JP7364376B2 - Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device Download PDF

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Description

本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same.

特許文献1には、半導体発光素子が開示されている。この半導体発光素子は、非発光部分および発光部分が、第1接合金属層および第2接合金属層によって接合された構造を有している。
非発光部分は、シリコン基板と、シリコン基板を被覆する第2接合金属層と、を含む。発光部分は、光を生成する半導体領域と、半導体領域の主面を被覆する光透過層と、光透過層を被覆する光反射層と、光反射層を被覆する第1接合金属層と、を含む。
Patent Document 1 discloses a semiconductor light emitting device. This semiconductor light emitting device has a structure in which a non-light emitting part and a light emitting part are joined by a first bonding metal layer and a second bonding metal layer.
The non-light-emitting portion includes a silicon substrate and a second bonding metal layer covering the silicon substrate. The light-emitting portion includes a semiconductor region that generates light, a light-transmitting layer covering the main surface of the semiconductor region, a light-reflecting layer covering the light-transmitting layer, and a first bonding metal layer covering the light-reflecting layer. include.

発光部分は、半導体領域の主面を、非発光部分に係るシリコン基板の主面に対向させた姿勢で発光部分の上に配置されている。この状態で、発光部分に係る第1接合金属層は、非発光部分に係る第2接合金属層に接合されている。 The light-emitting portion is arranged above the light-emitting portion with the main surface of the semiconductor region facing the main surface of the silicon substrate relating to the non-light emitting portion. In this state, the first bonding metal layer relating to the light-emitting portion is bonded to the second bonding metal layer relating to the non-light-emitting portion.

特開2005-175462号公報Japanese Patent Application Publication No. 2005-175462

特許文献1に係る半導体発光素子では、活性層で発生した光が、第1、第2および第3の補助層を通過して、カソード電極側に出射される。したがって、第1、第2および第3の補助層の材料は、活性層で発生する光を吸収しない組成の材料であることが好ましい。
しかしながら、第3の補助層は、カソード電極に対するオーミックコンタクト層である。そのため、第3の補助層の材料は、カソード電極とのオーミック特性に優れる材料に制限される。一方で、第3の補助層に加工を施して光取り出し効率を向上させる場合でも、素子の順方向電圧(VF)の上昇をできる限り避けたいところである。
In the semiconductor light emitting device according to Patent Document 1, light generated in the active layer passes through the first, second and third auxiliary layers and is emitted to the cathode electrode side. Therefore, it is preferable that the materials of the first, second and third auxiliary layers have a composition that does not absorb the light generated in the active layer.
However, the third auxiliary layer is an ohmic contact layer to the cathode electrode. Therefore, the material for the third auxiliary layer is limited to materials that have excellent ohmic characteristics with the cathode electrode. On the other hand, even when processing the third auxiliary layer to improve light extraction efficiency, it is desirable to avoid an increase in the forward voltage (VF) of the element as much as possible.

そこで、本発明の一実施形態は、発光層で発光させるための順方向電圧(VF)の上昇を抑制しながら、光取り出し効率を向上させることができる半導体発光装置およびその製造方法を提供する。 Accordingly, one embodiment of the present invention provides a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same, which can improve light extraction efficiency while suppressing an increase in forward voltage (VF) for causing a light emitting layer to emit light.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置は、基板と、前記基板上の金属層と、前記金属層上に形成され、発光層、前記発光層に対して前記基板側に配置された第1導電型層、および前記発光層に対して前記基板の反対側に配置された第2導電型層を含む半導体層と、前記基板上に形成された第1電極と、前記第2導電型層上に形成された第2電極とを含み、前記第2導電型層は、前記第2電極との接続部分に第1層を含み、前記第1層は、前記第2電極の周縁よりも前記第2電極の内方領域に端部を有しており、前記第1層の前記端部と前記第2電極の前記周縁との間に空間が形成されている。 A semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a metal layer on the substrate, a light emitting layer formed on the metal layer, and a first layer disposed on the substrate side with respect to the light emitting layer. a semiconductor layer including a conductivity type layer and a second conductivity type layer disposed on the opposite side of the substrate with respect to the light emitting layer; a first electrode formed on the substrate; and a semiconductor layer on the second conductivity type layer. the second conductivity type layer includes a first layer in a connection portion with the second electrode, and the first layer is closer to the second electrode than the periphery of the second electrode. The electrode has an end in an inner region of the two electrodes, and a space is formed between the end of the first layer and the periphery of the second electrode.

また、本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造方法は、基板と、前記基板上の金属層と、前記金属層上に形成され、発光層、前記発光層に対して前記基板側に配置された第1導電型層、および前記発光層に対して前記基板の反対側に配置された第2導電型層を含む半導体層とを含み、前記第2導電型層が、前記半導体層の表面を形成する第1層と、前記第1層に対して前記基板側に配置された第2層とを含む半導体構造を形成する工程と、前記第1層を選択的に除去して、前記第2層の表面を露出させる工程と、前記露出した前記第2層の表面にフロスト処理することによって、前記第2層の前記表面に凹凸部を形成する工程と、前記凹凸部の形成後、前記第1層の内方領域に収まるように、前記第1層上に第2電極を形成する工程と、硝酸系希薄液を用いて、前記第2電極の下方に向かって前記第1層をサイドエッチングすることによって、前記第1層の端部と前記第2電極の周縁との間に空間を形成する工程と、前記基板上に第1電極を形成する工程とを含む。 Further, a method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention includes a substrate, a metal layer on the substrate, a light emitting layer formed on the metal layer, and a light emitting layer on the substrate side with respect to the light emitting layer. a semiconductor layer including a first conductivity type layer disposed, and a second conductivity type layer disposed on the opposite side of the substrate with respect to the light emitting layer, the second conductivity type layer being forming a semiconductor structure including a first layer forming a surface and a second layer disposed on the substrate side with respect to the first layer; selectively removing the first layer; a step of exposing the surface of the second layer, a step of forming an uneven portion on the surface of the second layer by frosting the exposed surface of the second layer, and after forming the uneven portion, forming a second electrode on the first layer so as to fit within an inner region of the first layer; and using a dilute nitric acid solution, move the first layer downward from the second electrode. The method includes a step of forming a space between an end of the first layer and a periphery of the second electrode by side etching, and a step of forming a first electrode on the substrate.

この半導体発光装置では、発光層で発生した光は、直接第2導電型層を通過して第2電極側に取り出されると共に、金属層で反射し、第1導電型層および第2導電型層を通過して第2電極側に取り出される。
第2導電型層の第1層が第2電極の周縁よりも第2電極の内方領域に端部を有し、第1層の端部と第2電極の周縁との間に空間が形成されている。これにより、第1層の全部または一部は、第2電極からはみ出していない。したがって、第1層が、発光層で発生する光を吸収する組成で構成されていても、第2電極側において光を阻害(反射、吸収)する範囲を、第2電極の形成領域に留めることができる。その結果、半導体発光装置の光取り出し効率を向上させることができる。
In this semiconductor light emitting device, light generated in the light emitting layer directly passes through the second conductivity type layer, is extracted to the second electrode side, is reflected by the metal layer, and is reflected by the first conductivity type layer and the second conductivity type layer. and is taken out to the second electrode side.
The first layer of the second conductivity type layer has an end in an area further inside the second electrode than the periphery of the second electrode, and a space is formed between the end of the first layer and the periphery of the second electrode. has been done. Thereby, all or part of the first layer does not protrude from the second electrode. Therefore, even if the first layer is composed of a composition that absorbs light generated in the light-emitting layer, the range in which light is inhibited (reflected, absorbed) on the second electrode side should be kept within the region where the second electrode is formed. I can do it. As a result, the light extraction efficiency of the semiconductor light emitting device can be improved.

一方で、第1層の全体が第2電極に接している場合に比べて、第2電極との接触面積が減少するので順方向電圧(VF)が上昇することが懸念される。しかしながら、前記半導体発光装置の製造方法のように、第2電極の下方の空間が、硝酸系希薄液によるサイドエッチングによって形成されるものであれば、エッチング量を比較的小さく留めることができるため、半導体発光装置の順方向電圧(VF)の上昇を抑制することができる。 On the other hand, compared to the case where the entire first layer is in contact with the second electrode, since the contact area with the second electrode is reduced, there is a concern that the forward voltage (VF) may increase. However, if the space below the second electrode is formed by side etching using a dilute nitric acid solution as in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device, the amount of etching can be kept relatively small. An increase in the forward voltage (VF) of the semiconductor light emitting device can be suppressed.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記第2導電型層は、前記第1層に対して前記基板側に配置された第2層を含み、前記第2層の表面は、前記空間を挟んで前記第2電極に対向する部分に形成された平坦部と、前記第2電極の外方領域に形成された凹凸部とを含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記平坦部は、前記第2電極の前記外方領域における前記第2電極の周辺部にも形成されていてもよい。
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the second conductivity type layer includes a second layer disposed on the substrate side with respect to the first layer, and the surface of the second layer is The electrode may include a flat portion formed in a portion facing the second electrode with a space in between, and an uneven portion formed in an outer region of the second electrode.
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the flat portion may also be formed in a peripheral portion of the second electrode in the outer region of the second electrode.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記第2導電型層は、前記第1層に対して前記基板側に配置された第2層を含み、前記第2層の表面は、前記第2電極の外方領域に形成され、第1の粗さを有する凹凸部を含み、前記第2層の表面は、前記空間を挟んで前記第2電極に対向する部分、および前記凹凸部の各凸部の表面に形成され、前記第1の粗さよりも小さい第2の粗さを有する第2凹凸部をさらに含んでいてもよい。 In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the second conductivity type layer includes a second layer disposed on the substrate side with respect to the first layer, and the surface of the second layer is The surface of the second layer includes a portion facing the second electrode with the space in between, and a portion of the surface of the second layer that is formed in an outer region of the second electrode and has a first roughness. It may further include a second uneven portion formed on the surface of each convex portion and having a second roughness smaller than the first roughness.

この構成によれば、第2凹凸部が形成されていることによって、半導体発光装置の光度を上昇させることができる。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記第2凹凸部は、前記第2電極の前記外方領域における前記第2電極の周辺部にも形成されていてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記凹凸部の算術平均粗さRaが0.1μm~0.5μmであり、前記第2凹凸部の算術平均粗さRaが0.01μm~0.1μmであってもよい。
According to this configuration, the luminous intensity of the semiconductor light emitting device can be increased by forming the second uneven portion.
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the second uneven portion may also be formed in a peripheral portion of the second electrode in the outer region of the second electrode.
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the arithmetic mean roughness Ra of the uneven portion is 0.1 μm to 0.5 μm, and the arithmetic mean roughness Ra of the second uneven portion is 0.01 μm to 0. .1 μm may be sufficient.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記第2電極の前記周縁からの前記周辺部の幅Wは、1μm~3μmであってもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記第2電極は、接合部材が接続されるパッド電極部と、前記パッド電極部から枝状に延びる枝状電極部とを含み、前記空間は、前記枝状電極部の下方に形成されており、前記枝状電極部の周縁からの前記空間の幅Wが、前記枝状電極部の幅Wの1/2未満であってもよい。
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, a width W 1 of the peripheral portion of the second electrode from the peripheral edge may be 1 μm to 3 μm.
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the second electrode includes a pad electrode portion to which a bonding member is connected, and a branch electrode portion extending in a branch shape from the pad electrode portion, and the space is , the space may be formed below the branch electrode portion, and a width W 2 of the space from the periphery of the branch electrode portion may be less than 1/2 of a width W 3 of the branch electrode portion. .

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記枝状電極部の幅Wが6μm~8μmであり、前記空間の幅Wが1μm~2μmであってもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記第2導電型層の前記第1層は、n型GaAsコンタクト層を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置は、前記金属層と前記半導体層との間に形成された透光導電層をさらに含んでいてもよい。
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the width W 3 of the branch electrode portion may be 6 μm to 8 μm, and the width W 2 of the space may be 1 μm to 2 μm.
In the semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the first layer of the second conductivity type layer may include an n-type GaAs contact layer.
The semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention may further include a transparent conductive layer formed between the metal layer and the semiconductor layer.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記透光導電層は、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)またはIZO(酸化インジウム亜鉛)を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置は、前記金属層と前記半導体層との間に形成され、選択的にコンタクト孔を有する絶縁層をさらに含み、前記金属層は、前記コンタクト孔を介して前記第1導電型層に電気的に接続されていてもよい。
In the semiconductor light emitting device according to one embodiment of the present invention, the transparent conductive layer may contain ITO (indium tin oxide), ZnO (zinc oxide), or IZO (indium zinc oxide).
The semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention further includes an insulating layer formed between the metal layer and the semiconductor layer and selectively having a contact hole, and the metal layer is formed between the metal layer and the semiconductor layer through the contact hole. and may be electrically connected to the first conductivity type layer.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記絶縁層は、SiO、SiNまたはMgFを含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記金属層は、Auを含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置では、前記基板は、Si基板を含んでいてもよい。
In the semiconductor light emitting device according to one embodiment of the present invention, the insulating layer may contain SiO 2 , SiN, or MgF 2 .
In the semiconductor light emitting device according to one embodiment of the present invention, the metal layer may contain Au.
In the semiconductor light emitting device according to one embodiment of the present invention, the substrate may include a Si substrate.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造方法では、前記空間の形成後、希釈塩酸を用いて、前記第2層における前記空間を挟んで前記第2電極に対向する部分および前記凹凸部をフロスト処理する工程を含んでいてもよい。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造方法では、前記第2導電型層の前記第1層は、n型GaAsコンタクト層を含み、前記第2電極を形成する工程は、AuおよびGeを含む第1蒸着材料を蒸発させ、前記n型コンタクト層に堆積させてAuおよびGeを含む層を形成する第1工程と、前記第1工程の後、Niを含む第2蒸着材料を蒸発させ、前記AuおよびGeを含む層に堆積させてNiを含む層を形成する第2工程とを含んでいてもよい。
In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, after the space is formed, diluted hydrochloric acid is used to form a portion of the second layer facing the second electrode with the space interposed therebetween and the uneven portion. It may include a step of frosting.
In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the first layer of the second conductivity type layer includes an n-type GaAs contact layer, and the step of forming the second electrode includes Au and Ge. A first step of evaporating a first evaporation material containing Ni and depositing it on the n-type contact layer to form a layer containing Au and Ge, and after the first step, evaporating a second evaporation material containing Ni. , a second step of depositing on the layer containing Au and Ge to form a layer containing Ni.

この方法によって、第1層のサイドエッチング量を抑制することができる。その結果、第2電極と第1層(n型GaAsコンタクト層)との接触面積の減少が抑制され、順方向電圧(VF)の上昇を抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造方法では、前記Au、GeおよびNiの総量に対する前記Niの重量比率が20wt%以上であってもよい。
With this method, the amount of side etching of the first layer can be suppressed. As a result, a decrease in the contact area between the second electrode and the first layer (n-type GaAs contact layer) is suppressed, and an increase in forward voltage (VF) can be suppressed.
In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the weight ratio of the Ni to the total amount of the Au, Ge, and Ni may be 20 wt% or more.

