JP2000188421A - Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 - Google Patents
Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子Info
- Publication number
- JP2000188421A JP2000188421A JP36298998A JP36298998A JP2000188421A JP 2000188421 A JP2000188421 A JP 2000188421A JP 36298998 A JP36298998 A JP 36298998A JP 36298998 A JP36298998 A JP 36298998A JP 2000188421 A JP2000188421 A JP 2000188421A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- positive electrode
- film positive
- film
- translucent thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 保護膜の剥離や透光性薄膜正電極の腐食等を
防止する。 【解決手段】 コンタクト層１０７の上には金属蒸着に
よる透光性薄膜正電極１１０が、ｎ+ 層１０３上には負
電極１４０が形成されている。透光性薄膜正電極１１０
は、コンタクト層１０７に接合する膜厚約15Åのコバル
ト(Co)より成る薄膜正電極第１層１１１と、Coに接合す
る膜厚約60Åの金(Au)より成る薄膜正電極第２層１１２
とで構成されている。透光性薄膜正電極１１０の周近傍
には、微小接続孔１６０が配列されている。この微小接
続孔１６０を設けることにより、保護膜層１３０と III
族窒化物系のコンタクト層１０７とを直接接続できる。
この両層は、同じセラミックス同士なので非常に密着性
が良く、この保護膜層１３０とコンタクト層１０７と
は、微小接続孔１６０を通して強固に接続されるので、
保護膜層１３０の剥離が発生しにくくなり、電極の腐食
等が防止される。
防止する。 【解決手段】 コンタクト層１０７の上には金属蒸着に
よる透光性薄膜正電極１１０が、ｎ+ 層１０３上には負
電極１４０が形成されている。透光性薄膜正電極１１０
は、コンタクト層１０７に接合する膜厚約15Åのコバル
ト(Co)より成る薄膜正電極第１層１１１と、Coに接合す
る膜厚約60Åの金(Au)より成る薄膜正電極第２層１１２
とで構成されている。透光性薄膜正電極１１０の周近傍
には、微小接続孔１６０が配列されている。この微小接
続孔１６０を設けることにより、保護膜層１３０と III
族窒化物系のコンタクト層１０７とを直接接続できる。
この両層は、同じセラミックス同士なので非常に密着性
が良く、この保護膜層１３０とコンタクト層１０７と
は、微小接続孔１６０を通して強固に接続されるので、
保護膜層１３０の剥離が発生しにくくなり、電極の腐食
等が防止される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、 III族窒化物系化
合物半導体から成る層が基板上に積層されている半導体
発光素子に関し、透光性、絶縁性である保護膜層とｐ型
半導体側のコンタクト層との間に透光性薄膜正電極が形
成された、特に、クラック、剥離、腐食の起りにくい I
II族窒化物系化合物半導体素子に関する。
合物半導体から成る層が基板上に積層されている半導体
発光素子に関し、透光性、絶縁性である保護膜層とｐ型
半導体側のコンタクト層との間に透光性薄膜正電極が形
成された、特に、クラック、剥離、腐食の起りにくい I
II族窒化物系化合物半導体素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に、従来技術によるワイヤー・ボン
ディング型の発光素子４００の断面図を示す。１０１は
サファイヤ基板、１０２はＡｌＮバッファ層、１０３は
ｎ型のＧａＮ層、１０４はｎ型のＧａＮクラッド層、１
０５は発光層、１０６はｐ型のＡｌＧａＮクラッド層、
１０７はｐ型のＧａＮコンタクト層、１１０は電流をコ
ンタクト層１０７の広範囲に拡散する透光性薄膜正電
極、１２０はワイヤー・ボンディング用電極パッドとな
る厚膜正電極、１３０は保護膜、１４０は多層構造の負
電極である。
ディング型の発光素子４００の断面図を示す。１０１は
サファイヤ基板、１０２はＡｌＮバッファ層、１０３は
ｎ型のＧａＮ層、１０４はｎ型のＧａＮクラッド層、１
０５は発光層、１０６はｐ型のＡｌＧａＮクラッド層、
１０７はｐ型のＧａＮコンタクト層、１１０は電流をコ
ンタクト層１０７の広範囲に拡散する透光性薄膜正電
極、１２０はワイヤー・ボンディング用電極パッドとな
る厚膜正電極、１３０は保護膜、１４０は多層構造の負
電極である。
【０００３】また、保護膜１３０は、透光性と絶縁性を
持たせるために、ＳｉＯ2 等の酸化膜やＳｉＮx 等の窒
化膜から形成される。発光素子４００は、ワイヤー・ボ
ンディング実施後、発光素子上部（上記保護膜１３０
