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CN108780824A - 半导体光器件和其制造方法 - Google Patents

半导体光器件和其制造方法 Download PDF

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CN108780824A CN201780016697.3A CN201780016697A CN108780824A CN 108780824 A CN108780824 A CN 108780824A CN 201780016697 A CN201780016697 A CN 201780016697A CN 108780824 A CN108780824 A CN 108780824A
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Abstract

本发明提供具有比以往优异的光提取效率或光吸收效率且降低了布线电极部的剥离率的半导体光器件和其制造方法。在本发明的半导体光器件中，在半导体层(110)的成为发光面或受光面的表面设有布线电极部(120)，布线电极部(120)的线宽(W1)为2μm以上且为5μm以下，布线电极部(120)具有形成于半导体层(110)上的金属层(121)和形成于金属层(121)上的导电性硬质膜(122)，导电性硬质膜(122)的硬度高于金属层(121)的硬度。

Description

半导体光器件和其制造方法
技术领域
本发明涉及半导体光器件和其制造方法。
背景技术
半导体光器件的种类大体分为发光型和受光型。作为发光型半导体光器件，公知有一种以从红外到深紫外的特定波长为中心波长来发光的半导体发光元件(LED)。另外，作为受光型半导体光器件，公知有将光信号、光能转换为电信号的半导体受光元件、将太阳光等的光能转换为电能的太阳能电池等。
在这些半导体光器件之中，例如在发光型的半导体发光元件中，通过使电流流过pn结部件来将电流转换为光能并进行发光。作为实现提高半导体发光元件的发光效率的手段之一，要求一种提高从半导体层中的发光层发出的光的提取效率的技术。
另外，在受光型的半导体受光元件和太阳能电池中，在pn结部件处接收到的光通过光电动势效应被转换成电能，得到的电能用于受光传感器和发电等用途。为了在半导体受光元件中高灵敏度化或提高聚光效率、在太阳能电池中提高光转换效率，要求一种提高光的吸收效率的技术。作为这样的提高光提取效率或光吸收效率的技术，公知的是使发光面和受光面粗糙化。
例如，在专利文献1中，公开了一种将具有发光层和表面层的半导体层叠体浸渍于硝酸水溶液而使所述表面层的表面粗糙化的半导体发光装置的制造方法，该表面层包含Ga(1－x)AlxAs层(0≤x＜0.8)，该表面层用于将从所述发光层放出的光向外部提取。采用专利文献1的技术，通过提高从半导体结晶内部提取光的光提取效率，能够制造提高了光输出的半导体发光装置。
另外，在专利文献2中，公开了一种红外线传感器，该红外线传感器包括红外线透过部和红外线检测部，在该红外线传感器中，使红外线透过部的外表面为凹凸面。
例如，半导体发光元件通常构成为，利用一对电极部电气夹持包含n型半导体层、发光层(也称作活性层)以及p型半导体层的半导体层叠体。这样的半导体发光元件公开在专利文献3中。即，一种半导体发光元件，其包括：导电性支承基板：金属层，其设置在该所述导电性支承基板上；以及发光部，其由InGaAlP系半导体形成，该InGaAlP系半导体包含n型包层、活性层以及p型包层，在所述发光部之上设置电流扩散层，将所述电流扩散层的与同所述发光部相接触的面相反的面作为光提取面，其中，在所述金属层与所述发光部之间形成第1欧姆布线电极部，在所述光提取面之上设置台座电极和第2欧姆布线电极部，并进一步形成将台座电极和第2欧姆布线电极部电连接的连接细线图案。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011－100829号公报
专利文献2：日本特开2001－004442号公报
专利文献3：日本特开2007－258326号公报
发明内容
发明要解决的问题
在此，当对专利文献3所记载那样的半导体发光元件施加电压时，自发光层放射出光，该光各向同性地朝向所有方向放射。这样的光中的、朝向靠光提取面侧的电极部放射的光被电极部遮挡，因此，成为光提取效率降低的一个原因。即使在受光面设有电极部的形态的半导体受光元件和太阳能电池中，同样由于电极部遮挡入射光，因此成为使光吸收效率降低的一个原因。
为了改善半导体光器件的光提取效率和光吸收效率，本发明人着眼于在半导体层的表面设置的电极中的、布线电极部的线宽。其原因是，考虑到，若使布线电极部的线宽小于以往所使用的线宽，则被电极部遮光的面积会变小，即，若为发光型半导体光器件即半导体发光元件，则发光面上的发光面积会增大，因此能够改善光提取效率。特别是，本发明人考虑的是，如专利文献3那样，在金属层与发光部之间形成中间电极且在发光面之上设有焊盘电极和布线电极部的半导体发光元件中，由于电流集中于发光面的电极周缘部，因此，电极周缘部处的发光功率较大，通过使线宽较小来改善光提取效率的效果是否会非常高。另外，本发明人考虑的是，在受光型半导体光器件即半导体受光元件和太阳能电池中，通过使布线电极部的线宽较细，是否也能够改善光吸收效率。
然而，本发明人试验性地制作了使布线电极部的线宽小于以往的布线电极部的线宽的半导体发光元件，结果发现，虽然如当初预测那样能够提高发光功率，但发现了布线电极部变得容易剥离这样的新课题。
因此，本发明的目的在于，提供具有比以往优异的光提取效率或光吸收效率且降低了布线电极部的剥离率的半导体光器件和其制造方法。
用于解决问题的方案
本发明人对于解决上述课题的方法进行了深入研究，为了降低布线电极部的剥离率而关注到包含金属层的布线电极部的构造，并想到设置具有防剥离效果的保护层。然后，本发明人进行了深入研究，结果发现，通过在金属层上设置作为保护层的导电性硬质膜，能够显著地降低布线电极部的剥离率，从而完成了本发明。
即，本发明的主旨构成如以下所述。
