DE112017005516T5 - Halbleiterelement, halbleiterlaser und herstellungsverfahren für ein halbleiterelement - Google Patents

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Abstract

[Problem] Die vorliegende Erfindung behandelt das Problem des Bereitstellens von Folgendem: einem Halbleiterelement, wobei eine elektrische Verbindung zwischen einer transparenten leitfähigen Schicht und einer Halbleiterschicht ausreichend sichergestellt werden kann; einem Halbleiterlaser; und einem Verfahren zum Herstellen des Halbleiterelements. [Lösung] Ein Halbleiterelement in Bezug auf die vorliegende Technologie ist mit einer ersten Halbleiterschicht, einer zweiten Halbleiterschicht, einer aktiven Schicht und einer transparenten leitfähigen Schicht versehen. Die erste Halbleiterschicht weist einen ersten Leitfähigkeitstyp auf und weist eine streifenförmige Erhöhung auf, die auf der Oberfläche gebildet ist. Wenn die Breite einer Erhöhungsoberfläche, auf der die transparente leitfähige Schicht gebildet ist, wobei die Breite in der Richtung orthogonal zu der Ausdehnungsrichtung der Erhöhung ist, als eine erste Breite festgelegt ist, und eine Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht auf der Erhöhungsseite, wobei die Breite in der oben erwähnten Richtung ist, als eine zweite Breite festgelegt ist, ist die zweite Breite 0,99- bis 1,0- mal die erste Breite. Wenn die Oberfläche der transparenten

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Technologie einer Halbleitervorrichtung, wie etwa eines Halbleiterlasers.
  • Stand der Technik
  • Der Halbleiterlaser ist eine Halbleitervorrichtung, die eine Rekombinationslichtemission durch stimulierte Emission verstärkt und Laserlicht emittiert, und weist ein Merkmal des Emittierens von Laserlicht mit einem schmalen Abstrahlungswinkel und hoher Intensität auf. Der Halbleiterlaser wird für optische Kommunikation, optisches Abtasten für optische Disks, einen Laserdrucker und dergleichen verwendet. Es ist wünschenswert, eine Lichtausgabe weiter zu verbessern und einen Leistungsverbrauch des Halbleiterlasers zu reduzieren.
  • Der Halbleiterlaser weist eine Stromsperrstruktur zum Injizieren von Strom in einen vorbestimmten Bereich einer aktiven Schicht auf, die sandwichartig zwischen einer p-Typ-Halbleiterschicht und einer n-Typ-Halbleiterschicht dazwischenliegt. Die Stromsperrstruktur wird realisiert, indem eine streifenförmige Erhöhung in der p-Typ-Halbleiterschicht oder der n-Typ-Halbleiterschicht gebildet wird. Ein leitfähiges Material, wie etwa ITO (Indium Tin Oxide - Indiumzinnoxid), ist auf die Erhöhung gestapelt und eine Elektrode und die Halbleiterschicht sind miteinander elektrisch verbunden.
  • Zum Beispiel offenbaren Patentliteratur 1 und 2 jeweils einen Prozessfluss eines Halbleiterlasers, der eine transparente leitfähige Schicht verwendet. In diesen Prozessflüssen wird, nach dem Stapeln eines Fotolacks auf eine Erhöhung, der Fotolack auf der Erhöhung entfernt und wird eine transparente leitfähige Schicht auf der Erhöhung durch Verwenden dieses Fotolacks als eine Maske gebildet.
  • Ferner zeigt Patentliteratur 3 einen Halbleiterlaser, der eine transparente leitfähige Schicht verwendet, die in eine Wellenleiterform als Teil einer Mantelschicht geätzt ist. Hier wird es als ein einfacher Punkt in dem Prozess angeführt, dass nur die transparente leitfähige Schicht in eine Wellenleiterform verarbeitet wird und eine p-Typ-Schicht nicht verarbeitet wird.
  • Zitatliste
  • Patentliteratur
    • Patentliteratur 1: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-Nr. 2011-014891 .
    • Patentliteratur 2: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-Nr. 2015-167263 .
    • Patentliteratur 3: Japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-Nr. 2004-289157 .
  • Offenbarung der Erfindung
  • Technisches Problem
  • Jedoch ist es in dem in Patentliteratur 1 oder 2 beschriebenen Prozessfluss schwierig, eine transparente leitfähige Schicht bis zu dem Ende der Erhöhung zu bilden, und es besteht eine Möglichkeit, dass ein Spannungsanstieg der Vorrichtung oder eine ungleichmäßige Strominjektion aufgrund einer Reduktion in der Kontaktfläche zwischen der transparenten leitfähigen Schicht und der Halbleiterschicht auftritt. Ferner kann bei der in Patentliteratur 3 beschriebenen Struktur der Lichteinfangeffekt in der lateralen Richtung nicht ausreichend erzielt werden.
  • In Anbetracht der wie oben beschriebenen Umstände ist es ein Ziel der vorliegenden Technologie, eine Halbleitervorrichtung und einen Halbleiterlaser, die dazu in der Lage sind, eine elektrische Verbindung zwischen einer transparenten leitfähigen Schicht und einer Halbleiterschicht ausreichend sicherzustellen, und ein Verfahren zum Produzieren der Halbleitervorrichtung bereitzustellen.
  • Lösung des Problems
  • Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, beinhaltet eine Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie Folgendes: eine erste Halbleiterschicht; eine zweite Halbleiterschicht; eine aktive Schicht; und eine transparente leitfähige Schicht.
  • Die erste Halbleiterschicht weist einen ersten Leitfähigkeitstyp auf, wobei eine streifenförmige Erhöhung auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht gebildet ist.
  • Die zweite Halbleiterschicht weist einen zweiten Leitfähigkeitstyp auf.
  • Die aktive Schicht ist zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt.
  • Die transparente leitfähige Schicht ist aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet und ist in der Erhöhung gebildet.
  • Die zweite Breite ist nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal eine erste Breite, eine dritte Breite ist nicht kleiner als 0,96- und nicht größer als 1,0-mal die zweite Breite und die transparente leitfähige Schicht weist eine gleichmäßige Dicke innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % in einem Bereich der dritten Breite auf, wobei die erste Breite eine Breite einer Oberfläche der Erhöhung, auf der die transparente leitfähige Schicht gebildet ist, in einer Richtung senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Erhöhung ist, wobei die zweite Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht auf einer Seite der Erhöhung in der Richtung ist, wobei die dritte Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht gegenüber der Erhöhung in der Richtung ist.
  • Mit der oben erwähnten Konfiguration wird die transparente leitfähige Schicht so gebildet, dass sie eine gleichmäßige Dicke auf im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der ersten Halbleiterschicht in der Erhöhung aufweist. Infolgedessen ist es möglich, den breiten Kontaktbereich zwischen der transparenten leitfähigen Schicht und der ersten Halbleiterschicht in der Erhöhung zu erreichen und eine Spannung der Halbleitervorrichtung zu reduzieren. Ferner ist es möglich, einen Strom gleichmäßig von der gesamten oberen Oberfläche der Erhöhung zu injizieren und die nichtgleichmäßige Injektion von Ladungsträgern in die aktive Schicht zu unterdrücken. Daher ist es möglich, eine ungleichmäßige Lichtemissionsausbreitung zu unterdrücken.
