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JP2008108905A - Semiconductor light-emitting element - Google Patents

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JP2008108905A JP2006290233A JP2006290233A JP2008108905A JP 2008108905 A JP2008108905 A JP 2008108905A JP 2006290233 A JP2006290233 A JP 2006290233A JP 2006290233 A JP2006290233 A JP 2006290233A JP 2008108905 A JP2008108905 A JP 2008108905A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting element which comprises a current diffusing wiring capable of enhancing light emission intensity. <P>SOLUTION: A semiconductor light emitting element 10 comprises a semiconductor laminate 13 in which a first conductive type semiconductor layer 14 and a second conductive type semiconductor layer 18 are stacked, a first electrode 30 which is electrically connected to the first conductive type semiconductor layer 14, and a second electrode 32 formed on the upper surface side of the second conductive type semiconductor layer 18. A current diffusing wiring 26 is formed on the upper surface side of the second conductive type semiconductor layer 18. The current diffusing wiring has at least three layers stacked: a reflecting layer 34 made from a metal material whose reflectivity is higher than copper, a low resistance layer 36 of copper, and a protective layer 38 made from a metal material which is better than copper in anti-oxidation nature. The current diffusing wiring 26 is electrically connected to the second electrode 32, and the side surface of the low resistance layer 36 is covered with the protective layer 38. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、半導体発光素子に関し、特に、半導体発光素子の表面に形成する電極構造に関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting device, and more particularly to an electrode structure formed on the surface of a semiconductor light emitting device.

窒化物半導体発光素子では、p型半導体層のシート抵抗が大きいために、p側電極とn側電極との距離が比較的短い範囲に電流が偏って流れる傾向が強く現れる。そのため、電流が流れる領域のみが発光し、それ以外の領域が発光しない不均一な発光パターンとなっていた。このような不均一発光を抑制するために、p型半導体層の表面に、透光性の電流拡散層を形成して、p側電極とn側電極との離間距離が長い領域にも電流を流れやすくした半導体発光素子が知られている(例えば特許文献1〜5参照)。電流拡散層には、導電性酸化膜や、極めて薄い金属膜が利用されていた。   In the nitride semiconductor light emitting device, since the sheet resistance of the p-type semiconductor layer is large, there is a strong tendency for current to flow unevenly in a range where the distance between the p-side electrode and the n-side electrode is relatively short. For this reason, only a region in which a current flows emits light, and a non-uniform light emission pattern in which other regions do not emit light. In order to suppress such non-uniform light emission, a translucent current diffusion layer is formed on the surface of the p-type semiconductor layer, and current is also applied to a region where the separation distance between the p-side electrode and the n-side electrode is long. Semiconductor light-emitting elements that are easy to flow are known (see, for example, Patent Documents 1 to 5). As the current diffusion layer, a conductive oxide film or an extremely thin metal film has been used.

半導体発光素子が大面積になると、電流拡散層のみでは十分な電流拡散が行えない。そこで、電流拡散をさらに補強するために、透光性の電流拡散層の上に、透光性のない又は透光性の低い電流拡散用配線を形成することが知られている(例えば特許文献6〜8参照)。
特開2005−340797号公報 特開2006−013474号公報 特開2006−013475号公報 特開2006−074019号公報 特開2004−179347号公報 特開2005−317931号公報 特開2006−024913号公報 特開2004−056109号公報
When the semiconductor light emitting device has a large area, sufficient current diffusion cannot be performed only with the current diffusion layer. Therefore, in order to further reinforce the current diffusion, it is known to form a current diffusion wiring that is not translucent or has low translucency on the translucent current diffusion layer (for example, Patent Documents). 6-8).
JP 2005-340797 A JP 2006-013474 A JP 2006-013475 A JP 2006-074019 A JP 2004-179347 A JP 2005-317931 A Japanese Patent Laid-Open No. 2006-024913 JP 2004-056109 A

上記の電流拡散用の配線によって広く電流を拡散して、広い範囲で発光するようになったとしても、その配線が発光を遮ってしまう。発光素子からの光取出し効率を高めるには、配線の幅を狭くして、遮光面積を減らすことが有効であるが、その反面、配線の抵抗が高くなって電流拡散の機能が低下して、活性層に流れる電流が減少し、結果として発光量が低下する問題が生じる。
発光素子からの発光強度を高めるには、活性層での発光量を維持しつつ、光取出し効率を向上しなくてはならない。
Even if a current is widely diffused by the above-described current diffusion wiring and light is emitted in a wide range, the wiring blocks light emission. In order to increase the light extraction efficiency from the light emitting element, it is effective to reduce the width of the wiring and reduce the light shielding area, but on the other hand, the resistance of the wiring becomes high and the function of current diffusion decreases, The current flowing through the active layer is reduced, resulting in a problem that the light emission amount is reduced.
In order to increase the light emission intensity from the light emitting element, it is necessary to improve the light extraction efficiency while maintaining the light emission amount in the active layer.

そこで、本発明は、発光強度を高めることのできる電流拡散用配線を有する発光素子を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a light-emitting element having a current diffusion wiring capable of increasing light emission intensity.

本発明は、 基板上に第1導電型半導体層と第2導電型半導体層とを順次積層した半導体積層体と、前記半導体層の一部を切除して前記半導体層の上面側に前記第1導電型半導体層を露出させた露出部と、前記露出部の第1導電型半導体層と電気的に接続した第1電極と、前記第2導電型半導体層と電気的に接続した第2電極と、を備える半導体発光素子であって、前記切除部の上面側又は前記第2導電型半導体の上面側のいずれか一方に、銅よりも反射率の高い金属材料から成る反射層と、銅から成る低抵抗層と、銅よりも耐酸化性に優れた金属材料から成る保護層と、の少なくとも3層を積層して成る第1電流拡散用配線が形成されており、前記第1電流拡散用配線は、前記第1電極又は前記第2電極のいずれか一方と電気的に接続されており、前記低抵抗層の側面は、前記保護層によって被覆されていることを特徴とする。   The present invention provides a semiconductor stacked body in which a first conductive semiconductor layer and a second conductive semiconductor layer are sequentially stacked on a substrate, a part of the semiconductor layer is cut off, and the first layer is formed on the upper surface side of the semiconductor layer. An exposed portion exposing the conductive semiconductor layer; a first electrode electrically connected to the first conductive semiconductor layer of the exposed portion; a second electrode electrically connected to the second conductive semiconductor layer; A reflective layer made of a metal material having a higher reflectance than copper on either the upper surface side of the cut portion or the upper surface side of the second conductive type semiconductor, A first current diffusion wiring is formed by laminating at least three layers of a low resistance layer and a protective layer made of a metal material having better oxidation resistance than copper, and the first current diffusion wiring is formed. Is electrically connected to either the first electrode or the second electrode. Cage, side of the low resistance layer is characterized by being covered by the protective layer.

本発明によれば、電流拡散用配線が銅から成る低抵抗層を含むので、電流拡散用配線のシート抵抗を効果的に下げることができる。よって、電気抵抗の増加を抑えつつ、電流拡散用配線の幅を従来よりも狭くすることができる。また、本発明では、低抵抗層の側面を保護層で覆うことにより、低抵抗層の銅が酸化やマイグレーションを起こさず、これにより、導電率の高い銅の電気的特性を生かしつつ、酸化やマイグレーションの問題を起こさずに使用することを可能にした。   According to the present invention, since the current spreading wiring includes the low resistance layer made of copper, the sheet resistance of the current spreading wiring can be effectively reduced. Therefore, the width of the current diffusion wiring can be made narrower than before while suppressing an increase in electrical resistance. In the present invention, the side surface of the low-resistance layer is covered with a protective layer, so that the copper of the low-resistance layer does not oxidize or migrate. Made it possible to use without causing migration problems.

本発明の電流拡散用配線を有する発光素子は、活性層での発光量を維持しつつ、光取出し効率を向上できるので、発光素子からの発光強度を高めることができる。   Since the light emitting element having the current spreading wiring of the present invention can improve the light extraction efficiency while maintaining the light emission amount in the active layer, the light emission intensity from the light emitting element can be increased.

<実施の形態1>
図1及び図2に示す半導体発光素子10では、基板12上に、任意にバッファ層等の1層又は複数層(図示せず)を介して、n型半導体層14、活性層16及びp型半導体層18をこの順に積層した半導体積層体13が形成されている。半導体積層体13は、部分的に除去されて、そこからn型半導体層14が露出している。このような露出部28は、任意の位置に任意の数で形成することができるが、図1の例では、発光素子10の縁部から離れた内側の位置に、2つの露出部28が形成されている。
<Embodiment 1>
In the semiconductor light emitting device 10 shown in FIGS. 1 and 2, an n-type semiconductor layer 14, an active layer 16, and a p-type are provided on a substrate 12, optionally through one or more layers (not shown) such as a buffer layer. A semiconductor stacked body 13 in which the semiconductor layers 18 are stacked in this order is formed. The semiconductor stacked body 13 is partially removed, and the n-type semiconductor layer 14 is exposed therefrom. Such an exposed portion 28 can be formed in any number and in any number, but in the example of FIG. 1, two exposed portions 28 are formed at an inner position away from the edge of the light emitting element 10. Has been.

