JP2001177148A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents
半導体発光素子及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 透過率を向上できる半導体発光素子及びその
製造方法を提供する。 【解決手段】 電流拡散層１６又は導電型のクラッド層
１５内に活性層に到達しない範囲で配置されたトレンチ
構造の複数の金属電極２０が形成される。この金属電極
２０は、上部電極２２の周辺の電流拡散層１６又は導電
型のクラッド層１５内に位置する。このように、金属電
極２０をトレンチ構造とすることにより、活性層１４か
らの発光を吸収する面積を減少することができる。
製造方法を提供する。 【解決手段】 電流拡散層１６又は導電型のクラッド層
１５内に活性層に到達しない範囲で配置されたトレンチ
構造の複数の金属電極２０が形成される。この金属電極
２０は、上部電極２２の周辺の電流拡散層１６又は導電
型のクラッド層１５内に位置する。このように、金属電
極２０をトレンチ構造とすることにより、活性層１４か
らの発光を吸収する面積を減少することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光素子の
電極構造に係わり、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）の
電極構造に特徴を有する半導体発光素子及びその製造方
法に関する。
電極構造に係わり、特に、発光ダイオード（ＬＥＤ）の
電極構造に特徴を有する半導体発光素子及びその製造方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】透明電極を用いた発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）において、例えば緑色のＬＥＤを用いた場合の従来
の半導体発光素子の製造方法について説明する。
Ｄ）において、例えば緑色のＬＥＤを用いた場合の従来
の半導体発光素子の製造方法について説明する。
【０００３】図６は、狭窄を有しない半導体発光素子を
示している。図６に示すように、ＧａＡｓ基板３１上に
Ｎ型ＧａＡｓ層（図示せず）が形成され、このＮ型Ｇａ
Ａｓ層上に反射層３２が形成される。この反射層３２上
にＮ型クラッド層３３が形成され、このＮ型クラッド層
３３上にＰ型活性層３４が形成される。このＰ型活性層
３４上にＰ型クラッド層３５が形成され、このＰ型クラ
ッド層３５上にＰ型電流拡散層３６が形成される。この
Ｐ型電流拡散層３６上にＰ型コンタクト層４０（兼エッ
チングストップ層）が形成される。このように、エピタ
キシャル成長によって、同一バッチで上記層が形成され
る。
示している。図６に示すように、ＧａＡｓ基板３１上に
Ｎ型ＧａＡｓ層（図示せず）が形成され、このＮ型Ｇａ
Ａｓ層上に反射層３２が形成される。この反射層３２上
にＮ型クラッド層３３が形成され、このＮ型クラッド層
３３上にＰ型活性層３４が形成される。このＰ型活性層
３４上にＰ型クラッド層３５が形成され、このＰ型クラ
ッド層３５上にＰ型電流拡散層３６が形成される。この
Ｐ型電流拡散層３６上にＰ型コンタクト層４０（兼エッ
チングストップ層）が形成される。このように、エピタ
キシャル成長によって、同一バッチで上記層が形成され
る。
【０００４】次に、コンタクト層４０上に膜厚が例えば
１０ｎｍの例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示
せず）が形成され、この金属膜上に透明電極４１が形成
される。この透明電極４１上に例えばＡｕのような電極
材４２ａが形成され、この電極材４２ａがパターニング
され、上部電極４２が形成される。次に、ＧａＡｓ基板
３１の裏面に、下部電極４３が形成される。その後、電
極が良好なオーム性結合となるように熱処理が行われ
る。
１０ｎｍの例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示
せず）が形成され、この金属膜上に透明電極４１が形成
される。この透明電極４１上に例えばＡｕのような電極
材４２ａが形成され、この電極材４２ａがパターニング
され、上部電極４２が形成される。次に、ＧａＡｓ基板
３１の裏面に、下部電極４３が形成される。その後、電
極が良好なオーム性結合となるように熱処理が行われ
る。
【０００５】また、図７は、外部狭窄を有する半導体発
光素子を示している。ここで、図７に示す半導体発光素
