半導体発光素子
【課題】
窒化物半導体発光素子におけるＡｇのマイグレーションを抑制し、光の取り出し効率及び発光効率を向上させた発光素子を提供することを目的とする。
【解決手段】
活性層が、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層とに挟まれた窒化物半導体発光素子であって、ｐ導電型半導体層４に接続するＡｇ層とその他の金属層からなるｐ電極５は、絶縁性保護膜６とｐパッド電極７とによって周囲を囲まれた構造であり、ｐパッド電極７の上面面積は、ｐ電極５の上面面積より小さいことを特徴とする。
窒化物半導体発光素子におけるＡｇのマイグレーションを抑制し、光の取り出し効率及び発光効率を向上させた発光素子を提供することを目的とする。
【解決手段】
活性層が、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層とに挟まれた窒化物半導体発光素子であって、ｐ導電型半導体層４に接続するＡｇ層とその他の金属層からなるｐ電極５は、絶縁性保護膜６とｐパッド電極７とによって周囲を囲まれた構造であり、ｐパッド電極７の上面面積は、ｐ電極５の上面面積より小さいことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体発光素子に関し、特に半導体層表面にＡｇ含有の金属層を有する窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体発光素子として、基板上にｐ導電型半導体層およびｎ導電型半導体層が積層されてｐ型およびｎ型半導体のそれぞれと電気的に接続する電極が形成された構造が知られている。また、半導体素子の光の取り出し効率を向上させるために、ｐ型半導体層と電気的に接続する電極として、ｐ型半導体層上に可視光領域の光の反射効率が優れた電極を形成し、その上に金属電極を形成する構造が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような構成の半導体発光素子では、Ｐ型半導体上の全面電極の反射率を高めて、光の取り出しを向上させるために例えばＡｇが、全面電極として用いられている。さらに、Ａｇのイオンマイグレーションを防ぐために、Ａｇ層をＡｇ以外の金属層で完全に被覆した構成となっている。
【０００４】
しかし、Ａｇ層の上面及び側面を他金属で囲む構造となり、他金属と半導体表面が接する領域で、金属電極の材料によっては発生した光を吸収し、光の取り出し効率が低下するという問題があった。
【０００５】
また、Ａｇ層を覆う金属の種類によっては、Ａｇのイオンマイグレーションを防止しきれないといった問題もあった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２２０１７１公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電極として反射率の高いＡｇを用い、その周囲に金属層及び絶縁性保護膜を形成する場合において、Ａｇ層上の金属層による光の吸収を抑えて、光の取り出し効率を向上するとともに、Ａｇのイオンマイグレーションを防止することができる電極及びこの電極を備えた半導体発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題点を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。本発明は、活性層が、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層とに挟まれた半導体発光素子であって、前記ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層の少なくとも一方の半導体層表面に、第一の領域と該第一の領域を囲む第二の領域を有し、前記第一の領域は前記半導体に接するＡｇ含有金属層を有し、さらに前記第一領域上に前記Ａｇ含有金属層に接するパッド電極が形成されてなり、前記第二の領域は絶縁保護膜を有し、前記絶縁保護膜は前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極の側面に接して形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る半導体発光素子では、絶縁性保護膜は、第一の領域上の一部において、前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極との間に挟まれていることが好ましい。
【００１０】
このようにすると、Ａｇ含有金属層中のＡｇがイオンマイグレーションしにくく、かつパッド電極部での光の吸収を抑える構造が可能となる。この場合、絶縁性保護膜の成分はＳｉを含む窒化物膜からなることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る半導体発光素子は、Ａｇ含有金属層が、前記半導体表面に接する順にＡｇ層と、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄから選択された少なくとも一つを含有する金属層と、Ｐｔ層との少なくとも３層を有する多層構造からなることが好ましい。
さらに、本発明に係る半導体発光素子において、より高反射率を保持するためにＡｇ層の厚みを１０００Å以上にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る半導体発光素子は、半導体層側面の少なくとも一部と、前記絶縁性保護膜の表面と、パッド電極の表面の一部とに、第二の絶縁性保護膜を有することが好ましい。
【００１３】
さらに第二の絶縁性保護膜は前記第二の領域に有する絶縁性保護膜と異なる材料からなる材料からなることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る半導体発光素子においてｎ導電型半導体層に接するｎ電極及び、ｐ導電型半導体層に接するｐ電極が同一面上に構成されいていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１６】
本発明によれば、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層の少なくとも一方の半導体層表面に、第一の領域と該第一の領域を囲む第二の領域を有し、第一領域上は、半導体表面と接するＡｇ含有金属層と、さらにＡｇ含有金属層に接するパッド電極が形成されてなる。
【００１７】