  • Die Halbleitervorrichtung kann ferner eine Padelektrode beinhalten, die aus einem leitfähigen Material gebildet ist und in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht kommt, wobei
    die Padelektrode eine Zwischenschicht beinhalten kann, die auf einem Verbindungsteil zwischen der Padelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei Bestandselemente der Padelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  • Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Haftung zwischen der Padelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht durch die Zwischenschicht zu verbessern.
  • Die Halbleitervorrichtung kann ferner eine Metallelektrode beinhalten, die aus einem Metallmaterial gebildet ist und auf der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei
    die Metallelektrode eine Zwischenschicht beinhalten kann, die auf einem Verbindungsteil zwischen der Metallelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei Bestandselemente der Metallelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  • Mit dieser Konfiguration ist es möglich, die Haftung zwischen der Metallelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht durch die Zwischenschicht zu verbessern.
  • Eine vierte Breite ist möglicherweise nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal die dritte Breite, wobei die vierte Breite eine Breite einer Oberfläche der Metallelektrode auf einer Seite der transparenten leitfähigen Schicht in der Richtung ist.
  • Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, beinhaltet ein Halbleiterlaser gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie Folgendes: eine erste Halbleiterschicht; eine zweite Halbleiterschicht; eine aktive Schicht; und eine transparente leitfähige Schicht.
  • Die erste Halbleiterschicht weist einen ersten Leitfähigkeitstyp auf, wobei eine streifenförmige Erhöhung auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht gebildet ist.
  • Die zweite Halbleiterschicht weist einen zweiten Leitfähigkeitstyp auf.
  • Die aktive Schicht ist zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt.
  • Die transparente leitfähige Schicht ist aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet und ist in der Erhöhung gebildet.
  • Die zweite Breite ist nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal eine erste Breite, eine dritte Breite ist nicht kleiner als 0,96- und nicht größer als 1,0-mal die zweite Breite und die transparente leitfähige Schicht weist eine gleichmäßige Dicke innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % in einem Bereich der dritten Breite auf, wobei die erste Breite eine Breite einer Oberfläche der Erhöhung, auf der die transparente leitfähige Schicht gebildet ist, in einer Richtung senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Erhöhung ist, wobei die zweite Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht auf einer Seite der Erhöhung in der Richtung ist, wobei die dritte Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht gegenüber der Erhöhung in der Richtung ist.
  • Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, beinhaltet ein Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Technologie Folgendes: Vorbereiten eines Laminats, das eine erste Halbleiterschicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, eine zweite Halbleiterschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp, und eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt ist, beinhaltet.
  • Eine transparente leitfähige Schicht wird auf der ersten Halbleiterschicht gebildet, wobei die transparente leitfähige Schicht aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet ist.
  • Eine Maskenstruktur, die in eine Streifenform verarbeitet wird, wird auf der transparenten leitfähigen Schicht gebildet.
  • Wenigstens ein Teil der transparenten leitfähigen Schicht und der ersten Halbleiterschicht wird durch Ätzen unter Verwendung der Maskenstruktur als eine Ätzmaske entfernt.
  • Mit diesem Verfahren ist es möglich, weil die transparente leitfähige Schicht unter Verwendung der Maskensstruktur geätzt wird, die transparente leitfähige Schicht so zu bilden, dass sie eine gleichmäßige Dicke auf im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der ersten Halbleiterschicht in der Erhöhung aufweist.
  • Die Maskenstruktur kann auf einem Dielektrikum gebildet werden.
  • Das Bilden der Maskenstruktur kann ferner Bilden einer dielektrischen Schicht auf der transparenten leitfähigen Schicht, wobei die dielektrische Schicht aus einem Dielektrikum gebildet wird, Bilden eines Fotolacks auf der dielektrischen Schicht, Strukturieren des Fotolacks in eine Streifenform und Ätzen der dielektrischen Schicht unter Verwendung des Fotolacks als Ätzmaske beinhalten.
  • Die Maskenstruktur kann auf einem Metall gebildet werden.
  • Das Bilden der Maskenstruktur kann ferner Bilden eines Fotolacks auf der transparenten leitfähigen Schicht, Strukturieren des Fotolacks in eine Form mit einer streifenförmigen Öffnung, Bilden einer Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht und dem Fotolack und Entfernen des Fotolacks und der auf dem Fotolack gebildeten Metallschicht beinhalten.
  • Das Bilden der Maskenstruktur kann ferner Bilden einer Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht, Bilden eines Fotolacks auf dem Metall, Strukturieren des Fotolacks in eine Streifenform und Ätzen der Metallschicht unter Verwendung des Fotolacks als Ätzmaske beinhalten.
  • Nach dem Entfernen von wenigstens einem Teil der transparenten leitfähigen Schicht und der ersten Halbleiterschicht durch Ätzen kann eine Padelektrode gebildet werden, die in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht kommt; und kann eine Zwischenschicht in einem Verbindungsteil zwischen der Padelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht durch eine Wärmebehandlung gebildet werden, wobei Bestandselemente der Padelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  • Nach dem Bilden der Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht kann eine Zwischenschicht in einem Verbindungsteil zwischen der Metallschicht und der transparenten leitfähigen Schicht durch eine Wärmebehandlung gebildet werden, wobei Bestandselemente der Metallschicht und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  • Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
  • Wie oben beschrieben, ist es gemäß der vorliegenden Technologie möglich, eine Halbleitervorrichtung und einen Halbleiterlaser, die dazu in der Lage sind, eine elektrische Verbindung zwischen einer transparenten leitfähigen Schicht und einer Halbleiterschicht sicherzustellen, und ein Verfahren zum Produzieren der Halbleitervorrichtung bereitzustellen. Es sei darauf hingewiesen, dass der hier beschriebene Effekt nicht zwangsweise einschränkend ist und ein beliebiger in der vorliegenden Offenbarung beschriebener Effekt sein kann.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 2 ist eine Draufsicht der Halbleitervorrichtung.
    • 3 ist eine Querschnittsansicht der Halbleitervorrichtung.
    • 4 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form einer transparenten leitfähigen Schicht der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 5 ist ein schematisches Diagramm, das einen Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 6 ist ein schematisches Diagramm, das einen Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 7 ist ein schematisches Diagramm, das einen Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 8 ist ein schematisches Diagramm, das einen Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 9 ist eine Querschnittsansicht einer Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie.
    • 10 ist ein schematisches Diagramm, das eine Form einer p-Elektrode der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 11 ist ein schematisches Diagramm, das einen ersten Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 12 ist ein schematisches Diagramm, das den ersten Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 13 ist ein schematisches Diagramm, das den ersten Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 14 ist ein schematisches Diagramm, das einen zweiten Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 15 ist ein schematisches Diagramm, das den zweiten Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 16 ist ein schematisches Diagramm, das den zweiten Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
    • 17 ist ein schematisches Diagramm, das den zweiten Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung zeigt.
  • Ausführungsweise(n) der Erfindung
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Technologie wird beschrieben.
  • [Struktur der Halbleitervorrichtung]
  • 1 ist eine schematische perspektivische Ansicht, die eine Halbleitervorrichtung 100 gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Draufsicht von dieser. 3 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C in 2. Die Halbleitervorrichtung 100 ist ein Halbleiterlaser vom Ridge(Erhöhung)-Typ, der eine Erhöhung 151 in einer leitfähigen Schicht vom p-Typ umfasst. Es wird angemerkt, dass die Halbleitervorrichtung 100 nicht auf einen Halbleiterlaser beschränkt ist und eine SLD (Super Luminescent Diode - Superlumineszenzdiode), eine LED (Light Emitting Diode - Leuchtdiode) oder eine andere Halbleitervorrichtung sein kann.