子において、図６に示す半導体発光素子と同様の製造方
法については説明を省略し、異なる製造方法のみ説明す
る。
光素子を示している。ここで、図７に示す半導体発光素
子において、図６に示す半導体発光素子と同様の製造方
法については説明を省略し、異なる製造方法のみ説明す
る。
【０００６】図７に示すように、図６に示す半導体発光
素子と同様に、Ｐ型電流拡散層３６上にＰ型コンタクト
層４０（兼エッチングストップ層）が形成される。この
Ｐ型コンタクト層４０上にＮ型電流ブロック層３８ａが
形成される。このように、エピタキシャル成長によっ
て、同一バッチで上記層が形成される。その後、レジス
トマスク（図示せず）を用いてＮ型電流ブロック層３８
ａがエッチングされ、パターニングされたＮ型電流ブロ
ック層３８が形成される。
素子と同様に、Ｐ型電流拡散層３６上にＰ型コンタクト
層４０（兼エッチングストップ層）が形成される。この
Ｐ型コンタクト層４０上にＮ型電流ブロック層３８ａが
形成される。このように、エピタキシャル成長によっ
て、同一バッチで上記層が形成される。その後、レジス
トマスク（図示せず）を用いてＮ型電流ブロック層３８
ａがエッチングされ、パターニングされたＮ型電流ブロ
ック層３８が形成される。
【０００７】次に、コンタクト層４０上に膜厚が例えば
１０ｎｍの例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示
せず）が形成され、この金属膜上に透明電極４１が形成
される。この透明電極４１上に例えばＡｕのような電極
材４２ａが形成され、この電極材４２ａがパターニング
され、上部電極４２が形成される。次に、ＧａＡｓ基板
３１の裏面に、下部電極４３が形成される。その後、電
極が良好なオーム性結合となるように熱処理が行われ
る。
１０ｎｍの例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示
せず）が形成され、この金属膜上に透明電極４１が形成
される。この透明電極４１上に例えばＡｕのような電極
材４２ａが形成され、この電極材４２ａがパターニング
され、上部電極４２が形成される。次に、ＧａＡｓ基板
３１の裏面に、下部電極４３が形成される。その後、電
極が良好なオーム性結合となるように熱処理が行われ
る。
【０００８】このように、図６、７に示すような従来の
半導体発光素子では、電流拡散層３６と透明電極４１と
の間でオーム性結合を取る必要がある。このため、電流
拡散層３６と透明電極４１との間に、コンタクト層４０
と例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示せず）と
からなる介在層が形成されている。
半導体発光素子では、電流拡散層３６と透明電極４１と
の間でオーム性結合を取る必要がある。このため、電流
拡散層３６と透明電極４１との間に、コンタクト層４０
と例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示せず）と
からなる介在層が形成されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンタ
クト層４０と例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図
示せず）とからなる介在層は、活性層３４の発光面積と
同様の表面積を有して水平方向に形成されている。この
ため、活性層３４からの発光は、コンタクト層４０と例
えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示せず）とから
なる介在層により光吸収される。従って、活性層３４か
らの発光に対する半導体発光素子の透過率が約５０％減
少し、発光強度が大幅に低下するという問題があった。
クト層４０と例えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図
示せず）とからなる介在層は、活性層３４の発光面積と
同様の表面積を有して水平方向に形成されている。この
ため、活性層３４からの発光は、コンタクト層４０と例
えばＺｎを含むＡｕのような金属膜（図示せず）とから
なる介在層により光吸収される。従って、活性層３４か
らの発光に対する半導体発光素子の透過率が約５０％減
少し、発光強度が大幅に低下するという問題があった。
【００１０】本発明は上記課題を解決するためになされ
たものであり、その目的とするところは、透過率を向上
できる半導体発光素子及びその製造方法を提供すること
にある。