(1)一种半导体光器件，在半导体光器件中，在半导体层的成为发光面或受光面的表面设有布线电极部，该半导体光器件的特征在于，所述布线电极部的线宽为2μm以上且为5μm以下，所述布线电极部具有形成于所述半导体层上的金属层和形成于该金属层上的导电性硬质膜，所述导电性硬质膜的硬度高于所述金属层的硬度。
(2)根据所述(1)所述的半导体光器件，其中，在所述布线电极部的周缘部的下方与所述半导体层之间存在空隙。
(3)根据所述(2)所述的半导体光器件，其中，所述半导体层的表面包含平坦面区域和粗糙面区域，所述半导体层的表面与所述布线电极部之间的接合中心部处的所述半导体层的表面是所述平坦面区域，且所述空隙由所述粗糙面区域构成。
(4)根据所述(3)所述的半导体光器件，其中，所述接合中心部处的所述平坦面区域的线宽为1.0μm以上。
(5)根据所述(3)或(4)所述的半导体光器件，其中，在所述接合中心部处，所述平坦面区域的线宽比所述布线电极部的线宽小0.5μm以上。
(6)根据所述(1)～(5)中任一项所述的半导体光器件，其中，所述导电性硬质膜的厚度为0.4μm以上且为1.7μm以下。
(7)根据所述(1)～(6)中任一项所述的半导体光器件，其中，所述导电性硬质膜是从由Ti、Ta、Cr、W、Mo、V组成的组中选择的1种或两种以上的金属元素的氮化物。
(8)根据所述(1)～(7)中任一项所述的半导体光器件，其中，所述半导体层包含n型半导体层、发光层、以及p型半导体层，所述表面是所述n型半导体层和所述p型半导体层中的任一者的表面。
(9)一种半导体光器件的制造方法，其包含在半导体层的成为发光面或受光面的表面形成布线电极部的布线电极部形成工序，该半导体光器件的制造方法的特征在于，所述布线电极部的线宽为2μm以上且为5μm以下，所述布线电极部形成工序包含在所述半导体层的表面上形成金属层的第1工序和在该金属层上形成导电性硬质膜的第2工序。
(10)根据所述(9)所述的半导体光器件的制造方法，其中，该半导体光器件的制造方法包含空隙形成工序，该空隙形成工序在所述布线电极部形成工序之后进行，利用该空隙形成工序，在所述布线电极部的周缘部的下方与所述半导体层之间形成空隙。
(11)根据所述(10)所述的半导体光器件的制造方法，其中，在所述空隙形成工序中，对所述半导体层的表面进行湿蚀刻，在使位于所述布线电极部的周缘部的下方的所述半导体层的表面粗糙化的同时形成所述空隙。
发明的效果
采用本发明，能够提供如下半导体光器件和其制造方法，在该半导体光器件中，由于在布线电极部的金属层上设有导电性硬质膜，因此具有比以往优异的光提取效率或光吸收效率且降低了布线电极部的剥离率。
附图说明
图1是将本发明的第1实施方式的半导体光器件100的布线电极部放大表示的示意剖视图。
图2是用于说明本说明书中的线宽W1的示意图。
图3的(A)是将第1实施方式的一个形态的半导体光器件200的布线电极部放大表示的示意剖视图，图3的(B)是将第1实施方式的一个形态的半导体光器件200′的布线电极部放大表示的示意剖视图。
图4的(A)是表示本发明的第2实施方式的半导体发光元件300的示意剖视图，图4的(B)是图4的(A)所示的半导体发光元件300的俯视图。
图5的(A)～图5的(G)是表示本发明的第3实施方式的半导体发光元件400的制造工序的一个例子的示意剖视图。
图6是实施例中的半导体发光元件的一个例子的显微镜照片。
具体实施方式
下面，参照附图来更详细地说明本发明的实施方式。此外，在本说明书中，对于本发明的半导体光器件和半导体发光元件中共同的构成要素，原则上标注相同的附图标记，并省略说明。另外，在示意剖视图中，为了方便说明，以与实际不同的比率夸大地示出各层的厚度。
(第1实施方式：半导体光器件)
如图1所示，在本发明的第1实施方式的半导体光器件100中，在半导体层110的成为发光面或受光面的表面上设有布线电极部120。在此，布线电极部120的线宽W1为2μm以上且为5μm以下，该布线电极部120具有设置于半导体层110上的金属层121和设置于金属层121上的导电性硬质膜122。并且，导电性硬质膜122的硬度大于金属层121的硬度。通过采用这样的结构，即使在使线宽W1为2μm以上且为5μm以下这样小于以往所使用的线宽的情况下，也能够抑制布线电极部120自半导体层110的表面剥离。
对于布线电极部120的布线图案没有任何限定。如参照图4的(B)后述的半导体发光元件300中的布线电极部120的布线图案那样，能够使布线图案为折线图案。除此以外，既能够使布线电极部120的布线图案为梳齿状图案，也能够使布线电极部120的布线图案为曲线图案，即，能够适当选择布线图案。若线宽在上述2μm以上且为5μm以下的范围内，则线宽既可以恒定，也可以变动。
在此，本说明书中的布线电极部120的线宽W1指的是，利用金属显微镜、电子显微镜俯视观察布线电极部120时的布线电极部120的线宽。此外，在测量线宽W1之际，未对金属层121和导电性硬质膜122进行区别，使用宽度方向上的长度的最大值。在此，如图2所示，关于线宽W1的宽度方向，在俯视观察半导体层110的表面时的、与布线电极部120的延伸方向垂直的垂直方向为布线电极部120的宽度方向，该宽度方向上的长度成为线宽W1。此外，在布线电极部120的布线的长度方向上线宽不为恒定的情况下，使用平均值来确定线宽W1。另外，在布线电极部120的布线图案的一部分包含曲线形状或全部为曲线形状的情况下，将任意点的切线方向设为延伸方向，并且，将利用该任意点的法线方向上的长度确定的布线电极部120的宽度设为线宽W1。但是，对于折线图案的情况下的弯折部分(例如多条直线的交点或端点)未定义线宽W1，将其从本说明书的线宽中排除处理。
设置在半导体层110上的金属层121是用于与半导体层110形成良好的欧姆接触的层，根据半导体层110的半导体材料和掺杂剂等，适宜地选择金属层121的金属材料。金属层121既可以为将多个金属材料层叠而成的层叠构造，也可以包含合金。金属层121的厚度通常在0.1μm～1μm的范围内，例如能够为0.6μm～0.9μm。对于金属层121，例如，能够通过依次进行光刻法和蒸镀法或溅射法来形成期望的布线图案。