さらに第二の領域にある絶縁性保護膜によって、半導体表面とＡｇ含有金属層とパッド電極の側面が覆われていることで、Ａｇ含有金属層は側面にある絶縁性保護膜と上面にあるパッド電極とによって覆われている構造となり、Ａｇのイオンマイグレーションを防止することができる。さらに前記絶縁性保護膜は第一の領域上の一部においてＡｇ含有金属層とパッド電極との間に挟まれていることにより、パッド電極をＡｇ含有金属層の上面の面積より小さく形成することができ、パッド電極での光の吸収を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照ながら、本発明に係る実施の形態の窒化物半導体発光素子について説明する。本実施の形態では、発光素子としてＬＥＤ(Light Emitting Diode)を用いた例について説明する。本発明に係るＬＥＤを構成する各半導体層としては、好ましくは種々の窒化物半導体を用いることができる。例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハイライド気相成長法（ＨＶＰＥ）などによりＩｎｘＡｌｙＧａ1-ｘ-ｙＮ（但し、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）からなる半導体を好適に用いることができる。また、その層構造としては、公知の層構造を用いることができる。たとえば、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、シングルヘテロ構造あるいは、ダブルヘテロ構造のものが挙げられる。また、特定の層を超格子構造としたり、活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。さらに、発光素子の所定の位置に公知の種々の蛍光体を配置させ、発光素子からの光を所望の光に変換することができる。
【００１９】
また、ＬＥＤは一般的には、特定の基板上に各半導体層を成長させて形成されているが、その際、基板に絶縁性基板を用い、その絶縁性基板を最終的に取り除かない場合、通常、ｐ電極およびｎ電極は、いずれもＬＥＤの同一面側に形成されることになる。この場合、フェイスアップ実装すなわち半導体側を視認側に配置し発光された光を半導体側から取り出すことも可能であるし、フェイスダウン実装すなわち基板側を視認側に配置し発光された光を基板側から取り出すことも可能である。もちろん、初めから絶縁性基板を用いず、窒化物半導体基板を用いるか、あるいは、最終的に絶縁性基板を取り除くことにより、ｐ電極とｎ電極が半導体構造を介して対向するように配置された構造とすることもできる。
【００２０】
以下、本発明は実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は本発明の技術思想を具体化するためにＬＥＤを例示するものであって、本発明のＬＥＤを以下のものに特定するものではない。さらに、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは説明を確認するために誇張していることがある。
＜第１の実施の形態＞
図１に基づいて第１の実施形態のＬＥＤについて説明する。ここでは、図１に示すように同一面側にｐ電極５及びｎ電極８ａが配置され、ｐ電極５のみにＡｇ含有金属層を有するＬＥＤについて説明する。図１は本実施形態のＬＥＤの構造を示す模式的断面図である。
【００２１】
図１に示すように本実施の形態の半導体発光素子は、例えば、サファイア基板１上にｎ型コンタクト層を含むｎ導電型半導体層２、活性層３、ｐ型コンタクト層を含むｐ導電型半導体層４が順次積層された層構造を有する。さらに、ｎ導電型半導体層２が部分的にエッチング等により除去され、ｎ導電型半導体層２の露出面にｎ電極８ａが形成され、ｐ導電型半導体層４の上面にｐ電極５が設けられている。また、本実施形態では、バンプ形成するため、ｐ電極５上にｐパッド電極７が形成され、ｐパッド電極７とｎ電極８ａの開口部を除き、各電極及び各半導体を覆うように第二の絶縁性保護膜１０が設けられている。本実施形態のように各電極を同一平面上に配置する場合は、サファイア側を視認側とすることが好ましい。ｐ電極５にＡｇ層が形成されているため、活性層より発した光はＡｇ層で反射され、サファイア面での光の取り出しを大きくすることができる。なお、本実施形態では、Ａｇ含有金属層がｐ型コンタクト層に接触してなるｐ電極５に対応し、Ａｇ含有金属層上に接するパッド電極がｐパッド電極７に対応する。
【００２２】
そして以上のように構成された窒化物半導体発光素子において、電極として用いられているＡｇは、従来、Ａｇと半導体表面との間のショットーキー障壁が大きいために用いられていなかったが、低ダメージでＡｇを半導体表面に形成することが可能となり、良好なオーミック特性を示すに至った。そのため、電極に窒化物半導体が放出可能な波長の大部分において反射効率が非常に高いＡｇを用いることで、半導体全体として光の取り出し効率を向上させることができる。Ａｇ層が半導体表面上に直接、電極として形成されていてもよく、半導体表面にＡｇ以外の金属層を薄く形成した後にＡｇ層が形成されていてもよい。半導体表面上にＡｇ以外の金属層を薄く形成後、その上にＡｇ膜を形成する場合は、直接Ａｇ膜を形成する場合と比して反射率は低下するが、電極のオーミック特性を良好にすることができる。
【００２３】
また、Ａｇ含有金属層は多層構造となってもよく、多層構造とすることで、オーミックアニールの熱処理によるＡｇ層の変質を防ぎ、反射率の低下を抑えることができ好ましい。また、Ａｇ層がＡｇ以外の金属層によって覆われていることで、Ａｇのイオンマイグレーションを防止することができる。また、Ａｇ層の厚みは１０００Å以上であることが好ましく、さらに好ましくは、１０００Å以上１００００Å以下である。１０００Åより薄いと光の反射効率が低下し、１００００Åより厚いと生産コストの面で劣る。電極に用いられる金属は、Ａｇに限定されず、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｌ等の反射率の高い金属が使用可能であるが、これらの金属は半導体表面にスパッタリング法、真空蒸着法等によって形成することができる。特に窒化物半導体発光素子においては、Ａｇは反射率が特に高く、さらに窒化物半導体層とオーミック接続も得られるので好ましい。
【００２４】
さらに、Ａｇ含有金属層は半導体表面に接するＡｇ層と該Ａｇ層上の金属層と該金属層上のＰｔ層との少なくとも３層を有する多層構造からなることが好ましい（図示されていない）。Ａｇ層上をＡｇ以外の金属で積層することで、Ａｇ表面のイオンマイグレーションを防ぐことができる。さらに好ましくは、半導体表面から接する順にＡｇ／Ｎｉ／Ｐｔが積層されている。Ａｇ層上にＮｉ層を形成することで、オーミックアニールの熱処理の際に、Ａｇの反射率が低下するのを抑えることができる。一般に熱処理を行うとＡｇ等の反射率の高い金属は、金属自身の変質や他金属への拡散等により反射率が低下したり、イオンマイグレーションを起こしやすい傾向がある。しかし、Ａｇ層上に積層されたＮｉ層は、Ａｇの変質や、ＡｇのＮｉへの拡散を抑制する働きがあるため、アニール処理後もＡｇの反射率を維持することができるとともに、Ａｇのイオンマイグレーションを抑制することができる。さらに、Ａｇ−Ｎｉ層上にＰｔ層を積層することが好ましく、Ｐｔ層と接する絶縁性保護膜６との接着性を向上させることができ、Ａｇ含有金属層側面からのＡｇのイオンマイグレーションを防ぐことができる。