たものであり、その目的とするところは、透過率を向上
できる半導体発光素子及びその製造方法を提供すること
にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために以下に示す手段を用いている。
成するために以下に示す手段を用いている。
【００１２】本発明の半導体発光素子は、化合物半導体
基板の表面に形成された反射層と、前記反射層上に形成
された第１の導電型のクラッド層と、前記第１の導電型
のクラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に
形成された第２の導電型のクラッド層と、前記第２の導
電型のクラッド層上に形成された電流拡散層と、前記電
流拡散層上に形成された導電層と、前記導電層上の所定
の領域に形成された上部電極と、前記化合物半導体基板
の裏面に形成された下部電極と、前記電流拡散層若しく
は前記第２の導電型のクラッド層内に前記活性層に到達
しない範囲で配置され、前記導電層を介して前記上部電
極とを接続する複数の金属電極とを具備する。
基板の表面に形成された反射層と、前記反射層上に形成
された第１の導電型のクラッド層と、前記第１の導電型
のクラッド層上に形成された活性層と、前記活性層上に
形成された第２の導電型のクラッド層と、前記第２の導
電型のクラッド層上に形成された電流拡散層と、前記電
流拡散層上に形成された導電層と、前記導電層上の所定
の領域に形成された上部電極と、前記化合物半導体基板
の裏面に形成された下部電極と、前記電流拡散層若しく
は前記第２の導電型のクラッド層内に前記活性層に到達
しない範囲で配置され、前記導電層を介して前記上部電
極とを接続する複数の金属電極とを具備する。
【００１３】前記導電層は、例えば透明電極からなる。
【００１４】前記金属電極は、前記上部電極の周辺の前
記電流拡散層若しくは前記第２の導電型のクラッド層内
に前記活性層に到達しない範囲で均一に配置されてい
る。前記金属電極は、Ａｕを主成分とする金属材料から
なる。
記電流拡散層若しくは前記第２の導電型のクラッド層内
に前記活性層に到達しない範囲で均一に配置されてい
る。前記金属電極は、Ａｕを主成分とする金属材料から
なる。
【００１５】本発明の半導体発光素子の製造方法は、化
合物半導体基板の表面に反射層を形成する工程と、前記
反射層上に第１の導電型のクラッド層を形成する工程
と、前記第１の導電型のクラッド層上に活性層を形成す
る工程と、前記活性層上に第２の導電型のクラッド層を
形成する工程と、前記第２の導電型のクラッド層上に電
流拡散層を形成する工程と、前記電流拡散層を選択的に
除去し、複数の溝を形成する工程と、全面に金属膜を形
成し、前記溝を埋め込む工程と、前記金属膜を除去して
前記電流拡散層の表面を露出することにより、金属電極
を形成する工程と、前記電流拡散層及び前記金属電極上
に透明電極を形成する工程と、前記透明電極上に上部電
極を選択的に形成する工程と、前記化合物半導体基板の
裏面に下部電極を形成する工程とを含む。
合物半導体基板の表面に反射層を形成する工程と、前記
反射層上に第１の導電型のクラッド層を形成する工程
と、前記第１の導電型のクラッド層上に活性層を形成す
る工程と、前記活性層上に第２の導電型のクラッド層を
形成する工程と、前記第２の導電型のクラッド層上に電
流拡散層を形成する工程と、前記電流拡散層を選択的に
除去し、複数の溝を形成する工程と、全面に金属膜を形
成し、前記溝を埋め込む工程と、前記金属膜を除去して
前記電流拡散層の表面を露出することにより、金属電極
を形成する工程と、前記電流拡散層及び前記金属電極上
に透明電極を形成する工程と、前記透明電極上に上部電
極を選択的に形成する工程と、前記化合物半導体基板の
裏面に下部電極を形成する工程とを含む。
【００１６】前記金属電極は、前記上部電極の周辺の前
記電流拡散層若しくは前記第２の導電型のクラッド層内
に前記活性層に到達しない範囲で配置されている。ま
た、前記金属電極は、Ａｕを主成分とする金属材料から
なる。
記電流拡散層若しくは前記第２の導電型のクラッド層内
に前記活性層に到達しない範囲で配置されている。ま
た、前記金属電極は、Ａｕを主成分とする金属材料から
なる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を以下に図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【００１８】［第１の実施例］第１の実施例は、狭窄を
有しない半導体発光素子を示している。以下、例えば緑