本発明の一実施形態に係る半導体発光装置の製造方法では、前記半導体構造を形成する工程は、第1基板上に、前記第2導電型層、前記発光層、前記第1導電型層および第1金属層をこの順に形成する工程と、第2基板上に、第2金属層を形成する工程と、前記第1金属層および前記第2金属層を互いに接合することによって前記金属層として、前記第1基板と前記第2基板とを貼り合わせる工程と、前記貼り合わせ後、前記第1基板を除去する工程とを含んでいてもよい。 In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to an embodiment of the present invention, the step of forming the semiconductor structure includes forming the second conductivity type layer, the light emitting layer, the first conductivity type layer and the first conductivity type layer on the first substrate. forming one metal layer in this order; forming a second metal layer on a second substrate; and bonding the first metal layer and the second metal layer to each other to form the metal layer. The method may include a step of bonding the first substrate and the second substrate together, and a step of removing the first substrate after the bonding.

図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体発光装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a semiconductor light emitting device according to a first embodiment of the invention. 図2は、本発明の第1実施形態に係る半導体発光装置の断面図であって、図1のII-II断面を示す図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram showing the II-II cross section in FIG. 図3Aは、図2に示す半導体発光装置の要部拡大図である。FIG. 3A is an enlarged view of main parts of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 2. FIG. 図3Bは、図3Aの構造と比較するための参考図である。FIG. 3B is a reference diagram for comparison with the structure of FIG. 3A. 図4Aは、図1に示す半導体発光装置の要部拡大図である。FIG. 4A is an enlarged view of essential parts of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 1. FIG. 図4Bは、図1に示す半導体発光装置の要部拡大図である。FIG. 4B is an enlarged view of essential parts of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 1. 図5Aは、前記半導体発光装置の製造方法の一部を示す図である。FIG. 5A is a diagram showing a part of the method for manufacturing the semiconductor light emitting device. 図5Bは、図5Aの次の工程を示す図である。FIG. 5B is a diagram showing the next step after FIG. 5A. 図5Cは、図5Bの次の工程を示す図である。FIG. 5C is a diagram showing the next step after FIG. 5B. 図5Dは、図5Cの次の工程を示す図である。FIG. 5D is a diagram showing the next step after FIG. 5C. 図5Eは、図5Dの次の工程を示す図である。FIG. 5E is a diagram showing the next step after FIG. 5D. 図5Fは、図5Eの次の工程を示す図である。FIG. 5F is a diagram showing the next step after FIG. 5E. 図5Gは、図5Fの次の工程を示す図である。FIG. 5G is a diagram showing the next step after FIG. 5F. 図5Hは、図5Gの次の工程を示す図である。FIG. 5H is a diagram showing the next step after FIG. 5G. 図5Iは、図5Hの次の工程を示す図である。FIG. 5I is a diagram showing the next step after FIG. 5H. 図6Aは、n型コンタクト層のサイドエッチングに関連する工程の一部を示す図である。FIG. 6A is a diagram illustrating a part of the process related to side etching of the n-type contact layer. 図6Bは、図6Aの次の工程を示す図である。FIG. 6B is a diagram showing the next step after FIG. 6A. 図6Cは、図6Bの次の工程を示す図である。FIG. 6C is a diagram showing the next step after FIG. 6B. 図7は、n型コンタクト層のサイドエッチングに使用するエッチング液と、順方向電圧(VF)の上昇率および光束上昇率との関係を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the etching solution used for side etching of the n-type contact layer, the rate of increase in forward voltage (VF), and the rate of increase in luminous flux. 図8は、本発明の第2実施形態に係る半導体発光装置の平面図である。FIG. 8 is a plan view of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the invention. 図9は、本発明の第2実施形態に係る半導体発光装置の断面図であって、図8のIX-IX断面を示す図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device according to a second embodiment of the present invention, and is a diagram showing a cross section taken along line IX-IX in FIG. 図10Aは、前記半導体発光装置の製造方法の一部を示す図である。FIG. 10A is a diagram showing a part of the method for manufacturing the semiconductor light emitting device. 図10Bは、図10Aの次の工程を示す図である。FIG. 10B is a diagram showing the next step after FIG. 10A. 図10Cは、図10Bの次の工程を示す図である。FIG. 10C is a diagram showing the next step after FIG. 10B. 図10Dは、図10Cの次の工程を示す図である。FIG. 10D is a diagram showing the next step after FIG. 10C. 図10Eは、図10Dの次の工程を示す図である。FIG. 10E is a diagram showing the next step after FIG. 10D. 図10Fは、図10Eの次の工程を示す図である。FIG. 10F is a diagram showing the next step after FIG. 10E. 図10Gは、図10Fの次の工程を示す図である。FIG. 10G is a diagram showing the next step after FIG. 10F. 図10Hは、図10Gの次の工程を示す図である。FIG. 10H is a diagram showing the next step after FIG. 10G. 図10Iは、図10Hの次の工程を示す図である。FIG. 10I is a diagram showing the next step after FIG. 10H. 図10Jは、図10Iの次の工程を示す図である。FIG. 10J is a diagram showing the next step from FIG. 10I. 図11は、図2に示す半導体発光装置の要部拡大図である。FIG. 11 is an enlarged view of essential parts of the semiconductor light emitting device shown in FIG. 2. 図12は、図11の要部拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of the main part of FIG. 11. 図13Aは、図12に示す凹凸構造の形成に関連する工程を示す図である。FIG. 13A is a diagram showing steps related to forming the uneven structure shown in FIG. 12. 図13Bは、図13Aの次の工程を示す図である。FIG. 13B is a diagram showing the next step after FIG. 13A. 図14Aは、図12の凹凸構造における光の透過状況を示す図である。FIG. 14A is a diagram showing the state of light transmission in the uneven structure of FIG. 12. 図14Bは、図14Aの光の透過状況と比較するための図である。FIG. 14B is a diagram for comparison with the light transmission situation in FIG. 14A. 図15は、半導体発光装置のIv上昇率を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing the Iv increase rate of the semiconductor light emitting device. 図16は、フロスト時間とIv上昇率との関係を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing the relationship between frost time and Iv increase rate. 図17Aは、カソード電極層の第1構造を示す図である。FIG. 17A is a diagram showing the first structure of the cathode electrode layer. 図17Bは、カソード電極層の第2構造を示す図である。FIG. 17B is a diagram showing a second structure of the cathode electrode layer. 図18は、Niの膜厚とVF上昇率との関係を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the Ni film thickness and the VF increase rate. 図19は、AuGeの膜厚とVF上昇率との関係を示す図である。FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the AuGe film thickness and the VF increase rate. 図20は、AuGe/Niに対するNiの含有比率とVF上昇率との関係を示す図である。FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the content ratio of Ni to AuGe/Ni and the VF increase rate. 図21は、カソード電極層(Ni含有量:43.5%)のTEM画像を図式化した図である。FIG. 21 is a schematic diagram of a TEM image of the cathode electrode layer (Ni content: 43.5%). 図22は、カソード電極層(Ni含有量:19.4%)のTEM画像を図式化した図である。FIG. 22 is a schematic diagram of a TEM image of the cathode electrode layer (Ni content: 19.4%). 図23は、カソード電極層(Ni含有量:3.9%)のTEM画像を図式化した図である。FIG. 23 is a schematic diagram of a TEM image of the cathode electrode layer (Ni content: 3.9%). 図24は、カソード電極層(Ni含有量:43.5%)の表面から深さ方向に向かって、AES分析によって得られた元素分布を示す図である。FIG. 24 is a diagram showing the element distribution obtained by AES analysis from the surface of the cathode electrode layer (Ni content: 43.5%) toward the depth direction. 図25は、カソード電極層(Ni含有量:19.4%)の表面から深さ方向に向かって、AES分析によって得られた元素分布を示す図である。FIG. 25 is a diagram showing the element distribution obtained by AES analysis from the surface of the cathode electrode layer (Ni content: 19.4%) toward the depth direction. 図26は、カソード電極層(Ni含有量:3.9%)の表面から深さ方向に向かって、AES分析によって得られた元素分布を示す図である。FIG. 26 is a diagram showing the element distribution obtained by AES analysis from the surface of the cathode electrode layer (Ni content: 3.9%) toward the depth direction. 図27は、半導体発光装置のVF上昇率をロット別に示す図である。FIG. 27 is a diagram showing the VF increase rate of semiconductor light emitting devices by lot. 図28は、カソード電極層のパターンの変形例を示す図である。FIG. 28 is a diagram showing a modification of the pattern of the cathode electrode layer.

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1実施形態に係る半導体発光装置1の平面図である。図2は、本発明の第1実施形態に係る半導体発光装置1の断面図であって、図1のII-II断面を示す図である。
半導体発光装置1は、第1面3および第2面4を有する基板2と、基板2上の金属層5と、金属層5上の透光導電層6と、透光導電層6上に形成され、第1面8および第2面9を有する本発明の半導体層の一例としての化合物半導体層7と、基板2の第2面4に接触するように形成された本発明の第1電極の一例としてのアノード電極層10と、化合物半導体層7の第1面8に接触するように形成された本発明の第2電極の一例としてのカソード電極層11とを含む。
Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view of a semiconductor light emitting device 1 according to a first embodiment of the invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device 1 according to the first embodiment of the present invention, and is a diagram showing the II-II cross section in FIG.
A semiconductor light emitting device 1 includes a substrate 2 having a first surface 3 and a second surface 4, a metal layer 5 on the substrate 2, a light-transmitting conductive layer 6 on the metal layer 5, and a structure formed on the light-transmitting conductive layer 6. A compound semiconductor layer 7 as an example of a semiconductor layer of the present invention having a first surface 8 and a second surface 9, and a first electrode of the present invention formed so as to be in contact with the second surface 4 of the substrate 2. It includes an anode electrode layer 10 as an example, and a cathode electrode layer 11 as an example of the second electrode of the present invention formed so as to be in contact with the first surface 8 of the compound semiconductor layer 7.

基板2の第1面3および第2面4、ならびに化合物半導体層7の第1面8および第2面9は、それぞれ、基板2の表面および裏面、ならびに化合物半導体層7の表面および裏面と称してもよい。
基板2は、金属材料製の導体基板を含んでいてもよい。導体基板は、Al(アルミニウム)、Cu(銅)、Au(金)またはAg(銀)のうちの少なくとも1種を金属材料として含んでいてもよい。
The first surface 3 and second surface 4 of the substrate 2 and the first surface 8 and second surface 9 of the compound semiconductor layer 7 are respectively referred to as the front surface and the back surface of the substrate 2 and the front surface and the back surface of the compound semiconductor layer 7. It's okay.
The substrate 2 may include a conductor substrate made of a metal material. The conductive substrate may contain at least one of Al (aluminum), Cu (copper), Au (gold), and Ag (silver) as a metal material.

基板2は、導体基板に代えてまたはこれに加えて、半導体材料製の半導体基板を含んでいてもよい。半導体基板は、Si(シリコン)、炭化シリコン(SiC)、ゲルマニウム(Ge)、化合物半導体または窒化物半導体のうちの少なくとも1種を半導体材料として含んでいてもよい。以下では、基板2がSi製の半導体基板からなる例について説明する。 The substrate 2 may include a semiconductor substrate made of a semiconductor material instead of or in addition to the conductor substrate. The semiconductor substrate may contain at least one of Si (silicon), silicon carbide (SiC), germanium (Ge), a compound semiconductor, or a nitride semiconductor as a semiconductor material. An example in which the substrate 2 is a semiconductor substrate made of Si will be described below.

また、基板2は、この実施形態では、図1に示すように平面視略正方形状に形成されているが、基板2の平面形状は特に制限されず、たとえば、平面視長方形状であってもよい。また、基板2の厚さは、たとえば、50μm~300μmであってもよい。
金属層5は、この実施形態では、AuまたはAuを含む合金で構成されている。金属層5は、Au層およびAu合金層それぞれの単層であってもよいし、これらの層および他の金属層が複数積層された層であってもよい。金属層5は、複数の積層構造である場合、少なくとも透光導電層6との接触面がAu層またはAu合金層(たとえば、AuBeNi等)で構成されていることが好ましい。一例として、(透光導電層6側)Au/Ti(基板2側)で示される積層構造が挙げられる。さらに、金属層5は、金属層5を構成する複数の金属材料間に明瞭な境界が形成されず、当該複数の金属材料が、たとえば基板2側から順々に分布して構成されていてもよい。一方、この実施形態では、金属層5は、後述するように、成長基板35(後述)と基板2との貼り合わせによって第1金属層37(後述)と第2金属層38(後述)とが接合して形成されるものである。したがって、金属層5を構成するAu層の厚さ方向途中に、第1金属層37と第2金属層38との境界(貼り合わせ面)が存在していてもよい。
Further, in this embodiment, the substrate 2 is formed into a substantially square shape in plan view, but the planar shape of the substrate 2 is not particularly limited, and may be rectangular in plan view, for example. good. Further, the thickness of the substrate 2 may be, for example, 50 μm to 300 μm.
In this embodiment, the metal layer 5 is made of Au or an alloy containing Au. The metal layer 5 may be a single layer of each of the Au layer and the Au alloy layer, or may be a layer in which a plurality of these layers and other metal layers are laminated. When the metal layer 5 has a multilayer structure, it is preferable that at least the contact surface with the transparent conductive layer 6 is composed of an Au layer or an Au alloy layer (for example, AuBeNi, etc.). An example is a laminated structure shown by Au/Ti (on the side of the transparent conductive layer 6) and Au/Ti (on the side of the substrate 2). Furthermore, even if the metal layer 5 is configured such that clear boundaries are not formed between the plurality of metal materials constituting the metal layer 5, and the plurality of metal materials are distributed one after another from the substrate 2 side, for example, good. On the other hand, in this embodiment, the metal layer 5 is formed by bonding the growth substrate 35 (described later) and the substrate 2 to form a first metal layer 37 (described later) and a second metal layer 38 (described later). It is formed by joining. Therefore, a boundary (bonding surface) between the first metal layer 37 and the second metal layer 38 may exist midway in the thickness direction of the Au layer constituting the metal layer 5.

また、金属層5は、基板2の第1面3全域を覆うように形成されている。また、金属層5の(総)厚さは、たとえば、0.1μm~3.0μmであってもよい。
透光導電層6は、後述する発光層12の発光波長に対して透過性を有している材料であればよく、たとえば、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)またはIZO(酸化インジウム亜鉛)で構成されている。
Further, the metal layer 5 is formed to cover the entire first surface 3 of the substrate 2. Further, the (total) thickness of the metal layer 5 may be, for example, 0.1 μm to 3.0 μm.
The light-transmitting conductive layer 6 may be made of any material that is transparent to the emission wavelength of the light-emitting layer 12, which will be described later, such as ITO (indium tin oxide), ZnO (zinc oxide) or IZO (indium oxide). Zinc).