【００２５】
また、Ａｇ含有金属層からなるｐ電極５の側面及び上面一部を覆うように第一の絶縁性保護膜６が形成され、ｐパッド電極７が絶縁性保護膜６とｐ電極５に接して形成されている。
【００２６】
一般にｐパッド電極７の部材は、ワイヤボンディングやバンプと接合性が良好なＡｕが用いられるが、Ａｕをパッド電極に使用する場合、半導体自身が発光した発光波長に対して吸収が大きいため、出力低下の原因となっている。しかし、絶縁性保護膜６がｐ電極５の上面一部まで形成されているため、ｐパッド電極７のサイズを任意に設計することが可能であり、確実にｐ電極５より小さくｐパッド電極７を形成することができるため、ｐパッド電極７による光の吸収を小さくすることができる。さらにｐパッド電極７は、単層膜や多層膜が用いられ、特に半導体層側から順次積層したＴｉ／Ｐｔ／ＡｕまたはＴｉ／Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｐｔからなる多層構造が好ましい。さらに、ｐパッド電極７の総厚は５０００Å以上が好ましい。ｐ電極５の上面を総厚が５０００Å以上の十分な膜厚のパッド電極７で覆うことにより、Ａｇ層のイオンマイグレーションを防止することができる。
【００２７】
また、ｎ電極８ａは単層膜や多層膜が用いられ、多層膜としてはさらに半導体表面に順次積層させたＡｌ／Ｗ／Ｐｔ／ＡｕおよびＷ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの少なくとも１つからなる多層構造を用いることが好ましい。
【００２８】
さらに絶縁性保護膜６は絶縁性を有するものが用いられ、好ましくはＳｉを含む窒化物膜または酸化窒化物膜が挙げられ、なかでもＳｉＮが好ましい。Ｓｉを含む窒化物膜または酸化窒化物膜を用いることで、ｐ電極５の側面が耐水性に優れた絶縁性保護膜で囲われているので、Ａｇ層への水分の浸入を妨ぎＡｇのイオンマイグレーションを防ぐことができる。なかでもＳｉＮは耐水性にもっとも優れているのでイオンマイグレーション防止の効果が最も高い。イオンマイグレーションは正電極側から負電極側（ｐ型からｎ型）に向けて生じる現象であり、ｐ電極として例えばＡｇのみを用いると、実際にＬＥＤを駆動した際に、Ａｇがプラスにイオン化し、ｎ電極方向にＡｇ自体が移動してしまう。最悪の場合には、Ａｇがｎ電極が形成されるｎ導電型半導体上に落下したり、ｐ導電型半導体及びｎ導電型半導体に渡ってＬＥＤ側面に付着し、リークを誘発する可能性がある。
【００２９】
また、半導体層側面の少なくとも一部と絶縁性保護膜６の表面とｐパッド電極７とｎ電極８ａとの表面の一部とに、絶縁性保護膜６と異なる材料からなる第二の絶縁性保護膜１０を有することが好ましい。絶縁性保護膜６に、Ｓｉを含む窒化物膜または酸化窒化物膜で、なかでもＳｉＮを用いた場合、ＳｉＮは防水性に優れているが、光の吸収が大きいため、半導体表面を覆う第二の絶縁性保護膜１０は、光の吸収の少ないＳｉＯで構成されていることが好ましい。このような構成にすることにより、ｎ層とｐ層、およびｎ電極とｐ電極との界面の短絡を防止でき、信頼性が高く高出力の半導体発光素子を提供することができる。また、絶縁性保護膜６、第二の絶縁性保護膜１０ともに、ＳｉＯもしくはＳｉＮ、ＳｉＯＮの少なくとも一つから選ばれる絶縁性保護膜を用いてもよく、ＳｉＯＮを用いる場合は、絶縁性保護膜を形成する場所によって、Ｓｉ中のＯ原子とＮ原子の含有比率を任意に変更することができる。Ｎ原子を多くした場合は、光を吸収しやすくなるが、防水効果が大きくなり、逆にＯ原子を多くした場合は、光を吸収しにくくなるが、防水効果は小さくなってしまう。さらに第二の絶縁性保護膜１０はＳｉ系以外の絶縁性保護膜から形成されていてもよい。絶縁性保護膜６および第二の絶縁性保護膜１０の形成方法としては、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法、真空蒸着法、ゾルゲル法等を用いることができる。特に、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮをスパッタリングで成膜する場合は、ＳｉＯ，ＳｉＯＮ、ＳｉＮのそれぞれのスパッタリングターゲットを用いて形成してもよく、またアルゴンと、酸素または／及び窒素の雰囲気下でＳｉターゲットを用いて形成してもよい。
＜第２の実施の形態＞
ここでは図２に基づいて、第２の実施形態のＬＥＤについて説明する。ｎ導電型半導体層２上にＡｇ含有金属層を形成した以外は第１の実施形態と同じである。図２は本実施形態のＬＥＤの構造を示す模式的断面図である。
【００３０】
ここでは、図２に示すようにｎ導電型半導体層２上にＡｇ含有金属層からなるｎ電極８ｂが形成され、ｎ電極８ｂの側面及び上面一部を覆うように絶縁性保護膜６があり、ｎ電極８ｂに接するようにｎパッド電極９が形成されている。
【００３１】
このようにｎ導電型半導体層２とｐ導電型半導体層４の上面にＡｇ金属含有層を形成することで、ｎ導電型半導体層２のｎ電極形成面においても光が効率よく反射されるため、ｐ導電型半導体層２の上面のみにＡｇ含有金属層を用いる第１の実施の形態よりも、光の取り出し効率をより向上させることができる。
【実施例】
【００３２】
＜実施例１＞
この実施の形態の窒化物半導体発光素子を図１に示す。
【００３３】
このような半導体発光素子は、以下の製造方法により形成することができる。
＜半導体層形成＞
サファイア基板１の上にＭＯＶＰＥ反応装置を用い、Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるバッファー層、次にノンドープＧａＮ層を積層した後、ｎ導電型半導体層２として、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とを交互に積層させた超格子のｎ型クラッド層を形成した。次にＧａＮ層とＩｎＧａＮとを交互に積層させた多重量子井戸構造の活性層３を形成した後、ｐ導電型半導体層４として、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層とＭｇドープＩｎＧａＮとを交互に積層させた超格子ｐ型クラッド層、ＭｇドープＧａＮからなるｐ型コンタクト層を順次成長させ、ウェハを作製した。
＜エッチング＞
得られたウェハを反応容器内で、窒素雰囲気中、６００℃アニールにし、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層をさらに低抵抗化した。
