DE19861007B4 - Elektrode für lichtemittiernde Halbleitervorrichtungen und Verfahren zur Herstellung der Elektrode - Google Patents

Elektrode für lichtemittiernde Halbleitervorrichtungen und Verfahren zur Herstellung der Elektrode Download PDF

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Takashi Chichibu Udagawa
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Abstract

Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist, umfassend: eine lichtdurchlässige Elektrode (11), die aus einer ersten Schicht (11a), die aus Au besteht und derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters (30) gelangt, und einer zweiten Schicht (11b) besteht, die auf der ersten Schicht gebildet ist und aus einem Oxid von Ni besteht, und eine Drahtbondingelektrode (20), die derart gebildet ist, daß sie in elektrischem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode (11) und in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters (30) steht.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist, und ein Verfahren zur Herstellung der Elektrode.
  • In den letzten Jahren haben Verbundhalbleitermaterialien auf GaN-Basis als ein Halbleitermaterial für lichtemittierende Vorrichtungen, die Licht mit kurzer Wellenlänge emittieren, Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Der Verbundhalbleiter auf GaN-Basis wird auf verschiedenen Oxidsubstraten, wie Saphireinkristall oder ein Verbundsubstrat der III-V-Gruppe durch das Metallorganische-Chemische-Dampfphasenabscheidungsverfahren (MOCVD-Verfahren), ein Molekularstrahlepitaxieverfahren (MBE-Verfahren) oder ein anderes derartiges Verfahren gebildet.
  • Ein Verbundhalbleiter auf GaN-Basis ist ein Verbundhalbleiter der III-V-Gruppe, die im allgemeinen durch AlxGayIn1-x-yN dargestellt werden, (0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1, 0 ≤ x + y ≤ 1).
  • Im Fall einer lichtemittierenden Vorrichtung, die durch Beschichten oder Laminieren von Schichten dieses Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist, der ein Substrat aus einem elektrisch isolierenden Material, wie ein Saphirsubstrat, verwendet, kann auf der Rückfläche des Substrats keine Elektrode vorgesehen werden, im Gegensatz dazu, wenn ein Halbleitersubstrat, wie ein GaAs- oder GaP-Substrat verwendet wird, das elektrisch leitend ist. Dementsprechend werden zwei positive und negative Elektroden auf der gleichen Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung gebildet. Wenn Elektrizität durch die beiden Elektroden hindurchtritt, um eine Lichtemission zu erzeugen, wird das Licht von der Oberfläche emittiert, auf der die Elektroden vorgesehen sind, weil das Saphir- oder andere derartige Substratmaterial ein Isolator ist. Das Licht wird nämlich nach oben emittiert.
  • Eine Eigenschaft des Verbundhalbleitermaterials auf GaN-Basis ist, daß die Stromdiffusion in der Querrichtung klein ist. Selbst wenn Elektroden gebildet sind und Licht emittiert wird, indem Elektrizität zwischen diesen geleitet wird, findet aufgrund dieser Eigenschaft der Hauptteil des Stromflusses direkt unter den Elektroden statt, infolgedessen ist die Lichtemission auf den Bereich genau unter den Elektroden begrenzt und diffundiert nicht leicht zum Umfangsbereich der Elektroden. Deshalb wird in dem Fall von herkömmlichen undurchsichtigen Elektroden die Lichtemission durch die Elektrode selbst unterbrochen und kann nicht von der Oberseite der Elektrode entnommen werden.
  • Um diesen Nachteil zu überwinden, offenbart die JP 6-314822 A eine Technik, die den Vorrichtungsaufbau betrifft, wodurch eine lichtdurchlässige Elektrode, die ein sehr dünnes Metall umfaßt, als eine p-leitende Elektrode verwendet wird und über beinahe der gesamten vorderen Oberfläche der Vorrichtung gebildet ist, um dadurch zu gestatten, daß das emittierte Licht durch die lichtdurchlässige Elektrode hindurchtritt und von der oberen Seite nach außen emittiert wird. Bei dieser Offenbarung werden beispielsweise Au, Ni, Pt, In, Cr oder Ti als das Elektrodenmaterial verwendet, und der Metallfilm, der durch Dampfphasenabscheidung gebildet wird, wird bei einer Temperatur von 500°C oder höher wärmebehandelt, um eine Sublimation des Metalls einzuleiten, so daß die Dicke auf zwischen 0,001 und 1 μm verringert wird, um dadurch Lichtdurchlässigkeit zu verleihen. Der Ausdruck "lichtdurchlässig", wie er hierin in bezug auf die Elektrode verwendet wird, bezieht sich auf eine Elektrode, durch die eine Lichtemission, die unter der Elektrode erzeugt wird, beobachtet werden kann. Um zu ermöglichen, daß eine Beobachtung durch die Elektrode stattfindet, muß die Elektrode eine Lichttransmission von mindestens 10% aufweisen.
  • Jedoch weist ein derartiger dünner Metallfilm eine geringe Festigkeit auf, die es unmöglich macht, Drähte direkt an den Dünnfilm zu bonden oder zu kontaktieren, um elektrischen Strom von einer äußeren Quelle zu injizieren. Aus diesem Grund wenden Elektroden zur Verwendung bei lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen im allgemeinen einen Aufbau an, der umfaßt, daß zusätzlich zu der lichtdurchlässigen Elektrode eine Drahtbonding- oder Drahtkontaktierungselektrode gebildet wird, die einen elektrischen Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode aufweist, und daß diese Drahtbondingelektrode verwendet wird, um den Draht anzuschließen, der benutzt wird, um Strom zur lichtdurchlässigen Elektrode zu transportieren.
  • Wenn unter Verwendung eines dünnen Metallfilms eine lichtdurchlässige Elektrode gebildet wird, wie es in 13 gezeigt ist, umfaßt der Aufbau im allgemeinen, daß die Drahtbondingelektrode 8 auf der lichtdurchlässigen Elektrode 7 gebildet wird. Jedoch ist es bei diesem Aufbau schwierig, eine Anhaftung zwischen der vorderen Oberfläche der lichtdurchlässigen Elektrode 7 und der unteren Oberfläche der Drahtbondingelektrode 8 sicherzustellen, was manchmal bewirkt, daß sich die Drahtbondingelektrode 8 während des Elektrodenherstellungsprozesses abschält.
  • Um dies zu überwinden, offenbart die JP 7-94782 A eine Technik zur Verbesserung der Bondingeigenschaften, die in 14 veranschaulicht ist. Bei dieser Anordnung ist in der lichtdurchlässigen Elektrode 7 ein Fenster gebildet, über dem die Oberfläche des Halbleiters 9 freigelegt ist, die Drahtbondingelektrode ist auf dem Fenster 70 gebildet, um einen direkten Kontakt zwischen der Drahtbondingelektrode 8 und der Oberfläche des Halbleiters 9 zu bewirken.
  • Eine solche Elektrode ist beispielsweise aus der EP 0 622 858 A2 bekannt. Diese beschreibt im Zusammenhang mit den dortigen 3 und 4 eine Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist, umfassend:
    • – eine lichtdurchlässige Teilelektrode, die derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters gelangt und
    • – eine Drahtbondingelektrode, die in elektrischem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Teilelektrode steht und derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters gelangt. In einem Ausführungsbeispiel weist mindestens ein Bereich, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in Bezug auf den Halbleiter auf als ein Bereich der lichtdurchlässigen Teilelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht. Dieser Schrift ist auch zu entneh men, daß die fester an den Halbleiter gebundene Schicht die weniger fest gebundene überlappen sollte, um deren Abschälen zu vermeiden.
  • In den meisten Fällen wird ein Dickfilm mit einer Dicke von ungefähr 1 μm für die Drahtbondingelektrode als eine Möglichkeit verwendet, den Einfluß des Drahtbonders (der Kontaktierungsvorrichtung) zu absorbieren. Weil er dermaßen dick ist, kann der Drahtbondingelektrode keine Lichtdurchlässigkeit verliehen werden. Dies bedeutet, daß die Lichtemission, die direkt unter der Drahtbondingelektrode auftritt, durch die Drahtbondingelektrode unterbrochen wird, und dadurch nicht nach außen emittiert werden kann. Um eine höhere Emissionshelligkeit zu erreichen, ist somit ein Aufbau erforderlich, durch den Strom nicht in den Halbleiterabschnitt direkt unterhalb der Drahtbondingelektrode injiziert wird, sondern stattdessen zu der lichtdurchlässigen Elektrode fließt.
  • Die JP 8-250768 A offenbart eine Technik, durch die kein Strom zu dem Bereich unter der Drahtbondingelektrode fließt. Dies wird erreicht, indem die Halbleiterschichten unter der Drahtbondingelektrode durch verschiedene Verfahren mit einem Bereich mit hohem Widerstand versehen werden, wie beispielsweise indem eine Siliziumoxidschicht gebildet wird, indem ein Bereich freigelassen wird, der keiner Behandlung zur p-Leiter-Ausbildung unterzogen wird, indem Wärmebehandlung oder Ionenimplantation usw. verwendet wird. Der Bereich mit hohem Widerstand verhindert, daß Strom unter der Drahtbondingelektrode fließt, wobei der Strom stattdessen direkt zu der lichtdurchlässigen Elektrode geleitet wird, um dadurch den Strom effizient zu nutzen.
