JP5949294B2 - 半導体発光素子 - Google Patents
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Description
さらにまた第5の半導体発光素子は、前記バリア層と透光性導電層の間にTi、Ni、Cr、Moの群からなる少なくとも一の金属またはその合金からなる密着層を有してもよい。
(実施例1)
(誘電体膜4)
(発光素子10)
(成長基板5)
(半導体構造11)
(発光素子構造)
(窒化物半導体構造)
(透光性導電層13)
(誘電体膜4)
(開口部21)
(バリア層24)
(金属反射層22)
(実施例2)
また開口部にバリア層を設けることで、その上に積層する金属反射層の断線を防止できるという利点も得られる。この様子を、図6Bに基づいて説明する。図6Bは、開口部21にバリア層24を設けた上で直接金属反射層22を成長させた例の模式断面図を示している。バリア層のない状態で開口部21に直接、金属反射層22を成長させると、金属反射層22は垂直方向には成長するが横方向には成長し難く、特に誘電体膜4の側面と上面の境界であるエッジの部分で金属反射層22が部分的に薄くなることがある。この結果、金属反射層22の薄い部分では電気抵抗値が部分的に高くなり、電流が流れ難くなる。また、この部分で金属反射層22にバリが発生する等して物理的な接触不良や断線の可能性もあった。特に、誘電体膜4の側面が垂直に近くなる程、この状態が顕著となる。そこで、誘電体膜4の側面を図6Aに示すように傾斜させることで、誘電体膜4のエッジ部分を鈍角にして開口部21の段差を緩やかにする。これにより、金属反射層22がこのエッジ部分で急峻に成長方向を変えられて薄くなる事態が低減されて、綺麗に金属反射層22を成膜できる。また、開口部21の底面にバリア層24を設け、開口部21の深さを浅くすることでも、エッジ部分で金属反射層22が部分的に薄くなることを軽減できる。
また、誘電体膜4の側面を傾斜させてエッジ部分を鈍角にすることに加えて、誘電体膜4の側面にバリア層24を設けることで、この角度をさらに大きくでき、鈍角を大きくすることで開口部21の段差を一層緩やかにして金属反射層22の信頼性を高める効果を一層改善できる。ただ本発明は、誘電体膜の側面を傾斜面に特定するものでなく、垂直面あるいは垂直面に近い角度として、誘電体膜側面のバリア層でもって開口部の段差を緩やかにする構成も採用できる。
さらに図6Aのように、開口部21の底面のみならず、周壁にバリア層24を設けることでも、同様に誘電体膜4のエッジ部分で金属反射層22が薄くなる事態を低減できる。すなわち図6Bに示すように、バリア層24を誘電体膜4のエッジ部分から開口部21の底面に向かって勾配させるように設けることでも、エッジ部分を鈍角にできるので、同様に金属反射層22が部分的に薄くなる事態を回避して綺麗に成膜できる。
具体的には、図6Bに示すように、誘電体膜4の側面に設けられたバリア層24の傾斜面の角度αを、誘電体膜4の側面の傾斜角度βよりも大きくすることが好ましい。また、誘電体膜4の側面に設けられたバリア層24の厚さが、開口部21において上部で狭く(厚さc)、下部で広くなるように(厚さd)することが好ましい。下部の厚さdは、例えばバリア層24の傾斜面を開口部21の底面側に向かって延長させた場合の、交点と誘電体膜4との距離で規定できる。
(実施例3)
ステップS1:エピ受け入れ
ステップS2:n型層出し
ステップS3:ITOオーミック電極形成
ステップS4:全面DBR成膜
ステップS5:開口部形成用レジストマスク形成
ステップS6:DBR膜ドライエッチ
ステップS7:バリアメタル成膜
ステップS8:リフトオフ
ステップS9:パッド電極形成
となる。
(実施例4)
(実施例5)
(実施例6)
(共晶実装)
(n側電極3a)
(実施例7)
(立体配線)
(電極絶縁膜26)
(実施例8)
(電極絶縁膜26)
3…電極;3a…n側電極;3b…p側電極
3A…n側パッド電極;3B…p側パッド電極;303、333…パッド電極
4、294、304、334…誘電体膜;4a…1組の誘電体;4n、4m…材料膜
5、305…成長基板
6…n型半導体層
7…p型半導体層
8…活性領域;298、308…発光層
9…配線基板;309…実装基板
10、10’、10”…半導体発光素子
11…半導体構造
13…透光性導電層;2913、3013、3313…ITO膜
14、3014…保護膜
16、2916…反射層
18、2918、3018…光取り出し面
2920、3020…反射構造
21、2921…開口部
22、3022、3322…金属反射層;22n…第二金属反射層
23、2923、3023…金属電極層
24…バリア層
26…電極絶縁膜
27…共晶パッド電極
3028…絶縁性誘電体膜
MK…マスク
Claims (15)
- 活性領域を含む半導体構造と、
前記半導体構造の上面に形成される透光性導電層と、
前記透光性導電層の上面に形成される誘電体膜と、
前記誘電体膜の上面に形成される金属反射層と、
を備える半導体発光素子であって、
前記誘電体膜は、前記透光性導電層を部分的に表出させるように、1以上の開口部を設けており、