また、透光導電層6は、金属層5の表面全域を覆うように形成されている。また、透光導電層6の(総)厚さは、たとえば、0.05μm~0.5μmであってもよい。
化合物半導体層7は、この形態では、エピタキシャル成長法によって形成されたエピタキシャル層からなる。
化合物半導体層7は、具体的には、発光層12と、p型半導体層13と、n型半導体層14とを含む。p型半導体層13は発光層12に対して基板2側に配置されており、n型半導体層14は発光層12に対してカソード電極層11側に配置されている。こうして、発光層12が、p型半導体層13およびn型半導体層14によって挟持されていて、ダブルヘテロ接合が形成されている。発光層12には、n型半導体層14から電子が注入され、p型半導体層13から正孔が注入される。これらが発光層12で再結合することによって、光が発生するようになっている。
Further, the light-transmitting conductive layer 6 is formed to cover the entire surface of the metal layer 5. Further, the (total) thickness of the transparent conductive layer 6 may be, for example, 0.05 μm to 0.5 μm.
In this form, the compound semiconductor layer 7 is composed of an epitaxial layer formed by an epitaxial growth method.
Specifically, the compound semiconductor layer 7 includes a light emitting layer 12, a p-type semiconductor layer 13, and an n-type semiconductor layer 14. The p-type semiconductor layer 13 is arranged on the substrate 2 side with respect to the light-emitting layer 12, and the n-type semiconductor layer 14 is arranged on the cathode electrode layer 11 side with respect to the light-emitting layer 12. In this way, the light emitting layer 12 is sandwiched between the p-type semiconductor layer 13 and the n-type semiconductor layer 14, forming a double heterojunction. Electrons are injected into the light emitting layer 12 from the n-type semiconductor layer 14 and holes are injected from the p-type semiconductor layer 13. By recombining these in the light emitting layer 12, light is generated.

p型半導体層13は、基板2側から順に、p型コンタクト層15(たとえば、0.1μm~2.5μm厚)、p型ウィンドウ層16(たとえば、0.1μm~2.5μm厚)およびp型クラッド層17(たとえば、0.1μm~2.5μm厚)を積層して構成されている。一方、n型半導体層14は、発光層12の上に、順に、n型クラッド層18(たとえば、0.1μm~2.5μm厚)、本発明の第2層の一例としてのn型ウィンドウ層19(たとえば、2.0μm~5.0μm厚)および本発明の第1層の一例としてのn型コンタクト層20(たとえば、0.1μm~2.5μm厚)を積層して構成されている。 The p-type semiconductor layer 13 includes, in order from the substrate 2 side, a p-type contact layer 15 (for example, 0.1 μm to 2.5 μm thick), a p-type window layer 16 (for example, 0.1 μm to 2.5 μm thick), and a p-type contact layer 15 (for example, 0.1 μm to 2.5 μm thick). It is constructed by laminating mold cladding layers 17 (for example, 0.1 μm to 2.5 μm thick). On the other hand, the n-type semiconductor layer 14 is formed, in order, on the light-emitting layer 12, including an n-type cladding layer 18 (for example, 0.1 μm to 2.5 μm thick) and an n-type window layer as an example of the second layer of the present invention. 19 (for example, 2.0 μm to 5.0 μm thick) and an n-type contact layer 20 (for example, 0.1 μm to 2.5 μm thick) as an example of the first layer of the present invention.

p型コンタクト層15およびn型コンタクト層20は、それぞれ透光導電層6およびカソード電極層11とのオーミックコンタクトをとるための低抵抗層である。p型コンタクト層15は、GaPにたとえばp型ドーパントとしてのC(カーボン)を高濃度にドープすることによってp型半導体とされていてもよい。また、n型コンタクト層20は、GaAsにたとえばn型ドーパントとしてのSiを高濃度にドープすることによってn型半導体層とされていてもよい。 P-type contact layer 15 and n-type contact layer 20 are low resistance layers for establishing ohmic contact with transparent conductive layer 6 and cathode electrode layer 11, respectively. The p-type contact layer 15 may be made into a p-type semiconductor by doping GaP with, for example, C (carbon) as a p-type dopant at a high concentration. Further, the n-type contact layer 20 may be made into an n-type semiconductor layer by doping GaAs with, for example, Si as an n-type dopant at a high concentration.

p型ウィンドウ層16は、GaPにたとえばp型ドーパントとしてのMgをドープすることによってp型半導体とされていてもよい。一方、n型ウィンドウ層19は、AlInGaPにたとえばn型ドーパントとしてのSiをドープすることによってn型半導体層とされていてもよい。
p型クラッド層17は、AlInPにたとえばp型ドーパントとしてのMgをドープすることによってp型半導体とされていてもよい。一方、n型クラッド層18は、AlInPにn型ドーパントとしてのSiをドープすることによってn型半導体層とされていてもよい。
The p-type window layer 16 may be made into a p-type semiconductor by doping GaP with, for example, Mg as a p-type dopant. On the other hand, the n-type window layer 19 may be made into an n-type semiconductor layer by doping AlInGaP with, for example, Si as an n-type dopant.
The p-type cladding layer 17 may be made into a p-type semiconductor by doping AlInP with, for example, Mg as a p-type dopant. On the other hand, the n-type cladding layer 18 may be made into an n-type semiconductor layer by doping AlInP with Si as an n-type dopant.

発光層12は、たとえばInGaPを含むMQW(multiple-quantum well)構造(多重量子井戸構造)を有しており、電子と正孔とが再結合することによって光が発生し、その発生した光を増幅させるための層である。
発光層12は、この実施形態では、InGaP層からなる量子井戸層(たとえば5nm厚)とAlInGaP層からなる障壁層(たとえば4nm厚)とを交互に複数周期繰り返し積層して構成された多重量子井戸(MQW:Multiple-Quantum Well)構造を有している。この場合に、InGaPからなる量子井戸層は、Inの組成比が5%以上とされることによって、バンドギャップが比較的小さくなり、AlInGaPからなる障壁層は、バンドギャップが比較的大きくなる。たとえば、量子井戸層(InGaP)と障壁層(AlInGaP)とは交互に10~40周期繰り返し積層されており、これにより、多重量子井戸構造の発光層12が構成されている。発光波長は、量子井戸層のバンドギャップに対応しており、バンドギャップの調整は、Inの組成比を調整することによって行うことができる。Inの組成比を大きくするほど、バンドギャップが小さくなり、発光波長が大きくなる。この実施形態では、発光波長は、量子井戸層(InGaP層)におけるInの組成を調整することによって、610nm~680nm(たとえば625nm)とされている。
The light emitting layer 12 has an MQW (multiple-quantum well) structure containing, for example, InGaP, and light is generated by recombination of electrons and holes, and the generated light is This is a layer for amplification.
In this embodiment, the light emitting layer 12 is a multiple quantum well formed by alternately stacking a quantum well layer made of an InGaP layer (for example, 5 nm thick) and a barrier layer made of an AlInGaP layer (for example, 4 nm thick) in a plurality of cycles. (MQW: Multiple-Quantum Well) structure. In this case, the quantum well layer made of InGaP has a relatively small band gap due to the In composition ratio being 5% or more, and the barrier layer made of AlInGaP has a relatively large band gap. For example, quantum well layers (InGaP) and barrier layers (AlInGaP) are alternately stacked repeatedly for 10 to 40 cycles, thereby forming the light emitting layer 12 having a multiple quantum well structure. The emission wavelength corresponds to the bandgap of the quantum well layer, and the bandgap can be adjusted by adjusting the composition ratio of In. As the composition ratio of In increases, the band gap decreases and the emission wavelength increases. In this embodiment, the emission wavelength is set to 610 nm to 680 nm (for example, 625 nm) by adjusting the In composition in the quantum well layer (InGaP layer).

図1および図2に示すように、化合物半導体層7は、その一部が除去されることによって、メサ部21を形成している。より具体的には、化合物半導体層7の第1面8から、n型半導体層14、発光層12およびp型半導体層13の一部が化合物半導体層7の全周に亘ってエッチング除去され、横断面視略四角形状のメサ部21が形成されている。メサ部21の形状は、断面視略四角形状に限らず、たとえば台形状であってもよい。これにより、p型半導体層13のp型ウィンドウ層16およびこれよりも基板2側の層が、メサ部21から横方向に引き出された引き出し部22を構成している。図1に示すように、平面視において、メサ部21は引き出し部22に取り囲まれている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the compound semiconductor layer 7 forms a mesa portion 21 by partially removing it. More specifically, part of the n-type semiconductor layer 14, the light-emitting layer 12, and the p-type semiconductor layer 13 are etched away from the first surface 8 of the compound semiconductor layer 7 over the entire circumference of the compound semiconductor layer 7, A mesa portion 21 having a substantially rectangular shape in cross section is formed. The shape of the mesa portion 21 is not limited to a substantially rectangular shape in cross section, but may be trapezoidal, for example. As a result, the p-type window layer 16 of the p-type semiconductor layer 13 and the layer closer to the substrate 2 than this form a lead-out portion 22 drawn out from the mesa portion 21 in the lateral direction. As shown in FIG. 1, the mesa portion 21 is surrounded by the drawer portion 22 in plan view.

メサ部21の表面には、この実施形態では、凹凸部23が形成されている。この凹凸部23によって、化合物半導体層7から取り出される光を拡散させることができる。この実施形態では、後述するようにn型コンタクト層20がカソード電極層11の形状に合わせて選択的に除去されることによってn型ウィンドウ層19が露出しており、この露出面に凹凸部23が形成されている。なお、図1では、明瞭化のため凹凸部23を省略している。 In this embodiment, an uneven portion 23 is formed on the surface of the mesa portion 21 . The uneven portions 23 can diffuse the light extracted from the compound semiconductor layer 7. In this embodiment, as described later, the n-type window layer 19 is exposed by selectively removing the n-type contact layer 20 according to the shape of the cathode electrode layer 11, and the uneven portion 23 is formed on this exposed surface. is formed. Note that in FIG. 1, the uneven portion 23 is omitted for clarity.

裏面電極としてのアノード電極層10は、この実施形態では、AuまたはAuを含む合金で構成されている。具体的には、(基板2側)Ti/Auで示される積層構造であってもよい。また、アノード電極層10は、基板2の第2面4全域を覆うように形成されている。
表面電極としてのカソード電極層11は、この実施形態では、AuまたはAuを含む合金で構成されている。具体的には、(化合物半導体層7側)AuGeNi/Auで示される積層構造であってもよい。
In this embodiment, the anode electrode layer 10 as a back electrode is made of Au or an alloy containing Au. Specifically, a laminated structure shown by Ti/Au (on the substrate 2 side) may be used. Further, the anode electrode layer 10 is formed to cover the entire second surface 4 of the substrate 2.
In this embodiment, the cathode electrode layer 11 as a surface electrode is made of Au or an alloy containing Au. Specifically, it may be a stacked structure of AuGeNi/Au (on the compound semiconductor layer 7 side).

また、カソード電極層11は、パッド電極部24と、当該パッド電極部24の周囲に一定の領域を区画するようにパッド電極部24から選択的に枝状に延びる枝状電極部25とを一体的に含む。
この実施形態では、平面視において、パッド電極部24がメサ部21の略中央に配置されている。そのパッド電極部24からメサ部21の各周縁に向かって十字状に延びる枝状電極部25と、当該十字型の枝状電極部25に交差してメサ部21の各周縁に沿って延びる枝状電極部25とが形成されている。そして、この実施形態では、n型コンタクト層20がカソード電極層11と略同じ形状を有していることから、カソード電極層11の形成領域以外の領域から、n型ウィンドウ層19が露出している。
The cathode electrode layer 11 also integrates a pad electrode part 24 and a branch-like electrode part 25 that selectively extends in a branch shape from the pad electrode part 24 so as to partition a certain area around the pad electrode part 24. including.
In this embodiment, the pad electrode section 24 is arranged approximately at the center of the mesa section 21 in plan view. A branch electrode portion 25 extends from the pad electrode portion 24 toward each peripheral edge of the mesa portion 21 in a cross shape, and a branch intersects with the cross-shaped branch electrode portion 25 and extends along each peripheral edge of the mesa portion 21. A shaped electrode portion 25 is formed. In this embodiment, since the n-type contact layer 20 has substantially the same shape as the cathode electrode layer 11, the n-type window layer 19 is exposed from the region other than the region where the cathode electrode layer 11 is formed. There is.

図3Aは、図2に示す半導体発光装置1の要部拡大図である。図3Bは、図3Aの構造と比較するための参考図である。図4Aは、図1に示す半導体発光装置1の要部拡大図である。図4Bは、図1に示す半導体発光装置1の要部拡大図である。
次に、図3A、図3B、図4Aおよび図4Bを参照して、n型半導体層14およびカソード電極層11のより詳細な構造について説明を加える。
FIG. 3A is an enlarged view of main parts of the semiconductor light emitting device 1 shown in FIG. 2. FIG. FIG. 3B is a reference diagram for comparison with the structure of FIG. 3A. FIG. 4A is an enlarged view of essential parts of the semiconductor light emitting device 1 shown in FIG. 1. FIG. FIG. 4B is an enlarged view of main parts of the semiconductor light emitting device 1 shown in FIG. 1.
Next, more detailed structures of the n-type semiconductor layer 14 and the cathode electrode layer 11 will be described with reference to FIGS. 3A, 3B, 4A, and 4B.

図1および図2で示したように、n型コンタクト層20は、カソード電極層11と略同じ形状であるが、より具体的には、n型コンタクト層20は、カソード電極層11の周縁26よりもカソード電極層11の内方領域に端部27を有しており、平面視において、カソード電極層11よりも少し小さく形成されている。これにより、n型コンタクト層20の端部27とカソード電極層11の周縁26との間には、カソード電極層11の下面28、n型コンタクト層20の端部27およびn型ウィンドウ層19の上面29によって区画された空間30が形成されている。 As shown in FIGS. 1 and 2, the n-type contact layer 20 has approximately the same shape as the cathode electrode layer 11, but more specifically, the n-type contact layer 20 It has an end portion 27 in the inner region of the cathode electrode layer 11, and is formed to be slightly smaller than the cathode electrode layer 11 in plan view. As a result, between the end 27 of the n-type contact layer 20 and the periphery 26 of the cathode electrode layer 11, there are the lower surface 28 of the cathode electrode layer 11, the end 27 of the n-type contact layer 20, and the n-type window layer 19. A space 30 is defined by the upper surface 29.

ここで、カソード電極層11の周縁26は、たとえば、図3Aに示すように、カソード電極層11が、断面視において、上方へ向かって幅が狭まる台形状に形成されている場合は、カソード電極層11の下端の端縁であってもよい。また、カソード電極層11は、前述したように、AuGeNi層31およびAu層32の積層構造であってもよい。AuGeNi層31の厚さは、1000Å~5000Åであり、Au層32の厚さは、17000Åであってもよい。 Here, the periphery 26 of the cathode electrode layer 11 is, for example, as shown in FIG. It may also be the lower edge of the layer 11. Moreover, the cathode electrode layer 11 may have a laminated structure of the AuGeNi layer 31 and the Au layer 32, as described above. The thickness of the AuGeNi layer 31 may be 1000 Å to 5000 Å, and the thickness of the Au layer 32 may be 17000 Å.

