JP2004274042A - Nitride semiconductor device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nitride semiconductor device having a highly reliable electrode structure with low resistance. <P>SOLUTION: This nitride semiconductor device has a semiconductor layer, a first electrode which is formed on the semiconductor layer and makes ohmic contact, and a second electrode which is formed on the first electrode and has a different shape from that of the first electrode. The first and second electrodes has a junction layer region which is made of a platinum group element and is composed of the upper layer of the first electrode, which is the surface of the first electrode, and the lower layer of the second electrode, which is deposited on the heat-treated first electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

本発明は、窒化物半導体を用いた半導体層に、微小面積(幅)の電極が設けられた半導体素子に関し、特に、大電流駆動素子(レーザダイオード、ハイパワーLED、FET等の電子素子、高周波素子)に関するものである。 The present invention, in the semiconductor layer using a nitride semiconductor, relates to a semiconductor device having electrodes arranged in small area (width), in particular, large current drive device (laser diode, high-power LED, electronic devices such as a FET, a high frequency are those related to the element). 半導体素子の具体的な組成としては、GaN、AlN、若しくはInN、又はこれらの混晶であるAlGaN系、InGaN系、AlInGaN系を含むIII−V族窒化物半導体が挙げられる。 The specific composition of the semiconductor element, GaN, AlN, or InN, or a mixed crystal thereof in which AlGaN type, InGaN type, and a group III-V nitride semiconductor containing AlInGaN system.

窒化物半導体素子は、比較的短波長の紫外線領域から赤色を含む可視光領域までの広い波長領域の発光を有しており、半導体レーザダイオード(LD)や発光ダイオード(LED)などを構成する材料として広く用いられている。 Nitride semiconductor device constitutes a relatively short wavelength in the ultraviolet region has an emission in a wide wavelength region from the visible light region including the red, such as a semiconductor laser diode (LD) or a light emitting diode (LED) material It is widely used as. 近年は、小型化、長寿命化、高信頼性、かつ高出力化が進み、主にパーソナルコンピュータ、DVDなどの電子機器、医療機器、加工機器や光ファイバ通信の光源などに利用されている。 Recently, miniaturization, long life, high reliability, and high output advances have been utilized mainly personal computers, electronic devices DVD, etc. medical equipment, such as processing equipment and an optical fiber communication source.

このような窒化物半導体素子は、主としてサファイア基板上にバッファ層、n型コンタクト層、クラック防止層、n型クラッド層、n型光ガイド層、活性層、p型電子閉じ込め層、p型光ガイド層、p型クラッド層、p型コンタクト層などが順に積層された積層構造体からなっている。 Such nitride semiconductor device is mainly the buffer layer on a sapphire substrate, n-type contact layer, a crack preventing layer, n-type cladding layer, n-type optical guide layer, the active layer, p-type electron confinement layer, p-type light guide layer, the p-type cladding layer, such as p-type contact layer is made of a laminated structure are laminated in this order. LEDでは、光ガイド層等は省略することができる。 In LED, the light guide layer or the like can be omitted. そして、このような積層構造体に電極が設けられ、通電により活性層を発光させているものである。 Then, electrodes are provided on such a laminated structure, those that emit light of the active layer by energization.

上記のような窒化物半導体素子に設けられる電極は、半導体層とオーミック接触するための電極(オーミック電極)が重要であり、主として仕事関数の大きい金属が用いられ、それら金属の単層膜、多層膜、或いは合金が用いられている。 Electrodes provided on the nitride semiconductor device as described above, electrodes for the semiconductor layer and the ohmic contact (ohmic electrode) is important, primarily large metal is used in the work function, their metal single-layer film, multilayer film, or an alloy is used. 材料によっては半導体層上に金属膜を成膜するだけで半導体層とオーミック接触が可能であり、このような材料としては、Pd/Pt/Auの多層膜からなるp電極が挙げられる。 Depending on the material is capable of semiconductor layer and the ohmic contact only by forming a metal film on a semiconductor layer of such a material include p electrode made of a multilayer film of Pd / Pt / Au. また、成膜しただけでは半導体層とオーミック接触しにくい電極材料は、熱処理工程を行うことでオーミック接触が可能となる。 Further, the semiconductor layer and the ohmic contact hard electrode material simply by deposition, thereby enabling ohmic contact by performing the heat treatment step. 例えばNi/Auの多層膜からなるp電極の場合は、成膜(積層)後に合金化して透明なオーミック電極とすることができる。 For example, in the case of p electrode made of a multilayer film of Ni / Au, it may be deposited (laminated) later alloyed and transparent ohmic electrode.

また、半導体層と接する上記オーミック電極とは別に、ワイヤをボンディングさせるための引き出し用の電極(パッド電極)が設けられている。 In addition to the above ohmic electrode in contact with the semiconductor layer, for leading out the electrodes for bonding the wire (pad electrode) is provided. 絶縁性の基板を用いている場合はp電極とn電極が同一面側に設けられているので、その両方にパッド電極が設けられる。 Since the p-electrode and n-electrode case of using an insulating substrate is provided on the same side, the pad electrodes are provided on both. n電極の場合は、比較的オーミック接触させやすいので、オーミック電極を取り出し用の電極としてワイヤを設けることも可能である。 For the n-electrode, so easy to relatively ohmic contact, it is also possible to provide a wire as an electrode for taking out an ohmic electrode. また、引き出し電極の上に、ワイヤではなく、外部電極等と接続させるためのメタライズ層を形成させることで、フェイスダウンでも用いることができる。 Furthermore, on the extraction electrode, rather than a wire, by forming the metallized layer for connecting to an external electrode or the like, it can also be used in face-down.

更に、n電極とp電極の間には、短絡を防止するための絶縁膜が設けられている。 Further, between the n electrode and the p electrode, the insulating film for preventing short circuit is provided. 絶縁膜は、酸化物などが用いられ、単層或いは多層膜で形成されている。 Insulating film, are used such as oxides, it is formed of a single layer or a multilayer film. LDにおいては、絶縁膜は、電流注入領域を制御する電流狭窄層として、或いは、共振器面に設けて反射膜として用いるなど、他の機能を有する機能膜としても用いられている。 In LD, the insulating film, the current confinement layer for controlling the current injection region, or the like is used as a reflective film provided on the cavity surface, it is also used as a functional film having another function.
特開2000−299528号公報 JP 2000-299528 JP

しかしながら、上記で挙げたNi/Au電極は、熱処理時に表面が荒れ易い。 However, Ni / Au electrodes mentioned above are easily roughened surface during heat treatment. そのため、パッド電極との界面で抵抗が高くなる場合がある。 Therefore, there is a case where the resistance at the interface between the pad electrode becomes high. また、電極に絶縁膜が接している場合は、その絶縁膜が熱処理時に変質して電極との密着性が悪くなるなどの問題が生じる。 Further, if the electrodes in the insulating film is in contact, problems such as adhesion to the electrode the insulating film is deteriorated in the heat treatment is deteriorated occurs. また、Pd/Pt/Au電極では、熱処理を行わないため上記のような問題は生じにくいが、素子駆動時に素子温度が上昇すると、その熱によって特性が変化して、動作電圧の上昇を招く恐れがある。 Further, a possibility in the Pd / Pt / Au electrode, but less likely to occur above problem because it does not perform the heat treatment, the element temperature rises during device operation, the characteristic by the heat is changed, causing a rise in operating voltage there is. また、膜厚を薄くする場合や、大面積で形成する場合では、密着性や機械的強度が劣るため、大電流駆動時に問題が生じる。 Further, and when the thin film thickness, in the case of forming a large area, the adhesion and mechanical strength is poor, a problem when a large current driving occurs.

そこで、本発明は上記問題を鑑み、半導体層との接触抵抗や、パッド電極とオーミック電極との間の界面抵抗が低く、かつ、半導体層や絶縁膜との密着性にも優れた電極を実現することで、閾値電流や動作電圧が低く、更には信頼性にも優れた素子特性を有する窒化物半導体素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the contact resistance between the semiconductor layer, the interface resistance between the pad electrode and the ohmic electrode is low and provide excellent electrode in contact with the semiconductor layer and the insulating film doing, the threshold current and the operating voltage is low, even an object to provide a nitride semiconductor device having excellent device characteristics in reliability.

本発明における窒化物半導体素子は、半導体層上に、オーミック接触する第1電極と、その上に接し、第1電極と異なる形状からなる第2電極とを有する窒化物半導体素子であって、第1電極と第2電極は、第1電極表面を形成する第1電極の上層と、熱処理された第1電極に堆積された第2電極の下層とからなる接合層領域を有し、接合層領域が白金族元素からなることを特徴とする。 Nitride semiconductor device of the present invention, on the semiconductor layer, a first electrode in ohmic contact, thereon in contact, a nitride semiconductor device and a second electrode of different shape as the first electrode, the first 1 electrode and the second electrode includes an upper layer of the first electrode forming the first electrode surface, a bonding layer region composed of a lower layer of the second electrode deposited on the first electrode, which is heat treated, the bonding layer region There wherein the platinum group element. このような構成とすることで、優れた密着性を有し、かつ、動作電圧の低い電極を有する窒化物半導体素子とすることができる。 With such a configuration, it has excellent adhesion, and can be a nitride semiconductor device having a low electrode operating voltage.

本発明の請求項2に記載の窒化物半導体素子は、半導体層上に、オーミック接触する第1電極と、その上に接し、第1電極と異なる形状からなる第2電極とを有する窒化物半導体素子であって、第1電極と第2電極は、第1電極表面を形成する第1電極の上層と、熱処理された第1電極に堆積された第2電極の下層とからなる接合層領域を有し、第1電極の上層と第2電極の下層は同一元素もしくは同一材料からなることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 2 of the present invention, on the semiconductor layer, a first electrode in ohmic contact, contact thereon, nitride and a second electrode of different shape as the first electrode semiconductor a device, first and second electrodes, and an upper first electrodes forming a first electrode surface, a bonding layer region composed of a lower layer of the second electrode deposited on the first electrode, which is heat-treated a, the upper layer and the lower layer of the second electrode of the first electrode is characterized in that it consists of the same element or the same material. このような構成とすることで、優れた密着性を有し、かつ、動作電圧の低い電極を有する窒化物半導体素子とすることができる。 With such a configuration, it has excellent adhesion, and can be a nitride semiconductor device having a low electrode operating voltage.

本発明の請求項3に記載の窒化物半導体素子は、第1電極は、熱処理合金化材料からなる下層を有することを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 3 of the present invention, the first electrode is characterized by having a lower layer made of heat-treated alloy material. 熱処理合金化材料からなる第1電極の下層は、熱処理によって何らかの熱的変化を伴う層であり、成膜時(熱処理前)とは異なる層内構造を有するものである。 Below the first electrode made of a heat treatment alloying material is a layer with some thermal change by the heat treatment, those having a different layer structure from the time of film formation (before heat treatment). 例えば、成膜時に多層構造であったとしても、熱処理後はその多層構造を維持せず、合金化材料が混在化された合金化層となっている。 For example, even a multilayer structure during film formation after the heat treatment does not maintain its multilayer structure, it has become alloyed layer alloyed material is mixed reduction. 本発明のように、半導体層と接する下層を、その材料に関わらず熱処理によって合金化された材料からなる層とすることで、単に半導体層上に堆積された状態の積層膜に比して、半導体層との密着性が良好な第1電極とすることができる。 As in the present invention, the lower layer in contact with the semiconductor layer, by a layer made of alloyed material by heat treatment regardless of the material, simply compared to the laminated film in a state of being deposited on the semiconductor layer, can be adhesion to the semiconductor layer is a good first electrode. また、半導体層の組成や、電極材料によっては、熱処理しなくてもオーミック接触可能な場合もある。 Moreover, and composition of the semiconductor layer, depending on the electrode material, there is a case without heat treatment ohmic contactable. しかし、内部量子効率及び外部量子効率が低い半導体素子では、素子駆動時には何らかの熱が発生するので、その熱によって特性が変化する場合もある。 However, the internal quantum efficiency and external quantum efficiency is low semiconductor device, in driving the device since some heat is generated, there is a case that a characteristic varies depending on the heat. そのため、第1電極の下層が単一元素からなる場合であっても、熱処理を施すことで半導体層との密着性が向上し、素子駆動時の熱によって特性が変化しにくくすることができる。 Therefore, even if the lower layer of the first electrode consists of a single element, improves the adhesion between the semiconductor layer by heat treatment, it can be the characteristics by heat driving the device hardly changes. そして、このような下層を有する第1電極の上層と、第2電極の下層とが接合層領域を形成して、その接合層領域が白金族元素からなることで、第2電極との密着性も向上させることができるので、半導体層から第2電極までが極めて優れた密着性で接合することができる。 Then, the upper layer of the first electrode having such a lower layer, the lower layer of the second electrode to form a bonding layer region, by bonding layer region thereof is formed of platinum group elements, adhesion between the second electrode since it is possible to improve, it can be a semiconductor layer to the second electrode are joined with an extremely excellent adhesion. これにより、動作電圧が低く、また、高出力時の電圧が上昇しにくいため経時変化の少ない、信頼性に優れた素子を実現することができる。 Thus, low operating voltage and high output when the voltage is small aging for difficult to increase, it is possible to realize an excellent device reliability.

また、第1電極の下層が上記熱処理合金化材料からなる場合であって、上層が白金族元素以外材料であっても、第2電極の下層と第1電極の上層とが同一元素、或いは同一材料であり、それらが、導電性に優れ、安定な特性を維持できるものであれば、密着性に優れた接合層領域を形成させることができる。 The lower of the first electrode even when comprising the above-mentioned heat treatment alloying material, even top layer a material other than platinum group elements, lower and upper layers and the same elements of the first electrode of the second electrode or the same, a material, which is excellent in electrical conductivity, as long as a stable characteristic can be maintained, it is possible to form a bonding layer region with excellent adhesion. 但し、熱処理時に、第1電極の上層と下層とが反応して合金化され、絶縁性の酸化物を形成するような材料には適用できない。 However, during the heat treatment, the upper layer and the lower layer of the first electrode is to alloying reaction can not be applied to the material so as to form an insulating oxide.

したがって、第1電極の上層と、第2電極との下層との両方が白金族元素からなり、かつ、同一元素、又は白金族元素の合金、又は、白金族元素の導電性酸化物等によって第1電極の上層と第2電極の下層とを構成することで、極めて低抵抗で、密着性に優れ、かつ、経時変化しにくく信頼性に優れた電極構造とすることができる。 Therefore, the upper layer of the first electrode, both the underlying and the second electrode is made of platinum group elements, and the same element, or an alloy of a platinum group element, or a by a conductive oxide such as platinum group element by configuring the upper layer of the first electrode and the lower layer of the second electrode, at a very low resistance, excellent adhesion, and can be an excellent electrode structure aging hardly reliable.

本発明の請求項4に記載の窒化物半導体素子は、第1電極の上層は、単一の白金族元素からなる白金族単一層(Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os層)、又は、白金族元素における同族元素で構成された合金化層(Ru−Os層、Rh−Ir層、Pd−Pt層)からなることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 4 of the present invention, the upper layer of the first electrode, the platinum group monolayer of a single platinum group elements (Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os layer), or , characterized in that an alloy layer made of a congener of platinum group elements (Ru-Os layer, Rh-Ir layer, Pd-Pt layer). このような材料からなる上層は、比較的熱に対して安定である。 Upper layer made of such a material is relatively stable to heat. そのため、下層に熱処理合金化材料が形成される場合であっても、それら下層と合金化されにくく、下層との界面近傍では何らかの反応が起こるものの、その反応が層内部にまで進行せずに界面を安定な状態とすることができる。 Therefore, even when the heat treatment alloying material in the lower layer is formed, difficult to their lower alloyed, although some reactions take place in the vicinity of the interface between the lower layer, the interface does not proceed the reaction until the internal layer it is possible to a stable state. 第1電極の上層と第2電極の下層とを同一の材料とすることで、より低抵抗で、動作特性が安定な電極とすることができる。 Be to a lower layer of the upper layer and the second electrode of the first electrode and the same material, a lower resistance, it is possible to operating characteristics and stable electrodes. また、白金族単一層ではなく、合金化層からなる場合、その合金化層内部の材料は、熱処理によって合金化されており、単に堆積された合金層に比して結合力が増大して硬くなっている。 Also, instead of a platinum group monolayer, when made of an alloy layer, the material inside the alloyed layer are alloyed by heat treatment, hard simply bonding force is increased as compared with the alloy layer deposited going on. 下層の熱処理合金化材料とは合金化されず、上層と下層との積層形態は熱処理後においても維持されている。 Not alloyed with the underlying heat treatment alloying material, laminated form between the upper layer and the lower layer is maintained even after the heat treatment.

また、第1電極の上層の表面は、熱処理時に外気に曝露されているため、外気とも反応する。 Further, the upper surface of the first electrode, because it is exposed to ambient air during heat treatment, reacts with the outside air. 但し、上記のような白金族元素系の層であると、外気と反応しにくく、特に、絶縁性の高い酸化物を形成しにくい。 However, if it is a layer of platinum-group element system as described above, hardly react with the ambient air, in particular, difficult to form a highly insulating oxide. しかし、酸素が存在する以上、何らかの状態、第1電極上層の表面に吸着していると考えられる。 However, more oxygen is present, some state, is considered to be adsorbed on the first electrode upper surface. 特に、白金族元素が触媒作用を有する元素であるため、その原子の周囲に酸素が配位されたような状態で存在していると考えられる。 In particular, since the platinum group elements is an element having a catalytic action is believed that oxygen around the atoms are present in the state as coordinated. ここでの反応は、以下のようになっていると推測される。 The reaction here is presumed to are as follows.

図6は、窒化物半導体のp型半導体層に形成されたリッジの側面及びリッジ両脇のp型半導体層平面上に第1の絶縁膜609が形成され、リッジ上部の窒化物半導体層と、第1の絶縁膜の上に第1電極の下層605(b)及び上層605(a)と、その上に接合層領域613を介して第2電極の下層606(b)及び上層606(a)とが形成された窒化物半導体レーザ素子のリッジ周辺部を示す模式図である。 6, the first insulating film 609 is formed on the nitride semiconductor of the p-type side and the ridge on both sides of the semiconductor layer a ridge formed on the p-type semiconductor layer plane, and the nitride semiconductor layer of the ridge top, a first insulating layer of the first electrode on the membrane 605 (b) and the upper 605 (a) and the lower layer 606 of the second electrode through the bonding layer region 613 thereon (b) and the upper 606 (a) DOO is a schematic view showing a ridge periphery of formed nitride semiconductor laser device. 第1電極の熱処理工程後には、図6(A)に示すように、白金族元素の上層の表面には酸素が吸着(配位)した状態となっていると考えられる。 After the heat treatment step of the first electrode, as shown in FIG. 6 (A), the upper layer of the surface of the platinum group element is considered to oxygen is in the state of being adsorbed (coordination). そして、第2電極形成時に、スパッタ法などによって加速された第2電極下層の原料が第1電極表面に衝突する。 Then, when the second electrode forming the second electrode layer of material accelerated by a sputtering method collides with the first electrode surface. その際、図6(B)に示すように、吸着していた酸素がはじかれ、代わりに加速された白金族原料が第1電極内部にまで入り込んで接合層領域613が形成されはじめる。 At this time, as shown in FIG. 6 (B), the oxygen which has been adsorbed is repelled, bonding layer region 613 accelerated platinum group material in place is penetrated into the inside first electrode starts to be formed. そして、最終的には図6(B)及び(C)に示すように、第1層の上層605(a)と第2電極の下層606(b)との一部が共有されたような状態で接合層領域613が形成される。 And, finally, as shown in FIG. 6 (B) and (C), the state as part of which is shared between the first layer of the upper layer 605 (a) and lower layer 606 of the second electrode (b) bonding layer region 613 is formed in.

以上のような反応が進行していると考えられる理由は、以下の通りである。 Reason to believe that more such reaction proceeds is as follows. 第1電極の熱処理合金工程を経ることで、図6(A)のように第1電極の、酸素が吸着もしくは配位された状態の白金族元素と酸素とは、一時的には安定ではあるが、何らかの外力が加わることで容易に切断される程度の弱い結合によって結合されているとも考えられる。 By performing a heat treatment alloy process of the first electrode, the first electrode as shown in FIG. 6 (A), the A oxygen platinum group element and oxygen in a state of being adsorbed or coordinated, the temporary some stable but it is also considered to have been joined by weak bonds enough to be easily cut by some external force. このような一時的な弱い結合は、例えば第2電極をスパッタ法等によって形成すると、加速された白金族元素原料が第1電極の表面(上層の表面)に達した時の衝撃によって、容易に切断することができる。 Such temporary weak binding, for example, the second electrode is formed by sputtering or the like, by an impact when the accelerated platinum group element source has reached the surface (upper surface) of the first electrode, readily it can be cut. スパッタのような機械的な力による以外にも、例えば加熱する等によっても酸素との結合を切断させることができる。 Except by mechanical forces, such as sputtering can also be also be cut the bond between the oxygen, for example, by such heating.

白金族元素との結合が切断されて配位(吸着)していた酸素が除去されると、第1電極表面に存在する白金族元素が不安定な状態(活性な状態)となっていると考えられる。 When coupled with the platinum group element is cut coordinated oxygen which has been (adsorbed) is removed, the platinum group element present in the first electrode surface is in the unstable state (active state) Conceivable. そのため、第1電極と第2電極との界面が、破壊若しくは消失した状態で第2電極の初期堆積領域が形成され、両者が混在した接合層領域613を形成し易くなる。 Therefore, the interface between the first electrode and the second electrode, the initial deposition region of the second electrode is formed by broken or lost state, easily forming the bonding layer region 613 where both are mixed. すなわち、熱処理された第1電極と、その上に堆積される第2電極との間に、明確な不連続面(界面)が存在せず、あたかも連続形成されたような状態となる。 That is, a first electrode heat treatment between the second electrode deposited thereon, absent explicit discontinuity (interface) becomes the state as if it were formed continuously. 第1電極の表面に安定な酸化物が形成されていると、例えその内部に酸化物が形成されていない場合でも、表面の酸化物の結合をスパッタで切断するのは困難であるが、単に配位されただけの酸素であれば結合の切断が容易であるので、第1電極の上層の白金族元素と、第2電極の下層の白金族元素とを、酸素を介在しない状態、又は、薄い表層部の酸素含有領域が成膜(堆積)時の衝撃によって消失もしくは離散された状態で、白金族元素同士を結合させることができる。 When stable oxide on the surface of the first electrode is formed, even if they are not oxides therein even be formed, it is difficult to break the bond of the oxide on the surface by sputtering, simply since cleavage of the bond if the oxygen only coordinated is easy, and an upper platinum group element of the first electrode, the lower layer of the second electrode and a platinum group element, when no intervening oxygen, or, thin oxygen-containing region of the surface layer portion in loss or discrete state by the impact when the film formation (deposition) can be coupled to each other platinum group elements.