【００３４】
アニール後、ウェハを反応容器から取り出し、最上層のｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの上からイオンエッチングし、ｎ型コンタクト層の一部を露出させた。その後、マスクを除去した。
＜ｐ電極形成＞
レジストにより所定の形状のマスクを形成後、スパッタ装置にウェハを設置し、ターゲット材料として第１のターゲットにＡｇを第２のターゲットにＮｉを第３のターゲットにＰｔを設置した。スパッタガスとしてアルゴンガスを用い、ｎ導電型半導体層２上面に第１のＡｇターゲットを用いてスパッタリングし、Ａｇ層を１０００Åの厚みで形成した。次にＡｇ層上に第２のＮｉターゲットでＮｉ層を１０００Åの厚みで、最後に第３のＰｔターゲットでＰｔ層を１０００Åの厚みで形成後、リフトオフ法によってｐ電極５を形成した。アニール装置にて熱処理を施し、電極を安定化させた。
＜絶縁性保護膜形成＞
スパッタ装置にてアルゴン雰囲気下で、ＳｉＮ膜を形成した後、レジストにより所定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの上からドライエッチング後、ｐ電極５の一部を露出させた。その後、レジストの剥離を行った。
＜ｐパッド電極形成＞
ｐ電極５と絶縁性保護膜６との上面にレジストにより所定のパターンを有するマスクを形成後その上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕを順次積層し、リフトオフ法によりｐパッド電極７を総厚７０００Åで形成した。
＜ｎ電極形成＞
ｎ導電型半導体層２の上面にレジストにより所定のパターンを有するマスクを形成後、その上にｎ導電型半導体層２の上面にＡｌ／Ｗ／Ｐｔ／Ａｕを順次積層し、リフトオフ法によりｎ電極８ａを形成した。
＜第二の絶縁性保護膜形成＞
スパッタ装置にてアルゴン雰囲気下で、ＳｉＯ膜を形成した後、レジストによって所定の形状のマスクを形成させ、エッチング装置でマスク上からドライエッチングし、ｐパッド電極７及びｎ電極８ａの一部を露出させた。その後、レジストの剥離を行った。
【００３５】
以上のようにして得られたウェハを所定の箇所で分割することにより半導体素子を得た。
＜実施例２＞
この実施例の窒化物半導体は、実施例１における製造工程において、Ａｇ層を成膜する際に、スパッタ法に変えて蒸着法を利用する以外は、実質的に実施例１と同様の方法により、同様の構成の半導体素子を得た。
＜実施例３＞
この実施の形態の窒化物半導体発光素子を図２に示す。
この実施例の半導体は、実施例１における製造工程において、Ａｇ含有金属層からなる電極５、８ｂと絶縁性保護膜６とパッド電極７、９の形成工程をｐ導電型半導体層４とｎ半導型半導体層２との上面に同時に形成させる以外は、実質的に実施例１と同様の方法であり、図２の構成の窒化物半導体素子を得ることができた。
【００３６】
このような構造により、ｐ電極５とｎ電極８ｂの両極にＡｇ層が形成されているため、光の取り出し効率を実施例１よりもさらに向上させることができる。また、製造工程においては、両電極を同時に形成させることで、工程の簡略化による製造コストの削減につながる。
＜実施例４＞
この実施例の半導体は、実施例３における製造工程において、一方の半導体表面にＡｇ含有金属層からなる電極または絶縁性保護膜またはパッド電極を形成した後に、他方の半導体表面に同様に形成する以外は、実質的に実施例３と同様の方法により、同じ構成の半導体素子を得ることができた。
【００３７】
このような構造により、電極５、８ｂとパッド電極７、９の膜厚と積層する金属の種類を任意に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の発光装置は、バックライト光源、ディスプレイ、照明、車両用ランプ等の各種光源を構成する半導体発光素子に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態のＬＥＤ断面図である。
【図２】第２の実施形態のＬＥＤ断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・サファイア基板
２・・・ｎ導電型半導体層
３・・・活性層
４・・・ｐ導電型半導体層
５・・・ｐ電極
６・・・絶縁性保護膜
７・・・ｐパッド電極
８ａ、８ｂ・・・ｎ電極
９・・・ｎパッド電極
１０・・・第二の絶縁性保護膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体発光素子に関し、特に半導体層表面にＡｇ含有の金属層を有する窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体発光素子として、基板上にｐ導電型半導体層およびｎ導電型半導体層が積層されてｐ型およびｎ型半導体のそれぞれと電気的に接続する電極が形成された構造が知られている。また、半導体素子の光の取り出し効率を向上させるために、ｐ型半導体層と電気的に接続する電極として、ｐ型半導体層上に可視光領域の光の反射効率が優れた電極を形成し、その上に金属電極を形成する構造が知られている（例えば特許文献１）。
【０００３】
このような構成の半導体発光素子では、Ｐ型半導体上の全面電極の反射率を高めて、光の取り出しを向上させるために例えばＡｇが、全面電極として用いられている。さらに、Ａｇのイオンマイグレーションを防ぐために、Ａｇ層をＡｇ以外の金属層で完全に被覆した構成となっている。
【０００４】
しかし、Ａｇ層の上面及び側面を他金属で囲む構造となり、他金属と半導体表面が接する領域で、金属電極の材料によっては発生した光を吸収し、光の取り出し効率が低下するという問題があった。
【０００５】
また、Ａｇ層を覆う金属の種類によっては、Ａｇのイオンマイグレーションを防止しきれないといった問題もあった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２２０１７１公報（第４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電極として反射率の高いＡｇを用い、その周囲に金属層及び絶縁性保護膜を形成する場合において、Ａｇ層上の金属層による光の吸収を抑えて、光の取り出し効率を向上するとともに、Ａｇのイオンマイグレーションを防止することができる電極及びこの電極を備えた半導体発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題点を解決すべく、本発明者らは鋭意検討を重ねた結果、本発明を完成するに到った。本発明は、活性層が、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層とに挟まれた半導体発光素子であって、前記ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層の少なくとも一方の半導体層表面に、第一の領域と該第一の領域を囲む第二の領域を有し、前記第一の領域は前記半導体に接するＡｇ含有金属層を有し、さらに前記第一領域上に前記Ａｇ含有金属層に接するパッド電極が形成されてなり、前記第二の領域は絶縁保護膜を有し、前記絶縁保護膜は前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極の側面に接して形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る半導体発光素子では、絶縁性保護膜は、第一の領域上の一部において、前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極との間に挟まれていることが好ましい。