色のＬＥＤの場合の半導体発光素子の製造方法について
説明する。
有しない半導体発光素子を示している。以下、例えば緑
色のＬＥＤの場合の半導体発光素子の製造方法について
説明する。
【００１９】図１に示すように、膜厚が例えば２５０μ
ｍのＧａＡｓ基板１１上に、膜厚が例えば０．５μｍの
Ｎ型ＧａＡｓ層（図示せず）が形成される。このＮ型Ｇ
ａＡｓ層上に、反射層１２として膜厚が例えば０．７６
μｍのＮ型ＧａＡｓ／Ｎ型Ｉｎ0.5Ａｌ0.5Ｐ層が１０層
形成される。この反射層１２上に、膜厚が例えば０．６
μｍのＮ型クラッド層（Ｉｎ0.5Ａｌ0.5Ｐ層）１３が形
成され、このＮ型クラッド層１３上に、膜厚が例えば
１．０μｍのＰ型活性層（Ｉｎ0.5（Ｇａ0.55Ａ
ｌ0.45）0.5Ｐ）層、Ｐ型濃度が５×１０16乃至２×１
０17ｃｍ-3）１４が形成される。このＰ型活性層１４上
に、膜厚が例えば１．０μｍのＰ型クラッド層（Ｉｎ
0.5Ａｌ0.5Ｐ層）１５が形成され、このＰ型クラッド層
１５上に、膜厚が例えば１．０μｍのＰ型電流拡散層
（Ｇａ0.2Ａｌ0.8Ａｓ層）１６が形成される。このよう
に、エピタキシャル成長によって、同一バッチで上記層
が形成される。
ｍのＧａＡｓ基板１１上に、膜厚が例えば０．５μｍの
Ｎ型ＧａＡｓ層（図示せず）が形成される。このＮ型Ｇ
ａＡｓ層上に、反射層１２として膜厚が例えば０．７６
μｍのＮ型ＧａＡｓ／Ｎ型Ｉｎ0.5Ａｌ0.5Ｐ層が１０層
形成される。この反射層１２上に、膜厚が例えば０．６
μｍのＮ型クラッド層（Ｉｎ0.5Ａｌ0.5Ｐ層）１３が形
成され、このＮ型クラッド層１３上に、膜厚が例えば
１．０μｍのＰ型活性層（Ｉｎ0.5（Ｇａ0.55Ａ
ｌ0.45）0.5Ｐ）層、Ｐ型濃度が５×１０16乃至２×１
０17ｃｍ-3）１４が形成される。このＰ型活性層１４上
に、膜厚が例えば１．０μｍのＰ型クラッド層（Ｉｎ
0.5Ａｌ0.5Ｐ層）１５が形成され、このＰ型クラッド層
１５上に、膜厚が例えば１．０μｍのＰ型電流拡散層
（Ｇａ0.2Ａｌ0.8Ａｓ層）１６が形成される。このよう
に、エピタキシャル成長によって、同一バッチで上記層
が形成される。
【００２０】次に、レジストマスク（図示せず）を用い
て、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオ
ンエッチング）により電流拡散層１６がエッチングさ
れ、Ｐ型クラッド層１５の表面が露出される。これによ
り、径が５．０μｍφ、深さが１．０μｍ以下のトレン
チ１９が形成される。このトレンチ１９の形成は、例え
ばＢＣｌ3、Ｃｌ2の混合ガスを用いた異方性エッチング
により行われる。
て、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching：反応性イオ
ンエッチング）により電流拡散層１６がエッチングさ
れ、Ｐ型クラッド層１５の表面が露出される。これによ
り、径が５．０μｍφ、深さが１．０μｍ以下のトレン
チ１９が形成される。このトレンチ１９の形成は、例え
ばＢＣｌ3、Ｃｌ2の混合ガスを用いた異方性エッチング
により行われる。
【００２１】次に、スパッタリングにより、例えばＡｕ
を主成分とする金属材料からなる金属膜２０ａでトレン
チ１９が埋め込まれる。その後、ＣＭＰ（Chemical Mec
hanical Polish：化学的機械研磨）により、金属膜２０
ａの表面が平坦化され、エッチングストップ層１７の表
面が露出される。これにより、電流拡散層１６内に例え
ば均一に配置されたトレンチ構造の複数のＰ型金属電極
２０が形成される。尚、本実施例のように例えばクラッ
ド層１３がＮ型、クラッド層１５がＰ型の場合、金属電
極２０はＡｕ、Ｚｎを含むＡｕ、Ｂｅを含むＡｕ、Ｔ
ｉ、Ｐｔのいずれか一つからなるか、これらの組み合わ
せからなる。また、例えばクラッド層１３がＰ型、クラ
ッド層１５がＮ型の場合、金属電極２０はＡｕ、Ｇｅを
含むＡｕ、Ｔｉ、Ｐｔのいずれか一つからなるか、これ
らの組み合わせからなる。
を主成分とする金属材料からなる金属膜２０ａでトレン
チ１９が埋め込まれる。その後、ＣＭＰ（Chemical Mec
hanical Polish：化学的機械研磨）により、金属膜２０
ａの表面が平坦化され、エッチングストップ層１７の表
面が露出される。これにより、電流拡散層１６内に例え
ば均一に配置されたトレンチ構造の複数のＰ型金属電極
２０が形成される。尚、本実施例のように例えばクラッ
ド層１３がＮ型、クラッド層１５がＰ型の場合、金属電
極２０はＡｕ、Ｚｎを含むＡｕ、Ｂｅを含むＡｕ、Ｔ
ｉ、Ｐｔのいずれか一つからなるか、これらの組み合わ