本実施の形態の発光素子10は、p型半導体層18の主面のほぼ全面にわたって透光性電極24が形成されている。透光性電極24の上には、p側電極32と、p側の電流拡散用配線26(以下p側配線26と称する)とが形成されている。本実施の形態では、p側配線26が、発光素子10の3つの縁部に沿って3本と、発光素子10の中心線を通る1本との、合計4本が形成されている。全てのp側配線26は電気的に接続しており、一箇所に通電すれば、全体に電流が流れるようになっている。このように、発光素子10の縁部のみならず、発光素子の内部に延設されたp側配線26を備える形態は、寸法の大きい(例えば1辺600〜1000μmの)発光素子10に適した構成である。
本実施の形態では、p型半導体層18とp側配線26との間に、電流拡散を補助する透光性電極24を備えることにより、p側配線のみを備えた発光素子に比べて電流拡散性を高めることができる。なお、透光性電極24とp側配線26との密着性が低い場合には、接着層を介在させて密着性を高めることができる。
In the light emitting element 10 of the present embodiment, the translucent electrode 24 is formed over almost the entire main surface of the p-type semiconductor layer 18. A p-side electrode 32 and a p-side current diffusion wiring 26 (hereinafter referred to as p-side wiring 26) are formed on the translucent electrode 24. In the present embodiment, a total of four p-side wirings 26 are formed, including three p-side wirings 26 along three edges of the light-emitting element 10 and one passing through the center line of the light-emitting element 10. All the p-side wirings 26 are electrically connected, and when a current is applied to one place, a current flows through the whole. As described above, the configuration including the p-side wiring 26 extending not only at the edge of the light emitting element 10 but also inside the light emitting element is suitable for the light emitting element 10 having a large size (for example, one side of 600 to 1000 μm). It is a configuration.
In the present embodiment, by providing a translucent electrode 24 that assists current diffusion between the p-type semiconductor layer 18 and the p-side wiring 26, current diffusion compared to a light-emitting element having only the p-side wiring. Can increase the sex. In addition, when the adhesiveness between the translucent electrode 24 and the p-side wiring 26 is low, the adhesiveness can be increased by interposing an adhesive layer.

p側配線26は、図3A〜図3Cに示すように、3層の金属膜の積層体から構成されている。透光性電極24の上側に、反射率の高い金属材料から成る反射層34と、電気抵抗の小さい銅から成る低抵抗層36と、耐酸化性に優れた金属材料から成る保護層38とが順に積層されている。   As shown in FIGS. 3A to 3C, the p-side wiring 26 is composed of a laminated body of three metal films. On the upper side of the translucent electrode 24, a reflective layer 34 made of a highly reflective metal material, a low resistance layer 36 made of copper having a low electrical resistance, and a protective layer 38 made of a metal material having excellent oxidation resistance. They are stacked in order.

反射層34は、活性層16からの発光がp側配線26によって遮られるときに、その光を吸収せずに半導体層に反射することにより、発光素子10の光取出し効率を向上させるために形成される。この反射層を形成する材料の反射率は、少なくとも銅よりも高いことが要求される。また、反射層34は、透光性電極24の上面に直接形成されるので、透光性電極24との密着性が良好な材料から形成するのが好ましい。さらに、反射層34の上側に積層される低抵抗層36が銅薄膜であることから、銅との密着性も考慮して材料を選択すると、より好ましい。透光性電極と密着性の良い材料としては、Ti、Rhが挙げられ、また銅との密着性の良い材料としてはTa、TiN、Tiが挙げられる。   The reflection layer 34 is formed to improve the light extraction efficiency of the light emitting element 10 by reflecting light to the semiconductor layer without absorbing the light emitted from the active layer 16 by the p-side wiring 26. Is done. The reflectance of the material forming this reflective layer is required to be at least higher than that of copper. Moreover, since the reflective layer 34 is directly formed on the upper surface of the translucent electrode 24, it is preferable to form the reflective layer 34 from a material having good adhesion to the translucent electrode 24. Furthermore, since the low resistance layer 36 laminated on the upper side of the reflective layer 34 is a copper thin film, it is more preferable to select a material in consideration of adhesion with copper. Examples of the material having good adhesion to the translucent electrode include Ti and Rh, and examples of the material having good adhesion to copper include Ta, TiN, and Ti.

低抵抗層36は、銅の薄膜から形成される。この低抵抗層36を備えることにより、p側配線26のシート抵抗が下がるので、p側配線26の抵抗を抑えつつ、p側配線26の幅を従来よりも狭くすることができる。特に、銅は金属材料の中でも導電率が高い材料であるので、薄膜にしてもにしてもシート抵抗を低く抑えることができる利点がある。よって、p側配線26の抵抗を下げつつ、配線全体の厚みを抑えることができるので、配線のパターニング等においても有利である。また、銅は、他の高導電率材料(例えば金や銀など)に比べて価格が安く、発光素子のコストダウンを図ることができる。
上記のように、銅は低抵抗層36に適した材料であるが、空気中の酸素によって酸化することにより電気的特性が劣化し、また、電界の影響によりマイグレーションを生じやすい、という欠点がある。そのため、発光素子の電極に銅を使用できるという思想があったとしても、実際に使用される例はなかった。本発明では、低抵抗層36に銅薄膜を使用しても、酸化やマイグレーションを起こさずに済むように、低抵抗層36の下面側を反射層34により、また上面側を保護膜38により保護し、さらに側面も保護膜38によって完全に被覆している。これにより、導電率の高い銅の電気的特性を生かしつつ、酸化やマイグレーションの問題を起こさずに使用することを可能にした。
The low resistance layer 36 is formed from a copper thin film. By providing the low resistance layer 36, the sheet resistance of the p-side wiring 26 is lowered, so that the width of the p-side wiring 26 can be made narrower than before while suppressing the resistance of the p-side wiring 26. In particular, since copper is a material having a high electrical conductivity among metal materials, there is an advantage that sheet resistance can be suppressed even when a thin film is used. Therefore, the thickness of the entire wiring can be suppressed while reducing the resistance of the p-side wiring 26, which is advantageous in patterning the wiring. In addition, copper is cheaper than other high-conductivity materials (such as gold and silver), and the cost of the light-emitting element can be reduced.
As described above, copper is a material suitable for the low-resistance layer 36, but has the disadvantages that electrical characteristics deteriorate due to oxidation by oxygen in the air, and migration is likely to occur due to the influence of an electric field. . Therefore, even if there was a thought that copper could be used for an electrode of a light emitting element, there was no example actually used. In the present invention, even if a copper thin film is used for the low resistance layer 36, the lower surface side of the low resistance layer 36 is protected by the reflective layer 34 and the upper surface side is protected by the protective film 38 so that oxidation and migration do not occur. Further, the side surfaces are completely covered with the protective film 38. This makes it possible to use the copper without causing oxidation and migration problems while taking advantage of the electrical characteristics of copper having high conductivity.

保護層38は、銅薄膜から成る低抵抗層36を外部環境から完全に遮断して、酸化やマイグレーションを防止するものであるので、少なくとも銅よりも耐酸化性に優れた材料から形成する必要がある。また、低抵抗層36に密着する必要があるので、銅との密着性に優れた材料を選択するのが好ましい。   The protective layer 38 completely shields the low-resistance layer 36 made of a copper thin film from the external environment and prevents oxidation and migration. Therefore, it is necessary to form the protective layer 38 from a material having at least oxidation resistance higher than that of copper. is there. Moreover, since it is necessary to adhere to the low resistance layer 36, it is preferable to select a material having excellent adhesion to copper.

図3A〜図3Cは、p側配線26の積層構造の変形例を示している。いずれも、低抵抗層36の側面まで被覆されて、外部から完全に保護されていることがわかる。
図3Aのp側配線26は、反射層34の上に、低抵抗層36及び保護層38の積層構造であり、反射層34の側面は露出している。この形態は、反射層36に用いた金属材料が、耐酸化性に優れ、且つマイグレーションを起こしにくい場合に適しており、保護膜38に用いた金属材料の反射率が低くても、光取出し効率に影響を与えない利点がある。
図3Bのp側配線26は、反射層34と低抵抗層36とを積層し、その両方の層の側面まで保護層38で被覆する構造である。この形態は、反射層36に用いた金属材料が、酸化やマイグレーションしやすい場合に適している。
図3Cのp側配線26は、反射層34の上面及び側面を低抵抗層36で覆い、さらにその低抵抗層26の上面及び側面を保護層38で覆う構造である。この形態は、極めて幅の狭い配線26を形成するときに、低抵抗層36の断面積の占有率を高くできるので、p側配線26の低抵抗化に最も適している。
3A to 3C show modified examples of the laminated structure of the p-side wiring 26. In either case, it can be seen that the side of the low-resistance layer 36 is covered and completely protected from the outside.
The p-side wiring 26 in FIG. 3A has a laminated structure of a low resistance layer 36 and a protective layer 38 on the reflective layer 34, and the side surface of the reflective layer 34 is exposed. This form is suitable when the metal material used for the reflective layer 36 is excellent in oxidation resistance and hardly undergoes migration, and the light extraction efficiency is good even if the metal material used for the protective film 38 has a low reflectance. There is an advantage that does not affect.
The p-side wiring 26 in FIG. 3B has a structure in which a reflective layer 34 and a low-resistance layer 36 are stacked and the side surfaces of both layers are covered with a protective layer 38. This form is suitable when the metal material used for the reflective layer 36 is easily oxidized or migrated.
The p-side wiring 26 in FIG. 3C has a structure in which the upper surface and side surfaces of the reflective layer 34 are covered with a low resistance layer 36 and the upper surface and side surfaces of the low resistance layer 26 are covered with a protective layer 38. This configuration is most suitable for reducing the resistance of the p-side wiring 26 because the occupation ratio of the cross-sectional area of the low-resistance layer 36 can be increased when forming the wiring 26 having a very narrow width.

図3A〜図3Cのような構成を有するp側配線26を形成するには、従来から知られた薄膜形成法を用いることができ、例えばスパッタ法などが適している。スパッタ法により形成する場合には、マスクを用いて所望形状の金属膜を形成することができる。よって、反射層34、低抵抗層36及び保護層38の形状に適したマスクを使用して、所望の構造のp側配線26を形成することができる。   In order to form the p-side wiring 26 having the configuration as shown in FIGS. 3A to 3C, a conventionally known thin film forming method can be used. For example, a sputtering method is suitable. In the case of forming by sputtering, a metal film having a desired shape can be formed using a mask. Therefore, the p-side wiring 26 having a desired structure can be formed using a mask suitable for the shapes of the reflective layer 34, the low resistance layer 36, and the protective layer 38.

