专利名称：氮化物系半导体发光元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用了氮化物系半导体(例如通式InxAlYGamNj ( X、0 ( Y、X+Y ^ I)的发光元件，特别涉及电极结构。
背景技术：
氮化物系半导体发光元件一般用于发光二极管(Light Emitting Diode:LED)或激光二极管(Laser Diode:LD)等发光元件、太阳能电池或光传感器等受光元件、晶体管或功率元件等电子器件中。特别是，作为使用了氮化物系材料(以下有时集合起来称作“GaN”。)的氮化物系半导体发光元件的发光二极管被广泛地用于背光灯等中所用的各种光源、照明、信号机、大型显示器等中。此种氮化物系半导体元件基本上是如下的结构，即，在基板上层叠n型氮化物系半导体层、P型氮化物系半导体层，形成与n型、p型的各个氮化物系半导体层电连接的n侧电极、P侧电极。在将两个电极形成于上面侧的情况下，在将上层的P型氮化物系半导体层的一部分除去而露出n型氮化物系半导体层的区域形成n侧电极，在p型氮化物系半导体层上形成P侧电极。这里，特别是对于将上面作为光的导出/导入面的发光元件或受光元件的氮化物系半导体元件，已知有如下的结构，即，在其上面的p型氮化物系半导体层上大致全面地形成透光性电极，此外在其上的一部分的区域形成由Au等金属构成的焊盘电极，作为用于与导线等外部电极连接的P侧电极。在p侧电极中，透光性电极将来自焊盘电极的电流向整个p型氮化物系半导体层供给，并且使光透过，如果是发光元件则可以向外部导出光，如果是受光元件则可以向内部导入。作为透光性电极，一般来说，可以使用铟一锡氧化物(Indium Tin Oxide:1T0)、氧化锌(ZnO)、氧化铟(In2O3)、氧化锡(SnO2)等导电性氧化物。另一方面，对于n侧电极，由于与n型氮化物系半导体层的·连接面积可以较小，所以不需要使光透过，由此，在n型氮化物系半导体层上的一部分的区域直接形成焊盘电极。成为n侧电极的焊盘电极一般采用由与n型氮化物系半导体进行良好的欧姆接触的Al、W、Cr、Ti等构成的欧姆接触层、和与导线的密合性良好的Au等接合层的2层结构；或者在这2层之间还设有Pt等屏蔽层的3层结构。另一方面，p侧的焊盘电极由于形成于透光性电极上，因此一般来说以与ITO等氧化物的密合性良好、而且可以借助该氧化物与p型氮化物系半导体进行欧姆接触的Rh或Pt等作为最下层，在其上层叠Au等接合层而形成。即，在n侧和p侧需要将焊盘电极设为不同的结构。但是，如果有可以与n型氮化物系半导体、以及P型氮化物系半导体上的透光性电极双方连接的焊盘电极结构，则可以将n侦U、P侧的焊盘电极设为共同的结构，因此可以简化整个氮化物系半导体发光元件的结构，降低制造成本。所以，开发出了 n侧、p侧两用的焊盘电极结构。现有技术文献专利文献专利文献I日本特开2003-224298号公报
专利文献2日本特开2008-258615号公报
发明内容
发明的概要发明所要解决的问题对于焊盘电极，要求与导电性氧化物的良好的密合性、和高反射率。作为此种半导体发光元件的电极结构，例如开发出了专利文献1、2中所示的技术。其中，在专利文献I中，公开过Cr/Au等电极，特别是显示出，Cr与n型半导体层的欧姆接触性优异，具有高的密合力。但是，由于Cr的反射率低，因此将来自半导体层的光在电极中吸收掉，作为半导体发光元件存在有光输出降低的趋势。另一方面，在专利文献2中，虽然有可以选择性地利用合金的记载，然而没有作为实施例的具体地采用的说明。另外，如果只是简单地将电极的金属合金化，则会有密合性变差的趋势，因此对于现实的采用来说存在困难。本发明是为了消除以往的此种问题而完成的。