(57)【要約】【課題】  歩留まり良く製造することができる窒化物半導体素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  窒化物半導体層上に形成された絶縁層と金属層とを含む窒化物半導体素子であって、絶縁層は窒化物半導体層と接しており、絶縁層と金属層との間にこれらの層のそれぞれに接する剥離抑制層が形成されており、剥離抑制層はタングステン、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、ハフニウム、亜鉛、インジウムおよびイットリウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とする窒化物半導体素子とその製造方法である。【選択図】        図１
2006128389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化物半導体層上に形成された絶縁層と金属層とを含む窒化物半導体素子であって、前記絶縁層は前記窒化物半導体層と接しており、前記絶縁層と前記金属層との間にこれらの層のそれぞれに接する剥離抑制層が形成されており、前記剥離抑制層はタングステン、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、ハフニウム、亜鉛、インジウムおよびイットリウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とすることを特徴とする、窒化物半導体素子。
【請求項２】
前記絶縁層は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム、フッ化カルシウムまたはフッ化マグネシウムのいずれかからなることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物半導体素子。
【請求項３】
前記絶縁層は酸化シリコンからなり、前記剥離抑制層は酸化チタンからなることを特徴とする、請求項１に記載の窒化物半導体素子。
【請求項４】
前記金属層のうち前記剥離抑制層と接している層が、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、チタン、アルミニウム、タンタルおよびバナジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属を主成分としていることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の窒化物半導体素子。
【請求項５】
前記窒化物半導体素子は前記窒化物半導体層の一部が除去されて形成されたリッジストライプ部を有するレーザダイオードであって、前記絶縁層は前記リッジストライプ部の側方の少なくとも一部を埋めていることを特徴とする、請求項１から４のいずれかに記載の窒化物半導体素子。
【請求項６】
窒化物半導体層上に絶縁層を形成する工程と、前記絶縁層上にタングステン、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、ハフニウム、亜鉛、インジウムおよびイットリウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とする剥離抑制層を形成する工程と、前記剥離抑制層上に金属層を形成する工程と、を含む、窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項７】
前記絶縁層は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム、フッ化カルシウムまたはフッ化マグネシウムのいずれかからなることを特徴とする、請求項６に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項８】
前記絶縁層は酸化シリコンからなり、前記剥離抑制層は酸化チタンからなることを特徴とする、請求項６に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項９】
前記金属層のうち前記剥離抑制層と接している層が、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、チタン、アルミニウム、タンタルおよびバナジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属を主成分としていることを特徴とする、請求項６から８のいずれかに記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項１０】