更に、第1電極の上層が上記材料であると、内部が延性・展性を有しているため、加速された原料が第1電極上層の内部にまで入り込み易くなる。 Furthermore, the upper layer of the first electrode Within the above materials, the internal has a ductile-malleability, accelerated feedstock easily enter into the inside of the first electrode layer. このような結合が可能となるのは、熱処理を行ってもその表面に酸化物を形成しにくく、かつ、延性を有する材料である白金族元素及び白金族元素の同族の合金からなる材料が、第1電極の上層に形成されていることによる。 Such coupling is possible because, difficult to form an oxide even the surface by heat treatment, and a material made of a material in which platinum group elements and homologues of the alloy of the platinum group element having a ductility, due to the fact that is formed above the first electrode.

金属元素の中で最大の展性を有するAuを第1電極に用いる場合、Au単独では窒化物半導体とのオーミック接触の確立が困難になるため、Au以外の金属元素を下層に有しその上層にAuを用いるができる。 When using a Au having a maximum malleability in metal elements in the first electrode, since the establishment of ohmic contact with the nitride semiconductor is difficult with the Au single, the upper layer has a metal element other than Au in the lower layer it uses a Au on. しかし、Auを第1電極の上層に用いる場合、電極熱処理時に極めて拡散しやすいため、下層に用いられる他の元素との合金化反応が、外部から酸素等をも取り込みつつ層内全体で進行しやすい。 However, when using the Au upper layer of the first electrode, since very easily diffused during electrode heat treatment, alloying reaction with other elements used in the lower layer, it progresses across intralayer while also captures oxygen or the like from the outside Cheap. そのため、成膜時に最上層であったAuが層内部に移動し、その結果、最上層のAuが減少する、又は下層に用いられていたAu以外の金属が表出して、酸化物を生成し易くなる。 Therefore, Au was uppermost moves inside the layer at the time of film formation, so that the top layer of Au is decreased, or Au other than metal that has been used in the lower layer is exposed, to form oxides easily. このように、Auを表層(上層)に含む第1電極は、第1電極熱処理後における第2電極との界面に絶縁性の酸化物膜などが介在して電気的な障壁が大きくなり第2電極との密着性が低下する。 Thus, the first electrode containing Au on the surface layer (upper layer), the second large electrical barrier such as a surface on an insulating oxide film and the second electrode after the first electrode heat treatment is mediated adhesion to the electrode is reduced. また、動作特性も不安定となる。 Moreover, the operation characteristics also becomes unstable. 本発明のように、第1電極上層を白金族元素からなる層とすることで、低抵抗な電極とすることができる。 As in the present invention, by a layer comprising the first electrode layer from the platinum group elements can be a low-resistance electrode.

第1電極の上層に、白金族元素の同族以外の合金、例えば、Pt−Ir合金等のPt以外の白金族元素とPtとの合金である場合は、表面に配位している酸素をスパッタによって除去して、界面に酸素が存在しにくい状態で第2電極の下層の白金族元素と結合させることができる。 The upper layer of the first electrode, an alloy other than cognate platinum group element, for example, when an alloy of platinum group element and Pt other than Pt, such as Pt-Ir alloy, sputter oxygen coordinated to the surface was removed by, it can be coupled with the underlying platinum group element of the second electrode in a state where oxygen at the interface is unlikely to exist. ただし、この合金は硬く、延性が少ないため、加速された原料が合金内部にまで入り込みにくくなるので、接合層領域の厚さがほとんどない。 However, this alloy is hard, because less ductile, since accelerated material is less likely to enter into the inside alloy, there is little thickness of the bonding layer region. そのため、展性に富む材料を用いる場合に比べて、やや結合が弱くなる(結合層領域が小さくなる)ことが考えられる。 Therefore, compared with the case of using a material rich in malleability is somewhat coupling becomes weak (binding layer region is smaller) that considered. しかし、このような合金を、延性を考慮しない第2電極の下層として異種原料を同時にスパッタするなどして形成させる場合には何ら問題はなく、第1電極の上層と好ましい密着性を実現する。 However, such alloys are not any problems in the case of forming, for example, by simultaneously sputtering a heterologous material as the lower layer of the second electrode is not considered ductile, realizing an upper preferred adhesion between the first electrode.

また、白金族単一層、或いは、上記白金族元素からなる合金化層以外で、Rh酸化物、Pd酸化物、Ru酸化物など、白金族元素と酸素との化合物であって、導電性を有する酸化物を第1電極の上層として用いることもできる。 Further, the platinum group monolayer, or in addition alloyed layer made of the platinum group elements, Rh oxide, Pd oxide, such as Ru oxide, a compound of platinum group element and oxygen, having conductivity it is also possible to use an oxide as the upper layer of the first electrode. これら白金族元素と酸素との化合物は酸化物ではあるが、第1電極の上層に用いることで、低抵抗で、かつ第2電極との密着性に優れた第1電極を形成することができる。 The compounds of the platinum group element and oxygen is the oxide, while using the upper layer of the first electrode, it is possible to form the first electrode with excellent adhesion to the low resistance, and a second electrode . 白金族元素と酸素との化合物は、上記の単一白金族元素層や、白金族元素の合金層のように、その表面にのみ酸化物(結合の弱い酸化物)が形成、或いは、酸素が配位(吸着)された状態に比して、酸素との結合強度は大きい。 The compounds of the platinum group element and oxygen, or a single platinum group element layer above, as in the alloy layer of a platinum group element, oxide only on the surface (weak oxides bond) formation, or oxygen coordination than the state of being (adsorbed), the bonding strength with oxygen is large. そのため、白金族元素の酸化物を用いる場合は、白金族元素単一層、或いは白金族元素の合金で接合領域を形成させることで、低抵抗で優れた密着性を実現できるという上記の機構ではなく、別の機構が成り立つと推測される。 Therefore, when using oxides of the platinum group elements, platinum group element single layer, or by forming the junction region an alloy of platinum group elements, rather than by the foregoing mechanism of realizing excellent adhesion with low resistance , it is estimated that another mechanism is established.

白金族元素の酸化物を第1電極の上層として形成し、その後、熱処理合金化処理を行うと、層内部で熱反応が生じる。 The oxides of the platinum group elements is formed as an upper layer of the first electrode, then, when the heat treatment alloying treatment, thermal reaction occurs within the layer. 第1電極の下層とは、単一白金族元素層の場合と同様に、安定な界面を保つと考えられる。 The lower layer of the first electrode, as in the case of a single platinum group element layer is considered to maintain a stable interface. 異なるのは、外気と接している第1電極上層表面近傍であって、単一白金族元素の場合は、酸素が一時的に吸着することで擬似的に安定な状態となるが、白金族元素と酸素との化合物の場合は、その表面近傍領域と、表面から離間する領域(層内部領域)とにおいて、酸素と白金族元素との比率が一定ではなくなり、第1電極の表面からの深さによって組成傾斜するように内部変化が生じているものと考えられる。 The difference is, a first electrode layer near the surface in contact with ambient air, in the case of a single platinum group element, the oxygen becomes quasi stable state by temporarily adsorbing the platinum group element depth from the case of a compound with oxygen, and the region near the surface, in an area away from the surface (layer interior region), the ratio between oxygen and platinum group elements is not constant, the surface of the first electrode it is considered that the internal change has occurred to the composition gradient by. 熱処理時の外気の条件によって、表面近傍の組成が白金族元素リッチ層、或いは酸素リッチ層となるよう組成傾斜し、成膜時に安定であった組成比が崩壊することで活性化された第1電極表面が、第2電極の下層の白金族元素と結合することで実質的に明確な界面が形成されない状態となって低抵抗な電極が実現されるものと考えられる。 By the outside air conditions during the heat treatment, the composition is a platinum group element-rich layer near the surface, or the oxygen-rich layer and so as compositionally graded, stable a composition ratio at the time of film formation is activated by collapsing 1 electrode surface, it is considered that a low-resistance electrode is realized in a state where substantially distinct interface is not formed by combining the lower layer of the platinum group element of the second electrode. これは、酸化物が導電性を有する白金族元素特有に見られるもので、触媒作用等にも起因すると思われる。 This, which is visible to the platinum group element-specific which oxide has conductivity, seems also due to the catalytic action and the like.

何れにせよ、第1電極の上層が、熱処理後に活性化されている、或いは、準活性化されていることで、第2電極の下層形成時に、その表面の活性種と強固に接合して、界面準位がほとんど存在しないような、或いは、界面の準位が緩やかな傾斜を有するような接合層領域を形成することができる。 In any case, the upper layer of the first electrode is activated after heat treatment, or by being semi-activated, when the lower layer forming the second electrode, and firmly bonded with active species on its surface, interface state such that there is little, or can level of an interface to form a bonding layer regions, such as having a gentle slope. このような結合は、主としてそれ自体が酸化物を形成しにくい白金族元素、或いは、酸化物が形成されても導電性を保持可能な白金族元素からなる材料を、第1電極と第2電極との界面(接触面)にそれぞれ設けて上記のような接合層領域を形成することによって、極めて低抵抗で、信頼性に優れた電極構造を実現することができる。 Such binding is primarily hard platinum group elements themselves to form an oxide, or a material made of available platinum group element holding the conductivity even oxide is formed, the first electrode and the second electrode respectively provided at the interface (contact surface) with by forming a bonding layer region as described above, an extremely low resistance, it is possible to realize an excellent electrode structure reliability.

本発明の請求項5に記載の窒化物半導体素子は、第2電極の下層は、単一の白金族元素からなる白金族単一層、又は、白金族元素の合金層からなることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 5 of the present invention, the lower layer of the second electrode, the platinum group monolayer of a single platinum group element, or, characterized in that an alloy layer of a platinum group element . ここでは、白金族元素は、合金化層(熱処理されて合金となっている層)ではなく、成膜時に2種以上の白金族元素を用いた混合層(合金層)である。 Here, platinum group elements, an alloy layer (layer has a heat treated by alloy), rather than a mixed layer using 2 or more platinum group elements at the time of film formation (alloy layer). 熱処理された第1電極の上に堆積される第2電極の下層は、堆積初期(成膜初期)の段階において、第1電極の表面に、熱処理によって生成される反応生成物、或いは、第2電極形成のための成膜装置内に残存する不純物等の影響を受けやすい。 Lower second electrode is deposited on the first electrode, which is heat treatment, in the deposition initial stage of (initial stage of deposition), the surface of the first electrode, the reaction products produced by thermal treatment, or the second susceptible to impurities remaining in the film forming apparatus for forming an electrode.

動作領域を左右する第1電極と第2電極とを、装置間移動を伴わないようにして連続形成させることができれば、装置間移動に伴う不連続界面の形成を抑制することができる。 A first electrode affects the operation region and the second electrode, if it is possible to continuously form so as not accompanied by movement between the devices, it is possible to suppress the formation of discontinuous interfaces resulting from the movement between devices. しかし、オーミック接触させるため、また、素子の信頼性を向上させるために熱処理工程を必要とする第1電極とに対し、引き出し用の電極として用いるために、非熱処理、或いは、第1電極の熱処理条件よりも穏やかな条件での熱処理を行う第2電極は、その目的も異なるために形状も異なる場合が多いため、別工程で形成させるのが好ましい。 However, since to ohmic contact, also with respect to a first electrode which requires a heat treatment process in order to improve the reliability of the device, for use as an electrode lead-out, non-heat, or heat treatment of the first electrode second electrodes for performing a heat treatment under mild conditions than conditions, since if the purpose both different shapes for different frequently, preferably formed in different steps. そのため、装置間移動後の成膜の初期段階で形成される第2電極の下層を、上記のような白金族単一層、或いは、白金族元素の合金層とすることで、第1電極表面に付着している不純物、或いは反応生成物、更には第2電極の成膜装置内に残っている酸素などの残留成分と反応しにくく、第1電極との界面の高抵抗化を抑制することができる。 Therefore, the lower layer of the second electrode formed at an early stage of the film formation after the movement between the devices, the platinum group single layer as described above, or by an alloy layer of a platinum group element, the first electrode surface impurities attached, or the reaction product, be more difficult to react with the residual components, such as oxygen remaining in the film formation apparatus of the second electrode, to suppress the increase in resistance of the interface between the first electrode it can.

第2電極の下層として、上記以外の材料、例えばTiを用い、第1電極の上層にPtを用いると、第1電極と密着性よく接合させることができる。 As the lower layer of the second electrode, the material other than the above, for example using a Ti, the use of Pt in the upper layer of the first electrode, it is possible to good adhesion bonded to the first electrode. しかしながら、Tiが酸素と結合し易いため、第1電極の表面に配位(吸着)していた酸素と反応して成膜初期において直ちに酸化物を形成する。 However, Ti is liable to bind with oxygen immediately form an oxide in the film formation initial reacts with oxygen which has been coordinated (adsorbed) on the surface of the first electrode. したがって、第1電極と第2電極との間に酸素(酸化物)が介在された状態となる。 Therefore, a state in which oxygen (oxide) is interposed between the first electrode and the second electrode. Tiの酸化物は絶縁性であるため、第2電極の下層として用いると、第1電極との界面が高抵抗となるので好ましくない。 Because oxides of Ti is insulating, when used as the lower layer of the second electrode, since the interface between the first electrode has a higher resistance undesirably. このように、単に密着性が良い材料(Tiなど)を選択すると、第2電極が剥がれることによる高抵抗化を抑制することは可能であるが、絶縁性の介在層を生成することによる高抵抗化までを抑制することはできない。 Thus, simply by selecting the adhesiveness is good material (such as Ti), it is possible to suppress the resistance increase due to the second electrode peeling, a high resistance by generating an insulating intermediate layer It can not be suppressed until the reduction.

以上のように、第1電極の上層と、第2電極の下層を、上述のような白金族元素系材料からなる層とすることで、酸素の存在確率が極めて低い界面領域(接合層領域)、或いは、高抵抗化となる酸化物の存在しない接合層領域を形成することができる。 As described above, the upper layer of the first electrode, the lower layer of the second electrode, by a layer of platinum group element-based materials as described above, the existence probability of oxygen is extremely low interfacial area (bonding layer region) or, it is possible to form the present bonding layer region not the oxide having a high resistance. このような、材料を、第1電極の上層、或いは第2電極の下層のいずれか一方に形成することでも、電極全体(第1電極と第2電極)の特性を向上させることはできるが、本発明のように、第1電極と第2電極との接合部に上記材料を配置させることで、極めて優れた電極とすることができる。 Such a material, the upper layer of the first electrode, or also by forming in one of the lower layer of the second electrode, although it is possible to improve the characteristics of the entire electrode (first electrode and the second electrode), as in the present invention, by placing the material to the joint between the first electrode and the second electrode may be a very good electrodes. 特に、第1電極の上層と、第2電極の下層とを、同一の白金族元素の層とすることで、優れた密着性とすることができる。 In particular, the upper layer of the first electrode, and a lower layer of the second electrode, that a layer of the same platinum group elements, can have excellent adhesion. 特に好ましくはPtであり、これによって動作電圧が低く、かつ、高出力駆動時においても経時変化が少なく、極めて信頼性に優れた素子を実現することができる。 Particularly preferably Pt, thereby low operating voltage and less change with time even at high output drive, it is possible to achieve excellent device extremely reliable.

本発明の請求項8に記載の窒化物半導体素子は、第1電極が設けられた半導体層表面は、電極形成領域と絶縁膜形成領域とを有し、第2電極は、電極形成領域から絶縁膜形成領域とを被覆することを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 8 of the present invention, a semiconductor layer surface on which the first electrode is provided, and an a electrode forming region insulating film formation region, a second electrode is insulated from the electrode formation region characterized by coating the film forming region. 第1電極は半導体層に接して形成され、その接した部分が導通経路を構成する。 The first electrode is formed in contact with the semiconductor layer, the contact portions constitute the conduction path. LDにおいては、導波路領域に効率よく電流を注入させるために、また、LEDにおいても、発光層に広く有効に電流を注入させるために、電流の導通経路を制御する。 In LD, in order to inject efficiently current to the waveguide region, also in LED, in order to inject widely effective current to the light emitting layer, for controlling the conduction path of the current. このような場合、第1電極の形成領域を制御するのではなく、半導体層表面に絶縁膜を形成して非導通領域を形成して第1電極を形成することで、容易に導通経路を制御できる。 In this case, instead of controlling the formation region of the first electrode, by forming the first electrode to form a non-conductive region to form an insulating film on the semiconductor layer surface, easily controlled conduction path it can. そして、第1電極と接合するように形成される第2電極を、上記のような絶縁膜形成領域と、電極形成領域との両方を被覆するように形成させることで、第1電極に効率よく電流が流れるよう制御することができる。 Then, a second electrode which is formed to be joined to the first electrode, and the insulating film formation region as described above, by forming so as to cover both the electrode forming region, effectively the first electrode it can be controlled so that current flows.

本発明の請求項9に記載の窒化物半導体素子は、絶縁膜形成領域は、ストライプ状の前記電極形成領域を挟む複数の領域、又は、電極形成領域に分離された複数の領域であることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 9 of the present invention, the insulating film formation region, a plurality of areas which sandwich the stripe of the electrode formation region, or, to be a plurality of regions separated in the electrode formation region and features. 図1に示すようなLDでは、ストライプ状の電極形成領域の両側に絶縁膜が形成され、その両方の領域を被覆するように第2電極が形成されている。 In LD, as shown in FIG. 1, the insulating film is formed on both sides of the stripe-shaped electrode forming region, and a second electrode is formed so as to cover the region of both. これにより、半導体層への電流経路を、所望の位置に安定に形成させることができる。 Thus, the current path to the semiconductor layer can be stably formed at a desired position. また、LEDにおいても、格子状、或いは線状などの第1電極を有する場合は、その第1電極形成領域に挟まれた半導体層露出面に絶縁膜を形成することで、絶縁膜形成領域が電極形成領域によって複数の領域に分離されているような形態とすることができる。 Also in LED, lattice shape, or when having a first electrode, such as linear, by forming an insulating film on the semiconductor layer exposed surface sandwiched between the first electrode formation region, the insulating film formation region It may be in a form such that it is separated into a plurality of regions by the electrode formation region. このように、絶縁膜領域を分離させることで、光の取り出し効率を向上させることができる。 In this manner, by separating the insulating film region, thereby improving the light extraction efficiency.

本発明の請求項10に記載の窒化物半導体素子は、凸部からなるリッジを備えたレーザ素子であり、第1電極は、リッジ上面に接して形成されていることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 10 of the present invention is a laser device having a ridge formed of the convex portion, the first electrode is characterized in that it is formed in contact with the upper surface of the ridge. LDのリッジは、その直下に導波路領域(動作領域)が形成される重要な部分である。 LD of the ridge is an important part of the waveguide region (operation region) is formed immediately below. そして、幅の小さいこのリッジには素子駆動時に大電流が流れる。 Then, a large current flows when the device is driven in the ridge lower width. そのため、この領域に形成される電極を、本発明の構成を有する電極を形成させることで、極めて信頼性に優れたLD素子とすることができる。 Therefore, the electrode formed in this region, by forming the electrode having the structure of the present invention may be a LD device extremely excellent in reliability.

本発明の請求項11に記載の窒化物半導体素子は、リッジの両側面及びその側面から連続する半導体層の平面上に第1の絶縁膜を有すると共に、第1の絶縁膜上から半導体層の側面にかけて連続する第2の絶縁膜を有してなり、第1電極は、第2の絶縁膜と離間するよう形成されていることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 11 of the present invention has a first insulating film on a plane of the semiconductor layer which is continuous from both side surfaces and side surfaces of the ridge, the semiconductor layer from the first insulating film becomes a second insulating film continuously over the side surfaces, the first electrode is characterized by being formed so as to be separated with the second insulating film.

図7(A)は、半導体層にリッジが形成され、そのリッジ側面とリッジ両脇に第1の絶縁膜709が設けられ、リッジ上部と第1の絶縁膜上部とを被覆するように第1電極が形成されていることを示す模式図である。 FIG. 7 (A) the ridge is formed in the semiconductor layer, the first insulating film 709 is provided on the ridge side faces and the ridge on both sides, first to cover the ridge top and the first insulating film upper it is a schematic view showing that the electrodes are formed. 第1電極の下層が、Ni/Auなどの熱処理によって合金化される金属膜の積層構造で形成されている場合、熱処理によってその層構成が変化する。 Below the first electrode, if it is a laminate structure of a metal film to be alloyed by heat treatment, such as Ni / Au, it is changed its layer structure by heat treatment. その際、下層の内部だけでなく、下層と半導体層との界面、及び下層と上層(白金族元素層)との界面においても反応が進行し、活性な界面領域が形成される。 At that time, not only the inside of the lower layer, even reaction proceeds at the interface between the interface between the lower layer and the semiconductor layer, and lower and upper layers (platinum group element layer), the active surface area is formed. ここで、上層が白金族元素からなる層であるため、その触媒作用によって、系外への酸素の移動を上層と下層との界面付近で行うことができる。 Since the upper layer is a layer made of a platinum group element, by its catalytic action, it is possible to perform the transfer of oxygen from the system in the vicinity of the interface between the upper layer and the lower layer. これにより、下層内部の反応や、下層と半導体層との反応に関与する酸素(外気)を適正な量に制御して、上層と下層との界面(太線で示す)を安定にすることができる。 Thus, it is possible to react and the underlying internal controls in an appropriate amount of oxygen (ambient air) involved in the reaction between the lower layer and the semiconductor layer, to stabilize the interface (indicated by a bold line) between the upper layer and the lower layer . このように、表面に形成される白金族元素の層(上層)は、熱処理時に下層の合金化を安定に行うためのキャップ層として作用する。 Thus, a layer of a platinum group element formed on the surface (upper layer) acts as a cap layer for stably performed the underlying alloyed during heat treatment.

また、第1電極下層の構成元素が上層の白金族元素の層を通り越して第1電極の表面に移動することがないので、表面を安定な状態で維持できる。 Further, since no constituent element of the first electrode lower layer is moved on the surface of the first electrode past the layer of the upper layer of the platinum group elements, can maintain a surface in a stable state. そのため、第1電極表面に、下層の構成元素に基づく絶縁性の酸化物が形成されることがなく、第2電極との間に、接合層領域713が形成されて、密着性を良好なものとすることができる。 Therefore, the first electrode surface, without the oxide insulating based on lower layer of the constituent elements are formed, between the second electrode, bonding layer region 713 is formed, as the adhesion good it can be.