  • Jedoch erfordert bei der Offenbarung der JP 8-250768 A der Aufbau, der den Bereich mit hohem Widerstand unter der Drahtbondingelektrode vorsieht, die Bildung von Siliziumoxidschichten und Schritte, um den Widerstand des Halbleiters zu vergrößern. Dadurch ist der Prozeß kompliziert und die Herstellung benötigt eine lange Zeitdauer. Um beispielsweise die Siliziumoxidschichten zu bilden, ist es notwendig, Photolithographie, um eine Musterung zu bewirken, oder Plasma-CVD-Prozesse und dergleichen zu verwenden. Ähnlich müssen Photolithographie, Ionenimplantation, Wärmebehandlung und andere derartige Prozesse verwendet werden, um einen Halbleiterbereich mit hohem Widerstand zu bilden. All diese Prozesse sind komplex und zeitraubend.
  • Der Vollständigkeit halber soll auch auf die "Patent Abstracts of Japan" zu der JP 09 092 885 A hingewiesen werden. Diese beschreibt eine Elektrode, die eine isolierende Schicht überdeckt.
  • Wenn die oben beschriebene Anordnung mit einem Bereich mit hohem Widerstand auf die Ausgestaltung der obigen JP 7-94782 A angewandt werden soll, bei der die Drahtbondingelektrode 8 auf dem Fenster 70 vorgesehen ist (14), wird auch der Bereich mit hohem Widerstand in dem Halbleiter 9 unterhalb der Drahtbondingelektrode 8 gebildet. Dies erzeugt eine Anordnung, bei welcher der Strom von dem Umfangsabschnitt 8a der Drahtbondingelektrode 8 über die lichtdurchlässige Elektrode 7 in den Halbleiter 9 fließen muß, wobei eine Lichtemission in dem Injektionsbereich 91 erzeugt wird. Weil der Umfangsabschnitt 8a als eine Barriere für das erzeugte Licht wirkt, kann die Lichtemission nicht nach oben entnommen werden. Die Lichtemission wird deshalb vergeudet, wodurch der Emissionswirkungsgrad verringert wird.
    •
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrode für lichtemittierende Halbleitervorrichtungen bereitzustellen, die einen einfachen Aufbau verwendet, der in der Lage ist, den Lichtemissionswirkungsgrad zu verbessern.
  • Zur Lösung der Aufgabe ist eine Elektrode gemäß Anspruch 1 und insbesondere eine Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung vorgesehen, die auf der Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist und umfasst: eine lichtdurchlässige Elektrode, die derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters gelangt, und eine Drahtbondingelektrode, die derart gebildet ist, daß sie in elektrischem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode und in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters steht.
  • Die lichtdurchlässige Elektrode besteht aus einer ersten Schicht aus Au, die derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halblei ters gelangt, und aus einer zweiten Schicht, die auf der ersten Schicht gebildet ist und aus lichtdurchlässigem Nickeloxid besteht.
  • Die lichtdurchlässige Elektrode kann derart gebildet sein, daß sie an einem Abschnitt, an dem die Drahtbondingelektrode angeordnet ist, über der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt.
  • Die lichtdurchlässige Elektrode kann derart gebildet sein, daß sie über einem Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt.
  • Die lichtdurchlässige Elektrode kann derart gebildet sein, daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode bedeckt.
  • Ein Abschnitt der zweiten Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode, der über der Drahtbondingelektrode liegt, kann entfernt sein, so daß die erste Schicht freigelegt ist.
  • Die vorliegende Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung einer erfindungsgemäßen Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung bereit, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet wird, umfassend: einen ersten Schritt, daß eine Drahtbondingelektrode an einem Abschnitt der Oberfläche des Halbleiters gebildet wird, einen zweiten Schritt, daß eine erste Schicht auf der Oberfläche des Halbleiters gebildet wird, wobei die erste Schicht aus Au besteht und derart gebildet wird, daß sie an einem Abschnitt, an dem die Drahtbondingelektrode angeordnet ist, über der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt, einen dritten Schritt, daß auf der ersten Schicht eine zweite Schicht gebildet wird, die aus Ni besteht, und einen vierten Schritt, daß eine lichtdurchlässige Elektrode gebildet wird, indem die erste und die zweite Schicht in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre wärmebehandelt werden.
  • Der Bereich der Drahtbondingelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, kann derart gebildet sein, daß er einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halbleiter aufweist als der Bereich der lichtdurchlässigen Elektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, was es möglich macht, sicher zu verhindern, daß Strom unter der Drahtbondingelektrode fließt, so daß der gesamte Strom von um die Drahtbondingelektrode herum in die lichtdurchlässige Elektrode injiziert wird, aus der er in den Schichtkörper eintritt und zur Lichtemissionsfunktion beiträgt. Das heißt, es wird keine Lichtemission unter der Drahtbondingelektrode erzeugt, so daß, indem das Licht nicht durch die Drahtbondingelektrode behindert wird, im wesentlichen das gesamte erzeugte Licht von der lichtdurchlässigen Elektrode nach oben emittiert werden kann. Dadurch kann der Strom effektiv ausgenutzt und der Lichtemissionswirkungsgrad verbessert werden.
  • Diese Elektrodenausgestaltung, die eine Drahtbondingelektrode und eine lichtdurchlässige Elektrode aufweist, kann gebildet werden, indem Dünnfilme unter Verwendung eines Verfahrens, wie eines Dampfphasenabscheidungsverfahrens, aufgewachsen werden. Der Prozeß ist sehr einfach, indem er nur die Dampfphasenabscheidung des Metallmaterials umfaßt, so daß die Bildung der Filme schnell bewirkt werden kann. Das heißt, ein Stromfluß unter der Drahtbondingelektrode kann sicher mittels eines einfachen Aufbaus blockiert werden, der leicht gebildet werden kann ohne komplexe Prozesse vornehmen zu müssen.
    •
  • Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt:
  • 1 eine Gesamtansicht des Aufbaus der Elektrode der Erfindung,
  • 2 einen Graph, der die Kontaktwiderstandseigenschaften (Spannung-Strom-Eigenschaften) jedes Metalls oder jeder Legierung in bezug auf einen p-leitenden GaN-Halbleiter zeigt,
  • 3 den zweischichtigen Aufbau der Drahtbondingelektrode der vorliegenden Erfindung,
  • 4 die Gesamtheit der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode von 3, über der die lichtdurchlässige Elektrode liegt,
  • 5 den zweischichtigen Aufbau der lichtdurchlässigen Elektrode der vorliegenden Erfindung,
  • 6 die Gesamtheit der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode von 3, über der eine zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode liegt,
  • 7 eine Anordnung, bei der über die Gesamtheit der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode von 3 eine zweischichti ge lichtdurchlässige Elektrode gelegt und die zweite Schicht entfernt worden ist,
  • 8 den Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode von 3, über dem die zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode liegt,
  • 9 eine Draufsicht, welche die Anordnung der Elektrode für eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt,
  • 10 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 12-12 von 9,
  • 11 eine Ansicht, die das Tiefenprofil der jeweiligen Elemente der lichtdurchlässigen Elektrode der ersten Ausführungsform zeigt, das durch Auger-Elektronen-Spektroskopie gemessen wurde,
  • 12 ein Dünnfilm-XRD-Spektrum der zweiten Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode der ersten Ausführungsform,
  • 13 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen p-leitenden Elektrode und
  • 14 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen p-leitenden Elektrode, wobei ein Fenster mit einer Drahtbondingelektrode versehen ist.
  • Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
  • 1 ist eine Gesamtansicht, die den Aufbau der Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung der Erfindung zeigt. In der Zeichnung umfaßt die Elektrode 1 für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung eine lichtdurchlässige Elektrode 10, die auf der oberen Schichtseite eines Schichtkörpers 3 angeordnet ist, der eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung bildet, wo sie derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche eines p-leitenden Halbleiters auf GaN-Basis 30 steht, und eine Drahtbondingelektrode 20, die in elektrischem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode 10 steht und derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters 30 gelangt. Die Drahtbondingelektrode 20 ist derart gebildet, daß mindestens ein Bereich 20a, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halbleiter 30 aufweist als ein Bereich 10a der lichtdurchlässigen Elektrode 10, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht.
  • Bei der in 1 gezeigten Elektrode 1 sind zwei positive und negative Elektroden auf der Seite des Halbleiters 30 des Schichtkörpers 3 gebildet. Jedoch ist die negative Elektrode aus 1 weggelassen.