図1に示した本実施の形態の発光素子10では、p側電極32が隅部に2つ形成されており、p側配線26の一部と電気的に接続している。p側電極32とp側配線26とは、別体に形成して後で接続してもよいが、同時に一体で形成すれば、別体に形成するよりも製造工程を減らすことができるので好ましい。
なお、p側電極32は、ワイヤボンディングの際の衝撃に耐えるだけの厚さ設定と、ワイヤボンディングに使用する導電性ワイヤとの密着性を考慮した表面層(本実施の形態における保護層38に相当する)の材料決定と、を行う必要がある。よって、p側電極32とp側配線26とを同時に形成する場合には、p側配線26の厚さと、保護層38の材料とを適切に選択するのが好ましい。
In the light emitting element 10 of the present embodiment shown in FIG. 1, two p-side electrodes 32 are formed at the corners and are electrically connected to a part of the p-side wiring 26. The p-side electrode 32 and the p-side wiring 26 may be formed separately and connected later. However, forming the p-side electrode 32 and the p-side wiring 26 at the same time is preferable because the manufacturing process can be reduced as compared with the case where they are formed integrally. .
The p-side electrode 32 is a surface layer (on the protective layer 38 in the present embodiment) that takes into account the thickness setting sufficient to withstand the impact during wire bonding and the adhesion to the conductive wire used for wire bonding. (Corresponding) material determination is necessary. Therefore, when the p-side electrode 32 and the p-side wiring 26 are formed simultaneously, it is preferable to appropriately select the thickness of the p-side wiring 26 and the material of the protective layer 38.

本実施の形態では、露出部28から露出したn側半導体層14の上面にも、n側の電流拡散用配線22(以下n側配線22と称する)が形成されている。n側配線22は、寸法の大きい発光素子10に適しており、p側配線26による電流拡散を補助して、広い範囲での発光を可能にする。これに対して、小面積の発光素子10にn側配線22を適用すると、電流拡散による発光面積の増加量に比べて、露出部28の面積増加による活性層の面積減少と、n側配線22による遮光の影響とによる取出し光の減少量が大きくなる場合がある。よって、n側配線22は、発光素子10の面積との関係で、発光量が増加する場合に適用するのが好ましい。   In the present embodiment, an n-side current diffusion wiring 22 (hereinafter referred to as an n-side wiring 22) is also formed on the upper surface of the n-side semiconductor layer 14 exposed from the exposed portion 28. The n-side wiring 22 is suitable for the light-emitting element 10 having a large size, and assists current diffusion by the p-side wiring 26 to enable light emission in a wide range. On the other hand, when the n-side wiring 22 is applied to the light-emitting element 10 having a small area, the area of the active layer is reduced due to the increase in the area of the exposed portion 28 and the n-side wiring 22 is compared with the increase in the light-emitting area due to current diffusion. There is a case where the amount of decrease in extracted light due to the influence of light shielding by becomes large. Therefore, the n-side wiring 22 is preferably applied when the amount of light emission increases in relation to the area of the light emitting element 10.

p側配線26及びn側配線22は、電流の拡散を促進するために形成されている。よって、局所的な電流集中が起こらないように、形状や配置を決定すべきである。例えば、図1のように、p側配線26とn側配線22とを平行に形成すれば、離間距離が局所的に短くなるのを防止できる。また、p側電極32やn側電極30が、p側配線26やn側配線22と隣接する場合には、電極と配線との距離も考慮して、p側配線26とn側配線22との配置を決定するのが好ましい。   The p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 are formed to promote current diffusion. Therefore, the shape and arrangement should be determined so that local current concentration does not occur. For example, as shown in FIG. 1, if the p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 are formed in parallel, the separation distance can be prevented from being locally shortened. Further, when the p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 are adjacent to the p-side wiring 26 and the n-side wiring 22, the p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 are considered in consideration of the distance between the electrode and the wiring. Is preferably determined.

n側電極30とn側配線22とを形成する場合には、n型半導体層14を露出させる露出部28は、図1のように、n側電極30を形成するための円形部分と、n側配線22を形成するための線状部分とを組み合わせたような平面形状に成形される。
n側半導体層14とn側配線22とは、直接接触させて形成することもできる。直接接触させるには、n側配線22の反射層34は、n側半導体層14とオーミック接触可能で、且つ反射層34に求められる高反射率の金属材料から形成する必要がある。しかしながら、反射層34に使用する材料は、オーミック接触の可否よりも、高反射率であることを優先して選択するのが好ましい。そして、反射層34がn型半導体層14とオーミック接触できない場合には、n型半導体層14と反射層34との間にオーミック接触層20を形成して対応すれば十分である。オーミック接触層20は、n型半導体層14とオーミック接触できるだけでなく、さらに、反射層34と密着性が良好であるのが好ましく、n側配線22の剥離を防止できる効果が期待できる。
なお、オーミック接触層20とn側配線22との密着性が低い場合には、接着層を介在させて密着性を高めることができる。
In the case where the n-side electrode 30 and the n-side wiring 22 are formed, the exposed portion 28 exposing the n-type semiconductor layer 14 includes a circular portion for forming the n-side electrode 30 and n as shown in FIG. It is formed into a planar shape that combines a linear portion for forming the side wiring 22.
The n-side semiconductor layer 14 and the n-side wiring 22 can also be formed in direct contact with each other. In order to make direct contact, the reflective layer 34 of the n-side wiring 22 needs to be formed of a metal material that can make ohmic contact with the n-side semiconductor layer 14 and has a high reflectance required for the reflective layer 34. However, it is preferable to select the material used for the reflective layer 34 by giving priority to high reflectivity over whether or not ohmic contact is possible. If the reflective layer 34 cannot make ohmic contact with the n-type semiconductor layer 14, it is sufficient to form an ohmic contact layer 20 between the n-type semiconductor layer 14 and the reflective layer 34. The ohmic contact layer 20 not only can make ohmic contact with the n-type semiconductor layer 14, but also preferably has good adhesion with the reflective layer 34, and an effect of preventing the n-side wiring 22 from being peeled off can be expected.
In addition, when the adhesiveness between the ohmic contact layer 20 and the n-side wiring 22 is low, the adhesiveness can be increased by interposing an adhesive layer.

n側電極30とn側配線22とは、同時に一体で形成するのが好ましく、製造工程を減らすことができるので好ましい。
なお、n側電極30は、ワイヤボンディングの際の衝撃に耐えるだけの厚さ設定と、ワイヤボンディングに使用する導電性ワイヤとの密着性を考慮した表面層(本実施の形態における保護層38に相当する)の材料決定と、を行う必要がある。よって、n側電極30とn側配線22とを同時に形成する場合には、n側配線22の厚さと、保護層38の材料とを適切に選択するのが好ましい。
The n-side electrode 30 and the n-side wiring 22 are preferably formed integrally at the same time, which is preferable because the manufacturing process can be reduced.
The n-side electrode 30 is a surface layer (on the protective layer 38 in the present embodiment) that takes into account the thickness setting sufficient to withstand the shock during wire bonding and the adhesion to the conductive wire used for wire bonding. (Corresponding) material determination is necessary. Therefore, when the n-side electrode 30 and the n-side wiring 22 are formed simultaneously, it is preferable to appropriately select the thickness of the n-side wiring 22 and the material of the protective layer 38.

本発明の発光素子10では、p側配線26とn側配線22とは、低抵抗層36が銅薄膜である点で共通しているが、反射層34や保護層38については異なる材料を使用することができる。しかしながら、同一材料から成る反射層34及び同一材料から成る保護層38として、同じ構成から成る配線にすれば、それらの配線22、26を同時に形成できるだけでなく、2つの配線22、26の電気抵抗のバランスを等しくできるので好ましい。   In the light emitting element 10 of the present invention, the p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 are common in that the low resistance layer 36 is a copper thin film, but different materials are used for the reflective layer 34 and the protective layer 38. can do. However, if the reflecting layer 34 made of the same material and the protective layer 38 made of the same material are made of wirings having the same structure, the wirings 22 and 26 can be formed simultaneously, and the electric resistance of the two wirings 22 and 26 can be formed simultaneously. Is preferable because the balance can be made equal.

なお、本実施の形態では、p型半導体層18の上面にp側配線26が、露出部28(すなわちn側半導体層14)の上面にn側配線22が形成された形態を示しているが、本発明では、そのいずれか一方の配線のみが形成された形態も含有している。
また、本実施の形態の半導体積層体13は、基板12側からn型半導体層14、活性層16及びp型半導体層18の順に積層されているが、本発明はこれに限定されず、基板12側からp型半導体層18、活性層16、及びn型半導体層14の順に積層された形態も好ましく利用できる。その場合には、p側電極32及びp側配線26と、n側電極30及びn側配線22との形成位置が交換されることになる。
In the present embodiment, the p-side wiring 26 is formed on the upper surface of the p-type semiconductor layer 18, and the n-side wiring 22 is formed on the upper surface of the exposed portion 28 (that is, the n-side semiconductor layer 14). The present invention also includes a form in which only one of the wirings is formed.
Further, the semiconductor stacked body 13 of the present embodiment is stacked in the order of the n-type semiconductor layer 14, the active layer 16, and the p-type semiconductor layer 18 from the substrate 12 side, but the present invention is not limited to this, and the substrate A form in which the p-type semiconductor layer 18, the active layer 16, and the n-type semiconductor layer 14 are stacked in this order from the 12th side can also be preferably used. In that case, the formation positions of the p-side electrode 32 and the p-side wiring 26 and the n-side electrode 30 and the n-side wiring 22 are exchanged.