  • Wie in 3 gezeigt, beinhaltet die Halbleitervorrichtung 100 eine n-Typ-Schicht 101, eine p-Typ-Schicht 102, eine aktive Schicht 103, eine transparente leitfähige Schicht 104, eine dielektrische Schicht 105 und eine Padelektrode 106. Die n-Typ-Schicht 101, die aktive Schicht 103 und die p-Typ-Schicht 102 sind in der angegebenen Reihenfolge gestapelt und die p-Typ-Schicht 102 bildet die streifenförmige Erhöhung 151. Es wird angemerkt, dass in 1 und 2 eine Veranschaulichung der Padelektrode 106 und der dielektrischen Schicht 105 ausgelassen ist. Wie in 2 gezeigt, weist die Halbleitervorrichtung 100 eine Lichtemissionsendoberfläche 152 und eine hintere Endoberfläche 153, die der Lichtemissionsendoberfläche 152 gegenüberliegt, auf.
  • Wie in 2 gezeigt, ist die Erhöhung 151 linear von der hinteren Endoberfläche 153 zu der Lichtemissionsendoberfläche 152 gebildet. Nachfolgend wird die Richtung, in der sich die Erhöhung 151 erstreckt, als Y-Richtung bezeichnet. Es wird angemerkt, dass die Erhöhung 151 nicht notwendigerweise linear sein muss und gekrümmt sein kann.
  • Die n-Typ-Schicht 101 ist aus einem Gruppe-III-V-Nitridhalbleiter, wie etwa AlN, GaN, AlGaN, AlInGaN und InN, gebildet. Insbesondere sind Galliumnitridverbindungshalbleiter, wie etwa InyAlzGa1-y-zN (0≤y, 0≤z, y+z≤1) und AlxGa1-xN(0<x<1) vorteilhaft. Das Bestandsmaterial der n-Typ-Schicht 101 ist mit einem n-Typ-Fremdstoff, wie etwa Si und Ge, dotiert und weist eine n-Typ-Leitfähigkeit auf. Der n-Typ-Laser 101 kann auf einem (nicht gezeigten) Substrat gebildet sein, das aus Saphir, Silicium, ZnO, GaAs, GaN, InGaN, AlInGaN, AlGaN, AlN, InN oder dergleichen gebildet ist.
  • Die p-Typ-Schicht 102 bildet eine Stromsperrstruktur. Insbesondere ist ein Bereich von der p-Typ-Schicht 102 zu der aktiven Schicht 103 zum Injizieren von Strom durch die Struktur der Erhöhung 151 verschmälert. Infolgedessen wird ein optischer Wellenleiter entlang der Ausdehnungsrichtung (Y-Richtung) der Erhöhung 151 in der Nähe der Erhöhung 151 in der aktiven Schicht 103 gebildet.
  • Die p-Typ-Schicht 102 ist aus einem Gruppe-III-V-Nitridhalbleiter, wie etwa AlN, GaN, AlGaN, AlInGaN und InN, gebildet. Insbesondere sind Galliumnitridverbindungshalbleiter, wie etwa InyAlzGa1-y-zN (0≤y, 0≤z, y+z≤1) und AlxGa1-xN(0<x<1) vorteilhaft. Das Bestandsmaterial der p-Typ-Schicht 102 ist mit einem p-Typ-Fremdstoff, wie etwa Mg und Zn, dotiert und weist eine p-Typ-Leitfähigkeit auf.
  • Die aktive Schicht 103 ist zwischen der n-Typ-Schichten 101 und der p-Typ-Schicht 102 bereitgestellt. Das Material der aktiven Schicht 103 ist nicht speziell beschränkt. Jedoch weicht die Lichtemissionsfarbe der Halbleitervorrichtung 100 in Abhängigkeit von dem Material der aktiven Schicht 103 ab. Falls zum Beispiel die aktive Schicht 103 aus AlInGaP gebildet ist, wird rotes Licht mit einer Lichtemissionswellenlänge von 550 bis 900 nm (praktikabler Bereich von 630 bis 680 nm) erzeugt. Falls zum Beispiel die aktive Schicht 103 aus AlInGaN gebildet ist, wird ferner blau-violettes bis grünes Licht mit einer Lichtemissionswellenlänge von 400 bis 1000 nm (praktikabler Bereich von 400 bis 550 nm) erzeugt.
  • Außerdem beinhalten Beispiele für das Material der aktiven Schicht 103 AlGaN (Lichtemissionswellenlänge des ultravioletten Bereichs bis 400 nm), AlGaAs (Lichtemissionswellenlänge von 750 bis 850 nm, Infrarotgebiet), InGaAs (Lichtemissionswellenlänge von 800 bis 980 nm, Infrarotgebiet) und InGaAsP (Lichtemissionswellenlänge von 1,2 bis 1,6 µm, Infrarotgebiet).
  • Die aktive Schicht 103 weist eine Bandlücke kleiner als jene von umgebenden Schichten (der n-Typ-Schicht 101 und der p-Typ-Schicht 102) auf und bildet einen Quantentopf. Wenn Strom zwischen der p-Typ-Schicht 102 und der n-Typ-Schichten 101 angelegt wird, rekombinieren Elektronen in einem Leitungsband (CB) mit Löchern eines Valenzbandes (VB) über die Bandlücke des Quantentopfs, was zu einer Lichtemission führt.
  • Die transparente leitfähige Schicht 104 ist in der Erhöhung 151 gebildet und verbindet die Padelektrode 106 und die p-Typ-Schicht 102 elektrisch. Die transparente leitfähige Schicht 104 ist aus einem leitfähigen Material mit einer optischen Transparenz gebildet, wie etwa ITO (Indiumzinnoxid), ZnO und IGZO (Indiumgalliumzinkoxid). Unter ihnen ist ITO hinsichtlich eines ohmschen Kontaktes mit einem p-Typ-Nitridhalbleiter oder hinsichtlich Lichtabsorption besonders vorteilhaft. Einzelheiten der transparenten leitfähigen Schicht 104 werden später beschrieben.
  • Die dielektrische Schicht 105 ist auf der p-Typ-Schicht 102 und auf der Seitenoberfläche der Erhöhung 151 gebildet und isoliert die Padelektrode 106 und die p-Typ-Schicht 102 voneinander. Das Material der dielektrischen Schicht 105 ist nicht speziell beschränkt. Jedoch ist ein Material mit einem kleineren Brechungsindex als jener der p-Typ-Schicht 102 zum effizienten Einfangen von Licht in der Erhöhung 151 vorteilhaft. Zum Beispiel kann SiO2 verwendet werden.
  • Die Padelektrode 106 ist auf der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der dielektrischen Schicht 105 gebildet, sodass die Erhöhung 151 bedeckt wird. Die Padelektrode 106 ist aus Metall gebildet. Ferner kann die Padelektrode 106 aus mehreren Materialien gebildet sein. Zum Beispiel ist es, falls die transparente leitfähige Schicht 104 aus einem Oxid gebildet wird, durch Bilden eines Teils in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht 104 mit einem Material, wie etwa Ti, Ni und Al, das ein Oxid mit hoher Wahrscheinlichkeit ausbildet, möglich, die Haftung zwischen der Padelektrode 106 und der transparenten leitfähigen Schicht 104 zu verbessern. Zum Beispiel kann die Padelektrode 106 eine gestapelte Struktur aus Ti/Pt/Au aufweisen.
