半导体发光元件及其制造方法技术

本发明专利技术涉及具备Ｐｄ电极的半导体发光元件及其制造方法，目的在于提供一种半导体发光元件及其制造方法，该半导体发光元件通过牢固地密合Ｐｄ电极和绝缘膜从而能够回避电极剥落的问题，并且通过提高Ｐｄ电极的作为低电阻欧姆电极的特性而实现激光装置的高功率化和低工作电流化。该半导体发光元件具备：半导体层；形成于该半导体层上且形成有开口部的绝缘膜；形成于该绝缘膜上的多层密合层；和以在该开口部与该半导体层接触，还与该多层密合层接触的方式形成的Ｐｄ电极，该多层密合层具有Ａｕ层作为最上层，在该Ａｕ层与该Ｐｄ电极的界面上形成有该Ａｕ层的Ａｕ与该Ｐｄ电极的Ｐｄ的合金。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在p型接触层上形成有Pd电极的半导体发光元件及其 制造方法。
技术介绍
在具有脊形结构(ridge structure)的半导体发光元件中，通过向形 成在脊形部的顶部的p型接触层施加电压而对活性层进行供电(专利文 献3)。为了进行上述供电，在p型接触层上形成电极。作为这种电极 材料，要求能够提高欧姆特性并能够在与接触层之间低电阻化等(专利 文献5)。此外，从半导体发光元件的成品率和可靠性的观点出发，优 选电极材料在工序途中不会剥落。因此，作为电极材料，不仅要求具备 低电阻欧姆特性，还要求能够与基底(underlying layer)牢固地密合而 不发生剥落(专利文献2、 4)。这里，特别是在蓝紫色LD所使用的氮化物半导体发光元件中，已 知当作为p型电极材料使用例如Ni时，存在不能够提高欧姆特性等电 气特性的缺点。因此，特别是作为GaN等氮化物半导体发光元件的p 型电极材料，使用Pd的情况较多。Pd (或Pd类材料)特别是在与GaN 的关系中具有作为低电阻欧姆电极的特性(专利文献l)。在这样使用Pd作为p型电极材料的情况下， 一般除了配置Pd电极 和P接触层的接触区域之外，还配置Pd电极和绝缘膜的接触区域。而 且，因为Pd电极与绝缘膜的密合性低而成为Pd电极剥落等的原因，所 以存在在Pd电极与绝缘膜的中间形成密合层的情况。在专利文献4中 公开了一种半导体发光装置，该半导体发光装置使用ITO (Indium-Tin-Oxides)等的简并半导体(degenerate semiconductor)或柏 类金属及其氧化物等作为上述的密合层的材料。专利文献1:日本专利申请公开2005-340625号公报 专利文献2:日本专利申请公开2003-198065号公报 专利文献3:日本专利申请公开2007-27181号公才艮 专利文献4:日本专利申请公开2006-128622号公报专利文献5:日本专利申请公开2006-237476号公报 但是，在专利文献4所记栽的密合层(adhesive layer)中，存在使 Pd电极和绝缘膜密合的力依然较弱，Pd电极部分地剝落的问题。进而， 在使用氮化物半导体的蓝紫色LD中，要求激光的更高功率化和低工作 电流化。即，要求Pd电极以更低的电阻进一步使欧姆特性提高。在专 利文献4所公开的结构中存在不能满足上述要求的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其目的在于提供一种半导体 发光元件及其制造方法，该半导体发光元件通过更牢固地密合Pd电极 和绝缘膜，从而能够回避电极剥落的问题，并且通过使Pd电极的作为 低电阻欧姆电极的特性提高，从而实现激光装置的高功率化和低工作电 流化。本专利技术的半导体发光元件具备半导体层；形成于该半导体层上且 形成有开口部的绝缘膜；形成于该绝缘膜上的多层密合层；和以在该开 口部与该半导体层接触，还与该多层密合层接触的方式形成的Pd电极。该多层密合层具有Au层作为最上层，在该Au层与该Pd电极的界 面上形成有该Au层的Au与该Pd电极的Pd的合金。本专利技术的半导体发光元件的制造方法具备在以半导体层形成的脊 形结构的接触层上形成光刻胶的光刻胶形成工序；在该光刻胶形成工序 之后，在晶片表面上形成绝缘膜的绝缘膜形成工序；在该绝缘膜上形成 多层密合层的多层密合层形成工序；在该多层密合层形成工序之后除去 该光刻胶的剥离(lift-off)工序；在该剝离工序之后，在该接触层上和 该多层密合层上整体地形成Pd电极的Pd电极形成工序；和在该Pd电 极形成后进行烧结(sintering)热处理的烧结热处理工序。在该多层密合层形成工序中，形成丁i层或Cr层作为与绝缘膜接触 的层，形成Au层作为该多层密合层的最上层，通过该烧结热处理在该 Au层与该Pd电极的界面上形成该Au层的Au与该Pd电极的Pd的合 金。专利技术的效果根据本专利技术，能够防止电极剥落并提高作为低电阻欧姆电极的特性。附图说明图1是对本专利技术的半导体发光元件的结构进行说明的图。