以下に、各構成部材について詳述する。
(p側配線26、n側配線22)
p側配線26及びn側配線22は、電流をより効率的に拡散して、半導体発光素子10の発光プロファイルの均一化や発光強度の増加を促進するために形成されているので、配線22、26の形状は、半導体発光素子10の寸法形状に合わせて、様々に変更されるべきである。図1では、直線形状にされているが、曲線にすることもできる。また、図1のn側配線22のように1本の線状配線から形成する形態や、p側配線26のように枝分かれした線状配線から形成する形態の他に、様々な線状配線を組み合わせて形成することができる。
本発明のp側配線26及びn側配線22は、発光を遮光しないように狭幅の線状に形成されるのが好ましい。本発明の発光素子は、シート抵抗の低い配線を備えているので、狭幅にしても電流が流れやすく、発光強度を維持しやすい。
Below, each structural member is explained in full detail.
(P-side wiring 26, n-side wiring 22)
The p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 are formed to diffuse current more efficiently and promote uniformization of the light emission profile of the semiconductor light emitting device 10 and increase in light emission intensity. The shape of 26 should be variously changed according to the size and shape of the semiconductor light emitting device 10. In FIG. 1, although it is made into the linear shape, it can also be made into a curve. In addition to the form formed from a single line wiring such as the n-side wiring 22 in FIG. 1 and the form formed from branched line wirings such as the p-side wiring 26, various linear wirings may be used. They can be formed in combination.
The p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 of the present invention are preferably formed in a narrow line shape so as not to block light emission. Since the light-emitting element of the present invention is provided with wiring having a low sheet resistance, current easily flows even when the width is narrow, and the light emission intensity is easily maintained.

(反射層34、低抵抗層36、及び保護層38)
p側配線26及びn側配線22を構成するのに適した反射層34、低抵抗層36、及び保護層38について説明する。
反射層34は、光の反射率が高いロジウム(Rh)、アルミ(Al)及び銀(Ag)から成る群から選択される少なくとも1種を用いることが好ましい。第2の金属がこれらの金属であると、電極での光の吸収を防止し、光を効率よく取り出すことが可能となる。特に、マイグレーションの防止等を考慮するならば、Rhが好ましい。
なお、反射層34がp型半導体層18の上に直接形成される場合には、反射層34の材料には、p型半導体層18とオーミック接触可能なAg又はRhを選択するのが好ましい。また、反射層34がn型半導体層14の上に直接形成される場合には、反射層34の材料には、n型半導体層14とオーミック接触可能なAl又はRhを選択するのが好ましい。
低抵抗層36は、銅から形成する。銅は、導電率が高く、価格が安価で、短時間であれば化学的に安定しているので取扱いやすい、という利点がある。また、反射層に用いられるRhや、保護層38に用いられるAuとの密着性も良好であるので、p側配線26及びn側配線26を狭幅に形成した場合でも層間剥離を防止できる利点がある。
保護層38は、耐酸化性に優れた金(Au)、Ta、又はTiNから成るのが好ましく、特に、電極と共通の構造にする場合には、導電性ワイヤや共晶層との密着性が良好なAuが好ましい。
(Reflection layer 34, low resistance layer 36, and protective layer 38)
The reflective layer 34, the low resistance layer 36, and the protective layer 38 that are suitable for forming the p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 will be described.
The reflection layer 34 preferably uses at least one selected from the group consisting of rhodium (Rh), aluminum (Al), and silver (Ag), which has a high light reflectance. When the second metal is any of these metals, light absorption at the electrode can be prevented, and light can be extracted efficiently. In particular, Rh is preferable in consideration of prevention of migration or the like.
When the reflective layer 34 is formed directly on the p-type semiconductor layer 18, it is preferable to select Ag or Rh that can make ohmic contact with the p-type semiconductor layer 18 as the material of the reflective layer 34. When the reflective layer 34 is formed directly on the n-type semiconductor layer 14, it is preferable to select Al or Rh that can make ohmic contact with the n-type semiconductor layer 14 as the material of the reflective layer 34.
The low resistance layer 36 is formed from copper. Copper has advantages of high conductivity, low price, and chemical stability for a short period of time, making it easy to handle. In addition, since adhesion with Rh used for the reflective layer and Au used for the protective layer 38 is also good, it is possible to prevent delamination even when the p-side wiring 26 and the n-side wiring 26 are formed with a narrow width. There is.
The protective layer 38 is preferably made of gold (Au), Ta, or TiN excellent in oxidation resistance. In particular, in the case of a common structure with the electrode, the adhesion with the conductive wire or the eutectic layer. Good Au is preferable.

(p側電極32、n側電極30)
p側電極32及びn側電極30の形状は、任意に選択でき、例えば、円形、三角形、四角形等の多角形などの種々の形状とすることができる。また、p側電極32及びn側電極30の大きさは特に限定されるものではないが、ワイヤボンディングやバンプや共晶層との接合に適した大きさにするとよい。
p側電極32及びn側電極30は、p側配線26及びn側配線22と一体に形成することができ、その場合には、上述のp側配線26及びn側配線22と同じ構成が好ましい。
p側電極32及びn側電極30を、p側配線26及びn側配線22と別体に形成する場合には、これらの電極30は、W/Pt/AuやRh/Pt/Au等の積層構造にすることができる。
(P-side electrode 32, n-side electrode 30)
The shapes of the p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 can be arbitrarily selected. For example, the p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 can have various shapes such as a circle, a triangle, a polygon such as a quadrangle. Further, the size of the p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 is not particularly limited, but may be a size suitable for wire bonding, bonding with a bump, or a eutectic layer.
The p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 can be formed integrally with the p-side wiring 26 and the n-side wiring 22, and in that case, the same configuration as the above-described p-side wiring 26 and the n-side wiring 22 is preferable. .
When the p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 are formed separately from the p-side wiring 26 and the n-side wiring 22, these electrodes 30 are laminated layers of W / Pt / Au, Rh / Pt / Au, or the like. Can be structured.

(透光性電極24)
透光性電極24は、金属薄膜や、導電性酸化物から形成することができる。
金属薄膜としては、Ni/Auなどの金属を厚さ50〜300Åの薄膜にしたものが好適である。
また、導電性酸化物膜としては、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)及びマグネシウム(Mg)からなる群から選択された少なくとも1種の元素を含む酸化物膜が適している。具体的には、ZnO、AZO(AlドープZnO)、IZO(InドープZnO)、GZO(GaドープZnO)、In23、ITO(SnドープIn23)、IFO(FドープIn23)、SnO2、ATO(SbドープSnO2)、FTO(FドープSnO2)、CTO(CdドープSnO2)、MgO、などが挙げられる。これらの材料は、物理的成膜方法(蒸着、スパッタ、パルスレーザアブレージョン(PLD)等)や、化学的成膜方法(ゾルゲル、スプレー等)によって成膜することができる。
(Translucent electrode 24)
The translucent electrode 24 can be formed from a metal thin film or a conductive oxide.
As the metal thin film, a thin film having a thickness of 50 to 300 mm made of metal such as Ni / Au is suitable.
As the conductive oxide film, an oxide film containing at least one element selected from the group consisting of zinc (Zn), indium (In), tin (Sn), and magnesium (Mg) is suitable. . Specifically, ZnO, AZO (Al-doped ZnO), IZO (In-doped ZnO), GZO (Ga-doped ZnO), In 2 O 3 , ITO (Sn-doped In 2 O 3 ), IFO (F-doped In 2 O 3 ), SnO 2 , ATO (Sb-doped SnO 2 ), FTO (F-doped SnO 2 ), CTO (Cd-doped SnO 2 ), MgO, and the like. These materials can be formed by a physical film formation method (evaporation, sputtering, pulsed laser ablation (PLD), etc.) or a chemical film formation method (sol gel, spray, etc.).

(n側オーミック接触層20)
n側オーミック接触層20には、n側半導体層14とオーミック接触が可能な材料を使用する。例えば、Ti等の金属材料や、導電性酸化物が好適である。n側オーミック接触層20に適した導電性酸化物は、透光性電極24と同様にZnO、In、SnO、ITOが挙げられる。また、n側オーミック接触層20と透光性電極24とを同じ材料から形成して、同時に成膜すれば、工程数を減らすことができる。
(N-side ohmic contact layer 20)
The n-side ohmic contact layer 20 is made of a material that can make ohmic contact with the n-side semiconductor layer 14. For example, a metal material such as Ti or a conductive oxide is suitable. Examples of the conductive oxide suitable for the n-side ohmic contact layer 20 include ZnO, In 2 O 3 , SnO 2 , and ITO, similar to the translucent electrode 24. Further, if the n-side ohmic contact layer 20 and the translucent electrode 24 are formed from the same material and are formed simultaneously, the number of steps can be reduced.

(半導体発光素子10)
本発明の半導体発光素子の構成は、特に窒化物半導体発光素子に好適である。以下に窒化物半導体発光素子の構成について説明する。
(基板12)
窒化物半導体発光素子10を形成する基板12としては、例えば、サファイア、スピネル、SiC、窒化物半導体(例えば、GaN等)、GaAs等の公知の絶縁性基板又は導電性基板を用いることができる。絶縁性基板は、最終的に取り除いてもよいし、取り除かなくてもよい。絶縁性基板を最終的に取り除かない場合、通常、p側電極32及びn側電極30はいずれも半導体積層体13の同一面側に形成されることになる。また、最終的に絶縁性基板を除去する場合又は導電性基板を用いる場合、p側電極32及びn側電極30はいずれも半導体積層体13の同一面側に形成してもよいし、異なる面にそれぞれ形成してもよい。
(Semiconductor light emitting element 10)
The configuration of the semiconductor light emitting device of the present invention is particularly suitable for a nitride semiconductor light emitting device. The configuration of the nitride semiconductor light emitting device will be described below.
(Substrate 12)
As the substrate 12 on which the nitride semiconductor light emitting element 10 is formed, for example, a known insulating substrate or conductive substrate such as sapphire, spinel, SiC, nitride semiconductor (for example, GaN), GaAs, or the like can be used. The insulating substrate may be finally removed or may not be removed. When the insulating substrate is not finally removed, both the p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 are usually formed on the same surface side of the semiconductor stacked body 13. When the insulating substrate is finally removed or a conductive substrate is used, both the p-side electrode 32 and the n-side electrode 30 may be formed on the same surface side of the semiconductor stacked body 13 or different surfaces. May be formed respectively.