側）から、各電極１２０、１４０の露出面及び保護膜１
３０が、エポキシ樹脂で封止され、百数十度で硬化され
る。
持たせるために、ＳｉＯ2 等の酸化膜やＳｉＮx 等の窒
化膜から形成される。発光素子４００は、ワイヤー・ボ
ンディング実施後、発光素子上部（上記保護膜１３０
側）から、各電極１２０、１４０の露出面及び保護膜１
３０が、エポキシ樹脂で封止され、百数十度で硬化され
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにエポキシ
樹脂を硬化させた後に、発光素子４００全体を室温に戻
すと、熱収縮の結果、保護膜１３０に応力が加わり、残
留する。この応力が残っている状態で、高負荷耐久試験
（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）を行うと、
発光素子４００の内部に発生する温度勾配に伴う更なる
応力が保護膜１３０に作用して、保護膜１３０の透光性
薄膜正電極１１０との接触面が部分的に、透光性薄膜正
電極１１０から剥離する。更に、この剥離した部分から
水分が侵入すると、透光性薄膜正電極１１０が腐食した
り、保護膜１３０が全体的に剥がれたりする原因とな
る。
樹脂を硬化させた後に、発光素子４００全体を室温に戻
すと、熱収縮の結果、保護膜１３０に応力が加わり、残
留する。この応力が残っている状態で、高負荷耐久試験
（高温、高湿、大電流、長時間の駆動試験）を行うと、
発光素子４００の内部に発生する温度勾配に伴う更なる
応力が保護膜１３０に作用して、保護膜１３０の透光性
薄膜正電極１１０との接触面が部分的に、透光性薄膜正
電極１１０から剥離する。更に、この剥離した部分から
水分が侵入すると、透光性薄膜正電極１１０が腐食した
り、保護膜１３０が全体的に剥がれたりする原因とな
る。
【０００５】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、III族窒化物系化合物
半導体素子における保護膜の剥離や透光性薄膜正電極の
腐食等の不具合を防止することである。
されたものであり、その目的は、III族窒化物系化合物
半導体素子における保護膜の剥離や透光性薄膜正電極の
腐食等の不具合を防止することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第１の手段
は、 III族窒化物系化合物半導体から成る層が基板上に
積層され、ｐ型半導体側のコンタクト層と保護膜層との
間に透光性薄膜正電極が形成されている半導体発光素子
において、この透光性薄膜正電極に微小接続孔を形成
し、この微小接続孔を介してコンタクト層と保護膜層と
を直接接続することである。尚、上記の保護膜層には、
酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化珪素等
から形成される、透光性を有する程度に膜厚の薄い、耐
熱性と絶縁性とを兼ね備えたセラミック系の保護被膜な
どがある。
めには、以下の手段が有効である。即ち、第１の手段
は、 III族窒化物系化合物半導体から成る層が基板上に
積層され、ｐ型半導体側のコンタクト層と保護膜層との
間に透光性薄膜正電極が形成されている半導体発光素子
において、この透光性薄膜正電極に微小接続孔を形成
し、この微小接続孔を介してコンタクト層と保護膜層と
を直接接続することである。尚、上記の保護膜層には、
酸化珪素、酸化チタン、酸化ジルコニウム、窒化珪素等
から形成される、透光性を有する程度に膜厚の薄い、耐
熱性と絶縁性とを兼ね備えたセラミック系の保護被膜な
どがある。
【０００７】また、第２の手段は、上記の第１の手段に
おいて、上記の微小接続孔を透光性薄膜正電極の周近傍
にこの周に沿って複数個並べることである。
おいて、上記の微小接続孔を透光性薄膜正電極の周近傍
にこの周に沿って複数個並べることである。
【０００８】また、第３の手段は、上記の第２の手段に
おいて、上記の微小接続孔を透光性薄膜正電極の周の角
の近傍、又は、周の曲率半径の小さな一部分の近傍に、
この周の他の部分の近傍よりも高い存在密度で設けるこ
とである。以上の手段により、前記の課題を解決するこ
とができる。
おいて、上記の微小接続孔を透光性薄膜正電極の周の角
の近傍、又は、周の曲率半径の小さな一部分の近傍に、
この周の他の部分の近傍よりも高い存在密度で設けるこ
とである。以上の手段により、前記の課題を解決するこ
とができる。
【０００９】
【作用及び発明の効果】ＳｉＯ2 等の酸化膜あるいはＳ
ｉＮx 等の窒化膜と貴金属との積層時の密着性は、比較
的乏しいため、上記の発光素子４００では、保護膜の剥
離や透光性薄膜正電極の腐食等の前記の不具合が発生し
ていた。しかしながら、本発明の第１の手段によれば、
上記の微小接続孔を設けることにより、保護膜層と III
族窒化物系のコンタクト層とを直接接続することが部分
的に可能となる。この両者は、互いに同じセラミックス
同士なので非常に密着性が良く、このため、この保護膜
層とコンタクト層とは、上記の微小接続孔を通して強固
に接続される。従って、保護膜層の剥離が発生しにく
く、上記の不具合の発生が防止される。
