半导体发光元件及电极成膜方法技术

本发明专利技术提供了设有可用简易的方法制造且不易退化的电极的半导体发光元件及电极成膜方法。本发明专利技术的半导体发光元件（1）包括具有被供电而发光的发光层（12）的半导体层叠结构（10~14）和在半导体层叠结构（10~14）上形成的电极（21、22）。电极（21、22）包括将发光层（12）出射的光进行反射的反射膜（2b）、在反射膜（2b）上方和侧面形成的阻挡膜（2d）和仅在阻挡膜（2d）的上面形成的焊盘膜（2e）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及以发光二极管(LED:Light Emitting Diode)等为代表的半导体发光元件，以及该半导体发光元件所具有的电极的成膜方法。
技术介绍
以LED等为代表的半导体发光元件具有低功耗、小型、高亮度、寿命长等优点，因此近年来以各种各样的用途得到利用。例如，作为耗电量大的白炽灯的替代物被用于照明装置。另外，为了提高发射效率，提出了在电极具备能够使从发光层射出的光进行反射并获得的反射膜的半导体发光元件。例如，在特开2002-26392号公报、特开2008-41866号公报、特开2011-66461号公报、特开2006-80469号公报、特开2006-93358号公报、特开2011-204804号公报(以下称“公知文献1飞”)中，提出了将反射率高且低价的Al用作反射膜的半导体发光元件。然而，由于Al是熔点低且化学性质活泼的材料，因此存在表面容易腐蚀，内部容易产生空隙和小丘以及迁移的问题。另外，Al是在与异种金属接触时容易相互扩散的材料，例如若与Au接触就会因相互扩散而形成高电阻且脆性的金属间化合物AuAl，这成为半导体发光元件的驱动电压上升或电极的附着强度退化等半导体发光元件的可靠性变差的主要原因。Au大多被用作连接外部电源装置和半导体发光元件的导线，为了与该导线良好连接，常使用Au作为电极的焊盘膜。可是，如果电极中同时包含Al膜和Au膜，就会产生上述的接触问题。因此，例如在公知文献1飞中提出的半导体发光元件具有这样的电极，其通过在Al膜和Au膜之间插入由Al和Au以外的材料构成的膜来防止Al膜与Au膜直接接触。公知文献I 5中提出了具有在Al膜和Au膜之间插入由T1、Pt、W、Ta、Pd等材料构成的膜的结构的电极的半导体发光元件。然而，这些半导体发光元件的电极中，Al膜的侧面露出，因此Al膜的侧面有被腐蚀的可能性。另外，存在无意地在Al膜的侧面形成Au膜的可能性，还存在由于Al和Au相互扩散而形成高电阻且脆弱的AuAl层的可能性。另一方面，公知文献6中提出的半导体发光元件具有如下的电极结构:在Al膜的上面及侧面覆盖W膜，再用Au膜覆盖在W膜的上面及侧面。然而，在所述半导体发光元件的电极上Au膜不仅存在于Al膜的上方而且存在于Al膜的侧面，因此，Al膜和Au膜邻接的部分增多，发生Al和Au的相互扩散的可能性升高。另外，为了制备所述半导体发光元件的电极，需要多道光刻工序和多道成膜工序，制造工艺变得繁杂且成本增加，不符合实用要求。
技术实现思路
鉴于上述的问题，本专利技术的目的在于，提供具有能够用简易的方法制造且不易退化的电极的半导体发光元件以及该电极的成膜方法。为了达成上述目的，本专利技术提供具有如下特征的半导体发光元件:其包括具有被供电而发光的发光层的半导体层叠结构，以及在所述半导体层叠结构上形成的电极，所述电极具备:将所述发光层出射的光进行反射的反射膜，在所述反射膜的上方和侧面形成的阻挡膜，以及仅在所述阻挡膜的上面形成的焊盘膜。根据所述半导体发光元件的结构，由阻挡膜覆盖反射膜的侧面，同时不在反射膜的侧面形成焊盘膜。因此，能够在抑制反射膜受腐蚀的同时抑制形成反射膜的材料和形成焊盘膜的材料之间相互扩散。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的所述反射膜由Al构成，所述焊盘膜由Au构成。根据所述半导体发光元件，在通过阻挡膜抑制由Al构成的反射膜受腐蚀的同时，能够抑制由于构成反射膜的Al和构成焊盘膜的Au之间的相互扩散而形成AuAl层。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的所述反射膜的膜厚为40nm以上且为70nm以下。根据所述半导体发光元件，在确保充分的反射率的同时，能够抑制由Al构成的反射膜中产生空隙，又抑制构成反射膜的Al和构成焊盘膜的Au之间相互扩散而形成AuAl层。