せからなる。また、例えばクラッド層１３がＰ型、クラ
ッド層１５がＮ型の場合、金属電極２０はＡｕ、Ｇｅを
含むＡｕ、Ｔｉ、Ｐｔのいずれか一つからなるか、これ
らの組み合わせからなる。
【００２２】次に、スパッタリングにより、全面にＩＴ
Ｏ膜（Ｉｎ酸化膜とＳｎ酸化膜の混合膜）のような透明
電極２１が形成される。この際、スパッタリングの条件
は、Ａｒ：Ｏ＝１００：１、真空度約１×１０-3Ｔｏｒ
ｒ、基板温度１５０℃乃至２００℃である。
Ｏ膜（Ｉｎ酸化膜とＳｎ酸化膜の混合膜）のような透明
電極２１が形成される。この際、スパッタリングの条件
は、Ａｒ：Ｏ＝１００：１、真空度約１×１０-3Ｔｏｒ
ｒ、基板温度１５０℃乃至２００℃である。
【００２３】次に、透明電極２１上に例えばＡｕのよう
な電極材２２ａが形成され、この電極材２２ａがパター
ニングされ、径が例えば１００μｍφの上部電極２２が
形成される。この上部電極２２は、透明電極２１によっ
てトレンチ構造の金属電極２０と接続する。ここで、図
２に示すように、上部電極２２と金属電極２０との位置
は、上部電極２２の周辺の例えば電流拡散層１６内に複
数の金属電極２０が存在するように形成される。尚、金
属電極２０はクラッド層１５内に形成されてもよく、活
性層１４に到達しない範囲で配置されればよい。
な電極材２２ａが形成され、この電極材２２ａがパター
ニングされ、径が例えば１００μｍφの上部電極２２が
形成される。この上部電極２２は、透明電極２１によっ
てトレンチ構造の金属電極２０と接続する。ここで、図
２に示すように、上部電極２２と金属電極２０との位置
は、上部電極２２の周辺の例えば電流拡散層１６内に複
数の金属電極２０が存在するように形成される。尚、金
属電極２０はクラッド層１５内に形成されてもよく、活
性層１４に到達しない範囲で配置されればよい。
【００２４】次に、ＧａＡｓ基板１１の裏面に、例えば
１００μｍに研磨された下部電極２３が形成される。こ
こで、下部電極２３は例えばＮ型ＡｕＧｅ／Ａｕ（２０
００Å／５０００Å）を蒸着して形成される。
１００μｍに研磨された下部電極２３が形成される。こ
こで、下部電極２３は例えばＮ型ＡｕＧｅ／Ａｕ（２０
００Å／５０００Å）を蒸着して形成される。
【００２５】その後、電極が良好なオーム性結合となる
ように、温度が例えば５００℃、処理時間が例えば１０
分の熱処理が行われる。
ように、温度が例えば５００℃、処理時間が例えば１０
分の熱処理が行われる。
【００２６】上記第１の実施例によれば、金属電極２０
がトレンチ構造となっている。このため、活性層１４か
らの発光を吸収する面積はトレンチの開口面積となる。
従って、従来に比べて発光を吸収する面積が減少する。
その結果、図３に示すように、半導体発光素子の透過率
が従来の５４％に対して７６％に向上する。
がトレンチ構造となっている。このため、活性層１４か
らの発光を吸収する面積はトレンチの開口面積となる。
従って、従来に比べて発光を吸収する面積が減少する。
その結果、図３に示すように、半導体発光素子の透過率
が従来の５４％に対して７６％に向上する。
【００２７】また、従来は半導体発光素子の透過率を上
げるために、透明電極２１の材料が透過率の高い材料に
限定されていた。しかし、第１の実施例によれば、金属
電極２０をトレンチ構造とすることにより、半導体発光
素子の透過率を向上することができる。
げるために、透明電極２１の材料が透過率の高い材料に
限定されていた。しかし、第１の実施例によれば、金属
電極２０をトレンチ構造とすることにより、半導体発光
素子の透過率を向上することができる。
【００２８】［第２の実施例］第２の実施例は、外部狭
窄を有する半導体発光素子を示している。ここで、第２
の実施例において、第１の実施例と同様の製造方法につ
いては説明を省略し、異なる製造方法のみ説明する。以
下、例えば緑色のＬＥＤの製造方法について説明する。
窄を有する半導体発光素子を示している。ここで、第２
の実施例において、第１の実施例と同様の製造方法につ
いては説明を省略し、異なる製造方法のみ説明する。以
下、例えば緑色のＬＥＤの製造方法について説明する。
【００２９】図４に示すように、第１の実施例と同様
に、ＧａＡｓ基板１１上に反射層１２、Ｎ型クラッド層
１３、Ｐ型活性層１４、Ｐ型クラッド層１５が形成され
る。このＰ型クラッド層１５上に、膜厚が例えば５．０
μｍのＰ型電流拡散層（Ｇａ0. 2Ａｌ0.8Ａｓ層）１６が
形成される。このＰ型電流拡散層１６上に、Ｐ型エッチ
ングストップ層１７、Ｎ型電流ブロック層１８ａが形成
される。このように、エピタキシャル成長によって、同