本发明的主要目的在于，通过提高反射率而提供具备光导出效果优异的焊盘电极的氮化物系半导体发光元件。用于解决问题的方法及发明的效果为了实现上述的目的，根据本发明的氮化物系半导体发光元件，可以提供具备氮化物系的半导体层、和设于所述半导体层上的层叠多个金属层而构成的电极结构的氮化物系半导体发光元件，所述电极结构包含配置于所述半导体层侧的第一金属层、和配置于所述第一金属层上的第二金属层，所述第一金属层含有与Cr相比所述发光元件的发光峰值波长下的反射率更高的第一金属材料、和Cr，所述第二金属层至少含有Pt或Rh。这样，与第一金属层仅由Cr构成的情况相比，可以在发挥高反射率的同时，抑制与半导体层的密合性的降低。另外，所述第一金属层可以含有70wt%以上的所述第一金属材料。这样，就可以可靠地实现第一金属层的反射率提高。另外，可以将所述第一金属材料设为Rh。这样，就可以对第一金属层提高反射率，并且使与半导体层的密合力与在第一金属层中仅使用Cr的情况同等。另外，所述第二金属层可以还含有与Pt相比所述氮化物系半导体发光元件的发光峰值波长下的反射率更高的第二金属材料。这样，第二金属层就可以发挥出比Pt单质的情况更高的反射率。另外，可以将所述第二金属材料设为Rh。这样，就可以使第二金属层的反射率更闻。另外，可以将所 述第一金属材料和所述第二金属材料设为相同的金属材料。另外，可以将所述第一金属层的膜厚设为5nm以下。另外，可以将所述第一金属层的Cr与第一金属材料至少局部地合金化。这样，通过制成合金的第一金属层，就可以兼顾反射率和密合性。另外，所述电极结构可以还含有配置于所述第二金属层上的接合层，所述接合层含有Au。
另外，根据其他的氮化物系半导体发光元件，可以提供具备氮化物系半导体层、和设于所述半导体层上的层叠多个金属层而构成的电极结构的氮化物系半导体发光元件，所述电极结构包含配置于所述半导体层侧的第一金属层、配置于所述第一金属层上的第二金属层、和配置于所述第二金属层上的第三金属层，所述第一金属层含有与Cr相比所述发光元件的发光峰值波长下的反射率更高的第一金属材料、和Cr，所述第二金属层含有Pt，所述第三金属层含有Ru。在这里将所述第二金属层的膜厚制成小于10nm。更优选将所述第二金属层的膜厚制成3nm 5nm。这样，就可以减少第二金属层中的光吸收而使之透过到与第三金属层的界面。另外，也可以使所述第一金属层与第二金属层的总膜厚小于第三金属层的膜厚。这样，就可以使光从第一金属层及第二金属层充分地透过到第三金属层，将光反射。优选将所述第一金属层与第二金属层的总膜厚设为50nm以下。此外，可以将所述第一金属层的Cr含有率设为30%以上。这样，就可以提高电极结构与半导体层的密合力，抑制因追加第三金属层而造成的密合力的降低。另外，也可以将所述第二金属层设为仅由Pt构成的层。这样，将第二金属层不是设为Pt的合金层而是设为Pt层，可以抑制电极结构与半导体层的剥离。另外，也可以将所述第一金属层的膜厚设为5nm以上。这样，就可以得到获得如下的好处，即，在第一金属层与半导体层的界面中提高反射率，可以提高光的导出效率。
图1是本发明的实施方式I的氮化物系半导体发光元件的俯视图。图2是图1的氮化物系半导体发光元件的示意性剖面图。图3是表示图2的电极部分的放大剖面图。图4是对每个波长测定实施例1 5的电极结构体的反射率的曲线图。图5是对每个波长测定实施例6 10的电极结构体的反射率的曲线图。图6是表示改变第一金属层的膜厚的剥离试验的结果的曲线图。图6是表示使第一金属层的膜厚改变而进行的剥离试验的结果的曲线图。图7是说明氮化物系半导体发光元件的制造方法的流程图。图8是表示实施方式2的电极结构的示意性剖面图。图9是表示图8中省略了第二金属层的电极结构的示意性剖面图。图10是表示实施方式3的电极结构的示意性剖面图。其中，100...发光元件，1...基板，2...n型半导体层，3...活性区域，4...p型半导体层，6a...透光性电极,6b...p侧焊盘电极,7...焊盘电极；7n...n侧电极；7p...p侦Ij电极，9...保护膜，10...半导体结构，71...欧姆接触层；71&、71&’、71&”...第一金属层，71b、71b”...第二金属层，71c、71c’、71c”...第三金属层，73...接合层，81...屏蔽层，