  • Wie in 3 gezeigt, ist eine Zwischenschicht 106a auf der Padelektrode 106 gebildet. Die Zwischenschicht 106a ist eine Schicht, in der die Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht 104 und die Bestandselemente der Padelektrode 106 verschmolzen sind. Falls zum Beispiel die transparente leitfähige Schicht 104 aus ITO gebildet ist und die Padelektrode 106 aus Ti/Pt/A gebildet ist, weist die Zwischenschicht 106a eine Struktur mit Mischkristallen aus In, Sn, O und Ti auf. Mit der Zwischenschicht 106a ist es möglich, die Haftung zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der Padelektrode 106 zu verbessern.
  • Wie in 2 gezeigt, ist ein Spiegelfilm 154 mit geringer Reflexion auf der Lichtemissionsendoberfläche 152 bereitgestellt und ist ein Spiegelfilm 155 mit hoher Reflexion auf der hinteren Endoberfläche 153 gegenüber von dieser bereitgestellt.
  • Wenn Strom zwischen der p-Typ-Schicht 102 und der n-Typ-Schicht 101 angelegt wird, wird Licht einer spontanen Emission in der aktiven Schicht 103 in der Nähe der hinteren Endoberfläche 153 erzeugt. Das Licht der spontanen Emission wird durch stimulierte Emission verstärkt, während es sich durch den optischen Wellenleiter zu der Lichtemissionsendoberfläche 152 bewegt. Licht, das sich zu der hinteren Endoberfläche 153 bewegt, des Lichts der spontanen Emission wird durch den Spiegelfilm 155 mit hoher Reflexion reflektiert und verstärkt, während es sich zu der Lichtemissionsendoberfläche 152 bewegt. Das verstärkte Licht wird von der Lichtemissionsendoberfläche 152 über den Spiegelfilm 154 mit geringer Reflexion emittiert. 1 und 2 zeigen jeweils ein emittiertes Licht L der Halbleitervorrichtung 100.
  • Es wird angemerkt, dass anstelle des Spiegelfilms 155 mit hoher Reflexion ein Spiegelfilm mit geringer Reflexion an der hinteren Endoberfläche 153 bereitgestellt werden kann. In diesem Fall wird das emittierte Licht von beiden Enden der Halbleitervorrichtung 100 ausgegeben.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 kann als ein Halbleiterlaser verwendet werden. Unterdessen kann die Halbleitervorrichtung 100 auch als ein Verstärker zum Verstärken von Licht verwendet werden, das durch eine andere Lichtquelle erzeugt wird. In diesem Fall ist anstelle des Spiegelfilms 155 mit hoher Reflexion ein nichtreflektierender Film bereitgestellt. Das in einer anderen Lichtquelle erzeugte Licht tritt über den nichtreflektierenden Film in einen optischen Wellenleiter ein und wird verstärkt, während es sich durch den optischen Wellenleiter bewegt.
  • [Bezüglich der transparenten leitfähigen Schicht]
  • Die transparente leitfähige Schicht 104 der Halbleitervorrichtung 100 weist eine vorbestimmte Form auf. 4 ist ein schematisches Diagramm, das die Form der transparenten leitfähigen Schicht 104 zeigt.
  • Wie in der Figur gezeigt, ist die Breite der oberen Oberfläche der p-Typ-Schicht 102 in der Erhöhung 151 in der Richtung (X-Richtung) senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung (Y-Richtung) der Erhöhung 151 eine Breite D1, ist die Breite der Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht 104 auf der Seite der p-Typ-Schicht 102 in der X-Richtung eine Breite D2 und ist eine Breite der Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht 104 gegenüber der p-Typ-Schicht 102 in der X-Richtung eine Breite D3.
  • Zu dieser Zeit weisen D1, D2 und D3 die Beziehung auf, die durch die folgende [Formel 1] und [Formel 2] repräsentiert wird. 0,99 × D1 ≤ D2 ≤ D1
    Figure DE112017005516T5_0001
     0,96 × D2 ≤ D3 ≤ D2
    Figure DE112017005516T5_0002
  • Ferner weist die transparente leitfähige Schicht 104 innerhalb des Bereichs von D3 eine gleichmäßige Dicke (Z-Richtung) in dem Bereich von nicht weniger als 90 % bis nicht mehr als 110 % auf.
  • Wie oben beschrieben, ist die transparente leitfähige Schicht 104 auf im Wesentlichen die gesamte Oberfläche der p-Typ-Schicht 102 in der Erhöhung 151 gestapelt, sodass sie eine gleichmäßige Dicke aufweist. Eine solche Form der transparenten leitfähigen Schicht 104 kann durch das später zu beschreibende Produktionsverfahren realisiert werden.
  • Infolgedessen ist es möglich, den breiten Kontaktbereich zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der p-Typ-Schicht 102 in der Erhöhung 151 zu erreichen und eine Spannung der Halbleitervorrichtung 100 zu reduzieren. Ferner ist es möglich, einen Strom gleichmäßig von der gesamten oberen Oberfläche der Erhöhung 151 zu injizieren und die nichtgleichmäßige Injektion von Ladungsträgern in die aktive Schicht 103 zu unterdrücken. Daher ist es möglich, eine ungleichmäßige Lichtemissionsausbreitung zu unterdrücken.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 weist die oben beschriebene Konfiguration auf. Es wird angemerkt, dass, obwohl die Erhöhung 151 in der obigen Beschreibung auf der p-Typ-Schicht 102 gebildet ist, die p-Typ-Schicht 102, die aktive Schicht 103 und die n-Typ-Schicht 101 in der genannten Reihenfolge gestapelt sein können und die Erhöhung auf der n-Typ-Schicht 101 gebildet sein kann.
  • [Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung]
  • Ein Verfahren zum Produzieren der Halbleitervorrichtung 100 wird beschrieben. 5 bis 8 sind jeweils ein schematisches Diagramm, das einen Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung 100 zeigt.
  • Wie in Teil (a) aus 5 gezeigt, wird die transparente leitfähige Schicht 104 auf der p-Typ-Schicht 102 des Laminats gebildet, das durch Stapeln der n-Typ-Schicht 101, der aktiven Schicht 103 und der p-Typ-Schicht 102 erhalten wird. Die transparente leitfähige Schicht 104 kann durch ein Verfahren, wie etwa Aufdampfabscheidung, Sputtern und Plasma-CVD (Chemical Vapor Deposition - chemische Gasphasenabscheidung), gebildet werden. Nach dem Bilden der transparenten leitfähigen Schicht 104 kann eine Temperbehandlung durchgeführt werden. Infolgedessen ist es möglich, vorteilhafte ohmsche Charakteristiken für die p-Typ-Schicht 102 zu realisieren.
  • Anschließend wird, wie in Teil (b) aus 5 gezeigt, eine dielektrische Schicht 156 auf der transparenten leitfähigen Schicht 104 gebildet. Der Typ der dielektrischen Schicht 156 ist nicht speziell beschränkt. Jedoch ist SiO2 hinsichtlich der Einfachheit der Abscheidung und Verarbeitung vorteilhaft. Die dielektrische Schicht 156 kann durch ein Verfahren, wie etwa Abscheidung, Sputtern und Plasma-CVD, gebildet werden.
