度及各半导体层的厚度只不过是一个例子,不限定本发明。
半导体叠层结构100中,p型GaN接触层28及p型AlGaN涂层26被加工成沿谐振器长度方向延伸的脊形条纹的形状。脊形条纹的宽度例如为1.5μm左右,谐振器长度例如为600μm。芯片宽度(在图2中,平行各半导体层的方向的元件尺寸),例如为200μm。
半导体叠层结构100的上面中,除脊形条纹的上面以外的部分,被绝缘膜(本实施方式中SiO2层)30覆盖,在SiO2层30的中央部形成使脊形条纹的上面露出的条纹状的开口部。通过SiO2层30的开口部,p型GaN接触层28的表面与p侧接触电极(Pd/Pt)32相接触,配置p侧布线电极(Ti/Pt/Au)34以便覆盖p侧接触电极32的上面。在本实施方式中,由p侧接触电极32及p侧布线电极34构成“p侧电极”,p侧接触电极32是“第1p侧电极层”,p侧布线电极34是“第2p侧电极层”。再有,n型GaN基板10的背面与n侧电极(Ti/Pt/Au)36相连。
以下,说明制造本实施方式相关的氮化物半导体器件的方法的优选实施方式。
首先,准备用公知的方法制作的n型GaN基板10。n型GaN基板10的厚度例如约为400μm左右。通过研磨加工使n型GaN基板10的表面平坦。
接着,在n型GaN基板10的表面上形成半导体叠层结构100。利用公知的外延生长技术能够进行半导体叠层结构100的形成。例如,如下使各半导体层生长。
首先,在有机金属气相生长(MOVPE)装置的反应室内插入n型GaN基板10。此后,对n型GaN基板10的表面进行500~1100℃左右的热处理(热清洗)。此热处理,例如在800℃进行1分钟以上,优选进行5分钟以上。在进行此热处理的期间,优选含氮原子(N)的气体(N2、NH3、联氨等)流入反应室内。
此后,将反应炉温度控制在约1000℃,作为原料气体同时提供三甲基镓(TMG)及氨(NH3)气、和作为载体气体的氢和氮,同时作为n型掺杂剂提供硅烷(SiH4)气体,生长厚度约1μm、Si杂质浓度约5×1017cm-3的n型GaN层12。
接着,一面提供三甲基铝(TMA),一面生长厚度约1.5μm、由Si杂质浓度约5×1017cm-3的Al0.04Ga0.96N形成的n型AlGaN涂层14。此后,生长厚度约160nm的由GaN形成的GaN导光层16后,将温度降到约800℃,将载体气体从氢变更为氮,提供三甲基铟(TMI)和TMG,生长由膜厚约3nm的由In0.1Ga0.9N形成的量子阱(3层)和膜厚约9nm的In0.02Ga0.98N势垒层(2层)形成的多重量子阱有源层18。此后,生长由In0.01Ga0.99N形成的InGaN中间层20。InGaN中间层20大幅度地抑制p型掺杂剂(Mg)从在其上形成的p型半导体层向有源层18的扩散,能够在晶体生长后也高品质地维持有源层18。
接着,再次将反应炉内的温度升温到约1000℃,在载体气体中还导入氢,一面提供作为p型掺杂剂的双茂基镁(Cp2Mg)气体,一面生长膜厚约20nm、由Mg杂质浓度为约1×1019cm-3的Al0.20Ga0.80N形成的p型AlGaN保护层22。
接着,生长厚度约20nm、由Mg杂质浓度为约1×1019cm-3的p型GaN形成的第2GaN导光层24。此后,生长厚度约0.5μm、由杂质浓度为约1×1019cm-3的Al0.05Ga0.95N形成的p型AlGaN涂层26。最后,生长厚度约0.1μm、Mg杂质浓度为约1×1020cm-3的p型GaN接触层28。
下面,参照图2及图3,说明在半导体叠层结构的上面处形成p侧电极的工序。首先,利用等离子体CVD装置等在半导体叠层结构的上面堆积绝缘膜。为了成为干式蚀刻的掩膜,此绝缘膜由SiO2等耐干式蚀刻性高的材料形成。此后,利用光刻技术和氟酸处理,将上述绝缘膜加工成宽1.5μm的条纹状。接着,以上述条纹状绝缘膜为掩膜,利用干式蚀刻装置将p型半导体层加工成脊形形状后,利用氟酸处理去除脊形上的上述绝缘膜。