  • Der Bereich 20a der Drahtbondingelektrode 20, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, ist aus einem Metall oder einer Legierung aus zwei oder mehr Metallen gebildet, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Tl, In, Mn, Ti, Al, Ag, Sn, AuBe, AuZn, AuMg, AlSi, TiSi und TiBe besteht.
  • Eine anschließende Wärmebehandlung kann die feste Anhaftung zwischen der Elektrode 1 und dem Halbleiter 30 steigern.
  • Von diesen Metallen und Legierungen ermöglicht die Auswahl von Ti, TiSi, TiBe, Al, AlSi oder AuBe oder dergleichen, daß eine stärkere Anhaftung an der Oberfläche des Halbleiters 30 bewahrt werden kann.
  • Im Gegensatz dazu ist der Bereich 10a der lichtdurchlässigen Elektrode 10 aus Au gebildet, das einen niedrigeren Kontaktwiderstand relativ zu dem Halbleiter 30 aufweist. Dem Au kann eine Lichtdurchlässigkeit verliehen werden, indem es als ein Dünnfilm ausgebildet wird, der eine Dicke von 1 nm bis 1000 nm aufweist.
  • 2 zeigt die Kontaktwiderstandseigenschaften (Spannung-Strom-Eigenschaften) jedes Metalls oder jeder Legierung in bezug auf einen p-leitenden GaN-Halbleiter. Wie es in 2 gezeigt ist, weisen Ni und Au einen niedrigen Kontaktwiderstand in bezug auf einen p-leitenden GaN-Halbleiter auf, während die Legierung AuBe einen äußerst hohen Kontaktwiderstand aufweist, was ihre Eignung als ein Material für den Drahtbondingelekrodenbereich 20a zeigt, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht.
  • Weil der Bereich 20a, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, derart gebildet ist, daß er einen höheren Kontaktwiderstand in bezug auf den Halbleiter 30 als der lichtdurchlässige Elektrodenbereich 10a aufweist, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, sicher zu verhindern, daß Strom unter der Drahtbondingelektrode 20 fließt, wodurch sichergestellt ist, daß der gesamte Strom von um die Drahtbondingelektrode 20 herum in die lichtdurchlässige Elektrode 10 injiziert wird, von wo er in den Schichtkörper 3 eintritt und zum Lichtemissionseffekt beiträgt. Das heißt, unter der Drahtbondingelektrode 20 wird keine Lichtemission erzeugt, so daß, indem das Licht nicht durch die Drahtbondingelektrode 20 behindert wird, im wesentlichen das gesamte erzeugte Licht von der lichtdurchlässigen Elektrode 10 nach außen emittiert werden kann (nach oben in bezug auf 1). Dies ermöglicht, daß der Strom effektiv ausgenutzt wird und der Lichtemissionswirkungsgrad verbessert ist.
  • Der Elektrodenaufbau, der aus der Drahtbondingelektrode 20 und der lichtdurchlässigen Elektrode 10 besteht, kann gebildet werden, indem Dünnfilme unter Verwendung eines Vakuumabscheidungsverfahrens oder dergl. aufgewachsen werden. Der Prozeß ist sehr einfach, indem er nur die Auswahl und Dampfpasenabscheidung der Metallmaterialien umfaßt, so daß die Filme in einem kurzen Zeitraum aufgewachsen werden können. Das heißt, daß der Stromfluß unter der Drahtbondingelektrode 20 mittels eines einfachen Aufbaus sicher blockiert werden kann, der leicht gebildet werden kann, ohne komplexe Prozesse vornehmen zu müssen.
  • In den meisten Fällen wird Golddraht verwendet, um die Spannungsversorgung mit der Drahtbondingelektrode 20 zu verbinden. Genauer werden kleine Goldbondingkugeln verwendet, um die Verbindung zwischen dem Golddraht und der Drahtbondingelektrode 20 unter Verwendung von Ultraschallwellen zu bewirken und somit die Bondingkugeln mit dem Elektrodenmaterial zu erwärmen und zu verschmelzen. Die Elektrodenmaterialien, die mit den Bondingkugeln verschmelzen, sind begrenzt, wobei Au und Al bekannte Materialien sind. Wenn ein Metall oder eine Legierung verwendet wird, die geeignet ist, einen Kontakt mit dem Halbleiter 30 zu bilden, jedoch nicht gut mit den Bondingkugeln verschmilzt, kann ein mehrschichtiger Aufbau für die Drahtbondingelektrode 20 verwendet werden, um die Drahtbondingelektrode 20 mit einer Oberfläche zu versehen, die aus einem Metall gebildet ist, das gut mit den Bondingkugeln verschmilzt.
  • 3 zeigt eine Drahtbondingelektrode, die einen zweischichtigen Aufbau aufweist. In der Zeichnung besteht die Drahtbondingelektrode 21 aus einer unteren Schicht 21a, die aus AuBe gebildet ist, das einen hohen Kontaktwiderstand zu dem Halbleiter 30 aufweist, während die obere Schicht 21b aus Au gebildet ist, das gute Verschmelzungseigenschaften in bezug auf die Bondingkugeln aufweist.
  • In Fällen, in denen es eine schlechte Anhaftung zwischen dem Metall, das für die obere Schicht 21b verwendet wird, und dem Metall gibt, das für die untere Schicht 21a verwendet wird, kann ein dreischichtiger Aufbau oder ein Aufbau mit mehr als drei Schichten benutzt werden. Die Verwendung eines derartigen mehrschichtigen Aufbaus macht es möglich, eine Drahtbondung zu verwirklichen, die sowohl einen hohen Kontaktwiderstand zu dem Halbleiter 30 als auch eine gute Verschmelzbarkeit mit Bondingkugeln aufweist.
  • Wenn ein Metall, wie beispielsweise Al, verwendet wird, das einen hohen Kontaktwiderstand relativ zu dem Halbleiter 30 und eine hohe Bondingkugelverschmelzbarkeit aufweist, kann die gesamte Drahtbondingelektrode 20 als eine einzige Schicht aus Al gebildet sein.
  • Bei den in den 1 und 3 gezeigten Anordnungen ist die lichtdurchlässige Elektrode 10 gezeigt, wie sie um die äußere Umfangsoberfläche der Drahtbondingelektrode 20 oder 21 herum gebildet ist und mit dieser in Kontakt steht. Jedoch kann die lichtdurchlässige Elektrode 10 stattdessen derart gebildet sein, daß sie über der Drahtbondingelektrode 20 oder 21 liegt.
  • 4 zeigt eine Anordnung, bei der die lichtdurchlässige Elektrode über der gesamten oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt. Indem die lichtdurchlässige Elektrode 10 derart gebildet ist, daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 bedeckt, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, kontaktiert die lichtdurchlässige Elektrode 10, die früher nur die Seitenumfangsoberfläche der Drahtbondingelektrode 20 kontaktierte, nun das gesamte Äußere der Drahtbondingelektrode 20 mit Ausnahme der unteren Oberfläche, wodurch eine Hauptverbesserung bei der Anhaftung zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 10 und der Drahtbondingelektrode 20 erzeugt wird. Selbst wenn es eine geringe Anhaftung zwischen dem Material, das verwendet wird, um die lichtdurchlässige Elektrode 10 zu bilden, und dem Material gibt, das verwendet wird, um die Drahtbondingelektrode 20 zu bilden, kann infolgedessen ein Abschälen oder Ablösen der lichtdurchlässigen Elektrode 10 von der Drahtbondingelektrode 20 verhindert werden.
  • Selbst wenn während der Maskenausrichtung eine gewisse Abweichung des Musters auftritt, wird auch der Kontakt zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 10 und der Drahtbondingelektrode 20 nicht beeinträchtigt, weil die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektrode mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt.
  • Weil die lichtdurchlässige Elektrode 10 außerdem die Drahtbondingelektrode 20 nach unten in Richtung des Halbleiters 30 drückt, ist die Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode 20 und dem Halbleiter 30 vergrößert, was auch verhindert, daß sich die Drahtbondingelektrode 20 von dem Halbleiter 30 löst.
  • Nun wird die erfindungsgemäße Verwendung einer zweischichtigen Ausbildung für die lichtdurchlässige Elektrode 10 erläutert.
  • 5 zeigt eine lichtdurchlässige Elektrode 10 mit einem zweischichtigen Aufbau. In 5 besteht eine lichtdurchlässige Elektrode 11 aus einer ersten Schicht 11a aus lichtdurchlässigem Gold, die auf der Oberfläche des Halbleiters 30 gebildet ist, und einer zweiten Schicht 11b, die ein lichtdurchlässiges Nickeloxid enthält und auf der ersten Schicht 11a gebildet ist.
  • Die erste Schicht 11a, die den p-leitenden Halbleiter 30 kontaktiert, ist aus Au gebildet und liefert, wenn sie wärmebehandelt wird, einen guten ohmschen Kontakt.
  • Das Nickeloxid, das in der zweiten Schicht 11b enthalten ist, weist eine relativ gute Lichtdurchlässigkeit und eine überlegene Anhaftungseigenschaft an der ersten Schicht 11a auf.