ｉＮx 等の窒化膜と貴金属との積層時の密着性は、比較
的乏しいため、上記の発光素子４００では、保護膜の剥
離や透光性薄膜正電極の腐食等の前記の不具合が発生し
ていた。しかしながら、本発明の第１の手段によれば、
上記の微小接続孔を設けることにより、保護膜層と III
族窒化物系のコンタクト層とを直接接続することが部分
的に可能となる。この両者は、互いに同じセラミックス
同士なので非常に密着性が良く、このため、この保護膜
層とコンタクト層とは、上記の微小接続孔を通して強固
に接続される。従って、保護膜層の剥離が発生しにく
く、上記の不具合の発生が防止される。
【００１０】また、本発明の第２の手段によれば、上記
の微小接続孔が透光性薄膜正電極の周近傍にこの周に沿
って複数個並べられるため、応力が集中し易い透光性薄
膜正電極の周近傍を特に強固に補強することが可能とな
る。従って、剥離が最初に発生し易く、水分の入り口と
もなり易い透光性薄膜正電極の周近傍を特に強固に補強
する本手段により、前記の不具合がより発生しにくくな
る。
の微小接続孔が透光性薄膜正電極の周近傍にこの周に沿
って複数個並べられるため、応力が集中し易い透光性薄
膜正電極の周近傍を特に強固に補強することが可能とな
る。従って、剥離が最初に発生し易く、水分の入り口と
もなり易い透光性薄膜正電極の周近傍を特に強固に補強
する本手段により、前記の不具合がより発生しにくくな
る。
【００１１】また、本発明の第３の手段によれば、上記
の微小接続孔が透光性薄膜正電極の最も応力の集中し易
い周の角の近傍、又は、周の曲率半径の小さな一部分の
近傍に、上記の微小接続孔を比較的多く設けることがで
きるため、上記の第２の手段による作用・効果をより効
果的に引き出すことが可能となる。
の微小接続孔が透光性薄膜正電極の最も応力の集中し易
い周の角の近傍、又は、周の曲率半径の小さな一部分の
近傍に、上記の微小接続孔を比較的多く設けることがで
きるため、上記の第２の手段による作用・効果をより効
果的に引き出すことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。図１に、本発明によるワイヤー・ボ
ンディング型の半導体発光素子１００の断面図を示す。
サファイヤ基板１０１の上には窒化アルミニウム(AlN)
から成る膜厚約２００Åのバッファ層１０２が設けら
れ、その上にシリコン(Si)ドープのGaN から成る膜厚約
4.0 μｍの高キャリア濃度ｎ+ 層１０３が形成されてい
る。この高キャリア濃度ｎ+ 層１０３の上にSiドープの
ｎ型GaN から成る膜厚約0.5 μｍのクラッド層１０４が
形成されている。そして、クラッド層１０４の上にＧａ
ＮとＧａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎから成る多重量子井戸構造（Ｍ
ＱＷ）の膜厚約５００Åの発光層１０５が形成されてい
る。発光層１０５の上にはｐ型Al0.15Ga0.85N から成る
膜厚約６００Åのクラッド層１０６が形成されている。
さらに、クラッド層１０６の上にはｐ型GaN から成る膜
厚約１５００Åのコンタクト層１０７が形成されてい
る。
基づいて説明する。図１に、本発明によるワイヤー・ボ
ンディング型の半導体発光素子１００の断面図を示す。
サファイヤ基板１０１の上には窒化アルミニウム(AlN)
から成る膜厚約２００Åのバッファ層１０２が設けら
れ、その上にシリコン(Si)ドープのGaN から成る膜厚約
4.0 μｍの高キャリア濃度ｎ+ 層１０３が形成されてい
る。この高キャリア濃度ｎ+ 層１０３の上にSiドープの
ｎ型GaN から成る膜厚約0.5 μｍのクラッド層１０４が
形成されている。そして、クラッド層１０４の上にＧａ
ＮとＧａ0.8 Ｉｎ0.2 Ｎから成る多重量子井戸構造（Ｍ
ＱＷ）の膜厚約５００Åの発光層１０５が形成されてい
る。発光層１０５の上にはｐ型Al0.15Ga0.85N から成る
膜厚約６００Åのクラッド層１０６が形成されている。
さらに、クラッド層１０６の上にはｐ型GaN から成る膜
厚約１５００Åのコンタクト層１０７が形成されてい
る。
【００１３】又、コンタクト層１０７の上には金属蒸着
による透光性薄膜正電極１１０が、ｎ+ 層１０３上には
負電極１４０が形成されている。透光性薄膜正電極１１
０は、コンタクト層１０７に接合する膜厚約15Åのコバ
ルト(Co)より成る薄膜正電極第１層１１１と、Coに接合
する膜厚約60Åの金(Au)より成る薄膜正電極第２層１１
２とで構成されている。図２、図３は、この透光性薄膜
正電極１１０の平面図、及び、その部分的拡大図であ
る。サファイヤ基板１０１、バッファ層１０２及び高キ
ャリア濃度ｎ+ 層１０３は、平面形状が略正方形の側壁
１０により、その側面が形成されている。透光性薄膜正
電極１１０の周近傍には、図示する如く多数の微小接続
孔１６０が配列されており、特に、丸みをおびた凸状の
角Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥ付近では、微小接続孔１６０の
設置密度が他の部分よりも高くなっている。
による透光性薄膜正電極１１０が、ｎ+ 層１０３上には
負電極１４０が形成されている。透光性薄膜正電極１１