一バッチで上記層が形成される。その後、レジストマス
ク（図示せず）を用いてＮ型電流ブロック層１８ａがエ
ッチングされ、径が１２０μｍφのＮ型電流ブロック層
１８が形成される。
に、ＧａＡｓ基板１１上に反射層１２、Ｎ型クラッド層
１３、Ｐ型活性層１４、Ｐ型クラッド層１５が形成され
る。このＰ型クラッド層１５上に、膜厚が例えば５．０
μｍのＰ型電流拡散層（Ｇａ0. 2Ａｌ0.8Ａｓ層）１６が
形成される。このＰ型電流拡散層１６上に、Ｐ型エッチ
ングストップ層１７、Ｎ型電流ブロック層１８ａが形成
される。このように、エピタキシャル成長によって、同
一バッチで上記層が形成される。その後、レジストマス
ク（図示せず）を用いてＮ型電流ブロック層１８ａがエ
ッチングされ、径が１２０μｍφのＮ型電流ブロック層
１８が形成される。
【００３０】次に、レジストマスク（図示せず）を用い
て、ＲＩＥによりエッチングストップ層１７、電流拡散
層１６がエッチングされ、Ｐ型クラッド層１５の表面が
露出される。これにより、径が５．０μｍφで深さが
５．０μｍ以下のトレンチ１９が形成される。このトレ
ンチ１９の形成は、例えばＢＣｌ3、Ｃｌ2の混合ガスを
用いた異方性エッチングにより行われる。その後、第１
の実施例と同様に、電流拡散層１６内に例えば均一に配
置されたトレンチ構造の複数のＰ型金属電極２０が形成
される。
て、ＲＩＥによりエッチングストップ層１７、電流拡散
層１６がエッチングされ、Ｐ型クラッド層１５の表面が
露出される。これにより、径が５．０μｍφで深さが
５．０μｍ以下のトレンチ１９が形成される。このトレ
ンチ１９の形成は、例えばＢＣｌ3、Ｃｌ2の混合ガスを
用いた異方性エッチングにより行われる。その後、第１
の実施例と同様に、電流拡散層１６内に例えば均一に配
置されたトレンチ構造の複数のＰ型金属電極２０が形成
される。
【００３１】次に、スパッタリングにより、全面にＩＴ
Ｏ膜のような透明電極２１が形成される。この透明電極
２１上に例えばＡｕのような電極材２２ａが形成され、
この電極材２２ａがパターニングされ、径が例えば１０
０μｍφの上部電極２２が形成される。この上部電極２
２は、透明電極２１によりトレンチ構造の金属電極２０
と接続する。ここで、上部電極２２と金属電極２０との
位置は、上部電極２２の周辺の例えば電流拡散層１６内
に複数の金属電極２０が存在するように形成される。
尚、金属電極２０はクラッド層１５内に形成されてもよ
く、活性層１４に到達しない範囲で配置されればよい。
Ｏ膜のような透明電極２１が形成される。この透明電極
２１上に例えばＡｕのような電極材２２ａが形成され、
この電極材２２ａがパターニングされ、径が例えば１０
０μｍφの上部電極２２が形成される。この上部電極２
２は、透明電極２１によりトレンチ構造の金属電極２０
と接続する。ここで、上部電極２２と金属電極２０との
位置は、上部電極２２の周辺の例えば電流拡散層１６内
に複数の金属電極２０が存在するように形成される。
尚、金属電極２０はクラッド層１５内に形成されてもよ
く、活性層１４に到達しない範囲で配置されればよい。
【００３２】次に、ＧａＡｓ基板１１の裏面に、例えば
１００μｍに研磨された下部電極２３が形成される。こ
こで、下部電極２３は例えばＮ型ＡｕＧｅ／Ａｕ（２０
００Å／５０００Å）を蒸着して形成される。
１００μｍに研磨された下部電極２３が形成される。こ
こで、下部電極２３は例えばＮ型ＡｕＧｅ／Ａｕ（２０
００Å／５０００Å）を蒸着して形成される。
【００３３】その後、電極が良好なオーム性結合となる
ように、温度が例えば５００℃、処理時間が例えば１０
分の熱処理が行われる。
ように、温度が例えば５００℃、処理時間が例えば１０
分の熱処理が行われる。
【００３４】上記第２の実施例によれば、金属電極２０
がトレンチ構造となっている。このため、活性層１４か
らの発光を吸収する面積はトレンチの開口面積となる。
従って、従来に比べて発光を吸収する面積が減少する。
その結果、図５に示すように、半導体発光素子の透過率
が従来の７０％に対して９０％に向上する。
がトレンチ構造となっている。このため、活性層１４か
らの発光を吸収する面積はトレンチの開口面積となる。
従って、従来に比べて発光を吸収する面積が減少する。
その結果、図５に示すように、半導体発光素子の透過率
が従来の７０％に対して９０％に向上する。
【００３５】尚、上記第１、第２の実施例は、ＬＥＤと
して緑以外の可視光製品にも適用できる。また、金属電
極２０はＰ型電極に限定されず、例えばＧｅを含むＡｕ
からなるＮ型電極にも適用できる。また、透明電極２１