  • Anschließend wird ein Fotolack auf der dielektrischen Schicht 156 gebildet und strukturiert, um einen Fotolack R, wie in Teil (c) aus 5 gezeigt, zu bilden. Der Fotolack R wird in eine Streifenform strukturiert, die sich entlang der Y-Richtung erstreckt.
  • Anschließend wird die dielektrische Schicht 156 unter Verwendung des Fotolacks R als eine Maske geätzt und wird die dielektrische Schicht 156 in eine Streifenform verarbeitet, wie in Teil (a) aus 6 gezeigt ist. Für das Ätzen kann Trockenätzen oder Nassätzen verwendet werden. Als ein Ätzmittel kann zum Beispiel ein fluorbasiertes Gas verwendet werden.
  • Anschließend wird der Fotolack R entfernt, wie in Teil (b) aus 6 gezeigt ist.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 6 gezeigt, die transparente leitfähige Schicht 104 unter Verwendung der dielektrischen Schicht 156, die in eine Streifenform verarbeitet ist, als eine Maske geätzt, um die transparente leitfähige Schicht 104 in eine Streifenform zu verarbeiten. Für das Ätzen kann Trockenätzen oder Nassätzen verwendet werden. Jedoch ist Trockenätzen hinsichtlich einer Steuerung der Streifenbreite und Flachheit der verarbeiteten Seitenoberfläche vorteilhaft. Als ein Ätzmittel kann zum Beispiel ein chlorbasiertes Gas verwendet werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (a) aus 7 gezeigt, wenigstens ein Teil der p-Typ-Schicht 102 unter Verwendung der dielektrischen Schicht 156 und der transparenten leitfähigen Schicht 104, die in eine Streifenform verarbeitet wurden, als eine Maske geätzt, um die Erhöhung 151 zu bilden. Als ein Ätzmittel kann zum Beispiel ein chlorbasiertes Gas verwendet werden. Es wird angemerkt, dass dieser Schritt getrennt von oder zusammen mit dem Ätzen der transparenten leitfähigen Schicht 104 (Teil (C) aus 6) durchgeführt werden kann. Durch Bilden der Erhöhung 151 durch dieses Verfahren kann bewirkt werden, dass die transparente leitfähige Schicht 104 eine gleichmäßige Dicke auf der oberen Oberfläche der Erhöhung 151 hat, und kann der breite Kontaktbereich zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 104 der p-Typ-Schicht 102 erreicht werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (b) aus 7 gezeigt, die dielektrische Schicht 105 auf der p-Typ-Schicht 102, der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der dielektrischen Schicht 156 gebildet.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 7 gezeigt, die dielektrische Schicht 105 auf der Erhöhung 151 entfernt, um die transparente leitfähige Schicht 104 freizulegen.
  • Anschließend wird, wie in 8 gezeigt, die Padelektrode 106 so gebildet, dass sie die Gesamterhöhung 151 bedeckt.
  • Anschließend wird, wie in 3 gezeigt, die Zwischenschicht 106a gebildet. Die Zwischenschicht 106a kann durch Vermischen der Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der Bestandselemente der Padelektrode 106 durch eine Wärmebehandlung gebildet werden.
  • Die Halbleitervorrichtung 100 kann auf diese Weise produziert werden. In diesem Produktionsverfahren kann die transparente leitfähige Schicht 104 so gebildet werden, dass sie eine gleichmäßige Dicke auf im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der p-Typ-Schicht 102 der Erhöhung 151 aufweist.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine Halbleitervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie wird beschrieben.
  • [Struktur der Halbleitervorrichtung]
  • 9 ist eine Draufsicht einer Halbleitervorrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Die Halbleitervorrichtung 200 unterscheidet sich von der Halbleitervorrichtung 100 gemäß der ersten Ausführungsform darin, dass eine p-Elektrode 201 bereitgestellt ist. Da andere Konfigurationen jenen in der Halbleitervorrichtung 100 ähnlich sind, sind sie durch die gleichen Bezugssymbole bezeichnet und wird eine Beschreibung davon ausgelassen.
  • Die p-Elektrode 201 ist zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der Padelektrode 106 bereitgestellt. Die p-Elektrode 201 ist aus Metall gebildet. Ferner kann die p-Elektrode 201 aus mehreren Materialien gebildet sein. Zum Beispiel ist es, falls die transparente leitfähige Schicht 104 aus einem Oxid gebildet wird, durch Bilden eines Teils in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht 104 mit einem Material, wie etwa Ti, Ni und Al, das ein Oxid mit hoher Wahrscheinlichkeit ausbildet, möglich, die Haftung zwischen der p-Elektrode 201 und der transparenten leitfähigen Schicht 104 zu verbessern. Zum Beispiel kann die p-Elektrode 201 eine gestapelte Struktur aus Ti/Pt/Au aufweisen.
  • Wie in 9 gezeigt, ist eine Zwischenschicht 201a auf der p-Elektrode 201 gebildet. Die Zwischenschicht 201a ist eine Schicht, in der die Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht 104 und die Bestandselemente der p-Elektrode 201 verschmolzen sind. Falls zum Beispiel die transparente leitfähige Schicht 104 aus ITO gebildet ist und die p-Elektrode 201 aus Ti/Pt/A gebildet ist, weist die Zwischenschicht 201a eine Struktur mit Mischkristallen aus In, Sn, O und Ti auf. Mit der Zwischenschicht 201a ist es möglich, die Haftung zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der p-Elektrode 201 zu verbessern.
  • 10 ist ein schematisches Diagramm, das die Form der p-Elektrode 201 zeigt. Wie in der Figur gezeigt, ist eine Breite einer Oberfläche der p-Elektrode 201 auf der Seite der transparenten leitfähigen Schicht 104 in der Richtung (X-Richtung) senkrecht zu der Ausdehnungsrichtung (Y-Richtung) der Erhöhung 151 eine Breite D4. D1, D2 und D3 sind jenen in der ersten Ausführungsform ähnlich.
  • Zu dieser Zeit weisen D3 und D4 die Beziehung auf, die durch die folgende [Formel 3] repräsentiert wird. 0,99 × D3 ≤ D4 ≤ 1,0 × D3
    Figure DE112017005516T5_0003
  • Die Halbleitervorrichtung 200 weist die oben beschriebene Konfiguration auf. Es wird angemerkt, dass, obwohl die Erhöhung 151 in der obigen Beschreibung auf der p-Typ-Schicht 102 gebildet ist, die p-Typ-Schicht 102, die aktive Schicht 103 und die n-Typ-Schicht 101 in der genannten Reihenfolge gestapelt sein können und die Erhöhung auf der n-Typ-Schicht 101 gebildet sein kann. In diesem Fall ist eine n-Elektrode anstelle der p-Elektrode 201 bereitgestellt. Auch in der n-Elektrode kann eine Zwischenschicht bereitgestellt sein, in der die Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht und die Bestandselemente der n-Elektrode verschmolzen sind.
  • [Verfahren 1 zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung]
  • Ein Verfahren 1 zum Produzieren der Halbleitervorrichtung 200 wird beschrieben. 11 bis 13 sind jeweils ein schematisches Diagramm, das einen Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung 200 zeigt.
