JP2024082647A - 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、第1実施形態に係る半導体発光素子10の構成を概略的に示す断面図である。半導体発光素子10は、基板20と、ベース層22と、n型半導体層24と、活性層26と、p型半導体層28と、p側コンタクト電極30と、n側コンタクト電極32と、p側電流拡散層34と、n側電流拡散層36と、第1保護層38と、第2保護層40と、p側パッド電極42と、n側パッド電極44とを備える。
図14は、第2実施形態に係る半導体発光素子10Aの構成を概略的に示す断面図である。第2実施形態では、p側電流拡散層84の形成範囲がp側コンタクト電極30の形成範囲よりも狭く、n側電流拡散層86の形成範囲がn側コンタクト電極32の形成範囲よりも狭い点で、上述の第1実施形態と相違する。以下、第2実施形態について、第1実施形態との相違点を中心に説明し、共通点について適宜説明を省略する。
Claims (16)
- n型半導体層と、
前記n型半導体層の第1上面上に設けられる活性層と、
前記活性層上に設けられるp型半導体層と、
前記n型半導体層の前記第1上面とは異なる第2上面と接触する、または、前記p型半導体層の上面と接触するコンタクト電極と、
前記n型半導体層、前記活性層、前記p型半導体層および前記コンタクト電極を被覆し、誘電体材料から構成される保護層と、
前記保護層上に設けられるパッド電極と、を備え、
前記コンタクト電極は、前記コンタクト電極の縁に向けて前記コンタクト電極の厚みが小さくなるように前記コンタクト電極の上面が傾斜する第1傾斜部を備え、
前記コンタクト電極の縁が延びる方向および前記コンタクト電極の厚み方向と直交する所定方向における前記第1傾斜部の幅は、前記コンタクト電極の前記第1傾斜部とは異なる部分の厚みの10倍以上である、半導体発光素子。 - 前記コンタクト電極の前記第1傾斜部とは異なる部分の厚みは、0.1μm以上1μm以下である、請求項1に記載の半導体発光素子。
- 前記所定方向における前記第1傾斜部の幅は、5μm以上10μm以下である、請求項1に記載の半導体発光素子。
- 前記コンタクト電極上に設けられ、前記保護層によって被覆され、TiN層、金属層およびTiN層が順に積層される積層構造を含む電流拡散層をさらに備え、
前記電流拡散層は、前記電流拡散層の縁に向けて前記電流拡散層の上面の高さが小さくなるように傾斜する第2傾斜部を備え、
前記所定方向における前記第2傾斜部の幅は、前記電流拡散層の前記第2傾斜部とは異なる部分の厚みの10倍以上である、請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体発光素子。 - 前記コンタクト電極の前記第1傾斜部とは異なる部分の厚みと、前記電流拡散層の前記第2傾斜部とは異なる部分の厚みとの合計は、0.2μm以上2μm以下である、請求項4に記載の半導体発光素子。
- 前記第2傾斜部は、前記第1傾斜部の上に重なる重畳部分と、前記第1傾斜部の上に重ならない非重畳部分とを含み、
前記所定方向における前記第2傾斜部の前記非重畳部分の幅は、前記所定方向における前記第1傾斜部の幅の半分以上である、請求項4に記載の半導体発光素子。 - 前記非重畳部分は、前記コンタクト電極の上に重ならない、請求項6に記載の半導体発光素子。
- 前記非重畳部分は、前記コンタクト電極の前記第1傾斜部とは異なる部分の上に重なる、請求項6に記載の半導体発光素子。
- 前記コンタクト電極は、前記n型半導体層の前記第2上面と接触するn側コンタクト電極を備え、
前記n側コンタクト電極は、前記活性層に近づくにつれて前記n側コンタクト電極の厚みが小さくなるように前記n側コンタクト電極の上面が傾斜する第1内側傾斜部と、前記活性層から離れるにつれて前記n側コンタクト電極の厚みが小さくなるように前記n側コンタクト電極の上面が傾斜する第1外側傾斜部とを備え、
前記所定方向における前記第1内側傾斜部および前記第1外側傾斜部のそれぞれの幅は、前記n側コンタクト電極の前記第1内側傾斜部および前記第1外側傾斜部とは異なる部分の厚みの10倍以上である、請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体発光素子。 - 前記n側コンタクト電極上に設けられ、前記保護層によって被覆され、TiN層、金属層およびTiN層が順に積層される積層構造を含むn側電流拡散層をさらに備え、
前記n側電流拡散層は、前記活性層に近づくにつれて前記n側電流拡散層の高さが小さくなるように前記n側電流拡散層の上面が傾斜する第2内側傾斜部と、前記活性層から離れるにつれて前記n側電流拡散層の高さが小さくなるように前記n側電流拡散層の上面が傾斜する第2外側傾斜部とを備え、