そして、カソード電極層11の下方の空間30は、図4Aおよび図4Bに示すように、カソード電極層11(パッド電極部24および枝状電極部25)の周縁26の全体に沿って連続して形成されている。より具体的には、パッド電極部24においては、平面視円形のパッド電極部24の円周縁26全周に沿って円形の空間30が形成されていてもよい。また、枝状電極部25においては、枝状電極部25の直線周縁26の長手方向に沿って、枝状電極部25の幅方向両端部の下方に形成されていてもよい。 The space 30 below the cathode electrode layer 11 is continuous along the entire periphery 26 of the cathode electrode layer 11 (pad electrode section 24 and branch electrode section 25), as shown in FIGS. 4A and 4B. It is formed. More specifically, in the pad electrode section 24, a circular space 30 may be formed along the entire circumference of the circumferential edge 26 of the pad electrode section 24, which is circular in plan view. Further, in the branch-like electrode section 25 , it may be formed below both ends in the width direction of the branch-like electrode section 25 along the longitudinal direction of the linear peripheral edge 26 of the branch-like electrode section 25 .

また、この実施形態では、枝状電極部25の周縁26からの空間30の幅W(幅方向両端部に形成された2本の空間30のトータル幅)、枝状電極部25の幅Wの1/2未満であることが好ましい。より具体的には、枝状電極部25の幅Wが6μm~8μmであり、空間30の幅Wが1μm~2μmであってもよい。このように、パッド電極部24(たとえば、径Dが80μm~100μm)に比べて細い枝状電極部25においても、カソード電極層11とn型コンタクト層20とのコンタクト面積を比較的大きく確保できるので、半導体発光装置1の順方向電圧(VF)の上昇を抑制することができる。 In this embodiment, the width W 2 of the space 30 from the peripheral edge 26 of the branch electrode portion 25 (the total width of the two spaces 30 formed at both ends in the width direction), the width W of the branch electrode portion 25 Preferably, it is less than 1/2 of 3 . More specifically, the width W 3 of the branch electrode portion 25 may be 6 μm to 8 μm, and the width W 2 of the space 30 may be 1 μm to 2 μm. In this way, a relatively large contact area between the cathode electrode layer 11 and the n-type contact layer 20 can be secured even in the branch-like electrode section 25 which is thinner than the pad electrode section 24 (for example, the diameter D1 is 80 μm to 100 μm). Therefore, an increase in the forward voltage (VF) of the semiconductor light emitting device 1 can be suppressed.

また、n型ウィンドウ層19は、前述の凹凸部23に加え、凹凸が形成されていないか、凹凸部23に比べて滑らかな平坦部33を、その上面29に備えている。平坦部33は、カソード電極層11の下方の空間30内(つまり、空間30を挟んでカソード電極層11に対向するn型ウィンドウ層19の上面29)、およびカソード電極層11の外方領域におけるカソード電極層11の周辺部34に形成されている。 Further, in addition to the above-mentioned uneven portions 23, the n-type window layer 19 has a flat portion 33 on its upper surface 29, which has no unevenness or is smoother than the uneven portions 23. The flat portion 33 is located in the space 30 below the cathode electrode layer 11 (that is, the upper surface 29 of the n-type window layer 19 facing the cathode electrode layer 11 with the space 30 in between) and in the outer region of the cathode electrode layer 11. It is formed in the peripheral portion 34 of the cathode electrode layer 11 .

カソード電極層11の周辺部34は、カソード電極層11の周囲において、後述するサイドエッチング工程前にn型コンタクト層20で覆われており(図6B参照)、サイドエッチング工程後に露出する領域(図6C参照)であってもよい。たとえば、カソード電極層11の周縁26からの周辺部34の幅Wは、1μm~3μmであってもよい。
図5A~図5Iは、図1および図2の半導体発光装置1の製造工程を工程順に示す図である。また、図6A~図6Cは、n型コンタクト層20のサイドエッチングに関連する工程を示す図である。
The peripheral portion 34 of the cathode electrode layer 11 is covered with an n-type contact layer 20 around the cathode electrode layer 11 before the side etching process described below (see FIG. 6B), and the area exposed after the side etching process (see FIG. 6B). 6C). For example, the width W 1 of the peripheral portion 34 from the peripheral edge 26 of the cathode electrode layer 11 may be 1 μm to 3 μm.
5A to 5I are diagrams illustrating the manufacturing process of the semiconductor light emitting device 1 of FIGS. 1 and 2 in order of process. Further, FIGS. 6A to 6C are diagrams showing steps related to side etching of the n-type contact layer 20.

半導体発光装置1を製造するには、たとえば図5Aに示すように、GaAs等からなる本発明の第1基板の一例としての成長基板35上に、エピタキシャル成長によって化合物半導体層7が形成される。成長方法は、たとえば、分子線エピタキシャル成長法、有機金属気相成長法等、公知の成長方法を適用できる。この段階では、化合物半導体層7は、成長基板35の側から順に、n型エッチングストップ層36、n型コンタクト層20、n型ウィンドウ層19、n型クラッド層18、発光層12、p型クラッド層17、p型ウィンドウ層16およびp型コンタクト層15を含んでいる。化合物半導体層7の形成後、たとえば蒸着法によって、透光導電層6が形成される。 To manufacture the semiconductor light emitting device 1, for example, as shown in FIG. 5A, a compound semiconductor layer 7 is formed by epitaxial growth on a growth substrate 35 made of GaAs or the like and serving as an example of the first substrate of the present invention. As the growth method, for example, a known growth method such as molecular beam epitaxial growth method or metal organic vapor phase epitaxy method can be applied. At this stage, the compound semiconductor layer 7 is formed in order from the side of the growth substrate 35: the n-type etching stop layer 36, the n-type contact layer 20, the n-type window layer 19, the n-type cladding layer 18, the light emitting layer 12, and the p-type cladding layer 36. layer 17 , p-type window layer 16 and p-type contact layer 15 . After the compound semiconductor layer 7 is formed, the light-transmitting conductive layer 6 is formed by, for example, a vapor deposition method.

次に、図5Bに示すように、たとえば蒸着法によって、透光導電層6上に第1金属層37(たとえば2.0μm厚)が形成される。第1金属層37は、AuまたはAuを含む合金で構成されており、少なくとも最表面がAu層で構成されている。
次の工程は、成長基板35と本発明の第2基板の一例としての基板2との貼り合わせ工程である。貼り合わせ工程では、成長基板35上の第1金属層37と基板2上の第2金属層38とが接合される。第2金属層38は、AuまたはAuを含む合金で構成されており、少なくとも最表面がAu層で構成されている。この第2金属層38は、貼り合わせ前に、たとえば蒸着法によって、基板2の第1面3に形成されたものである。
Next, as shown in FIG. 5B, a first metal layer 37 (eg, 2.0 μm thick) is formed on the transparent conductive layer 6 by, for example, a vapor deposition method. The first metal layer 37 is made of Au or an alloy containing Au, and at least the outermost surface thereof is made of an Au layer.
The next step is a step of bonding the growth substrate 35 and the substrate 2, which is an example of the second substrate of the present invention. In the bonding process, the first metal layer 37 on the growth substrate 35 and the second metal layer 38 on the substrate 2 are bonded. The second metal layer 38 is made of Au or an alloy containing Au, and at least the outermost surface thereof is made of an Au layer. This second metal layer 38 is formed on the first surface 3 of the substrate 2 by, for example, a vapor deposition method before bonding.

より具体的には、図5Cに示すように、第1および第2金属層37,38同士を向い合せた状態で成長基板35と基板2とを重ね合わせ、第1および第2金属層37,38を接合する。第1および第2金属層37,38の接合は、たとえば熱圧着によって実施してもよい。熱圧着の条件は、たとえば、温度が250℃~350℃、圧力が30kN~45kNであってもよい。この接合によって、図5Dに示すように、第1および第2金属層37,38が合わさって金属層5が形成される。 More specifically, as shown in FIG. 5C, the growth substrate 35 and the substrate 2 are stacked on top of each other with the first and second metal layers 37 and 38 facing each other, and the first and second metal layers 37, 38 is joined. The first and second metal layers 37 and 38 may be joined by thermocompression bonding, for example. The conditions for thermocompression bonding may be, for example, a temperature of 250° C. to 350° C. and a pressure of 30 kN to 45 kN. Through this bonding, the first and second metal layers 37 and 38 are combined to form the metal layer 5, as shown in FIG. 5D.

次に、図5Dに示すように、たとえばウエットエッチングによって、成長基板35が除去される。ここで、化合物半導体層7の最表面にn型エッチングストップ層36が形成されていることから、当該ウエットエッチングの際に、半導体発光装置1の特性に寄与するn型コンタクト層20やn型ウィンドウ層19等に影響を与えなくて済む。その後、n型エッチングストップ層36も除去される。 Next, as shown in FIG. 5D, the growth substrate 35 is removed, for example by wet etching. Here, since the n-type etching stop layer 36 is formed on the outermost surface of the compound semiconductor layer 7, during the wet etching, the n-type contact layer 20 and the n-type window that contribute to the characteristics of the semiconductor light emitting device 1 are removed. There is no need to affect layer 19 and the like. Thereafter, the n-type etching stop layer 36 is also removed.

次の工程は、n型ウィンドウ層19の凹凸加工工程、カソード電極層11の形成工程およびn型コンタクト層20のサイドエッチング工程である。
まず、図5Eに示すように、カソード電極層11の電極パターンと略同一パターンの開口を有するレジスト39が、n型コンタクト層20上に形成される。その後、レジスト39から露出するn型コンタクト層20がエッチングによって除去される。これにより、レジスト39以外の部分にn型ウィンドウ層19が露出することになる。
The next steps are a step of making the n-type window layer 19 uneven, a step of forming the cathode electrode layer 11, and a step of side etching the n-type contact layer 20.
First, as shown in FIG. 5E, a resist 39 having openings having substantially the same pattern as the electrode pattern of the cathode electrode layer 11 is formed on the n-type contact layer 20. Thereafter, the n-type contact layer 20 exposed from the resist 39 is removed by etching. As a result, the n-type window layer 19 is exposed in a portion other than the resist 39.

次に、図5Fに示すように、たとえばフロスト処理(ウエットエッチング)等によって、レジスト39から露出するn型ウィンドウ層19の表面に凹凸部23が形成される。なお、フロスト処理は、ドライエッチングによって実施してもよい。使用されるエッチング液は、たとえば、希塩酸等が挙げられる。より具体的な製品名としては、林純薬工業株式会社製の「Pure Etch150」を使用できる。また、エッチング時間は、たとえば、10秒~100秒であってもよく、好ましくは、50秒~100秒である。50秒以上のエッチングを継続することによって、凹凸部23を良好の形成することができる。また、エッチング温度は、たとえば、30℃~60℃であってもよい。 Next, as shown in FIG. 5F, an uneven portion 23 is formed on the surface of the n-type window layer 19 exposed from the resist 39 by, for example, frosting (wet etching) or the like. Note that the frost treatment may be performed by dry etching. Examples of the etching solution used include dilute hydrochloric acid. As a more specific product name, "Pure Etch150" manufactured by Hayashi Pure Chemical Industries, Ltd. can be used. Further, the etching time may be, for example, 10 seconds to 100 seconds, preferably 50 seconds to 100 seconds. By continuing the etching for 50 seconds or more, the uneven portion 23 can be formed in good quality. Further, the etching temperature may be, for example, 30°C to 60°C.

その後、レジスト39が除去される。レジスト39の除去後の要部拡大図が、図6Aである。
次に、図6Bに示すように、n型コンタクト層20上に、AuGeNi層31およびAu層32が積層されることによって、カソード電極層11が形成される。カソード電極層11は、たとえば、リフトオフ法によって形成されてもよい。
After that, the resist 39 is removed. FIG. 6A is an enlarged view of the main part after the resist 39 is removed.
Next, as shown in FIG. 6B, the cathode electrode layer 11 is formed by stacking the AuGeNi layer 31 and the Au layer 32 on the n-type contact layer 20. Cathode electrode layer 11 may be formed, for example, by a lift-off method.

リフトオフ法では、図示はしないが、n型コンタクト層20と略同一パターンの開口を有するレジスト(より具体的には、レジストの多少のアライメントずれを考慮して、n型コンタクト層20よりもやや小さな開口を有するレジスト)が、化合物半導体層7上に形成される。次に、たとえば蒸着法によって、化合物半導体層7上に、カソード電極層11の電極材料膜が積層される。そして、レジスト上の電極材料膜が、レジストと共に除去される。これにより、図5Gおよび図6Bに示すように、n型コンタクト層20上に残った電極材料膜からなるカソード電極層11が形成される。このとき、n型コンタクト層20の端部27は、カソード電極層11の周縁26よりも外側の周辺部34に配置されている。つまり、上記アライメントずれを考慮したレジストを使用した結果、n型コンタクト層20は、カソード電極層11から外側にはみ出した部分40を有している。 In the lift-off method, although not shown, a resist having an opening with approximately the same pattern as the n-type contact layer 20 (more specifically, taking into account some misalignment of the resist, a resist that is slightly smaller than the n-type contact layer 20) is used. A resist having an opening is formed on the compound semiconductor layer 7. Next, an electrode material film for the cathode electrode layer 11 is laminated on the compound semiconductor layer 7 by, for example, a vapor deposition method. Then, the electrode material film on the resist is removed together with the resist. As a result, as shown in FIGS. 5G and 6B, the cathode electrode layer 11 made of the electrode material film remaining on the n-type contact layer 20 is formed. At this time, the end portion 27 of the n-type contact layer 20 is arranged in the peripheral portion 34 outside the peripheral edge 26 of the cathode electrode layer 11 . In other words, as a result of using a resist that takes the above-mentioned misalignment into account, the n-type contact layer 20 has a portion 40 that protrudes outward from the cathode electrode layer 11.

次に、図6Cに示すように、硝酸系希薄液を用いたウエットエッチングで、カソード電極層11の下方に向かってn型コンタクト層20をサイドエッチングすることによって、空間30が形成される。また、サイドエッチング前にn型コンタクト層20で覆われていたn型ウィンドウ層19の上面29は、凹凸加工時にはn型コンタクト層20で保護されていたため、平坦部33として露出する。 Next, as shown in FIG. 6C, a space 30 is formed by side etching the n-type contact layer 20 toward the bottom of the cathode electrode layer 11 by wet etching using a dilute nitric acid solution. Further, the upper surface 29 of the n-type window layer 19, which was covered with the n-type contact layer 20 before side etching, is exposed as a flat portion 33 because it was protected by the n-type contact layer 20 during the uneven processing.

硝酸系希薄液は、たとえば、硝酸を10%未満含むエッチング液であってもよい。また、エッチング時間は、たとえば、10秒~60秒であってもよく、温度は、たとえば、15℃~25℃であってもよい。
次に、図5Hに示すように、化合物半導体層7の周縁部が選択的に除去されることによって、メサ部21および引き出し部22が形成される。メサ部21および引き出し部22の形成は、たとえば、ウエットエッチングによって実施してもよい。
The dilute nitric acid solution may be, for example, an etching solution containing less than 10% nitric acid. Further, the etching time may be, for example, 10 seconds to 60 seconds, and the temperature may be, for example, 15° C. to 25° C.
Next, as shown in FIG. 5H, the peripheral portion of the compound semiconductor layer 7 is selectively removed, thereby forming the mesa portion 21 and the extended portion 22. The mesa portion 21 and the lead-out portion 22 may be formed by, for example, wet etching.