  • Wie in Teil (a) aus 11 gezeigt, wird die transparente leitfähige Schicht 104 auf der p-Typ-Schicht 102 des Laminats gebildet, das durch Stapeln der n-Typ-Schicht 101, der aktiven Schicht 103 und der p-Typ-Schicht 102 erhalten wird. Die transparente leitfähige Schicht 104 kann durch ein Verfahren, wie etwa Aufdampfabscheidung, Sputtern und Plasma-CVD (Chemical Vapor Deposition), gebildet werden. Nach dem Bilden der transparenten leitfähigen Schicht 104 kann eine Temperbehandlung durchgeführt werden. Infolgedessen ist es möglich, vorteilhafte ohmsche Charakteristiken für die p-Typ-Schicht 102 zu realisieren.
  • Anschließend wird ein Fotolack auf der transparenten leitfähigen Schicht 104 gebildet und strukturiert, um den Fotolack R, wie in Teil (b) aus 11 gezeigt, zu bilden. In dem Fotolack R wird eine streifenförmige Öffnung gebildet, die sich entlang der Y-Richtung erstreckt.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 11 gezeigt, die p-Elektrode 201 auf dem Fotolack R und der transparenten leitfähigen Schicht 104 gebildet.
  • Anschließend wird, wie in Teil (a) aus 12 gezeigt, der Fotolack R entfernt. Infolgedessen wird auch die p-Elektrode 201, die auf dem Fotolack R gebildet ist, entfernt und wird die streifenförmige p-Elektrode 201 auf der transparenten leitfähigen Schicht 104 gebildet.
  • Anschließend wird, wie in Teil (b) aus 12 gezeigt, die Zwischenschicht 201a gebildet. Die Zwischenschicht 201a kann durch Vermischen der Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der Bestandselemente der p-Elektrode 201 durch eine Wärmebehandlung ausgeführt werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 12 gezeigt, die transparente leitfähige Schicht 104 unter Verwendung der p-Elektrode 201, die in eine Streifenform verarbeitet ist, als eine Maske geätzt, um die transparente leitfähige Schicht 104 in eine Streifenform zu verarbeiten. Für das Ätzen kann Trockenätzen oder Nassätzen verwendet werden. Jedoch ist Trockenätzen hinsichtlich einer Steuerung der Streifenbreite und Flachheit der verarbeiteten Seitenoberfläche vorteilhaft. Als ein Ätzmittel kann zum Beispiel ein chlorbasiertes Gas verwendet werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (a) aus 13 gezeigt, wenigstens ein Teil der p-Typ-Schicht 102 unter Verwendung der p-Elektrode 201 und der transparenten leitfähigen Schicht 104, die in eine Streifenform verarbeitet wurden, als eine Maske geätzt, um die Erhöhung 151 zu bilden. Als ein Ätzmittel kann zum Beispiel ein chlorbasiertes Gas verwendet werden. Es wird angemerkt, dass dieser Schritt getrennt von oder zusammen mit dem Ätzen der transparenten leitfähigen Schicht 104 (Teil (C) aus 12) durchgeführt werden kann. Durch Bilden der Erhöhung 151 durch dieses Verfahren kann bewirkt werden, dass die transparente leitfähige Schicht 104 eine gleichmäßige Dicke auf der oberen Oberfläche der Erhöhung 151 hat, und kann der breite Kontaktbereich zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der p-Typ-Schicht 102 erreicht werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (b) aus 13 gezeigt, die dielektrische Schicht 105 auf der p-Typ-Schicht 102, der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der p-Elektrode 201 gebildet.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 13 gezeigt, die dielektrische Schicht 105 auf der Erhöhung 151 entfernt, um die p-Elektrode 201 freizulegen.
  • Anschließend wird, wie in 9 gezeigt, die Padelektrode 106 so gebildet, dass sie die Gesamterhöhung 151 bedeckt.
  • Die Halbleitervorrichtung 200 kann auf diese Weise produziert werden. In diesem Produktionsverfahren kann die transparente leitfähige Schicht 104 so gefertigt werden, dass sie eine gleichmäßige Dicke auf im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der p-Typ-Schicht 102 in der Erhöhung 151 aufweist.
  • [Verfahren 2 zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung]
  • Ein Verfahren 2 zum Produzieren der Halbleitervorrichtung 200 wird beschrieben. 14 bis 17 sind jeweils ein schematisches Diagramm, das einen Prozess zum Produzieren der Halbleitervorrichtung 200 zeigt.
  • Wie in Teil (a) aus 14 gezeigt, wird die transparente leitfähige Schicht 104 auf der p-Typ-Schicht 102 des Laminats gebildet, das durch Stapeln der n-Typ-Schicht 101, der aktiven Schicht 103 und der p-Typ-Schicht 102 erhalten wird. Die transparente leitfähige Schicht 104 kann durch ein Verfahren, wie etwa Aufdampfabscheidung, Sputtern und Plasma-CVD (Chemical Vapor Deposition), gebildet werden. Nach dem Bilden der transparenten leitfähigen Schicht 104 kann eine Temperbehandlung durchgeführt werden. Infolgedessen ist es möglich, vorteilhafte ohmsche Charakteristiken für die p-Typ-Schicht 102 zu realisieren.
  • Anschließend wird, wie in Teil (b) aus 14 gezeigt, die p-Elektrode 201 auf der transparenten leitfähigen Schicht 104 gebildet.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 14 gezeigt, die Zwischenschicht 201a gebildet. Die Zwischenschicht 201a kann durch Vermischen der Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der Bestandselemente der p-Elektrode 201 durch eine Wärmebehandlung gebildet werden.
  • Anschließend wird ein Fotolack auf der p-Elektrode 201 gebildet und strukturiert, um den Fotolack R, wie in Teil (a) aus 15 gezeigt, zu bilden. Der Fotolack R wird in eine Streifenform strukturiert, die sich entlang der Y-Richtung erstreckt.
  • Anschließend wird die p-Elektrode 201 unter Verwendung des Fotolacks R als eine Maske geätzt, um die p-Elektrode 201 in eine Streifenform zu verarbeiten, wie in Teil (b) aus 15 gezeigt ist. Für das Ätzen kann Trockenätzen oder Nassätzen verwendet werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 15 gezeigt, der Fotolack R entfernt.
  • Anschließend wird, wie in Teil (a) aus 16 gezeigt, die transparente leitfähige Schicht 104 unter Verwendung der p-Elektrode 201, die in eine Streifenform verarbeitet ist, als eine Maske geätzt, um die transparente leitfähige Schicht 104 in eine Streifenform zu verarbeiten. Für das Ätzen kann Trockenätzen oder Nassätzen verwendet werden. Jedoch ist Trockenätzen hinsichtlich einer Steuerung der Streifenbreite und Flachheit der verarbeiteten Seitenoberfläche vorteilhaft. Als ein Ätzmittel kann zum Beispiel ein chlorbasiertes Gas verwendet werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (b) aus 16 gezeigt, wenigstens ein Teil der p-Typ-Schicht 102 unter Verwendung der p-Elektrode 201 und der transparenten leitfähigen Schicht 104, die in eine Streifenform verarbeitet wurden, als eine Maske geätzt, um die Erhöhung 151 zu bilden. Als ein Ätzmittel kann zum Beispiel ein chlorbasiertes Gas verwendet werden. Es wird angemerkt, dass dieser Schritt getrennt von oder zusammen mit dem Ätzen der transparenten leitfähigen Schicht 104 (Teil (a) aus 16) durchgeführt werden kann. Durch Bilden der Erhöhung 151 durch dieses Verfahren kann bewirkt werden, dass die transparente leitfähige Schicht 104 eine gleichmäßige Dicke auf der oberen Oberfläche der Erhöhung 151 hat, und kann der breite Kontaktbereich zwischen der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der p-Typ-Schicht 102 erreicht werden.