在金属层121上设有导电性硬质膜122。导电性硬质膜122也能够例如通过依次进行光刻法和蒸镀法或溅射法而以期望的布线图案形成在金属层121上。在此，导电性硬质膜122的硬度大于金属层121的硬度。此外，本说明书中的硬度是通过基于“JIS Z 2244维氏硬度试验－试验方法日本工业标准调査会、2009年”所规定的维氏硬度的测量方法而测得的，例如，能够使用市售的超微硬度计(MHA－400、NEC公司制造)来进行测量。
作为这样的导电性硬质膜122，能够使用金属氮化物，特别是，能够为从Ti、Ta、Cr、W、Mo、V组成的组中选择的1种或两种以上的金属元素的氮化物。作为这样的金属氮化物，能够例示TiN、TaN、WN等。特别优选将维氏硬度超过1500HV的TiN用作导电性硬质膜122。TiN较硬，且不仅具有导电性，湿蚀刻特性也优异，因此是容易处理的材料。另外，作为导电性硬质膜122的材料，不使用金属材料而使用金属氮化物的理由是，在金属氮化物的情况下，该导电性硬质膜不仅较硬，而且会不变形地发生破损，由此能够将针对局部的应力的影响限于导电性硬质膜122的破损而减少对金属层121的影响。
在此，能够认为，在线宽W1为2μm以上且为5μm以下的情况下，由于布线电极部120与半导体层110的表面之间的接合宽度(或接合面积)较小，因此，若与接合宽度较大时相比，接合面的接合强度降低。在本实施方式中，通过在金属层121上设置导电性硬质膜122，能够抑制布线电极部120自半导体层110的表面剥离。本发明人如以下那样考虑这种能够抑制剥离的原因。
首先，能够想到，布线电极部120自半导体层110的表面剥离是在对布线电极部施加了横向(横截方向)上的外力时发生。此外，这种横向上的外力会在半导体光器件100的制造时、检查时、出厂时的各阶段中产生。例如，可举出用于对半导体光器件100进行清洗的水流、干燥时的吹气(气流)、向转印用粘合片的粘接等原因。在此，由于本实施方式中的导电性硬质膜122的硬度大于金属层121的硬度，因此能够抑制外力导致的金属层121变形。因此，能够想到，由于使所施加的外力中的、用于剥离布线电极部120的所需方向上的力分量降低，因此布线电极部120的最终产生剥离的部分的比例(即剥离率)减少。
并且，优选的是，如图3的(A)所示，在半导体光器件200中，在布线电极部120的周缘部的下方与半导体层110之间存在空隙。在该情况下，本发明效果会更显著。在图3的(A)中，在布线电极部120的周缘部处，布线电极部120未与半导体层110密合，布线电极部120的周缘部如建筑物的檐那样相对于半导体层110的表面突出。在布线电极部未与半导体层110密合而具有空隙的情况下，在存在上述外力时，布线电极部容易向使用于剥离的所需方向上的力分量增加的方向变形，但导电性硬质膜122会阻碍布线电极部120的变形。如此，基于导电性硬质膜122的本发明效果(即抑制剥离)在存在上述空隙的半导体光器件200中更显著地表现出来。此外，本说明书中的布线电极部120的周缘部的下方与半导体层之间的“空隙”指的是，朝向离开布线电极部120的方向向外部敞开(换言之与外部相连结)的空隙(空洞)，将空间闭合的空隙除外。
在本实施方式中，导电性硬质膜122的厚度未受限制，但为了更可靠地得到上述效果，优选使导电性硬质膜122的厚度为0.4μm以上且为1.7μm以下，更优选为0.7μm以上且为1.5μm以下，最优先为0.9μm以上且为1.2μm以下。其原因在于，若为0.4μm以上，则能够可靠地得到阻碍布线电极部120相对于上述外力的变形所需要的充分强度。另外，若为1.7μm以下，则能够抑制与布线电极部120本身的厚度的增加相伴随的、承受横向的外力的面的面积的增加。此外，导电性硬质膜122也可以覆盖金属层121的侧面，但该情况下的厚度是基于自金属层121的上表面起到导电性硬质膜122的上端为止的高度来定义的。
此外，如图3的(B)所示，在本实施方式的一个形态的半导体光器件200′中，半导体层110的表面也可以包含平坦面区域F和粗糙面区域R。并且，半导体层110的表面与布线电极部120之间的接合中心部处的半导体层110的表面为平坦面区域F，且能够利用粗糙面区域R来构成所述空隙。在该情况下，半导体层110的表面与布线电极部120之间的接合范围即平坦面区域F的线宽W2小于布线电极部120的线宽W1。并且，相当于(W1－W2)的部分是布线电极部120如所述建筑物的檐那样突出的部分。在半导体光器件200′中，位于布线电极部120的周缘部的下方的半导体层110的表面成为粗糙面区域R。即，在布线电极部120的周缘部的檐下的空隙中，半导体层110的表面成为粗糙面区域R。在半导体光器件200′中，若线宽W1为2μm以上且为5μm以下，则容易产生剥离，但通过设置导电性硬质膜122，能够显著地抑制半导体光器件200′中的布线电极部120的剥离。
在此，即使在布线电极部120包含金属层121和覆盖金属层121的侧面的导电性硬质膜122的情况下，也优选空隙达到金属层121的周缘的下方(即，在金属层121的周缘部的下方与半导体层110之间存在空隙)。并且，优选半导体层110的粗糙面区域R达到金属层121的周缘的下方，是为了例如在半导体光器件100为发光元件的情况下提高发光功率。此外，对于空隙、粗糙面区域R的范围，能够通过使用金属显微镜或电子显微镜观察布线电极部120的剖面来确认。
半导体光器件200′中的半导体层110的表面形状能够例如以下那样形成。即，首先，利用MOCVD法等使半导体层110外延生长而形成半导体层110，接着，利用光刻法以及蒸镀法或溅射法等来依次成膜出金属层121和导电性硬质膜122，从而形成布线电极部120。之后，若将半导体层110的表面浸渍于硝酸等中来进行湿蚀刻，则不仅使硝酸浸润至半导体层110的表面中的暴露面，还浸润至半导体层110的表面中的位于布线电极部120的周缘部的下方的部分，从而形成粗糙面区域R。此外，由如此设置的粗糙面区域R构成的空隙的形成方法只不过是一个例子，不言而喻，也可以利用别的方法来形成空隙。
在该情况下，布线电极部120与半导体层110之间的接合中心部的平坦面区域F的线宽W2优选为1.0μm以上。这是为了确保布线电极部120与半导体层110之间的接合面积，在该观点中，线宽W2更优选为2.0μm以上。