【００１０】
このようにすると、Ａｇ含有金属層中のＡｇがイオンマイグレーションしにくく、かつパッド電極部での光の吸収を抑える構造が可能となる。この場合、絶縁性保護膜の成分はＳｉを含む窒化物膜からなることが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係る半導体発光素子は、Ａｇ含有金属層が、前記半導体表面に接する順にＡｇ層と、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄから選択された少なくとも一つを含有する金属層と、Ｐｔ層との少なくとも３層を有する多層構造からなることが好ましい。
さらに、本発明に係る半導体発光素子において、より高反射率を保持するためにＡｇ層の厚みを１０００Å以上にすることが好ましい。
【００１２】
また、本発明に係る半導体発光素子は、半導体層側面の少なくとも一部と、前記絶縁性保護膜の表面と、パッド電極の表面の一部とに、第二の絶縁性保護膜を有することが好ましい。
【００１３】
さらに第二の絶縁性保護膜は前記第二の領域に有する絶縁性保護膜と異なる材料からなる材料からなることが好ましい。
【００１４】
また、本発明に係る半導体発光素子においてｎ導電型半導体層に接するｎ電極及び、ｐ導電型半導体層に接するｐ電極が同一面上に構成されいていてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、以上説明したように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００１６】
本発明によれば、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層の少なくとも一方の半導体層表面に、第一の領域と該第一の領域を囲む第二の領域を有し、第一領域上は、半導体表面と接するＡｇ含有金属層と、さらにＡｇ含有金属層に接するパッド電極が形成されてなる。
【００１７】
さらに第二の領域にある絶縁性保護膜によって、半導体表面とＡｇ含有金属層とパッド電極の側面が覆われていることで、Ａｇ含有金属層は側面にある絶縁性保護膜と上面にあるパッド電極とによって覆われている構造となり、Ａｇのイオンマイグレーションを防止することができる。さらに前記絶縁性保護膜は第一の領域上の一部においてＡｇ含有金属層とパッド電極との間に挟まれていることにより、パッド電極をＡｇ含有金属層の上面の面積より小さく形成することができ、パッド電極での光の吸収を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照ながら、本発明に係る実施の形態の窒化物半導体発光素子について説明する。本実施の形態では、発光素子としてＬＥＤ(Light Emitting Diode)を用いた例について説明する。本発明に係るＬＥＤを構成する各半導体層としては、好ましくは種々の窒化物半導体を用いることができる。例えば、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）、ハイライド気相成長法（ＨＶＰＥ）などによりＩｎｘＡｌｙＧａ1-ｘ-ｙＮ（但し、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）からなる半導体を好適に用いることができる。また、その層構造としては、公知の層構造を用いることができる。たとえば、ＭＩＳ接合、ＰＩＮ接合やＰＮ接合を有したホモ構造、シングルヘテロ構造あるいは、ダブルヘテロ構造のものが挙げられる。また、特定の層を超格子構造としたり、活性層を量子効果が生ずる薄膜に形成させた単一量子井戸構造や多重量子井戸構造とすることもできる。さらに、発光素子の所定の位置に公知の種々の蛍光体を配置させ、発光素子からの光を所望の光に変換することができる。
【００１９】
また、ＬＥＤは一般的には、特定の基板上に各半導体層を成長させて形成されているが、その際、基板に絶縁性基板を用い、その絶縁性基板を最終的に取り除かない場合、通常、ｐ電極およびｎ電極は、いずれもＬＥＤの同一面側に形成されることになる。この場合、フェイスアップ実装すなわち半導体側を視認側に配置し発光された光を半導体側から取り出すことも可能であるし、フェイスダウン実装すなわち基板側を視認側に配置し発光された光を基板側から取り出すことも可能である。もちろん、初めから絶縁性基板を用いず、窒化物半導体基板を用いるか、あるいは、最終的に絶縁性基板を取り除くことにより、ｐ電極とｎ電極が半導体構造を介して対向するように配置された構造とすることもできる。
【００２０】
以下、本発明は実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は本発明の技術思想を具体化するためにＬＥＤを例示するものであって、本発明のＬＥＤを以下のものに特定するものではない。さらに、各図面が示す部材の大きさや位置関係などは説明を確認するために誇張していることがある。
＜第１の実施の形態＞
図１に基づいて第１の実施形態のＬＥＤについて説明する。ここでは、図１に示すように同一面側にｐ電極５及びｎ電極８ａが配置され、ｐ電極５のみにＡｇ含有金属層を有するＬＥＤについて説明する。図１は本実施形態のＬＥＤの構造を示す模式的断面図である。
【００２１】
図１に示すように本実施の形態の半導体発光素子は、例えば、サファイア基板１上にｎ型コンタクト層を含むｎ導電型半導体層２、活性層３、ｐ型コンタクト層を含むｐ導電型半導体層４が順次積層された層構造を有する。さらに、ｎ導電型半導体層２が部分的にエッチング等により除去され、ｎ導電型半導体層２の露出面にｎ電極８ａが形成され、ｐ導電型半導体層４の上面にｐ電極５が設けられている。また、本実施形態では、バンプ形成するため、ｐ電極５上にｐパッド電極７が形成され、ｐパッド電極７とｎ電極８ａの開口部を除き、各電極及び各半導体を覆うように第二の絶縁性保護膜１０が設けられている。本実施形態のように各電極を同一平面上に配置する場合は、サファイア側を視認側とすることが好ましい。ｐ電極５にＡｇ層が形成されているため、活性層より発した光はＡｇ層で反射され、サファイア面での光の取り出しを大きくすることができる。なお、本実施形態では、Ａｇ含有金属層がｐ型コンタクト層に接触してなるｐ電極５に対応し、Ａｇ含有金属層上に接するパッド電極がｐパッド電極７に対応する。