(半導体積層体13)
半導体積層体13を構成するn型半導体層14、活性層16及びp型半導体層18としては、特に限定されるものではないが、例えば、InAlGa1−X−YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化ガリウム系化合物半導体が好適に用いられる。これらの窒化物半導体層は、それぞれ単層構造でもよいが、組成及び膜厚等の異なる層の積層構造、超格子構造等であってもよい。特に、活性層は、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸又は多重量子井戸構造であることが好ましい。
(Semiconductor laminate 13)
The n-type semiconductor layer 14, the active layer 16, and the p-type semiconductor layer 18 constituting the semiconductor stacked body 13 are not particularly limited. For example, In X Al Y Ga 1- XYN (0 ≦ A gallium nitride compound semiconductor such as X, 0 ≦ Y, X + Y ≦ 1) is preferably used. Each of these nitride semiconductor layers may have a single layer structure, but may have a laminated structure of layers having different compositions and film thicknesses, a superlattice structure, or the like. In particular, the active layer preferably has a single quantum well or multiple quantum well structure in which thin films that produce quantum effects are stacked.

また、通常、このような半導体積層体13は、MIS接合、PIN接合又はPN接合を有したホモ構造、ヘテロ構造又はダブルへテロ構造等として構成されてもよい。半導体積層体13は、例えば、MOVPE、有機金属気相成長法(MOCVD)、ハイドライド気相成長法(HVPE)、分子線エピタキシャル成長法(MBE)等の公知の技術により形成することができる。また、窒化物半導体層の膜厚は特に限定されるものではなく、種々の膜厚のものを適用することができる。   In addition, normally, such a semiconductor stacked body 13 may be configured as a homostructure, a heterostructure, a double heterostructure having a MIS junction, a PIN junction, or a PN junction. The semiconductor stacked body 13 can be formed by a known technique such as MOVPE, metal organic chemical vapor deposition (MOCVD), hydride vapor phase epitaxy (HVPE), molecular beam epitaxy (MBE), or the like. Further, the thickness of the nitride semiconductor layer is not particularly limited, and various thicknesses can be applied.

なお、半導体積層体13の積層構造としては、例えば、AlGaNよりなるバッファ層、アンドープGaN層、Siドープn型GaNよりなるn側コンタクト層、GaN層とInGaN層とを交互に積層させた超格子層、GaN層とInGaN層とを交互に積層させた多重量子井戸構造の活性層、MgドープAlGaN層とMgドープInGaN層とを交互に積層させた超格子層、MgドープGaNよりなるp側コンタクト層、等が挙げられる。   The stacked structure of the semiconductor stacked body 13 includes, for example, a buffer layer made of AlGaN, an undoped GaN layer, an n-side contact layer made of Si-doped n-type GaN, and a superlattice in which GaN layers and InGaN layers are alternately stacked. Active layer having a multiple quantum well structure in which GaN layers and InGaN layers are alternately stacked, superlattice layer in which Mg-doped AlGaN layers and Mg-doped InGaN layers are alternately stacked, p-side contact made of Mg-doped GaN Layer, and the like.

<実施の形態2>
図4A及び図4Bに示す半導体発光素子10は、露出部28、n側電極30、p側電極32、及びn側配線22の形態が異なり、またp側配線がp側電極32と一体に形成されており、n側電極及びp側電極に、それぞれn側バンプ30及びp側バンプ40が形成されている点で実施の形態1と異なっている。それ以外については、実施の形態1とほぼ同様である。
<Embodiment 2>
In the semiconductor light emitting device 10 shown in FIGS. 4A and 4B, the exposed portion 28, the n-side electrode 30, the p-side electrode 32, and the n-side wiring 22 are different, and the p-side wiring is formed integrally with the p-side electrode 32. The second embodiment is different from the first embodiment in that an n-side bump 30 and a p-side bump 40 are formed on the n-side electrode and the p-side electrode, respectively. The rest is almost the same as in the first embodiment.

基板12上に形成された半導体積層体13は部分的に除去されて、n型半導体層14が露出されている。このような露出部28は、任意の位置、任意の形状に任意の個数だけ形成することができる。図4Aの例では、発光素子10の縁部から離れた内側の位置に、ほぼ円形の露出部28が縦3個×横3個の合計9個形成されている。
露出部28の内部にはn側導電部44が充填されている。n側導電部44の下端は露出部28のn型半導体層14と電気的に接続し、上端は半導体積層体13の表面に露出している。
The semiconductor stacked body 13 formed on the substrate 12 is partially removed, and the n-type semiconductor layer 14 is exposed. Such an exposed portion 28 can be formed in any number and at any position and in any shape. In the example of FIG. 4A, a total of nine substantially circular exposed portions 28 of 3 × 3 are formed at an inner position away from the edge of the light emitting element 10.
The exposed portion 28 is filled with an n-side conductive portion 44. The lower end of the n-side conductive portion 44 is electrically connected to the n-type semiconductor layer 14 of the exposed portion 28, and the upper end is exposed on the surface of the semiconductor stacked body 13.

本実施の形態では、n側配線22はp型半導体層18の上面側に形成され、n側導電部44と接続できるように配線されている。図4Aの例では、n側配線22は、横方向に並んだ3つのn側導電部44と接続するように、横方向に伸びて形成されている。そして、n側配線22の端部(図4Aでは右端部)に、n側電極30が形成されている。n側導電部44とn側配線22とは、別体として形成しても良いが、好ましくは一体で形成すると、導電性及び光特性に優れ好ましい。
なお、図4Bに示すように、露出部28の側面、半導体積層体13の上面、及びp側電極には絶縁膜42が形成されており、n側導電部44、n側配線22、及びn側電極と、半導体積層体13との間を絶縁している。
In the present embodiment, the n-side wiring 22 is formed on the upper surface side of the p-type semiconductor layer 18 and wired so as to be connected to the n-side conductive portion 44. In the example of FIG. 4A, the n-side wiring 22 is formed to extend in the horizontal direction so as to be connected to three n-side conductive portions 44 arranged in the horizontal direction. An n-side electrode 30 is formed at the end of the n-side wiring 22 (the right end in FIG. 4A). The n-side conductive portion 44 and the n-side wiring 22 may be formed as separate bodies. However, it is preferable that the n-side conductive portion 44 and the n-side wiring 22 are integrally formed because of excellent conductivity and optical characteristics.
4B, an insulating film 42 is formed on the side surface of the exposed portion 28, the upper surface of the semiconductor stacked body 13, and the p-side electrode, and the n-side conductive portion 44, the n-side wiring 22, and n The side electrode is insulated from the semiconductor stacked body 13.

本実施の形態の発光素子10は、p型半導体層18の主面のほぼ全面にわたってp側電極32が形成されている。p側電極32の上には、p側バンプ40が複数(この例では縦3個×横4個の合計12個)形成されている。本実施の形態の発光素子10はフリップチップ実装に適しており、実装時には複数のp側バンプ40により発光素子10を支持すると共に、各p側バンプ40からp側電極32に電流を通電することができる。よって、本実施の形態の発光素子10は、p側配線を別体で備えずともp型半導体層18全体に電流を広げることができる。また、本実施の形態では、n側配線22は、複数のn側導電部44を介して広い範囲で、互いに分離したn型半導体層14と接続しているので、実施の形態1と同様の効果、すなわちp型半導体層18への電流拡散を補助して広い範囲での発光を可能にする効果を有する。また、n側配線22を形成するための露出部28が不要であり、露出部28の面積を極めて小さくしているので、活性層16の面積をより大きくすることができる。よって、本実施の形態により、発光素子10の発光量を多くする効果も期待される。
本実施の形態のような発光素子10は、発光出力の点で優れており、寸法の大きい(例えば1辺600〜1000μmの)発光素子10に好適である。
In the light emitting element 10 of the present embodiment, the p-side electrode 32 is formed over almost the entire main surface of the p-type semiconductor layer 18. A plurality of p-side bumps 40 are formed on the p-side electrode 32 (in this example, a total of twelve pieces of 3 × 4 in the vertical direction). The light-emitting element 10 of the present embodiment is suitable for flip chip mounting, and supports the light-emitting element 10 by a plurality of p-side bumps 40 at the time of mounting and supplies current to each p-side electrode 32 from each p-side bump 40. Can do. Therefore, the light emitting element 10 of the present embodiment can spread the current over the entire p-type semiconductor layer 18 without providing the p-side wiring separately. Further, in the present embodiment, the n-side wiring 22 is connected to the n-type semiconductor layers 14 separated from each other over a wide range via the plurality of n-side conductive portions 44, so that the same as in the first embodiment This has the effect of enabling light emission in a wide range by assisting current diffusion to the p-type semiconductor layer 18. Further, the exposed portion 28 for forming the n-side wiring 22 is unnecessary, and the area of the exposed portion 28 is extremely small, so that the area of the active layer 16 can be further increased. Therefore, according to the present embodiment, an effect of increasing the light emission amount of the light emitting element 10 is also expected.
The light emitting element 10 as in this embodiment is excellent in terms of light emission output, and is suitable for the light emitting element 10 having a large size (for example, one side of 600 to 1000 μm).