另外，在该接合中心部，平坦面区域F的线宽W2优选比布线电极部120的线宽W1小0.5μm以上。即，优选W1－W2≥0.5(μm)。这是为了增大半导体光器件200中的发光面或受光面上的粗糙面区域R，在该观点中，进一步优选W1－W2≥1.0(μm)。
此外，半导体光器件100、200能够应用于各种用途。例如，若半导体层110包含发光层，则能够使半导体光器件100、200为半导体发光元件。更具体而言，若半导体层110包含n型半导体层、发光层、p型半导体层，且半导体层的表面为n型半导体层和p型半导体层中的任一者的表面，则半导体光器件100、200作为半导体发光元件发挥功能。另外，若半导体层110包含受光层，则能够使半导体光器件100、200为半导体受光元件或太阳能电池。并且，对于半导体层110的层叠构造、半导体层110的各层的材料、以及针对半导体层110的各层的掺杂剂种类、掺杂剂浓度等，能够应用公知技术。另外，根据用途，半导体光器件100也可以在半导体层110的下方具有金属层、绝缘层、反射层以及支承基板等，对此，在图1、图3中未图示。
本发明的第1实施方式的半导体光器件100的制造方法包含在半导体层110的成为发光面或受光面的表面形成布线电极部120的布线电极部形成工序，布线电极部120的线宽W1为2μm以上且为5μm以下，布线电极部形成工序包含在半导体层110的表面上形成金属层121的第1工序和在金属层121上形成导电性硬质膜122的第2工序。优选包含空隙形成工序，该空隙形成工序在所述布线电极部形成工序之后进行，利用该空隙形成工序，在布线电极部120的周缘部的下方与半导体层110之间形成空隙。并且，优选的是，在所述空隙形成工序中，对半导体层110的表面进行湿蚀刻，在使位于布线电极部120的周缘部的下方的半导体层110的表面粗糙化的同时形成所述空隙。由此，能够形成所述粗糙面区域R。对于各工序，利用后述的第3实施方式更详细地进行说明。
(第2实施方式：半导体发光元件)
接下来，作为半导体光器件100的一个具体的形态，参照图4，具体地说明本发明的第2实施方式的半导体发光元件300。此外，图4的(A)是图4的(B)的I－I剖视图。另外，如在半导体光器件200中已述那样，从提高发光效率方面来看，优选使半导体层110的表面粗糙化，为了简化附图，在图4中省略了粗糙面区域R的图示。
如图4的(A)、图4的(B)所示，作为本发明的第2实施方式的半导体发光元件300具有：支承基板180；设置于支承基板180上的金属接合层170；设置于金属接合层170上的反射层160；设置于反射层160上的、欧姆电极140和绝缘膜150的混合层；半导体层110，其依次包含p型半导体层113、发光层112以及n型半导体层111；以及布线电极部120，其包含在n型半导体层111的表面设置的金属层121和导电性硬质膜122。布线电极部120俯视形成为图4的(B)所示的形状。另外，在半导体发光元件300的靠n型半导体层111侧的中央部设有圆形的焊盘电极130。在支承基板180的背面，也可以设有下部电极190。半导体发光元件300的光提取方向是布线电极部120所在侧(图4的(A)的上方向)。
作为构成支承基板180的优选材料，例如，除了Si、GaAs、Ge等半导体材料以外，可举出Al、Cu等金属或它们的合金材料等，并优选具有100μm～300μm的厚度。
作为构成金属接合层170的优选材料，可举出例如Au等，并优选具有0.5μm～3.0μm的厚度。
反射层160将自发光层112发出的光中的、朝向支承基板180侧去的光反射而提高光提取效率。期望反射层160相对于自发光层112放射的主波长的光具有较高的反射率，优选反射层160对于波长为300nm～1100nm的范围的光具有60％以上的反射率。作为构成反射层160的优选材料，可举出金(Au)、铝(Al)、银(Ag)的单体或者以金(Au)、铝(Al)、银(Ag)为构成元素的合金或它们的层叠体等，并优选具有100nm～1000nm的厚度。通常，金(Au)、银(Ag)与绝缘体之间的密合性较低，当直接与绝缘体密合时容易剥离。因此，公知的是，通过夹设Cr、Ti、Mo等密合层来改善密合性。但是，由于这些密合层的反射率较低，因此，设成例如10nm左右较薄的层，以使光透过。
欧姆电极140是用于与p型半导体层113形成良好的欧姆接触的电极。作为构成欧姆电极140的优选材料，可举出例如AuZn、AuBe等，并优选具有100nm～500nm的厚度。
绝缘膜150只要为使自发光层112发出的光透过且能够将其引导至反射层160的绝缘材料，就没有特别限定。期望绝缘膜150相对于自活性层放射的主波长的光具有较高的透过率，优选为，绝缘膜150对于波长为300nm～1100nm的范围的光具有80％以上的透过率。作为优选材料，可举出例如SiN、SiO2、AlN等，并优选具有100nm～500nm的厚度。
作为构成半导体层110的各层的优选材料，可举出化合物半导体，例如能够为III－V族化合物半导体。作为III－V族化合物半导体，例如，能够使n型半导体层111和p型半导体层113分别为AlGaAs系材料、AlGaInP系材料、AlGaN系材料等。作为p型杂质、能够例示Mg、Zn、C，作为n型杂质，能够例示Si、Te、Se。发光层112能够为由AlGaAs系材料、AlGaAsInP系材料、AlGaN系材料等制成的单层、或者多量子阱那样的层叠构造等。它们均能够通过使用MOCVD法等已知的方法进行外延生长来形成。发光波长能够为300nm～1100nm的范围。对于各层的厚度，例如，n型半导体层111能够为1μm～10μm，发光层112能够为10nm～500nm，p型半导体层113能够为1μm～10μm。此外，以上，在本实施方式中说明了光提取面侧为n型半导体层的半导体层110，但本发明并不限定于此，当然也可以调换p型和n型的顺序。
对于布线电极部120的金属层121和导电性硬质膜122，如第1实施方式中所述那样。金属层121是用于与n型半导体层111形成良好的欧姆接触的电极，作为构成这种金属层121的优选材料，可举出例如依次形成AuGe、Ni以及Au而成的AuGe/Ni/Au电极，并优选具有100nm～1000nm的厚度。