  • Bekannte Oxide von Ni umfassen NiO, Ni2O3, NiO2 und Ni3O4. Jedes von diesen oder deren Mischung kann als die Zusammensetzung des Materials verwendet werden, das die zweite Schicht 11b bildet. Es ist jedoch be kannt, daß von diesen Oxidsorten NiO die Lichtdurchlässigkeit am wirksamsten zur Geltung bringt, und deshalb ist eine zweite Schicht vorteilhaft, die NiO als einen Hauptbestandteil umfaßt.
  • Bei herkömmlichen lichtdurchlässigen Elektroden, die aus einer sehr dünnen einzelnen Metallfilmschicht gebildet sind, bewirkt eine Wärmebehandlung, um einen ohmschen Kontakt mit dem Backing (Halbleiter) zu verwirklichen, ein "Kugelbildung" (ball up) genanntes Phänomen, welches das Metall aufgrund der Tatsache zu einer Kugel koaguliert, daß die Oberflächenspannung des Metalls größer als dessen Anhaftung an dem Backing ist. Dieses Kugelbildungsphänomen erzeugt vereinzelt Spalten und Risse in dem dünnen Metallfilm, was zu einem Verlust der elektrischen Verbindung und zu einem Verlust der Funktion als eine lichtdurchlässige Elektrode führt.
  • Es ist vorstellbar, daß als ein Mittel, um das Kugelbildungsphänomen zu verhindern, die Dicke der Metallelektrode vergrößert wird. Jedoch führt dies zu einer Verringerung der Transmission, woraus resultiert, daß die Elektrode ihre Transmissionseigenschaften verlieren wird.
  • Deshalb ist es eines der Ziele der vorliegenden Erfindung, eine lichtdurchlässige Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung bereitzustellen, die Transmissionseigenschaften und einen Aufbau aufweist, der in der Lage ist, das Kugelbildungsphänomen wirksam zu verhindern, und ein Verfahren zur Herstellung der lichtdurchlässigen Elektrode bereitzustellen.
  • Daher ist bei der Anordnung dieser Ausführungsform die lichtdurchlässige Elektrode 11 als eine Schichtanordnung gebildet, die aus der zweiten Schicht 11b besteht, die aus einem Nickeloxid gebildet ist, das auf die erste Schicht 11a aus Au beschichtet ist, die auf dem Halbleiter 30 gebildet ist. Dies macht es möglich, das Kugelbildungsphänomen zu verhindern, das auftritt, wenn ein herkömmlicher einschichtiger Aufbau verwendet wird. Dadurch ist es möglich, eine Verbesserung der ohmschen Eigenschaften zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 11 und dem Halbleiter 30 zu erreichen, und es kann auch eine wesentliche Vergrößerung der Zweiwegbondingfestigkeit erreicht werden.
  • Weil die zweite Schicht 11b aus Nickeloxid gebildet ist, kann außerdem eine gute Durchlässigkeit verliehen werden, um die Gesamtheit der lichtdurchlässigen Elektrode 11 mit einer überlegenen Durchlässigkeit zu versehen.
  • Die erste Schicht 11a ist vorzugsweise derart gebildet, daß sie eine Dicke von 1 nm bis 500 nm aufweist, um eine Lichtdurchlässigkeit zu erhalten. Es ist bevorzugt, die Schichtdicke derart einzustellen, daß eine Lichttransmission erlangt wird, die aus dem Absorptionskoeffizienten als ein Wert einer einem Metall eigenen physikalischen Eigenschaft von 10% bis 90% berechnet wird.
  • Die zweite Schicht 11b weist vorzugsweise eine Dicke von 1 nm bis 1000 nm auf, wodurch eine Lichtdurchlässigkeit verwirklicht ist, eine ausgezeichnete Kugelbildungsschutzwirkung erreicht ist und eine gute Lichtdurchlässigkeit erlangt ist. Es ist bevorzugt, sicherzustellen, daß die lichtdurchlässige Elektrode 11, die aus der ersten Schicht 11a und der zweiten Schicht 11b besteht, eine Transmission von mindestens 10%, und insbesondere bevorzugt mindestens 30% aufweist.
  • Die obige zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode 11 kann durch folgendes Verfahren hergestellt werden. Das Verfahren umfaßt die Verwendung gewöhnlicher Widerstandsheizablagerung, Elektronenstrahlheizablagerung, Sputtern oder ein anderes derartiges Verfahren, um die untere Schicht aus Gold und die obere Schicht aus Nickel zu bilden. In diesem Stadium weist der Dünnfilm, der jede der beiden Schichten umfaßt, eine dunkle Farbe mit einem metallischen Glanz auf.
  • Als nächstes wird eine Wärmebehandlung in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre verwendet, um die obere Nickelschicht zu oxidieren. Eine Sauerstoff enthaltende Atmosphäre, bedeutet eine Atmosphäre, die Sauerstoffgas (O2) oder Dampf (H2O) oder dergl. enthält. Durch diese Wärmebehandlung wird das Metall aus der zweiten Schicht oxidiert, wodurch es ein lichtdurchlässiges Metalloxid wird.
  • Mittels des obigen Verfahrens werden, von der Seite des Halbleiters 30 ausgehend, eine lichtdurchlässige erste Schicht 11a aus Au mit einem guten ohmschen Kontakt mit dem Halbleiter 30 und eine zweite Schicht 11b gebildet, die aus Nickeloxid mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit besteht, um dadurch die lichtdurchlässige Elektrode 11 zu bilden, die einen zweischichtigen Aufbau aufweist.
  • Bei dem Herstellungsverfahren führt die Wärmebehandlung dazu, dass Nickel, das verwendet wird, um das Metalloxid der zweiten Schicht 11b zu bilden, effektiv in die erste Schicht 11a eindiffundiert, was zu einem zweischichtigen Aufbau mit einer guten Anhaftfähigkeit führt.
  • Da Au und Ni leicht durch Wärmebehandlung legiert werden können, kann die Wärmebehandlung in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre gleichzeitig als die Wärmebehandlung dienen, die verwendet wird, um eine Oxidation der zweiten Schicht 11b zu einem Nickeloxid zu bewirken, und als die Wärmebehandlung, die durchgeführt wird, um Nickel aus der zweiten Schicht 11b in die erste Schicht 11a einzudiffundieren.
  • Bei dem obigen Herstellungsverfahren muß die Konzentration des Sauerstoffs in der Atmosphäre, in der die Wärmebehandlung durchgeführt wird, auf der Grundlage der Eigenschaften des Nickels, das oxidiert werden soll, bestimmt werden. Auf der Grundlage verschiedener Studien wurde herausgefunden, daß, welche Moleküle auch immer verwendet werden, um die Sauerstoffatome einzuführen, die lichtdurchlässige Elektrode 11 die Lichtdurchlässigkeit nicht beständig zeigen konnte, wenn die Sauerstoffkonzentration kleiner als 1 ppm war. Daher wurde nachgewiesen, daß es notwendig ist, daß die Wärmebehandlungsatmosphäre mindestens 1 ppm Sauerstoff enthält.
  • Insbesondere bevorzugt sollte der Sauerstoffgehalt der Wärmebehandlungsatmosphäre kleiner als 25% sein. Mehr als 25% Sauerstoff kann zu einer Beschädigung des Verbundhalbleiters auf GaN-Basis während des Wärmebehandlungsprozesses führen.
  • Die Temperatur und die Zeit der Wärmebehandlung müssen gemäß dem zu oxidierenden Nickel ausgewählt werden. Gemäß Studien von den Er findern konnte Nickel nicht vollständig und gleichmäßig oxidiert werden, wie lange auch immer die Wärmebehandlung andauerte, wenn die Wärmebehandlungstemperatur unter 300°C lag. Andererseits konnte Nickel bei einer Wärmebehandlungstemperatur von 450°C oder höher in weniger als einer Stunde gleichmäßig oxidiert werden. Da das Nickel bei höheren Wärmebehandlungstemperaturen beständig oxidiert werden kann, kann irgendeine Temperatur über 300°C verwendet werden. Jedoch sollte natürlich eine Temperatur verwendet werden, die keine Zersetzung des Halbleiters 30 bewirkt.
  • Ungeachtet wie hoch die Temperatur innerhalb des obigen Bereiches eingestellt ist, kann auch keine vollständige und gleichmäßige Oxidation erreicht werden, wenn die Wärmebehandlungszeit kürzer als 1 Minute ist. Dementsprechend muß die Wärmebehandlung für 1 Minute oder länger durchgeführt werden.
  • Die Dünnfilme können in einem Ofen unter normalen atmosphärischen Druckbedingungen oder bei einem niedrigeren Druck wärmebehandelt werden. Jedoch ist ein Druck von mindestens 133 Pa wünschenswert. Wenn der Druck kleiner als 133 Pa ist, ist es schwierig, während der Wärmebehandlung eine hohe Sauerstoffkonzentration in dem Ofen aufrechtzuerhalten, was es unmöglich macht, beständig Lichtdurchlässigkeit zu erreichen.