のかわりに、例えば配線構造の電極あるいは導電層を用
いて上部電極と金属電極を電気的に接続してもよい。こ
の際、全面に配線構造の電極あるいは導電層が形成され
ると光が透過されない。従って、配線構造の電極あるい
は導電層は光吸収を少なくするため、面積が狭いほどよ
い。以上のような場合も、上記と同様の効果を得ること
ができる。
して緑以外の可視光製品にも適用できる。また、金属電
極２０はＰ型電極に限定されず、例えばＧｅを含むＡｕ
からなるＮ型電極にも適用できる。また、透明電極２１
のかわりに、例えば配線構造の電極あるいは導電層を用
いて上部電極と金属電極を電気的に接続してもよい。こ
の際、全面に配線構造の電極あるいは導電層が形成され
ると光が透過されない。従って、配線構造の電極あるい
は導電層は光吸収を少なくするため、面積が狭いほどよ
い。以上のような場合も、上記と同様の効果を得ること
ができる。
【００３６】その他、本発明は、その要旨を逸脱しない
範囲で、種々変形して実施することが可能である。
範囲で、種々変形して実施することが可能である。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、透
過率を向上できる半導体発光素子及びその製造方法を提
供できる。
過率を向上できる半導体発光素子及びその製造方法を提
供できる。
【図１】本発明の第１の実施例に係わる半導体発光素子
を示す断面図。
を示す断面図。
【図２】本発明の第１の実施例に係わる半導体発光素子
を示す斜視図。
を示す斜視図。
【図３】本発明の第１の実施例と従来品との透過率の比
較図。
較図。
【図４】本発明の第２の実施例に係わる半導体発光素子
を示す断面図。
を示す断面図。
【図５】本発明の第２の実施例と従来品との透過率の比
較図。
較図。
【図６】従来技術による内部狭窄を有しない半導体発光
素子を示す断面図。
素子を示す断面図。
【図７】従来技術による内部狭窄を有する半導体発光素
子を示す断面図。
子を示す断面図。
１１…ＧａＡｓ基板、 １２…反射層、 １３…Ｎ型クラッド層、 １４…活性層、 １５…Ｐ型クラッド層、 １６…Ｐ型電流拡散層、 １７…Ｐ型エッチングストップ層、 １８、１８ａ…電流ブロック層、 １９…トレンチ、 ２０…金属電極、 ２０ａ…金属膜、 ２１…透明電極、 ２２…上部電極、 ２２ａ…電極材、 ２３…下部電極。
Claims (8)
- 【請求項１】 化合物半導体基板の表面に形成された反
射層と、 前記反射層上に形成された第１の導電型のクラッド層
と、 前記第１の導電型のクラッド層上に形成された活性層
と、 前記活性層上に形成された第２の導電型のクラッド層
と、 前記第２の導電型のクラッド層上に形成された電流拡散
層と、 前記電流拡散層上に形成された導電層と、 前記導電層上の所定の領域に形成された上部電極と、 前記化合物半導体基板の裏面に形成された下部電極と、 前記電流拡散層若しくは前記第２の導電型のクラッド層
内に前記活性層に到達しない範囲で配置され、前記導電
層を介して前記上部電極とを接続する複数の金属電極と
を具備することを特徴とする半導体発光素子。 - 【請求項２】 前記導電層は、透明電極からなることを
特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項３】 前記金属電極は、前記上部電極の周辺の
前記電流拡散層若しくは前記第２の導電型のクラッド層
内に前記活性層に到達しない範囲で配置されていること
を特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項４】 前記金属電極は、前記電流拡散層若しく
は前記第２の導電型のクラッド層内に均一に配置されて
いることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。 - 【請求項５】 前記金属電極は、Ａｕを主成分とする金
属材料からなることを特徴とする請求項１記載の半導体
発光素子。 - 【請求項６】 化合物半導体基板の表面に反射層を形成
する工程と、 前記反射層上に第１の導電型のクラッド層を形成する工
程と、 前記第１の導電型のクラッド層上に活性層を形成する工
程と、 前記活性層上に第２の導電型のクラッド層を形成する工
程と、 前記第２の導電型のクラッド層上に電流拡散層を形成す
る工程と、 前記電流拡散層を選択的に除去し、複数の溝を形成する
工程と、 全面に金属膜を形成し、前記溝を埋め込む工程と、 前記金属膜を除去して前記電流拡散層の表面を露出する
ことにより、金属電極を形成する工程と、 前記電流拡散層及び前記金属電極上に透明電極を形成す
