JPWO2016063501A1 - 半導体デバイス及び紫外線発光素子 - Google Patents
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Abstract
Description
以下では、本実施形態の半導体デバイス100について図1〜5に基づいて説明する。なお、図1は、図2のX−X概略断面図である。
ウェハは、円板状の基板である。半導体デバイス100における基板1がサファイア基板の場合、ウェハ(wafer)としては、サファイアウェハを採用することができる。ウェハは、オリエンテーションフラット(orientation flat)が形成されているのが好ましい。ウェハの厚みは、例えば、数100μm〜数mmであるのが好ましく、200μm〜1mmであるのがより好ましい。ウェハの直径は、例えば、50.8mm〜150mmであるのが好ましい。
この工程では、窒化物半導体層20をエピタキシャル成長法により形成する。
この工程は、アニール装置のアニール炉内において所定のアニール温度で所定のアニール時間だけ保持することにより、p型窒化物半導体層5のp型不純物を活性化する工程である。より詳細には、電子ブロック層51、p型AlGaN層52及びp型コンタクト層53のp型不純物を活性化する工程である。アニール条件は、アニール温度を600〜800℃、アニール時間を10〜50分に設定してあるが、これらの値は一例であり、特に限定するものではない。アニール装置としては、例えば、ランプアニール装置(lamp annealing apparatus)、電気炉アニール装置等を採用することができる。
この工程では、窒化物半導体層20のうちメサ構造22の上面22a(窒化物半導体層20の表面20a)に対応する領域上に、フォトリソグラフィ技術を利用して、第1のレジスト層を形成する。そして、この工程では、第1のレジスト層をマスクとして、窒化物半導体層20の一部を表面20a側からn型窒化物半導体層3の途中までエッチングすることによって、メサ構造22を形成する。更に、この工程では、第1のレジスト層を除去する。窒化物半導体層20のエッチングは、例えば、ドライエッチング装置を用いて行うのが好ましい。ドライエッチング装置としては、例えば、誘導結合プラズマエッチング装置(inductively coupled plasma etching system)が好ましい。
この工程では、ウェハの第1面側の全面に、絶縁膜10の基礎となるシリコン酸化膜を例えばPECVD(plasma-enhanced chemical vapor deposition)法により成膜する。そして、この工程では、ウェハの第1面側において、シリコン酸化膜に第1コンタクト孔10a及び第2コンタクト孔10bが開口されるように、シリコン酸化膜をパターニングすることで絶縁膜10を形成する。なお、シリコン酸化膜の成膜方法は、PECVD法に限らず、例えば、他のCVD法等でもよい。シリコン酸化膜のパターニングは、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して行う。
この工程では、まず、ウェハの第1面側に、負電極9の形成予定領域のみ(つまり、n型窒化物半導体層3の露出した表面3aの一部)が露出するようにパターニングされた第2のレジスト層を形成する第1ステップを行う。そして、この工程では、n型窒化物半導体層3の表面3a上に、表面3aに近い側から順にAl膜とNi膜とAl膜とNi膜とAu膜とが積層された多層膜を蒸着法により成膜する第2ステップを行う。蒸着法は、電子ビーム蒸着法が好ましい。積層膜の成膜方法は、蒸着法に限らず、例えば、スパッタ法等でもよい。そして、この工程では、リフトオフ(lift off)を行うことにより、第2のレジスト層及び第2のレジスト層上の不要膜を除去する第3ステップを行う。更に、この工程では、アニール処理を行い、徐冷を行うことにより第2コンタクト電極91を形成する第4ステップを行う。アニール処理は、N2ガス雰囲気中でのRTA(Rapid Thermal Annealing)が好ましい。
この工程では、p型窒化物半導体層5の表面5a上に第1コンタクト電極81を形成する。
この工程では、フォトリソグラフィ技術および薄膜形成技術を利用して、下部バリアメタル層85、95と、Al層83、93と、上部バリアメタル層84、94と、第1パッド電極82、第2パッド電極92と、を形成する。薄膜形成技術としては、例えば、蒸着法等を採用することができる。蒸着法は、電子ビーム蒸着法が好ましい。
この工程では、ウェハの第1面側の全面に、パッシベーション膜11の基礎となるシリコン窒化膜を例えばプラズマCVD法により成膜する。そして、この工程では、ウェハの第1面側において、シリコン窒化膜に第1開口部12及び第2開口部13が開口されるように、シリコン窒化膜をパターニングすることでパッシベーション膜11を形成する。なお、シリコン窒化膜の成膜方法は、プラズマCVD法に限らず、例えば、他のCVD法等でもよい。シリコン酸化膜のパターニングは、フォトリソグラフィ技術及びエッチング技術を利用して行う。