  • Das "Lift-Off-Verfahren" kann als das Musterungsverfahren verwendet werden, das benutzt wird, um die Form der lichtdurchlässigen Elektrode 11 zu bilden, oder es kann ein Verfahren verwendet werden, das umfaßt, daß ein dünner Metallfilm über der gesamten Oberfläche gebildet wird, daß ein Resist verwendet wird, um ein Negativ des Musters auf dem dünnen Metallfilm zu bilden, und daß dann ein Ätzmittel verwendet wird, um die freigelegten Abschnitte des dünnen Metallfilms wegzuätzen.
  • Das Bilden einer Schicht aus Ni auf der Halbleiteroberfläche gefolgt von einer Schicht aus Au auf der Ni-Schicht, und anschließend das Durchführen einer Wärmebehandlung, um eine Inversion der Elementverteilung in der Tiefe zu bewirken, ist ein Beispiel eines bekannten herkömmlichen Verfahrens, das verwendet wird, um einen zweischichtigen Aufbau zu bilden. Dieser zweischichtige Aufbau hilft, den ohmschen Kontakt mit der Halbleiteroberfläche zu steigern, den Widerstand zu verringern und die Bondingfestigkeit zu vergrößern.
  • Jedoch muß die Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur durchgeführt werden, um eine Wanderung des Au nach oben zur Oberfläche der Elektrodenschicht und eine Diffusion über einen weiten Bereich zu bewirken, und um eine Inversion der Elementverteilung zu bewirken. Als eine Folge ist es schwierig, die Diffusionsreaktion beständig zu steuern und eine beständige Qualität für die ohmschen Eigenschaften und Lichtdurchlässigkeit zu erreichen, die für die lichtdurchlässige Elektrode erforderlich sind. Im Gegensatz dazu können die beiden obigen Herstellungsverfahren dieser Erfindung mit nur einem geringen Grad an Diffusion durchgeführt werden, was es möglich macht, die Diffusionsreaktion bei noch niedrigeren Temperaturen zu steuern, und können so verwendet werden, um lichtdurchlässige Elektroden mit einer beständigen Qualität über einen noch weiteren Bereich von Wärmebehandlungstemperaturen zu erreichen.
  • Als ein Beispiel wurde das Herstellungsverfahren verwendet, um eine lichtdurchlässige Elektrode 11 unter Verwendung von Au für die erste Schicht 11a und Ni für die zweite Schicht 11b herzustellen, und die lichtdurchlässige Elektrode 11 wurde mit einer Elektrode verglichen, die durch das obige herkömmliche Verfahren hergestellt worden war. Die Ergebnisse zeigten, daß bei beiden Elektroden die Transmission direkt nach der Ablagerung 10% betrug und nach der Wärmebehandlung bei 550°C auf 50% anstieg. Wenn jedoch die Wärmebehandlungstemperatur auf 450°C verringert wurde, stieg die Transmission in dem Fall der herkömmlichen Elektrode nach der Wärmebehandlung auf 30% an, während in dem Fall der Elektrode, die durch das erste Verfahren hergestellt wurde, die Transmission nach der Wärmebehandlung auf 50% anstieg.
  • Somit macht es die Verwendung des geschilderten Herstellungsverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, lichtdurchlässige Elektroden mit guter Qualität 11 über einen weiteren Bereich von Wärmebehandlungstemperaturen herzustellen.
  • Nun wird die Anordnung erläutert, welche die lichtdurchlässige Elektrode 11 umfaßt, die derart gebildet ist, daß sie über der Drahtbondingelektrode 20 (21) liegt.
  • 6 zeigt eine zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode 11, bei der die lichtdurchlässige Elektrode über der gesamten oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 liegt. Das Bilden der lichtdurchlässigen Elektrode 11, so daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 bedeckt, macht es möglich, die Anhaftung zwischen der ersten Schicht 11a und der Drahtbondingelektrode 20 zu verbessern. Dies macht es möglich, zu verhindern, daß die lichtdurchlässige Elektrode 11 sich von der Drahtbondingelektrode 20 ablöst oder abschält, selbst wenn es nur eine geringe Anhaftungsfähigkeit zwischen dem Material der ersten Schicht 11a und dem Material der Drahtbondingelektrode 20 gibt.
  • Wie bei der in 4 gezeigten Anordnung wird irgendeine Musterabweichung, die während der Maskenausrichtungsprozedur auftreten könnte, den Kontakt zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 11 und. der Drahtbondingelektrode 20 nicht beeinträchtigen, weil die lichtdurchlässige Elektrode 11 die gesamte Drahtbondingelektrode 20 mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt.
  • Weil zusätzlich die Drahtbondingelektrode 20 von der lichtdurchlässigen Elektrode 11 nach unten in Richtung des Halbleiters 30 gedrückt wird, ist die Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode 20 und dem Halbleiter 30 vergrößert, was auch hilft, zu verhindern, daß sich die Drahtbondingelektrode 20 von dem Halbleiter 30 abschält.
  • Das Bedecken der Drahtbondingelektrode 20 mit der zweischichtigen lichtdurchlässigen Elektrode 11 ermöglicht, daß die im Folgenden erklärten Effekte zutage treten. Von der ersten Schicht 11a und der zweiten Schicht 11b, welche die lichtdurchlässige Elektrode 11 bilden, ist die zweite Schicht 11b ein Nickeloxid mit einer niedrigen Leitfähigkeit. Bei der in 5 gezeigten Anordnung, bei der die lichtdurchlässige Elektrode 11 um die äußere Umfangsoberfläche der Drahtbondingelektrode 20 herum und mit dieser in Kontakt gebildet ist, fließt der Strom, der in die lichtdurchlässige Elektrode 11 von um die Drahtbondingelektrode 20 herum eintritt, nur durch den Dickenabschnitt der ersten Schicht 11a Weil im Gegensatz dazu die lichtdurchlässige Elektrode 11 in 6 die gesamte Drahtbondingelektrode 20 mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt, kann die Fläche des elektrischen Kontakts mit der ersten Schicht 11a stark ausgedehnt werden. Dies verbessert die Leitfähigkeit des Stromes von der Drahtbondingelektrode 20 in die lichtdurchlässige Elektrode 11 mit einer entsprechenden Verringerung des Widerstandes stark, wodurch es ermöglicht wird, daß verschwenderischer Energieverbrauch verringert wird.
  • Das Nickeloxid, das die zweite Schicht 11b umfaßt, weist schlechte Bondingeigenschaften auf, die es schwierig machen, an die Schicht zu Bonden. In diesem Fall kann eine Anordnung, wie diejenige, die in 7 gezeigt ist, verwendet werden, bei der ein Abschnitt der zweiten Schicht 11b, der dem mittleren Abschnitt der Drahtbondingelektrode 20 entspricht, entfernt ist, wobei nur der Teil der zweiten Schicht 11b um den Umfang der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 zurückbleibt, wodurch die erste Schicht 11a im mittleren Abschnitt freigelegt ist.
  • Da die erste Schicht 11a mit Au aus einem Material mit guten Bondingeigenschaften gebildet ist, kann dieser Abschnitt der ersten Schicht 11a als ein integraler Teil der Drahtbondingelektrode 20 betrachtet werden, wodurch es gestattet ist, daß die freigelegte obere Oberfläche der ersten Schicht 11a zum Bonden verwendet wird. Wenn die Elektrodenhöhe nicht ausreicht, können Al oder Au, die gute Bondingeigenschaften aufweisen, als eine Schichtanordnung auf der ersten Schicht 11a verwendet werden, und der beschichtete Abschnitt 20c kann als ein integraler Teil der Drahtbondingelektrode 20 betrachtet werden, und die obere Oberfläche des beschichteten Abschnittes 20c kann zum Bonden verwendet werden.
  • Die erste Schicht 11a kann auch gleichzeitig mit der zweiten Schicht 11b entfernt werden, wobei nur der Teil der lichtdurchlässigen Elektrode 11 zurückbleibt, der über dem Umfang der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 liegt, wie es in 8 gezeigt ist, wobei die obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 teilweise freigelegt ist. Der freigelegte Abschnitt der Drahtbondingelektrode 20 kann zum Bonden verwendet werden, oder der freigelegte Abschnitt kann mit einem Material, wie Au oder Al, das gute Bondingeigenschaften aufweist, beschichtet werden, und der beschichtete Abschnitt 20c kann dann als ein integraler Teil der Drahtbondingelektrode 20 betrachtet werden, und die obere Oberfläche des beschichteten Abschnitts 20c kann zum Bonden verwendet werden.
  • Die Verwendung dieser Anordnung macht es möglich, gute Bondingeigenschaften sicherzustellen, obwohl die zweite Schicht 11b aus einem Material mit schlechten Bondingeigenschaften gebildet ist.