なお、本実施の形態では、半導体積層体13が、基板12側からn型半導体層14、活性層16及びp型半導体層18の順に積層されて、p型半導体層18の上面にn側配線22が形成された形態を示している。しかしながら、本発明はこれに限定されず、基板12側からp型半導体層18、活性層16、及びn型半導体層14の順に積層されて、n側半導体層14の上面にp側配線が形成される形態も好ましく利用できる。
また、本実施の形態のように、n側配線の面積が露出部(特に電極形成用の露出部18)の面積より大きい場合には、配線層の特性が半導体発光素子の発光・電気特性に与える影響が大きくなるが、本発明のような配線構造を特にn側配線に適用することにより、好適な発光、素子駆動を実現できる。さらに、本実施形態のように、p側電極及びp側配線に重なるようにn側配線が形成される形態では、配線層の特性が半導体発光素子の発光・電気特性に与えるはさらに大きくなるが、本発明のような配線構造を採用することにより好適な発光、素子駆動を実現できる。また、n側接触層及び露出部とn側配線層とが、立体的に分離されて交叉する構造は、発光面積の増大を可能にする。
また、本実施の形態のように、相互に分離された露出部とする形態の場合には、本発明のn側配線、p側配線、及び各層構造により、電位差を小さくして、大面積で均一性に優れた好適な発光、素子駆動を実現できる。
In the present embodiment, the semiconductor stacked body 13 is stacked in the order of the n-type semiconductor layer 14, the active layer 16 and the p-type semiconductor layer 18 from the substrate 12 side, and the n-side wiring is formed on the upper surface of the p-type semiconductor layer 18. The form in which 22 is formed is shown. However, the present invention is not limited to this, and the p-type semiconductor layer 18, the active layer 16, and the n-type semiconductor layer 14 are stacked in this order from the substrate 12 side, and a p-side wiring is formed on the upper surface of the n-side semiconductor layer 14. The form which is made can also be used preferably.
Further, as in the present embodiment, when the area of the n-side wiring is larger than the area of the exposed portion (particularly, the exposed portion 18 for forming the electrode), the characteristics of the wiring layer are the light emission / electrical characteristics of the semiconductor light emitting device. However, by applying the wiring structure as in the present invention to the n-side wiring, it is possible to realize suitable light emission and element driving. Further, in the embodiment in which the n-side wiring is formed so as to overlap with the p-side electrode and the p-side wiring as in this embodiment, the characteristics of the wiring layer further increase the light emission / electrical characteristics of the semiconductor light emitting device. By adopting the wiring structure as in the present invention, suitable light emission and element driving can be realized. Further, the structure in which the n-side contact layer and the exposed portion and the n-side wiring layer cross each other in a three-dimensional manner enables an increase in the light emitting area.
Further, in the case where the exposed portions are separated from each other as in this embodiment, the n-side wiring, the p-side wiring, and each layer structure of the present invention reduce the potential difference and increase the area. Suitable light emission and element driving with excellent uniformity can be realized.

以上の各実施の形態において、各電極が半導体積層体の同一面側に設けられた形態を説明したが、各電極が半導体積層体の異なる面(例えば半導体積層体の表面と基板裏面)に対向して設けられた形態にすることもできる。各電極が半導体積層体を挟んで対向するように設けられる構造は、上記各実施の形態の一方の電極、好ましくは露出部に設けられた電極や、又は基板側の第1導電型半導体層に接続する電極を、対向側に取り出す構造とすることにより達成でき、そのためには、基板にビアホールを形成したり、基板側面を回り込んで配線したり、半導体積層体の対向面側に延設する接続配線を設けたりすることができる。又は、研磨、LLO(レーザリフトオフ)などにより基板を除去して、対向面側に電極を設ける構造とすることもできる。
そして、上記の各実施の形態において、主発光側を電極形成面側にすることも、又は電極形成面と対向する半導体積層体側(基板側)にすることもできる。電極形成面側を主発光側とする場合には、電極の少なくとも一方、好ましくは発光層上側の電極に透光性電極を用いる。また、基板側を主発光側とする場合には、電極の少なくとも一方、好ましくは発光層上側の電極に反射性電極を用いる。第1の実施の形態は電極形成面側を主発光側とする形態に好ましく、第2の実施の形態は、基板側を主発光側とする形態に好ましい。なお、電極形成面側を主発光側とする場合は基板側を実装側とし、基板側を主発行側とする場合には電極形成面側を実装側とする。
In each of the embodiments described above, the embodiments have been described in which each electrode is provided on the same surface side of the semiconductor stacked body. However, each electrode faces a different surface of the semiconductor stacked body (for example, the front surface of the semiconductor stacked body and the back surface of the substrate). It is also possible to adopt a form provided. The structure in which each electrode is provided so as to be opposed to each other with the semiconductor stacked body interposed therebetween is the one of the above-described embodiments, preferably the electrode provided in the exposed portion, or the first conductivity type semiconductor layer on the substrate side. This can be achieved by adopting a structure in which the electrode to be connected is taken out to the opposite side. For this purpose, a via hole is formed in the substrate, wiring is performed around the side surface of the substrate, or it is extended to the opposite surface side of the semiconductor stacked body. Connection wiring can be provided. Alternatively, the substrate may be removed by polishing, LLO (laser lift-off), or the like, and an electrode may be provided on the opposite surface side.
In each of the above embodiments, the main light emission side can be the electrode formation surface side or the semiconductor laminate side (substrate side) facing the electrode formation surface. When the electrode forming surface side is the main light emitting side, a light transmitting electrode is used for at least one of the electrodes, preferably the electrode on the upper side of the light emitting layer. In the case where the substrate side is the main light emitting side, a reflective electrode is used as at least one of the electrodes, preferably an electrode on the upper side of the light emitting layer. The first embodiment is preferable for a mode in which the electrode formation surface side is the main light emission side, and the second embodiment is preferable for a mode in which the substrate side is the main light emission side. When the electrode forming surface side is the main light emitting side, the substrate side is the mounting side, and when the substrate side is the main issuing side, the electrode forming surface side is the mounting side.

以下に、n側バンプ30、p側バンプ40、絶縁膜42、及びn側導電部44について詳述する。
(n側バンプ30、p側バンプ40)
p側バンプとしては、金バンプ、ハンダバンプ、共晶層・金属接合層のバンプ、マイクロバンプ等が利用できる。バンプは、ワイヤボンダを用いて形成するもの,溶融ハンダへの浸漬、共晶層・金属接合層などのp型層18上への膜形成、マイクロバンプの配置・接着などにより形成することができる。なお、バンプは必須ではなく、バンプを設けずに、例えば異方性導電接着剤などの接着剤を介して、実装基板に接着させることもできる。
Hereinafter, the n-side bump 30, the p-side bump 40, the insulating film 42, and the n-side conductive portion 44 will be described in detail.
(N-side bump 30, p-side bump 40)
As the p-side bumps, gold bumps, solder bumps, eutectic layer / metal bonding layer bumps, micro bumps, and the like can be used. The bumps can be formed by using a wire bonder, immersion in molten solder, film formation on the p-type layer 18 such as a eutectic layer / metal bonding layer, and placement / adhesion of micro bumps. The bumps are not essential, and can be bonded to the mounting substrate via an adhesive such as an anisotropic conductive adhesive without providing the bumps.

(n側導電部44)
n側導電部44は、全体を単一の材料から形成することもでき、また複数の材料を積層して形成することもできる。n側導電部44は、その下端においてn型半導体層14と電気的に接続する必要がある。よって、n側導電部44の少なくとも下端は、n型半導体層14とオーミック接触可能な材料から形成する。そのような材料としては、Al、Rh、W、Mo、Ti、Vが挙げられる。n側導電部44の下端以外の部分は、導電材料から形成されていればよい。
(N-side conductive part 44)
The n-side conductive portion 44 can be formed entirely from a single material, or can be formed by laminating a plurality of materials. The n-side conductive portion 44 needs to be electrically connected to the n-type semiconductor layer 14 at the lower end. Therefore, at least the lower end of the n-side conductive portion 44 is formed from a material that can make ohmic contact with the n-type semiconductor layer 14. Examples of such materials include Al, Rh, W, Mo, Ti, and V. The portion other than the lower end of the n-side conductive portion 44 only needs to be formed from a conductive material.

(絶縁膜42)
絶縁膜42は、n側導電部44、n側配線22及びn側電極30と、活性層16及びp型半導体層18との間に介在しており、それらが接触して短絡を起こすのを防止している。絶縁膜42は、SiO、Alなどのケイ素やアルミニウムの酸化物、AlNなどの窒化物から形成されている。
(Insulating film 42)
The insulating film 42 is interposed between the n-side conductive portion 44, the n-side wiring 22 and the n-side electrode 30, the active layer 16 and the p-type semiconductor layer 18. It is preventing. The insulating film 42 is formed of a silicon or aluminum oxide such as SiO 2 or Al 2 O 3 or a nitride such as AlN.

窒化物半導体発光素子10を、以下の製造方法により作製した。
(1.半導体積層体13の形成)
2インチφのサファイア基板12の上に、MOVPE反応装置を用い、Al0.1Ga0.9Nよりなるバッファ層を100Å、ノンドープGaN層を1.5μm、n型窒化物半導体層14として、SiドープGaNよりなるn型コンタクト層を2.165μm、GaN層(40Å)とInGaN層(20Å)とを交互に10回積層させた超格子のn型クラッド層を640Å、最初に膜厚が30ÅのIn0.3Ga0.7Nからなる井戸層と膜厚が150ÅのアンドープGaNからなる障壁層が、障壁層から繰り返し交互に6層ずつ積層され、最後に障壁層が積層されて形成された多重量子井戸構造の活性層16(総膜厚1230Å)、p型窒化物半導体層18として、MgドープAl0.1Ga0.9N層(40Å)とMgドープInGaN層(20Å)とを交互に10回積層させた超格子のp型クラッド層を0.2μm、MgドープGaNよりなるp型コンタクト層を0.5μmの膜厚でこの順に成長させ、ウェハを作製する。
得られたウェハを反応容器内で、窒素雰囲気中、600℃にてアニールし、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する。
The nitride semiconductor light emitting device 10 was produced by the following manufacturing method.
(1. Formation of Semiconductor Stack 13)
Using a MOVPE reactor on a 2-inch φ sapphire substrate 12, a buffer layer made of Al 0.1 Ga 0.9 N is 100 mm, a non-doped GaN layer is 1.5 μm, and an n-type nitride semiconductor layer 14 is made of Si-doped GaN. An n-type contact layer of 2.165 μm, a superlattice n-type clad layer in which GaN layers (40 Å) and InGaN layers (20 Å) are alternately stacked 10 times, 640 Å, and first, an In 0. A multi-quantum well formed by stacking 6 layers of 3 Ga 0.7 N well layers and 150 μm-thick undoped GaN layers alternately and repeatedly from the barrier layers, and finally the barrier layers. active layer 16 of the structure (total thickness 1230Å), a p-type nitride semiconductor layer 18, the Mg-doped the Al 0.1 Ga 0.9 N layer, (40 Å) and Mg-doped InGaN layer (20 ) And alternately grown superlattice p-type cladding layer formed by laminating 10 times 0.2 [mu] m, a p-type contact layer made of Mg-doped GaN in this order in a thickness of 0.5μm, and to produce a wafer.
The obtained wafer is annealed in a reaction vessel at 600 ° C. in a nitrogen atmosphere to further reduce the resistance of the p-type cladding layer and the p-type contact layer.