【００２２】
そして以上のように構成された窒化物半導体発光素子において、電極として用いられているＡｇは、従来、Ａｇと半導体表面との間のショットーキー障壁が大きいために用いられていなかったが、低ダメージでＡｇを半導体表面に形成することが可能となり、良好なオーミック特性を示すに至った。そのため、電極に窒化物半導体が放出可能な波長の大部分において反射効率が非常に高いＡｇを用いることで、半導体全体として光の取り出し効率を向上させることができる。Ａｇ層が半導体表面上に直接、電極として形成されていてもよく、半導体表面にＡｇ以外の金属層を薄く形成した後にＡｇ層が形成されていてもよい。半導体表面上にＡｇ以外の金属層を薄く形成後、その上にＡｇ膜を形成する場合は、直接Ａｇ膜を形成する場合と比して反射率は低下するが、電極のオーミック特性を良好にすることができる。
【００２３】
また、Ａｇ含有金属層は多層構造となってもよく、多層構造とすることで、オーミックアニールの熱処理によるＡｇ層の変質を防ぎ、反射率の低下を抑えることができ好ましい。また、Ａｇ層がＡｇ以外の金属層によって覆われていることで、Ａｇのイオンマイグレーションを防止することができる。また、Ａｇ層の厚みは１０００Å以上であることが好ましく、さらに好ましくは、１０００Å以上１００００Å以下である。１０００Åより薄いと光の反射効率が低下し、１００００Åより厚いと生産コストの面で劣る。電極に用いられる金属は、Ａｇに限定されず、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｌ等の反射率の高い金属が使用可能であるが、これらの金属は半導体表面にスパッタリング法、真空蒸着法等によって形成することができる。特に窒化物半導体発光素子においては、Ａｇは反射率が特に高く、さらに窒化物半導体層とオーミック接続も得られるので好ましい。
【００２４】
さらに、Ａｇ含有金属層は半導体表面に接するＡｇ層と該Ａｇ層上の金属層と該金属層上のＰｔ層との少なくとも３層を有する多層構造からなることが好ましい（図示されていない）。Ａｇ層上をＡｇ以外の金属で積層することで、Ａｇ表面のイオンマイグレーションを防ぐことができる。さらに好ましくは、半導体表面から接する順にＡｇ／Ｎｉ／Ｐｔが積層されている。Ａｇ層上にＮｉ層を形成することで、オーミックアニールの熱処理の際に、Ａｇの反射率が低下するのを抑えることができる。一般に熱処理を行うとＡｇ等の反射率の高い金属は、金属自身の変質や他金属への拡散等により反射率が低下したり、イオンマイグレーションを起こしやすい傾向がある。しかし、Ａｇ層上に積層されたＮｉ層は、Ａｇの変質や、ＡｇのＮｉへの拡散を抑制する働きがあるため、アニール処理後もＡｇの反射率を維持することができるとともに、Ａｇのイオンマイグレーションを抑制することができる。さらに、Ａｇ−Ｎｉ層上にＰｔ層を積層することが好ましく、Ｐｔ層と接する絶縁性保護膜６との接着性を向上させることができ、Ａｇ含有金属層側面からのＡｇのイオンマイグレーションを防ぐことができる。
【００２５】
また、Ａｇ含有金属層からなるｐ電極５の側面及び上面一部を覆うように第一の絶縁性保護膜６が形成され、ｐパッド電極７が絶縁性保護膜６とｐ電極５に接して形成されている。
【００２６】
一般にｐパッド電極７の部材は、ワイヤボンディングやバンプと接合性が良好なＡｕが用いられるが、Ａｕをパッド電極に使用する場合、半導体自身が発光した発光波長に対して吸収が大きいため、出力低下の原因となっている。しかし、絶縁性保護膜６がｐ電極５の上面一部まで形成されているため、ｐパッド電極７のサイズを任意に設計することが可能であり、確実にｐ電極５より小さくｐパッド電極７を形成することができるため、ｐパッド電極７による光の吸収を小さくすることができる。さらにｐパッド電極７は、単層膜や多層膜が用いられ、特に半導体層側から順次積層したＴｉ／Ｐｔ／ＡｕまたはＴｉ／Ｎｉ／Ｐｔ／Ａｕ／Ｐｔからなる多層構造が好ましい。さらに、ｐパッド電極７の総厚は５０００Å以上が好ましい。ｐ電極５の上面を総厚が５０００Å以上の十分な膜厚のパッド電極７で覆うことにより、Ａｇ層のイオンマイグレーションを防止することができる。
【００２７】
また、ｎ電極８ａは単層膜や多層膜が用いられ、多層膜としてはさらに半導体表面に順次積層させたＡｌ／Ｗ／Ｐｔ／ＡｕおよびＷ／Ｐｔ／Ａｕ、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの少なくとも１つからなる多層構造を用いることが好ましい。
【００２８】
さらに絶縁性保護膜６は絶縁性を有するものが用いられ、好ましくはＳｉを含む窒化物膜または酸化窒化物膜が挙げられ、なかでもＳｉＮが好ましい。Ｓｉを含む窒化物膜または酸化窒化物膜を用いることで、ｐ電極５の側面が耐水性に優れた絶縁性保護膜で囲われているので、Ａｇ層への水分の浸入を妨ぎＡｇのイオンマイグレーションを防ぐことができる。なかでもＳｉＮは耐水性にもっとも優れているのでイオンマイグレーション防止の効果が最も高い。イオンマイグレーションは正電極側から負電極側（ｐ型からｎ型）に向けて生じる現象であり、ｐ電極として例えばＡｇのみを用いると、実際にＬＥＤを駆動した際に、Ａｇがプラスにイオン化し、ｎ電極方向にＡｇ自体が移動してしまう。最悪の場合には、Ａｇがｎ電極が形成されるｎ導電型半導体上に落下したり、ｐ導電型半導体及びｎ導電型半導体に渡ってＬＥＤ側面に付着し、リークを誘発する可能性がある。
【００２９】
また、半導体層側面の少なくとも一部と絶縁性保護膜６の表面とｐパッド電極７とｎ電極８ａとの表面の一部とに、絶縁性保護膜６と異なる材料からなる第二の絶縁性保護膜１０を有することが好ましい。絶縁性保護膜６に、Ｓｉを含む窒化物膜または酸化窒化物膜で、なかでもＳｉＮを用いた場合、ＳｉＮは防水性に優れているが、光の吸収が大きいため、半導体表面を覆う第二の絶縁性保護膜１０は、光の吸収の少ないＳｉＯで構成されていることが好ましい。このような構成にすることにより、ｎ層とｐ層、およびｎ電極とｐ電極との界面の短絡を防止でき、信頼性が高く高出力の半導体発光素子を提供することができる。また、絶縁性保護膜６、第二の絶縁性保護膜１０ともに、ＳｉＯもしくはＳｉＮ、ＳｉＯＮの少なくとも一つから選ばれる絶縁性保護膜を用いてもよく、ＳｉＯＮを用いる場合は、絶縁性保護膜を形成する場所によって、Ｓｉ中のＯ原子とＮ原子の含有比率を任意に変更することができる。Ｎ原子を多くした場合は、光を吸収しやすくなるが、防水効果が大きくなり、逆にＯ原子を多くした場合は、光を吸収しにくくなるが、防水効果は小さくなってしまう。さらに第二の絶縁性保護膜１０はＳｉ系以外の絶縁性保護膜から形成されていてもよい。絶縁性保護膜６および第二の絶縁性保護膜１０の形成方法としては、プラズマＣＶＤ法やスパッタリング法、真空蒸着法、ゾルゲル法等を用いることができる。特に、ＳｉＯ、ＳｉＯＮ、ＳｉＮをスパッタリングで成膜する場合は、ＳｉＯ，ＳｉＯＮ、ＳｉＮのそれぞれのスパッタリングターゲットを用いて形成してもよく、またアルゴンと、酸素または／及び窒素の雰囲気下でＳｉターゲットを用いて形成してもよい。