次に、図5Iに示すように、たとえば蒸着法によって、基板2の第2面4にアノード電極層10が形成される。以上の工程を経て、半導体発光装置1が得られる。
以上、この半導体発光装置1では、発光層12で発生した光は、直接n型半導体層14を通過してカソード電極層11側に取り出されると共に、金属層5で反射し、p型半導体層13およびn型半導体層14を通過してカソード電極層11側に取り出される。
Next, as shown in FIG. 5I, an anode electrode layer 10 is formed on the second surface 4 of the substrate 2 by, for example, a vapor deposition method. Through the above steps, the semiconductor light emitting device 1 is obtained.
As described above, in this semiconductor light emitting device 1, the light generated in the light emitting layer 12 directly passes through the n-type semiconductor layer 14, is extracted to the cathode electrode layer 11 side, is reflected by the metal layer 5, and is reflected by the p-type semiconductor layer 13. And it passes through the n-type semiconductor layer 14 and is taken out to the cathode electrode layer 11 side.

この実施形態では、図3Aに示すように、n型半導体層14のn型コンタクト層20がカソード電極層11の周縁26よりもカソード電極層11の内方領域に端部27を有し、n型コンタクト層20の端部27とカソード電極層11の周縁26との間に空間30が形成されている。これにより、n型コンタクト層20の全部または一部は、カソード電極層11からはみ出していない。 In this embodiment, as shown in FIG. 3A, the n-type contact layer 20 of the n-type semiconductor layer 14 has an end portion 27 in the inner region of the cathode electrode layer 11 than the periphery 26 of the cathode electrode layer 11; A space 30 is formed between the end 27 of the mold contact layer 20 and the peripheral edge 26 of the cathode electrode layer 11 . As a result, all or part of the n-type contact layer 20 does not protrude from the cathode electrode layer 11.

したがって、n型コンタクト層20が、GaAsのように発光層12で発生する光(たとえば、波長範囲が610nm~680nm)を吸収する組成で構成されていても、カソード電極層11側において光を阻害(反射、吸収)する範囲を、カソード電極層11の形成領域に留めることができる。その結果、半導体発光装置1の光取り出し効率を向上させることができる。 Therefore, even if the n-type contact layer 20 is made of a composition such as GaAs that absorbs the light generated in the light emitting layer 12 (for example, the wavelength range is 610 nm to 680 nm), the light is inhibited on the cathode electrode layer 11 side. (Reflection, absorption) can be kept within the region where the cathode electrode layer 11 is formed. As a result, the light extraction efficiency of the semiconductor light emitting device 1 can be improved.

一方で、図6Cに示すサイドエッチングを実施しない図3Bの参考例では、n型コンタクト層20がカソード電極層11の外側にはみ出した部分40を有している。この構成では、金属層であるため光の出射を元々阻害するカソード電極層11以外にも、カソード電極層11の周辺部34においても、n型コンタクト層20の吸収によって光の出射が制限される場合がある。 On the other hand, in the reference example shown in FIG. 3B in which the side etching shown in FIG. 6C is not performed, the n-type contact layer 20 has a portion 40 that protrudes outside the cathode electrode layer 11. In this configuration, in addition to the cathode electrode layer 11 which is a metal layer and thus originally inhibits light emission, light emission is also restricted in the peripheral portion 34 of the cathode electrode layer 11 due to absorption by the n-type contact layer 20. There are cases.

また、n型コンタクト層20の全体がカソード電極層11に接している場合に比べて、カソード電極層11との接触面積が減少するので順方向電圧(VF)が上昇することが懸念される。しかしながら、この実施形態の半導体発光装置1の製造方法のように、カソード電極層11の下方の空間30が、硝酸系希薄液によるサイドエッチングによって形成されるものであれば、エッチング量を比較的小さく留めることができるため、半導体発光装置1の順方向電圧(VF)の上昇を抑制することができる。 Furthermore, compared to the case where the entire n-type contact layer 20 is in contact with the cathode electrode layer 11, since the contact area with the cathode electrode layer 11 is reduced, there is a concern that the forward voltage (VF) may increase. However, if the space 30 below the cathode electrode layer 11 is formed by side etching using a dilute nitric acid solution as in the manufacturing method of the semiconductor light emitting device 1 of this embodiment, the amount of etching can be made relatively small. Therefore, an increase in the forward voltage (VF) of the semiconductor light emitting device 1 can be suppressed.

この順方向電圧(VF)の上昇抑制の効果は、たとえば、図7によって説明できる。
図7は、図6Cに示すサイドエッチング工程を、硝酸系希薄液(エッチング時間:10秒、30秒、60秒)およびその他の薬液(硫酸過水)で実施した後の順方向電圧(VF)の上昇率および光束上昇率を示している。
図7によれば、その他の薬液でサイドエッチングを実施した場合、サイドエッチングを実施する前に比べて光束を約15%上昇させることができたが、反面、順方向電圧(VF)が約3.8も上昇した。一方、硝酸系希薄液でサイドエッチングを実施した場合、エッチング時間によらず、光束を約15%上昇させることができると共に、順方向電圧(VF)の上昇率を約1%に留めることができた。
The effect of suppressing the increase in forward voltage (VF) can be explained with reference to FIG. 7, for example.
FIG. 7 shows the forward voltage (VF) after performing the side etching process shown in FIG. 6C using a dilute nitric acid solution (etching time: 10 seconds, 30 seconds, 60 seconds) and other chemical solutions (sulfuric acid peroxide). The rate of increase in luminous flux and the rate of increase in luminous flux are shown.
According to FIG. 7, when side etching was performed using other chemical solutions, the luminous flux could be increased by approximately 15% compared to before performing side etching, but on the other hand, the forward voltage (VF) was approximately 3 It also rose by .8. On the other hand, when side etching is performed using a dilute nitric acid solution, the luminous flux can be increased by about 15% regardless of the etching time, and the rate of increase in forward voltage (VF) can be kept to about 1%. Ta.

その他の薬液を使用したときの順方向電圧(VF)の大幅な上昇は、エッチングレートが速すぎてサイドエッチング量が過度に増加してしまい、その結果、カソード電極層11とn型コンタクト層20との接触面積が大幅に減少したためであると考えられる。
図8は、本発明の第2実施形態に係る半導体発光装置41の平面図である。図9は、本発明の第2実施形態に係る半導体発光装置41の断面図であって、図8のIX-IX断面を示す図である。図8および図9において、前述の図1および図2に示された要素と同じ要素については同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
A large increase in forward voltage (VF) when using other chemical solutions results in an excessively high etching rate and an excessive increase in the amount of side etching. This is thought to be due to a significant decrease in the contact area with the
FIG. 8 is a plan view of a semiconductor light emitting device 41 according to a second embodiment of the invention. FIG. 9 is a cross-sectional view of a semiconductor light emitting device 41 according to a second embodiment of the present invention, and is a view taken along the line IX-IX in FIG. In FIGS. 8 and 9, the same elements as those shown in FIGS. 1 and 2 described above are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.

半導体発光装置41では、透光導電層6と化合物半導体層7との間に絶縁層42が配置されている。
絶縁層42は、この実施形態では、SiO、SiNまたはMgFからなっていてもよい。また、絶縁層42は、透光導電層6の表面全域を覆うように形成されている。また、絶縁層42の(総)厚さは、たとえば、0.1μm~0.5μmであってもよい。
In the semiconductor light emitting device 41, an insulating layer 42 is disposed between the transparent conductive layer 6 and the compound semiconductor layer 7.
Insulating layer 42 may consist of SiO 2 , SiN or MgF 2 in this embodiment. Further, the insulating layer 42 is formed to cover the entire surface of the transparent conductive layer 6. Further, the (total) thickness of the insulating layer 42 may be, for example, 0.1 μm to 0.5 μm.

一方、絶縁層42によって透光導電層6と化合物半導体層7との間が隔てられることから、透光導電層6は、絶縁層42を貫通するコンタクトホール43を介してp型コンタクト層15に接続されたコンタクト部44を有している。これにより、半導体発光装置41には、ODR(Omni-Directional-Reflector)構造が形成されている。
コンタクト部44は、図8に示すように、基板2の面内に離散的に配列されている。たとえば、平面視四角形状のメサ部21内に行列状に配列されていてもよい。
On the other hand, since the transparent conductive layer 6 and the compound semiconductor layer 7 are separated by the insulating layer 42, the transparent conductive layer 6 is connected to the p-type contact layer 15 through the contact hole 43 penetrating the insulating layer 42. It has a connected contact portion 44. As a result, the semiconductor light emitting device 41 has an ODR (Omni-Directional-Reflector) structure.
The contact portions 44 are arranged discretely within the plane of the substrate 2, as shown in FIG. For example, they may be arranged in a matrix within the mesa portion 21 which has a rectangular shape in plan view.

また、各コンタクト部44は、図9に示すように、化合物半導体層7に向かうにしたがって先が窄まる断面視テーパ形状であってもよい。
なお、図示はしないが、この第2実施形態に係る半導体発光装置41のカソード電極層11の下方にも、図3Aに示した空間30が形成されている。
図10A~図10Jは、図8および図9の半導体発光装置41の製造工程を工程順に示す図である。
Further, as shown in FIG. 9, each contact portion 44 may have a tapered shape in a cross-sectional view that tapers toward the compound semiconductor layer 7.
Although not shown, the space 30 shown in FIG. 3A is also formed below the cathode electrode layer 11 of the semiconductor light emitting device 41 according to the second embodiment.
10A to 10J are diagrams illustrating the manufacturing process of the semiconductor light emitting device 41 of FIGS. 8 and 9 in order of process.

半導体発光装置41を製造するには、たとえば図10Aに示すように、GaAs等からなる本発明の第1基板の一例としての成長基板35上に、エピタキシャル成長によって化合物半導体層7が形成される。成長方法は、たとえば、分子線エピタキシャル成長法、有機金属気相成長法等、公知の成長方法を適用できる。この段階では、化合物半導体層7は、成長基板35の側から順に、n型エッチングストップ層36、n型コンタクト層20、n型ウィンドウ層19、n型クラッド層18、発光層12、p型クラッド層17、p型ウィンドウ層16およびp型コンタクト層15を含んでいる。化合物半導体層7の形成後、たとえばCVD法によって、絶縁層42が形成される。その後、絶縁層42が選択的にエッチングされることによってコンタクトホール43が形成される。 To manufacture the semiconductor light emitting device 41, for example, as shown in FIG. 10A, a compound semiconductor layer 7 is formed by epitaxial growth on a growth substrate 35, which is an example of the first substrate of the present invention and is made of GaAs or the like. As the growth method, for example, a known growth method such as molecular beam epitaxial growth method or metal organic vapor phase epitaxy method can be applied. At this stage, the compound semiconductor layer 7 is formed in order from the side of the growth substrate 35: the n-type etching stop layer 36, the n-type contact layer 20, the n-type window layer 19, the n-type cladding layer 18, the light emitting layer 12, and the p-type cladding layer 36. layer 17 , p-type window layer 16 and p-type contact layer 15 . After the compound semiconductor layer 7 is formed, the insulating layer 42 is formed by, for example, a CVD method. Thereafter, the contact hole 43 is formed by selectively etching the insulating layer 42.

次に、図10Bに示すように、たとえば蒸着法によって、絶縁層42上に透光導電層6が形成される。透光導電層6はコンタクトホール43に入り込み、p型コンタクト層15に接続される。
次に、図10Cに示すように、たとえば蒸着法によって、透光導電層6上に第1金属層37(たとえば2.0μm厚)が形成される。第1金属層37は、AuまたはAuを含む合金で構成されており、少なくとも最表面がAu層で構成されている。
Next, as shown in FIG. 10B, a light-transmitting conductive layer 6 is formed on the insulating layer 42 by, for example, a vapor deposition method. Transparent conductive layer 6 enters contact hole 43 and is connected to p-type contact layer 15 .
Next, as shown in FIG. 10C, a first metal layer 37 (eg, 2.0 μm thick) is formed on the transparent conductive layer 6 by, for example, a vapor deposition method. The first metal layer 37 is made of Au or an alloy containing Au, and at least the outermost surface thereof is made of an Au layer.

次の工程は、成長基板35と基板2との貼り合わせ工程である。貼り合わせ工程では、成長基板35上の第1金属層37と基板2上の第2金属層38とが接合される。第2金属層38は、AuまたはAuを含む合金で構成されており、少なくとも最表面がAu層で構成されている。この第2金属層38は、貼り合わせ前に、たとえば蒸着法によって、基板2の第1面3に形成されたものである。 The next step is a step of bonding the growth substrate 35 and the substrate 2 together. In the bonding process, the first metal layer 37 on the growth substrate 35 and the second metal layer 38 on the substrate 2 are bonded. The second metal layer 38 is made of Au or an alloy containing Au, and at least the outermost surface thereof is made of an Au layer. This second metal layer 38 is formed on the first surface 3 of the substrate 2 by, for example, a vapor deposition method before bonding.

より具体的には、図10Dに示すように、第1および第2金属層37,38同士を向い合せた状態で成長基板35と基板2とを重ね合わせ、第1および第2金属層37,38を接合する。第1および第2金属層37,38の接合は、たとえば熱圧着によって実施してもよい。熱圧着の条件は、たとえば、温度が250℃~350℃、圧力が30kN~45kNであってもよい。この接合によって、図10Eに示すように、第1および第2金属層37,38が合わさって金属層5が形成される。 More specifically, as shown in FIG. 10D, the growth substrate 35 and the substrate 2 are stacked with the first and second metal layers 37 and 38 facing each other, and the first and second metal layers 37 and 38 are stacked on top of each other. 38 is joined. The first and second metal layers 37 and 38 may be joined by thermocompression bonding, for example. The conditions for thermocompression bonding may be, for example, a temperature of 250° C. to 350° C. and a pressure of 30 kN to 45 kN. By this bonding, the first and second metal layers 37 and 38 are combined to form the metal layer 5, as shown in FIG. 10E.

次に、図10Eに示すように、たとえばウエットエッチングによって、成長基板35が除去される。ここで、化合物半導体層7の最表面にn型エッチングストップ層36が形成されていることから、当該ウエットエッチングの際に、半導体発光装置41の特性に寄与するn型コンタクト層20やn型ウィンドウ層19等に影響を与えなくて済む。その後、n型エッチングストップ層36も除去される。 Next, as shown in FIG. 10E, growth substrate 35 is removed, for example, by wet etching. Here, since the n-type etching stop layer 36 is formed on the outermost surface of the compound semiconductor layer 7, during the wet etching, the n-type contact layer 20 and the n-type window that contribute to the characteristics of the semiconductor light emitting device 41 are removed. There is no need to affect layer 19 and the like. Thereafter, the n-type etching stop layer 36 is also removed.

次の工程は、n型ウィンドウ層19の凹凸加工工程、カソード電極層11の形成工程およびn型コンタクト層20のサイドエッチング工程である。
まず、図10Fに示すように、カソード電極層11の電極パターンと略同一パターンの開口を有するレジスト39が、n型コンタクト層20上に形成される。その後、レジスト39から露出するn型コンタクト層20がエッチングによって除去される。これにより、レジスト39以外の部分にn型ウィンドウ層19が露出することになる。
The next steps are a step of making the n-type window layer 19 uneven, a step of forming the cathode electrode layer 11, and a step of side etching the n-type contact layer 20.
First, as shown in FIG. 10F, a resist 39 having openings having substantially the same pattern as the electrode pattern of the cathode electrode layer 11 is formed on the n-type contact layer 20. Thereafter, the n-type contact layer 20 exposed from the resist 39 is removed by etching. As a result, the n-type window layer 19 is exposed in a portion other than the resist 39.