前記金属層を形成する工程の後に前記金属層を１５０℃以上３００℃以下の温度で１０分以上加熱する第１の熱処理工程と、前記第１の熱処理工程の後に前記金属層を４００℃以上６００℃以下の温度で加熱する第２の熱処理工程と、を含む、請求項６から９のいずれかに記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化物半導体素子およびその製造方法に関し、特に歩留り良く製造することができる窒化物半導体素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の窒化物半導体素子の構造の一例がたとえば特許文献１に開示されている。図４に、特許文献１に開示されている従来の窒化物半導体素子の模式的な断面図を示す。この窒化物半導体素子は、複数の層からなる窒化物半導体基板４００と、窒化物半導体基板４００の一つの主面上に形成されたｎ側クラッド層４０１と、ｎ側光ガイド層４０２と、活性層４０３と、ｐ側光ガイド層４０４と、ｐ側クラッド層４０５と、ｐ側コンタクト層４０６と、絶縁膜４０７と、ｐ電極４０８と、窒化物半導体基板４００のもう一つの主面上に形成されたｎ側コンタクト層４０９と、複数の層からなるｎ電極４１０とを含む。ここで、絶縁膜４０７はＺｒＯ2からなり、ｐ電極４０８はＮｉ／Ａｕからなっている（特許文献１の段落[００２９]、[００３０]参照）。
【０００３】
そして、この窒化物半導体素子のｎ電極４１０はＡｕでメタライズされたヒートシンク（図示せず）に熱圧着され、ｐ電極４０８上にはＡｕワイヤ４１１がボンディングされる。
【特許文献１】特開平１１−３４０５７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
窒化物半導体素子の製造工程においては、一般的に、ｐ電極とｐ側コンタクト層とのオーミック接触を得るために、ｐ電極の形成後に高温での熱処理が行なわれる。しかしながら、この熱処理によっては、絶縁膜とｐ電極との間での密着性が悪くなってｐ電極が剥離することがあった。また、この熱処理においてｐ電極の剥離が生じない場合であっても、その後の研磨工程やプローブを用いた導通試験などでｐ電極の剥離が生じたり、ｐ電極上へのＡｕワイヤのボンディング不良が生じることがあった。したがって、従来の窒化物半導体素子においては、製造歩留りが悪いという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、歩留り良く製造することができる窒化物半導体素子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、窒化物半導体層上に形成された絶縁層と金属層とを含む窒化物半導体素子であって、絶縁層は窒化物半導体層と接しており、絶縁層と金属層との間にこれらの層のそれぞれに接する剥離抑制層が形成されており、剥離抑制層はタングステン、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、ハフニウム、亜鉛、インジウムおよびイットリウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とする窒化物半導体素子である。
【０００７】
ここで、本発明の窒化物半導体素子において、絶縁層は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム、フッ化カルシウムまたはフッ化マグネシウムのいずれかからなることが好ましい。
【０００８】
また、本発明の窒化物半導体素子において、絶縁層は酸化シリコンからなり、剥離抑制層は酸化チタンからなることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の窒化物半導体素子においては、金属層のうち剥離抑制層と接している層が、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、チタン、アルミニウム、タンタルおよびバナジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属を主成分としていることが好ましい。
【００１０】
また、本発明の窒化物半導体素子は窒化物半導体層の一部が除去されて形成されたリッジストライプ部を有するレーザダイオードであって、絶縁層はリッジストライプ部の側方の少なくとも一部を埋めていることが好ましい。
【００１１】
さらに、本発明は、窒化物半導体層上に絶縁層を形成する工程と、絶縁層上にタングステン、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、ハフニウム、亜鉛、インジウムおよびイットリウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属の酸化物を主成分とする剥離抑制層を形成する工程と、剥離抑制層上に金属層を形成する工程と、を含む、窒化物半導体素子の製造方法である。
【００１２】
ここで、本発明の窒化物半導体素子の製造方法において、絶縁層は、酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム、フッ化カルシウムまたはフッ化マグネシウムのいずれかからなることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の窒化物半導体素子の製造方法において、絶縁層は酸化シリコンからなり、剥離抑制層は酸化チタンからなることが好ましい。
【００１４】