82...密合层，M1...第一金属材料,M2...第二金属材料
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。但是，以下所示的实施例是例示用于将本发明的技术思想具体化的氮化物系半导体发光元件的例子，本发明并不将氮化物系半导体发光元件特定为以下的例子。绝不是将技术方案的范围中所示的构件特定为实施例的构件。特别是实施例中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等只要没有特定的记载，就不是将本发明的范围仅限定于它的意思，只不过是单纯的说明例。而且，对于各图所示的构件的大小、位置关系等，为了使说明更清楚，有时进行了夸张。此外在以下的说明中，对于相同的名称、符号，表示的是相同或者同质的构件，适当地省略详细说明。此外，构成本发明的各要素既可以采用将多个要素用同一构件构成而在一个构件中兼用多个要素的方式，也可以反过来用多个构件来分担实现一个构件的功能。另夕卜，在一部分的实施例、实施方式中说明的内容也可以用于其他的实施例、实施方式等中。此外，在本说明书中，层上等中所说的“上”是以下述含义使用的，即，不一定限于与上面接触地形成的情况，也包括分离地形成于上方的情况，还包括在层与层之间存在夹设层的情况。(实施方式I)图1及图2中，表示出本发明的实施方式I的氮化物系半导体发光元件。该发光元件100如图2的剖面图所示，具有基板1、和层叠于该基板I上的半导体结构10。半导体结构10包含夹隔着活性区域3层叠的n型半导体层2及p型半导体层4。也就是说，发光元件100在基板I上依次层叠n型半导体层2、活性区域3、p型半导体层4而构成。此外，发光元件100在除去p型半导体层4的一部分而露出的n型半导体层2中形成n侧电极7n，并且在p型半导体层4的主 面具备p侧电极7p。当借助该n侧电极7n及p侧电极7p向n型半导体层2及p型半导体层4分别提供电力时，即从活性区域3射出光，以位于半导体结构10的上方的p型半导体层4侧作为主发光面侧，即主要从图1的上方导出光。与n型氮化物系半导体层2电连接的n侧电极7n为焊盘电极，如图1的俯视图所示，在将P型氮化物系半导体层4及活性区域3的一部分除去而露出的n型氮化物系半导体层2的表面上直接形成。另一方面，与p型氮化物系半导体层4电连接的p侧电极7p包括形成于P型氮化物系半导体层4的表面上的大致全面的透光性电极6a、形成于透光性电极6a上的一部分的区域的焊盘电极(p侧焊盘电极)6b。另外,在除去n侧电极7n及p侧电极7p的上面以外的、半导体结构10的全部表面覆盖有绝缘性的保护膜9。(基板I)基板I只要是可以使氮化物系半导体外延生长的基板材料即可，对于大小、厚度等没有特别限定。作为此种基板材料，可以举出以C面、R面、A面的任意一个作为主面的蓝宝石或尖晶石(MgAl2O4)之类的绝缘性基板、或碳化硅(SiC)、硅、ZnS, ZnO, S1、GaAs、金刚石、以及与氮化物系半导体进行晶格结合的铌酸锂、镓酸钕等的氧化物基板。