图2是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图3是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图4是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图5是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图6是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图7是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图8是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图9是对本专利技术的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图IO是对没有多层密合层的情况下的供电进行说明的图。 图U是对没有多层密合层的情况下的供电进行说明的图。 图12是对本专利技术的供电效果进行说明的图。 图13是对本专利技术的供电效果进行说明的图。 图14是对没有台部的情况的结构进行说明的图。 图15是对Pd电极和绝缘膜一部分接触的结构的半导体发光元件进 行说明的图。图16是对Pd电极和绝缘膜一部分接触的结构的半导体发光元件进 行说明的图。图17是对Pd电极和绝缘膜一部分接触的结构的半导体发光元件进 行说明的图。图18是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图19是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图20是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图21是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图22是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图23是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图24是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图25是对图15所示的半导体发光元件的制造方法进行说明的图。 图26是对多层密合层的变形例进行说明的图。图27是对多层密合层的变形例进行说明的图。附图i标记的i兌明10脊形部12沟道部14台部20第二绝缘膜22Ti层23Au层25多层密合层27p型半导体层29合金部分31Pd电极88p型接触层具体实施方式 实施方式1本实施方式涉及一种，该半导体发光 元件具备能够防止剥落并能够提高作为低电阻欧姆电极的特性的电极。 图1是本实施方式的半导体发光元件的截面图。本实施方式的半导体发光元件具备活性层28,在其上层设置有p型半导体层27。 P型半导体层 27包含p型引导层、p型包覆层和p型接触层88。再有，在本实施方式 中，p型半导体层27等是以包含GaN的材料形成。这里，p型接触层88是p型半导体层27中的与后述的Pd电极31 进行电连接的层。如图l所示，p型接触层88形成在脊形部IO上。这 里，所谓脊形部10，是指在构成谐振器结构的层叠结构上(上述的p型 半导体层27等)作为电流限制结构(current refinement structure)而带 状地设置的隆起部。进而，与脊形部10邻接地配置宽度为10pm左右的沟道部12。沟 道部12是与脊形部10相比、p型半导体层27的高度被形成得较低的区 域。进而，在沟道部12的与脊形部IO相反的一側邻接地配置有台部14。 台部14是与沟道部12相比、p型半导体层27的高度被形成得较高的区域。因为p型半导体层27在脊形部IO和台部14处比沟道部12形成得 较高，所以沟道部12本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其特征在于，具备：　半导体层；　形成于所述半导体层上、且形成有开口部的绝缘膜；　形成于所述绝缘膜上的多层密合层；以及　以在所述开口部与所述半导体层接触，还与所述多层密合层接触的方式形成的Ｐｄ电极， 其中，　所述多层密合层具有Ａｕ层作为最上层，　在所述Ａｕ层与所述Ｐｄ电极的界面上形成有所述Ａｕ层的Ａｕ和所述Ｐｄ电极的Ｐｄ的合金。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：冈贵郁，阿部真司，川崎和重，佐久间仁，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]