  • Selbst wenn nur die zweite Schicht 11b entfernt ist, bleibt die erste Schicht 11a dennoch in Kontakt um die obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 herum, so daß, wenn die lichtdurchlässige Elektrode 11 über der Drahtbondingelektrode 20 liegt, außerdem das Verhindern eines Lösens, die Verringerung der Auswirkung einer Musterfehlausrichtung und andere derartige Effekte bewahrt werden können. Selbst wenn sowohl die zweite Schicht 11b als auch die erste Schicht 11a entfernt sind, bleibt dennoch die lichtdurchlässige Elektrode 11 in Kontakt um den Umfang der Drahtbondingelektrode 20 herum, so daß, wenn die lichtdurchlässige Elektrode 11 auf der Drahtbondingelektrode 20 liegt, auch das Verhindern eines Lösens, die Verringerung der Auswirkung einer Musterfehlausrichtung und andere derartige Effekte bewahrt werden können.
  • Nun werden Beispiele beschrieben, welche die Elektrode für lichtemittierende Halbleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung betreffen. Jedoch ist es zu verstehen, daß die Erfindung nicht auf die Beispiele beschränkt ist.
  • Beispiel 1
  • 9 ist eine Draufsicht, welche die Anordnung der Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung zeigt, die ein erstes Beispiel der vorliegenden Erfindung ist, und 10 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 12-12 von 9. In der Zeichnung ist eine Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung (nachstehend auch einfach "Vorrichtungselektrode" genannt) auf einem Schichtkörper 3A angeordnet. Die Vorrichtungselektrode und der Schichtkörper 3A bilden eine lichtemittierende Vorrichtung. Die Vorrichtungselektrode umfaßt eine p-leitende Elektrode 101 und eine n-leitende Elektrode 106.
  • Der Schichtkörper 3A umfaßt ein Saphirsubstrat, auf das eine AlN-Pufferschicht, eine n-leitende GaN-Schicht, eine InGaN-Schicht, eine p-leitende AlGaN-Schicht und eine p-leitende GaN-Schicht 301 in dieser Reihenfolge aufgebracht sind. Die p-leitende Elektrode 101 wurde durch das folgende Verfahren auf dem Schichtkörper 3A gebildet.
  • Zuerst wurde eine bekannte Photolithographietechnologie verwendet, um eine AuBe-Schicht 211a einer Drahtbondingelektrode 211 auf der p-leitenden GaN-Schicht 301 zu bilden.
  • Um die Drahtbondingelektrode 211 (AuBe-Schicht 211a) zu bilden, wurde zuerst der Schichtkörper 3A in eine Vakuumablagerungsvorrichtung (nicht gezeigt) gesetzt, in der AuBe, das zu Beginn 1 Gew.-% Be enthielt, zu einer Dicke von 500 nm über der gesamten Oberfläche der p-leitenden GaN-Schicht 301 bei einem Druck von 0,4 × 10–3 Pa abgelagert wurde, um dadurch einen Dünnfilm aus AuBe zu bilden. Der Schichtkörper 3A, auf den der AuBe-Dünnfilm abgelagert worden war, wurde dann aus der Vakuumablagerungsvorrichtung entfernt, und es wurde eine normale Photolithographietechnik verwendet, um ein positives Muster auf Resistbasis von einer Drahtbondingelektrode zu bilden. Dann wurde der Schichtkörper 3A in ein Au-Ätzmittel eingetaucht, um die freigelegten Abschnitte des AuBe-Dünnfilms zu entfernen, wodurch die AuBe-Schicht 211a gebildet wurde.
  • Gemäß dem folgenden Verfahren wurde eine einen zweischichtigen Aufbau aufweisende lichtdurchlässige Elektrode 111 gebildet, indem eine erste Schicht 111a aus Au auf der p-leitenden GaN-Schicht 301 gebildet wurde und eine zweite Schicht 111b aus NiO auf der ersten Schicht 111a gebildet wurde.
  • Dann wurde Photolithographie verwendet, um ein negatives Muster auf Resistbasis der lichtdurchlässigen Elektrode 111 auf dem Schichtkörper 3A zu bilden, auf dem die Drahtbondingelektrode 211 fertiggestellt worden war. Als nächstes wurde der Schichtkörper 3A in die Vakuumablage rungsvorrichtung gesetzt, in der zuerst Au mit einer Dicke von 20 nm auf der p-leitenden GaN-Schicht 301 unter einem Druck von 0,4 × 10–3 Pa gebildet wurde und dem eine Ablagerungsbildung von 10 nm aus Ni in der gleichen Vorrichtung folgte. Der Schichtkörper 3A, auf den das Au und Ni abgelagert worden waren, wurde dann aus der Vakuumablagerungsvorrichtung entfernt und durch ein gewöhnliches Lift-Off-Verfahren behandelt, um einen zweischichtigen Dünnfilm aus Au und Ni in einer gewünschten Form zu bilden.
  • Der Schichtkörper 3A wurde dann in einem Wärmebehandlungsofen bei einer Temperatur von 550°C für 10 Minuten in einer Atmosphäre aus strömendem Argon, die 1% Sauerstoffgas enthielt, wärmebehandelt. Als der Schichtkörper 3A aus dem Ofen entfernt wurde, waren die beiden Dünnfilme 111a und 111b aus Au und Ni auf dem Schichtkörper 3A von einem dunklen bläulichen Grau und zeigten Lichtdurchlässigkeit. Dies war die Art und Weise, wie die zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode 111 gebildet wurde. Diese Wärmebehandlung diente gleichzeitig als eine Wärmebehandlung, um einen ohmschen Kontakt zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 111 und der p-leitenden GaN-Schicht 301 zu erhalten, und als eine Wärmebehandlung, um die Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode 211 (AuBe-Schicht 211a) und der p-leitenden GaN-Schicht 301 zu verbessern.
  • Die derart durch das obige Verfahren hergestellte lichtdurchlässige Elektrode 111 zeigte eine Transmission von 45% im Fall von Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm. Diese Transmission wurde an einer Probe gemessen, deren Aufbau mit der hergestellten lichtdurchlässigen Elektrode 111 identisch war, die jedoch zu einer Größe ausgebildet war, die für eine Messung geeignet war.
  • Es wurde Auger-Elektronenspektroskopie (AES) verwendet, um Bestandteile in Richtung der Tiefe der lichtdurchlässigen Elektrode 111 zu analysieren. Dies zeigte, daß es keine große Differenz in der Dicke der lichtdurchlässigen Elektrode 111 zwischen vor und nach der Wärmebehandlung gab, jedoch zeigte die AES, daß von der zweiten Schicht 111b eine große Menge Sauerstoff aufgenommen wurde, was die Oxidation des Ni veranlaßte. 11 ist ein Profil in Richtung der Tiefe der jeweiligen Elemente der Elektrode, wie es durch die AES gemessen wurde.
  • Das Profil der Elektrodenzusammensetzung in Richtung der Tiefe, das in 11 gezeigt ist, zeigt, daß die zweite Schicht 111b aus einem Oxid von Ni besteht, das Ni und Sauerstoff enthält, daß die erste Schicht 111a aus Au mit einem geringen Ni-Gehalt besteht, und daß es einen Gradientenbereich der Zusammensetzung R1 in dem Bereich in der Nähe der Grenzfläche zwischen der ersten Schicht 111a und einer zweiten Schicht 111b gibt, bei dem die Sauerstoffkonzentration allmählich abnimmt, wenn man in Richtung des Substrats geht. Die so hergestellte Elektrode entspricht demnach nicht mehr einer erfindungsgemäßen Elektrode, da sie keine Schicht enthält, die aus Au besteht.
  • Die zweite Schicht 111b wurde unter Verwendung von Dünnfilmröntgenbeugung (XRD) bewertet, und es wurde herausgefunden, daß sie das in 12 gezeigte Spektrum aufweist. Von den Spitzenpositionen ist es bekannt, daß die Spitzen P1, P2, P3 und P4 jeweils der Beugung der (111)-, (200)-, (220)- und (311)-Flächen des NiO entsprechen, was zeigt, daß die zweite Schicht 111b aus zufällig orientierten Kristallen aus NiO besteht. In dem Spektrum wurde auch eine schwache Beugungsspitze P6 von der (111)-Fläche des Ni detektiert. Es wurden auch Beugungsspitzen P5 und P7 von den Au-(111)- und (220)-Flächen gefunden, welche die erste Schicht 111a bilden. Dies ist so zu betrachten, als daß es anzeigt, daß es eine Anhäufung von NiO-Kristallkörnern gibt, in die eine kleine Menge Ni-Kristallkörner gemischt ist. Dadurch konnte bestätigt werden, daß die zweite Schicht 111b aus NiO und einer kleinen Menge Ni besteht, was ebenfalls nicht einer erfindungsgemäßen Elektrode entspricht.