次に、図10Gに示すように、たとえばフロスト処理(ウエットエッチング)等によって、レジスト39から露出するn型ウィンドウ層19の表面に凹凸部23が形成される。なお、フロスト処理は、ドライエッチングによって実施してもよい。その後、レジスト39が除去される。
その後は、図6A~図6Cに示した工程に倣って、カソード電極層11が形成され(図10Hも参照)、n型コンタクト層20のサイドエッチングが実施される。
Next, as shown in FIG. 10G, an uneven portion 23 is formed on the surface of the n-type window layer 19 exposed from the resist 39 by, for example, frosting (wet etching) or the like. Note that the frost treatment may be performed by dry etching. After that, the resist 39 is removed.
After that, the cathode electrode layer 11 is formed according to the steps shown in FIGS. 6A to 6C (see also FIG. 10H), and side etching of the n-type contact layer 20 is performed.

次に、図10Iに示すように、化合物半導体層7の周縁部が選択的に除去されることによって、メサ部21および引き出し部22が形成される。メサ部21および引き出し部22の形成は、たとえば、ウエットエッチングによって実施してもよい。
次に、図10Jに示すように、たとえば蒸着法によって、基板2の第2面4にアノード電極層10が形成される。以上の工程を経て、半導体発光装置41が得られる。
Next, as shown in FIG. 10I, a peripheral portion of the compound semiconductor layer 7 is selectively removed, thereby forming a mesa portion 21 and a lead-out portion 22. The mesa portion 21 and the lead-out portion 22 may be formed by, for example, wet etching.
Next, as shown in FIG. 10J, an anode electrode layer 10 is formed on the second surface 4 of the substrate 2 by, for example, a vapor deposition method. Through the above steps, a semiconductor light emitting device 41 is obtained.

以上、この半導体発光装置41によっても、n型コンタクト層20の端部27とカソード電極層11の周縁26との間に空間30が形成されているため、前述の半導体発光装置1と同様の作用効果を達成することができる。
次に、半導体発光装置1,41の構造について、好ましい形態を説明する。より具体的には、化合物半導体層7に対してフロスト処理を2段階で行う形態(ダブルフロスト処理)、およびカソード電極層11のAuGeNi層31の蒸着処理を、AuGeとNiとを分割して行う形態(AuGe/Niの分割蒸着)について説明する。
<ダブルフロスト処理>
図11は、図2に示す半導体発光装置1の要部拡大図である。図12は、図11の要部拡大図である。
As described above, also in this semiconductor light emitting device 41, since the space 30 is formed between the end portion 27 of the n-type contact layer 20 and the peripheral edge 26 of the cathode electrode layer 11, the same effect as in the semiconductor light emitting device 1 described above is achieved. effect can be achieved.
Next, preferred structures of the semiconductor light emitting devices 1 and 41 will be described. More specifically, the compound semiconductor layer 7 is frosted in two stages (double frosting), and the AuGeNi layer 31 of the cathode electrode layer 11 is vapor-deposited with AuGe and Ni separated. The form (divisional deposition of AuGe/Ni) will be explained.
<Double frost treatment>
FIG. 11 is an enlarged view of essential parts of the semiconductor light emitting device 1 shown in FIG. 2. As shown in FIG. FIG. 12 is an enlarged view of the main part of FIG. 11.

まず、前述の実施形態では、図5Fに示すように、フロスト処理が1回のみ行われることによって、n型ウィンドウ層19に凹凸部23が形成されている。これに対し、この実施形態では、凹凸部23に加え、図11に太い実線で示した加工領域49に第2凹凸部50(図12参照)が形成されている。加工領域49は、n型コンタクト層20から露出するn型ウィンドウ層19の全体を含み、凹凸部23および平坦部33の両方を含んでいる。なお、この実施形態における平坦部33は、凹凸部23の粗さ程度の凹凸が形成されていない部分を意味し、第2凹凸部50のように細かい粗さを有する凹凸は形成されていてもよい。 First, in the above-described embodiment, as shown in FIG. 5F, the frosting process is performed only once, so that the uneven portion 23 is formed in the n-type window layer 19. On the other hand, in this embodiment, in addition to the uneven portion 23, a second uneven portion 50 (see FIG. 12) is formed in the processing region 49 shown by a thick solid line in FIG. The processing region 49 includes the entire n-type window layer 19 exposed from the n-type contact layer 20 and includes both the uneven portion 23 and the flat portion 33. In addition, the flat part 33 in this embodiment means a part in which unevenness comparable to the roughness of the uneven part 23 is not formed, and even if unevenness having fine roughness like the second uneven part 50 is formed. good.

より具体的には、図12に示すように、第2凹凸部50は、n型ウィンドウ層19の平坦部33の表面および凹凸部23の表面に形成されている。
平坦部33は、カソード電極層11で覆われた空間30内の第1平坦部51と、カソード電極層11よりも外側の第2平坦部52とを含んでいる。第2凹凸部50は、第1平坦部51および第2平坦部52の両方に形成されている。
More specifically, as shown in FIG. 12, the second uneven portion 50 is formed on the surface of the flat portion 33 and the surface of the uneven portion 23 of the n-type window layer 19.
The flat portion 33 includes a first flat portion 51 within the space 30 covered with the cathode electrode layer 11 and a second flat portion 52 outside the cathode electrode layer 11 . The second uneven portion 50 is formed on both the first flat portion 51 and the second flat portion 52.

凹凸部23においては、凹凸部23の各凸部53の外面(もしくは、各凹部の内面と称してもよい)に、第2凹凸部50が形成されている。つまり、n型ウィンドウ層19の上面29には、比較的粗い凹凸部23が全体にわたって形成され、さらに、凹凸部23の各凸部53の表面の全体にわたって、さらに細かい第2凹凸部50が形成されている。
第2凹凸部50は、凹凸部23よりも小さな凹凸構造を有している。たとえば、第2凹凸部50の算術平均粗さRa(第2粗さRa)は、凹凸部23の算術平均粗さRa(第1粗さRa)よりも小さい。たとえば、第2粗さRaが、0.01μm~0.1μmであり、第1粗さRaが、0.1μm~0.5μmであってもよい。
In the uneven portion 23, a second uneven portion 50 is formed on the outer surface of each convex portion 53 of the uneven portion 23 (or may be referred to as the inner surface of each concave portion). That is, a relatively rough uneven portion 23 is formed over the entire upper surface 29 of the n-type window layer 19, and a second uneven portion 50 which is even finer is formed over the entire surface of each convex portion 53 of the uneven portion 23. has been done.
The second uneven portion 50 has a smaller uneven structure than the uneven portion 23. For example, the arithmetic mean roughness Ra (second roughness Ra) of the second uneven portion 50 is smaller than the arithmetic mean roughness Ra (first roughness Ra) of the uneven portion 23. For example, the second roughness Ra may be 0.01 μm to 0.1 μm, and the first roughness Ra may be 0.1 μm to 0.5 μm.

また、第2凹凸部50は、図12ではn型ウィンドウ層19の凹凸部23および平坦部33の両方に形成されているが、凹凸部23および平坦部33の一方のみに形成されていてもよい。
図13Aは、図12に示す凹凸構造の形成に関連する工程を示す図である。図13Bは、図13Aの次の工程を示す図である。
Further, although the second uneven portion 50 is formed on both the uneven portion 23 and the flat portion 33 of the n-type window layer 19 in FIG. 12, it may be formed only on one of the uneven portion 23 and the flat portion 33. good.
FIG. 13A is a diagram showing steps related to forming the uneven structure shown in FIG. 12. FIG. 13B is a diagram showing the next step after FIG. 13A.

第2凹凸部50を形成するには、まず、図5Fに示すように、たとえばフロスト処理(ウエットエッチング)等によって、n型ウィンドウ層19の表面に凹凸部23が形成される。
次に、図6Bに示すようにカソード電極層11が形成された後、図6Cに示すように、カソード電極層11から露出するn型コンタクト層20が、硝酸系希薄液で選択的に除去される。これにより、カソード電極層11の下方に空間30が形成される。空間30の形成後の状態が、図13Aに示す状態である。このとき、エッチング液として使用される硝酸系希薄液の酸化作用によって、n型ウィンドウ層19の表面に酸化膜(図示せず)が形成されていてもよい。
To form the second uneven portion 50, first, as shown in FIG. 5F, the uneven portion 23 is formed on the surface of the n-type window layer 19 by, for example, frost treatment (wet etching).
Next, after the cathode electrode layer 11 is formed as shown in FIG. 6B, the n-type contact layer 20 exposed from the cathode electrode layer 11 is selectively removed using a dilute nitric acid solution, as shown in FIG. 6C. Ru. Thereby, a space 30 is formed below the cathode electrode layer 11. The state after the space 30 is formed is the state shown in FIG. 13A. At this time, an oxide film (not shown) may be formed on the surface of the n-type window layer 19 due to the oxidizing action of the dilute nitric acid solution used as the etching solution.

次に、図13Bに示すように、図5Fに示したフロスト処理(第1フロスト処理)とは異なるエッチング液を用いたウエットエッチングで、n型ウィンドウ層19の凹凸部23および平坦部33に第2凹凸部50が形成される(第2フロスト処理)。
使用されるエッチング液は、たとえば、希釈塩酸が挙げられる。希釈塩酸をエッチング液として使用することによって、n型ウィンドウ層19の表面が酸化膜で覆われていても、当該酸化膜を希塩酸で溶かすと共に、第2凹凸部50を良好に形成することができる。また、希釈塩酸は、空間30にも進入するので、n型コンタクト層20がさらにサイドエッチングされる。これにより、n型コンタクト層20の端部27がさらに後退してもよい。
Next, as shown in FIG. 13B, wet etching is performed using an etching solution different from the frosting (first frosting) shown in FIG. Two uneven portions 50 are formed (second frosting).
The etching solution used is, for example, diluted hydrochloric acid. By using diluted hydrochloric acid as an etching solution, even if the surface of the n-type window layer 19 is covered with an oxide film, the oxide film can be dissolved with diluted hydrochloric acid and the second uneven portion 50 can be formed well. . Furthermore, since the diluted hydrochloric acid also enters the space 30, the n-type contact layer 20 is further side-etched. As a result, the end portion 27 of the n-type contact layer 20 may be further retreated.

希釈塩酸は、たとえば、塩酸1に対して水の体積比率が0.5~5(たとえば、HCl:HO=1:3)であってもよい。また、エッチング時間は、たとえば、10秒~100秒であってもよく、温度は、たとえば、30℃~40℃であってもよい。
以上より、凹凸部23の各凸部53の表面に、第2凹凸部50が形成されている。これにより、図14Aに矢印で示すように、各凸部53の表面における光の全反射を抑制でき、n型ウィンドウ層19の上面29から良好に光を取り出すことができる。一方、第2凹凸部50が形成されていないと、図14Bに矢印で示すように、各凸部53の表面において全反射が起きる場合があり、第2凹凸部50が形成されている構造に比べて光の取り出し効率が低い場合がある。
The diluted hydrochloric acid may have a volume ratio of water to 1 part hydrochloric acid of 0.5 to 5 (for example, HCl:H 2 O=1:3). Further, the etching time may be, for example, 10 seconds to 100 seconds, and the temperature may be, for example, 30° C. to 40° C.
As described above, the second uneven portion 50 is formed on the surface of each convex portion 53 of the uneven portion 23. Thereby, as shown by the arrow in FIG. 14A, total reflection of light on the surface of each convex portion 53 can be suppressed, and light can be efficiently extracted from the upper surface 29 of the n-type window layer 19. On the other hand, if the second uneven portion 50 is not formed, total reflection may occur on the surface of each convex portion 53, as shown by the arrow in FIG. 14B, and the structure in which the second uneven portion 50 is formed In comparison, the light extraction efficiency may be lower.

図15は、半導体発光装置1のIv上昇率を示す図である。図16は、フロスト時間とIv上昇率との関係を示す図である。
次に、図15および図16を参照して、ダブルフロスト処理の効果について、実験データに基づいて説明する。なお、図15および図16において、「フロスト無し」は、n型ウィンドウ層19の上面にフロスト処理を行う前の状態(たとえば図5Eの状態)を示し、「n-GaAs除去後」は、n型コンタクト層20のサイドエッチング後、第2フロスト処理を行う前の状態(たとえば図13Aの状態)を示している。
FIG. 15 is a diagram showing the Iv increase rate of the semiconductor light emitting device 1. FIG. 16 is a diagram showing the relationship between frost time and Iv increase rate.
Next, with reference to FIGS. 15 and 16, the effects of double frosting will be described based on experimental data. In FIGS. 15 and 16, "no frost" indicates the state before frosting the top surface of the n-type window layer 19 (for example, the state shown in FIG. 5E), and "after n-GaAs removal" indicates the 13A is shown after side etching of the mold contact layer 20 and before performing the second frost treatment (for example, the state in FIG. 13A).

また、第1フロスト処理の処理条件は、薬液:林純薬工業株式会社製の「Pure Etch150」、処理温度:40±2℃、処理時間:50,60,70,80秒(揺動無し)である。一方、第2フロスト処理の処理条件は、薬液:希釈塩酸(塩酸:水=1:3)、処理温度:32±2℃、処理時間:50秒統一(揺動無し)である。
実験の結果、図15に示すように、第1フロスト処理および第2フロスト処理の両方を行うダブルフロスト処理をすれば、フロスト処理をしない場合に比べて、光度Ivの上昇率を約160%にまで上昇させることができた。さらに、カソード電極層11の周辺部34にも第2凹凸部50が形成されることによって、Iv上昇率を約180%にまで上昇させることができた。
The processing conditions for the first frost treatment were: Chemical solution: "Pure Etch150" manufactured by Hayashi Pure Chemical Industries, Ltd., Processing temperature: 40±2°C, Processing time: 50, 60, 70, 80 seconds (no rocking). It is. On the other hand, the treatment conditions for the second frost treatment are: chemical solution: diluted hydrochloric acid (hydrochloric acid: water = 1:3), treatment temperature: 32±2° C., and treatment time: 50 seconds (no shaking).
As a result of the experiment, as shown in Fig. 15, if double frost treatment is performed in which both the first frost treatment and the second frost treatment are performed, the rate of increase in luminous intensity Iv is approximately 160% compared to the case without frost treatment. I was able to raise it to. Furthermore, by forming the second uneven portion 50 also in the peripheral portion 34 of the cathode electrode layer 11, it was possible to increase the Iv increase rate to about 180%.

また、図16に示すように、n-GaAs(n型コンタクト層20)の除去工程までは、フロスト時間が長いほどIv上昇率は高い傾向にある。一方、第2フロスト処理まで実施すると、最終的には、フロスト時間に関係なく、Iv上昇率は同等となることが分かった。
<Ni分割蒸着について>
図17Aは、カソード電極層11の第1構造を示す図である。図17Bは、カソード電極層11の第2構造を示す図である。
Furthermore, as shown in FIG. 16, up to the step of removing n-GaAs (n-type contact layer 20), the longer the frosting time, the higher the Iv increase rate. On the other hand, it was found that when the second frost treatment was performed, the Iv increase rate eventually became the same regardless of the frost time.
<About Ni split deposition>
FIG. 17A is a diagram showing the first structure of the cathode electrode layer 11. FIG. 17B is a diagram showing the second structure of the cathode electrode layer 11.