また、本発明の窒化物半導体素子の製造方法においては、金属層のうち剥離抑制層と接している層が、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、チタン、アルミニウム、タンタルおよびバナジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属を主成分としていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の窒化物半導体素子の製造方法においては、金属層を形成する工程の後に金属層を１５０℃以上３００℃以下の温度で１０分以上加熱する第１の熱処理工程と、第１の熱処理工程の後に金属層を４００℃以上６００℃以下の温度で加熱する第２の熱処理工程と、を含むことが好ましい。
【００１６】
なお、本明細書において、主成分とは、上記の金属の酸化物または上記の金属の総量が層全体の５０モル％以上であることを意味する。ただし、層が２層以上からなる場合には、１層ごとに上記の金属の酸化物または上記の金属の総量が層全体の５０モル％以上であればよい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、歩留り良く製造することができる窒化物半導体素子およびその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本願の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００１９】
（窒化物半導体層）
本発明において用いられる窒化物半導体層は、ＡｌxＧａyＩｎzＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）の式で表わされる窒化物半導体結晶からなる。ここで、Ａｌはアルミニウムを、Ｇａはガリウムを、Ｉｎはインジウムを、Ｎは窒素を示す。また、ｘはアルミニウムの含有比率を、ｙはガリウムの含有比率を、ｚはインジウムの含有比率を示す。ここで、窒化物半導体層を構成する窒化物半導体結晶が六方晶である場合には、窒化物半導体層中の窒素元素のうち１０％以下の窒素元素がヒ素、リンおよびアンチモンのうち少なくとも１種の元素に置換されていてもよい。
【００２０】
また、窒化物半導体層にはたとえばケイ素、酸素、塩素、硫黄、炭素、ゲルマニウム、亜鉛、カドミウム、マグネシウムおよびベリリウムのうち少なくとも１種がドーピングされて、窒化物半導体層はｐ型またはｎ型のいずれかの導電型を有していてもよい。
【００２１】
また、窒化物半導体層は１層または２層以上からなっており、窒化物半導体層の少なくとも１層が後述する絶縁層と接している。
【００２２】
（絶縁層）
本発明において用いられる絶縁層は上記の窒化物半導体層上に形成され、絶縁層と窒化物半導体層とは接している。ここで、絶縁層の材質は特に限定されないが、窒化物半導体層との密着性を向上させる観点からは、絶縁層は酸化シリコン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化マグネシウム、フッ化カルシウムまたはフッ化マグネシウムのいずれかからなることが好ましい。また、絶縁層も１層だけでなく、２層以上からなっていてもよい。
【００２３】
（剥離抑制層）
上記の絶縁層と後述する金属層との間にはこれらの層の剥離を抑制する剥離抑制層が形成される。ここで、剥離抑制層はタングステン、モリブデン、クロム、チタン、ニッケル、ハフニウム、亜鉛、インジウムおよびイットリウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属の酸化物を主成分としている。剥離抑制層にこのような材質のものを用いることにより、絶縁層と金属層との間の剥離を有効に抑制することができる。なかでも、絶縁層が酸化シリコンからなる場合には、剥離を抑制するという効果を向上させる観点から、剥離抑制層は酸化チタンからなることが好ましい。また、剥離抑制層も１層だけでなく２層以上からなっていてもよい。
【００２４】
（金属層）
本発明に用いられる金属層は１層からなっていてもよく、２層以上からなっていてもよい。金属層が２層以上からなる場合には、その少なくとも１層が上記の剥離抑制層と接している必要がある。また、この剥離抑制層と接している層は上記の窒化物半導体層および絶縁層の少なくとも一方と接していてもよい。さらに、金属層が２層以上からなる場合には、剥離抑制層と接していない層が窒化物半導体層および絶縁層の少なくとも一方と接していてもよい。
【００２５】
また、金属層のうち剥離抑制層と接している層が、モリブデン、ジルコニウム、ハフニウム、チタン、アルミニウム、タンタルおよびバナジウムからなる群から選択された少なくとも１種の金属を主成分としていることが好ましい。この場合には、剥離抑制層との密着性をさらに向上させることができる傾向にある。
【００２６】
金属層の形成後には、１５０℃以上３００℃以下の温度で１０分以上金属層を加熱する第１の熱処理が行なわれることが好ましい。この第１の熱処理によって、窒化物半導体層、絶縁層、剥離抑制層および金属層の密着性をさらに向上させることができる傾向にある。なお、第１の熱処理の温度が１５０℃未満である場合には、第１の熱処理の効果が得られない傾向にある。一方、第１の熱処理の温度が３００℃よりも高い場合には窒化物半導体素子へ与えるダメージが大きくなりすぎる傾向にある。