接着,在形成了脊形的半导体叠层结构的上面堆积SiO2层30后,利用光刻技术和氟酸处理,去除SiO2层30中、仅位于脊形上的部分。此后,按平行脊形方向、且覆盖脊形的上面及侧面的方式,形成p侧接触电极(Pd/Pt)32。具体地,利用光刻技术,形成具有在中央部包含脊形这样的条纹状开口部的抗蚀剂掩膜后,在其上按顺序蒸镀Pd及Pt。此后,通过剥离,去除抗蚀剂掩模及抗蚀剂掩模状的Pd/Pt,就能够形成图示的p侧接触电极32。
接着,以覆盖p侧接触电极32的表面的方式形成p侧布线电极(Ti/Pt/Au)34。具体地,按顺序蒸镀Ti、Pt及Au。此时,如图3(a)所示,按露出p侧接触电极32的一部分的方式,在p侧布线电极34上形成“缩颈部40”。即,p侧接触电极32的大部分被p侧布线电极34覆盖,但p侧接触电极32的一部分不被p侧布线电极34覆盖,此部分就会作为“p侧接触电极露出部38”起作用。在图3(a)及(b)所示的例子中,p侧接触电极32中、从脊形的侧面向水平横方向稍稍扩展的部分(以下称为“脊形底面部”)的一部分作为“p侧接触电极露出部38”起作用。
通过采用这样的结构,p侧布线电极34的表面色彩和自p侧布线电极34表现出的p侧接触层32的表面色彩不同,由于使它们的对比度明确,如后所述,就会大大地改善自动安装时的合格率,大大地有助于低成本化。
最后,利用球焊器装置等,在p侧布线电极34上连接用于电流供给的Au导线。再有,通过使Au导线连接位置处于脊形底面的绝缘膜(SiO2)30上,利用球形接合器的金导线连接时的损伤就不会直接导入成为电流供给通路的脊形上部,能够制造对有源层损伤少的可靠性优良的激光器。
接着,参照图4(a)及(b),说明n侧电极36的形成过程及激光器芯片分割。首先,从背面侧研磨n型GaN基板10,将n型GaN基板10的厚度减少到约100μm左右。接着,利用湿式蚀刻及干式蚀刻等清洗研磨面后,从基板侧依次连续地堆积Ti/Pt/Au的各金属层,形成n侧电极36。
此后,通过湿式蚀刻选择地去除n侧电极36的仅最上层的Au。在通过后续工序的解理的芯片分割中,由于在Au堆积部位Au的粘性高,难以获得良好的解理。因此通过对选择地去除了Au的区域进行一次及二次解理,就改善了解理合格率。
使用划线器装置及切断装置,沿n型GaN基板10的M面进行一次解理,形成激光谐振器端面。此时,在一次解理和二次解理的交点附近用划线器装置等导入点状的划线伤,成为一次解理导向槽42,由此大幅度地提高解理合格率。这是因为,如上所述,由于GaN基板是六方晶系,所以强制向存在于60°方向上的等效解理面(M面)的解理偏移。
接着,利用ECR溅射装置等在激光器端面上堆积端面保护膜。最后,对通过一次解理得到的条进行二次解理,由此能够得到图2、图3(a)、(b)所示的半导体激光器。
下面,参照图5,说明安装工序。
由晶片分割出的单个激光器芯片,通过焊料50被自动安装在AlN等辅助支架46及管柱上。由于GaN基板是六方晶系结构,所以高合格率地执行通过二次解理将GaN基板分离成单个的激光器芯片(具有近似长方体的形状)的工序非常困难。这是因为,由于GaN晶体是六方晶系,所以芯片的四角的角度稳定,很难变成直角。因此,在具备GaN基板的半导体发光元件的情况下,识别通过解理得到的芯片的四角进行定位,在辅助支架上自动安装芯片合格率极差。
由于GaN基板是透明的,所以能够从基板背面确认p侧电极。因此,大多采用使发热部位即有源层接近散热台进行安装的结向下方式。但是,在GaN基板背面处形成有n侧电极36的情况下,p侧电极的确认变得困难,在结向下方式中使安装合格率大大的降低。
并且,如图6(a)及(b)所示,由于采用上述的p电极结构(图3(b)),在各激光器芯片中存在至少一个p侧接触电极露出部38,在p侧接触电极露出部38、p侧布线电极34及SiO2层30之间,产生色调、色度和/或亮度的差异,产生可光学性的检测的对比度。因此可知,由于用在安装装置中具备的照相机能够容易地识别p侧接触电极露出部38的位置,所以通过使p侧接触电极露出部38作为对准标记起作用,就极大提高安装精度。
此外可知,由于根据p侧接触电极露出部38的位置,还能够识别激光器的光的出射端面(前端面)侧和反射端面(后端面)侧的位置关系,所以大大改善安装合格率,有助于低成本化。