  • Anschließend wird, wie in Teil (c) aus 16 gezeigt, die dielektrische Schicht 105 auf der p-Typ-Schicht 102, der transparenten leitfähigen Schicht 104 und der p-Elektrode 201 gebildet.
  • Anschließend wird, wie in 17 gezeigt, die dielektrische Schicht 105 auf der Erhöhung 151 entfernt, um die p-Elektrode 201 freizulegen.
  • Anschließend wird, wie in 9 gezeigt, die Padelektrode 106 so gebildet, dass sie die Gesamterhöhung 151 bedeckt.
  • Die Halbleitervorrichtung 200 kann auf diese Weise produziert werden. In diesem Produktionsverfahren kann die transparente leitfähige Schicht 104 so gefertigt werden, dass sie eine gleichmäßige Dicke auf im Wesentlichen der gesamten Oberfläche der p-Typ-Schicht 102 der Erhöhung 151 aufweist.
  • (Bezüglich Anzeigeeinrichtung)
  • Die Halbleitervorrichtung gemäß sowohl der ersten als auch zweiten Ausführungsform der vorliegenden Technologie kann vorteilhaft als eine Lichtquelle einer Anzeigeeinrichtung, wie etwa eines Rasterscanprojektors, verwendet werden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass die vorliegende Technologie die folgenden Konfigurationen annehmen kann.
    1. (1) Eine Halbleitervorrichtung, die Folgendes beinhaltet:
      • eine erste Halbleiterschicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, wobei eine streifenförmige Erhöhung auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht gebildet ist;
      • eine zweite Halbleiterschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp;
      • eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt ist; und
      • eine transparente leitfähige Schicht, die aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet ist und in der Erhöhung gebildet ist, wobei
      • eine zweite Breite nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal eine erste Breite ist, eine dritte Breite nicht kleiner als 0,96- und nicht größer als 1,0-mal die zweite Breite ist und die transparente leitfähige Schicht eine gleichmäßige Dicke innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % in einem Bereich der dritten Breite aufweist, wobei die erste Breite eine Breite einer Oberfläche der Erhöhung, auf der die transparente leitfähige Schicht gebildet ist, in einer Richtung senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Erhöhung ist, wobei die zweite Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht auf einer Seite der Erhöhung in der Richtung ist, wobei die dritte Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht gegenüber der Erhöhung in der Richtung ist.
    2. (2) Die Halbleitervorrichtung nach (1) oben, die ferner Folgendes beinhaltet:
      • eine Padelektrode, die aus einem leitfähigen Material gebildet ist und in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht kommt, wobei
      • die Padelektrode eine Zwischenschicht beinhaltet, die auf einem Verbindungsteil zwischen der Padelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei Bestandselemente der Padelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
    3. (3) Die Halbleitervorrichtung nach (1) oben, die ferner Folgendes beinhaltet:
      • eine Metallelektrode, die aus einem Metallmaterial gebildet ist und auf der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei
      • die Metallelektrode eine Zwischenschicht beinhaltet, die auf einem Verbindungsteil zwischen der Metallelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei Bestandselemente der Metallelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
    4. (4) Die Halbleitervorrichtung nach (3) oben, wobei eine vierte Breite nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal die dritte Breite ist, wobei die vierte Breite eine Breite einer Oberfläche der Metallelektrode auf einer Seite der transparenten leitfähigen Schicht in der Richtung ist.
    5. (5) Ein Halbleiterlaser, der Folgendes beinhaltet:
      • eine erste Halbleiterschicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, wobei eine streifenförmige Erhöhung auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht gebildet ist;
      • eine zweite Halbleiterschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp;
      • eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt ist; und
      • eine transparente leitfähige Schicht, die aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet ist und in der Erhöhung gebildet ist, wobei
      • eine zweite Breite nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal eine erste Breite ist, eine dritte Breite nicht kleiner als 0,96- und nicht größer als 1,0-mal die zweite Breite ist und die transparente leitfähige Schicht eine gleichmäßige Dicke innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % in einem Bereich der dritten Breite aufweist, wobei die erste Breite eine Breite einer Oberfläche der Erhöhung, auf der die transparente leitfähige Schicht gebildet ist, in einer Richtung senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Erhöhung ist, wobei die zweite Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht auf einer Seite der Erhöhung in der Richtung ist, wobei die dritte Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht gegenüber der Erhöhung in der Richtung ist.
    6. (6) Ein Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung, das Folgendes beinhaltet:
      • Vorbereiten eines Laminats, das Folgendes beinhaltet:
        • eine erste Halbleiterschicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyps,
        • eine zweite Halbleiterschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyps, und
        • eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt ist;
      • Bilden einer transparenten leitfähigen Schicht auf der ersten Halbleiterschicht, wobei die transparente leitfähige Schicht aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet ist;
      • Bilden einer Maskenstruktur, die in eine Streifenform verarbeitet wird, auf der transparenten leitfähigen Schicht; und
      • Entfernen wenigstens eines Teils der transparenten leitfähigen Schicht und der ersten Halbleiterschicht durch Ätzen unter Verwendung der Maskenstruktur als eine Ätzmaske.
    7. (7) Das Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach (6) oben, wobei die Maskenstruktur auf einem Dielektrikum gebildet wird.
    8. (8) Das Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach (7) oben, wobei das Bilden der Maskenstruktur Folgendes beinhaltet:
      • Bilden einer dielektrischen Schicht auf der transparenten leitfähigen Schicht, wobei die dielektrische Schicht aus einem Dielektrikum gebildet wird,
      • Bilden eines Fotolacks auf der dielektrischen Schicht,
      • Strukturieren des Fotolacks in eine Streifenform, und
      • Ätzen der dielektrischen Schicht unter Verwendung des Fotolacks als Ätzmaske.
    9. (9) Das Verfahren zum Produzieren einer optischen Vorrichtung nach (6), wobei die Maskenstruktur aus Metall gebildet wird.
    10. (10) Das Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach (9) oben, wobei das Bilden der Maskenstruktur Folgendes beinhaltet:
      • Bilden eines Fotolacks auf der transparenten leitfähigen Schicht,
      • Strukturieren des Fotolacks in eine Form mit einer streifenförmigen Öffnung,
      • Bilden einer Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht und dem Fotolack, und
      • Entfernen des Fotolacks und der auf dem Fotolack gebildeten Metallschicht.
    11. (11) Das Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach (9), wobei das Bilden der Maskenstruktur Folgendes beinhaltet:
      • Bilden einer Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht,
      • Bilden eines Fotolacks auf dem Metall,
      • Strukturieren des Fotolacks in eine Streifenform, und
      • Ätzen der Metallschicht unter Verwendung des Fotolacks als Ätzmaske.