在本实施方式中的半导体发光元件300中，如图4的(B)所示，优选在导电性硬质膜122的正上方的一部分设置焊盘电极130。焊盘电极130成为进行引线接合的部位。此外，在图4的(B)中，在中央部设置了焊盘电极130，但焊盘电极130的位置能够根据布线电极部120的布线图案而适宜地设计。焊盘电极下部的导电性硬质膜122和布线电极部120的导电性硬质膜122能够同时形成，对此在后面叙述，在该情况下，焊盘电极下部的导电性硬质膜122的高度和布线电极部的导电性硬质膜122的高度一致，对此未图示。
作为构成焊盘电极130的优选材料，对于焊盘电极130的最上表面，可举出Au引线熔接用的Al、Au材料等，焊盘电极130优选为在作为密合层的Ti上依次形成Au而成的Ti/Au电极。Ti层只要是能发挥作为密合层的功能的厚度即可，例如具有50nm～200nm的厚度。Au层优选具有1μm～3μm的厚度。
作为下部电极190，能够从用于与支承基板180形成欧姆接合的材料中选择，在例如作为支承基板而选择了n型GaAs的情况下，能够选择AuGe/Ni/Au的层叠体等。在作为支承基板180而使用了金属基板的情况下，还能够选择没有下部电极的构造。
此外，在半导体发光元件300中，还优选的是，在焊盘电极130的下方的、位于半导体层110与导电性硬质膜122之间的部分设置位于半导体层110上的透光性绝缘层和位于该透光性绝缘层上的反射层，对此未图示。透光性绝缘层作为电流阻断层发挥功能。在该情况下，能够是，在金属层121的位于焊盘电极130的下方的部分设有开口部，且金属层121以包围透光性绝缘层和反射层的方式配置。
在该情况下，透光性绝缘层优选为针对波长300nm～1100nm的范围的光具有80％以上的透过率的材料，作为优选材料，可举出例如SiN、SiO2、AlN等，并优选具有100nm～500nm的厚度。
另外，反射层能够将自发光层112发出的光中的朝向焊盘电极130去的光反射而提高光提取效率，故此优选。优选为，反射层针对波长300nm～1100nm的范围的光具有60％以上的反射率。作为构成反射层的优选材料，可举出例如金(Au)或金合金材料、铂(Pt)、铝(Al)、银(Ag)的单体或者以铂(Pt)、铝(Al)、银(Ag)为构成元素的合金或它们的层叠体等，作为近红外的波长区域中的优选的例子，能够为隔着较薄的Cr的密合层来配置在该区域中显示出90％以上的反射率的Au而成的Cr/Au电极，优选的是，作为密合材料的Cr层具有5nm～20nm的厚度，作为反射材料的Au层具有100nm～1000nm的厚度。透光性绝缘层和反射层能够通过光刻法和溅射法、或等离子体CVD法、电子束蒸镀法、基于电阻加热的蒸镀法等而形成。
此外，在本说明书中的膜厚的测量方法中，使用了触针式轮廓仪，并利用针对晶圆面内的5个点(在本实施例的3英寸基板的情况下，是在通过晶圆中央的对角线上的、以距晶圆外周1cm的内侧的两个点为两端的均等距离的5个点)测量出的平均值来求出膜厚。
(第3实施方式：半导体发光元件的制造方法)
接下来，使用图5来说明第3实施方式的半导体发光元件400的制造方法的一个例子。首先，如图5的(A)所示，在GaAs基板等生长用基板G上形成半导体层110。半导体层110是利用例如MOCVD法等使由已述那样的材料制成的n型半导体层111、发光层112以及p型半导体层113依次进行外延生长而形成的。
接下来，如图5的(B)所示，在半导体层110上形成预定图案的欧姆电极140。例如，利用基于电阻加热的蒸镀法、电子束蒸镀等来使已述那样的材料成膜，并利用光刻法来形成抗蚀剂图案之后，进行蚀刻而形成预定图案，之后进行接触式退火(RTA：快速热退火(Rapid Thermal Annealing))。之后，在未形成有欧姆电极的半导体层110上形成绝缘膜150。该绝缘膜150是例如通过利用等离子体CVD法或溅射法等来对已述那样的材料进行形成而得到的。之后，利用光刻法形成仅使欧姆电极处开口的抗蚀剂图案，利用预定的蚀刻液对绝缘膜进行湿蚀刻，由此在绝缘膜形成通电用的开口部。之后，利用例如溅射法等来形成反射层160。在反射层160上，通过蒸镀等方法来形成例如Au等的第1金属接合层170a(半导体层侧接合层)。
接下来，如图5的(C)所示，将支承基板180和图5的(B)所示的基板接合，该支承基板180在背面形成有下部电极190且在表面形成有第2金属接合层170b(支承基板侧接合层)。具体而言，通过将第1金属接合层170a和第2金属接合层170b接合并进行加热，从而利用金属接合层170使两基板接合。此外，能够利用与第1金属接合层170a相同的方法在支承基板180上形成第2金属接合层170b。通过利用例如溅射法、电子束蒸镀法等使已述的材料成膜，从而在支承基板180上形成下部电极190。也可以在形成后述的焊盘电极130之后形成下部电极190。
之后，对生长用基板G进行磨削，进一步进行蚀刻，由此去除生长用基板G。
接下来，如图5的(D)所示，在半导体层110上形成预定的布线图案的金属层121。例如，利用例如基于电阻加热的蒸镀法等来使已述那样的材料成膜，在利用光刻法形成抗蚀剂图案之后，进行蚀刻而形成预定图案，之后进行接触式退火(RTA：快速热退火(RapidThermal Annealing))。此外，在本说明书中“基于电阻加热的蒸镀”指的是，通过在真空中加热金属并使金属蒸发来进行蒸镀的方法，是为了加热蒸镀金属而对载置蒸镀金属的高熔点材料的台(例如钨线、舟皿)通电并利用金属电阻产生的热来形成高温的方法。
接下来，如图5的(E)所示，在金属层121上形成导电性硬质膜122。具体而言，利用光刻法来形成抗蚀剂图案，利用溅射法等使导电性硬质膜122成膜。
另外，也可以是，利用例如溅射法、电子束蒸镀法、或基于电阻加热的蒸镀法等使焊盘电极130在导电性硬质膜122上的预定位置进行成膜，对此未图示。在该情况下，只要在成膜后通过剥离来去除残留有抗蚀剂的部位处的导电性硬质膜和焊盘电极即可。
接下来，如图5的(F)所示，在形成台面图案之后进切割。然后，如图5的(G)所示那样，通过利用浸渍硝酸等来进行湿蚀刻，从而使半导体层110的表面粗糙化。对于使用图3已述的线宽W2，能够通过蚀刻液的种类、蚀刻时间等来进行调整。采用以上方法，能够制作使用有半导体发光元件400的LED元件。