(n型氮化物系半导体层、活性区域3、p型氮化物系半导体层)作为n型氮化物系半导体层2、活性区域3、以及p型氮化物系半导体层4，没有特别限定，然而例如可以合适地使用In/lYGamNO) ( X、0 ( Y、X+Y < I)等氮化镓系化合物半导体。(n侧电极7n、p侧电极7p)分别将n侧电极7n与n型氮化物系半导体层2、将p侧电极7p与p型氮化物系半导体层4电连接而从外部供给电流。这里，氮化物系半导体当中合适的氮化镓系化合物半导体难以成为P型，即，P型氮化物系半导体层4有电阻比较高的趋势。由此，如果将电极仅用P型氮化物系半导体层4上的一部分的区域连接，则向氮化物系半导体发光元件100供给的电流难以在P型氮化物系半导体层4中展开，发光在面内变得不均匀。所以，为了在p型氮化物系半导体层4的整个面内均匀地流过电流，需要将p侧电极7p在p型氮化物系半导体层4上以更大的面积连接地设置。但是，由于将上面设为氮化物系半导体发光元件100的光导出面，因此为了不在P侧电极7p中降低光导出效率，p侧电极7p具备在p型氮化物系半导体层4上直接地、在其全面或与之接近的面积的区域(几乎全面)中形成的透光性电极6a。此外，p侧电极7p还在透光性电极6a上，为了利用引线接合等与外部电路连接，而具备在表面具有接合性良好的Au等的焊盘电极(p侧焊盘电极)6b。p侧焊盘电极6b被以不会大量遮挡光的程度以对于接合所必需的俯视形状及面积形成，且被以比透光性电极6a的俯视形状小地内包的方式形成，即形成于透光性电极6a上的一部分的区域中。另一方面，在低电阻的n型氮化物系半导体层2中，由于n侧电极7n的连接面积可以较少，因此可以仅由不透过光的焊盘电极(n侧焊盘电极)构成，直接形成于n型氮化物系半导体层2上。另外，本实施方式的氮化物系半导体发光元件100由于在上面侧具备n侧焊盘电极7n，因此将n型氮化物系半导体层2上的用于连接该n侧焊盘电极7n的区域中的活性区域3及p型氮化物系半导体层4除去(参照图2)，即该区域不发光。所以，该n侧电极(n侧焊盘电极)7n被以不会大幅度减少发光量的程度，与p侧焊盘电极7p相同地以对于接合所必需的、而且对于与n型氮化物系半导体层2电连接所必需的俯视形状及面积形成。n侧焊盘电极7n及p侧焊盘电极7p在氮化物系半导体发光元件100的俯视时的各自的位置没有特别限定，然而只要基于可以进一步由焊盘电极7n、7p自身、或从外部电路连接的导线遮挡的光量、以及接合的操作性等来设计即可。(透光性电极6a)p侧电极7p中的透光性电极6a由导电性氧化物构成。作为透光性电极6a也可以使用金属薄膜，然而由于导电性氧化物与金属薄膜相比透光性优异，因此可以将氮化物系半导体发光元件100制成发光效率高的发光元件。作为导电性氧化物，可以举出含有选自Zn、In、Sn、Mg中的至少一种的氧化物,具体来说,可以举出ZnO> In2O3> SnO2> IT0。特别是ITO在可见光(可见区域 )中具有高的透光性，另外还是导电率比较高的材料，因此可以合适地使用。(焊盘电极)本实施方式的氮化物系半导体发光元件100中，n侧焊盘电极7n与p侧焊盘电极7p是相同的层叠结构，适当地集中称作焊盘电极7。如图3的放大剖面图所示，焊盘电极7与普通的电极相同，是在最上层(最上面)具备用于从外部连接导线的接合层73的构成。此外，本实施方式中，焊盘电极7在最下层具备依次层叠第一金属层71a、第二金属层71b而成的欧姆接触层71。这些金属层可以利用蒸镀法、溅射法等公知的方法成膜，另外优选连续地形成而层叠。另外，焊盘电极7(7n，7p)的俯视形状没有特别限定，可以利用剥离(lift-off)法、使用了光刻的蚀刻等以所需的形状(例如参照图1)形成。欧姆接触层71由第一金属层71a和第二金属层71b这2层构成。第一金属层71a是分别在n侧焊盘电极7n中与n型氮化物系半导体层2接触、在p侧焊盘电极7p中与透光性电极6a接触的层。