０は、コンタクト層１０７に接合する膜厚約15Åのコバ
ルト(Co)より成る薄膜正電極第１層１１１と、Coに接合
する膜厚約60Åの金(Au)より成る薄膜正電極第２層１１
２とで構成されている。図２、図３は、この透光性薄膜
正電極１１０の平面図、及び、その部分的拡大図であ
る。サファイヤ基板１０１、バッファ層１０２及び高キ
ャリア濃度ｎ+ 層１０３は、平面形状が略正方形の側壁
１０により、その側面が形成されている。透光性薄膜正
電極１１０の周近傍には、図示する如く多数の微小接続
孔１６０が配列されており、特に、丸みをおびた凸状の
角Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥ付近では、微小接続孔１６０の
設置密度が他の部分よりも高くなっている。
【００１４】厚膜正電極１２０は、膜厚約１７５Åのバ
ナジウム（Ｖ）より成る厚膜正電極第１層１２１と、膜
厚約１５０００Åの金（Ａｕ）より成る厚膜正電極第２
層１２２と、膜厚約１００Åのアルミニウム（Ａｌ）よ
り成る厚膜正電極第３層１２３とを透光性薄膜正電極１
１０の上から順次積層させることにより構成されてい
る。多層構造の負電極１４０は、膜厚約１７５Åのバナ
ジウム(V) 層１４１と、膜厚約１０００Åのアルミニウ
ム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åのバナジウム(V) 層
１４３と、膜厚約５０００Åのニッケル(Ni)層１４４
と、膜厚８０００Åの金（Ａｕ）層１４５とを高キャリ
ア濃度ｎ+ 層１０３の一部露出された部分の上から順次
積層させることにより構成されている。また最上部に
は、ＳｉＯ2 膜より成る保護膜１３０が形成されてい
る。
ナジウム（Ｖ）より成る厚膜正電極第１層１２１と、膜
厚約１５０００Åの金（Ａｕ）より成る厚膜正電極第２
層１２２と、膜厚約１００Åのアルミニウム（Ａｌ）よ
り成る厚膜正電極第３層１２３とを透光性薄膜正電極１
１０の上から順次積層させることにより構成されてい
る。多層構造の負電極１４０は、膜厚約１７５Åのバナ
ジウム(V) 層１４１と、膜厚約１０００Åのアルミニウ
ム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åのバナジウム(V) 層
１４３と、膜厚約５０００Åのニッケル(Ni)層１４４
と、膜厚８０００Åの金（Ａｕ）層１４５とを高キャリ
ア濃度ｎ+ 層１０３の一部露出された部分の上から順次
積層させることにより構成されている。また最上部に
は、ＳｉＯ2 膜より成る保護膜１３０が形成されてい
る。
【００１５】次に、この発光素子１００の製造方法につ
いて説明する。上記発光素子１００は、有機金属気相成
長法（ＭＯＶＰＥ法）による気相成長により製造され
た。用いられたガスは、アンモニア(NH3) 、キャリアガ
ス(H2,N2) 、トリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TM
G 」と記す）、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以
下「TMA 」と記す）、トリメチルインジウム(In(CH3)3)
（以下「TMI 」と記す）、シラン(SiH4)とシクロペンタ
ジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2) （以下「CP2Mg 」と
記す）である。まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄し
たａ面を主面とした単結晶の基板１０１をMOVPE 装置の
反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常圧で
H2を反応室に流しながら温度１１５０℃で基板１０１を
ベーキングした。次に、基板１０１の温度を４００℃ま
で低下させて、H2、NH3 及びTMA を供給してAlN のバッ
ファ層１０２を約２００Åの膜厚に形成した。
いて説明する。上記発光素子１００は、有機金属気相成
長法（ＭＯＶＰＥ法）による気相成長により製造され
た。用いられたガスは、アンモニア(NH3) 、キャリアガ
ス(H2,N2) 、トリメチルガリウム(Ga(CH3)3)（以下「TM
G 」と記す）、トリメチルアルミニウム(Al(CH3)3)（以
下「TMA 」と記す）、トリメチルインジウム(In(CH3)3)
（以下「TMI 」と記す）、シラン(SiH4)とシクロペンタ
ジエニルマグネシウム(Mg(C5H5)2) （以下「CP2Mg 」と
記す）である。まず、有機洗浄及び熱処理により洗浄し
たａ面を主面とした単結晶の基板１０１をMOVPE 装置の
反応室に載置されたサセプタに装着する。次に、常圧で
H2を反応室に流しながら温度１１５０℃で基板１０１を
ベーキングした。次に、基板１０１の温度を４００℃ま
で低下させて、H2、NH3 及びTMA を供給してAlN のバッ
ファ層１０２を約２００Åの膜厚に形成した。
【００１６】次に、基板１０１の温度を１１５０℃にま
で上げ、H2、NH3 、TMG 及びシランを供給し、膜厚約4.