本発明の請求項12に記載の窒化物半導体素子は、第1の絶縁膜及び/又は第2の絶縁膜は、単層又は多層構造の密着層で被覆されていることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 12 of the present invention, the first insulating film and / or the second insulating film is characterized by being coated with the adhesion layer of a single layer or multilayer structure. 電極は、半導体層に電流を注入させるために、半導体層に接するよう形成されるものであるが、その注入領域を制限する、或いは短絡を防止する等の目的で半導体層上に形成される絶縁膜上にも接するように形成されている。 Electrodes, in order to inject a current into the semiconductor layer, but is intended to be formed so as to contact with the semiconductor layer, it limits the injection area, or are formed in the semiconductor layer for the purpose of preventing a short circuit insulation It is formed in contact with the membrane. 電極材料は、絶縁膜との密着性が必ずしもよいとは言えない。 Electrode material, is not always a good adhesion to the insulating film. そのため、第1電極と第2電極の密着性に問題はなくても、絶縁膜とも密着性が悪いために剥がれやすくなり、それによって高抵抗化するなど素子特性の悪化を招く場合がある。 Therefore, even if no problem in adhesion of the first electrode and the second electrode becomes easily peeled off due to poor adhesiveness with the insulating film, there is a case whereby causing deterioration of device characteristics such as a high resistance. そのような場合に、電極と絶縁層との密着性を補強するための補強層(密着層)を設けることで、第2電極の剥がれを抑制し、素子特性の劣化を抑制することができる。 In such a case, by providing a reinforcing layer for reinforcing the adhesion between the electrode and the insulating layer (adhesion layer) to suppress the peeling of the second electrode, it is possible to suppress the deterioration of device characteristics.

本発明の請求項13に記載の窒化物半導体素子は、密着層の最上層が、白金族元素を含む層であることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 13 of the present invention, the top layer of the adhesion layer, characterized in that a layer containing a platinum group element. 白金族元素からなる上層を上面とすることで第2電極との密着性に優れた電極とすることができる。 The upper layer of platinum group elements can be made superior electrode adhesion to the second electrode by the upper surface. しかしながら、絶縁膜との密着性は必ずしも良くない場合もあり、特に、酸化物系の絶縁膜とは密着性が低く、剥がれやすいという性質を有する。 However, adhesion between the insulating film might not always good, especially, the insulating film of the oxide-based low adhesion, have the property of easily peeled off. これに対し、電極材料としては不向きであるが、絶縁膜との密着性の高い金属材料もある。 In contrast, although as the electrode material is not suitable, there is also a metal material having high adhesion to the insulating film. 図7(C)は、多層構造の密着層が形成されていることを示す模式図である。 Figure 7 (C) is a schematic view showing that the adhesion layer of the multilayer structure is formed. 本発明では、絶縁膜との密着性に優れた材料(金属材料)を下層とし白金族元素を上層とする密着層711で第1の絶縁膜709及び第2の絶縁膜710を被覆することで、第2電極の形成面を、絶縁膜の占有領域が少ない面とすることができ、第2電極の密着性を補強することができる。 In the present invention, by covering the first insulating film 709 and the second insulating film 710 of platinum group elements as a lower adhesion to the excellent material (metal material) of the insulating film at the adhesion layer 711 to the upper layer the forming surface of the second electrode may be a region occupied by a small surface of the insulating film, it is possible to reinforce the adhesion of the second electrode. 特に、図7(C)のように第1及び第2の絶縁膜の両方を密着層で被覆することで、第2電極の形成領域W2を、第1電極705と接する領域W1と、密着層711と接する領域W3とを合わせた全てが白金族元素からなる領域とすることができる。 In particular, by coating with an adhesive layer to both the first and second insulating films as shown in FIG. 7 (C), the formation area W2 of the second electrode, the region W1 in contact with the first electrode 705, the adhesion layer 711 and all the combination of the region W3 in contact can be a region consisting of platinum group elements. すなわち、第2電極の形成界面が、全てが金属結合で形成されることになり、広い領域に渡って接合層領域を形成させることができるので、極めて優れた密着性を実現することができる。 That is, forming the interface of the second electrode, will be all formed of a metal bond, it is possible to form a bonding layer region over a wide area, it is possible to achieve very good adhesion.

本発明の請求項14に記載の窒化物半導体素子は、密着層の最上層が、第1電極の上層と同一元素又は同一材料からなることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 14 of the present invention, the top layer of the adhesion layer, characterized by comprising the upper layer of the same element or same material of the first electrode. このような構成とすることで、第1電極上層と密着層の最上層との上に接して形成される第2電極下層との接触界面に、高抵抗領域を形成しにくくすることができ、しかも、同一材料であることで密着性に優れた電極構造とすることができる。 With such a configuration, it is possible to contact the interface between the second electrode lower layer which is formed on and in contact with the uppermost layer of the first electrode layer and the adhesive layer, difficult to form a high resistance region, Moreover, it can be an excellent electrode structure adhesion by the same material.

本発明の請求項15に記載の窒化物半導体素子は、密着層の上層がPtであることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 15 of the present invention, the upper layer of the adhesion layer is characterized in that it is a Pt. これにより、第2電極との密着性に優れた電極構造とすることができる。 This makes it possible to excellent electrode structure adhesion to the second electrode.

本発明の請求項16に記載の窒化物半導体素子は、密着層が第1電極の上又は下に接して形成されていることを特徴とする。 The nitride semiconductor device according to claim 16 of the present invention is characterized in that the adhesion layer is formed in contact with or under the first electrode. 密着層は、第1の絶縁膜及び/又は第2の絶縁膜を被覆するものであるが、第2電極の形成時に、酸化物等からなる絶縁膜が露出しないようにするのが好ましい。 Adhesion layer, but intended to cover the first insulating film and / or the second insulating film, at the time of forming the second electrode, an insulating film made of an oxide or the like is preferably not exposed. そのため、上層の白金族元素の層を有する密着層を形成することで、第2電極を、より強固に密着させることができる。 Therefore, by forming the adhesion layer having a layer of the upper layer of the platinum group element, a second electrode, it can be more firmly adhered. 図3では、第1電極の上に密着層が形成されているが、第1電極よりも先に密着層を形成する場合は第1電極の下に密着層が形成される形態となる。 In Figure 3, the adhesive layer is formed on the first electrode, when forming an adhesion layer before the first electrode is the form in which the adhesion layer is formed under the first electrode. この密着層は、半導体層への電流注入には関与しない層として形成するので、例えばLDのリッジ近傍に形成して、光学特性を制御する層として機能させることができる。 The adhesive layer is so formed as a layer which is not involved in current injection to the semiconductor layer, for example, formed on the ridge near the LD, it can function as a layer for controlling the optical properties. 特に、密着層の下層として、絶縁膜との密着性に優れたTiを形成させ、この層をリッジ近傍に形成させることで、光吸収領域として機能させて、光の閉じ込めを制御することも可能である。 In particular, the underlying adhesion layer to form a Ti excellent in adhesion to the insulating film, by forming the layer in the vicinity of the ridge, is made to function as a light absorption region, it is also possible to control the confinement of light it is.

上記のような構成にすることにより、本発明の半導体素子は、熱処理を行うことで半導体層とのオーミック接触が可能となる熱処理層からなる第1電極と、その上に形成される引き出し用の第2電極との間に、接合層領域を形成することで、優れた密着性を有すると共に、動作電圧が低く、かつ、高出力駆動時においても経時変化が少なく、極めて安定な動作特性を有する、信頼性に優れた窒化物半導体素子とすることができる。 By the configuration described above, the semiconductor device of the present invention includes a first electrode made of heat-treated layer becomes possible ohmic contact with the semiconductor layer by performing heat treatment, the drawer being formed thereon between the second electrode and forming a junction layer region, has excellent adhesion, low operating voltage and less change with time even at high output drive, it has a very stable operating characteristics it can be a good nitride semiconductor device reliability. また、電極と絶縁膜との間に密着層を介在させることで、電極材料及び絶縁膜材料を、互いの密着性を考慮せずに選択することができるので、更に良好な動作電圧を実現し、かつ、密着性にも優れた窒化物半導体素子とすることができる。 Further, by interposing an adhesion layer between the electrode and the insulating film, the electrode material and the insulating film materials, can be selected without taking into account the mutual adhesion, it achieves a better operating voltage and it can be a good nitride semiconductor device in adhesion.

以下、本発明について説明するが、本発明の窒化物半導体素子は、実施の形態に示された素子構造に限定されるものではない。 It will be described below, but the present invention, a nitride semiconductor device of the present invention is not limited to the device structure shown in the embodiments.

本発明の窒化物半導体素子は、半導体層上に設けられ、主として半導体層とオーミック接触させるための第1電極と、主として取りだし用の電極として用いる第2電極とを界面を特定の構成とすることで、密着性に優れ、且つ、界面での抵抗が低く、動作特性が極めて安定な電極構造とするものである。 The nitride semiconductor device of the present invention is provided on the semiconductor layer, primarily a first electrode for the semiconductor layer and the ohmic contact, it and a second electrode and a particular configuration of the interface to be used as an electrode for taking out mainly in, excellent adhesion, and a low resistance at the interface, operating characteristics it is an extremely stable electrode structure.

第1電極と第2電極とはその機能が異なるため、それぞれの大きさ(幅・長さ)や形状は、目的に応じて、或いは工程等を考慮して好ましい形状とすることができる。 Because its function is different from the first electrode and the second electrode, each of the dimensions (width and length) and shape, can preferably shape, or a step or the like in consideration depending on the purpose. 第1電極と第2電極は、動作部において接するように形成されていればよく、それぞれの全面において接続されていなくてもよい。 First electrode and the second electrode may be formed so as to contact the operation unit may not be connected at each of the entire surface. LEDの場合は、発光層の広い領域に電流を均一に流せるように、膜厚及び形状等を考慮して第1電極と第2電極とを形成させる。 For LED, as uniformly flown a current to a wide area of ​​the light-emitting layer to form a first electrode and a second electrode in consideration of the film thickness and shape. また、第1電極と第2電極の接合部は、p側電極とn側電極との配置にも考慮して、発光層への有効な電流注入ができるようにするのが好ましい。 The joining portion of the first electrode and the second electrode is also taken into account the arrangement of the p-side electrode and the n-side electrode, it is preferable to allow effective current injection into the light emitting layer. LDの場合は第1電極と第2電極とがリッジ上部で接合されるようにすることで、界面抵抗による動作電圧上昇を抑制することができる。 For LD by so that the first electrode and the second electrode are joined at the ridge top, it is possible to suppress the operation voltage increase due to interface resistance. 第1電極よりも後工程で設けられる第2電極は、その底面全面と第1電極とが接するように形成してもよく、或いは、その一部が第1電極の上に形成され、他の部分が半導体層上若しくは絶縁膜上に接するように設けてもよい。 Second electrode provided in a later step than the first electrode may be formed such that its entire bottom surface and the first electrode is in contact, or a part thereof is formed on the first electrode, the other portions may be provided in contact with the semiconductor layer or the insulating film.

LDでは、半導体層に形成されるリッジのストライプ方向においては、第1電極はストライプ状の導波路領域と平行になるようストライプ状に形成するのが好ましいが、これに限られるものではない。 In LD, the stripe direction of the ridge formed in the semiconductor layer, the first electrode is preferably formed in a stripe shape so as to be parallel to the stripe-shaped waveguide region is not limited thereto. すなわち、第1電極の形状がストライプ状でなくても、半導体層との接触領域がストライプとなるように形成されていればよい。 That is, the shape of the first electrode is not striped contact area between the semiconductor layer may be formed such that stripe. また、ストライプと平行な方向の導波路領域の全領域に渡るように設けるのが好ましいが、電極形成時のフォトリソ工程や、後工程でのチップ化工程等を考慮して、端部から離間するようにするなど、好ましい大きさ及び形状を選択することができる。 Although preferably provided to span the entire area of ​​the stripe in a direction parallel to the waveguide region, or photolithography process of electrode formation, in consideration of chipping step or the like in a later step, apart from the end portion such as manner, it is possible to select a preferred size and shape.

第1電極と第2電極との接続領域は、導波路領域の全領域に相当する領域で接続させることで、動作電圧を安定にすることができ好ましいが、第2電極を第1電極よりも短くして、第2電極は分割領域上部に形成しないようにするのが好ましい。 Connection region between the first electrode and the second electrode, by connecting in the region corresponding to the entire region of the waveguide region, but preferably can be stabilized operating voltage, the second electrode than the first electrode short and preferably the second electrode so as not to form the dividing regions top. これは、第2電極の、特に最上層に形成される金属がAuである場合、その延性のために分割が非常に困難となるためである。 This is the case of the second electrode, the metal is formed on the top layer especially Au, because the division for its ductility is very difficult. また、リッジ上部を接続部とすることで、第2電極に注入された電流を、第1電流を介して効率よく半導体層に流すことができるので、導波路領域への光の閉じ込めを安定にしてレーザ光のビーム形状を良好に維持することができ、閾値が安定になると共に、動作電圧も安定にすることができる。 In addition, by a connecting portion of the ridge top, the current injected into the second electrode, can flow efficiently semiconductor layer via the first current, the confinement of light to the waveguide region to stabilize the beam shape of the laser beam can be maintained favorably Te, the threshold is stabilized, operating voltage can be stabilized.

リッジと垂直な方向においては、第1電極は、リッジ上部に形成されているのが必要である。 In the ridge direction perpendicular first electrode, it is necessary to be formed on the ridge top. また、第1電極は、リッジから遠く離間する領域にまで形成しなくてもよく、リッジの幅と同一、或いは、それよりも大きい幅で形成させる。 The first electrode may not be formed to a region away far from the ridges, equal to the width of the ridge, or it is formed at a greater width than. また、リッジの左右で同一長さとなるように形成するのが好ましい。 Further preferably formed to have the same length in the left and right of the ridge. また、ストライプ(共振器)の全領域に渡って、同一幅で形成するのが好ましい。 Further, over the entire area of ​​the stripe (resonators), preferably formed with the same width.

また、リッジと垂直な方向における第1電極と第2電極の接合層領域は、リッジ幅と同一か、或いはそれよりも広い幅に形成させるのが好ましく、これにより動作電圧を安定化できる。 The bonding layer region of the first electrode and the second electrode in the ridge direction perpendicular is preferably be formed in a large width ridge width and or the same, or even more, can be stabilized operating voltage thereto. リッジ幅よりも狭い範囲で接続させると、電流注入領域が狭くなって動作電圧が上昇する場合があるので好ましくない。 When the connected narrower range than the ridge width, there is a case where the current injection region becomes operating voltage rises narrow undesirable. 特に、リッジ上部に接合面を形成するのが好ましい。 Particularly, it is preferable to form a bonding surface on the ridge top. 第2電極は、ワイヤボンディングのために、リッジ上部以外の領域にワイヤを接合可能な程度の幅を有するようにする。 Second electrode for wire bonding, to have a width enough to be bonded to the wire in a region other than the ridge top. この領域は、ストライプの全領域のうちの一部のみでよいので、第2電極の幅は、ストライプの全領域に渡って同一でなくてもよい。 This region, since it is only part of the total area of ​​the stripe, the width of the second electrode may not be the same over the entire area of ​​the stripe.

図7(A)に示すように、第2電極の形成領域(幅)W2は、第1電極の形成領域W1よりも大きくするのが好ましく、この場合は、第2の絶縁膜710によって、絶縁性に優れた素子とすることができるので、高出力時の信頼性に優れた素子とすることができる。 As shown in FIG. 7 (A), forming regions (width) W2 of the second electrode is preferably larger than the formation region W1 of the first electrode, in this case, the second insulating film 710, an insulating it can be the excellent device sex can be a excellent device reliability at high power. 又、第2電極の形成領域(幅)W2を、第1電極の形成領域W1よりも小さくすることで、電極の周囲に絶縁膜露出面を形成することができる。 Further, the formation region (width) W2 of the second electrode is made smaller than the formation region W1 of the first electrode, it is possible to form the insulating film exposed surface around the electrode. この露出された絶縁膜領域によって、フェイスダウン時に第2電極の熱に伴う形状変化を原因とする短絡を低減し、歩留まりよく素子を得ることができる。 This exposed the insulating film region, to reduce short-circuit caused by shape change due to heat of the second electrode during face-down, it is possible to obtain a high yield element.

本発明の電極の構成は、窒化物半導体素子のp側電極とn側電極の両方に設けても良く、どちらか一方でもよいが、LDにおいては、特に、p側電極に設けるのが好ましい。 Electrode configuration of the present invention may be provided in both the p-side electrode and the n-side electrode of a nitride semiconductor device, it may be one or the other, in the LD, particularly preferably provided in the p-side electrode. その中でも、リッジを有するLDに極めて有効である。 Among them, it is extremely effective in LD having a ridge. また、両方の電極に用いる場合は、p側電極とn側電極のそれぞれの第1電極と第2電極の接合部の白金族元素は、同一でもよく、また、異なっていてもよい。 In the case of using the both electrodes, the platinum group element of the junction of each of the first electrode and the second electrode of the p-side electrode and the n-side electrode may be the same or may be different. 好ましくは、p側n側の両方の接合面において、Ptを用いることで、これにより、極めて優れた密着性を実現でき、また、p側電極とn側電極の第2電極を同一材料で形成して、両電極の第2電極を同時に形成することができ、工程上においても有利である。 Preferably, the bonding surface of both the p-side n-side, the use of Pt, thereby, possible to achieve very good adhesion, also form the second electrode of the p-side electrode and the n-side electrode of the same material to the second electrode of the electrodes can be formed at the same time, it is also advantageous in the process.

第1電極は熱処理によって良好なオーミック性を実現できる。 The first electrode can be realized a good ohmic property by heat treatment. 熱処理温度としては、350℃〜1200℃の温度範囲とするのが好ましく、更に好ましくは400℃〜750℃で、特に好ましくは450℃〜600℃である。 The heat treatment temperature, preferably in a temperature range of 350 ° C. to 1200 ° C., more preferably at 400 ° C. to 750 ° C., particularly preferably from 450 ° C. to 600 ° C..

第1電極の上層は、白金族元素からなる層で狭持される中間層を有していてもよい。 Upper layer of the first electrode may have an intermediate layer is sandwiched with a layer made of a platinum group element. 第1電極の上層が白金族元素の単一元素、或いは白金族元素の同一族元素の合金の層が1層である場合は、その層の上面と下面とでそれぞれ別の機能を有している。 Single element of the upper layer of the first electrode is a platinum group element, or when a layer of an alloy of the same family elements of the platinum group element is one layer, a separate function in the upper and lower surfaces of the layer there. 上面は、外気との反応が起こしにくく、第2電極との密着性を良好にするものである。 Top surface, less prone reaction with ambient air, is intended to improve the adhesion between the second electrode. また、下層はその下に形成されている合金化層との安定な界面を形成し、合金化反応を安定にするものである。 Further, the underlayer forms a stable interface between the alloy layer formed thereunder, it is to stabilize the alloying reaction. この2つの機能は、分離させることもできる。 The two functions can also be separated. 例えば、半導体層の上に、Ni/Auからなる下層と、Pt/Ti/Ptからなる上層とからなる第1電極とする。 For example, on the semiconductor layer, a lower layer made of Ni / Au, and the first electrode consisting of an upper layer consisting of Pt / Ti / Pt. 上層は、上面と下面とに白金族元素の単一元素層があり、その層で、Ti(白金族元素以外の元素からなる層)からなる中間層を挟んだ形態とすることもできる。 The upper layer, there is a single element layer of a platinum group element and the upper surface and lower surface, on that layer, it may be a sandwiched form an intermediate layer made of Ti (layer consisting of elements other than platinum group elements). これにより、第1電極の下層と接している下側の白金族元素層によって第1層の熱変質や熱処理工程のバラツキを低減して、信頼性に優れた素子とすることができ、また、中間層の上に設けられる上側の白金族元素層によって、酸素の介在確率の極めてすくない界面を第2電極との間に形成し、低抵抗な電極構造とすることができる。 Thus, the lower the platinum group element layer in contact with the lower layer of the first electrode to reduce the variation of the first layer of the thermal deterioration or thermal treatment step can be a excellent device reliability, also, the upper platinum group element layer provided on the intermediate layer, the extremely small interfacial oxygen intervening probability formed between the second electrode may be a low resistance electrode structure. このように、白金族元素の層を上層と下層に分離し、機能を分離させることができる。 Thus, the layers were separated the platinum group element in an upper layer and lower layer, it is possible to separate the functions.

また、第1電極の上層の中間層は、白金族元素からなる上層の上面と下面との界面に最適な材料を配して機能分離する、という機能の他に、白金族元素系の層だけでは十分ではない特性を補う層として機能させることができる。 The intermediate layer of the upper layer of the first electrode functions separated by disposing the optimal material at the interface between the upper layer of the upper and lower surfaces of platinum group elements, in addition to the function of only a layer of a platinum group element-based in can function as a layer to compensate for insufficient characteristics. 例えば、中間層を介在させることで第1電極の膜厚を厚くして放熱性を向上させることができる。 For example, it is possible to increase the thickness of the first electrode by interposing the intermediate layer to improve the heat dissipation. また、3層以上の多層膜として、単一組成の層で膜厚を厚くする場合に比べて応力を緩和させることもできる。 Further, as three or more layers of the multilayer film, the stress may also be mitigated to as compared with the case of increasing the thickness of a layer having a single composition. 特に、LDのリッジに形成される第1電極は、極めて幅の狭い領域に形成され、しかも、その膜質によりリッジにかかる負荷が大きく左右されるので、多層構造としてリッジにかかる応力を緩和することで信頼性に優れたLD特性を得ることができる。 In particular, a first electrode formed on the ridge of the LD is formed in a narrow very wide area, moreover, since the load on the ridge is largely due to the film quality, relieving the stress on the ridge as a multilayer structure in it is possible to obtain excellent LD characteristics reliability. また、光吸収係数を変化させることができるので、光学特性を制御することもできる。 Further, it is possible to change the optical absorption coefficient, it is also possible to control the optical characteristics.