再有,由于色调、色度、亮度等不同(对比度),所以也可以不识别p侧接触电极露出部38的位置,而利用p侧布线电极34、p侧接触电极38及SiO2层30的表面反射率的差异。具体地,可以照射激光进行探测,根据其反射光进行监视器自动识别。
再有,在本实施方式中的安装合格率的基准意味着激光器的安装位置(左右及前后)相对于辅助支架的焊料位置的误差范围处于±5μm以内。
接着,将用于电流供给的Au导线52连接在p侧布线电极34上(图7)。此外,在与n侧电极36电连接的辅助支架的布线电极48上也连接Au导线52。此时,如图7所示,优选连接在p侧布线电极34上的Au导线52,夹持脊形配置在与p侧接触电极露出部38相对的位置。这是因为,一旦Au导线52连接时的导线键合冲击传到p侧接触电极露出部38时,就有可能成为p侧接触电极32的剥离的原因。最后,为了隔离激光器芯片和外部气体,利用高电场压制机熔接带激光取出玻璃窗的间隙。
在室温下对通过本实施方式的方法制造出的半导体发光器件通电时,其以阈值电流30mA连续振荡,倾斜效率为1.5W/A、振荡波长为405nm。此外,由于p侧及n侧电极一直形成到激光器端面,所以,抑制了端面附近的散热下降,在高温·高输出条件(80℃、150mW)下,能够进行1000小时以上的稳定工作。
再有,在本实施方式中,虽然在比谐振器端面更内侧配置p侧接触电极露出部38(图7中的y>0),但也可以配置在谐振器端面(图7中y=0)。但是,由于在端面中通过1次解理减少上述露出部位的表面积,所以在比谐振器端面更内侧配置露出部更有助于安装合格率。
再有,在本实施方式中,虽然在脊形底部形成p侧接触电极层露出部38,但考虑p侧布线电极34有助于激光器工作时的散热时,包含脊形上部形成上述露出部38时,存在产生局部发热的可能性,在可靠性上不优选。
(实施方式1的比较例)
参照图8,说明根据上述实施方式1的氮化物半导体器件的比较例。
图8所示的比较例,除用p侧布线电极34覆盖整个p侧接触电极32这点外,具备与实施方式1中的半导体激光器器件相同的结构。利用上述相同的自动安装机在辅助支架及管柱上安装本比较例的激光器。其结果,产生前侧和后侧的误识别。与实施方式1比较时,安装合格率下降2%左右。这是因为,虽然在p侧布线电极34中存在“缩颈(くびね)部40”,但p侧接触电极32没有露出,缺乏从上面确认时的对比度。此外,由于GaN基板是透明的,自p侧布线电极34的“缩颈部40”可透视GaN基板背面的n侧电极36,起因于此,对比度变小也成为引起安装合格率下降的要因。
(实施方式2)
参照图9,说明根据本发明的氮化物半导体器件的第2实施方式。
图9所示的实施方式除夹持脊形在后侧及前侧存在p侧接触电极32的自p侧布线电极34露出的露出部这点外,具备与实施方式1中的半导体激光器相同的结构。
利用上述相同的自动安装机在辅助支架及管柱上安装本实施方式的激光器。其结果,安装合格率改善了4%。这是因为,由于能够在夹持脊形后侧和前侧双方识别p侧布线电极34和p侧接触电极露出部38之间的对比度,所以高精度的脊形位置识别成为可能。
如图9所示,如果预先使从各激光器端面到各p侧接触电极露出部38的距离(x、y)不同,就能够识别前端面及后端面,有助于安装合格率的提高。
在本实施方式中,在p侧布线电极34上连接Au导线52时,优选在远离p侧接触电极露出部38的位置进行配置。如图10所示,在存在x>y的关系的情况下,在与夹持脊形具有距离x的p侧接触电极露出部38相对的位置连接Au导线52。
并且,使用本实施方式时,可多支地增加p侧接触电极32和p侧布线电极34的组合。即,即使在p侧接触电极32和p侧布线电极34的各最外层是同金属的情况下,例如(p侧接触电极32、p侧布线电极34)的组合为(Pd/Au、Ti/Pt/Au)及(Pd/Pt、Ti/Pt)这样的情况下,尽管p侧布线电极34和p侧接触电极露出部38的色彩差异变得不明显,但p侧布线电极34的“缩颈部40”存在多个(在夹持脊形的后侧和前侧),从此部位通过透明的GaN基板能够在多个部位识别n侧电极36的色彩差异。
再有,在上述各实施方式中,虽然p侧接触电极32为Pd/Pt,p侧布线电极34为Ti/Pt/Au,但不限于此结构。例如,(p侧接触电极32、p侧布线电极34)的组合也可以为(Pd、Ti/Pt/Au)。