(2.露出部28の形成)
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エッチングし、n型コンタクト層の一部を露出させる。すなわち、形成された露出部28にはn側半導体層14が露出している。
(2. Formation of exposed portion 28)
After annealing, the wafer is removed from the reaction vessel, a mask having a predetermined shape is formed on the surface of the uppermost p-type contact layer, and etching is performed from above the mask with an etching apparatus to expose a part of the n-type contact layer. That is, the n-side semiconductor layer 14 is exposed at the formed exposed portion 28.

(3.透光性電極24、n側オーミック接触層20の形成)
マスクを除去した後、スパッタリング装置にウェハを設置し、ITOの透光性電極24及びn側オーミック接触層20をスパッタリングにより、膜厚2000Åに成膜する。
(3. Formation of translucent electrode 24 and n-side ohmic contact layer 20)
After removing the mask, the wafer is placed in a sputtering apparatus, and the ITO translucent electrode 24 and the n-side ohmic contact layer 20 are formed to a thickness of 2000 mm by sputtering.

(4.接着層、p側配線26、n側配線22、p側電極32及びn側電極30の形成)
透光性電極24及びn側オーミック接触層20の上に、所定のパターンを有するマスク使用して、スパッタリングにより、接着層としてTi膜を膜厚15Å、反射層14としてRh膜を膜厚2000Å、低抵抗層16としてCu膜を膜厚2000〜15000Å、そして保護層18としてAu膜を膜厚300〜4000Åで成膜した。
(4. Formation of adhesive layer, p-side wiring 26, n-side wiring 22, p-side electrode 32, and n-side electrode 30)
Using a mask having a predetermined pattern on the translucent electrode 24 and the n-side ohmic contact layer 20, by sputtering, the Ti film as the adhesive layer has a thickness of 15 mm, the Rh film as the reflective layer 14 has the thickness of 2000 mm, A Cu film was formed as a low resistance layer 16 with a film thickness of 2000 to 15000 mm, and an Au film was formed as a protective layer 18 with a film thickness of 300 to 4000 mm.

マスクを用いたスパッタリングでは、スパッタ粒子が、マスクのパターン形状からわずかに回り込む現象が確認される。この回り込みの程度は、スパッタ粒子の種類によるが、例えばRhとCuとAuとでは、Rhが最も回り込みにくく、次いでCu、そしてAuが最も回り込みやすくなっている。そのため、同じマスクを使用してRhの反射層14、Cuの低抵抗層16、及びAuの保護層18を順次形成すると、図5のような積層状態が形成可能である。この構成は、図3と同様の機能を有するため、本発明に適用することができる。回り込む距離は極めて短いが、本発明では配線の幅が狭いので回り込み距離が無視できない。よって、反射層14、低抵抗層16、及び保護層18に利用する材料の回り込み距離を考慮して、マスクのパターンの選択・変更を行い、図3A〜図3Cのような層構成を形成するのが好ましい。   In the sputtering using the mask, it is confirmed that the sputtered particles slightly wrap around from the pattern shape of the mask. The degree of this wraparound depends on the type of sputtered particles. For example, with Rh, Cu, and Au, Rh is the least wraparound, followed by Cu and Au is the wraparound most easily. Therefore, when the Rh reflection layer 14, the Cu low-resistance layer 16, and the Au protective layer 18 are sequentially formed using the same mask, a stacked state as shown in FIG. 5 can be formed. Since this configuration has the same function as in FIG. 3, it can be applied to the present invention. Although the wraparound distance is extremely short, the wraparound distance cannot be ignored because the width of the wiring is narrow in the present invention. Therefore, in consideration of the wraparound distance of the materials used for the reflective layer 14, the low resistance layer 16, and the protective layer 18, the mask pattern is selected and changed to form a layer structure as shown in FIGS. 3A to 3C. Is preferred.

最後にアニール装置にて300℃以上で熱処理を施し、得られるウェハを所定の箇所で分割することにより、窒化物半導体発光素子10を得る。   Finally, a heat treatment is performed at 300 ° C. or higher with an annealing apparatus, and the resulting wafer is divided at predetermined locations, whereby the nitride semiconductor light emitting device 10 is obtained.

(本発明の発光素子10:試料1〜7)
実施例1の工程により、本発明の発光素子10の試料を形成した。配線22、26の低抵抗層16(Cu膜)の膜厚と、保護層18(Au膜)の膜厚は、表1の通りである。
なお、総膜厚は、接着層(Ti膜)15Å及び反射層14(Rh膜)2000Åを含めた配線22、26の全体の膜厚である。
(Light-emitting element 10 of the present invention: Samples 1 to 7)
A sample of the light-emitting element 10 of the present invention was formed by the process of Example 1. Table 1 shows the thickness of the low resistance layer 16 (Cu film) of the wirings 22 and 26 and the thickness of the protective layer 18 (Au film).
The total film thickness is the total film thickness of the wirings 22 and 26 including the adhesive layer (Ti film) 15 mm and the reflective layer 14 (Rh film) 2000 mm.

(比較例1)
比較例1には、低抵抗層16を含まない配線22、26を備えた発光素子を作製した。表1のとおり、保護層18(Au膜)の膜厚は5000Åとした。
(比較例2)
比較例2には、低抵抗層16を、Cu膜に代えてAl膜から形成した発光素子を作製した。表1のとおり、低抵抗層16(Al膜)の膜厚は5000Å、保護層18(Au膜)の膜厚は300Åとした。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a light emitting element including wirings 22 and 26 not including the low resistance layer 16 was manufactured. As shown in Table 1, the thickness of the protective layer 18 (Au film) was 5000 mm.
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, a light emitting device in which the low resistance layer 16 was formed from an Al film instead of the Cu film was manufactured. As shown in Table 1, the thickness of the low resistance layer 16 (Al film) was 5000 mm, and the thickness of the protective layer 18 (Au film) was 300 mm.

Figure 2008108905
Figure 2008108905

(シート抵抗の測定)
試料1、3、5及び比較例1の配線22、26のシート抵抗を測定し、その結果を図6に示す。シート抵抗の測定は、絶縁基板に所定の膜厚を成膜し、四端子法を用いて測定した。
試料1、3及び比較例1の結果から、同じ総膜厚であっても、低抵抗層16の膜厚が厚いと、シート抵抗が有意に低下することが明らかになった。よって、同じ総膜厚であっても、低抵抗層16を含むことにより、配線22、26の電気抵抗を変更せずに線幅を狭くできることが明らかになった。
(Sheet resistance measurement)
The sheet resistances of the samples 1, 3, 5 and the wirings 22 and 26 of the comparative example 1 were measured, and the results are shown in FIG. The sheet resistance was measured using a four-terminal method after forming a predetermined film thickness on an insulating substrate.
From the results of Samples 1 and 3 and Comparative Example 1, it was revealed that the sheet resistance is significantly reduced when the thickness of the low resistance layer 16 is large even with the same total film thickness. Therefore, it has been clarified that the line width can be narrowed without changing the electric resistance of the wirings 22 and 26 by including the low resistance layer 16 even with the same total film thickness.

(発光パターン、順方向電圧、及び明るさの測定)
試料及び比較例の発光素子10に実際に通電して発光させ、その発光パターンを、半導体積層体13側から観察、評価する。
1つのp側電極32及び1つのn側電極30のみに通電を行い、CCDカメラの画像を発光強度分布図に変換して、比較例1、試料2、4、5、6及び7を観察し、評価する。その結果、比較例1と比べて、試料5及び試料7の発光している領域の面積が増加し、また発光強度も全体に高くなる傾向が観られる。さらに発光素子10の順方向電圧Vfを測定した結果を図7にまとめ、明るさを測定した結果を図8にまとめた。図8では、比較例1を基準とした相対値を用いてグラフ化している。明るさは、積分球により測定した。
(Measurement of light emission pattern, forward voltage, and brightness)
The light emitting element 10 of the sample and the comparative example is actually energized to emit light, and the light emission pattern is observed and evaluated from the semiconductor laminate 13 side.
Only one p-side electrode 32 and one n-side electrode 30 are energized, the image of the CCD camera is converted into a light emission intensity distribution diagram, and Comparative Example 1, Samples 2, 4, 5, 6, and 7 are observed. ,evaluate. As a result, as compared with Comparative Example 1, the areas of the light emitting regions of Sample 5 and Sample 7 increase, and the light emission intensity tends to increase overall. Further, the results of measuring the forward voltage Vf of the light emitting element 10 are summarized in FIG. 7, and the results of measuring the brightness are summarized in FIG. In FIG. 8, the graph is graphed using the relative values based on Comparative Example 1. The brightness was measured with an integrating sphere.

図7に示す順方向電圧Vfは、試料5、7が比較例1に比べて低くなっており、優れたVf低減が実現できることがわかる。また、試料2のVfは比較例1とほぼ同等であるが、試料2が比較例1に比べて総膜厚が小さいことから、試料2のような薄膜配線においても比較例1のような厚膜配線と同等のVfを実現でき、配線層の薄膜化が実現できることがわかる。そして、厚膜の配線層においては、試料5及び7が、比較例1よりもVfを低減させた素子を実現できることがわかる。
図8に示す明るさの評価では、試料1は、比較例1にくらべて暗くなっているが、これはAu保護層18の膜厚の減少によるシート抵抗の上昇の影響が、Cu低抵抗層16の形成によるシート抵抗の低下の効果を上回ったためであると考えられる。
The forward voltage Vf shown in FIG. 7 is lower in Samples 5 and 7 than in Comparative Example 1, and it can be seen that an excellent Vf reduction can be realized. The Vf of sample 2 is almost the same as that of comparative example 1. However, since sample 2 has a smaller total film thickness than that of comparative example 1, a thin film wiring like sample 2 also has a thickness similar to that of comparative example 1. It can be seen that Vf equivalent to the film wiring can be realized, and that the wiring layer can be thinned. In the thick wiring layer, it can be seen that Samples 5 and 7 can realize an element in which Vf is reduced as compared with Comparative Example 1.
In the evaluation of the brightness shown in FIG. 8, the sample 1 is darker than the comparative example 1. This is because the increase in the sheet resistance due to the decrease in the thickness of the Au protective layer 18 is caused by the Cu low resistance layer. This is considered to be because the effect of lowering the sheet resistance due to the formation of 16 was exceeded.