上記のように、第1電極の上層と第2電極の下層とが、共に白金族元素であることで、優れた密着性を有する接合層領域を形成させることができる。 As described above, the lower layer of the upper layer and the second electrode of the first electrode, both by a platinum group element, it is possible to form a bonding layer region having excellent adhesion. このような場合の第1電極の下層、或いは第2電極の上層の電極材料としては、以下の材料を用いることができる。 Below the first electrode in such a case, or as the upper layer of the electrode material of the second electrode, it is possible to use the following materials. また、下記の材料は、第1電極の上層と第2電極の下層とを同一元素、又は同一材料とする場合の、第1電極の上層及び第2電極の下層として用いることができる。 The material of the following, when the same element and the lower layer of the upper layer and the second electrode of the first electrode or the same material can be used as a lower layer of the upper layer and the second electrode of the first electrode.

n型窒化物半導体層に設けられる第1電極(第1電極の下層)としては、n型窒化物半導体層とオーミック性及び密着性が高い材料を選択することができ、具体的には、Ni、Co、Fe、Ti、Cu、Au、W、Zr、Mo、Ta、Al、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os等があげられ、これらの単層、合金、或いは多層膜を用いることができる。 As the first electrode provided in the n-type nitride semiconductor layer (the lower layer of the first electrode), can be n-type nitride semiconductor layer and the ohmic resistance and adhesion to select a material having high, specifically, Ni , Co, Fe, Ti, Cu, Au, W, Zr, Mo, Ta, Al, Ag, Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os and the like, these single layer, alloy or multi-layer film it can be used. 好ましくは、Ti、Alを順に積層した多層構造である。 Preferably, a multilayer structure obtained by stacking Ti, and Al in this order. 第1電極形成後は、半導体層とのオーミック性を良くするために、材料によっては熱処理を行うことが好ましい場合がある。 After the first electrode formation, in order to improve the ohmic property between the semiconductor layer, depending on the material it may be preferable to perform the heat treatment. また、n側の第1電極の膜厚としては、総膜厚として100Å〜30000Å程度が好ましく、更に3000Å〜15000Å程度が好ましく、特に好ましくは5000Å〜10000Åである。 The film thickness of the first electrode of the n-side is preferably about 100Å~30000Å as total thickness, more preferably about 3000A~15000A, particularly preferably 5000A~10000A. この範囲内で形成することで、接触抵抗の低い電極とすることができるので好ましい。 By forming within this range, it is possible to lower contact resistance electrodes preferred.

また、n側の第1電極に接して形成されるn側の第2電極(第2電極の上層)の電極材料としては、Ni、Co、Fe、Ti、Cu、Au、W、Zr、Mo、Ta、Al、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os等があげられ、これらの単層、合金、或いは多層膜を用いることができる。 Further, as the electrode material of the n-side of the second electrode formed in contact with the first electrode of the n-side (upper layer of the second electrode), Ni, Co, Fe, Ti, Cu, Au, W, Zr, Mo , Ta, Al, Ag, Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os and the like, and they can be used a single layer, an alloy, or a multilayer film. 好ましくは多層膜とし、最上層はワイヤ等を接続させるのでAuを用いるのが好ましい。 Preferably a multilayer film, the uppermost layer is preferably used Au so connecting the wires and the like. そして、このAuが拡散しないようにその下層には拡散防止層として機能する比較的高融点の材料を用いるのが好ましい。 Then, it is preferable to use a relatively high melting point of the material the Au is functioning as a diffusion preventing layer on the lower layer so as not to diffuse. 例えば、Ti、Pt、W、Mo、TiN等が挙げられる。 For example, Ti, Pt, W, Mo, TiN, and the like. 膜厚としては、総膜厚として3000Å〜20000Åが好ましく、更に好ましくは7000Å〜13000Åの範囲である。 The film thickness, 3000A~20000A preferably a total thickness, more preferably in the range of 7000A~13000A.

n側電極は、上記のように第1電極と第2電極とを別工程で設けるのではなく、連続して形成して第1電極と第2電極との両方の機能を兼ねる、すなわち、半導体層とオーミック接触するオーミック電極で、且つ、ワイヤを形成させる取り出し電極(パッド電極)とを兼用するn電極とすることもできる。 n-side electrode is not provided with the first electrode and the second electrode in a separate process as described above, also serves as a both the first electrode and the second electrode is formed continuously function, i.e., a semiconductor in ohmic electrode layers and ohmic contact, and, taking out the electrode (pad electrode) for forming a wire and may be a n-electrode which also serves as a. これは、p側電極に比してn型半導体層とのオーミック接触が比較的容易であり、しかも、導波路領域からやや離間する領域であるため、光学特性をあまり考慮する必要がないため材料の自由度が大きいためである。 This ohmic contact with the n-type semiconductor layer than the p-side electrode is relatively easy, moreover, since an area for a little away from the waveguide region, since little is not necessary to consider the optical properties materials the degree of freedom is due to the large. このようなn電極の膜厚としては、総膜厚として3000Å〜20000Åが好ましく、更に好ましくは7000Å〜13000Åの範囲である。 The film thickness of such a n-electrode, 3000A~20000A preferably a total thickness, more preferably in the range of 7000A~13000A. n側電極を、第1電極と第2電極とに分離しない場合は、p側電極に本発明の構成を適用させる。 The n-side electrode, if not separated into the first and second electrodes, thereby applying the structure of the present invention the p-side electrode.

次に、p型窒化物半導体層に設けられるp側の第1電極(第1電極の下層)の電極材料としては、p型窒化物半導体層とオーミック性及び密着性が高い材料を選択することができ、具体的には、Ni、Co、Fe、Cr、Al、Cu、Au、W、Mo、Ta、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os及びこれらの酸化物、窒化物等があげられ、これらの単層、合金、或いは多層膜を用いることができる。 Then, as the electrode material of the first electrode of the p-side provided on the p-type nitride semiconductor layer (the lower layer of the first electrode), the p-type nitride semiconductor layer and the ohmic resistance and adhesion to select a material having high can be, specifically, Ni, Co, Fe, Cr, Al, Cu, Au, W, Mo, Ta, Ag, Pt, Pd, Rh, Ir, Ru, Os and oxides thereof, nitrides it can be mentioned, and they can be used a single layer, an alloy, or a multilayer film. 好ましくは、Ni、Co、Fe、Cu、Au、Alから選択される少なくとも1種、及びこれらの酸化物、窒化物等である。 Preferably, Ni, Co, Fe, Cu, Au, at least one selected from Al, and oxides thereof, a nitride, or the like.

また、p側の第2電極(第2電極の上層)の電極材料としては、Ni、Co、Fe、Ti、Cu、Au、W、Zr、Mo、Ta、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os及びこれらの酸化物、窒化物等があげられ、これらの単層、合金、或いは多層膜を用いることができる。 Further, as the electrode material of the second electrode of the p-side (upper layer of the second electrode), Ni, Co, Fe, Ti, Cu, Au, W, Zr, Mo, Ta, Ag, Pt, Pd, Rh, Ir , Ru, Os and their oxides, nitrides and the like, and they can be used a single layer, an alloy, or a multilayer film. 最上層はワイヤ等を接続させるのでAuを用いるのが好ましい。 The top layer preferably used Au so connecting the wires and the like. そして、このAuが拡散しないようにその下層には拡散防止層として機能する比較的高融点の材料を用いるのが好ましい。 Then, it is preferable to use a relatively high melting point of the material the Au is functioning as a diffusion preventing layer on the lower layer so as not to diffuse. 例えば、Ti、Pt、W、Ta、Mo、TiN等が挙げられ、特に好ましい材料としてはTiが挙げられる。 For example, Ti, Pt, W, Ta, Mo, TiN, and the like, Ti can be cited as particularly preferable material. 膜厚としては、総膜厚として3000Å〜20000Åが好ましく、更に好ましくは7000Å〜13000Åの範囲である。 The film thickness, 3000A~20000A preferably a total thickness, more preferably in the range of 7000A~13000A.

第1電極の上層は、白金族元素からなる層で狭持される中間層を有することもできる。 Upper layer of the first electrode may also have an intermediate layer is sandwiched with a layer made of a platinum group element. 中間層は、単一の元素からなる層でもよく、或いは多層膜や合金であってもよい。 Intermediate layer may be a layer composed of a single element, or may be a multi-layer film or an alloy. また、中間層を狭持する上側の層と下側の層とは、共に白金族元素の層からなっていればよいので、同一の白金族元素であっても、異なる白金族元素であっても構わない。 In addition, the upper layer and the lower layer sandwiching the intermediate layer, since both it is sufficient that a layer of platinum group elements, even with the same platinum group elements, a different platinum group element it may be. それぞれ、第1電極の下側層との密着性や、中間層との密着性、或いは、合金化処理後、第1電極の上側層の上に設ける取り出し電極との密着性等を考慮して材料を選択することができる。 Respectively and adhesion to the lower layer of the first electrode, the adhesion between the intermediate layer, or after the alloying treatment, considering the adhesiveness and the like between the take-out electrode provided on the upper layer of the first electrode it is possible to select the material. 或いは、第1電極をマスクとしてエッチングするセルフアライメント方式でメサ部(リッジ)を形成する場合は、その最上層の白金族元素をエッチングガスの種類等も考慮に入れて材料を選択するのが好ましい。 Alternatively, when forming the mesa portion (ridge) in self-alignment method of etching the first electrode as a mask, it is preferable to select a material of platinum group element of the uppermost layer taking into consideration the type of the etching gas .

第1電極の上層の中間層は、上下を安定な白金属元素層で挟まれているため、第1電極の下層に用いた合金化層の材料も用いることができる。 Middle layer of the upper layer of the first electrode, because it is sandwiched between the stable platinum group element layer up and down, can also be used materials of the alloyed layer used for the lower layer of the first electrode. 第1電極の下層と同一の材料でもよく、また、異なる材料であっても構わない。 May be the same material as the lower layer of the first electrode, also, it may be a different material. 或いは、第1層として用いることができない材料を用いることもできる。 Alternatively, it is also possible to use a material that can not be used as the first layer. また、中間層として好ましい材料としては、上記に挙げた第1層の好ましい材料(Ni、Co、Fe、Cu、Au、W、Mo、Ti、Ta、Ag、Al、Cr、Pt、Pd、Ph、Ir、Ru、Os、及びこれらの酸化物、窒化物等)の他に、Hf等を用いることができる。 As the preferred material for the intermediate layer, the preferred material (Ni of the first layer mentioned above, Co, Fe, Cu, Au, W, Mo, Ti, Ta, Ag, Al, Cr, Pt, Pd, Ph , Ir, Ru, Os, and oxide thereof, in addition to the nitrides and the like) can be used Hf or the like.

実施の形態1 Embodiment 1
図1は、本発明の実施の形態1に係る窒化物半導体素子の構成を表すものであって、基板101上に、n型窒化物半導体層102、活性層104、p型窒化物半導体層103が積層され、p型窒化物半導体層にストライプ状のリッジが設けられた半導体レーザ(LD)である。 Figure 1 is intended to represent the structure of a nitride semiconductor device according to a first embodiment of the present invention, on the substrate 101, n-type nitride semiconductor layer 102, the active layer 104, p-type nitride semiconductor layer 103 There are laminated a p-type semiconductor laser in the nitride semiconductor layer striped ridge is provided (LD). リッジは、p型窒化物半導体層の一部をエッチング等の手段により除去することで形成することができ、これにより実効屈折率型の導波路を形成することができる。 Ridge, a part of the p-type nitride semiconductor layer can be formed by removing by means of etching or the like, thereby forming a waveguide effective refractive index type. また、リッジとして、p型窒化物半導体層からn型窒化物半導体層までの一部をエッチングすることで形成して、完全屈折率型の導波路としてもよく、又は、選択成長によりリッジを形成してもよい。 Further, as the ridge, formed by etching a part of the p-type nitride semiconductor layer to the n-type nitride semiconductor layer may be a waveguide full refractive index type, or, forming a ridge by selective growth it may be. リッジは、底面側の幅が広く上面に近づくに従ってストライプ幅が小さくなる順メサ形状に限らず、逆にリッジ底面に近づくにつれてストライプの幅が小さくなる逆メサ形状でもよく、また、積層面に垂直な側面を有するストライプであってもよく、これらが組み合わされた形状でもよい。 Ridge is not limited to the normal mesa shape stripe width is reduced in accordance with the width of the bottom surface side approaches the wide top surface, may be reversed mesa shape in which the width of the stripe is reduced toward the ridge bottom Conversely, also perpendicular to the lamination plane a side surface may be a stripe having, or these are combined shape. また、ストライプ状の導波路は、その幅がほぼ同じである必要はない。 Also, the stripe-shaped waveguide has a width need not be similar. また、このようなリッジを形成した後にリッジ表面やリッジ両脇に半導体層を再成長させた埋め込み型のレーザ素子であってもよい。 Further, it may be a buried type laser device which is regrown semiconductor layer on the ridge face and the ridge on both sides after the forming such a ridge. また、リッジを有しない利得導波型の導波路としてもよい。 It is also possible as a gain guiding type waveguide having no ridge.

或いは、素子内部に高抵抗層(絶縁層)からなる電流狭窄層を形成してもよい。 Alternatively, it may be formed a current confinement layer made of a high-resistance layer (insulating layer) on the internal element. 電流狭窄層はn型半導体層中、或いはp型半導体層中にいずれに形成してもよい。 Current confinement layer may be formed on either the n-type semiconductor layer, or the p-type semiconductor layer. 好ましくはp型半導体層中に形成する。 Preferably formed in the p-type semiconductor layer. 更に、それらn型半導体層中、p型半導体層中において、コンタクト層、クラッド層、ガイド層、キャップ層、活性層等の各層の境界に電流狭窄層を設けてもよく、或いは、コンタクト層中、クラッド層中、ガイド層中等、各機能層の層中に設けてもよい。 Moreover, in their n-type semiconductor layer, the p-type semiconductor layer, the contact layer, cladding layer, guide layer, cap layer, may be provided a current confinement layer at the boundary of each layer of the active layer or the like, or the contact layer , the cladding layer, guide layer secondary, may be provided in the layer of the functional layers. 電流狭窄層を形成するためには、反応を一時中断することになるので、その際に絶縁性の酸化物等が形成されるなどして界面準位を生じて電流注入効率が低下することの少ない組成の層を選択するのが好ましい。 To form the current confinement layer, it means to suspend the reaction, of the current injection efficiency is lowered occurs the interface state and the like that time the insulating oxide or the like is formed preferably selected layers of small composition. また、再成長開始時に再成長面をエッチバック等で極わずかに除去して高抵抗化の原因となる層(表面膜)を除去してもよい。 Moreover, the cause very slightly removed to the high resistance of the regrowth surface during regrowth started etchback like layer (surface layer) may be removed. 電流狭窄層としては、例えばAlNや、Al混晶比の高いAlGaN等を用いることができる。 The current confinement layer, it is possible to use, for example, AlN or a high Al mixed crystal ratio AlGaN. 好ましくはAlNで、これは、絶縁性が高いことに加え、それより前の層に引き続いて同一装置内で連続成長が可能であること、さらには、導通領域となる部分としてAlNを除去する際に、酸等で容易に選択的に除去できるため、素子の他の部分に損傷を与えにくい。 Preferably in AlN, which, in addition to the high insulating property, it subsequent to the previous layer than it is capable of continuous growth in the same apparatus, further, when removing the AlN as a portion in a conductive region in order to be easily selectively removed with acid or the like, difficult to damage the other parts of the element. また、屈折率も低いので光閉じ込めに適している。 Also suitable for light confinement because lower refractive index. そして、これらの高抵抗層からなる電流狭窄層は、膜厚としては電流を阻止可能な膜厚であればよい。 Then, the current confinement layer made of these high-resistance layer may be any thickness that can prevent the current as a film thickness. 導波路領域となる導通部の形成は、導通部分以外を選択成長してもよいし、連続成長された層に開口部を形成して導通部としてもよい。 Formation of conductive portions serving as the waveguide region may be selectively grown non-conducting portion may be conducting portion to form an opening to the continuous growth layer.

リッジの側面及びそのリッジから連続するp型窒化物半導体層の上面にかけて第1の絶縁膜109が形成されている。 The first insulating film 109 is formed over the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer which is continuous from a side and the ridge of the ridge. リッジ上面及び第1の絶縁膜の上面にはp側の第1電極105が、また、n型窒化物半導体層の上面にはn側の第1電極107が設けられている。 The upper surface of the ridge top surface and the first insulating film a first electrode 105 of the p-side, also, on the upper surface of the n-type nitride semiconductor layer is provided with a first electrode 107 of the n-side. n側の第1電極の上部に開口部を有する第2の絶縁膜110が、第1の絶縁膜の上部にまで連続するよう設けられている。 The second insulating film 110 having an opening on top of the first electrode of the n-side is provided so as to continuously up to the top of the first insulating film. p型窒化物半導体層の上部には、第2の絶縁膜及びp側の第1電極と接するp側の第2電極106が設けられている。 On top of the p-type nitride semiconductor layer, a second electrode 106 of the p-side in contact with the first electrode of the second insulating film and the p side. また、n側の第1電極上にもn側の第2電極108が設けられている。 The second electrode 108 of the n-side is also provided on the first electrode of the n-side.

また、上記リッジのストライプ方向を共振器方向とするために、端面に設けられている一対の共振器面は、劈開又はエッチング等によって形成することができる。 Further, in order to the stripe direction of the ridge and the resonator direction, a pair of resonator surfaces provided on the end surface can be formed by cleavage or etching. 劈開で形成させる場合は、基板や半導体層が劈開性を有していることが必要であり、その劈開性を利用すると優れた鏡面を容易に得ることができる。 Case of forming by cleavage, it is necessary to substrate or semiconductor layer has a cleavage property, it is possible to obtain an excellent mirror surface and to utilize the cleavage easily. また、劈開性がなくても、エッチングによって共振器面を形成させることができ、この場合はn電極形成面を露出させる際に同時に行うことで、少ない工程で得ることができる。 Moreover, even without cleavage, it is possible to form the cavity surface by the etching, in this case by performing at the same time exposing the n-electrode forming surface can be obtained with fewer steps. また、リッジ形成と同時に形成することもできる。 It is also possible to form ridge formed at the same time. このように各工程と同時に形成させることで工程を少なくすることができるが、より優れた共振器面を得るためには、別工程を設けるのがよい。 This way it is possible to reduce the process by which simultaneously form the respective steps, in order to obtain a better cavity surface, preferably provided a separate step. また、このように劈開やエッチングによって形成した共振器面は、活性層の発光波長を効率良く反射させるために、単一膜又は多層膜からなる反射膜を形成させることもできる。 The resonator face formed in this way by cleavage or etching may also in order to efficiently reflect the emission wavelength of the active layer, thereby forming a reflective film composed of a single film or a multilayer film. 共振器面の一方は比較的高反射率の面からなり主として光を導波路領域内に反射する光反射側共振器面として、もう一方は比較的低反射率の面からなり主として外部に光を出射する光出射側共振器面として機能している。 Primarily light comprises surfaces of one relatively high reflectance of the cavity surface as the light reflecting side cavity surface which reflects the waveguide region, the light primarily to the outside comprises surfaces of other relatively low reflectivity functions as a light emitting side cavity surface emitting.

実施の形態1では、第2の絶縁膜110とp側の第1電極105とが離間するように設けられている。 In the first embodiment, the first electrode 105 of the second insulating film 110 and the p-side are provided so as to be separated. p側の第1電極の形成領域は、p型窒化物半導体層の上面を広い範囲に渡って覆うように形成することができる。 Formation region of the first electrode of the p-side can be formed so as to cover over the upper surface of the p-type nitride semiconductor layer in a wide range. このとき、第1の絶縁膜と、p側の第1電極との密着性が良好であれば問題はないが、密着性が悪い場合は、p側の第1電極の形成領域を大きくすることで、剥がれやすくなるという問題が生じる場合がある。 At this time, it a first insulating film, but there is no problem as long as good adhesion between the first electrode of the p-side, if the adhesion is poor, which increases the formation region of the first electrode of the p-side in some cases a problem that it becomes easily peeled off occurs. 実施の形態1では、p側の第1電極の形成領域を、p型半導体層の端部より離間するように形成し、少なくともリッジ両脇近傍に設けている。 In the first embodiment, the formation region of the first electrode of the p-side, formed so as to be separated from the end portion of the p-type semiconductor layer is provided on both at least the ridge sides vicinity. これにより、全面に第1電極を形成させる場合に比して、第1の絶縁膜と接触領域を小さくし、第1の絶縁膜との密着性が弱い場合でも、剥がれにくくすることができる。 Thus, as compared with the case of forming the first electrode on the entire surface, the contact area with the first insulating film is reduced, even when adhesion between the first insulating film is weak, it can be difficult to peel off. また、第2の絶縁膜とp側の第1電極とが離間するように形成されているので、p側の第2電極と第1の絶縁膜とが接する構造となっている。 Further, a second insulating film and the first electrode of the p-side is formed so as to be separated, and has a second electrode and the first insulating film are in contact with the structure of the p-side. また、p側電極とn側電極との短絡を防ぐために比較的厚い膜厚で形成されている第2の絶縁膜と、リッジとの間にやや深い凹部が形成されているようになるので、p側の第2電極の接合面は凹凸差の大きい面となる。 Further, a second insulating film formed at a relatively large thickness in order to prevent short circuit between the p-side electrode and the n-side electrode, since the slightly deeper recess so formed between the ridges, bonding surface of the second electrode of the p-side is larger face of unevenness difference. この凹凸により、接合面積が大きくなって、第2電極を剥がれにくくすることができる。 This unevenness, the joint area is increased, it is possible to discourage removal of the second electrode.

第1の絶縁膜は、電流の注入領域をリッジ上面に限定するために設けているものであるが、導波路領域に近接して設けられているため光の閉じ込め効率にも作用するものであるので、むやみに膜厚を厚く形成することもできない。 The first insulating film is one in which are provided to limit the injection region of the current to the ridge top surface is one that acts to confine efficiency of light because it is provided close to the waveguide region so can not be formed unnecessarily thickness thick. 用いる絶縁膜材料によっては、膜厚を薄くする必要がある。 The insulating film material used, it is necessary to reduce the film thickness. 第1の絶縁膜を薄く形成する場合は、絶縁性がやや弱くなる部分が存在することもあるが、そのような場合でも、本実施の形態1のようにp側の第2電極と第1の絶縁膜との間の、第2の絶縁膜を比較的リッジに近い領域まで介在させることで、電流注入領域をリッジ近傍に制御することができる。 When forming the thin first insulating film is sometimes insulating exists slightly weaker portion, even in such a case, the second electrode of the p-side as in the first embodiment and the first of between insulating films, by interposing to a region relatively close to the ridge of the second insulating film, it is possible to control the current injection region in the vicinity of the ridge.