この工程では、ウェハのパッシベーション膜11の表面側からウェハの厚み方向の途中まで到達する割溝を形成する。この工程では、レーザ加工機を用いたアブレーション加工(ablation processing)により割溝を形成することが好ましい。アブレーション加工とは、アブレーションが起こるような照射条件でのレーザ加工を意味する。
この工程では、ウェハを第1面とは反対の第2面側から研磨することで、ウェハを基板1の所定の厚さに相当する厚さまで薄くする。ウェハの研磨にあたっては、研削工程、ラッピング(lapping)工程を順次行うのが好ましい。
この工程は、ダイシング工程であり、半導体デバイス100が複数形成されたウェハをダイシングソー(dicing saw)等によって裁断することで、個々の半導体デバイス100に分割する。
2Al3++6OH-→Al2O3+3H2O
要するに、第1例の半導体デバイスでは、AlGaN層31の表面31a付近でN2が発生し、また、酸化反応によりAl2O3が形成され電気絶縁化及び体積膨張が生じる。これにより、第1例の半導体デバイスでは、AlGaN層31における負電極9直下の領域の腐食、第2パッド電極92の端部の破損、パッシベーション膜11における第2パッド電極92の端部の破損個所上の部位の破損、等が生じる。また、第1例の半導体デバイスでは、Al2O3が形成されると、AlGaN層31における電流経路が変化するので、電気絶縁化される領域が広がり、AlGaN層31における負電極9直下の領域が電気絶縁化して電流が流れなくなるオープン不良が発生する。
上述の実施形態から明らかなように、本発明に係る第1の態様の半導体デバイス(100、101、102)は、AlGaN層(31)と、電極(90)と、絶縁膜(10)と、パッシベーション膜(11)と、を備え、前記電極(90)は、前記AlGaN層(31)の表面(31a)上に形成されたコンタクト電極(91)と、前記コンタクト電極(91)の表面側に形成されたパッド電極(92)と、を備え、前記絶縁膜(10)は、前記コンタクト電極(91)における前記AlGaN層(31)との接触領域を囲むように前記AlGaN層(31)の前記表面(31a)上に形成されており、前記パッシベーション膜(11)は、少なくとも前記パッド電極(92)上に形成され、かつ、前記パッド電極(92)の中央部を露出させる開口部(13)が形成されており、前記電極(90)は、平面視において、前記パッド電極(92)が前記コンタクト電極(91)と前記絶縁膜(10)とに跨って形成されており、前記電極(90)は、前記パッド電極(92)よりも下に、平面視で前記開口部(13)を包含するAl層(93)を備える。
Claims (14)
- AlGaN層と、電極と、絶縁膜と、パッシベーション膜と、を備え、
前記電極は、前記AlGaN層の表面上に形成されたコンタクト電極と、前記コンタクト電極の表面側に形成されたパッド電極と、を備え、
前記絶縁膜は、前記コンタクト電極における前記AlGaN層との接触領域を囲むように前記AlGaN層の前記表面上に形成されており、
前記パッシベーション膜は、少なくとも前記パッド電極上に形成され、かつ、前記パッド電極の中央部を露出させる開口部が形成されており、
前記電極は、平面視において、前記パッド電極が前記コンタクト電極と前記絶縁膜とに跨って形成されており、
前記電極は、前記パッド電極よりも下に、平面視で前記開口部を包含するAl層を備える、
ことを特徴とする半導体デバイス。 - 前記AlGaN層を少なくとも有するn型窒化物半導体層と、前記n型窒化物半導体層上に形成され紫外線の波長域に発光波長を有する光を放射する発光層と、前記発光層上に形成されたp型窒化物半導体層と、を備える、
ことを特徴とする請求項1記載の半導体デバイス。 - 前記AlGaN層は、AlxGa1-xN(0.4<x<1)層である、
ことを特徴とする請求項2記載の半導体デバイス。 - 前記電極は、前記パッド電極が、Au層により構成されており、前記パッド電極と前記Al層との間に介在する上部バリアメタル層を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の半導体デバイス。 - 前記上部バリアメタル層の材料は、Ti、Ta及びNiの群から選択される1種である、
ことを特徴とする請求項4記載の半導体デバイス。 - 前記電極は、前記Al層と前記コンタクト電極との間に介在する下部バリアメタル層を備える、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の半導体デバイス。 - 前記下部バリアメタル層の材料は、Ti、Ta及びNiの群から選択される1種である、
ことを特徴とする請求項6記載の半導体デバイス。 - 前記パッシベーション膜と前記パッド電極との間に介在する密着層、を更に備え、
前記密着層は、前記パッド電極に比べて前記パッシベーション膜との密着性の良い層である、
ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の半導体デバイス。 - 前記絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、
前記パッシベーション膜は、シリコン窒化膜であり、
前記密着層の材料は、Ti、Cr、Nb、Zr、TiN及びTaNの群から選択される1種である、
ことを特徴とする請求項8記載の半導体デバイス。 - 前記パッシベーション膜は、前記パッド電極の上のみにあることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の半導体デバイス。
- 前記パッシベーション膜は、前記絶縁膜と前記パッド電極とを覆っていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の半導体デバイス。
- 基板と、前記基板の一面側に形成され前記一面側から順にn型窒化物半導体層、発光層及びp型窒化物半導体層を有する窒化物半導体層と、前記p型窒化物半導体層の表面上に形成された正電極と、前記n型窒化物半導体層のうち露出した表面に形成された負電極と、絶縁膜と、パッシベーション膜と、を備え、
前記発光層は、紫外線の波長域に発光波長を有する光を放射するように構成されており、
前記正電極は、前記p型窒化物半導体層の表面上に形成された第1コンタクト電極と、前記第1コンタクト電極の表面側に形成された第1パッド電極と、を備え、
前記負電極は、前記n型窒化物半導体層におけるAlGaN層の表面上に形成された第2コンタクト電極と、前記第2コンタクト電極の表面側に形成された第2パッド電極と、を備え、
前記絶縁膜は、前記p型窒化物半導体層の表面上及び前記AlGaN層の表面上に形成され、かつ、前記第1コンタクト電極を露出させる第1コンタクト孔及び第2コンタクト電極を露出させる第2コンタクト孔が形成されており、
前記パッシベーション膜は、少なくとも前記第2パッド電極上に形成され、かつ、前記第2パッド電極の中央部を露出させる開口部が形成されており、
前記負電極は、平面視において、前記第2パッド電極が第2コンタクト電極と前記絶縁膜とに跨って形成されており、
前記負電極は、前記第2パッド電極よりも下に、平面視で前記開口部を包含するAl層を備える、
ことを特徴とする紫外線発光素子。 - 前記パッシベーション膜は、前記第2パッド電極の上のみにあることを特徴とする請求項12記載の紫外線発光素子。
- 前記パッシベーション膜は、前記絶縁膜と前記第2パッド電極とを覆っていることを特徴とする請求項12記載の紫外線発光素子。
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Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008124267A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置 |
JP2009049266A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及び半導体発光装置 |
JP2010056322A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
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---|---|---|---|---|
JP2008124267A (ja) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Toyoda Gosei Co Ltd | 発光装置 |
JP2009049266A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及び半導体発光装置 |
JP2010056322A (ja) * | 2008-08-28 | 2010-03-11 | Toshiba Corp | 半導体発光素子及びその製造方法 |
JP2011204804A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-13 | Toshiba Corp | 化合物半導体装置及びその製造方法 |
WO2013021464A1 (ja) * | 2011-08-09 | 2013-02-14 | 創光科学株式会社 | 窒化物半導体紫外線発光素子 |
US20130087804A1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-11 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Semiconductor structure and method of forming the same |
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