まず、前述の実施形態では、図17Aに示すように、カソード電極層11のAuGeNi層31は、Au、GeおよびNiを同時に蒸発させて、n型コンタクト層20に付着・堆積させて形成されている。これに対し、この実施形態では、カソード電極層11のAuGeNi層31は、AuおよびGeを同時に蒸発させて、まずAuGe層54をn型コンタクト層20に付着・堆積させて形成した後、Niを蒸発させて、AuGe層54にNi層55を付着・堆積させて形成している。つまり、AuGeとNiとを分割して蒸着している。なお、AuGe層54およびNi層55は、いずれも、以下の効果を発現できるのであれば、少量の不純物を含んでいてもよい。 First, in the embodiment described above, as shown in FIG. 17A, the AuGeNi layer 31 of the cathode electrode layer 11 is formed by simultaneously evaporating Au, Ge, and Ni and adhering and depositing them on the n-type contact layer 20. There is. On the other hand, in this embodiment, the AuGeNi layer 31 of the cathode electrode layer 11 is formed by simultaneously evaporating Au and Ge and first adhering and depositing the AuGe layer 54 on the n-type contact layer 20. The Ni layer 55 is attached and deposited on the AuGe layer 54 by evaporation. That is, AuGe and Ni are separately deposited. Note that both the AuGe layer 54 and the Ni layer 55 may contain a small amount of impurity as long as the following effects can be achieved.

このように、Niを分割蒸着することによって形成されたカソード電極層11を備える半導体発光装置1では、AuGeNiが同時蒸着される場合に比べて、順方向電圧(VF)の上昇を抑制することができる。
前述したように、この半導体発光装置1では、n型コンタクト層20の全体がカソード電極層11に接している場合に比べて、カソード電極層11との接触面積が減少するので順方向電圧(VF)が上昇することが懸念される。図7に示したように、空間30を硝酸系希薄液で形成することによって、順方向電圧(VF)の上昇を抑制できるが、この実施形態に係るNiの分割蒸着を採用することによって、が、順方向電圧(VF)の上昇を一層抑制することができる。
As described above, in the semiconductor light emitting device 1 including the cathode electrode layer 11 formed by partial vapor deposition of Ni, it is possible to suppress the increase in forward voltage (VF) compared to the case where AuGeNi is simultaneously vapor deposited. can.
As described above, in this semiconductor light emitting device 1, compared to the case where the entire n-type contact layer 20 is in contact with the cathode electrode layer 11, the contact area with the cathode electrode layer 11 is reduced, so that the forward voltage (VF ) is a concern. As shown in FIG. 7, by forming the space 30 with a dilute nitric acid solution, it is possible to suppress the increase in forward voltage (VF), but by employing the split deposition of Ni according to this embodiment, , the increase in forward voltage (VF) can be further suppressed.

なお、図17Bでは、Ni層55の蒸着直後のカソード電極層11の状態として、AuGe層54とNi層55との境界が明確に示されているが、完成後の半導体発光装置1のカソード電極層11においては、AuGe層54とNi層55との間に明確な境界が存在していなくてもよい。したがって、カソード電極層11の構造を、便宜的にAuGe/Niと示すことがある。 Note that in FIG. 17B, the state of the cathode electrode layer 11 immediately after vapor deposition of the Ni layer 55 clearly shows the boundary between the AuGe layer 54 and the Ni layer 55, but the state of the cathode electrode layer 11 of the completed semiconductor light emitting device 1 In layer 11, there may not be a clear boundary between AuGe layer 54 and Ni layer 55. Therefore, the structure of the cathode electrode layer 11 may be referred to as AuGe/Ni for convenience.

次に、半導体発光装置1の順方向電圧(VF)の上昇率が、Ni層55の厚さ、AuGe層54の厚さおよびカソード電極層11(AuGe/Ni)全体に対するNiの含有比率によって、どのように変化するか検証した。
図18は、Ni層55の厚さとVF上昇率との関係を示す図である。図19は、AuGe層54の厚さ54とVF上昇率との関係を示す図である。図20は、AuGe/Niに対するNiの含有比率とVF上昇率との関係を示す図である。
Next, the rate of increase in the forward voltage (VF) of the semiconductor light emitting device 1 depends on the thickness of the Ni layer 55, the thickness of the AuGe layer 54, and the content ratio of Ni to the entire cathode electrode layer 11 (AuGe/Ni). I verified how it changes.
FIG. 18 is a diagram showing the relationship between the thickness of the Ni layer 55 and the VF increase rate. FIG. 19 is a diagram showing the relationship between the thickness 54 of the AuGe layer 54 and the VF increase rate. FIG. 20 is a diagram showing the relationship between the content ratio of Ni to AuGe/Ni and the VF increase rate.

より具体的には、図18は、AuGe層54の蒸着厚さを1600Åに固定し、Ni層55の蒸着厚さとして、100Å、250Å、400Å、600Å(2回)および800Åをそれぞれ割り当てて実験を行った結果である。図19は、Ni層55の蒸着厚さを600Åに固定し、AuGe層54の蒸着厚さとして、100Å、500Å、1000Å、1600Åおよび2600Åをそれぞれ割り当てて実験を行った結果である。図20は、図18および図19から得られた結果に基づいて、AuGe/Niに対するNiの含有比率とVF上昇率との関係を算出した結果である。 More specifically, FIG. 18 shows an experiment in which the deposition thickness of the AuGe layer 54 was fixed at 1600 Å, and the deposition thicknesses of the Ni layer 55 were assigned to 100 Å, 250 Å, 400 Å, 600 Å (twice), and 800 Å, respectively. This is the result of doing this. FIG. 19 shows the results of an experiment in which the deposition thickness of the Ni layer 55 was fixed at 600 Å, and the deposition thicknesses of the AuGe layer 54 were assigned to 100 Å, 500 Å, 1000 Å, 1600 Å, and 2600 Å, respectively. FIG. 20 shows the results of calculating the relationship between the content ratio of Ni to AuGe/Ni and the VF increase rate based on the results obtained from FIGS. 18 and 19.

図18~図20の結果から、AuGe/Niに対するNiの含有比率(重量比率)が20wt%以上であれば、VF上昇率が1%以下で安定させることが分かった。一方で、Niの含有比率が低いほど、VF上昇率が高くなる傾向があることが分かった。
次に、Niの含有比率によって、カソード電極層11の断面構造にどのような違いが観察できるかを検証した。より具体的には、次の表1に示す膜厚、含有量でカソード電極層11の蒸着を行った。
From the results shown in FIGS. 18 to 20, it was found that when the content ratio (weight ratio) of Ni to AuGe/Ni is 20 wt% or more, the VF increase rate can be stabilized at 1% or less. On the other hand, it was found that the lower the Ni content ratio, the higher the VF increase rate.
Next, we verified what kind of difference could be observed in the cross-sectional structure of the cathode electrode layer 11 depending on the Ni content ratio. More specifically, the cathode electrode layer 11 was deposited with the thickness and content shown in Table 1 below.

Figure 0007364376000001
Figure 0007364376000001

図21は、カソード電極層11(Ni含有量:43.5%)のTEM画像を図式化した図である。図22は、カソード電極層11(Ni含有量:19.4%)のTEM画像を図式化した図である。図23は、カソード電極層11(Ni含有量:3.9%)のTEM画像を図式化した図である。また、図21および図22では、カソード電極層11のTEM-EDX元素分析によって得られた、Niの分布像56も示している。 FIG. 21 is a schematic diagram of a TEM image of the cathode electrode layer 11 (Ni content: 43.5%). FIG. 22 is a schematic diagram of a TEM image of the cathode electrode layer 11 (Ni content: 19.4%). FIG. 23 is a schematic diagram of a TEM image of the cathode electrode layer 11 (Ni content: 3.9%). 21 and 22 also show a Ni distribution image 56 obtained by TEM-EDX elemental analysis of the cathode electrode layer 11.

まず、図21、図22および図24それぞれのサイドエッチング量W、WおよびWを比較すると、Niの含有比率が高いほどサイドエッチング量が少ないことが分かった。つまり、Niの含有比率が高いほど、カソード電極層11とn型コンタクト層20との接触面積の減少が抑制され、順方向電圧(VF)の上昇が抑制されていると考えられる。また、図21に示すように、Niの含有比率が高ければ、n型コンタクト層20(GaAs層)に、Niとの共晶部57が形成されていることが観察できた。 First, by comparing the side etching amounts W 4 , W 5 , and W 6 in FIGS. 21, 22, and 24, it was found that the higher the Ni content ratio, the smaller the side etching amount. In other words, it is considered that the higher the Ni content ratio, the more suppressed is the decrease in the contact area between cathode electrode layer 11 and n-type contact layer 20, and the more suppressed is the increase in forward voltage (VF). Further, as shown in FIG. 21, it was observed that when the Ni content ratio was high, a eutectic portion 57 with Ni was formed in the n-type contact layer 20 (GaAs layer).

また、TEM-EDX元素分析をしたところ、図21に示すように、Niの含有比率が高い場合には、AuGe/Ni層31におけるn型コンタクト層20とのコンタクト部分(境界付近)にNiの分布像56が観察され、AuGeの分布が均一になっていることが観察された。一方、Niの含有比率が19.4%の図22では、Niの分布像56が観察されたが、図21に比べて、n型コンタクト層20とのコンタクト部分(境界付近)から離れた部分に分布しており、また、分布強度も小さいものであった。また、図23の場合には、Niの分布像は観察できなかった。 Further, when TEM-EDX elemental analysis was performed, as shown in FIG. 21, when the Ni content ratio is high, Ni is present in the contact portion (near the boundary) of the AuGe/Ni layer 31 with the n-type contact layer 20. A distribution image 56 was observed, and it was observed that the distribution of AuGe was uniform. On the other hand, in FIG. 22 where the Ni content ratio is 19.4%, a Ni distribution image 56 was observed, but compared to FIG. The distribution intensity was also small. Further, in the case of FIG. 23, no distribution image of Ni could be observed.

次に、Niの含有比率によって、カソード電極層11の深さ方向の組成にどのような違いが観察できるかを検証した。
図24は、カソード電極層11(Ni含有量:43.5%)の表面から深さ方向に向かって、AES分析によって得られた元素分布を示す図である。図25は、カソード電極層11(Ni含有量:19.4%)の表面から深さ方向に向かって、AES分析によって得られた元素分布を示す図である。図26は、カソード電極層11(Ni含有量:3.9%)の表面から深さ方向に向かって、AES分析によって得られた元素分布を示す図である。
Next, we verified what kind of difference could be observed in the composition in the depth direction of the cathode electrode layer 11 depending on the Ni content ratio.
FIG. 24 is a diagram showing the element distribution obtained by AES analysis from the surface of the cathode electrode layer 11 (Ni content: 43.5%) toward the depth direction. FIG. 25 is a diagram showing the element distribution obtained by AES analysis from the surface of the cathode electrode layer 11 (Ni content: 19.4%) toward the depth direction. FIG. 26 is a diagram showing the element distribution obtained by AES analysis from the surface of the cathode electrode layer 11 (Ni content: 3.9%) toward the depth direction.

まず、図24に示すように(特に、破線で囲まれた部分を参照して)、Niの含有比率が高ければ、NiおよびGeがn型コンタクト層20(GaAs層)に拡散していることが分かった。一方、図25および図26に示すように(特に、破線で囲まれた部分を参照して)、Niの含有比率が高くない場合には、n型コンタクト層20(GaAs層)へのNiおよびGeの拡散が、ほとんど観察されなかった。つまり、Niの含有比率が高いほどNiのピークが大きく、n型コンタクト層20(GaAs層)までNiおよびGeの拡散が多く観察された。 First, as shown in FIG. 24 (especially with reference to the part surrounded by the broken line), if the Ni content ratio is high, Ni and Ge are diffused into the n-type contact layer 20 (GaAs layer). I understand. On the other hand, as shown in FIGS. 25 and 26 (especially with reference to the part surrounded by the broken line), when the Ni content ratio is not high, Ni and Almost no Ge diffusion was observed. That is, the higher the Ni content ratio, the larger the Ni peak, and more Ni and Ge diffusion was observed up to the n-type contact layer 20 (GaAs layer).

一般的には、GaAsやAlGaAsとの間にオーミックコンタクトを形成するには、当該コンタクト界面での反応が進みにくいため、Niを導入することで反応を促進させることができる。しかしながら、Niが反応しすぎるとコンタクト表面が荒れ、剥がれやすくなるため、Niを制御するために界面からNiを離してAuGeの上にNiを蒸着している。ただし、Ni量が少なすぎると、GaAs層やAlGaAs層との共晶が不十分になるため、均一な共晶部が得られる最適なNi量が必要となる。 Generally, when forming an ohmic contact with GaAs or AlGaAs, the reaction at the contact interface is difficult to proceed, so the reaction can be accelerated by introducing Ni. However, if Ni reacts too much, the contact surface becomes rough and easily peels off, so in order to control Ni, Ni is vapor-deposited on AuGe while separating it from the interface. However, if the amount of Ni is too small, eutectic formation with the GaAs layer or AlGaAs layer will be insufficient, so an optimal amount of Ni is required to obtain a uniform eutectic portion.

上記のようなTEM-EDX元素分析の結果から、均一なAuGeの析出が見られるNi含有量43.5%は良い条件といえる。このように適正なNi量を蒸着することで、エタキシャル層/メタルの界面の反応が促進され、Au、Ge、NiがGaAs層に拡散されたと考えられる。
次に、半導体発光装置1のVF上昇率がロット別にどのような変化が観察されるか検証した。図27は、半導体発光装置1のVF上昇率をロット別に示す図である。
From the above TEM-EDX elemental analysis results, it can be said that a Ni content of 43.5% is a good condition for uniform AuGe precipitation. It is considered that by depositing an appropriate amount of Ni in this manner, the reaction at the etaxial layer/metal interface was promoted, and Au, Ge, and Ni were diffused into the GaAs layer.
Next, it was examined how the VF increase rate of the semiconductor light emitting device 1 changes from lot to lot. FIG. 27 is a diagram showing the VF increase rate of the semiconductor light emitting device 1 by lot.