第1の絶縁膜は、図1(a)のように、窒化物半導体層とほぼ同一幅となるように形成させることもできる。 The first insulating film, as in FIG. 1 (a), may also be formed to be substantially the same width as the nitride semiconductor layer. 第1電極よりも前に形成される第1の絶縁膜は、第1電極の熱処理時に、共に熱処理される。 A first insulating film formed before the first electrode, during the heat treatment of the first electrode is heat-treated together. 熱処理されることで、単に堆積された膜に比して膜の強度(膜内の原子レベルでの結合力)が増し、半導体層との界面における接合強度も向上する。 By being heat-treated, merely increases (bonding force at the atomic level in the membrane) the strength of the film than the film deposited, thereby improving the bonding strength at the interface with the semiconductor layer. そのような第1の絶縁膜を、特に第2の絶縁膜が形成される半導体層上面の端部にまで形成することで、第2の絶縁膜の密着性も向上させることができる。 Such first insulating film, in particular by the second insulating film is formed to the end of the upper surface of the semiconductor layer to be formed, thereby improving adhesion to the second insulating film.

また、第2電極は、図1(b)のように、第2の絶縁膜と接しないように形成することもできる。 The second electrode, as in FIG. 1 (b), may also be formed so as not to contact with the second insulating film. 特に、フェイスダウンで用いる場合、第2電極に熱が加わるが、その際に、熱膨張によって体積が大きくなって素子の側面方向(p型半導体層の端方向)に流出し易くなる。 In particular, when used in a face-down, the heat is applied to the second electrode, in time, tends volumetric thermal expansion is increased flows in the side direction of the element (the end direction of the p-type semiconductor layer). また、熱だけでなく、圧力も加わるので、それによっても電極材料が側面方向に流出しやすくなる。 In addition to heat, the pressure is also applied, the electrode material is likely to flow out to the side surface direction thereby. そのため、図1(b)のように、第2絶縁膜と離間させるようにすることで、p側の第2電極材料が側面方向に流出して短絡が生じるのを防ぐことができる。 Therefore, as in FIG. 1 (b), by so as to separated from the second insulating film, the second electrode material for the p-side it is possible to prevent the short circuit flows out laterally occur.

実施の形態1に限らず、以下の実施の形態においても、第1の絶縁膜の材料としてはSi、Ti、V、Zr、Nb、Hf、Taよりなる群から選択された少なくとも一種の元素を含む酸化物、SiN、BN、SiC、AlN、AlGaNの内の少なくとも一種で形成することが望ましく、その中でもZr、Hf、Siの酸化物、BN、AlN、AlGaNを用いることが特に好ましい。 Not limited to the first embodiment, also in the following embodiments, as the material of the first insulating film Si, Ti, V, Zr, Nb, Hf, at least one element selected from the group consisting of Ta oxide containing, SiN, BN, SiC, AlN, it is desirable to form at least one of AlGaN, Zr among them, Hf, oxides of Si, BN, AlN, it is particularly preferable to use AlGaN.

また、第1の絶縁膜の膜厚としては、具体的には、10Å以上10000Å以下の範囲、好ましくは100Å以上5000Å以下の範囲とすることである。 The film thickness of the first insulating film, specifically, 10000 Å or less the range of 10 Å, and preferably be 5000Å or less the range of 100 Å. なぜなら、10Å以下であると、電極の形成時に、十分な絶縁性を確保することが困難で、10000Å以上であると、かえって保護膜の均一性が失われ、良好な絶縁膜とならないからである。 This is because, if it is 10Å or less, when forming the electrode, it is difficult to secure a sufficient insulation property, if it is more than 10000 Å, the uniformity of the protective film is lost rather, because not a good insulating film . また、前記好ましい範囲にあることで、リッジ側面において、リッジとの間に良好な屈折率差を有する均一な膜が形成される。 In addition, by in said preferable range, the ridge sides, uniform film is formed having good refractive index difference between the ridge.

第2の絶縁膜は、p側の第1電極の、リッジ上部を除く全面に設けることができ、エッチングによって露出されたp型半導体層及び活性層の側部端面にも連続するように設けるのが好ましい。 The second insulating film, the first electrode of the p-side, may be provided on the entire surface except the ridge top, provided as is continuous with the side end face of the p-type semiconductor layer and the active layer exposed by the etching It is preferred. 好ましい材料としては、Si、Ti、V、Zr、Nb、Hf、Taよりなる群から選択された少なくとも一種の元素を含む酸化物、SiN、BN、SiC、AlN、AlGaNの内の少なくとも一種で形成することが望ましく、その中でも特に好ましい材料として、SiO 、Al 、ZrO 、TiO などの単層膜または多層膜を挙げることができる。 Forming Preferred materials, the Si, Ti, V, Zr, Nb, Hf, oxides containing at least one element selected from the group consisting of Ta, SiN, BN, SiC, AlN, at least one of AlGaN it is desirable to, particularly preferred material among them, mention may be made of SiO 2, Al 2 O 3, ZrO 2, a single layer film or a multilayer film such as TiO 2.

実施の形態2 Embodiment 2
図2は、本発明の実施の形態2に係る窒化物半導体素子の構成を表すものである。 Figure 2 shows a structure of a nitride semiconductor device according to a second embodiment of the present invention. 本実施の形態2では、実施の形態1と同様に、基板201上に、n型窒化物半導体層202、活性層204、p型窒化物半導体層203が積層され、p型窒化物半導体層にストライプ状のリッジが設けられた半導体レーザ(LD)であって、p側の第1電極205は、第1の絶縁膜209上を広く覆う領域に形成され、その第1電極のリッジ以外から離間する領域の上の一部を被覆するよう第2の絶縁膜210が形成されている。 In the second embodiment, as in the first embodiment, on the substrate 201, n-type nitride semiconductor layer 202, the active layer 204, p-type nitride semiconductor layer 203 are stacked, the p-type nitride semiconductor layer a semiconductor laser stripe-shaped ridge is provided (LD), a first electrode 205 of the p-side is formed in a wide covering area on the first insulating film 209, separated from the other than the ridge of the first electrode the second insulating film 210 so as to cover a portion of the top of the region is formed. そして、p側の第2電極206は、p側の第1電極と第2の絶縁膜との上に渡って形成されている。 A second electrode 206 of the p-side is formed over the top of the first electrode and the second insulating film of the p-side. すなわち、本実施の形態2においては、p側の第2電極は第1の絶縁膜とは接しないように設けられている。 That is, in the second embodiment, the second electrode of the p-side is provided so as not to contact with the first insulating film. リッジの深さ(高さ)や第1の絶縁膜の光学特性によって、導波路領域への光の閉じ込めは変化するが、第1の絶縁膜を厚くすることでそれらを制御可能な場合は、第1電極の形成領域を大きくし、広い範囲に渡って第2電極と密着させることで、熱が集中するのを抑制し、第1電極と第2電極との間の接合層領域を大きくして、密着性に優れた電極とすることができる。 The optical properties of the depth (height) and the first insulating film of the ridge, confinement of light in the waveguide region varies, if possible control them by thickening the first insulating film, the formation region of the first electrode is increased, by close contact with the second electrode over a wide range, heat is prevented from concentrating, to increase the bonding layer region between the first electrode and the second electrode Te may be an excellent electrode adhesion.

また、この場合、図2(a)に示すように、第2電極206を第2の絶縁膜210と接しないようにすることもできる。 In this case, as shown in FIG. 2 (a), it is also possible to make the second electrode 206 is not in contact with the second insulating film 210. これにより、絶縁膜との密着性の悪い第2電極が、第1電極のみと接することになるので、第2電極を剥がれにくくすることができる。 Thus, the second electrode poor adhesion to the insulating film, it means that contact only with the first electrode, can be difficult to peel off the second electrode. また、実施の形態1でも述べたが、フェイスダウンで用いる場合に、加熱による第2電極変形時にn型半導体層側に流出するのを抑制して信頼性に優れた素子とすることができる。 Although mentioned in the first embodiment, when used in a face-down, when the second electrode deformation due to heat is suppressed from flowing into the n-type semiconductor layer side can be excellent device reliability.

実施の形態3 Embodiment 3
図3は、本発明の実施の形態3に係る窒化物半導体素子を表すものである。 FIG. 3 shows a nitride semiconductor device according to a third embodiment of the present invention. 実施の形態3は、実施の形態1と同様に、基板301上に、n型窒化物半導体層302、活性層304、p型窒化物半導体層303が積層され、p型窒化物半導体層にストライプ状のリッジが設けられた半導体レーザ(LD)であって、p側の第2電極306と、第1の絶縁膜309及び/又は第2の絶縁膜310との間に、密着層311が形成されている。 The third embodiment, as in the first embodiment, a stripe on the substrate 301, n-type nitride semiconductor layer 302, the active layer 304, p-type nitride semiconductor layer 303 are stacked, the p-type nitride semiconductor layer a Jo ridge is provided a semiconductor laser (LD), and the second electrode 306 of the p-side, between the first insulating film 309 and / or the second insulating film 310, the adhesion layer 311 is formed It is. この密着層は、p側の第1電極305と第2電極306との接合領域であるリッジ上面及びその近傍には形成されないような位置に形成され、第2電極と第1及び/又は第2の絶縁膜との密着性を補強する機能を有するものである。 The adhesion layer, the top surface of the ridge and its vicinity is a junction region between the first electrode 305 and the second electrode 306 of the p-side is formed at a position not to be formed, and a second electrode first and / or second It has a function to reinforce the adhesion between the insulating film.

上述のように、電極材料及び絶縁膜材料は、それ自体が形成される材料との密着性に優れている必要があるだけでなく、その上に形成される材料との密着性にも優れている必要がある。 As described above, the electrode material and the insulating film materials, not only it is necessary per se is excellent in adhesion to a material to be formed, it is excellent in adhesion to a material to be formed thereon it is necessary to have. そのため、上層と下層とで異なる材料を用いることで両者を満足することができるが、実施の形態3のように、更に密着層を設けることで、より優れた密着性を得ることができる。 Therefore, it is possible to satisfy both by using different materials in the upper and lower layers, as in the third embodiment, it is possible to further contact layer by providing, achieve better adhesion. 密着層は、図3では、p側の第1電極と第2電極の間にその一部が介在されているが、第1電極とは接しないようにすることもできる。 Adhesion layer, in FIG. 3, but a portion between the first electrode and the second electrode of the p-side is interposed, it is possible not contact the first electrode.

密着層は、第1電極のように半導体層との接触抵抗が低く、かつ、半導体層との密着性に優れた材料を選択する必要はなく、第1電極や第2電極との界面抵抗を低下させる材料を選択する必要もない。 Adhesion layer, the contact resistance between the semiconductor layer as the first electrode is low and there is no need to select a material excellent in adhesion to the semiconductor layer, the interface resistance between the first electrode and the second electrode not necessary to select a material to be reduced. また、第1及び第2の絶縁膜のように、電極との密着性に優れ、かつ、絶縁性の高い材料を選択する必要はない。 Also, as in the first and second insulating films, excellent adhesion to the electrode, and it is not necessary to select a highly insulating material. すなわち、密着層は、導電性材料でもよく、又は絶縁性材料でもよく、求められる機能は、絶縁膜及び電極との密着性のみである。 That is, the adhesion layer may be a conductive material, or may be an insulating material, functions required is only adhesion between the insulating film and the electrode. そのため、電極材料としては、抵抗が高い等の問題がある材料でも、絶縁膜との密着性に優れた材料であれば用いることができる。 Therefore, as the electrode material, even in resistance is high, such as the material in question can be used as long as a material excellent in adhesion to the insulating film. そして、多層構造として上層にp側の第2電極との密着性に優れた材料を選択することで、密着性を補強することができる。 Then, by selecting a material excellent in adhesion to the second electrode of the p-side in the upper layer as a multilayer structure, it is possible to reinforce the adhesion.

密着層は、単層又は多層構造とすることができる。 Adhesion layer may be a monolayer or multilayer structure. 多層構造とする場合は、密着層の下層には絶縁膜との密着性に優れた材料を、そして密着層の上層には第2電極の下層と密着性に優れた材料を選択することで、より優れた密着性を実現することができる。 If a multilayer structure is the lower layer of the adhesion layer material having excellent adhesion to the insulating film, and an upper layer of the adhesion layer by selecting a material excellent in adhesion to the lower layer of the second electrode, it is possible to achieve better adhesion.

また、密着層の好ましい材料としては、上述のように、導電性材料又は絶縁性材料等を用いることができるが、例えば、第1電極の上層がPt、第2電極の下層がRhであり、接合層領域が白金族元素で構成される場合には、密着層の上層をAuとするなど、白金族元素以外の材料を用いることもできる。 As the preferred material of the adhesive layer, as described above, but may be a conductive material or an insulating material such as, for example, the upper layer of the first electrode is Pt, lower layer of the second electrode is Rh, If the bonding layer region is composed of the platinum group elements, the upper layer of the adhesion layer such as an Au, may be used a material other than platinum group element. 或いは、第1電極の上層と、第2電極の下層との両方にPtを用いて、接触面を同一材料からなるように構成する場合にも、密着層の上層をAuとするなど、別材料を用いてもよい。 Alternatively, the upper layer of the first electrode, with Pt on both the lower layer of the second electrode, even when configured to be a contact surface from the same material, the upper layer of the adhesion layer such as an Au, another material it may be used. 特に好ましいのは、密着層の上層として白金族元素又は白金族元素の同一族の合金を用いる場合である。 Particularly preferred is the case of using the same Group of the alloys of the platinum group element or a platinum group element as the upper layer of the adhesion layer. 例えば、第1電極の上層がPt、第2電極の下層がRhであり、接合層領域が白金族元素で構成される場合に、密着層の上層もPtとして接合層領域を全て白金族元素で構成するのが好ましい。 For example, the upper layer of the first electrode is Pt, the lower layer of the second electrode is Rh, when the bonding layer region is composed of a platinum group element, the upper layer of the adhesion layer at all platinum group element bonding layer region as Pt preferably configured. 或いは、第1電極の上層と、第2電極の下層との両方にPtを用いて、接触面を同一材料からなるように構成する場合に、密着層の上層もPtを用いて、接触面を全て同一元素からなるように構成するのが好ましい。 Alternatively, the upper layer of the first electrode, with Pt on both the lower layer of the second electrode, if configured to be a contact surface of the same material, the upper layer of the adhesive layer even by using a Pt, a contact surface all preferably configured such that the same elements. p側の第2電極は凹凸を有する同一材料の上に形成させることになるので、上記のような構成とすることで、極めて優れた密着性を実現することができる。 Since the second electrode of the p-side will be formed on the same material with an uneven, with the construction described above, it is possible to achieve very good adhesion. 白金族の中でも特にPtが好ましい。 Especially Pt among the platinum group are preferred. また、下層の好ましい材料としてはTiが挙げられる。 Further, as the lower layer of the preferred material include Ti.

また、密着層は第2電極よりも大きく形成するのが好ましいが、図3(a)に示すように、密着層311と第2電極306とを略同一の大きさとしてもよい。 The adhesion layer is preferably formed larger than the second electrode, as shown in FIG. 3 (a), the adhesion layer 311 and the second electrode 306 may be substantially the same size. また、図3(b)に示すように、密着層311が第2の絶縁膜310よりも下になるようにすることもできる。 Further, as shown in FIG. 3 (b), may also be adhesive layer 311 is made to be lower than the second insulating film 310. これにより、フェイスダウン時の短絡を防止することができる。 As a result, it is possible to prevent a short circuit at the time of face-down.

実施の形態4 Embodiment 4
図4は、本発明の実施の形態4に係る窒化物半導体素子の構成を表すものである。 Figure 4 shows a structure of a nitride semiconductor device according to a fourth embodiment of the present invention. 実施の形態4は、実施の形態1と同様に、基板401上に、n型窒化物半導体層402、活性層404、p型窒化物半導体層403が積層され、p型窒化物半導体層にストライプ状のリッジが設けられた半導体レーザ(LD)であって、p側の第1電極405と第1の絶縁膜409との間に、密着層411が形成されているものである。 Embodiment 4, as in the first embodiment, a stripe on the substrate 401, n-type nitride semiconductor layer 402, the active layer 404, p-type nitride semiconductor layer 403 are stacked, the p-type nitride semiconductor layer a Jo ridge is provided a semiconductor laser (LD), between the first electrode 405 of the p-side and the first insulating film 409, in which the adhesion layer 411 is formed. 第1の電極よりも先に密着層を形成することで、このような形態とすることができる。 By forming the adhesion layer before the first electrode may be such a form. この場合、半導体層により近い側に密着層が配されていることになるので、その形成位置によっては、導波路領域への光閉じ込めを制御することができる。 In this case, since the adhesion layer is disposed on the side closer the semiconductor layer, depending on its formation location, it is possible to control the light confinement to the waveguide region. 第1電極の下層の材料を、例えば半導体層とのオーミック性を重視して選択する場合で、その材料が極端に光吸収係数が大きいと光学特性を悪化させる場合があるが、密着層を第1電極よりも下に形成しておくことで、それらの悪影響を緩和させることができ、また、第1電極と第1の絶縁膜との密着性が悪い場合も、剥がれを低減させることができる。 The underlying material of the first electrode, for example, in case of selecting emphasizes ohmic property with the semiconductor layer, but it may worsen the optical properties and the material is extremely light absorption coefficient is large, the adhesion layer by forming below the first electrode, it can be alleviated their adverse effects, also when adhesion between the first electrode and the first insulating film is worse, it is possible to reduce peeling . また、第1電極よりも先に形成されることになるので、密着層も熱処理が施されることになる。 Also, since to be formed before the first electrode, the adhesion layer also becomes the heat treatment is performed. これにより、材料によっては、第1の絶縁膜との密着性も向上させることができる。 Thus, depending on the material, it can be adhesion between the first insulating film is also improved.

また、このような密着層が、第2の絶縁膜の上にまで連続するように形成されていることで、第2電極と第2の絶縁膜との剥がれによる素子特性低下を抑制することができる。 Also, such adhesion layer, that is formed to be continuous to the top of the second insulating film, to suppress the device characteristics degradation due to peeling of the second electrode and the second insulating film it can. また、図4(a)のように、密着層411を第2の絶縁膜409上に設けて、第2の絶縁膜410と第2電極406とが重なる部分がないように、或いは離間するように設ける。 Further, as shown in FIG. 4 (a), the adhesion layer 411 is provided on the second insulating film 409, so that no portion of the second insulating film 410 and the second electrode 406 are overlapped, or to be separated provided. これにより、フェイスダウン時の短絡を防止できる。 Thus, it is possible to prevent a short circuit at the time of face-down. また、図4(b)のように、密着層411をリッジ側面の絶縁膜409の上にまで延在するように形成することもできる。 Further, as shown in FIG. 4 (b), the adhesion layer 411 may be formed to extend up to the top of the ridge side surface of the insulating film 409. これにより、より導波路領域に近い位置に密着層を配することができるので、迷光を吸収させるなどによってリップルを低減し、優れたFFPとすることができる。 Thus, it is possible to arrange the adhesive layer at a position closer to the waveguide region, to reduce ripple or the like to absorb the stray light, it can be a good FFP.

実施の形態5 Embodiment 5
図5は、本発明の実施の形態5に係る窒化物半導体素子の構成を表すものである。 Figure 5 shows the structure of a nitride semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention. 実施の形態5は、実施の形態1と同様に、基板501上に、n型窒化物半導体層502、活性層504、p型窒化物半導体層503が積層され、p型窒化物半導体層にストライプ状のリッジが設けられた半導体レーザ(LD)であって、第1電極505が、リッジ上部のみに形成されているものである。 Embodiment 5, as in the first embodiment, a stripe on the substrate 501, n-type nitride semiconductor layer 502, the active layer 504, p-type nitride semiconductor layer 503 are stacked, the p-type nitride semiconductor layer a semiconductor laser Jo ridge is provided (LD), a first electrode 505, but is formed only on the ridge top. 幅の小さいLDのリッジ上幅と、ほぼ同一幅の第1電極を形成するには、平坦なウエハ上に所望のリッジ幅の第1電極505を形成し、その第1電極をマスクとして半導体層をエッチングすることで、リッジ上部に、リッジと同一幅の第1電極が形成される。 A ridge on the widths of the small LD, almost to form a first electrode of the same width, forming a first electrode 505 of a desired ridge width on a flat wafer, the semiconductor layer and the first electrode as a mask the by etching, the ridge top, the first electrode of the ridge and the same width is formed. このようなセルフアライメント方式を用いて半導体層をエッチングするには、主として塩素系のエッチングガスを用いてドライエッチングするのが好ましい。 Such etching the semiconductor layer using self-alignment method is preferably dry etching mainly using a chlorine-based etching gas. そして、このようなエッチングを行う際のマスクである第1電極の上層として白金族元素からなる層を用いることで、エッチング後においても表面が比較的荒れの少ない電極として機能させることができる。 Then, by using a layer made of a platinum group element as the upper layer of the first electrode is a mask when performing such etching can also to function as a small electrode of the surface is relatively rough after the etching. また、リッジ形成後に第1電極を形成する場合は、SiO やレジスト等で所望のリッジ幅のマスクを形成させ、半導体層をエッチング後にそれらマスクを除去し、その除去した部分で半導体層表面と接するような第1電極を形成させるため、半導体層表面にマスクが残存する場合がある。 In the case of forming the first electrode after forming the ridge is to form a mask having a desired ridge width of SiO 2 or resist like to remove them mask semiconductor layer after etching, and the semiconductor layer surface moiety that is removed for forming the first electrode as contact, there is a case where the mask is left on the semiconductor layer surface. これらによって第1電極と半導体層とのオーミック接触性や密着性が低下する恐れがあるが、実施の形態5では、そのような問題が生じにくい。 Although ohmic contact resistance and adhesion between the first electrode and the semiconductor layer by these may be reduced, in the fifth embodiment, such a problem is less likely to occur.

図5のように、第1電極とリッジの幅が略一致した形である場合は、第2電極と第1電極との接合面が、リッジの幅という極めて限られた領域となる。 As shown in FIG. 5, when the width of the first electrode and the ridge is substantially matched form, the junction surface of the second electrode and the first electrode becomes a very limited area that the width of the ridge. そのため、第1電極の上層と第2電極の下層(金属層を介在させる場合は、金属層と第1電極との間、及び金属層と第2電極との間)とに、白金族元素からなる接合層領域を形成させることで、幅の狭い接合領域であっても、極めて優れた密着性で接合させることができ、しかも、界面抵抗の上昇を抑制して動作電圧が低く、動作特性が極めて安定で信頼性に優れた素子を実現することができる。 Therefore, the upper layer and the lower layer of the second electrode of the first electrode (the case of interposing the metal layer between the metal layer and the first electrode, and between the metal layer and the second electrode) to the, from the platinum group elements by forming the bonding layer region composed, even in a small junction area width, it can be joined in a very good adhesion, moreover, low operating voltage by suppressing an increase in interfacial resistance, operational characteristics it is possible to achieve excellent device extremely stable and reliable.