第一金属层71a含有Cr。Cr与n型氮化物系半导体层2及作为导电性氧化物的透光性电极6a的密合性良好，另外可以形成与n型氮化物系半导体层2进行欧姆接触的膜。然而，Cr没有借助导电性氧化物的与p型氮化物系半导体层4的欧姆接触性。具体来说，Cr 一旦被加热就会丧失与p型氮化物系半导体层4的欧姆接触性。氮化物系半导体发光元件100例如在作为发光装置安装到封装件中的工序中，一般来说要经过300°C左右的加热处理，因此要求在此种加热下特性不会劣化。但是，第一金属层71a受到来自层叠于其上的第二金属层71b的影响，特别是因热而使第二金属层71b中所含的Pt如后所述地扩散，从而提高与P型氮化物系半导体层4的欧姆接触性。即，在焊盘电极7中，以第一金属层71a及层叠于其上的第二金属层71b这2层来构成n侧、p侧共同的欧姆接触层71。为了实现半导体发光元件的更进一步的高输出化，提高电极结构的反射率十分重要。但是，根据本发明人等所进行的试验判明，如果想要提高电极结构的反射率，则电极结构与半导体层的密合性就会有变差的趋势。另外，根据构成电极结构的金属的种类，还有将电极结构腐蚀等劣化的情况，因而确保可以长时间稳定地利用的可靠性也很重要。所以，本发明人等持续进行了深入研究，结果发现，通过恰当地选择电极材料，可以获得维持此种高反射率和密合性、并且稳定性也优异的电极结构，从而完成了本发明。采用了此种结构的电极结构的例子表示于图3中。该例子中，将p侧焊盘电极7p及n侧焊盘电极7n共用。如该图中所示，电极结构从半导体层侧起，由第一金属层71a、第二金属层71b、接合层73构成。这里采用了将接合层73设为Au层的电极层叠结构体。(屏蔽层81)另外，电极的表面露出了与金属导线的接合面，并且将周围用绝缘性的保护膜9覆盖。此种保护膜9中可以合适地使用SiO2膜。另一方面，为了提高SiO2膜与电极结构体的密合性，在SiO2膜的覆盖部分作为密合层82设有Ni层。另外，如果将Ni层直接设于Au层上面，则Ni有可能向Au层扩散，因此作为屏蔽层81设有W层。由此，在电极上面的端缘，在设置保护膜9的部位，在Au层的上面覆盖W层和Ni层，防止保护膜9的剥离。(第一金属层71a) 第一金属层71a含有Cr和反射率比Cr高的第一金属材料M:。通过像这样在第一金属层71a中含有第一金属材料M1,与第一金属层71a仅由Cr构成的情况相比,可以发挥高的反射率。作为此种第一金属材料乂，可以利用铑、钌、铱等。其中，从反射率和密合性的方面考虑，优选错。特别是在Cr的第一金属层71a中作为第一金属材料M1含有Rh时,通过使Cr和Rh同时地放电，可以使焊盘电极相对于半导体层发挥良好的密合性。另外，第一金属层71a优选含有70wt %以上的第一金属材料M1,更优选含有90wt%以上。这里所说的在层中含有金属材料，是指第一金属层71a中Cr与第一金属材料M1合金化的状态，然而不一定要将Cr与第一金属层71a完全地合金化。S卩，在局部未将第一金属材料合金化、而是作为杂质混入的状态也以本说明书中包含的意味使用。(氮化物系半导体发光元件的焊盘电极的制造方法)对于本发明的氮化物系半导体发光元件的焊盘电极的制造方法，也包括所述实施方式的氮化物系半导体发光元件的制造地参照图7说明一个例子。(氮化物系半导体层的形成:S10)以蓝宝石基板作为基板1，使用MOVPE反应装置，在基板I上，生长构成n型氮化物系半导体层2、活性区域3、以及p型氮化物系半导体层4的各个氮化物系半导体(图7的S11，以下相同)。具体来说，在基板I上，生长构成n型氮化物系半导体层2的第一缓冲层、第二缓冲层、n侧接触层、第三缓冲层、n侧多层膜层，在该n侧多层膜层上生长活性区域3后，再依次生长构成p型氮化物系半导体层4的p侧多层膜层、p侧接触层。