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的所述阻挡膜由熔点比Al和Au高的高熔点金属构成。特别优选的是:所述阻挡膜包含Pt、Mo和W中的至少一种。根据所述半导体发光元件，能够适当地抑制电极的退化。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的所述阻挡膜的膜厚为200nm以上。根据所述半导体发光元件，能够很可靠地获得在反射膜的侧面不存在焊盘膜的结构的电极。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的所述阻挡膜的膜厚为300nm以下。根据所述半导体发光元件，能够抑制不必要地将阻挡膜形成得很厚。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的在所述反射膜的侧面形成的所述阻挡膜的膜厚为20nm以上。根据所述半导体发光元件，在反射膜的侧面形成膜厚足够的阻挡膜。因此，能够适当地抑制电极的退化。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件中，所述电极还包括与所述半导体层叠结构的上表面接触的接触膜，在所述接触膜的上面形成所述反射膜。根据所述半导体发光元件，能够通过设置接触膜使电极和半导体层叠结构适当地接触(例如，欧姆接触)。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的所述接触膜由Ni构成，其膜厚为4nm以下。根据所述半导体发光元件，能够通过设置接触膜适当地抑制光反射率降低。并且，优选的是:上述特征的半导体发光元件的所述接触膜由Ni构成，其膜厚为2nm以上。根据所述半导体发光元件，可增大电极的剥离强度，能够防止电极的一部分或全部被剥离。因此，能够在提高半导体发光元件的成品率的同时，抑制半导体发光元件的使用过程中发生缺陷。另外，本专利技术提供的电极成膜方法的特征在于，在具有被供电而发光的发光层的半导体层叠结构上形成突出形状的抗蚀剂层的抗蚀剂层形成工序；在形成有所述抗蚀剂层的表面上形成反射膜的反射膜形成工序；在所述反射膜形成工序后形成阻挡膜的阻挡膜形成工序；在所述阻挡膜形成工序后形成焊盘膜的焊盘膜形成工序；以及在所述焊盘膜形成工序后去掉所述抗蚀剂层的剥离工序，成为基底的膜的侧面的成膜速度除以成为该基底的膜的上面的成膜速度所得的値即侧面覆盖率在所述阻挡膜形成工序的开始时刻为15%以上，在所述阻挡膜形成工序的结束时刻以及在所述焊盘膜形成工序中为0%。根据该电极成膜方法，能够用一种抗蚀剂容易地形成具有在反射膜的侧面不存在焊盘膜的结构的电极。并且，优选的是:上述特征的电极成膜方法的所述反射膜形成工序、所述阻挡膜形成工序及所述焊盘膜形成工序通过连续成膜来形成所述反射膜、所述阻挡膜及所述焊盘膜。根据该电极成膜方法，能够迅速且容易地形成各膜。并且，优选的是:上述特征的电极成膜方法中在所述阻挡膜形成工序的结束时刻所述阻挡膜的膜厚为200nm以上。根据该电极成膜方法，能够很可靠地获得具有在反射膜的侧面不存在焊盘膜的结构的电极。并且，优选的是:上述特征的电极成膜方法还在所述抗蚀剂层形成工序和所述反射膜形成工序之间包括形成与所述半导体层叠结构的上表面接触的接触膜的接触膜形成工序，所述接触膜形成工序中的所述接触膜的成膜速度为大于Onm/sec且在0.05nm/sec以下。根据该电极成膜方法，由于可使膜厚的偏差小，能够良好地再现获得符合设计要求的半导体发光元件。并且，由于可使接触膜的膜厚均匀化，能够提高接触膜的附着性。因此，能够在防止电极的剥离的同时降低接触电阻。根据上述特征的，能够抑制电极的退化，同时以简易的方法将该电极成膜。附图说明图1是表示与本专利技术的实施例有关的半导体发光元件的制造本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体发光元件，其特征在于，包括：具有被供电而发光的发光层的半导体层叠结构；以及在所述半导体层叠结构上形成的电极，所述电极包括：将所述发光层出射的光进行反射的反射膜；在所述反射膜的上方和侧面形成的阻挡膜；以及仅在所述阻挡膜的上面形成的焊盘膜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：佐藤智久，森淳，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：