セルフアライメント方式を用いてリッジを形成する場合、第1電極の上面は、半導体層エッチング時の塩素系ガスや、SiO 膜等のエッチング時のフッ素系ガス等に曝露される。 When forming the ridge with a self-alignment method, the upper surface of the first electrode, the semiconductor layer chlorine-based gas and the time of etching, is exposed to a fluorine-based gas or the like at the time of etching of the SiO 2 film. そのため、酸化物ではなく、塩化物、或いはフッ化物等が形成される。 Therefore, instead of oxides, chlorides, or fluorides, and the like are formed. しかし、白金族元素の層は、これら塩素系ガスやフッ素系ガスと反応したとしても、その反応が表面近傍に限られる。 However, the layer of platinum group elements, even if react with these chlorine-based gas and fluorine-based gas, the reaction is limited to near the surface. 従って、熱処理時等と同様に、層内部は成膜時と同様の組成で保持されやすい。 Therefore, similarly to the heat treatment or the like, the layer inside tends to be held in the same composition as the time of film formation. 塩素或いはフッ素との化合物が安定で、絶縁性を示すようであれば、第2電極との間で界面抵抗が生じるので、そのような場合は、表面を洗浄することで、層内部の化合物非生成領域を露出させ、その露出部に第2電極を形成させることで、オーミック性を損ないにくくすることができる。 A compound of chlorine or fluorine is stable, if as shown the insulation, because interfacial resistance occurs between the second electrode, such a case, by cleaning the surface, a layer inside the compound non exposing the generation region, by forming the second electrode on the exposed portion can be hardly impair ohmic.

また、n型半導体層を露出させる際にも、金属層をマスクとして用いることができる。 Further, even when exposing the n-type semiconductor layer may be made of a metal layer as a mask. 図5に示す金属層512として白金族元素からなる層を、第1電極505上を含む領域の所望の形状に形成させ、n型半導体層が露出するまでエッチングを行う。 A layer of a platinum group element as the metal layer 512 shown in FIG. 5, is formed into a desired shape of the region including the upper first electrode 505 is etched up to the n-type semiconductor layer is exposed. 金属層をマスクとして用いる場合は、その後に剥離することもできるが、図5のように、エッチング後も形成させたままとすることもできる。 The metal layer is used as a mask, but can be peeled off thereafter, as shown in FIG. 5, it is also possible to remain after etching to form. このように、金属層をエッチングマスクとして用い、その後、除去せずに電極の一部として用いる場合は、リッジ両脇に先に絶縁膜を形成しておき、その絶縁膜の上及びリッジ上面の第1電極を被覆するように金属層を形成しておくのが好ましい。 Thus, using the metal layer as an etching mask, then, if used as a part of the electrode without removing the previously formed ahead in the insulating film to the ridge on both sides, and on the ridge top surface of the insulating film it is preferable to form the metal layer so as to cover the first electrode. これにより、図5のような構成とすることができる。 This makes it possible to constructed as shown in FIG. このような場合は、第1の電極と接する金属層は、第2電極の一部と見ることができるので、第2電極の下層として好ましい材料である白金族元素からなる層を用いる。 In such a case, the metal layer in contact with the first electrode, it is possible to see a part of the second electrode, using a layer of platinum group elements is a preferred material as the lower layer of the second electrode. 好ましくはPtである。 Preferably from Pt.

また、n型半導体層を露出させるためのエッチングを、金属層ではなく、SiO 等を用いることもできる。 Further, the etching to expose the n-type semiconductor layer, rather than the metal layer, it is also possible to use SiO 2. その場合は、n型半導体層露出後、SiO を除去して、リッジ両脇に絶縁膜を形成し、更にリッジ上の第1電極と接するような第2電極を設ける。 In that case, after the n-type semiconductor layer exposed by removing the SiO 2, to form a ridge on both sides in the insulating film, further providing a second electrode such as to be in contact with the first electrode on the ridge.

また、図5(a)に示すように、第2電極506を、第2の絶縁膜510と接しないように形成させることで、フェイスダウン時の短絡を防止することができる。 Further, as shown in FIG. 5 (a), the second electrode 506, by forming so as not to be in contact with the second insulating film 510, it is possible to prevent a short circuit when face-down. また、第2電極506が、金属層512のみと接するようにすることができるので、密着性に優れた電極構造とすることができる。 The second electrode 506, it is possible to make contact with only the metal layer 512 may be an excellent electrode structure adhesion.

実施の形態6 Embodiment 6
図8は、本発明の実施の形態6に係る窒化物半導体素子の構成を表すものである。 Figure 8 shows a structure of a nitride semiconductor device according to a sixth embodiment of the present invention. 図8(B)は、図8(A)のX−Y断面図であり、基板上801にn型半導体層802、活性層804、p型半導体層803が積層された窒化物半導体であって、p型半導体層の表面にp側の第1電極805と第2電極806が、また、p型半導体層側からエッチングにより露出されたn型半導体層の表面にn側の第1電極807と第2電極808がそれぞれ形成された窒化物半導体素子からなる発光ダイオード(LED)である。 FIG. 8 (B) is a X-Y cross-sectional view of FIG. 8 (A), n-type semiconductor layer 802 on the substrate 801, the active layer 804, p-type semiconductor layer 803 is a stacked nitride semiconductor the first electrode 805 and the second electrode 806 of the p-side on the surface of the p-type semiconductor layer, but also, the first electrode 807 of the n-side from the p-type semiconductor layer side to the surface of the n-type semiconductor layer exposed by etching the second electrode 808 is a light emitting diode made of a nitride semiconductor device formed respectively (LED). LDのようにリッジが形成されておらず、活性層からの発光は、p型半導体層側、或いはn型半導体層側、更には、端面から外部に放出される。 No ridge is formed as LD, light emission from the active layer, p-type semiconductor layer side, or n-type semiconductor layer side, it is further emitted from the end surface to the outside. p型半導体層上面のほぼ全面にp側の第1電極が形成され、813で示す領域で第2電極と接合されている。 p-type first electrode of the p-side over substantially the entire upper surface of the semiconductor layer is formed, is joined to the second electrode in the region shown by 813. 第1電極は、活性層からの光が透過可能な膜厚に制御し、熱処理を行うことで半導体層とのオーミック接触が可能な透明電極とすることができる。 The first electrode may be light from the active layer is controlled to a permeable film thickness, the ohmic contact can be transparent electrode with the semiconductor layer by performing heat treatment.

実施の形態6のようなLEDでは、透明電極である第1電極と、パッド電極である第2電極との接合領域が小さいため、導通時にはその接合領域に大電流が流れることになる。 In the LED, such as in the sixth embodiment, the first electrode is a transparent electrode, for bonding region between the second electrode is a pad electrode is small, it will be a large current flows in the junction region during conduction. その接合領域を、密着性よく、しかも、低抵抗な状態で形成することで、信頼性に優れたLEDとすることができる。 The junction area, good adhesion, moreover, by forming in a low resistance state, can be an excellent LED reliability.

また、LEDでは、図8の形態に限らず、p側の第1電極を、膜厚を厚くしてシート抵抗を低下させると共に、開口部を形成してその開口部から光を取り出すような形状の電極とすることもできる。 Moreover, the LED, not limited to the embodiment of FIG. 8, a first electrode of the p-side, with reducing the sheet resistance by increasing the thickness, shape as light is emitted from the opening to form an opening it is also possible to the electrode. 或いは、p型半導体層表面に凹凸が形成され、その凹部内に絶縁膜が充填するなど、種々の形態に適用させることができる。 Alternatively, p-type irregularities on the surface of the semiconductor layer is formed, an insulating film is filled in the recess, it can be applied to various forms.

以下、実施例として窒化物半導体を用いた半導体レーザ素子について説明するが、本発明において、窒化物半導体層を構成するn型窒化物半導体層、活性層、p型窒化物半導体層のデバイス構造としては特に限定されず、種々の層構造を用いることができる。 Hereinafter, a description will be given of a semiconductor laser device using a nitride semiconductor as an example, in the present invention, n-type nitride semiconductor layer constituting the nitride semiconductor layer, the active layer, as a device structure of a p-type nitride semiconductor layer can be used is not particularly limited, various layer structures. デバイスの構造としては、例えば後述の実施例に記載されているレーザのデバイス構造が挙げられるが、他のレーザ構造や、LEDについても適用できる。 The structure of the device, for example device structure of the laser as described in the Examples below can be cited, other and laser structures, can also be applied to LED. 窒化物半導体の具体的な例としては、GaN、AlN、若しくはInNなどの窒化物半導体や、これらの混晶であるIII−V族窒化物半導体、更には、これらにB、P等が含まれるもの等を用いることができる。 Specific examples of the nitride semiconductor include GaN, AlN, or nitride semiconductor or the like InN, III-V nitride is these mixed crystal semiconductor, further, these B, and P, etc. it can be used for things like. 窒化物半導体の成長は、MOVPE、MOCVD(有機金属化学気相成長法)、HVPE(ハライド気相成長法)、MBE(分子線気相成長法)等、窒化物半導体を成長させるのに知られている全ての方法を適用できる。 Nitride semiconductor growth, MOVPE, MOCVD (metalorganic chemical vapor deposition), HVPE (halide vapor phase epitaxy), MBE (molecular beam vapor deposition method), known for growing nitride semiconductor all of the methods that can be applied.

(基板) (substrate)
基板は、C面を主面とするサファイア基板を用いる。 Substrate using a sapphire substrate whose principal C-plane. 基板としては特にこれに限定されるものではなく、必要に応じてR面、A面を主面とするサファイア基板、SiC基板、Si基板、スピネル基板、GaN基板等種々の基板を用いることができる。 There is no particular limitation as the substrate, it is possible to use R-plane as needed, a sapphire substrate whose principal the A plane, SiC substrate, Si substrate, a spinel substrate, a variety of substrates such as GaN substrates . GaN基板としては、サファイア、GaAs等の成長基板上に成長を抑制するような保護膜を設けた後に選択成長(横方向成長)を行ういわゆるELOG法等によって窒化物半導体層(AlGaInN系)を成長させ、その後成長基板を除去することで結晶性に優れたGaN基板(窒化物半導体基板)を得ることができる。 The GaN substrate, growing a sapphire, the nitride semiconductor layer by the so-called ELOG method of performing selective growth after providing the protective film so as to suppress the growth on a growth substrate such as GaAs (lateral growth) of (AlGaInN system) are allowed, it is possible to subsequently obtain a GaN substrate having excellent crystallinity growth substrate by removing (nitride semiconductor substrate). 窒化物半導体層成長時にSi、酸素等の不純物を添加することで、導電性を調整することも可能である。 When the nitride semiconductor layer grown by adding Si, the impurities such as oxygen, it is also possible to adjust the conductivity. また、このようなELOG法を用いて得られるGaN基板は、その選択成長の条件、保護膜の形状等によって、転位密度の多い領域と少ない領域が遍在するような基板として形成されるので、電流密度の高い条件での信頼性が要求されるレーザ素子の場合などは、その転位密度の少ない領域に導波路領域を形成することで、優れた特性の半導体レーザ素子とすることができる。 Furthermore, GaN substrate obtained using such ELOG method, conditions of the selective growth, the shape of the protective film, since many regions and small regions dislocation density is formed as a substrate, such as ubiquitous, such as in the case of laser device reliability at high current densities condition is required, by forming a waveguide region in a small area of ​​the dislocation density may be a semiconductor laser element having excellent characteristics. また、サファイア等の絶縁性基板を用いる場合は、p電極とn電極は同一面側に形成される。 In the case of using an insulating substrate such as sapphire, p and n-electrodes are formed on the same side. またGaN基板等の導電性基板は、p電極とn電極は同一面側に形成してもよいし、GaN基板の裏面(機能層が積層されていない側)にn電極を形成してもよい The conductive substrate such as GaN substrate, to the p-electrode and the n electrode may be formed on the same side, on the back surface of the GaN substrate (the side where the functional layer is not laminated) may be formed an n-electrode .

(下地層) (Underlying layer)
温度1050℃でアンドープのGaN層を2.5μmで成長させ、SiO よりなる保護膜を0.27μmの膜厚で形成する。 The undoped GaN layer grown at 2.5μm at a temperature 1050 ° C., to form a protective film made of SiO 2 with a film thickness of 0.27 [mu] m. このSiO 保護膜は、エッチングによりストライプ状の開口部(非マスク領域)を形成する。 The SiO 2 protective film is formed a stripe-shaped openings (unmasked area) by etching. この保護膜は、ストライプ幅が1.8μmでオリフラ面と略垂直な方向になるよう形成し、保護膜と開口部との割合は、それらの幅の比が6:14となるようにする。 The protective film, the stripe width is formed so as to be substantially perpendicular to the orientation flat surface is 1.8 .mu.m, the ratio between the protective film and the opening ratio of their width is made to be 6:14. 次いで、アンドープのGaN層を15μmの膜厚で成長させる。 Then, a GaN layer is grown undoped a thickness of 15 [mu] m. このとき、開口部上に成長されたGaN層は、SiO 上に横方向成長しており、最終的にはSiO 上方向でGaNが合わさるように成長されている。 At this time, GaN layer grown on the opening is laterally grown on the SiO 2, in the end are grown as GaN come together with SiO 2 upward. この下地層としては、GaNの他、AlGaN、InGaN、AlInGaN等も用いることができる。 As the undercoat layer, other GaN, AlGaN, InGaN, may also be used AlInGaN or the like.

(バッファ層) (Buffer layer)
次いで、温度を500℃にしてトリメチルガリウム(TMG)、アンモニア(NH )を用い、SiドープのAl 0.02 Ga 0.98 Nよりなるバッファ層を1μmの膜厚で成長させる。 Then, trimethyl gallium to a temperature of 500 ° C. (TMG), using ammonia (NH 3), a buffer layer made of Al 0.02 Ga 0.98 N doped with Si is grown to the thickness of 1 [mu] m.

(n型コンタクト層) (N-type contact layer)
続いて1050℃で、同じく原料ガスにTMG、アンモニアガス、不純物ガスにシランガスを用い、Siドープのn−Al 0.02 Ga 0.98 Nよりなるn型コンタクト層を3.5μmの膜厚で成長させる。 Followed by 1050 ° C., similarly to the raw material gas TMG, ammonia gas, a silane gas impurity gas, an n-type contact layer composed of n-Al 0.02 Ga 0.98 N doped with Si in a thickness of 3.5μm to grow. このn型コンタクト層の膜厚は2〜30μmであればよい。 The thickness of the n-type contact layer may be any 2 to 30 m.

(クラック防止層) (Crack preventing layer)
次に、TMG、TMI(トリメチルインジウム)、アンモニアを用い、温度を800℃にしてSiドープのn−In 0.05 Ga 0.95 Nよりなるクラック防止層を0.15μmの膜厚で成長させる。 Next, TMG, TMI (trimethyl indium), using ammonia to grow a crack preventing layer made of Si-doped n-In 0.05 Ga 0.95 N to a temperature of 800 ° C. at a film thickness of 0.15μm . なお、このクラック防止層は、基板の種類や、他の層の組成等によっては省略可能である。 Incidentally, the crack preventing layer, the type and the substrate, depending on the composition of the other layers can be omitted.

(n型クラッド層) (N-type cladding layer)
次に、温度を1050℃にして、原料ガスにTMA(トリメチルアルミニウム)、TMG及びアンモニアを用い、アンドープのAl 0.05 Ga 0.95 NよりなるA層と、SiをドープしたGaNよりなるB層をそれぞれ50Åの膜厚で成長させる。 Then the temperature to 1050 ° C., TMA (trimethyl aluminum) as a source gas, using TMG and ammonia, of GaN with a layer A made of undoped Al 0.05 Ga 0.95 N, the Si-doped B the layers are grown to a film thickness of 50 Å. そして、この操作をそれぞれ110回繰り返してA層とB層を交互に積層して総膜厚1.1μmの多層膜(超格子構造)よりなるn型クラッド層を成長させる。 Then, to grow the n-type cladding layer made of total thickness 1.1μm multilayer film by laminating this operation was repeated by alternating A and B layers 110 times each (superlattice structure). この時、アンドープAlGaNのAlの混晶比としては、0.02以上0.3以下の範囲であれば、十分にクラッド層として機能する屈折率差を設けることができる。 At this time, the mixed crystal ratio of Al of the undoped AlGaN, be in the range of 0.02 to 0.3, it can be provided an index difference sufficiently functioning as a cladding layer. 超格子構造を構成している各層は、上記組成以外の混晶比、またはInGaN系等も用いることができ、活性層への光閉じ込めに有効な組成を選択することができる。 Each layer constituting the superlattice structure, a mixed crystal ratio other than the above composition, or can also be used InGaN-based or the like, can be selected effective composition optical confinement in the active layer. また、このn型クラッド層は、超格子構造でなくてもよく、Al 0.05 Ga 0.95 Nからなる単一の層などでもよい。 Further, the n-type cladding layer may not be a superlattice structure, or the like may be a single layer of Al 0.05 Ga 0.95 N.

(n型光ガイド層) (N-type optical guide layer)
次に、同様の温度で原料ガスにTMG及びアンモニアを用い、アンドープのGaNよりなるn型光ガイド層を0.15μmの膜厚で成長させる。 Then, using TMG and ammonia as material gas at the same temperature to grow an n-type optical guide layer of undoped GaN with a thickness of 0.15 [mu] m. この層は、n型不純物をドープさせてもよい。 This layer may be doped with n-type impurity. また、この光ガイド層は、活性層の組成等によってはInGaN、AlGaN、AlInGaN等の層を用いてもよい。 Also, the optical guide layer, depending on the composition and the like of the active layer InGaN, AlGaN, or with a layer such as AlInGaN. 或いは、クラッド層の組成等によっては、省略させることも可能である。 Alternatively, depending on such composition of the clad layer, it is also possible to omit.

(活性層) (Active layer)
次に、温度を800℃にして、原料にTMI(トリメチルインジウム)、TMG及びアンモニアを用い、不純物ガスとしてシランガスを用い、SiドープのIn 0.02 Ga 0.98 Nよりなる障壁層を140Åの膜厚で成長させる。 Then the temperature to 800 ° C., raw materials TMI (trimethyl indium), using TMG and ammonia, using a silane gas as an impurity gas, a barrier layer made of In 0.02 Ga 0.98 N doped with Si of 140Å It is grown to the thickness. 続いてシランガスを止め、アンドープのIn 0.1 Ga 0.9 Nよりなる井戸層を70Åの膜厚で成長させる。 Then it stopped silane gas, growing a well layer made of undoped In 0.1 Ga 0.9 N with a thickness of 70 Å. この操作を2回繰り返し、最後にSiドープのIn 0.02 Ga 0.98 Nよりなる障壁層を140Åの膜厚で成長させて総膜厚560Åの多重量子井戸構造(MQW)の活性層を成長させる。 This operation was repeated twice, the active layer of the last Si doped an In 0.02 Ga 0.98 a barrier layer composed of N is grown to a film thickness of 140Å total thickness multi-quantum well structure 560Å (MQW) a to grow. MWQの積層数は、2〜30程度が好ましく、組成も上記以外にInGaN/GaN、AlGaN/InGaN、InGaN/AlInGaN、AlGaN/AlInGaN等の組み合わせを選択することができる。 Number of stacked MWQ can approximately 2 to 30 are preferred, also select InGaN / GaN in addition to the above composition, AlGaN / InGaN, InGaN / AlInGaN, a combination of such AlGaN / AlInGaN. また、SQW構造でもよい。 In addition, it may be a SQW structure.

(p型電子閉じ込め層) (P-type electron confinement layer)
同様の温度で、N 雰囲気中で、MgドープのAl 0.25 Ga 0.75 Nよりなるp型電子閉じ込め層を30Åの膜厚で成長させる。 At the same temperature, in N 2 atmosphere to grow the p-type electron confinement layer made of Al 0.25 Ga 0.75 N doped with Mg at a film thickness of 30 Å. 次いで、H 雰囲気中で、MgドープのAl 0.25 Ga 0.75 Nよりなるp型電子閉じ込め層を70Åの膜厚で成長させる。 Then, in a H 2 atmosphere to grow the p-type electron confinement layer made of Al 0.25 Ga 0.75 N doped with Mg at a film thickness of 70 Å. また、このp型電子閉じ込め層は、1層でもよく、活性層と同程度の温度で積層させる。 Further, the p-type electron confinement layer may well be layered with the active layer and the same degree of temperature in one layer. また、上記組成比以外のAlGaN系やAlInGaN系、GaN等を用いることができ、更に、膜厚を厚くすることでInGaN系も用いることができる。 Furthermore, AlGaN system and AlInGaN system other than the above composition ratio, can be used such as GaN, further, InGaN system by increasing the thickness can be used.

(p型光ガイド層) (P-type optical guide layer)
次に、温度を1050℃にして、原料ガスにTMG及びアンモニアを用い、アンドープのGaNよりなるp型光ガイド層を0.15μmの膜厚で成長させる。 Then the temperature to 1050 ° C., using TMG and ammonia as a source gas, to grow a p-type optical guide layer of undoped GaN with a thickness of 0.15 [mu] m. このp型光ガイド層はアンドープとして成長させるが、Mgをドープさせてもよい。 This p-type optical guide layer is grown as an undoped, it may be doped with Mg. また、この光ガイド層は、活性層の組成等によってはInGaN、AlGaN、AlInGaN等の層を用いてもよい。 Also, the optical guide layer, depending on the composition and the like of the active layer InGaN, AlGaN, or with a layer such as AlInGaN.