(实施方式3)
参照图11,说明根据本发明的氮化物半导体器件的第3实施方式。
图11所示发实施方式,由于相对于脊形在同侧形成多个p侧接触电极露出部38,所以除相对于脊形在同侧设置多个p侧布线电极缩颈部40这点外,具备与实施方式2中的半导体激光器装置相同的结构。
根据本发明的结构,由于导线键合位置仅被选择在夹持脊形的左右任意一边的单侧,所以导线键合位置识别变容易,可得到提高生产性的效果。
(实施方式4)
参照图12,说明根据本发明的氮化物半导体器件的第4实施方式。
图12所示的实施方式,除p侧布线电极34的最表层不是Au这点外,具备与实施方式1中的半导体激光器装置相同的结构。为了使p侧接触电极露出部38和p侧布线电极34之间的对比度明确,可以分别用以下的电极结构实现p侧接触电极32及p侧布线电极34。
[表2]
  电极   p侧接触电极32   P侧布线电极34
  组合例1   Pd/Au   Ti/Pt
  组合例2   Pd   Ti/Pt
  组合例3   Ni/Au   Ti/Pt
  组合例4   Ni/Pt/Au   Ti/Pt
在本实施方式中,有必要在p侧布线电极34的一部分上预先形成用于Au导线连接的Au类焊盘电极(Ti/Au)54。
在上述实施方式中,虽然使用SiO2作为绝缘膜,但绝缘膜并不限于SiO2,也可以为由Ta2O5、ZrO2等形成的接近GaN的折射率的高折射率的绝缘膜。
再有,在上述各实施方式中,虽然使用GaN基板作为氮化物半导体基板,但氮化物半导体基板并不限于GaN,也可以是由AlGaN、InGaN等形成的基板。此外,基板也可为剥离基板(Off substrate)。
工业上的可利用性
本发明由于改善期待作为短波长光源应用的氮化物半导体器件的安装合格率,所以能够有助于可靠性优良的氮化物半导体激光器等的高合格率·低成本大批量生产。

Claims (10)

1、一种氮化物半导体发光元件,包括:
·包含n型杂质的氮化物类半导体基板;
配置在上述半导体基板的主面上、包含p型区及n型区和配置在其间的有源层的半导体叠层结构;
配置在上述半导体叠层结构上面处、具有开口部的绝缘膜;
配置在上述半导体叠层结构上面侧、在上述绝缘膜的上述开口部与上述半导体叠层结构所包含的上述p型区的一部分相接触的p侧电极;以及
设置在上述半导体基板的背面处的n侧电极,
上述p侧电极包含与上述p型区的一部分相接触的第1p侧电极层和配置在上述第1p侧电极层上的第2p侧电极层;
上述第1p侧电极层的一部分自上述第2p侧电极层露出。
2、根据权利要求1所述的氮化物半导体发光元件,上述第1p侧电极层中的自上述第2p侧电极层露出的部分,没有位于上述开口部的上方。
3、根据权利要求1所述的氮化物半导体发光元件,上述第1p侧电极层中的自第2p侧电极层露出的部分的个数是多个。
4、根据权利要求1所述的氮化物半导体发光元件,上述绝缘膜的开口部是条纹状,上述第1p侧电极层的自第2p侧电极层露出的部位,夹持上述绝缘膜的开口部配置有多个。
5、根据权利要求1所述的氮化物半导体发光元件,上述第1p侧电极层的最表层的色调、色度和/或亮度与上述第2p侧电极层的最表层的色调、色度和/或亮度不同。
6、根据权利要求1所述的氮化物半导体发光元件,上述第1p侧电极层的最表层的反射率和上述第2p侧电极层的最表层的反射率以及上述绝缘膜的反射率各不相同。
7、一种氮化物半导体发光器件的制造方法,包含:
准备权利要求1所述的氮化物半导体发光元件的工序;和
识别上述第1p侧电极层的自第2p侧电极层露出的部分,将上述氮化物半导体发光元件安装在散热台上的工序。
8、根据权利要求7所述的氮化物半导体发光器件的制造方法,在上述安装工序中,将上述氮化物半导体元件的上述半导体基板的背面侧安装在上述散热台上。
9、一种半导体发光器件,包括:
散热台;和
配置在上述散热台上的权利要求1至6任意一项所述的半导体发光元件。
10、根据权利要求9所述的半导体发光器件,将上述半导体发光元件的上述半导体基板的背面侧安装在上述散热台上。
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