0 μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドー
プのGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層１０３を形成し
た。次に、基板１０１の温度を１１００℃に保持し、N2
又はH2、NH3 、TMG 及びシランを供給して、膜厚約０．
５μｍ、電子濃度１×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドー
プのＧａＮから成るクラッド層１０４を形成した。上記
のクラッド層１０４を形成した後、結晶温度を８５０℃
に降温し、N2又はH2、NH3 、TMG 及びTMI を供給して、
膜厚約５００ÅのＧａＮとGa0.8In0.2N から成る発光層
１０５を形成した。
で上げ、H2、NH3 、TMG 及びシランを供給し、膜厚約4.
0 μｍ、電子濃度2 ×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドー
プのGaN から成る高キャリア濃度ｎ+ 層１０３を形成し
た。次に、基板１０１の温度を１１００℃に保持し、N2
又はH2、NH3 、TMG 及びシランを供給して、膜厚約０．
５μｍ、電子濃度１×1018/cm3のシリコン（Ｓｉ）ドー
プのＧａＮから成るクラッド層１０４を形成した。上記
のクラッド層１０４を形成した後、結晶温度を８５０℃
に降温し、N2又はH2、NH3 、TMG 及びTMI を供給して、
膜厚約５００ÅのＧａＮとGa0.8In0.2N から成る発光層
１０５を形成した。
【００１７】次に、基板１０１の温度を１０００℃に昇
温し、N2又はH2、NH3 、TMG 、TMA及びCP2Mg を供給し
て、膜厚約５００Å、マグネシウム(Mg)をドープしたｐ
型Al 0.15Ga0.85N から成るクラッド層１０６を形成し
た。次に、基板１０１の温度を１０００℃に保持し、N2
又はH2、NH3 、TMG 及びCP 2Mg を供給して、膜厚約１０
００Å、Mgをドープしたｐ型GaN から成るコンタクト層
１０７を形成した。次に、コンタクト層１０７の上にエ
ッチングマスクを形成し、所定領域のマスクを除去し
て、マスクで覆われていない部分のコンタクト層１０
７、クラッド層１０６、発光層１０５、クラッド層１０
４、ｎ+ 層１０３の一部を塩素を含むガスによる反応性
イオンエッチングによりエッチングして、ｎ+ 層１０３
の表面を露出させた。次に、以下の手順で、ｎ+ 層１０
３に接合する負電極１４０と、コンタクト層１０７に接
合する透光性薄膜正電極１１０とを形成した。
温し、N2又はH2、NH3 、TMG 、TMA及びCP2Mg を供給し
て、膜厚約５００Å、マグネシウム(Mg)をドープしたｐ
型Al 0.15Ga0.85N から成るクラッド層１０６を形成し
た。次に、基板１０１の温度を１０００℃に保持し、N2
又はH2、NH3 、TMG 及びCP 2Mg を供給して、膜厚約１０
００Å、Mgをドープしたｐ型GaN から成るコンタクト層
１０７を形成した。次に、コンタクト層１０７の上にエ
ッチングマスクを形成し、所定領域のマスクを除去し
て、マスクで覆われていない部分のコンタクト層１０
７、クラッド層１０６、発光層１０５、クラッド層１０
４、ｎ+ 層１０３の一部を塩素を含むガスによる反応性
イオンエッチングによりエッチングして、ｎ+ 層１０３
の表面を露出させた。次に、以下の手順で、ｎ+ 層１０
３に接合する負電極１４０と、コンタクト層１０７に接
合する透光性薄膜正電極１１０とを形成した。
【００１８】(1) 蒸着装置にて、10-6Torrオーダ以下の
高真空に排気した後、表面に一様に膜厚約15ÅのCoを成
膜し、このCoより形成された薄膜正電極第１層１１１の
上に膜厚約60ÅのAuより成る薄膜正電極第２層１１２を
成膜する。 (2) 次に、表面上にフォトレジストを一様に塗布して、
フォトリソグラフィにより、コンタクト層１０７の上に
積層する、図１、図２、図３に示した微小接続孔１６０
を有する透光性薄膜正電極１１０の形成部分以外のフォ
トレジストを除去する。
高真空に排気した後、表面に一様に膜厚約15ÅのCoを成
膜し、このCoより形成された薄膜正電極第１層１１１の
上に膜厚約60ÅのAuより成る薄膜正電極第２層１１２を
成膜する。 (2) 次に、表面上にフォトレジストを一様に塗布して、
フォトリソグラフィにより、コンタクト層１０７の上に
積層する、図１、図２、図３に示した微小接続孔１６０
を有する透光性薄膜正電極１１０の形成部分以外のフォ
トレジストを除去する。
【００１９】(3) 次に、エッチングにより露出している
Co、Auを除去した後、フォトレジストを除去し、コンタ
クト層１０７上に透光性薄膜正電極１１０を形成する。
この時、図１、図２、図３に示した微小接続孔１６０も
同時に形成される。 (4) 次に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ
ィによりｎ+ 層１０３の露出面上の所定領域に窓を形成
して、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、膜厚
約１７５Åのバナジウム(V) 層１４１と、膜厚約１００
０Åのアルミニウム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åの
バナジウム(V) 層１４３と、膜厚約５０００Åのニッケ
ル(Ni)層１４４と、膜厚約８０００Åの金（Ａｕ）層１
４５とを順次蒸着した。次に、フォトレジストを除去す
る。これによりｎ+ 層１０３の露出面上に負電極１４０
が形成される。 (5) その後、コンタクト層１０７と透光性薄膜正電極１
１０とのコンタクト抵抗を低減させるための熱処理を行
った。即ち、試料雰囲気を真空ポンプで排気し、O2ガス
を供給して圧力１０Ｐａとし、その状態で雰囲気温度を
約 570℃にして、約4 分程度加熱した。
Co、Auを除去した後、フォトレジストを除去し、コンタ
クト層１０７上に透光性薄膜正電極１１０を形成する。
この時、図１、図２、図３に示した微小接続孔１６０も
同時に形成される。 (4) 次に、フォトレジストを塗布し、フォトリソグラフ
ィによりｎ+ 層１０３の露出面上の所定領域に窓を形成
して、10-6Torrオーダ以下の高真空に排気した後、膜厚
約１７５Åのバナジウム(V) 層１４１と、膜厚約１００
０Åのアルミニウム(Al)層１４２と、膜厚約５００Åの
バナジウム(V) 層１４３と、膜厚約５０００Åのニッケ
ル(Ni)層１４４と、膜厚約８０００Åの金（Ａｕ）層１
４５とを順次蒸着した。次に、フォトレジストを除去す
る。これによりｎ+ 層１０３の露出面上に負電極１４０
が形成される。 (5) その後、コンタクト層１０７と透光性薄膜正電極１