る工程と、 前記透明電極上に上部電極を選択的に形成する工程と、 前記化合物半導体基板の裏面に下部電極を形成する工程
とを含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法。 - 【請求項７】 前記金属電極は、前記上部電極の周辺の
前記電流拡散層若しくは前記第２の導電型のクラッド層
内に前記活性層に到達しない範囲で配置されていること
を特徴とする請求項６記載の半導体発光素子の製造方
法。 - 【請求項８】 前記金属電極は、Ａｕを主成分とする金
属材料からなることを特徴とする請求項６記載の半導体
発光素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35747099A JP2001177148A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35747099A JP2001177148A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001177148A true JP2001177148A (ja) | 2001-06-29 |
Family
ID=18454296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35747099A Pending JP2001177148A (ja) | 1999-12-16 | 1999-12-16 | 半導体発光素子及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001177148A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100886819B1 (ko) * | 2006-08-23 | 2009-03-04 | 한국광기술원 | 반사막 전극, 이를 구비하는 화합물 반도체 발광소자 및그의 제조방법 |
| WO2011055202A3 (zh) * | 2009-11-06 | 2011-09-01 | 旭明光电股份有限公司 | 发光二极体装置 |
| KR20140066764A (ko) * | 2011-10-25 | 2014-06-02 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 발광 다이오드, 발광 다이오드의 제조 방법, 발광 다이오드 램프 및 조명 장치 |
-
1999
- 1999-12-16 JP JP35747099A patent/JP2001177148A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100886819B1 (ko) * | 2006-08-23 | 2009-03-04 | 한국광기술원 | 반사막 전극, 이를 구비하는 화합물 반도체 발광소자 및그의 제조방법 |
| WO2011055202A3 (zh) * | 2009-11-06 | 2011-09-01 | 旭明光电股份有限公司 | 发光二极体装置 |
| KR101250964B1 (ko) * | 2009-11-06 | 2013-04-05 | 세미엘이디즈 옵토일렉트로닉스, 컴퍼니 리미티드 | 발광다이오드 장치 |
| KR20140066764A (ko) * | 2011-10-25 | 2014-06-02 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 발광 다이오드, 발광 다이오드의 제조 방법, 발광 다이오드 램프 및 조명 장치 |
| KR101589845B1 (ko) | 2011-10-25 | 2016-02-12 | 쇼와 덴코 가부시키가이샤 | 발광 다이오드, 발광 다이오드의 제조 방법, 발광 다이오드 램프 및 조명 장치 |
| US9705034B2 (en) | 2011-10-25 | 2017-07-11 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode, method for manufacturing light-emitting diode, light-emitting diode lamp and illumination device |
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