将生长有氮化物系半导体的各层的基板I (以下称作晶片)在装置的处理室内在氮气氛下进行600 700°C左右的退火，将p型氮化物系半导体层4低电阻化(S12)。(n侧电极用接触区域的形成:S20)作为用于连接n侧电极(n侧焊盘电极)7n的接触区域，使n型氮化物系半导体层2的一部分露出。在退火后的晶片上利用光刻胶形成给定的形状的掩模(S21)，利用反应性离子蚀刻(RIE)，将p型氮化物系半导体层4及活性区域3、进而将n型氮化物系半导体层2的n侧多层膜层、第三缓冲层除去，在其表面露出n侧接触层(S22)。蚀刻后，除去抗蚀剂(S23)。而且，也可以与接触区域同时地蚀刻氮化物系半导体发光元件100(芯片)的周缘部(划线区域)(参照图2)。(透光性电极6a的形成:S30)在晶片的全面，作为透光性电极6a利用溅射装置形成ITO膜(S31)。此后，用光刻胶在ITO膜上形成与其下的p型氮化物系半导体层4的俯视形状(参照图1)对应的形状的掩模(S32)，进行蚀 刻(S33)，在p型氮化物系半导体层4上形成透光性电极6a。蚀刻后，除去抗蚀剂(S34)。然后，在氮气氛下进行500°C左右的退火，分别提高透光性电极6a(IT0膜)与P型氮化物系半导体层4的欧姆接触性、以及露出了所述接触区域的n型氮化物系半导体层2的与n侧焊盘电极7n的欧姆接触性(S35)。(焊盘电极的形成:S40)利用光刻胶形成空出了所露出的n型氮化物系半导体层2上面、以及透光性电极6a各自的给定区域的掩模(S41)，从该掩模上方利用溅射装置分别以给定的膜厚逐个地连续形成构成焊盘电极7n、7p的CrRh、Pt、Au、以及构成基底层8的W、Ni共计5层(S42)。BP,在该例子中，在图3中,将第一金属材料M1设为Rh,取消第二金属材料M2。第一金属材料M1及第二金属材料M2在各实施例中可以适当地变更。之后，当将抗蚀剂与其上的金属膜一起除去(S43)时，即在所述的给定区域形成n侧焊盘电极7n、p侧焊盘电极7p (剥离法)，另夕卜，形成在其上以相同的俯视形状层叠了 W、Ni这2层的膜的状态。(热处理:S44)在氮气氛下，对晶片实施热处理(退火)，提高焊盘电极7与n型氮化物系半导体层2及透光性电极6a的密合性。虽然也要根据CrRh层71a及Pt层71b的各自的厚度而定，然而对于热处理的温度，为了使Pt扩散，优选设为280°C以上。另一方面，当温度过高时，氮化物系半导体层2、3、4就会因热而劣化，使得与n型氮化物系半导体层2及p型氮化物系半导体层4 一方的欧姆接触性降低，进而有可能使氮化物系半导体发光元件100的发光强度降低等，因此热处理的温度优选设为500°C以下。另外，处理时间可以与温度及CrRh层71a等的厚度对应地设定，然而优选为10 20分钟左右。(保护膜9的形成:S50)在晶片的全面，作为保护膜9利用溅射装置形成SiO2膜(S51)。作为焊盘部利用光刻胶形成空出了焊盘电极7n、7p上的W、Ni的膜上的给定区域的掩模(S52)，蚀刻SiO2膜(S53)后，除去抗蚀剂(S54)。以剩下的SiO2膜(保护膜9)作为掩模蚀刻N1、W，在焊盘部中露出Au层(接合层)73 (S55)。利用划片或切片等将晶片分离，成为I个氮化物系半导体发光元件100 (芯片)。另外，在分离为芯片之前，也可以从晶片的背面对基板I进行磨削(背面研磨)而薄薄地加工到所需的厚度。基于以上的工序的本发明的氮化物系半导体发光元件的焊盘电极的制造方法由于可以针对所述的实施方式的氮化物系半导体发光元件在P侧、n侧分别同时地形成焊盘电极,因此生产性提高。而且，本发明的氮化物系半导体发光元件的焊盘电极仅适用于p侧、n侧的一方的焊盘电极,此时另一方的焊盘电极也可以设为以往公知的结构(例如n侧:Cr/Pt/Au、p侧:Rh/W/Au)。