まず、AuGeNi同時蒸着ロット(サンプル数n=432)では、カソード電極層11の蒸着レシピとして、AuGeNi/Au=2000Å/17000Åを採用した。一方、Ni分割蒸着ロット(サンプル数n=49)では、カソード電極層11の蒸着レシピとしては、AuGe/Ni/Au=500Å/600Å/18000Åを採用した。
図27の結果から算出したところ、AuGeNi同時蒸着ロットでは、VF上昇率の平均=101.3%、最大=107.3%、最小=99.9%であった。これに対し、Ni分割蒸着ロットでは、VF上昇率の平均=100.3%、最大=100.8%、最小=100.1%であった。つまり、Ni同時蒸着レシピを採用したロットでは、VF上昇率を1%以下で安定させることができた。
First, in the AuGeNi co-evaporation lot (number of samples n=432), AuGeNi/Au=2000 Å/17000 Å was adopted as the evaporation recipe for the cathode electrode layer 11. On the other hand, in the Ni split evaporation lot (number of samples n=49), the evaporation recipe for the cathode electrode layer 11 was AuGe/Ni/Au=500 Å/600 Å/18000 Å.
As calculated from the results in FIG. 27, in the AuGeNi co-deposition lot, the average VF increase rate was 101.3%, the maximum was 107.3%, and the minimum was 99.9%. On the other hand, in the Ni split evaporation lot, the average VF increase rate was 100.3%, the maximum was 100.8%, and the minimum was 100.1%. In other words, in the lots that adopted the Ni co-evaporation recipe, the VF increase rate could be stabilized at 1% or less.

以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は、他の形態で実施することもできる。
たとえば、図28に示すように、カソード電極層11は、略円形状のパッド電極部45と、当該パッド電極部45の周囲に放射状に延びる枝状電極部46とを一体的に含んでいてもよい。より具体的には、平面視において、パッド電極部45が基板2の略中央に配置されており、複数の枝状電極部46は、パッド電極部45から基板2の4つの側面および4つの角部へ向かう8方向に延びている。図28では、基板2の4つの角部へ向かう枝状電極部46(第1部分47)が、基板2の4つの側面へ向かう枝状電極部46(第2部分48)に比べて長くなっている。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms.
For example, as shown in FIG. 28, the cathode electrode layer 11 may integrally include a substantially circular pad electrode portion 45 and a branch electrode portion 46 extending radially around the pad electrode portion 45. good. More specifically, in plan view, the pad electrode section 45 is arranged approximately at the center of the substrate 2, and the plurality of branch electrode sections 46 extend from the pad electrode section 45 to four sides and four corners of the substrate 2. It extends in eight directions toward the center. In FIG. 28, the branch-like electrode portions 46 (first portions 47) extending toward the four corners of the substrate 2 are longer than the branch-like electrode portions 46 (second portions 48) extending toward the four sides of the substrate 2. ing.

また、第2実施形態では、絶縁層42と金属層5との間に透光導電層6が介在していたが、透光導電層6が省略されていてもよい。この場合、コンタクト部44として、金属層を設けてもよい。
また、前述の実施形態では、半導体発光装置1,41を製造する際、成長基板35と基板2との貼り合わせ工程を実施したが、この貼り合わせ工程は必須ではない。たとえば、基板2上に、金属層5、透光導電層6、絶縁層42および化合物半導体層7を順に積層する工程を実施してもよい。
Further, in the second embodiment, the light-transmitting conductive layer 6 was interposed between the insulating layer 42 and the metal layer 5, but the light-transmitting conductive layer 6 may be omitted. In this case, a metal layer may be provided as the contact portion 44.
Further, in the embodiments described above, when manufacturing the semiconductor light emitting devices 1 and 41, a step of bonding the growth substrate 35 and the substrate 2 was performed, but this bonding step is not essential. For example, a step may be performed in which the metal layer 5, the transparent conductive layer 6, the insulating layer 42, and the compound semiconductor layer 7 are laminated in this order on the substrate 2.

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of the claims.

1 半導体発光装置
2 基板
5 金属層
6 透光導電層
7 化合物半導体層
10 アノード電極層
11 カソード電極層
12 発光層
13 p型半導体層
14 n型半導体層
19 n側ウィンドウ層
20 n型コンタクト層
23 凹凸部
24 パッド電極部
25 枝状電極部
26 (カソード電極層の)周縁
27 (n型コンタクト層の)端部
28 (カソード電極層の)下面
29 (n型ウィンドウ層の)上面
30 空間
33 平坦部
34 (カソード電極層の)周辺部
35 成長基板
37 第1金属層
38 第2金属層
41 半導体発光装置
42 絶縁層
43 コンタクトホール
44 コンタクト部
45 パッド電極部
46 枝状電極部
50 第2凹凸部
53 凸部
54 AuGe層
55 Ni層
1 Semiconductor light emitting device 2 Substrate 5 Metal layer 6 Transparent conductive layer 7 Compound semiconductor layer 10 Anode electrode layer 11 Cathode electrode layer 12 Light emitting layer 13 P type semiconductor layer 14 N type semiconductor layer 19 N side window layer 20 N type contact layer 23 Uneven portion 24 Pad electrode portion 25 Branch electrode portion 26 Periphery (of the cathode electrode layer) 27 End portion (of the n-type contact layer) 28 Lower surface (of the cathode electrode layer) 29 Upper surface (of the n-type window layer) 30 Space 33 Flatness Part 34 Peripheral part (of the cathode electrode layer) 35 Growth substrate 37 First metal layer 38 Second metal layer 41 Semiconductor light emitting device 42 Insulating layer 43 Contact hole 44 Contact part 45 Pad electrode part 46 Branch-shaped electrode part 50 Second uneven part 53 Convex portion 54 AuGe layer 55 Ni layer

Claims (16)

基板と、
前記基板上の金属層と、
前記金属層上に形成され、発光層、前記発光層に対して前記基板側に配置された第1導電型層、および前記発光層に対して前記基板の反対側に配置された第2導電型層を含む半導体層と、
前記基板の厚さ方向において前記金属層の反対側の前記基板上に形成された第1電極と、
前記第2導電型層上に形成された第2電極とを含み、
前記第2導電型層は、前記第2電極との接続部分に形成され、前記第2電極の周縁よりも内側の前記第2電極の内方領域に端部を有する第1層と、前記第1層に対して前記基板側に配置された第2層とを含み、
前記第1層の前記端部と前記第2電極の前記周縁との間に空間が形成されており、
前記第2層の表面は、前記空間を挟んで前記第2電極に対向する部分および前記第2電極の前記周縁よりも外側の前記第2電極の外方領域における前記第2電極の周辺部に形成された平坦部と、前記第2電極の前記外方領域において前記周辺部よりも外側に形成され、第1の粗さを有する凹凸部とを含み、
前記第2層の表面は、前記平坦部および前記凹凸部の各凸部の表面に形成され、前記第1の粗さよりも小さい第2の粗さを有する第2凹凸部をさらに含み、
前記第2電極は、接合部材が接続されるパッド電極部と、前記パッド電極部から枝状に延びる枝状電極部とを含み、
前記空間は、前記枝状電極部の下方に形成されており、
前記枝状電極部の周縁からの前記空間の幅W2が、前記枝状電極部の幅W3の1/2未満であり、
前記枝状電極部の幅W3が6μm~8μmであり、前記空間の幅W2が1μm~2μmである、半導体発光装置。
A substrate and
a metal layer on the substrate;
A light emitting layer formed on the metal layer, a first conductivity type layer disposed on the substrate side with respect to the light emitting layer, and a second conductivity type layer disposed on the opposite side of the substrate with respect to the light emitting layer. a semiconductor layer including a layer;
a first electrode formed on the substrate on the opposite side of the metal layer in the thickness direction of the substrate;
a second electrode formed on the second conductivity type layer,
The second conductivity type layer is formed at a connection portion with the second electrode, and includes a first layer having an end portion in an inner region of the second electrode inside the periphery of the second electrode; a second layer disposed on the substrate side with respect to the first layer;
A space is formed between the end of the first layer and the peripheral edge of the second electrode,
The surface of the second layer is located at a portion facing the second electrode across the space and at a peripheral portion of the second electrode in an outer region of the second electrode outside the peripheral edge of the second electrode. a flat portion formed, and an uneven portion formed outside the peripheral portion in the outer region of the second electrode and having a first roughness,
The surface of the second layer further includes a second uneven portion formed on the surface of each convex portion of the flat portion and the uneven portion, and having a second roughness smaller than the first roughness,
The second electrode includes a pad electrode portion to which a bonding member is connected, and a branch-like electrode portion extending branch-like from the pad electrode portion,
The space is formed below the branch electrode part,
The width W2 of the space from the periphery of the branch electrode part is less than 1/2 of the width W3 of the branch electrode part,
A semiconductor light emitting device, wherein the width W3 of the branch electrode portion is 6 μm to 8 μm, and the width W2 of the space is 1 μm to 2 μm.
前記第2電極は、前記基板側からAuGe層およびNi層の順に形成された積層構造を含む、請求項1に記載の半導体発光装置。 2. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the second electrode includes a laminated structure in which an AuGe layer and a Ni layer are formed in this order from the substrate side. 前記凹凸部の算術平均粗さRaが0.1μm~0.5μmであり、前記第2凹凸部の算術平均粗さRaが0.01μm~0.1μmである、請求項1または2に記載の半導体発光装置。 The arithmetic mean roughness Ra of the uneven portion is 0.1 μm to 0.5 μm, and the arithmetic mean roughness Ra of the second uneven portion is 0.01 μm to 0.1 μm, according to claim 1 or 2. Semiconductor light emitting device. 前記第2電極の前記周縁からの前記周辺部の幅Wは、1μm~3μmである、請求項1~3のいずれか一項に記載の半導体発光装置。 The semiconductor light emitting device according to any one of claims 1 to 3, wherein a width W1 of the peripheral portion of the second electrode from the peripheral edge is 1 μm to 3 μm. 前記第2導電型層の前記第1層は、n型GaAsコンタクト層を含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の半導体発光装置。 5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the first layer of the second conductivity type layer includes an n-type GaAs contact layer. 前記金属層と前記半導体層との間に形成された透光導電層をさらに含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の半導体発光装置。 The semiconductor light emitting device according to claim 1, further comprising a transparent conductive layer formed between the metal layer and the semiconductor layer. 前記透光導電層は、ITO(酸化インジウムスズ)、ZnO(酸化亜鉛)またはIZO(酸化インジウム亜鉛)を含む、請求項6に記載の半導体発光装置。 7. The semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein the light-transmitting conductive layer contains ITO (indium tin oxide), ZnO (zinc oxide), or IZO (indium zinc oxide). 前記金属層と前記半導体層との間に形成され、選択的にコンタクト孔を有する絶縁層をさらに含み、
前記金属層は、前記コンタクト孔を介して前記第1導電型層に電気的に接続されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の半導体発光装置。
further comprising an insulating layer formed between the metal layer and the semiconductor layer and selectively having a contact hole;
6. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the metal layer is electrically connected to the first conductivity type layer via the contact hole.
前記絶縁層は、SiO、SiNまたはMgFを含む、請求項8に記載の半導体発光装置。 The semiconductor light emitting device according to claim 8, wherein the insulating layer contains SiO2 , SiN, or MgF2 . 前記金属層は、Auを含む、請求項1~9のいずれか一項に記載の半導体発光装置。 The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the metal layer contains Au. 前記基板は、Si基板を含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の半導体発光装置。 The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the substrate includes a Si substrate. 基板と、前記基板上の金属層と、前記金属層上に形成され、発光層、前記発光層に対して前記基板側に配置された第1導電型層、および前記発光層に対して前記基板の反対側に配置された第2導電型層を含む半導体層とを含み、前記第2導電型層が、前記半導体層の表面を形成する第1層と、前記第1層に対して前記基板側に配置された第2層とを含む半導体構造を形成する工程と、
前記第1層を選択的に除去して、前記第2層の表面を露出させる工程と、
前記露出した前記第2層の表面にフロスト処理することによって、前記第2層の前記表面に凹凸部を形成する工程と、
前記凹凸部の形成後、前記第1層の内方領域に収まるように、前記第1層上に第2電極を形成する工程と、
硝酸系希薄液を用いて、前記第2電極の下方に向かって前記第1層をサイドエッチングすることによって、前記第1層の端部と前記第2電極の周縁との間に空間を形成する工程と、
前記基板の厚さ方向において前記金属層の反対側の前記基板上に第1電極を形成する工程とを含む、半導体発光装置の製造方法。
a substrate, a metal layer on the substrate, a light emitting layer formed on the metal layer, a first conductivity type layer disposed on the substrate side with respect to the light emitting layer, and a first conductivity type layer disposed on the substrate side with respect to the light emitting layer; a semiconductor layer including a second conductivity type layer disposed on the opposite side of the semiconductor layer, the second conductivity type layer forming a surface of the semiconductor layer, and the substrate with respect to the first layer. forming a semiconductor structure including a second layer disposed on the side;
selectively removing the first layer to expose the surface of the second layer;
forming an uneven portion on the surface of the second layer by frosting the exposed surface of the second layer;
After forming the uneven portion, forming a second electrode on the first layer so as to fit within an inner region of the first layer;
Forming a space between an end of the first layer and a periphery of the second electrode by side-etching the first layer downward of the second electrode using a dilute nitric acid solution. process and
forming a first electrode on the substrate opposite to the metal layer in the thickness direction of the substrate.
前記空間の形成後、希釈塩酸を用いて、前記第2層における前記空間を挟んで前記第2電極に対向する部分および前記凹凸部をフロスト処理する工程を含む、請求項12に記載の半導体発光装置の製造方法。 13. The semiconductor light emitting device according to claim 12, further comprising the step of frosting a portion of the second layer facing the second electrode across the space and the uneven portion using diluted hydrochloric acid after forming the space. Method of manufacturing the device. 前記第2導電型層の前記第1層は、n型GaAsコンタクト層を含み、
前記第2電極を形成する工程は、AuおよびGeを含む第1蒸着材料を蒸発させ、前記n型コンタクト層に堆積させてAuおよびGeを含む層を形成する第1工程と、前記第1工程の後、Niを含む第2蒸着材料を蒸発させ、前記AuおよびGeを含む層に堆積させてNiを含む層を形成する第2工程とを含む、請求項12または13に記載の半導体発光装置の製造方法。
the first layer of the second conductivity type layer includes an n-type GaAs contact layer;
The step of forming the second electrode includes a first step of evaporating a first vapor deposition material containing Au and Ge and depositing it on the n-type contact layer to form a layer containing Au and Ge, and the first step. 14. The semiconductor light emitting device according to claim 12, further comprising a second step of evaporating a second vapor deposition material containing Ni and depositing it on the layer containing Au and Ge to form a layer containing Ni. manufacturing method.
前記Au、GeおよびNiの総量に対する前記Niの重量比率が20wt%以上である、請求項14に記載の半導体発光装置の製造方法。 15. The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 14, wherein the weight ratio of the Ni to the total amount of Au, Ge, and Ni is 20 wt% or more. 前記半導体構造を形成する工程は、
接続用基板上に、前記第2導電型層、前記発光層、前記第1導電型層および第1金属層をこの順に形成する工程と、
前記基板上に、第2金属層を形成する工程と、
前記第1金属層および前記第2金属層を互いに接合することによって前記金属層として、前記接続用基板と前記基板とを貼り合わせる工程と、
前記貼り合わせ後、前記接続用基板を除去する工程とを含む、請求項12~15のいずれか一項に記載の半導体発光装置の製造方法。
The step of forming the semiconductor structure includes:
forming the second conductivity type layer, the light emitting layer, the first conductivity type layer, and the first metal layer in this order on the connection substrate;
forming a second metal layer on the substrate;
bonding the connection substrate and the substrate as the metal layer by bonding the first metal layer and the second metal layer to each other;
16. The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 12, further comprising the step of removing the connection substrate after the bonding.
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