前記透光性導電層は、前記開口部を介して前記金属反射層と電気的に接合されており、
前記開口部の底面及びその周壁である前記誘電体膜の側面を被覆するように、部分的にバリア層が形成され、該バリア層が前記透光性導電層と金属反射層との間に介在されており、
前記誘電体膜の側面に設けられた前記バリア層の厚さが、前記開口部において上部で狭く、下部で広くなるように構成してなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1に記載の半導体発光素子であって、
前記誘電体膜が多層からなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1又は2に記載の半導体発光素子であって、
前記金属反射層が、アルミニウム又はその合金からなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から3のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
前記バリア層が、Au、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Osの群からなる少なくとも一の金属またはその合金からなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から4のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
さらに前記バリア層と透光性導電層の間にTi、Ni、Cr、Moの群からなる少なくとも一の金属またはその合金からなる密着層を有することを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から5のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
前記透光性導電層が、ITOで構成されてなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から6のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
前記バリア層は、その膜厚が前記誘電体膜よりも薄く形成されてなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から7のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
前記バリア層が、前記開口部内にのみ形成されてなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から8のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
前記誘電体膜が、開口部を除いて前記半導体構造のほぼ全面に形成されてなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から9のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
前記透光性導電層が、前記半導体構造のほぼ全面に形成されてなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から10のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、
前記誘電体膜で、前記半導体構造の側面を被覆してなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項1から11のいずれか一に記載の半導体発光素子であって、さらに、
前記金属反射層の上面に形成されるパッド電極を備え、
前記パッド電極を構成するn側電極が、複数に分割された小径化電極として、分散して配置されてなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項12に記載の半導体発光素子であって、
前記金属反射層で、前記半導体構造の側面を被覆してなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項13に記載の半導体発光素子であって、さらに、
前記半導体構造の側面を被覆する前記金属反射層は、前記半導体構造を構成するn型半導体層を被覆してなり、
かつ前記半導体構造を構成するp型半導体層を被覆する第二金属反射層と離間されてなることを特徴とする半導体発光素子。 - 請求項14に記載の半導体発光素子であって、さらに、
前記半導体構造の側面を被覆する前記金属反射層の上面に、さらに電極絶縁膜を設けており、
前記電極絶縁膜は、前記金属反射層及び第二金属反射層の離間された領域を覆うように延長されてなり、
さらに該電極絶縁膜の上面に、前記パッド電極として、n側パッド電極及びp側パッド電極が離間されて設けられてなることを特徴とする半導体発光素子。
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