１０とのコンタクト抵抗を低減させるための熱処理を行
った。即ち、試料雰囲気を真空ポンプで排気し、O2ガス
を供給して圧力１０Ｐａとし、その状態で雰囲気温度を
約 570℃にして、約4 分程度加熱した。
【００２０】上記の工程により形成された透光性薄膜正
電極１１０上に、更に、厚膜正電極１２０を形成するた
めに、フォトレジストを一様に塗布して、厚膜正電極１
２０の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。その
後、膜厚約１７５Åのバナジウム（Ｖ）層１２１と、膜
厚約１５０００Åの金（Ａｕ）層１２２と、膜厚約１０
０Åのアルミニウム（Ａｌ）層１２３とを透光性薄膜正
電極１１０の上に順次蒸着により成膜させ、(4) の工程
と同様にリフトオフ法により厚膜正電極１２０を形成す
る。その後、エレクトロンビーム蒸着により、上部に露
出している最上層に一様にＳｉＯ2 より成る保護膜１３
０を形成し、フォトレジストの塗布、フォトリソグラフ
ィー工程を経て、厚膜正電極１２０および負電極１４０
に外部露出部分ができるようにほぼ同面積の窓をそれぞ
れ一つづつウエットエッチングにより形成する。このよ
うにして、発光素子１００を形成した。
電極１１０上に、更に、厚膜正電極１２０を形成するた
めに、フォトレジストを一様に塗布して、厚膜正電極１
２０の形成部分のフォトレジストに窓を開ける。その
後、膜厚約１７５Åのバナジウム（Ｖ）層１２１と、膜
厚約１５０００Åの金（Ａｕ）層１２２と、膜厚約１０
０Åのアルミニウム（Ａｌ）層１２３とを透光性薄膜正
電極１１０の上に順次蒸着により成膜させ、(4) の工程
と同様にリフトオフ法により厚膜正電極１２０を形成す
る。その後、エレクトロンビーム蒸着により、上部に露
出している最上層に一様にＳｉＯ2 より成る保護膜１３
０を形成し、フォトレジストの塗布、フォトリソグラフ
ィー工程を経て、厚膜正電極１２０および負電極１４０
に外部露出部分ができるようにほぼ同面積の窓をそれぞ
れ一つづつウエットエッチングにより形成する。このよ
うにして、発光素子１００を形成した。
【００２１】上記のように発光素子１００を形成するこ
とにより、高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時
間の駆動試験）を行っても、保護膜１３０の透光性薄膜
正電極１１０との接触面が部分的に、透光性薄膜正電極
１１０から剥離することが無くなった。また、これによ
り、透光性薄膜正電極１１０が腐食したり、保護膜１３
０が剥がれたりすることが無くなった。
とにより、高負荷耐久試験（高温、高湿、大電流、長時
間の駆動試験）を行っても、保護膜１３０の透光性薄膜
正電極１１０との接触面が部分的に、透光性薄膜正電極
１１０から剥離することが無くなった。また、これによ
り、透光性薄膜正電極１１０が腐食したり、保護膜１３
０が剥がれたりすることが無くなった。
【００２２】尚、上記の実施例においては、微小接続孔
１６０を透光性薄膜正電極１１０の周近傍に配列した
が、微小接続孔は、透光性薄膜正電極の全面、或いは、
任意の位置に配列しても良い。微小接続孔を透光性薄膜
正電極に設けることにより、その近傍の保護膜とコンタ
クト層の接続強度が向上するため、その分、保護膜の剥
離が起りにくくなり、本発明の効果を得ることができ
る。
１６０を透光性薄膜正電極１１０の周近傍に配列した
が、微小接続孔は、透光性薄膜正電極の全面、或いは、
任意の位置に配列しても良い。微小接続孔を透光性薄膜
正電極に設けることにより、その近傍の保護膜とコンタ
クト層の接続強度が向上するため、その分、保護膜の剥
離が起りにくくなり、本発明の効果を得ることができ
る。
【００２３】また、上記の実施例においては、微小接続
孔１６０の口部形状は、略円形であったが、微小接続孔
の口部形状は任意で良い。即ち、任意の口部形状の微小
接続孔の設置によっても、本発明の作用・効果を得るこ
とができる。
孔１６０の口部形状は、略円形であったが、微小接続孔
の口部形状は任意で良い。即ち、任意の口部形状の微小
接続孔の設置によっても、本発明の作用・効果を得るこ
とができる。
【００２４】また、微小接続孔の口部面積は、小さい方
が、透光性薄膜正電極の本来の作用により電流をコンタ
クト層のより広い面に拡散することができるため、高発
光光度を得る上でより望ましい。
が、透光性薄膜正電極の本来の作用により電流をコンタ
クト層のより広い面に拡散することができるため、高発
光光度を得る上でより望ましい。
【図１】本発明による III族窒化物系化合物半導体素子
の模式的断面図。
の模式的断面図。
【図２】本発明による III族窒化物系化合物半導体素子
の透光性薄膜正電極の平面図。
の透光性薄膜正電極の平面図。
【図３】図２の平面図の部分的拡大図。
【図４】従来技術による III族窒化物系化合物半導体素
子の模式的断面図。
子の模式的断面図。
１０１…サファイヤ基板 １０２…ＡｌＮバッファ層 １０３…ｎ型のＧａＮ層 １０４…ｎ型のＧａＮクラッド層 １０５…発光層 １０６…ｐ型のＡｌＧａＮクラッド層 １０７…ｐ型のＧａＮコンタクト層 １１０…透光性薄膜正電極 １１１…薄膜正電極第１層 １１２…薄膜正電極第２層 １２０…厚膜正電極 １２１…厚膜正電極第１層 １２２…厚膜正電極第２層 １２３…厚膜正電極第３層 １３０…保護膜 １４０…多層構造の負電極 １６０…微小接続孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA43 CA04 CA05 CA34 CA40 CA46 CA65 CA74 CA83 CA88 CA92 CB11
Claims (3)
- 【請求項１】 III族窒化物系化合物半導体から成る層
が基板上に積層され、ｐ型半導体側のコンタクト層と保
護膜層との間に透光性薄膜正電極が形成されている半導
体発光素子において、 前記透光性薄膜正電極に形成された微小接続孔を介して
前記コンタクト層と前記保護膜層とを直接接続したこと
を特徴とする III族窒化物系化合物半導体素子。 - 【請求項２】 前記微小接続孔は、前記透光性薄膜正電
極の周近傍にこの周に沿って複数個並べられていること
を特徴とする請求項１に記載の III族窒化物系化合物半
導体素子。 - 【請求項３】 前記微小接続孔は、前記周の角の近傍、
又は、前記周の曲率半径の小さな一部分の近傍に、 前記周の他の部分の近傍よりも、高い存在密度で設けら
れていることを特徴とする請求項２に記載の III族窒化