【００２７】
さらに、第１の熱処理後に４００℃以上６００℃以下の温度で金属層を加熱する第２の熱処理が行なわれることが好ましい。この第２の熱処理によって、金属層と窒化物半導体層とのオーミック接触性を向上させることができる。ここで、第２の熱処理は、第１の熱処理によって窒化物半導体層、絶縁層、剥離抑制層および金属層の密着性を向上させた後に行なわれるため、第２の熱処理による金属層の剥離が生じにくくなる。なお、第２の熱処理の温度が４００℃未満である場合には、オーミック接触性を向上させる効果が得られない傾向にある。一方、第２の熱処理の温度が６００℃よりも高い場合にはかえってオーミック接触性が悪化する傾向にあり、また窒化物半導体素子へ与えるダメージも大きくなりすぎる傾向にある。
【００２８】
（窒化物半導体素子）
本発明の窒化物半導体素子は、たとえば発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）、スーパールミネッセントダイオード（ＳＬＤ）などの発光素子、光センサ、太陽電池などの受光素子、またはトランジスタ、パワーデバイスなどの電子素子などとして好適に用いられる。
【実施例】
【００２９】
以下に、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また、以下においては、ＡｌxＧａyＮ（０＜ｘ＜１、０＜ｙ＜１、ｘ＋ｙ＝１）の式で表わされる窒化物半導体結晶からなる窒化物半導体層をＡｌＧａＮ層と略記する。
【００３０】
（実施例１）
図１に、本実施例における窒化物半導体素子の模式的な断面図を示す。この窒化物半導体素子は、以下のようにして作製された。まず、ｎ型ＧａＮ基板１１１上にバッファ層１１２、ｎ型ＧａＮ層１１３、ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１１４、ｎ型ＧａＮガイド層１１５、活性層１１６、ＡｌＧａＮ層１１７、ｐ型ＧａＮガイド層１１８、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１９およびｐ型ＧａＮコンタクト層１２０をこの順序で積層した。
【００３１】
次に、ｐ型ＧａＮコンタクト層１２０上にｐ型ＧａＮコンタクト層１２０とオーミック接触が可能なｐ側第１金属層１４０を形成した。ここで、ｐ側第１金属層１４０は、厚さ１５ｎｍのパラジウム層と厚さ１５ｎｍのモリブデン層とをこの順序でｐ型ＧａＮコンタクト層１２０上に積層することによって形成した。その後、フォトレジストマスクを用いたドライプロセスによりｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１９、ｐ型ＧａＮコンタクト層１２０およびｐ側第１金属層１４０の一部を除去することによって、注入される電流を狭窄するリッジストライプ部（ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１９の凸部と、その上のｐ型ＧａＮコンタクト層１２０およびｐ側第１金属層１４０とから構成される部分）を形成した。
【００３２】
そして、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１９およびｐ側第１金属層１４０の全面上に酸化シリコンからなる絶縁層１３０および酸化チタンからなる剥離抑制層１３１をこの順序で、絶縁層１３０はスパッタ法にて、剥離抑制層１３１は電子ビーム真空蒸着法にて、積層した後にその一部を除去することによってｐ側第１金属層１４０の表面を露出させた。これにより、図１に示すように、ｐ型ＧａＮコンタクト層１２０の除去部分であるリッジストライプ部の側方が絶縁層１３０および剥離抑制層１３１で埋められた。ここで、絶縁層１３０の層厚ｔ１は２００ｎｍであり、層厚ｔ２は２００ｎｍであった。また、剥離抑制層１３１の層厚ｔ３は５０ｎｍであり、層厚ｔ４は４０ｎｍであった。
【００３３】
続いて、剥離抑制層１３１の一部およびｐ側第１金属層１４０上にｐ側第２金属層１４１を形成することによって、ｐ側第１金属層１４０とｐ側第２金属層１４１とからなるｐ側金属層１４２が形成された。ここで、ｐ側第２金属層１４１は、厚さ８ｎｍのモリブデン層と厚さ２００ｎｍの金層とをこの順序で積層することによって形成された。
【００３４】
そして、ｎ型ＧａＮ基板１１１を研磨することにより薄くした後、ｎ型ＧａＮ基板１１１の一部にｎ側金属層１５０を形成することによってウエハが形成された。そして、１８０℃の窒素雰囲気下において３０分間ｐ側金属層１４２を加熱することによって第１の熱処理が行なわれた。続いて、この窒素雰囲気の温度を５分間で５５０℃まで上昇させ、５５０℃で２分間ｐ側金属層１４２を加熱することによって第２の熱処理が行なわれた。これにより、ｐ側金属層１４２とｐ型ＧａＮコンタクト層１２０との良好なオーミック接触が図られた。第２の熱処理の後は、この窒素雰囲気の温度が室温まで下げられた。
【００３５】
そして最後に、このウエハを個々の窒化物半導体素子に分割することによって、レーザダイオードとして機能する複数の窒化物半導体素子が作製された。
【００３６】