另外，本发明的氮化物系半导体发光元件的焊盘电极并不限于所述实施方式(参照图1)的氮化物系半导体发光元件，例如也可以适用于将n侧电极设于导电性基板的背面(下面)侧的氮化物系半导体发光元件(未图示)。[实施例]制作出氮化物系半导体发光元件，对于焊盘电极的结构，以不满足本发明的条件的比较例为对比，对确认有本发明的效果的实施例进行具体的说明。而且，本发明并不限定于该实施例。(氮化物系半导体发光元件的制作)制作出图1及图2中所示的结构的氮化物系半导体发光元件100。俯视形状(参照图1)为，氮化物系半导体发光元件100整体为X(横)420iimXY(纵)240iim，其中的P型氮化物系半导体层4的区域(将n侧电极用接触区域内包的外形轮廓)为X:370iimXY:190 u m，n侧、p侧的各焊 盘电极7n、7p设为直径90 y m (焊盘部直径80 y m)。另外，将焊盘电极7n、7p的中心位置对齐Y方向总宽度的中心，在X方向n侧焊盘电极7n是从p型氮化物系半导体层4的区域的端部起50 ii m, p侧焊盘电极7p是从相同端(相反一侧)起60 ii m,两个焊盘电极7n、7p中心间距离为260 u m。(氮化物系半导体层的形成)3英寸(p的由蓝宝石(C面)构成的基板I上，利用MOVPE反应装置切换温度及气体种类地依次生长构成缓冲层、n型氮化物系半导体层2、活性区域3、p型氮化物系半导体层4的各个氮化物系半导体。将生长有氮化物系半导体的各层的基板I (以下称作晶片)在MOVPE反应装置的处理室中采用氮气氛进行600°C的退火。(n侧电极用接触区域的形成)将晶片从处理室中取出，在p型氮化物系半导体层4上形成给定的形状的抗蚀剂掩模，用RIE (反应性离子蚀刻)装置如图2所示地进行蚀刻，直到露出p型氮化物系半导体层4及活性区域3、进而是n型氮化物系半导体层2的n侧接触层，除去抗蚀剂。(透光性电极6a的形成)将晶片在室温下浸溃于缓冲氢氟酸(BHF、氢氟酸/氟化铵水溶液)中后,利用溅射装置形成膜厚170nm的IT0。具体来说是使用由In2O3与SnO2的烧结体构成的氧化物靶子，在Ar气氛下进行放电而在晶片上形成ITO膜。此后，在p型氮化物系半导体层4上大致全面上残留ITO膜地形成抗蚀剂掩模而进行蚀刻，除去抗蚀剂。此后，为了提高ITO膜的欧姆接触性，在氮气氛下进行500°C的退火，制成透光性电极6a。
(焊盘电极的形成)形成空出n侧电极用接触区域的n型氮化物系半导体层2 (n侧接触层)上面、以及透光性电极6a上面的各自的给定的区域的抗蚀剂掩模，利用溅射装置，在晶片上，连续地依次形成焊盘电极7 (7n，7p)用的Cr+Mp Pt+M2、Au、以及成为保护膜9的基底层8的W、Ni。此后，除去(剥离)抗蚀剂，形成n侧、p侧的各焊盘电极7n、7p的俯视形状(参照图1)的6层膜。焊盘电极7的各层的厚度如表I中所示。[表 I]
权利要求
1.一种氮化物系半导体发光元件，其特征在于，具备氮化物系的半导体层、和设于所述半导体层上的层叠多个金属层而构成的电极结构， 所述电极结构包含: 配置于所述半导体层侧的第一金属层、以及 配置于所述第一金属层上的第二金属层， 所述第一金属层含有与Cr相比在所述发光元件的发光峰值波长下的反射率更高的第一金属材料、和Cr, 所述第二金属层至少含有Pt或Rh。
2.根据权利要求1所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第一金属层含有70wt%以上的所述第一金属材料。