  • Als nächstes wurde eine bekannte Photolithographietechnologie verwendet, um einen Musterresist zu bilden und somit einen Abschnitt der Drahtbondingelektrode 211 (AuBe-Schicht 211a) zu belichten. Der Schichtkörper 3A wurde dann in konzentrierte Chlorwasserstoffsäure getaucht, um den freigelegten Abschnitt der NiO-Schicht zu entfernen. Auf diese Weise wurde das NiO der zweiten Schicht 111b in einem Bereich der AuBe-Schicht 211a entfernt, wodurch die Au-Schicht freigelegt wurde, welche die erste Schicht 111a bildete.
  • Der Schichtkörper 3A wurde dann in eine Vakuumablagerungsvorrichtung gesetzt, und es wurde Vakuumablagerung auf die gleiche Art und Weise wie bei der Ablagerung der AuBe-Schicht 211a verwendet, um eine Au-Schicht mit einer Dicke von 500 nm zu bilden. Dieser Dampfphasenabscheidungsprozess erzeugte eine Verschmelzung mit der ersten Schicht 111a, die die Unterlage bildete, wobei das Au, das zu diesem Zeitpunkt mittels Dampf abgelagert wurde, sich mit dem Au der ersten Schicht 111a verband. Der Schichtkörper 3A wurde aus der Vorrichtung entfernt und durch eine Lift-Off-Prozedur behandelt, wodurch die Drahtbondingelekt rode 211 fertiggestellt wurde, die einen Aufbau aufwies, der, von der Seite des Schichtkörpers 3A ausgehend, aus der AuBe-Schicht 211a und der Au-Schicht 211b bestand.
  • Dadurch wurde die p-leitende Elektrode 101 gebildet, welche die lichtdurchlässige Elektrode 111 und die Drahtbondingelektrode 211 umfaßt. Das Au, das für die erste Schicht 111a verwendet wurde, ist ein Metall, das einen guten ohmschen Kontakt mit der p-leitenden GaN-Schicht 301 liefert. Die Anwesenheit des NiO, das verwendet wurde, um die zweite Schicht 111b zu bilden, konnte verhindern, daß das Kugelbildungsphänomen auftrat. Die AuBe-Schicht 211a ist eine Legierung, die einen Kontakt mit hohem Widerstand mit der p-leitenden GaN-Schicht 301 bildet.
  • Dann wurde Trockenätzen verwendet, um die n-leitende GaN-Schicht des Schichtkörpers 3A teilweise freizulegen und somit eine n-leitende Elektrode 106 zu bilden, und dann wurde die n-leitende Elektrode 106 aus Al auf der freigelegten Fläche gebildet und wärmebehandelt, um einen ohmschen Kontakt der n-leitenden Elektrode 106 zu bewirken.
  • Der Wafer, der mit Vorrichtungselektroden versehen war, die jeweils eine p-leitende Elektrode 101 und eine n-leitende Elektrode 106 aufwiesen, wurde dann zu quadratischen Chips mit einer Seitenlänge von 400 μm geschnitten, die dann an einem Leiterrahmen angebracht und mit den Leitungen verbunden wurden, um dadurch lichtemittierende Dioden zu bilden. Die lichtemittierende Diode zeigte eine Emissionsausgangsleistung von 80 μW bei 20 mA und eine Durchlaßspannung von 2,8 V. Es gab kein Abschälen der Drahtbondingelektrode 211 während des Bondingprozesses. Es wurden 16 000 Chips aus dem Wafer erhalten, der im Durchmes ser 50,8 mm maß. Chips mit einer Emissionsintensität von weniger als 76 μW wurden entfernt, was zu einer Ausbeute von 98% führte.
  • Vergleichsbeispiel 1
  • Die Vorrichtungselektroden des ersten Vergleichsbeispiels waren auf einem Schichtkörper vorgesehen, der den gleichen Aufbau wie derjenige des ersten Beispiels aufwies. Zuerst wurde eine Vakuumablagerungsvorrichtung verwendet, um eine lichtdurchlässige Elektrode zu bilden, die aus einer einzigen Schicht aus Au zusammengesetzt war, deren Dicke 25 nm betrug. Der Schichtkörper wurde einer Wärmebehandlung unterzogen, die aus einem Erwärmen auf 550°C für 10 Minuten in einer Argonatmosphäre bestand, um einen ohmschen Kontakt mit einer p-leitenden GaN-Schicht zu bewirken. Im Anschluß an die Wärmebehandlung zeigte es sich, daß sich die Lichtdurchlässigkeit der Oberfläche der lichtdurchlässigen Elektrode vergrößert hatte, wobei jedoch der metallische Glanz verschwunden war. Die lichtdurchlässige Elektrode wurde mit einer Drahtbondingelektrode beschichtet. Bei lichtemittierenden Dioden, die aus diesem Halbleitersubstrat hergestellt wurden, wurde die Lichtemission nur direkt unter der Drahtbondingelektrode erzeugt, und die Lichtemission war an der Oberfläche der lichtdurchlässigen Elektrode nicht sichtbar. Eine Beobachtung durch ein optisches Mikroskop zeigte, daß der Au-Dünnfilm, der die lichtdurchlässige Elektrode bildete, kugelförmige Agglomerationen aufwies und es ihm an Kontinuität mangelte.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Die Vorrichtungselektroden des zweiten Vergleichsbeispiels waren auf einem Schichtkörper vorgesehen, der den gleichen Aufbau wie derjenige des ersten Beispiels aufwies, und es wurden die gleichen Vorgänge verwendet, um auf dem Schichtkörper eine Schicht aus Au und auf der Au-Schicht eine NiO-Schicht und dadurch eine lichtdurchlässige Elektrode mit einem zweischichtigen Aufbau zu bilden. Im Gegensatz zum ersten Vergleichsbeispiel wurde in der lichtdurchlässigen Elektrode ein Fensterabschnitt an einer Position gebildet, an der die Drahtbondingelektrode angeordnet werden sollte, wobei das Halbleitersubstrat an diesem Abschnitt freigelegt wurde. Dann wurde eine Lift-Off-Technik verwendet, um auf dem Fensterabschnitt eine mehrschichtige Drahtbondingelektrode zu bilden, die aus einer AuBe-Schicht auf der Seite des Halbleitersubstrats und einer Au-Schicht auf der AuBe-Schicht bestand. Es wurde Trockenätzen verwendet, um die n-leitende Schicht an der Stelle der Ausbildung der n-leitenden Elektrode freizulegen. Dann wurde eine n-leitende Al-Elektrode an dem freigelegten Abschnitt gebildet. Es wurde eine Wärmebehandlung durchgeführt, um einen ohmschen Kontakt für die n-leitende Elektrode zu bilden.
  • Der derart mit p-leitenden und n-leitenden Elektroden ausgebildete Wafer wurde dann zu quadratischen Chips mit einer Kantenlänge von 400 μm geschnitten, die an einem Leiterrahmen angebracht und mit den Leitungen verbunden wurden, um lichtemittierende Dioden zu bilden. Diese lichtemittierenden Dioden zeigten eine Beleuchtungsausgangsleistung von 50 μW bei 20 mA, die geringer als irgendeine der lichtemittierenden Dioden der Beispiele 1 bis 5 war. Mit 15,0 V war die Durchlaßspannung sehr hoch. Dies wurde durch die Metalloxidschicht bewirkt, welche die oberste Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode bildet und als ein Hindernis zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode und der Drahtbondingelektrode wirkt.
  • Während die erfinderischen Beispiele unter Bezugnahme auf lichtemittierende Dioden beschrieben wurden, kann die Vorrichtungselektrode der Erfindung auch auf Laserdioden angewandt werden.
  • Die bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung liefert, wie sie im vorangehenden beschrieben wurde, die folgenden Effekte.
  • Der Bereich der Drahtbondingelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, weist einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halbleiter auf, als ein Bereich der lichtdurchlässigen Elektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht. Dies macht es möglich, zu unterbinden, daß Strom unter der Drahtbondingelektrode fließt, so daß der gesamte Strom von um die Drahtbondingelektrode herum in die lichtdurchlässige Elektrode injiziert wird, was zur Lichtemissionswirkung beiträgt. Das heißt, es findet keine Lichtemission unter der Drahtbondingelektrode statt, und es kann im wesentlichen die gesamte erzeugte Lichtemission von der lichtdurchlässigen Elektrode nach oben emittiert werden. Dadurch wird Strom effektiv ausgenutzt und der Lichtemissionswirkungsgrad ist verbessert.
  • Diese Elektrodenausgestaltung, die eine Drahtbondingelektrode und eine lichtdurchlässige Elektrode aufweist, kann leicht gebildet werden, indem Dünnfilme unter Verwendung eines Verfahrens, wie Vakuumdampfab scheidung, aufgewachsen werden. Der Prozeß ist sehr einfach, wobei er nur die Dampfabscheidung des Metallmaterials umfaßt, so daß eine Bildung der Filme schnell bewirkt werden kann. Das heißt, daß ein Stromfluß unter der Drahtbondingelektrode mittels eines einfachen Aufbaus, der leicht gebildet werden kann, sicher blockiert werden kann, ohne komplexe Prozesse vornehmen zu müssen.