＜第２の実施の形態＞
ここでは図２に基づいて、第２の実施形態のＬＥＤについて説明する。ｎ導電型半導体層２上にＡｇ含有金属層を形成した以外は第１の実施形態と同じである。図２は本実施形態のＬＥＤの構造を示す模式的断面図である。
【００３０】
ここでは、図２に示すようにｎ導電型半導体層２上にＡｇ含有金属層からなるｎ電極８ｂが形成され、ｎ電極８ｂの側面及び上面一部を覆うように絶縁性保護膜６があり、ｎ電極８ｂに接するようにｎパッド電極９が形成されている。
【００３１】
このようにｎ導電型半導体層２とｐ導電型半導体層４の上面にＡｇ金属含有層を形成することで、ｎ導電型半導体層２のｎ電極形成面においても光が効率よく反射されるため、ｐ導電型半導体層２の上面のみにＡｇ含有金属層を用いる第１の実施の形態よりも、光の取り出し効率をより向上させることができる。
【実施例】
【００３２】
＜実施例１＞
この実施の形態の窒化物半導体発光素子を図１に示す。
【００３３】
このような半導体発光素子は、以下の製造方法により形成することができる。
＜半導体層形成＞
サファイア基板１の上にＭＯＶＰＥ反応装置を用い、Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるバッファー層、次にノンドープＧａＮ層を積層した後、ｎ導電型半導体層２として、ＳｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタクト層、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層とを交互に積層させた超格子のｎ型クラッド層を形成した。次にＧａＮ層とＩｎＧａＮとを交互に積層させた多重量子井戸構造の活性層３を形成した後、ｐ導電型半導体層４として、ＭｇドープＡｌ0.1Ｇａ0.9Ｎ層とＭｇドープＩｎＧａＮとを交互に積層させた超格子ｐ型クラッド層、ＭｇドープＧａＮからなるｐ型コンタクト層を順次成長させ、ウェハを作製した。
＜エッチング＞
得られたウェハを反応容器内で、窒素雰囲気中、６００℃アニールにし、ｐ型クラッド層及びｐ型コンタクト層をさらに低抵抗化した。
【００３４】
アニール後、ウェハを反応容器から取り出し、最上層のｐ型コンタクト層の表面に所定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの上からイオンエッチングし、ｎ型コンタクト層の一部を露出させた。その後、マスクを除去した。
＜ｐ電極形成＞
レジストにより所定の形状のマスクを形成後、スパッタ装置にウェハを設置し、ターゲット材料として第１のターゲットにＡｇを第２のターゲットにＮｉを第３のターゲットにＰｔを設置した。スパッタガスとしてアルゴンガスを用い、ｎ導電型半導体層２上面に第１のＡｇターゲットを用いてスパッタリングし、Ａｇ層を１０００Åの厚みで形成した。次にＡｇ層上に第２のＮｉターゲットでＮｉ層を１０００Åの厚みで、最後に第３のＰｔターゲットでＰｔ層を１０００Åの厚みで形成後、リフトオフ法によってｐ電極５を形成した。アニール装置にて熱処理を施し、電極を安定化させた。
＜絶縁性保護膜形成＞
スパッタ装置にてアルゴン雰囲気下で、ＳｉＮ膜を形成した後、レジストにより所定の形状のマスクを形成し、エッチング装置でマスクの上からドライエッチング後、ｐ電極５の一部を露出させた。その後、レジストの剥離を行った。
＜ｐパッド電極形成＞
ｐ電極５と絶縁性保護膜６との上面にレジストにより所定のパターンを有するマスクを形成後その上にＴｉ／Ｐｔ／Ａｕを順次積層し、リフトオフ法によりｐパッド電極７を総厚７０００Åで形成した。
＜ｎ電極形成＞
ｎ導電型半導体層２の上面にレジストにより所定のパターンを有するマスクを形成後、その上にｎ導電型半導体層２の上面にＡｌ／Ｗ／Ｐｔ／Ａｕを順次積層し、リフトオフ法によりｎ電極８ａを形成した。
＜第二の絶縁性保護膜形成＞
スパッタ装置にてアルゴン雰囲気下で、ＳｉＯ膜を形成した後、レジストによって所定の形状のマスクを形成させ、エッチング装置でマスク上からドライエッチングし、ｐパッド電極７及びｎ電極８ａの一部を露出させた。その後、レジストの剥離を行った。
【００３５】
以上のようにして得られたウェハを所定の箇所で分割することにより半導体素子を得た。
＜実施例２＞
この実施例の窒化物半導体は、実施例１における製造工程において、Ａｇ層を成膜する際に、スパッタ法に変えて蒸着法を利用する以外は、実質的に実施例１と同様の方法により、同様の構成の半導体素子を得た。
＜実施例３＞
この実施の形態の窒化物半導体発光素子を図２に示す。
この実施例の半導体は、実施例１における製造工程において、Ａｇ含有金属層からなる電極５、８ｂと絶縁性保護膜６とパッド電極７、９の形成工程をｐ導電型半導体層４とｎ半導型半導体層２との上面に同時に形成させる以外は、実質的に実施例１と同様の方法であり、図２の構成の窒化物半導体素子を得ることができた。
【００３６】
このような構造により、ｐ電極５とｎ電極８ｂの両極にＡｇ層が形成されているため、光の取り出し効率を実施例１よりもさらに向上させることができる。また、製造工程においては、両電極を同時に形成させることで、工程の簡略化による製造コストの削減につながる。
＜実施例４＞
この実施例の半導体は、実施例３における製造工程において、一方の半導体表面にＡｇ含有金属層からなる電極または絶縁性保護膜またはパッド電極を形成した後に、他方の半導体表面に同様に形成する以外は、実質的に実施例３と同様の方法により、同じ構成の半導体素子を得ることができた。
【００３７】
このような構造により、電極５、８ｂとパッド電極７、９の膜厚と積層する金属の種類を任意に変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の発光装置は、バックライト光源、ディスプレイ、照明、車両用ランプ等の各種光源を構成する半導体発光素子に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】第１の実施形態のＬＥＤ断面図である。
【図２】第２の実施形態のＬＥＤ断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・サファイア基板
２・・・ｎ導電型半導体層