3.根据权利要求1或2所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第一金属材料为Rh。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第二金属层还含有与Pt相比在所述氮化物系半导体发光元件的发光峰值波长下的反射率更高的第二金属材料。
5.根据权利要求4所述 的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第二金属材料为Rh。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第一金属材料和所述第二金属材料是相同的金属材料。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第一金属层的膜厚为5nm以下。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第一金属层的Cr和第一金属材料至少被局部地合金化。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述电极结构还含有配置于所述第二金属层上的接合层， 所述接合层含有Au。
10.一种氮化物系半导体发光元件，其特征在于，具备氮化物系半导体层、和设于所述半导体层上的层叠多个金属层而构成的电极结构， 所述电极结构含有: 配置于所述半导体层侧的第一金属层、 配置于所述第一金属层上的第二金属层、以及 配置于所述第二金属层上的第三金属层， 所述第一金属层含有与Cr相比在所述发光元件的发光峰值波长下的反射率更高的第一金属材料、和Cr, 所述第二金属层含有Pt， 所述第三金属层含有Ru, 所述第二金属层的膜厚小于10nm。
11.根据权利要求10所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于， 所述第二金属层的膜厚为3nm 5nm。
12.根据权利要求10至11中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于，所述第一金属层及第二金属层的总膜厚比第三金属层的膜厚薄。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于，所述第一金属层及第二金属层的总膜厚为50nm以下。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于，所述第一金属层的Cr含有率为30%以上。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于，所述第二金属层是仅由Pt构成的层。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的氮化物系半导体发光元件，其特征在于，所述第一金属层的膜厚 为5nm以上。
全文摘要
本发明提供一种氮化物系半导体发光元件，可以提高电极的反射率，改善光的导出效率。本发明提供一种具备氮化物系的半导体层、以及设于半导体层上的层叠多个金属层而构成的电极结构的氮化物系半导体发光元件，电极结构包含配置于半导体层侧的第一金属层、配置于第一金属层上的第二金属层，第一金属层可以含有与Cr相比在发光元件的发光峰值波长下的反射率更高的第一金属材料、和Cr。这样，与第一金属层仅由Cr构成的情况相比，可以在发挥高反射率的同时，抑制与半导体层的密合性的降低。
文档编号H01L33/40GK103238223SQ20118005856
公开日2013年8月7日 申请日期2011年10月13日 优先权日2010年12月8日
发明者三木康宽, 大西雅彦, 西山浩史, 板东周作 申请人:日亚化学工业株式会社