以上，作为本发明的一个实施方式，说明了晶圆贴合型LED元件即半导体发光元件300、400和其制造方法，但本发明并不限于晶圆贴合型LED元件。另外，以上均是示出了代表性的实施方式的例子，本发明并不限定于这些实施方式。如已述那样，半导体发光元件300、400只不过是半导体光器件100、200的具体例，对于本领域的技术人员而言，当然能够理解还能够将半导体光器件100、200应用于半导体受光元件和太阳能电池。
实施例
以下，使用实施例来进一步详细说明本发明，但本发明完全不限定于以下的实施例。
(发明例1)
利用图5所示的方法制作了作为本发明的半导体光器件的半导体发光元件。首先，利用MOCVD法在由GaAs材料制成的生长用基板上形成了由n型半导体层(厚度：7.5μm、AlGaAs材料)、发光层(总厚度：50nm、AlGaInAs材料)以及p型半导体层(厚度：2μm、AlGaAs材料)形成的半导体层。接下来，利用基于电阻加热的蒸镀法在p型半导体层上使AuZn(厚度：200nm)成膜，利用光刻法形成图案，以420℃进行接触式退火，从而形成了欧姆电极。之后，利用等离子体CVD法在p型半导体层的没有形成欧姆电极的部分上形成了由SiO2制成的透明绝缘膜。之后，利用电子束蒸镀法形成了反射层(厚度：750nm、Au材料)。然后，利用蒸镀形成了作为半导体层侧接合层的Ti/Au(厚度：100nm/1μm)。
除上述外，利用基于电阻加热的蒸镀法在由GaAs材料制成的支承基板的单面形成了欧姆电极(厚度：200nm、AuGe/Ni/Au材料)，进一步利用电子束蒸镀法形成了作为支承基板侧接合层的Ti/Au(厚度：100nm/1μm)。然后，使半导体层侧接合层和支承基板侧接合层粘合，通过在350℃的温度下加热30分钟从而两者接合在一起。之后，对生长用基板进行磨削而使其变薄之后，通过利用由氨、双氧水、水组成的蚀刻液进行蚀刻来将生长用基板完全去除。
接下来，在因去除生长用基板而暴露的n型半导体层上，利用光刻法在图4的(B)的布线图案以外的位置形成抗蚀剂，利用基于电阻加热的蒸镀法进行AuGe/Ni/Au(总厚度：0.8μm)的成膜，通过剥离将抗蚀剂去除，形成具有图4的(B)所示的布线图案的金属层121。此时，使金属层121的线宽(即，布线电极部的线宽W1)为4.0μm。之后，利用光刻法在图4的(B)的布线图案以外的位置再次形成抗蚀剂，使用溅射装置(SPS－703；Canon Tokki公司制造、DC磁控管；功率4kW)，以室温在含有氮气的Ar气体气氛(N2：35.1sccm、Ar：94.9sccm)中对纯Ti靶(纯度3N、Chemiston公司制造)进行溅射，通过剥离将抗蚀剂去除，在金属层121上成膜出具有图4的(B)的布线图案的导电性硬质膜122(厚度：0.90μm、TiN材料)。利用ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis：化学分析用电子能谱学)确认到成膜后的TiN具有金色且是Ti与N之比为1：1的TiN膜。之后，利用光刻法在图4的(B)的中央部以外的位置形成抗蚀剂图案，进一步利用电子束蒸镀法成膜出焊盘电极(厚度：100nm/1.5μm、Ti/Au材料)。然后，使用去除抗蚀剂的剥离法来形成了焊盘电极。接着，在利用光刻法来形成图案之后，通过利用磷酸和双氧水的混合液进行蚀刻来形成了台面图案。然后，利用电子束蒸镀法在支承基板的背面侧形成作为背面电极的Ti/Au(厚度：10nm/200nm)，接着，同时对n型半导体层上的电极和支承基板的背面的电极进行了接触式退火。最后进行切割，浸渍硝酸来进行湿蚀刻，使半导体层粗糙化。如此，制作了发明例1的半导体发光元件(LED元件)。
此外，利用光学显微镜观察了发明例1的半导体发光元件的布线电极部的剖面，并观察了粗糙面区域R，结果发现，在电极布线部的周缘部与半导体层之间形成了空隙。另外，对于10个半导体发光元件，同样地进行了观察，结果发现，平坦面区域F的线宽W2(也能够说是未粗糙化宽度)在1.0μm～3.0μm的范围内，该线宽W2的平均值是2.0μm。此外，在后述的发明例2、3、比较例1、2和以往例1、2中，也同样地测量了线宽W2。另外，(W1－W2)在1.0μm～3.0μm的范围内。另外，该LED元件的发光波长是950nm。并且，此外，切割后的支承基板的尺寸是320μm见方，半导体层的尺寸是300μm见方。
(发明例2)
将发明例1中的导电性硬质膜的厚度由0.9μm变为0.5μm，除此以外，与发明例1同样地制作了发明例2的半导体发光元件。
(发明例3)
将发明例1中的导电性硬质膜的厚度由0.9μm变为1.5μm，除此以外，与发明例1同样地制作了发明例3的半导体发光元件。
(比较例1)
将发明例1中的导电性硬质膜的厚度由0.9μm变为1.9μm，除此以外，与发明例1同样地制作了比较例1的半导体发光元件。
(比较例2)
未形成在发明例1中形成的导电性硬质膜，除此以外，与发明例1同样地制作了比较例3的半导体发光元件。
(以往例1)
将比较例1中的布线电极部的线宽W1由4.0μm变为8.0μm，并将平坦面区域的线宽W2由1.0μm～3.0μm变为10.0μm～14.0μm，除此以外，与比较例1同样地制作了以往例1的半导体发光元件。此外，在以往例1中，平坦面区域的线宽W2大于布线电极部的线宽W1。
(以往例2)
将以往例1中的平坦面区域的线宽W2由10.0μm～14.0μm变为5.0μm～7.0μm，除此以外，与以往例1同样地制作了以往例2的半导体发光元件。
将以上的发明例1～发明例3、比较例1、2以及以往例1、2的制作条件表示在表1中。此外，在表1中还一并示出后述的评价结果。
(表1)
＜评价1：发光功率和正向电压＞
使用恒电流电压电源，使20mA的电流流过由实施例1～实施例3、比较例1、2和以往例1、2得到的半导体发光元件，对此时的正向电压Vf和基于积分球的发光功率Po进行测量，将10个样品的测量结果的中间值分别表示在表1中。
＜评价2：布线电极部的剥离率＞