前記所定方向における前記第2内側傾斜部および前記第2外側傾斜部のそれぞれの幅は、前記n側電流拡散層の前記第2内側傾斜部および前記第2外側傾斜部とは異なる部分の厚みの10倍以上である、請求項9に記載の半導体発光素子。 - 前記コンタクト電極は、前記p型半導体層の前記上面と接触するp側コンタクト電極を備え、
前記p側コンタクト電極は、前記p側コンタクト電極の縁に近づくにつれて前記p側コンタクト電極の厚みが小さくなるように前記p側コンタクト電極の上面が傾斜する第1p側傾斜部を備え、
前記所定方向における前記第1p側傾斜部の幅は、前記p側コンタクト電極の前記第1p側傾斜部とは異なる部分の厚みの10倍以上である、請求項1から3のいずれか一項に記載の半導体発光素子。 - 前記p側コンタクト電極上に設けられ、前記保護層によって被覆され、TiN層、金属層およびTiN層が順に積層される積層構造を含むp側電流拡散層をさらに備え、
前記p側電流拡散層は、前記p側電流拡散層の縁に近づくにつれて前記p側電流拡散層の高さが小さくなるように前記p側電流拡散層の上面が傾斜する第2p側傾斜部を備え、
前記所定方向における前記第2p側傾斜部の幅は、前記p側電流拡散層の前記第2p側傾斜部とは異なる部分の厚みの10倍以上である、請求項11に記載の半導体発光素子。 - n型半導体層上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上にp型半導体層を形成する工程と、
前記p型半導体層および前記活性層のそれぞれの一部を除去して、前記n型半導体層の上面を露出させる工程と、
前記n型半導体層の前記上面と接触するn側コンタクト電極を形成する工程と、
前記p型半導体層の上面と接触するp側コンタクト電極を形成する工程と、
前記n型半導体層、前記活性層、前記p型半導体層、前記n側コンタクト電極および前記p側コンタクト電極を被覆する誘電体材料から構成される保護層を形成する工程と、
前記保護層を部分的に除去してn側開口およびp側開口を形成する工程と、
前記n側開口を塞ぐようにして前記保護層上に重なるn側パッド電極を形成する工程と、
前記p側開口を塞ぐようにして前記保護層上に重なるp側パッド電極を形成する工程と、を備え、
前記n側コンタクト電極を形成する工程および前記p側コンタクト電極を形成する工程の少なくとも一方は、
アンダーカット形状の第1開口を有する第1レジストを形成する工程と、
前記第1レジストをマスクとして、前記第1開口内に電極層を堆積させる工程と、
前記第1レジストを剥離して除去する工程と、を備え、
前記第1レジストの前記第1開口の縁が延びる方向および前記第1レジストの厚み方向と直交する所定方向における前記第1レジストの前記アンダーカット形状の幅は、5μm以上10μm以下であり、前記第1レジストの前記アンダーカット形状の高さは、1μm以下である、半導体発光素子の製造方法。 - 前記電極層を堆積させる工程は、前記第1レジストの前記第1開口を通過するスパッタ粒子を堆積させることを備える、請求項13に記載の半導体発光素子の製造方法。
- 前記n側コンタクト電極上に、TiN層、金属層およびTiN層が順に積層される積層構造を含むn側電流拡散層を形成する工程と、
前記p側コンタクト電極上に、TiN層、金属層およびTiN層が順に積層される積層構造を含むp側電流拡散層を形成する工程と、をさらに備え、
前記保護層は、前記n側電流拡散層および前記p側電流拡散層をさらに被覆するように形成され、
前記n側電流拡散層を形成する工程および前記p側電流拡散層を形成する工程の少なくとも一方は、
アンダーカット形状の第2開口を有する第2レジストを形成する工程と、
前記第2レジストをマスクとして、前記第2開口内に前記積層構造を堆積させる工程と、
前記第2レジストを剥離して除去する工程と、を備え、
前記第2レジストの前記第2開口の縁が延びる方向および前記第2レジストの厚み方向と直交する所定方向における前記第2レジストの前記アンダーカット形状の幅は、5μm以上10μm以下であり、前記第2レジストの前記アンダーカット形状の高さは、1μm以下である、請求項13または14に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記積層構造を堆積させる工程は、前記第2レジストの前記第2開口を通過するスパッタ粒子を堆積させることを備える、請求項15に記載の半導体発光素子の製造方法。
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