３・・・活性層
４・・・ｐ導電型半導体層
５・・・ｐ電極
６・・・絶縁性保護膜
７・・・ｐパッド電極
８ａ、８ｂ・・・ｎ電極
９・・・ｎパッド電極
１０・・・第二の絶縁性保護膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
活性層が、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層とに挟まれた窒化物半導体発光素子であって、前記ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層の少なくとも一方の半導体層表面に、第一の領域と該第一の領域を囲む第二の領域を有し、前記第一の領域は前記半導体層に接するＡｇ含有金属層を有し、さらに第一領域上に前記Ａｇ含有金属層に接してパッド電極が形成されてなり、前記第二の領域は絶縁性保護膜を有し、前記絶縁保護膜は前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極の側面に接していることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記絶縁性保護膜は、第一の領域上の一部において、前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極との間に挟まれてなる請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記絶縁性保護膜はＳｉを含む窒化物膜からなる請求項１または２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記Ａｇ含有金属層が多層構造である請求項１乃至３にいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記Ａｇ含有金属層は前記半導体表面に接するＡｇ層と該Ａｇ層上の金属層と該金属層上のＰｔ層との少なくとも３層を有する構造からなる請求項４に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記Ａｇ層上の金属層はＮｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄから選択された少なくとも一つを含有する請求項５に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記Ａｇ層の厚みが１０００Å以上である請求項５に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
半導体層側面の少なくとも一部と、前記絶縁性保護膜の表面と、前記パッド電極の表面の一部とに、第二の絶縁性保護膜を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記第二の絶縁性保護膜は前記第二の領域に有する絶縁性保護膜と異なる材料からなる請求項８に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記ｎ導電型半導体層に接するｎ電極及び、前記ｐ導電型半導体層に接するｐ電極が同一面上に形成されている請求項１乃至９のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１】
活性層が、ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層とに挟まれた窒化物半導体発光素子であって、前記ｎ導電型半導体層とｐ導電型半導体層の少なくとも一方の半導体層表面に、第一の領域と該第一の領域を囲む第二の領域を有し、前記第一の領域は前記半導体層に接するＡｇ含有金属層を有し、さらに第一領域上に前記Ａｇ含有金属層に接してパッド電極が形成されてなり、前記第二の領域は絶縁性保護膜を有し、前記絶縁保護膜は前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極の側面に接していることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記絶縁性保護膜は、第一の領域上の一部において、前記Ａｇ含有金属層と前記パッド電極との間に挟まれてなる請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記絶縁性保護膜はＳｉを含む窒化物膜からなる請求項１または２に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記Ａｇ含有金属層が多層構造である請求項１乃至３にいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記Ａｇ含有金属層は前記半導体表面に接するＡｇ層と該Ａｇ層上の金属層と該金属層上のＰｔ層との少なくとも３層を有する構造からなる請求項４に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記Ａｇ層上の金属層はＮｉ、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄから選択された少なくとも一つを含有する請求項５に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記Ａｇ層の厚みが１０００Å以上である請求項５に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
半導体層側面の少なくとも一部と、前記絶縁性保護膜の表面と、前記パッド電極の表面の一部とに、第二の絶縁性保護膜を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記第二の絶縁性保護膜は前記第二の領域に有する絶縁性保護膜と異なる材料からなる請求項８に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記ｎ導電型半導体層に接するｎ電極及び、前記ｐ導電型半導体層に接するｐ電極が同一面上に形成されている請求項１乃至９のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−４１４０３（Ｐ２００６−４１４０３Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２２２６４０（Ｐ２００４−２２２６４０）
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２９日（２００４．７．２９）
【出願人】（０００２２６０５７）日亜化学工業株式会社 (993)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]