物系化合物半導体素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36298998A JP2000188421A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36298998A JP2000188421A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000188421A true JP2000188421A (ja) | 2000-07-04 |
Family
ID=18478244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36298998A Withdrawn JP2000188421A (ja) | 1998-12-21 | 1998-12-21 | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000188421A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002314130A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-25 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| US6956245B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-10-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting element |
| WO2006013867A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Showa Denko K.K. | Transparent electrode for semiconductor light-emitting device |
| WO2006088046A1 (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-24 | Rohm Co., Ltd | 半導体発光素子 |
| US7183136B2 (en) | 2002-06-24 | 2007-02-27 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor element and method for producing the same |
| JP2007088059A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Showa Denko Kk | 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 |
| JP2007287851A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Toyoda Gosei Co Ltd | 光通信に用いる発光素子およびこれを用いた通信装置 |
| CN100463235C (zh) * | 2004-02-27 | 2009-02-18 | 炬鑫科技股份有限公司 | 氮化镓系发光组件及其制造方法 |
| JP2009152229A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Uni Light Touchtek Corp | 半導体光電部品及びそれを形成する発光ダイオード |
| WO2011040478A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 京セラ株式会社 | 発光素子、および発光素子の製造方法 |
| CN104362239A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种led电极结构及其制作方法 |
| KR20160088381A (ko) * | 2013-11-19 | 2016-07-25 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 고체 발광 디바이스 및 고체 발광 디바이스를 제조하는 방법 |
-
1998
- 1998-12-21 JP JP36298998A patent/JP2000188421A/ja not_active Withdrawn
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002314130A (ja) * | 2001-04-19 | 2002-10-25 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| US6956245B2 (en) | 2002-05-31 | 2005-10-18 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Group III nitride compound semiconductor light-emitting element |
| US7183136B2 (en) | 2002-06-24 | 2007-02-27 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor element and method for producing the same |
| CN100463235C (zh) * | 2004-02-27 | 2009-02-18 | 炬鑫科技股份有限公司 | 氮化镓系发光组件及其制造方法 |
| WO2006013867A1 (en) * | 2004-08-05 | 2006-02-09 | Showa Denko K.K. | Transparent electrode for semiconductor light-emitting device |
| US7498611B2 (en) | 2004-08-05 | 2009-03-03 | Showa Denko K.K. | Transparent electrode for semiconductor light-emitting device |
| WO2006088046A1 (ja) * | 2005-02-16 | 2006-08-24 | Rohm Co., Ltd | 半導体発光素子 |
| JP2007088059A (ja) * | 2005-09-20 | 2007-04-05 | Showa Denko Kk | 窒化物系半導体発光素子及びその製造方法 |
| JP2007287851A (ja) * | 2006-04-14 | 2007-11-01 | Toyoda Gosei Co Ltd | 光通信に用いる発光素子およびこれを用いた通信装置 |