本発明の発光素子10は、配線22、26の反射層14と保護層18との間に、Cuから成る低抵抗層16を形成したので、シート抵抗を効果的に低下させて発光素子の発光効率を高めることができ、また配線22、26を狭幅にできるので光取出し効率を向上させることができる。さらに、低抵抗層16の側面を保護膜18で覆うことにより、素子に悪影響を及ぼすことなくCuを電極材料として使用することを可能にした。   In the light-emitting element 10 of the present invention, the low resistance layer 16 made of Cu is formed between the reflective layer 14 and the protective layer 18 of the wirings 22 and 26. Therefore, the sheet resistance is effectively reduced and the light-emitting element emits light. The efficiency can be increased, and the wirings 22 and 26 can be narrowed, so that the light extraction efficiency can be improved. Further, by covering the side surface of the low resistance layer 16 with the protective film 18, Cu can be used as an electrode material without adversely affecting the element.

実施の形態1にかかる半導体発光素子の概略上面図である。1 is a schematic top view of a semiconductor light emitting element according to a first embodiment. 実施の形態1にかかる半導体発光素子を、図1のA−A線に沿って切断した概略断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the semiconductor light emitting element according to the first embodiment, cut along line AA in FIG. 1. 実施の形態1にかかる半導体発光素子を図1のB−B線に沿って切断したときのp側配線の一形態を示す部分概略断面図である。FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view showing an embodiment of a p-side wiring when the semiconductor light emitting element according to the first embodiment is cut along line BB in FIG. 1. 実施の形態1にかかる半導体発光素子を図1のB−B線に沿って切断したときのp側配線の一形態を示す部分概略断面図である。FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view showing an embodiment of a p-side wiring when the semiconductor light emitting element according to the first embodiment is cut along line BB in FIG. 1. 実施の形態1にかかる半導体発光素子を図1のB−B線に沿って切断したときのp側配線の一形態を示す部分概略断面図である。FIG. 2 is a partial schematic cross-sectional view showing an embodiment of a p-side wiring when the semiconductor light emitting element according to the first embodiment is cut along line BB in FIG. 1. 実施の形態2にかかる半導体発光素子の概略上面図である。FIG. 3 is a schematic top view of a semiconductor light emitting element according to a second embodiment. 実施の形態2にかかる半導体発光素子を、図4AのC−C線に沿って切断した概略断面図である。It is the schematic sectional drawing which cut | disconnected the semiconductor light-emitting device concerning Embodiment 2 along CC line of FIG. 4A. 図1のB−B線に沿って切断したp側配線の一形態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows one form of the p side wiring cut | disconnected along the BB line of FIG. 実施例2にかかる半導体発光素子に形成した配線のシート抵抗測定の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of sheet resistance measurement of wiring formed in the semiconductor light emitting device according to Example 2. 実施例2にかかる半導体発光素子の順方向電圧(Vf)測定の結果を示すグラフである。7 is a graph showing the results of forward voltage (Vf) measurement of the semiconductor light emitting device according to Example 2. 実施例2にかかる半導体発光素子の明るさ測定の結果を示すグラフである。6 is a graph showing the results of measuring the brightness of a semiconductor light emitting device according to Example 2.

符号の説明Explanation of symbols

10 発光素子、 12 基板、 13 半導体積層体、 14 n型半導体層、 16 活性層、 18 p型半導体層、 20 n側オーミック接触層、 22 n側電流拡散用配線(n側配線)、 24 透光性電極、 26 p側電流拡散用配線(p側配線)、 28 露出部、 30 n側電極、 32 p側電極、 34 反射層、 36 低抵抗層、 38 保護層。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Light emitting element, 12 board | substrate, 13 semiconductor laminated body, 14 n-type semiconductor layer, 16 active layer, 18 p-type semiconductor layer, 20 n side ohmic contact layer, 22 n side current diffusion wiring (n side wiring), 24 transparent Photoelectric electrode, 26 p-side current diffusion wiring (p-side wiring), 28 exposed portion, 30 n-side electrode, 32 p-side electrode, 34 reflective layer, 36 low resistance layer, 38 protective layer.

Claims (6)

基板上に第1導電型半導体層と第2導電型半導体層とを順次積層した半導体積層体と、
前記半導体層の一部を切除して前記半導体層の上面側に前記第1導電型半導体層を露出させた露出部と、
前記露出部の第1導電型半導体層と電気的に接続した第1電極と、
前記第2導電型半導体層と電気的に接続した第2電極と、を備える半導体発光素子であって、
前記切除部の上面側又は前記第2導電型半導体の上面側のいずれか一方に、
銅よりも反射率の高い金属材料から成る反射層と、
銅から成る低抵抗層と、
銅よりも耐酸化性に優れた金属材料から成る保護層と、の少なくとも3層を積層して成る第1電流拡散用配線が形成されており、
前記第1電流拡散用配線は、前記第1電極又は前記第2電極のいずれか一方と電気的に接続されており、
前記低抵抗層の側面は、前記保護層によって被覆されていることを特徴とする半導体発光素子。
A semiconductor laminate in which a first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer are sequentially laminated on a substrate;
An exposed portion in which a part of the semiconductor layer is removed to expose the first conductive semiconductor layer on the upper surface side of the semiconductor layer;
A first electrode electrically connected to the exposed first conductive type semiconductor layer;
A semiconductor light emitting device comprising: a second electrode electrically connected to the second conductivity type semiconductor layer;
On either the upper surface side of the cut portion or the upper surface side of the second conductivity type semiconductor,
A reflective layer made of a metallic material having a higher reflectance than copper;
A low resistance layer made of copper,
A first current diffusion wiring is formed by laminating at least three layers of a protective layer made of a metal material having better oxidation resistance than copper,
The first current spreading wiring is electrically connected to either the first electrode or the second electrode;
A side surface of the low resistance layer is covered with the protective layer.
前記露出部の上面側又は前記第2導電型半導体の上面側のいずれか一方に、
銅よりも反射率の高い金属材料から成る反射層と、
銅から成る低抵抗層と、
銅よりも耐酸化性に優れた金属材料から成る保護層と、の少なくとも3層を積層して成る第2電流拡散用配線が形成されており、
前記第2電流拡散用配線は、前記第1電極又は前記第2電極の他方と電気的に接続されており、
前記低抵抗層の側面は、前記保護層によって被覆されていることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。
On either the upper surface side of the exposed portion or the upper surface side of the second conductivity type semiconductor,
A reflective layer made of a metallic material having a higher reflectance than copper;
A low resistance layer made of copper,
A second current diffusion wiring is formed by laminating at least three layers of a protective layer made of a metal material having better oxidation resistance than copper,
The second current spreading wiring is electrically connected to the other of the first electrode or the second electrode;
The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein a side surface of the low resistance layer is covered with the protective layer.
基板上に第1導電型半導体層と第2導電型半導体層とを順次積層した半導体積層体と、
前記第1導電型半導体層と電気的に接続された第1電極と、
前記第2導電型半導体層の上面側に形成された第2電極と、を備える半導体発光素子であって、
前記第2導電型半導体の上面側には、
銅よりも反射率の高い金属材料から成る反射層と、
銅から成る低抵抗層と、
銅よりも耐酸化性に優れた金属材料から成る保護層と、の少なくとも3層を積層して成る第1電流拡散用細線が形成されており、
前記第1電流拡散用細線は、前記第2電極と電気的に接続されており、
前記低抵抗層の側面は、前記保護層によって被覆されていることを特徴とする半導体発光素子。
A semiconductor laminate in which a first conductivity type semiconductor layer and a second conductivity type semiconductor layer are sequentially laminated on a substrate;
A first electrode electrically connected to the first conductivity type semiconductor layer;
A semiconductor light emitting device comprising: a second electrode formed on an upper surface side of the second conductivity type semiconductor layer;
On the upper surface side of the second conductivity type semiconductor,
A reflective layer made of a metallic material having a higher reflectance than copper;
A low resistance layer made of copper,
A first current diffusion thin wire formed by laminating at least three layers of a protective layer made of a metal material having better oxidation resistance than copper,
The first current spreading thin wire is electrically connected to the second electrode;
A side surface of the low resistance layer is covered with the protective layer.
前記露出部の上面側に、前記第1電極と接続された前記第1電流拡散用配線が形成されており、
前記露出部と前記第1電流拡散用配線との間に、第1導電型半導体とオーミック接触可能な導電材料から成るオーミック接触層が形成されている請求項1又は2に記載の半導体発光素子。
The first current diffusion wiring connected to the first electrode is formed on the upper surface side of the exposed portion,
3. The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein an ohmic contact layer made of a conductive material capable of being in ohmic contact with the first conductivity type semiconductor is formed between the exposed portion and the first current diffusion wiring.
前記第2導電型半導体層の上面側に、前記第2電極と接続された前記第1電流拡散用配線が形成されており、
前記第2導電型半導体層と前記電流拡散用配線との間に、透光性電極が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の半導体発光素子。
The first current diffusion wiring connected to the second electrode is formed on the upper surface side of the second conductivity type semiconductor layer,
4. The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein a translucent electrode is formed between the second conductivity type semiconductor layer and the current diffusion wiring. 5.
前記第1電極又は前記第2電極の前記いずれか一方は、前記第1電流拡散用配線と一体に形成され且つ前記第1電流拡散用配線と略同一の積層構造を有する請求項1又は2に記載の半導体発光素子。   The one of the first electrode and the second electrode is formed integrally with the first current diffusion wiring and has a laminated structure substantially the same as the first current diffusion wiring. The semiconductor light emitting element as described.
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