    12. (12) Das Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach (8) oben, das ferner Folgendes beinhaltet:
      • nach dem Entfernen von wenigstens einem Teil der transparenten leitfähigen Schicht und der ersten Halbleiterschicht durch Ätzen,
      • Bilden einer Padelektrode, die in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht kommt; und
      • Bilden einer Zwischenschicht in einem Verbindungsteil zwischen der Padelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht durch eine Wärmebehandlung, wobei Bestandselemente der Padelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
    13. (13) Das Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach (9) oder (10) oben, das ferner Folgendes beinhaltet:
      • Bilden, nach dem Bilden der Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht, einer Zwischenschicht in einem Verbindungsteil zwischen der Metallschicht und der transparenten leitfähigen Schicht durch eine Wärmebehandlung, wobei Bestandselemente der Metallschicht und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Halbleitervorrichtung
    101
    n-Typ-Schicht
    102
    p-Typ-Schicht
    103
    aktive Schicht
    104
    transparente leitfähige Schicht
    105
    dielektrische Schicht
    106
    Padelektrode
    106a
    Zwischenschicht
    151
    Erhöhung
    200
    Halbleitervorrichtung
    201
    p-Elektrode
    201a
    Zwischenschicht
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
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    • JP 2015167263 [0005]
    • JP 2004289157 [0005]

Claims (13)

  1. Halbleitervorrichtung, die Folgendes umfasst: eine erste Halbleiterschicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, wobei eine streifenförmige Erhöhung auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht gebildet ist; eine zweite Halbleiterschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp; eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt ist; und eine transparente leitfähige Schicht, die aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet ist und in der Erhöhung gebildet ist, wobei eine zweite Breite nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal eine erste Breite ist, eine dritte Breite nicht kleiner als 0,96- und nicht größer als 1,0-mal die zweite Breite ist und die transparente leitfähige Schicht eine gleichmäßige Dicke innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % in einem Bereich der dritten Breite aufweist, wobei die erste Breite eine Breite einer Oberfläche der Erhöhung, auf der die transparente leitfähige Schicht gebildet ist, in einer Richtung senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Erhöhung ist, wobei die zweite Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht auf einer Seite der Erhöhung in der Richtung ist, wobei die dritte Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht gegenüber der Erhöhung in der Richtung ist.
  2. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Padelektrode, die aus einem leitfähigen Material gebildet ist und in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht kommt, wobei die Padelektrode eine Zwischenschicht beinhaltet, die auf einem Verbindungsteil zwischen der Padelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei Bestandselemente der Padelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  3. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 1, die ferner Folgendes umfasst: eine Metallelektrode, die aus einem Metallmaterial gebildet ist und auf der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei die Metallelektrode eine Zwischenschicht beinhaltet, die auf einem Verbindungsteil zwischen der Metallelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht gebildet ist, wobei Bestandselemente der Metallelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  4. Halbleitervorrichtung nach Anspruch 3, wobei eine vierte Breite nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal die dritte Breite ist, wobei die vierte Breite eine Breite einer Oberfläche der Metallelektrode auf einer Seite der transparenten leitfähigen Schicht in der Richtung ist.
  5. Halbleiterlaser, der Folgendes umfasst: eine erste Halbleiterschicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyp, wobei eine streifenförmige Erhöhung auf einer Oberfläche der ersten Halbleiterschicht gebildet ist; eine zweite Halbleiterschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyp; eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt ist; und eine transparente leitfähige Schicht, die aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet ist und in der Erhöhung gebildet ist, wobei eine zweite Breite nicht kleiner als 0,99- und nicht größer als 1,0-mal eine erste Breite ist, eine dritte Breite nicht kleiner als 0,96- und nicht größer als 1,0-mal die zweite Breite ist und die transparente leitfähige Schicht eine gleichmäßige Dicke innerhalb eines Bereichs von nicht weniger als 90 % und nicht mehr als 110 % in einem Bereich der dritten Breite aufweist, wobei die erste Breite eine Breite einer Oberfläche der Erhöhung, auf der die transparente leitfähige Schicht gebildet ist, in einer Richtung senkrecht zu einer Ausdehnungsrichtung der Erhöhung ist, wobei die zweite Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht auf einer Seite der Erhöhung in der Richtung ist, wobei die dritte Breite eine Breite einer Oberfläche der transparenten leitfähigen Schicht gegenüber der Erhöhung in der Richtung ist.
  6. Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung, das Folgendes umfasst: Vorbereiten eines Laminats, das Folgendes beinhaltet: eine erste Halbleiterschicht mit einem ersten Leitfähigkeitstyps, eine zweite Halbleiterschicht mit einem zweiten Leitfähigkeitstyps, und eine aktive Schicht, die zwischen der ersten Halbleiterschicht und der zweiten Halbleiterschicht bereitgestellt ist; Bilden einer transparenten leitfähigen Schicht auf der ersten Halbleiterschicht, wobei die transparente leitfähige Schicht aus einem transparenten leitfähigen Material gebildet ist; Bilden einer Maskenstruktur, die in eine Streifenform verarbeitet wird, auf der transparenten leitfähigen Schicht; und Entfernen wenigstens eines Teils der transparenten leitfähigen Schicht und der ersten Halbleiterschicht durch Ätzen unter Verwendung der Maskenstruktur als eine Ätzmaske.
  7. Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Maskenstruktur auf einem Dielektrikum gebildet wird.
  8. Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Bilden der Maskenstruktur Folgendes beinhaltet: Bilden einer dielektrischen Schicht auf der transparenten leitfähigen Schicht, wobei die dielektrische Schicht aus einem Dielektrikum gebildet wird, Bilden eines Fotolacks auf der dielektrischen Schicht, Strukturieren des Fotolacks in eine Streifenform, und Ätzen der dielektrischen Schicht unter Verwendung des Fotolacks als Ätzmaske.
  9. Verfahren zum Produzieren einer optischen Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Maskenstruktur aus Metall gebildet wird.
  10. Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Bilden der Maskenstruktur Folgendes beinhaltet: Bilden eines Fotolacks auf der transparenten leitfähigen Schicht, Strukturieren des Fotolacks in eine Form mit einer streifenförmigen Öffnung, Bilden einer Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht und dem Fotolack, und Entfernen des Fotolacks und der auf dem Fotolack gebildeten Metallschicht.
  11. Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Bilden der Maskenstruktur Folgendes beinhaltet: Bilden einer Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht, Bilden eines Fotolacks auf dem Metall, Strukturieren des Fotolacks in eine Streifenform, und Ätzen der Metallschicht unter Verwendung des Fotolacks als Ätzmaske.
  12. Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 8, das ferner Folgendes umfasst: nach dem Entfernen von wenigstens einem Teil der transparenten leitfähigen Schicht und der ersten Halbleiterschicht durch Ätzen, Bilden einer Padelektrode, die in Kontakt mit der transparenten leitfähigen Schicht kommt; und Bilden einer Zwischenschicht in einem Verbindungsteil zwischen der Padelektrode und der transparenten leitfähigen Schicht durch eine Wärmebehandlung, wobei Bestandselemente der Padelektrode und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
  13. Verfahren zum Produzieren einer Halbleitervorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, das ferner Folgendes umfasst: Bilden, nach dem Bilden der Metallschicht auf der transparenten leitfähigen Schicht, einer Zwischenschicht in einem Verbindungsteil zwischen der Metallschicht und der transparenten leitfähigen Schicht durch eine Wärmebehandlung, wobei Bestandselemente der Metallschicht und Bestandselemente der transparenten leitfähigen Schicht in der Zwischenschicht verschmolzen sind.
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