(p型クラッド層) (P-type cladding layer)
続いて、アンドープのAl 0.08 Ga 0.92 NよりなるA層を80Åの膜厚で成長させ、その上にMgドープのGaNよりなるB層を80Åの膜厚で成長させる。 Then, grown A layer of undoped Al 0.08 Ga 0.92 N with a thickness of 80 Å, is grown layer B made of GaN doped with Mg thereon a film thickness of 80 Å. これを28回繰り返してA層とB層とを交互に積層させて、総膜厚0.45μmの多層膜(超格子構造)よりなるp型クラッド層を成長させる。 Repeat this 28 times by alternately laminating A layer and the B layer is grown p-type cladding layer of a total thickness of 0.45μm of the multilayer film (superlattice structure). p型クラッド層は少なくとも一方がAlを含む窒化物半導体層を含み、互いにバンドギャップエネルギーが異なる窒化物半導体層を積層した超格子で作製した場合、不純物はいずれも一方の層に多くドープして、いわゆる変調ドープを行うと結晶性がよくなる傾向にあるが、両方に同じようにドープさせてもよい。 p-type cladding layer includes a nitride semiconductor layer containing at least one of Al, when manufactured in superlattice formed by laminating together a band gap energy different from the nitride semiconductor layer, any impurities and heavily doped to one layer , although the crystallinity is improved tendency to perform the so-called modulation doping, it may be both by doping the same way. 超格子構造を構成している各層は、上記組成以外の混晶比、またはInGaN系等も用いることができ、活性層への光閉じ込めに有効な組成を選択することができる。 Each layer constituting the superlattice structure, a mixed crystal ratio other than the above composition, or can also be used InGaN-based or the like, can be selected effective composition optical confinement in the active layer. また、このp型クラッド層は、超格子構造でなくてもよく、Al 0.05 Ga 0.95 Nからなる単一の層などでもよい Further, the p-type cladding layer may not be a superlattice structure, or the like may be a single layer of Al 0.05 Ga 0.95 N.

(p型コンタクト層) (P-type contact layer)
最後に1050℃でp型クラッド層の上にMgドープのGaNよりなるp型コンタクト層を150Åの膜厚で成長させる。 Finally growing p-type contact layer made of GaN doped with Mg on the p-type cladding layer at a film thickness of 150Å at 1050 ° C.. p型コンタクト層はp型のIn Al Ga 1−x−y N(x≧0、y≧0、x+y≦1)で構成することができ、好ましくはMgをドープしたGaNとすればp電極と最も好ましいオーミック接触が得られる。 p-type contact layer may be composed of a p-type In x Al y Ga 1-x -y N (x ≧ 0, y ≧ 0, x + y ≦ 1), p if preferably a GaN doped with Mg the most preferred ohmic contact with the electrode is obtained. 反応終了後、反応容器内において窒素雰囲気中でウエハを700℃でアニーリングして、p型層を更に低抵抗化する。 After completion of the reaction, the annealed wafer at 700 ° C. in a nitrogen atmosphere in the reaction vessel, further reduce the resistance of the p-type layer.

(n型層露出) (N-type layer exposed)
以上のようにして窒化物半導体を成長させて積層構造体を形成した後、ウエハを反応容器から取り出し、最上層のp型コンタクト層の表面にSiO よりなる保護膜を形成してRIE(反応性イオンエッチング)を用いてCl ガスによりエッチングし、n電極を形成させるn型コンタクト層の表面を露出させる。 After forming the laminated structure by growing a nitride semiconductor as described above, the wafer is taken out from the reaction vessel to form a protective film made of SiO 2 on the surface of the uppermost p-type contact layer RIE (reactive etched with Cl 2 gas using a sex ion etching) to expose the surface of the n-type contact layer for forming an n-electrode. また、このとき、エッチングにより共振器面を形成させてもよい。 At this time, it may be formed a cavity surface by etching. n型コンタクト層の露出と同時に行うのが好ましいが、別工程で行うこともできる。 Preferably performed and exposure time of the n-type contact layer, but can also be carried out in separate steps.

(リッジ形成) (Ridge formation)
次に、ストライプ状の導波路領域を形成するために、最上層のp型コンタクト層のほぼ全面にCVD装置により、Si酸化物(主としてSiO )よりなる保護膜を0.5μmの膜厚で形成した後、フォトリソグラフィ技術により保護膜の上に所定の形状のマスクを形成し、RIE装置によりCHF ガスを用いたエッチングによりストライプ状のSi酸化物からなる保護膜を形成する。 Next, in order to form a stripe-shaped waveguide region, by approximately a CVD apparatus of the uppermost p-type contact layer, Si oxide (mainly SiO 2) from the composed protective film 0.5μm thickness of the after formation, a mask of a predetermined shape on the protective film by photolithography to form a protective film made of striped Si oxide by etching using a CHF 3 gas by RIE device. このSi酸化物の保護膜をマスクとしてSiCl ガスを用いて半導体層をエッチングして、活性層よりも上にリッジストライプが形成される。 The protective film of Si oxide by etching the semiconductor layer using SiCl 4 gas as a mask, the ridge stripe above is formed than the active layer. このとき、リッジの幅は1.6μmとなるようにする。 In this case, the width of the ridge is made to be 1.6μm.

(第1の絶縁膜) (First insulating film)
SiO マスクを形成させた状態で、p型半導体層表面にZrO よりなる第1の絶縁膜を形成する。 In a state of being formed the SiO 2 mask, a first insulating film made of ZrO 2 in the p-type semiconductor layer surface. この第1の絶縁膜は、n側の第1電極形成面をマスクして半導体層の全面に設けてもよい。 The first insulating film may be provided over the entire surface of the semiconductor layer by masking the first electrode formation surface of the n-side. また、後に分割され易いように絶縁膜を形成させない部分を設けることもできる。 It is also possible to provide a portion that does not form the insulating film so as to easily be split later.

第1の絶縁膜形成後、ウエハを600℃で熱処理する。 After the first insulating film formation, heat treating the wafer at 600 ° C.. このように、SiO 以外の材料を第1の絶縁膜として形成する場合、第1の絶縁膜形成後に、300℃以上、好ましくは400℃以上、窒化物半導体の分解温度以下(1200℃)で熱処理することにより、絶縁膜材料を安定化させるコトができる。 Thus, when forming a material other than SiO 2 as the first insulating film, after the first insulating film formation, 300 ° C. or higher, preferably 400 ° C. or higher, a nitride semiconductor of decomposition temperature or lower (1200 ° C.) by heat treatment, it is things to stabilize the insulating film material. 特に、第1の絶縁膜形成後の工程において、主としてSiO をマスクとして用いてデバイス加工を施すような場合は、そのSiO マスクを後で除去する際に用いるマスク溶解材料に対して溶解しにくくすることができる。 In particular, in the first insulating film after the formation process, if predominantly as performing device processing using SiO 2 as a mask, to dissolve the mask dissolving materials for use in later removing the SiO 2 mask it is possible to Nikuku. この第1の絶縁膜の熱処理工程は、第1の絶縁膜の材料や工程等によっては省略することもできるし、また、オーミック電極の熱処理と同時に行うなど、工程順序等についても適宜選択することができる。 Heat treatment step of the first insulating film, to depending on the material and process like the first insulating film can be omitted, also like simultaneously with the heat treatment of an ohmic electrode, also be selected as appropriate for the process order or the like can. 熱処理後、バッファード液に浸漬して、リッジストライプの上面に形成したSiO を溶解除去し、リフトオフ法によりSiO と共に、p型コンタクト層上(更にはn型コンタクト層上)にあるZrO を除去する。 After the heat treatment, it is immersed in a buffered solution, to dissolve and remove the SiO 2 formed on the upper surface of the ridge stripe, the SiO 2 by lift-off, ZrO 2 in the p-type contact layer (and the n-type contact layer) It is removed. これにより、リッジの上面は露出され、リッジの側面はZrO で覆われた構造となる。 Thus, the upper surface of the ridge is exposed, the side surfaces of the ridge becomes covered structure ZrO 2.

(第1電極:オーミック電極) (First electrode: ohmic electrode)
次に、p型コンタクト層上のリッジ最表面及び第1の絶縁膜上にp側の第1電極をスパッタにより形成させる。 Next, it is formed by sputtering a first electrode of the p-side to p-type contact layer of the ridge top surface and the first insulating film. このp側の第1電極は、下層としてNi/Au(100Å/1500Å)、上層としてPt(1500Å)を用いる。 A first electrode of the p-side, Ni / Au (100Å / 1500Å) as the lower layer, using a Pt (1500 Å) as the upper layer. また、n型コンタクト層上面にもn側の第1電極を形成させる。 Also, to form the first electrode of the n-side n-type contact layer top surface. n側の第1電極はTi/Al(200Å/8000Å)からなり、リッジと平行で、かつ、同程度の長さのストライプ状に形成されている。 First electrode of the n-side consists Ti / Al (200Å / 8000Å), parallel to the ridge, and are formed in a stripe-shaped approximately the same length. これら電極形成後、酸素と窒素の混合雰囲気中で、600℃で熱処理する。 After these electrodes formed, in a mixed atmosphere of oxygen and nitrogen, a heat treatment at 600 ° C..

(第2の絶縁膜) (Second insulating film)
次いで、リッジ上のp側の第1電極の全面と、n側の第1電極の上部の一部を覆うレジストを形成する。 Next, a resist that covers the entire surface of the first electrode of the p-side on the ridge, a part of the upper portion of the first electrode of the n-side. 次いで、SiO からなる第2の絶縁膜を、ほぼ全面に形成し、リフトオフすることで、p側の第1電極の上面全面とn側の第1電極の一部が露出された第2の絶縁膜(保護膜)が形成される。 Then, a second insulating film made of SiO 2, is formed on almost the entire surface, by lift-off, a second part of the first electrode of the entire upper surface and n-side of the first electrode of the p-side is exposed insulating film (protective film) is formed. 第2の絶縁膜とp側の第1電極とは離間しており、その間に第1の絶縁膜が露出されている。 The first electrode of the second insulating film and the p-side spaced apart, it is exposed first insulating film therebetween. 第2の絶縁膜は、後の分割を考慮して、分割位置を挟んで幅10μm程度のストライプ状の範囲には、第1及び第2の絶縁膜や電極を形成しないようにしておいてもよい。 The second insulating film, taking into account the division post, across the dividing position in the stripe range having a width of approximately 10 [mu] m, be left so as not to form the first and second insulating films and electrodes good.

第2の絶縁膜は、p側及びn側の第1電極上部を除く全面に渡るように設けるものである。 The second insulating film is to provide as over the entire surface excluding the first electrode upper portion of the p-side and n-side. 好ましい材料としては、Si、Ti、V、Zr、Nb、Hf、Taよりなる群から選択された少なくとも一種の元素を含む酸化物、SiN、BN、SiC、AlN、AlGaNの内の少なくとも一種で形成することが望ましく、その中でも特に好ましい材料として、SiO 、Al 、ZrO 、TiO などの単層膜または多層膜を挙げることができる。 Forming Preferred materials, the Si, Ti, V, Zr, Nb, Hf, oxides containing at least one element selected from the group consisting of Ta, SiN, BN, SiC, AlN, at least one of AlGaN it is desirable to, particularly preferred material among them, mention may be made of SiO 2, Al 2 O 3, ZrO 2, a single layer film or a multilayer film such as TiO 2.

(第2電極:パッド電極) (Second electrode: pad electrode)
次に、上記の第1電極を覆うように第2電極を形成する。 Next, a second electrode so as to cover the first electrode described above. このとき、第2の絶縁膜を覆うように形成させるのが好ましい。 In this case, preferably formed so as to cover the second insulating film. p側の第2電極は、下層がPt(1000Å)で、その上に、Ti/Pt/Au(50Å/1000Å/6000Å)の順に積層される。 The second electrode of the p-side is a lower layer Pt (1000 Å), on which are stacked in the order of Ti / Pt / Au (50Å / 1000Å / 6000Å). また、n側の第2電極は、下からNi/Ti/Au(1000Å/1000Å/8000Å)で形成される。 The second electrode of the n-side is formed under the Ni / Ti / Au (1000Å / 1000Å / 8000Å). この第2電極は、第2の絶縁膜を介してp側の第1電極及びn側の第1電極にそれぞれストライプ状に接している。 The second electrode has a second insulating film to the first electrode of the first electrode and the n-side of the p-side contact in stripes over.

(劈開及び共振器面形成) (Cleavage and the resonator surface is formed)
次いで、基板を研磨して約150μmの膜厚になるよう調整後、基板裏面にスクライブ溝を形成し、窒化物半導体層側からブレーキングして、劈開することでバー状のレーザとする。 Then, after adjusted to a thickness of approximately 150μm by polishing the substrate, a scribe groove is formed on the back surface of the substrate, and breaking the nitride semiconductor layer side, the bar-shaped laser by cleaving. 窒化物半導体層の劈開面は、窒化物半導体のM面(1−100面)となっており、この面を共振器面とする。 Cleavage plane of the nitride semiconductor layer is a M plane of the nitride semiconductor (1-100 plane) and the plane and the resonator plane.

(端面保護膜形成) (End face protective film formation)
上記のように形成された共振器面には、活性層で発生する光を効率よく共振させるために、その表面に保護膜を設けるのが好ましい。 The formed cavity surface as described above, in order to resonate efficiently light generated in the active layer is preferably provided a protective layer on the surface thereof. 特に、モニター側の共振器面には、出射側の共振器面と屈折率差を設けるためにも保護膜を設けるのが好ましい。 In particular, the cavity surface of the monitor side, preferably also provided with a protective film to provide a refractive index difference between the cavity surface of the emission side. 具体的な材料として、導体材料としては、Si、Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、B、Ti、更にはこれらの酸化物、窒化物、フッ化物などの化合物から選ばれたいずれかから選ばれたものを用いることができる。 Specific materials, as the conductive material, Si, Mg, Al, Hf, Nb, Zr, Sc, Ta, Ga, Zn, Y, B, Ti, even these oxides, nitrides, fluorides, etc. it can be used selected from one selected from the compounds. これらは、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせた化合物或いは多層膜として用いてもよい。 These may be used alone or may be used as a compound or a multilayer film combining a plurality. 好ましい材料としてはSi、Mg、Al、Hf、Zr、Y、Gaを用いた材料である。 Preferred materials Si, Mg, Al, Hf, a material used Zr, Y, and Ga. また、また、半導体材料としてはAlN、AlGaN、BNなどを用いることができる。 Further, As the semiconductor material can be used AlN, AlGaN, BN and the like. 絶縁体材料としてはSi、Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、Bの酸化物、窒化物、フッ化物等などの化合物を用いることができる。 Si as the insulating material, Mg, Al, Hf, Nb, Zr, Sc, Ta, Ga, Zn, Y, oxide of B, nitrides, may be used compounds such as fluorides.

本実施例では、具体的には、端面保護膜としてSiO とZrO よりなる誘電体多層膜を形成させる。 In this embodiment, specifically, to form a dielectric multilayer film made of SiO 2 and ZrO 2 as an end face protective film. 光反射側(モニター側)の共振器面には、スパッタ装置を用いてZrO からなる保護膜を形成し、次いでSiO とZrO とを交互に6ペア積層して高反射膜を形成する。 The resonator surface of the light reflecting side (monitor side), to form a protective film made of ZrO 2, then six pairs laminating a SiO 2 and ZrO 2 are alternately formed a high reflection film using a sputtering apparatus . ここで、保護膜と、高反射膜を構成するSiO 膜とZrO 膜の膜厚は、それぞれ活性層からの発光波長に応じて好ましい厚さに設定することができる。 Here, the protective film, the film thickness of the SiO 2 film and ZrO 2 film forming the high-reflection film can be set to a preferred thickness depending on the emission wavelength from each active layer. また、光出射側の共振器面には、何も設けなくてもよいし、スパッタ装置を用いてZrO 、Nb 、Al 、ZrO よりなる第1の低反射膜とSiO よりなる第2の低反射膜とを形成させてもよい。 Further, the resonator surfaces of light emission side, nothing may be omitted, and the first low-reflection film made of ZrO 2, Nb 2 O 5, Al 2 O 3, ZrO 2 using a sputtering device it may be formed and a second low-reflection film made of SiO 2.

最後に、リッジストライプと略平行になるようにスクライブにより溝を形成し、その溝部でバーを切断して本発明の窒化物半導体レーザ素子を得る。 Finally, scribing by a groove so as to be parallel ridge stripe and substantially obtain a nitride semiconductor laser device of the present invention by cutting the bar at the groove portion. 上記のようにして得られる窒化物半導体レーザ素子は、電極の剥がれがなく、室温において閾値電流密度2.0kA/cm 、60mWの高出力において発振波長405nmの連続発振可能なものである。 Nitride semiconductor laser device obtained as described above, no peeling of the electrodes, is capable continuous oscillation of an oscillation wavelength of 405nm in a high output of the threshold current density of 2.0 kA / cm 2, 60 mW at room temperature.

実施例2では、p側の第1電極の一部を第2の絶縁膜が覆うように形成させる。 In Example 2, a portion of the first electrode of the p-side second insulating film is formed to cover. 第2の絶縁膜の形成を以下のように行う以外は、実施例1と同様に行う。 Except for performing the formation of the second insulating film as follows, carried out in the same manner as in Example 1.

(第2の絶縁膜) (Second insulating film)
第1電極形成後、SiO からなる第2の絶縁膜を、ほぼ全面に形成し、リッジ上のp側の第1電極全面とリッジ両側のp型半導体層上面のp側の第1電極の一部、及びn側の第1電極の一部を露出させるようにレジストを塗布し、ドライエッチングすることでそれぞれの電極の一部を露出させる。 After the first electrode formation, a second insulating film made of SiO 2, substantially the entire surface to form, the p-type semiconductor layer top surface of the first electrode entirely the ridge on both sides of the p-side on the ridge of the first electrode of the p-side some, and a resist is applied so as to expose part of the n-side of the first electrode to expose a part of each electrode by dry etching. これにより、p側及びn側の第1電極の一部と、側面とが第2の絶縁膜で被覆される。 Thus, a portion of the first electrode of the p-side and n-side, and the side surfaces are covered with the second insulating film. ここでは、第1の絶縁膜は露出されないように形成されるが露出されていてもよい。 Here, the first insulating film is formed so as not to be exposed may be exposed.

(第2電極:パッド電極) (Second electrode: pad electrode)
次に、上記の第2の絶縁膜を覆うようにスパッタによりp側の第2電極を形成させる。 Next, to form the second electrode of the p-side by sputtering to cover the second insulating film above. p側の第2電極は、下層がPt(1000Å)で、その上にTi/Pt/Au(50Å/1000Å/6000Å)が形成される。 The second electrode of the p-side is a lower layer Pt (1000Å), Ti / Pt / Au (50Å / 1000Å / 6000Å) is formed thereon. また、n側の第2電極は、下からNi/Ti/Au(1000Å/1000Å/6000Å)で形成される。 The second electrode of the n-side is formed by the Ni / Ti / Au (1000Å / 1000Å / 6000Å) from below. この第2電極は、第2の絶縁膜を介してp側の第1電極及びn側の第1電極にそれぞれストライプ状に接している。 The second electrode has a second insulating film to the first electrode of the first electrode and the n-side of the p-side contact in stripes over. このようにして得られる窒化物半導体レーザ素子は、電極の剥がれは確認されず、室温において閾値電流密度2.0kA/cm 、60mWの高出力において発振波長405nmの連続発振可能なものである。 Nitride semiconductor laser device obtained in this way, peeling of the electrode was not confirmed, is capable continuous oscillation of an oscillation wavelength of 405nm in a high output of the threshold current density of 2.0 kA / cm 2, 60 mW at room temperature.

実施例3では、密着層を形成させる。 In Example 3, to form an adhesion layer. 実施例1において、第1の絶縁膜上に、p側の第1電極をNi/Au/Pt(100Å/1500Å/1500Å)で形成させる。 In Example 1, on the first insulating film to form a first electrode of the p-side in the Ni / Au / Pt (100Å / 1500Å / 1500Å). 次いで、第2の絶縁膜としてSiO /TiO (1500Å/1000Å)の2ペアからなる多層膜を形成させるが、このときp側の第1電極と約225μm離間するよう形成させる。 Then, although to form a multilayer film composed of two pairs of SiO 2 / TiO 2 (1500Å / 1000Å) as the second insulating film, is formed so as to first electrode and about 225μm apart at this time p-side. 次いで、密着層としてTi/Pt(100Å/500Å)を、p側の第1電極の一部の上と、p側の第1電極と第2の絶縁膜との間に露出している第1の絶縁膜上と、第2の絶縁膜上とに渡るように形成させる。 Then, the are a Ti / Pt (100Å / 500Å) as an adhesion layer, is exposed between the upper part of the first electrode of the p-side, and the first electrode and the second insulating film of the p-side 1 and on the insulating film, it is formed so as to across the on the second insulating film. そして、p側の第1電極の上から密着層上に渡ってp側の第2電極としてPt/Ti/Pt/Au(1000Å/50Å/1000Å/6000Å)で形成させる。 Then, the formed over the adhesion layer over the first electrode of the p-side p-side of the second electrode as a Pt / Ti / Pt / Au (1000Å / 50Å / 1000Å / 6000Å). 他の工程は実施例1と同様に行い、本発明の窒化物半導体レーザ素子を得る。 Other steps are performed in the same manner as in Example 1 to obtain a nitride semiconductor laser device of the present invention. 上記のようにして得られる窒化物半導体レーザ素子は、電極の剥がれは確認されず、室温において閾値電流密度2.0kA/cm 、60mWの高出力において発振波長405nmの連続発振可能なものである。 Nitride semiconductor laser device obtained as described above, peeling of the electrode was not confirmed, is capable continuous oscillation of an oscillation wavelength of 405nm in a high output of the threshold current density of 2.0 kA / cm 2, 60 mW at room temperature .

実施例4では、実施例1において、p側の第1電極の下層をNi/Au(100Å/1500Å)、上層をPt/Ti/Pt(500Å/100Å/500Å)、第2電極の下層をPt(1000Å)、その上にTi/Pt/Au(100Å/1000Å/6000Å)で形成する以外は、実施例1と同様に行う。 In Example 4, in Example 1, a lower layer of the first electrode of the p-side Ni / Au (100Å / 1500Å), the upper layer Pt / Ti / Pt (500Å / 100Å / 500Å), the lower layer of the second electrode Pt (1000 Å), except for forming by Ti / Pt / Au (100Å / 1000Å / 6000Å) thereon carried out analogously to example 1. 得られる窒化物半導体レーザ素子は、室温において閾値電流密度2.0kA/cm 、60mWの高出力において発振波長405nmの連続発振可能なものである。 Nitride semiconductor laser device obtained are those capable continuous oscillation of an oscillation wavelength of 405nm in a high output of the threshold current density of 2.0 kA / cm 2, 60 mW at room temperature.