| JP2009152229A (ja) * | 2007-12-18 | 2009-07-09 | Uni Light Touchtek Corp | 半導体光電部品及びそれを形成する発光ダイオード |
| WO2011040478A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-07 | 京セラ株式会社 | 発光素子、および発光素子の製造方法 |
| JP4772168B2 (ja) * | 2009-09-30 | 2011-09-14 | 京セラ株式会社 | 発光素子、および発光素子の製造方法 |
| EP2485279A1 (en) * | 2009-09-30 | 2012-08-08 | Kyocera Corporation | Light emitting element and method for manufacturing light emitting element |
| JPWO2011040478A1 (ja) * | 2009-09-30 | 2013-02-28 | 京セラ株式会社 | 発光素子、および発光素子の製造方法 |
| US8796718B2 (en) | 2009-09-30 | 2014-08-05 | Kyocera Corporation | Light emitting element and method for manufacturing light emitting element |
| EP2485279A4 (en) * | 2009-09-30 | 2015-04-15 | Kyocera Corp | LIGHT-EMITTING ELEMENT AND METHOD FOR PRODUCING THE LIGHT-EMITTING ELEMENT |
| KR20160088381A (ko) * | 2013-11-19 | 2016-07-25 | 코닌클리케 필립스 엔.브이. | 고체 발광 디바이스 및 고체 발광 디바이스를 제조하는 방법 |
| JP2016537815A (ja) * | 2013-11-19 | 2016-12-01 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェＫｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｎ．Ｖ． | 半導体発光デバイスおよび半導体発光デバイスを製造する方法 |
| KR102291797B1 (ko) * | 2013-11-19 | 2021-08-24 | 루미리즈 홀딩 비.브이. | 고체 발광 디바이스 및 고체 발광 디바이스를 제조하는 방법 |
| CN104362239A (zh) * | 2014-11-19 | 2015-02-18 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种led电极结构及其制作方法 |
| CN104362239B (zh) * | 2014-11-19 | 2017-02-08 | 湘能华磊光电股份有限公司 | 一种led电极结构及其制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6221926B2 (ja) | 半導体発光素子およびその製造方法 | |
| US7063995B2 (en) | Nitride semiconductor light emitting device and manufacturing method thereof | |
| JP3675234B2 (ja) | 半導体発光素子の製造方法 | |
| US9099627B2 (en) | Method for producing group III nitride semiconductor light-emitting device | |
| JP2000286447A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子 | |
| CN101238594B (zh) | 氮化镓基化合物半导体发光器件 | |
| JPH11220168A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子及びその製造方法 | |
| JP2000188421A (ja) | Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子 | |
| JPH11340506A (ja) | 半導体発光素子およびその製法 | |
| JPH11126925A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP3557791B2 (ja) | ３族窒化物半導体の電極及びその電極を有した素子 | |
| JPH11126923A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子の製造方法 | |
| JPH10209500A (ja) | 素子の電極及びその製造方法 | |
| JP3836245B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 | |
| JP2002151737A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 | |
| JP2000315819A (ja) | 半導体発光素子の製法 | |
| JP3480297B2 (ja) | 半導体素子 | |
| JP2000091629A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP3444208B2 (ja) | ＧａＮ系の半導体素子 | |
| JP3436152B2 (ja) | ＧａＮ系の半導体素子 | |
| JP3765457B2 (ja) | 半導体素子 | |
| JP3427732B2 (ja) | 窒化物半導体素子の製造方法 | |
| JP3303718B2 (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体素子 | |
| JP2000091630A (ja) | 窒化ガリウム系化合物半導体発光素子 | |
| JP2002313749A (ja) | 発光素子用ｎ型電極及びその製造方法並びにそれを用いたＩＩＩ族窒化物半導体発光素子 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050627 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20061225 |