为了针对实施例1～实施例3、比较例1、2和以往例1、2测量布线电极部的剥离难易度的指标，以以下的条件进行了负荷试验。首先，针对实施例1～实施例3、比较例1、2和以往例1、2的半导体发光元件，使用粘合带(V－8S：粘合力0.6N/20mm，180°剥离方向)对布线电极部施加了负荷。接着，利用光学显微镜(400倍)实施外观检查，即使观察到在布线电极部存在少量剥离，也判断为“存在剥离”，对此，对由1张晶圆得到的半导体发光元件全部进行检查，将被判断为“存在剥离”的个数相对于总数的比例作为“布线电极部的剥离率”来求出。作为代表例，将实施例1的半导体发光元件中的、判断为不存在剥离的半导体发光元件的显微镜照片表示在图6中。
(评价结果)
能够由表1确认以下内容。在使布线电极部的线宽W1为以往例1、2的布线电极部的线宽的一半即4.0μm以下的实施例1～实施例3和比较例1、2中，发现发光功率均大幅改善。仅从改善发光功率的观点出发，比较例1最好。能够确认到的是，当对以往例1和以往例2进行对比时，发现在使平坦面区域F的线宽W2较小的以往例2中的发光功率稍微改善，但与该改善效果相比，使布线电极部的线宽W1较小而得到的改善效果极为优异。能够认为其原因在于，不仅是半导体层表面的发光面积的单纯的增大，设想到电流最为集中的布线电极周边处的发光面积也增大。
然而，当对以往例1、2和比较例2进行对比时，发现了，在比较例2中，虽然能够改善发光功率，但在布线电极部处剥离率较高，经不起产品化。确认到，相对于比较例2，设有导电性硬质膜的发明例1～发明例3能够降低剥离率。此外，在使导电性硬质膜的厚度为1.9μm的比较例1中，与比较例2同样地剥离率较高。推测其原因有可能在于，在布线电极部的厚度为0.8μm时，将导电性硬质膜的厚度设为布线电极部的厚度的两倍以上的极厚厚度。
产业上的可利用性
采用本发明，能够提供具有比以往优异的光提取效率或光吸收效率且降低了布线电极部的剥离率的半导体光器件和其制造方法，具有有用性。
附图标记说明
100、200、半导体光器件；300、400、半导体发光元件；110、半导体层；111、n型半导体层；112、发光层；113、p型半导体层；120、布线电极部；121、金属层；122、导电性硬质膜；130、焊盘电极；140、欧姆电极；150、绝缘膜；160、反射层；170、金属接合层；180、支承基板；190、下部电极；G、生长用基板；F、平坦面区域；R、粗糙面区域。

Claims (11)

1.一种半导体光器件，在该半导体光器件中，在半导体层的成为发光面或受光面的表面设有布线电极部，该半导体光器件的特征在于，
所述布线电极部的线宽为2μm以上且为5μm以下，
所述布线电极部具有形成于所述半导体层上的金属层和形成于该金属层上的导电性硬质膜，
所述导电性硬质膜的硬度高于所述金属层的硬度。
2.根据权利要求1所述的半导体光器件，其中，
在所述布线电极部的周缘部的下方与所述半导体层之间存在空隙。
3.根据权利要求2所述的半导体光器件，其中，
所述半导体层的表面包含平坦面区域和粗糙面区域，
所述半导体层的表面与所述布线电极部之间的接合中心部处的所述半导体层的表面是所述平坦面区域，且所述空隙由所述粗糙面区域构成。
4.根据权利要求3所述的半导体光器件，其中，
所述接合中心部处的所述平坦面区域的线宽为1.0μm以上。
5.根据权利要求3或4所述的半导体光器件，其中，
在所述接合中心部处，所述平坦面区域的线宽比所述布线电极部的线宽小0.5μm以上。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的半导体光器件，其中，
所述导电性硬质膜的厚度为0.4μm以上且为1.7μm以下。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的半导体光器件，其中，
所述导电性硬质膜是从由Ti、Ta、Cr、W、Mo、V组成的组中选择的1种或两种以上的金属元素的氮化物。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的半导体光器件，其中，
所述半导体层包含n型半导体层、发光层、以及p型半导体层，所述表面是所述n型半导体层和所述p型半导体层中的任一者的表面。
9.一种半导体光器件的制造方法，其包含在半导体层的成为发光面或受光面的表面形成布线电极部的布线电极部形成工序，该半导体光器件的制造方法的特征在于，
所述布线电极部的线宽为2μm以上且为5μm以下，
所述布线电极部形成工序包含在所述半导体层的表面上形成金属层的第1工序和在该金属层上形成导电性硬质膜的第2工序。
10.根据权利要求9所述的半导体光器件的制造方法，其中，
该半导体光器件的制造方法包含空隙形成工序，该空隙形成工序在所述布线电极部形成工序之后进行，利用该空隙形成工序，在所述布线电极部的周缘部的下方与所述半导体层之间形成空隙。
11.根据权利要求10所述的半导体光器件的制造方法，其中，
在所述空隙形成工序中，对所述半导体层的表面进行湿蚀刻，在使位于所述布线电极部的周缘部的下方的所述半导体层的表面粗糙化的同时形成所述空隙。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7138517B2 (ja) * 2017-10-18 2022-09-16 ローム株式会社 半導体発光装置
JP7160781B2 (ja) * 2019-10-31 2022-10-25 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 発光素子及びその製造方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1157056A (zh) * 1995-06-26 1997-08-13 精工爱普生株式会社 晶体性半导体膜的形成方法、薄膜晶体管的制造方法、太阳电池的制造方法及其有源阵列型液晶装置
CN1828959A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 斯坦雷电气株式会社 半导体发光元件
JP2008288548A (ja) * 2007-04-16 2008-11-27 Toyoda Gosei Co Ltd 半導体発光素子