本発明は、レーザ素子を応用することができる全てのデバイス、例えば、CDプレーヤ、MDプレーヤ、各種ゲーム機器、DVDプレーヤ、電話回線や海底ケーブル等の基幹ライン・光通信システム、レーザメス、レーザ治療器、レーザ指圧機等の医療機器、レーザビームプリンタ、ディスプレイ等の印刷機、各種測定器、レーザ水準器、レーザ測長機、レーザスピードガン、レーザ温度計等の光センシング機器、レーザ電力輸送等の種々の分野において利用することができる。 The present invention, all devices can be applied to laser elements, for example, CD players, MD players, various game machines, DVD players, telephone lines and submarine cables trunk line optical communication system, laser scalpel, a laser therapy equipment the medical device such as a laser acupressure device, a laser beam printer, a printing machine such as a display, various measuring instruments, laser spirit level, laser length measuring machine, a laser speed gun, light sensing device such as a laser thermometer, a laser power transportation etc. it can be utilized in various fields.

本発明の実施の形態1の窒化物半導体素子を説明する模式断面図 Schematic cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor device of the first embodiment of the present invention 本発明の実施の形態2の窒化物半導体素子を説明する模式断面図 Schematic cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor device of the second embodiment of the present invention 本発明の実施の形態3の窒化物半導体素子を説明する模式断面図 Schematic cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor device of the third embodiment of the present invention 本発明の実施の形態4の窒化物半導体素子を説明する模式断面図 Schematic cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor device of the fourth embodiment of the present invention 本発明の実施の形態5の窒化物半導体素子を説明する模式断面図 Schematic cross-sectional view illustrating a nitride semiconductor device according to a fifth embodiment of the present invention 本発明の第1電極と第2電極との接合層領域の形成を説明する模式断面図 Schematic cross-sectional view illustrating the formation of the bonding layer region between the first electrode and the second electrode of the present invention 本発明の第1電極と第2電極との接合層領域を説明する模式断面図 Schematic cross-sectional view illustrating a bonding layer region between the first electrode and the second electrode of the present invention 本発明の実施の形態6の窒化物半導体素子を説明する模式平面図及びその模式断面図 Schematic plan view and a schematic cross-sectional view thereof illustrating a nitride semiconductor device of the sixth embodiment of the present invention

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

101、201、301、401、501、801・・・基板 102、202、302、402、502、802・・・n型窒化物半導体層 103、203、303、403、503、803・・・p型窒化物半導体層 104、204、304、404、504、804・・・活性層 105、205、305、405、505、705、805・・・第1電極(p側オーミック電極) 101,201,301,401,501,801 ... substrate 102,202,302,402,502,802 ... n-type nitride semiconductor layer 103,203,303,403,503,803 ... p type nitride semiconductor layer 104,204,304,404,504,804 ... active layer 105,205,305,405,505,705,805 ... first electrode (p-side ohmic electrode)
605(a)・・・第1電極の上層 605(b)・・・第1電極下層 106、206、306、406、506、706、806・・・第2電極(p側パッド電極) 605 (a) ... first upper electrode 605 (b) ... first electrode lower 106,206,306,406,506,706,806 ... second electrode (p-side pad electrode)
606(a)・・・第2電極の上層 606(b)・・・第2電極の下層 107、207、307、407、507、807・・・第1電極(n側オーミック電極) 606 (a) ... upper layer of the second electrode 606 (b) ... the underlying layer of the second electrode 107,207,307,407,507,807 ... first electrode (n-side ohmic electrode)
108、208、308、408、508、808・・・第2電極(n側パッド電極) 108,208,308,408,508,808 ... second electrode (n-side pad electrode)
109、209、309、409、509、609、709・・・第1の絶縁膜 110、210、310、410、510、710・・・第2の絶縁膜 311、411、711・・・密着層 512・・・金属層 613、713、813・・・接合層領域 814・・・絶縁膜 109,209,309,409,509,609,709 ... first insulating film 110,210,310,410,510,710 ... second insulating film 311,411,711 ... adhesion layer 512 ... metal layer 613,713,813 ... bonding layer region 814 ... insulating film

Claims (23)

  1. 半導体層上に、オーミック接触する第1電極と、その上に接し、前記第1電極と異なる形状からなる第2電極とを有する窒化物半導体素子であって、 On the semiconductor layer, a first electrode in ohmic contact, thereon in contact, a nitride semiconductor device and a second electrode of different shape as the first electrode,
    前記第1電極と前記第2電極は、第1電極表面を形成する第1電極の上層と、熱処理された第1電極に堆積された第2電極の下層とからなる接合層領域を有し、 The first electrode and the second electrode includes an upper layer of the first electrode forming the first electrode surface, a bonding layer region composed of a lower layer of the second electrode deposited on the first electrode, which is heat treated,
    前記接合層領域が白金族元素からなることを特徴とする。 The bonding layer region is characterized by comprising a platinum group element.
  2. 半導体層上に、オーミック接触する第1電極と、その上に接し、前記第1電極と異なる形状からなる第2電極とを有する窒化物半導体素子であって、 On the semiconductor layer, a first electrode in ohmic contact, thereon in contact, a nitride semiconductor device and a second electrode of different shape as the first electrode,
    前記第1電極と前記第2電極は、第1電極表面を形成する第1電極の上層と、熱処理された第1電極に堆積された第2電極の下層とからなる接合層領域を有し、 The first electrode and the second electrode includes an upper layer of the first electrode forming the first electrode surface, a bonding layer region composed of a lower layer of the second electrode deposited on the first electrode, which is heat treated,
    前記第1電極の上層と前記第2電極の下層は同一元素もしくは同一材料からなることを特徴とする。 Lower layer and the second electrode of the first electrode is characterized in that it consists of the same element or the same material.
  3. 前記第1電極は、熱処理合金化材料からなる下層を有する請求項1又は請求項2記載の窒化物半導体素子。 The first electrode according to claim 1 or claim 2 nitride semiconductor device according has a lower layer made of heat treated alloy material.
  4. 前記第1電極の上層は、単一の白金族元素からなる白金族単一層、又は、白金族元素における同族元素で構成された合金化層からなる請求項1乃至請求項3記載の窒化物半導体素子。 The upper layer of the first electrode, the platinum group monolayer of a single platinum group element, or claims 1 to nitride semiconductor according to claim 3, wherein an alloy layer made of a congener of platinum group elements element.
  5. 前記第2電極の下層は、単一の白金族元素からなる白金族単一層、又は、白金族元素の合金層からなる請求項1乃至請求項4記載の窒化物半導体素子。 The lower layer of the second electrode, a single platinum group monolayer of platinum group elements, or claims 1 to 4 nitride semiconductor device according composed of an alloy layer of a platinum group element.
  6. 前記第1電極の上層は、Ptからなる請求項1乃至請求項5記載の窒化物半導体素子。 The upper layer of the first electrode, the first to fifth aspects nitride semiconductor device according consisting Pt.
  7. 前記第2電極の下層は、Ptからなる請求項1乃至請求項6記載の窒化物半導体素子。 The lower layer of the second electrode, according to claim 1 to claim 6 nitride semiconductor device according consisting Pt.
  8. 前記第1電極が設けられた半導体層表面は、電極形成領域と絶縁膜形成領域とを有し、前記第2電極は、前記電極形成領域から絶縁膜形成領域とを被覆する請求項1乃至請求項7記載の窒化物半導体素子。 Wherein the first electrode is provided a semiconductor layer surface, and a and electrode formation region insulating film formation region, the second electrode claims 1 to covering the insulating film formation region from the electrode formation region the nitride semiconductor device of claim 7, wherein.
  9. 前記絶縁膜形成領域は、ストライプ状の前記電極形成領域を挟む複数の領域、又は、電極形成領域に分離された複数の領域である請求項8記載の窒化物半導体素子。 The insulating film formation region, a plurality of areas which sandwich the stripe of the electrode formation region, or a nitride semiconductor device according to claim 8, wherein a plurality of regions separated in the electrode formation region.
  10. 前記窒化物半導体素子は、凸部からなるリッジを備えたレーザ素子であり、前記第1電極は、前記リッジ上面に接して形成されている請求項1乃至請求項9記載の窒化物半導体素子。 The nitride semiconductor device is a laser device having a ridge formed of the convex portion, the first electrode, the nitride semiconductor device of claims 1 to 9 wherein is formed in contact with the upper surface of the ridge.
  11. 前記リッジの両側面及びその側面から連続する半導体層の平面上に第1の絶縁膜を有するとともに、第1の絶縁膜上から前記半導体層の側面にかけて連続する第2の絶縁膜を有してなり、前記第1電極は、前記第2の絶縁膜と離間するよう形成されている請求項10記載の窒化物半導体素子。 Has a first insulating film on a plane of the semiconductor layer which is continuous from both side surfaces and side surfaces of the ridge, with a second insulating film which is continuous from the first insulating film over the side surfaces of said semiconductor layer becomes the first electrode, the second insulating film and the nitride semiconductor device according to claim 10, wherein the formed to be separated.
  12. 前記第1の絶縁膜及び/又は第2の絶縁膜は、単層又は多層構造の密着層で被覆されている請求項10又は請求項11記載の窒化物半導体素子。 The first insulating film and / or the second insulating film, a single layer or a nitride semiconductor device according to claim 10 or claim 11, wherein are coated with a contact layer of the multilayer structure.
  13. 前記密着層は、最上層が、白金族元素を含む層からなる請求項12記載の窒化物半導体素子。 The adhesion layer, the top layer is a nitride semiconductor device according to claim 12, wherein a layer containing a platinum group element.
  14. 前記密着層は、最上層が、第1電極の上層と同一元素又は同一材料からなる請求項12又は請求項13記載の窒化物半導体素子。 The adhesion layer, top layer, according to claim 12 or claim 13 nitride semiconductor device according consist upper same element or same material of the first electrode.
  15. 前記密着層の上層は、Ptである請求項12乃至請求項14記載の窒化物半導体素子。 Upper layer of the adhesion layer, a nitride semiconductor device according to claim 12 or claim 14 wherein the Pt.
  16. 前記密着層は、前記第1電極の上又は下に接して形成される請求項12乃至請求項15記載の窒化物半導体素子。 The adhesion layer, according to claim 12 to claim 15 nitride semiconductor device according formed in contact with the bottom or top of the first electrode.
  17. 半導体層上に、オーミック接触する第1電極と、その上に接し、前記第1電極と異なる形状からなる第2電極とを有する窒化物半導体素子であって、 On the semiconductor layer, a first electrode in ohmic contact, thereon in contact, a nitride semiconductor device and a second electrode of different shape as the first electrode,
    前記第1電極が設けられた半導体層表面は、電極形成領域と絶縁膜形成領域とを有し、 The semiconductor layer surface on which the first electrode is provided, and an a electrode forming region insulating film formation region,
    前記第2電極は、前記電極形成領域から絶縁膜形成領域とを被覆することを特徴とする窒化物半導体素子。 The second electrode, a nitride semiconductor device characterized by coating an insulating film forming region of the electrode formation region.
  18. 前記絶縁膜形成領域は、ストライプ状の前記電極形成領域を挟む複数の領域、又は、電極形成領域に分離された複数の領域である請求項17記載の窒化物半導体素子。 The insulating film formation region, a plurality of areas which sandwich the stripe of the electrode formation region, or a nitride semiconductor device according to claim 17, wherein a plurality of regions separated in the electrode formation region.
  19. 前記窒化物半導体素子は、凸部からなるリッジを備えたレーザ素子であり、前記第1電極は、前記リッジ上面に接して形成されている請求項17又は請求項18記載の窒化物半導体素子。 The nitride semiconductor device is a laser device having a ridge formed of the convex portion, the first electrode, a nitride semiconductor device according to claim 17 or claim 18 wherein is formed in contact with the upper surface of the ridge.
  20. 前記リッジの両側面及びその側面から連続する半導体層の平面上に第1の絶縁膜を有するとともに、第1の絶縁膜上から前記半導体層の側面に掛けて連続する第2の絶縁膜を有してなり、前記第1電極は、前記第2の絶縁膜と離間するよう形成されている請求19記載の窒化物半導体素子。 It has a first insulating film on a plane of the semiconductor layer which is continuous from both side surfaces and side surfaces of the ridge, have a second insulating film continuously over the side surface of the semiconductor layer from the first insulating film to become the first electrode, the nitride semiconductor device according to 19, wherein is formed so as to apart from the second insulating film.
  21. 前記第1の絶縁膜及び/又は前記第2の絶縁膜は、単層又は多層構造の密着層で被覆されている請求項20記載の窒化物半導体素子。 The first insulating film and / or the second insulating film, a nitride semiconductor device according to claim 20, wherein are coated with the adhesion layer of a single layer or multilayer structure.
  22. 前記密着層は、最上層が、白金族元素を含む層からなる請求項21記載の窒化物半導体素子。 The adhesion layer, the top layer is a nitride semiconductor device according to claim 21, wherein a layer containing a platinum group element.
  23. 前記密着層の最上層は、Ptである請求項22記載の窒化物半導体素子。 Uppermost layer of the adhesion layer, a nitride semiconductor device according to claim 22 wherein the Pt.
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Cited By (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006108297A (en) * 2004-10-04 2006-04-20 ▲さん▼圓光電股▲ふん▼有限公司 Structure of low electrical resistance n-type contact layer of gallium nitride light-emitting diode
JP2006128622A (en) * 2004-09-28 2006-05-18 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor device
JP2006128558A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Sony Corp Semiconductor laser, semiconductor laser mounting method, semiconductor laser mounting structure, and photodisc device
JP2006245555A (en) * 2005-02-07 2006-09-14 Showa Denko Kk Translucent electrode
JP2006324427A (en) * 2005-05-18 2006-11-30 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser
WO2007015612A1 (en) * 2005-08-01 2007-02-08 Lg Innotek Co., Ltd. Nitride light emitting device and manufacturing method thereof
JP2007043164A (en) * 2005-07-30 2007-02-15 Samsung Electronics Co Ltd Light emitting device of nitride based compound semiconductor and method for manufacturing same
JP2007081333A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Showa Denko Kk Nitride-based semiconductor light-emitting element and manufacturing method thereof
JP2007081088A (en) * 2005-09-14 2007-03-29 Showa Denko Kk Nitride-based semiconductor light-emitting element
JP2007201099A (en) * 2006-01-25 2007-08-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing nitride semiconductor light emitting device
JP2008181910A (en) * 2007-01-23 2008-08-07 Mitsubishi Chemicals Corp Manufacturing method of gan-based light-emitting diode element
JP2008182050A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Mitsubishi Chemicals Corp GaN-BASED LIGHT-EMITTING DIODE ELEMENT
JP2008192846A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Hamamatsu Photonics Kk Semiconductor light-emitting element and semiconductor light-emitting element manufacturing method
JP2009129973A (en) * 2007-11-20 2009-06-11 Mitsubishi Electric Corp Method for manufacturing nitride semiconductor light-emitting element
JP2009238932A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd Semiconductor light emitting device and lighting device using the same
JP2009260316A (en) * 2008-03-26 2009-11-05 Panasonic Electric Works Co Ltd Semiconductor light-emitting element and illuminating apparatus using the same
US7786493B2 (en) 2006-01-06 2010-08-31 Sony Corporation Light emitting diode, method for manufacturing light emitting diode, integrated light emitting diode, method for manufacturing integrated light emitting diode, light emitting diode backlight, light emitting diode illumination device, light emitting diode display, electronic apparatus, electronic device, and method for manufacturing electronic device
KR101000276B1 (en) 2008-12-04 2010-12-10 주식회사 에피밸리 Semiconductor light emiitting device
EP2315276A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-27 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting diode, LED package, and lighting system
JP2011086910A (en) * 2009-10-15 2011-04-28 Lg Innotek Co Ltd Semiconductor light emitting element
EP2249406A3 (en) * 2009-05-04 2011-05-04 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device, package, and system
JP2011096870A (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Nichia Corp Nitride semiconductor laser element
JP2012124523A (en) * 2004-10-22 2012-06-28 Postech Foundation Gan-based compound semiconductor light-emitting element, and method of manufacturing the same
JP2013012559A (en) * 2011-06-29 2013-01-17 Nichia Chem Ind Ltd Manufacturing method of light emitting element
JP2013026569A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Group iii nitride semiconductor laser and semiconductor laser device
JP2015008264A (en) * 2013-05-29 2015-01-15 豊田合成株式会社 Semiconductor device and method of manufacturing the same
WO2015074880A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-28 Koninklijke Philips N.V. A solid state light emitting device and method of manufacturing a solid state light emitting device
US9349919B2 (en) 2009-05-21 2016-05-24 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light emitting device package having the same

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000299528A (en) * 1999-04-12 2000-10-24 Nec Corp Semiconductor laser and manufacture thereof
JP2002305358A (en) * 2001-02-02 2002-10-18 Sanyo Electric Co Ltd Nitride semiconductor laser element and forming method therefor
JP2002335048A (en) * 2001-03-06 2002-11-22 Sony Corp Nitride semiconductor laser element and its manufacturing method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000299528A (en) * 1999-04-12 2000-10-24 Nec Corp Semiconductor laser and manufacture thereof
JP2002305358A (en) * 2001-02-02 2002-10-18 Sanyo Electric Co Ltd Nitride semiconductor laser element and forming method therefor
JP2002335048A (en) * 2001-03-06 2002-11-22 Sony Corp Nitride semiconductor laser element and its manufacturing method

Cited By (39)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006128622A (en) * 2004-09-28 2006-05-18 Nichia Chem Ind Ltd Semiconductor device
JP2006108297A (en) * 2004-10-04 2006-04-20 ▲さん▼圓光電股▲ふん▼有限公司 Structure of low electrical resistance n-type contact layer of gallium nitride light-emitting diode
JP2012124523A (en) * 2004-10-22 2012-06-28 Postech Foundation Gan-based compound semiconductor light-emitting element, and method of manufacturing the same
JP2006128558A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Sony Corp Semiconductor laser, semiconductor laser mounting method, semiconductor laser mounting structure, and photodisc device
JP2006245555A (en) * 2005-02-07 2006-09-14 Showa Denko Kk Translucent electrode
JP2006324427A (en) * 2005-05-18 2006-11-30 Mitsubishi Electric Corp Semiconductor laser
JP2007043164A (en) * 2005-07-30 2007-02-15 Samsung Electronics Co Ltd Light emitting device of nitride based compound semiconductor and method for manufacturing same
US8390018B2 (en) 2005-07-30 2013-03-05 Samsung Electronics Co., Ltd. Nitride-based compound semiconductor light emitting device and method of fabricating the same
WO2007015612A1 (en) * 2005-08-01 2007-02-08 Lg Innotek Co., Ltd. Nitride light emitting device and manufacturing method thereof
US8101960B2 (en) 2005-08-01 2012-01-24 LG Innotek, Ltd. Nitride light emitting device and manufacturing method thereof
JP2007081088A (en) * 2005-09-14 2007-03-29 Showa Denko Kk Nitride-based semiconductor light-emitting element
JP2007081333A (en) * 2005-09-16 2007-03-29 Showa Denko Kk Nitride-based semiconductor light-emitting element and manufacturing method thereof
US7786493B2 (en) 2006-01-06 2010-08-31 Sony Corporation Light emitting diode, method for manufacturing light emitting diode, integrated light emitting diode, method for manufacturing integrated light emitting diode, light emitting diode backlight, light emitting diode illumination device, light emitting diode display, electronic apparatus, electronic device, and method for manufacturing electronic device
JP2007201099A (en) * 2006-01-25 2007-08-09 Sumitomo Electric Ind Ltd Method for manufacturing nitride semiconductor light emitting device
JP2008181910A (en) * 2007-01-23 2008-08-07 Mitsubishi Chemicals Corp Manufacturing method of gan-based light-emitting diode element
JP2008182050A (en) * 2007-01-24 2008-08-07 Mitsubishi Chemicals Corp GaN-BASED LIGHT-EMITTING DIODE ELEMENT
JP2008192846A (en) * 2007-02-05 2008-08-21 Hamamatsu Photonics Kk Semiconductor light-emitting element and semiconductor light-emitting element manufacturing method
US7964424B2 (en) 2007-11-20 2011-06-21 Mitsubishi Electric Corporation Method for manufacturing nitride semiconductor light-emitting element
JP2009129973A (en) * 2007-11-20 2009-06-11 Mitsubishi Electric Corp Method for manufacturing nitride semiconductor light-emitting element
KR101240011B1 (en) * 2008-03-26 2013-03-06 파나소닉 주식회사 Semiconductor light emitting element and illuminating apparatus using the same
US8525204B2 (en) 2008-03-26 2013-09-03 Panasonic Corporation Semiconductor light emitting element and illuminating apparatus using the same
JP2009260316A (en) * 2008-03-26 2009-11-05 Panasonic Electric Works Co Ltd Semiconductor light-emitting element and illuminating apparatus using the same
JP2009238932A (en) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd Semiconductor light emitting device and lighting device using the same
KR101000276B1 (en) 2008-12-04 2010-12-10 주식회사 에피밸리 Semiconductor light emiitting device
US8232566B2 (en) 2009-05-04 2012-07-31 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, package, and system
EP2249406A3 (en) * 2009-05-04 2011-05-04 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device, package, and system
US9349919B2 (en) 2009-05-21 2016-05-24 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light emitting device package having the same
EP2254168B1 (en) * 2009-05-21 2018-02-14 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting device and light emitting device package having the same
US8772803B2 (en) 2009-10-15 2014-07-08 Lg Innotek Co., Ltd. Semiconductor light-emitting device and method for fabricating the same
JP2011086910A (en) * 2009-10-15 2011-04-28 Lg Innotek Co Ltd Semiconductor light emitting element
EP2315276A1 (en) * 2009-10-22 2011-04-27 LG Innotek Co., Ltd. Light emitting diode, LED package, and lighting system
US8669586B2 (en) 2009-10-22 2014-03-11 Lg Innotek Co., Ltd. Light emitting device, light emitting device package, and lighting system
JP2011096870A (en) * 2009-10-30 2011-05-12 Nichia Corp Nitride semiconductor laser element
JP2013012559A (en) * 2011-06-29 2013-01-17 Nichia Chem Ind Ltd Manufacturing method of light emitting element
JP2013026569A (en) * 2011-07-25 2013-02-04 Sumitomo Electric Ind Ltd Group iii nitride semiconductor laser and semiconductor laser device
JP2015008264A (en) * 2013-05-29 2015-01-15 豊田合成株式会社 Semiconductor device and method of manufacturing the same
US9620608B2 (en) 2013-05-29 2017-04-11 Toyoda Gosei Co., Ltd. Semiconductor device and manufacturing method thereof
WO2015074880A1 (en) * 2013-11-19 2015-05-28 Koninklijke Philips N.V. A solid state light emitting device and method of manufacturing a solid state light emitting device
US9882091B2 (en) 2013-11-19 2018-01-30 Koninklijke Philips N.V. Solid state light emitting device and method of manufacturing a solid state light emitting device

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