  • Die Erfindung umfaßt auch eine Drahtbondingelektrode mit einem mehrschichtigen Aufbau. Dies bedeutet, daß, wenn der Bereich der Drahtbondingelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, aus einem Material mit hohem Kontaktwiderstand gebildet wird, das keine guten Bondingeigenschaften aufweist, die Oberfläche der Drahtbondingelektrode mit einem Metall mit guten Bondingeigenschaften versehen werden kann, wodurch eine Drahtbondingelektrode mit einem hohen Kontaktwiderstand zu dem Halbleiter und guten Bondingeigenschaften verwirklicht wird.
  • Die Vorrichtungselektrode der Erfindung stellt eine Anordnung bereit, bei der die lichtdurchlässige Elektrode aus einer zweiten Schicht aus Nickeloxid besteht, die auf der ersten Schicht aus Au auf der Halbleiterseite gebildet ist. Dies macht es möglich, die Kugelbildung zu verhindern, die bei der herkömmlichen Monoschichtanordnung auftritt, und verbessert dadurch die Eigenschaften des ohmschen Kontakts zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode und der Halbleiteroberfläche und verstärkt die Verbindung dazwischen. Weil die zweite Schicht aus einem Nickeloxid gebildet ist, kann eine gute Lichtdurchlässigkeit verliehen werden, was zu einer lichtdurchlässigen Elektrode mit einer guten Lichtdurchlässigkeit führt.
  • Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei welcher der Sauerstoffanteil allmählich von der zweiten Schicht in Richtung der ersten Schicht in dem Bereich in der Nähe der Grenzfläche zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht abnimmt, so daß die Zusammensetzung eine kontinuierliche Änderung von einer Zusammensetzung, die ein Metalloxid enthält, zu einer Zusammensetzung erfährt, die ein Metall umfaßt. Dies führt zu einer stärkeren Anhaftung zwischen der ersten und der zweiten Schicht.
  • Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei der die lichtdurchlässige Elektrode derart gebildet ist, daß sie über einer oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt. Da die lichtdurchlässige Elektrode das gesamte Äußere der Drahtbondingelektrode mit Ausnahme der unteren Oberfläche bedeckt, erzeugt dies eine Verbesserung bei der Anhaftung zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode und der Drahtbondingelektrode. Selbst wenn es eine geringe Anhaftung zwischen dem Material, das verwendet wird, um die lichtdurchlässige Elektrode zu bilden, und dem Material gibt, das verwendet wird, um die Drahtbondingelektrode zu bilden, kann infolgedessen ein Abschälen und Ablösen der lichtdurchlässigen Elektrode von der Drahtbondingelektrode verhindert werden.
  • Selbst wenn eine gewisse Abweichung des Musters während der Maskenausrichtung auftritt, ist auch der Kontakt zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode und der Drahtbondingelektrode nicht beeinträchtigt, weil die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektrode mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt.
  • Weil außerdem die lichtdurchlässige Elektrode die Drahtbondingelektrode nach unten in Richtung des Halbleiters drückt, ist die Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode und dem Halbleiter vergrößert, was auch verhindert, daß sich die Drahtbondingelektrode von dem Halbleiter löst. Da die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektrode mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt, ist auch die Fläche des elektrischen Kontakts mit der ersten Schicht stark ausgedehnt. Dies verbessert die Leitfähigkeit des Stromes von der Drahtbondingelektrode in die lichtdurchlässige Elektrode bei einer entsprechenden Verringerung des Widerstandes stark, was es ermöglicht, daß verschwenderischer Energieverbrauch verringert wird.
  • Da die zweite Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode aus einem Metalloxid mit einer geringen Leitfähigkeit gebildet ist, fließt der Strom, der in die lichtdurchlässige Elektrode um die Drahtbondingelektrode herum eintritt, bei der herkömmlichen Anordnung nur durch den Dickenabschnitt der ersten Schicht. Weil im Gegensatz dazu die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektrode bedeckt, ist ein ausreichender Kontakt mit der Drahtbondingelektrode sichergestellt.
  • Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei der die lichtdurchlässige Elektrode derart gebildet ist, daß sie über einem Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt. Dadurch kann die lichtdurchlässige Elektrode direkt mit einem freigelegten zentralen Abschnitt der Drahtbondingelektrode kontaktiert werden, oder der freigelegte Abschnitt kann mit einem Metall mit guten Bondingeigenschaften beschichtet werden. Dadurch können gute Bondingeigenschaften sichergestellt werden, obwohl die zweite Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode aus einem Material mit schlechten Bondingeigenschaften gebildet ist. Diese Anordnung macht es auch möglich, die Effekte des Verhinderns eines Abschälens der lichtdurchlässigen Elektrode der Verringerung der Auswirkung einer Musterfehlausrichtung und einer Verbesserung der Festigkeit der Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode und dem Halbleiter zu bewahren.
  • Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei der die lichtdurchlässige Elektrode derart ausgebildet ist, daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode bedeckt. Bei dieser Anordnung können auch die Verhinderung eines Lösens, die Verringerung der Auswirkung einer Musterfehlausrichtung, die Verbesserung der Festigkeit der Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode und dem Halbleiter und andere derartige Effekte bewahrt werden.
  • Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei welcher der Abschnitt der zweiten Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode, der über der Drahtbondingelektrode liegt, entfernt ist, so daß die erste Schicht freigelegt ist. Dies ermöglicht, daß die Bondingeigenschaften verbessert werden, indem der Abschnitt mit einem Material mit guten Bondingeigenschaften beschichtet wird. Dadurch können gute Bondingeigenschaften sichergestellt werden, obwohl die zweite Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode aus einem Material mit schlechten Bondingeigenschaften gebildet ist.
  • Die Erfindung stellt auch ein Verfahren zur Herstellung der Vorrichtungselektrode bereit, das umfaßt, daß Metalle verwendet werden, um die beiden Schichten der lichtdurchlässigen Elektrode zu bilden, und daß eine Wärmebehandlung in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre umfaßt. Dies macht es leicht, das Nickel der zweiten Schicht, welche die Oberflächenschicht ist, zu oxidieren, um dadurch eine Lichtdurchlässigkeit zu verleihen. Das Vorsehen der Lichtdurchlässigkeit und des ohmschen Kontaktes zwischen der ersten Schicht und dem Halbleiter kann durch eine einzige Wärmebehandlung erreicht werden.

Claims (8)

  1. Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist, umfassend: eine lichtdurchlässige Elektrode (11), die aus einer ersten Schicht (11a), die aus Au besteht und derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters (30) gelangt, und einer zweiten Schicht (11b) besteht, die auf der ersten Schicht gebildet ist und aus einem Oxid von Ni besteht, und eine Drahtbondingelektrode (20), die derart gebildet ist, daß sie in elektrischem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode (11) und in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters (30) steht.
  2. Elektrode nach Anspruch 1, wobei die lichtdurchlässige Elektrode (11) derart gebildet ist, daß sie an einem Abschnitt, an dem die Drahtbondingelektrode (20) angeordnet ist, über einer oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode (20) liegt.
  3. Elektrode nach Anspruch 2, wobei die lichtdurchlässige Elektrode (11) derart gebildet ist, daß sie über einem Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode (20) liegt.
  4. Elektrode nach Anspruch 2, wobei die lichtdurchlässige Elektrode (11) derart gebildet ist, daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode (20) bedeckt.
  5. Elektrode nach Anspruch 4, wobei die erste Schicht (11a) der lichtdurchlässigen Elektrode (11) an dem Abschnitt der zweiten Schicht freigelegt ist, der über der Drahtbondingelektrode (20) liegt.
  6. Elektrode nach Anspruch 5, wobei mindestens ein Teil des freigelegten Abschnitts der ersten Schicht (11a) mit Al oder Au beschichtet ist.
  7. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 1 für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet wird, umfassend: einen ersten Schritt, daß eine Drahtbondingelektrode (20) an einem Abschnitt der Oberfläche des Halbleiters (30) gebildet wird, einen zweiten Schritt, daß eine erste Schicht (11a) auf der Oberfläche des Halbleiters (30) gebildet wird, wobei die erste Schicht (11a) aus Au besteht und derart gebildet wird, daß sie an einem Abschnitt, an dem die Drahtbondingelektrode (20) angeordnet ist, über einer oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode (20) liegt, einen dritten Schritt, daß auf der ersten Schicht (11a) eine zweite Schicht (11b) gebildet wird, die aus Ni besteht, und einen vierten Schritt, daß eine lichtdurchlässige Elektrode (11) gebildet wird, indem die erste und die zweite Schicht (11a, 11b) in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre wärmebehandelt werden.
  8. Verfahren zur Herstellung einer Elektrode nach Anspruch 7, wobei die Sauerstoff enthaltende Atmosphäre eine Sauerstoffkonzentration von nicht weniger als 1 ppm aufweist.
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