JP2011066453A (ja) * 2010-12-27 2011-03-31 Toshiba Corp 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP2013211595A (ja) * 2007-12-28 2013-10-10 Nichia Chem Ind Ltd 半導体発光素子の製造方法
CN104685592A (zh) * 2012-09-25 2015-06-03 独立行政法人产业技术综合研究所 图案的形成方法
CN104701414A (zh) * 2013-11-28 2015-06-10 株式会社村上 太阳能电池的制造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2959493B2 (ja) * 1996-10-25 1999-10-06 サンケン電気株式会社 半導体発光素子
JP2959503B2 (ja) * 1997-01-10 1999-10-06 サンケン電気株式会社 半導体発光素子
JP3156756B2 (ja) * 1997-01-10 2001-04-16 サンケン電気株式会社 半導体発光素子
JP3648397B2 (ja) * 1998-12-28 2005-05-18 シャープ株式会社 化合物半導体装置の電極構造
JP3654059B2 (ja) 1999-06-25 2005-06-02 松下電工株式会社 赤外線センサーの製造方法
JP2003008055A (ja) * 2001-06-20 2003-01-10 Daido Steel Co Ltd 半導体発光素子の製造方法
JP4547933B2 (ja) * 2003-02-19 2010-09-22 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
JP4597653B2 (ja) * 2004-12-16 2010-12-15 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体装置、それを備える半導体モジュールおよび半導体装置の製造方法。
JP2006253298A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Corp 半導体発光素子及び半導体発光装置
JP4449919B2 (ja) * 2006-02-16 2010-04-14 住友電気工業株式会社 発光装置の製造方法
JP2007258326A (ja) 2006-03-22 2007-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 発光素子
JP5192163B2 (ja) * 2007-03-23 2013-05-08 住友電工デバイス・イノベーション株式会社 半導体装置
JP2011100829A (ja) 2009-11-05 2011-05-19 Toshiba Corp 半導体発光装置の製造方法および半導体発光装置
KR101014155B1 (ko) * 2010-03-10 2011-02-10 엘지이노텍 주식회사 발광 소자, 발광 소자 제조방법 및 발광 소자 패키지
JP5095785B2 (ja) * 2010-08-09 2012-12-12 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
CN103222074B (zh) * 2010-11-18 2016-06-01 首尔伟傲世有限公司 具有电极焊盘的发光二极管芯片
JP5779642B2 (ja) * 2011-03-10 2015-09-16 Ｄｏｗａエレクトロニクス株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
JP4989773B1 (ja) * 2011-05-16 2012-08-01 株式会社東芝 半導体発光素子
US8884157B2 (en) * 2012-05-11 2014-11-11 Epistar Corporation Method for manufacturing optoelectronic devices
JP2015204333A (ja) * 2014-04-11 2015-11-16 豊田合成株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
CN105895772A (zh) * 2015-02-17 2016-08-24 新世纪光电股份有限公司 发光二极管芯片

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1157056A (zh) * 1995-06-26 1997-08-13 精工爱普生株式会社 晶体性半导体膜的形成方法、薄膜晶体管的制造方法、太阳电池的制造方法及其有源阵列型液晶装置
CN1828959A (zh) * 2005-03-04 2006-09-06 斯坦雷电气株式会社 半导体发光元件
JP2008288548A (ja) * 2007-04-16 2008-11-27 Toyoda Gosei Co Ltd 半導体発光素子
JP2013211595A (ja) * 2007-12-28 2013-10-10 Nichia Chem Ind Ltd 半導体発光素子の製造方法
JP2011066453A (ja) * 2010-12-27 2011-03-31 Toshiba Corp 半導体発光素子及び半導体発光装置
CN104685592A (zh) * 2012-09-25 2015-06-03 独立行政法人产业技术综合研究所 图案的形成方法
CN104701414A (zh) * 2013-11-28 2015-06-10 株式会社村上 太阳能电池的制造方法

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