ここで、上記のｎ側金属層１５０の形成後のウエハを１１ロット（ロットＮｏ．１〜１１）作製し、これらのロットのそれぞれから得られる窒化物半導体素子の歩留りをロットごとに調査した。その結果を図２に示す。ここで、歩留りは、個々の窒化物半導体素子をパッケージにマウントした時点でのｐ側第２金属層１４１の剥離および／またはｐ側第２金属層１４１上へのワイヤのボンディング不良が発生していない率を示している。
【００３７】
図２に示すように、実施例１においては、すべてのロット（ロットＮｏ．１〜１１）について８０％よりも高い歩留りで窒化物半導体素子が作製された。このように実施例１において高い歩留りとなる理由としては、以下の理由が考えられる。まず、第１に絶縁層１３０の材質を酸化シリコンとしたことで絶縁層１３０とｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１１９との良好な密着性が得られたことが考えられる。第２に剥離抑制層１３１の材質を酸化チタンとしたことで剥離抑制層１３１とｐ側第２金属層１４１との良好な密着性が得られたことが考えられる。第３にｐ側第２金属層１４１の剥離抑制層１３１と接する層をモリブデン層としたことでｐ側第２金属層１４１と剥離抑制層１３１との密着性をさらに向上できたことが考えられる。
【００３８】
（実施例２）
図１に示す窒化物半導体素子において、絶縁層１３０として酸化ジルコニウム層を積層し、剥離抑制層１３１として酸化チタン層を積層した。ここで、絶縁層１３０の層厚ｔ１は１５０ｎｍであり、層厚ｔ２は１３０ｎｍであった。また、剥離抑制層１３１の層厚ｔ３は１００ｎｍであり、層厚ｔ４は８０ｎｍであった。また、ｐ側第１金属層１４０には厚さ２０ｎｍのパラジウム層と厚さ２０ｎｍの白金層とがｐ型ＧａＮコンタクト層１２０側からこの順序で積層された構造を用い、ｐ側第２金属層１４１には厚さ１０ｎｍのチタン層と厚さ２００ｎｍの金層とが剥離抑制層１３１側からこの順序で積層された構造を用いた。また、ｐ側第１金属層１４０とｐ側第２金属層１４１とからなるｐ側金属層１４２について窒素雰囲気下で２００℃で２０分間第１の熱処理を行ない、５分間で５５０℃まで昇温した後、５５０℃で５分間第２の熱処理を行なった。上記以外はすべて実施例１と同様にして、実施例２における窒化物半導体素子を作製した。
【００３９】
この実施例２における窒化物半導体素子について実施例１と同様にして歩留りをロットごとに調査した。その結果を図２に示す。図２に示すように、実施例２においては、すべてのロット（ロットＮｏ．１〜１１）について８０％以上の高い歩留りで窒化物半導体素子が作製された。
【００４０】
（実施例３）
図１に示す窒化物半導体素子において、絶縁層１３０として酸化シリコン層を積層し、剥離抑制層１３１として酸化ハフニウム層を積層した。ここで、絶縁層１３０の層厚ｔ１は１５０ｎｍであり、層厚ｔ２は１５０ｎｍであった。また、剥離抑制層１３１の層厚ｔ３は１００ｎｍであり、層厚ｔ４は８０ｎｍであった。また、ｐ側第１金属層１４０には厚さ１５ｎｍのニッケル層と厚さ２０ｎｍのモリブデン層とがｐ型ＧａＮコンタクト層１２０側からこの順序で積層された構造を用い、ｐ側第２金属層１４１には厚さ２０ｎｍのハフニウム層と厚さ２００ｎｍの金層とが剥離抑制層１３１側からこの順序で積層された構造を用いた。また、ｐ側第１金属層１４０とｐ側第２金属層１４１とからなるｐ側金属層１４２について窒素雰囲気下で１５０℃で６０分間第１の熱処理を行ない、５分間で５５０℃まで昇温した後、５５０℃で５分間第２の熱処理を行なった。上記以外はすべて実施例１と同様にして、実施例３における窒化物半導体素子を作製した。
【００４１】
この実施例３における窒化物半導体素子について実施例１と同様にして歩留りをロットごとに調査した。その結果を図２に示す。図２に示すように、実施例３においては、すべてのロット（ロットＮｏ．１〜１１）について７０％よりも高い歩留りで窒化物半導体素子が作製された。
【００４２】
（比較例１）
図３に、比較例１における窒化物半導体素子の模式的な断面図を示す。この窒化物半導体素子においては、剥離抑制層を形成せず、ｐ側第２金属層１４１には厚さ２００ｎｍの金層のみを用いた。また、ｐ側第１金属層１４０とｐ側第２金属層１４１とからなるｐ側金属層１４２については第１の熱処理を行なわず、５分間で５５０℃まで昇温した後に５５０℃で５分間加熱する第２の熱処理のみを行なった。上記以外はすべて実施例１と同様にして、比較例１における窒化物半導体素子を作製した。
【００４３】
この比較例１における窒化物半導体素子について実施例１と同様にして歩留りをロットごとに調査した。その結果を図２に示す。図２に示すように、比較例１においては、すべてのロット（ロットＮｏ．１〜１１）について５〜２５％程度の低い歩留りで窒化物半導体素子が作製された。
【００４４】
（その他）
図２の結果からは、実施例１で示した組み合わせである、絶縁層１３０に酸化シリコンを用い、剥離抑制層１３１に酸化チタンを用い、ｐ側第２金属層１４１にモリブデン層と金層の積層構造を用いた窒化物半導体素子が、動作安定性および信頼性の点を含めて、より歩留り良く製造できる構成であると考えられる。
【００４５】
また、上記の実施例１において、ｐ側金属層１４２中のモリブデン層は、ｐ型ＧａＮコンタクト層１２０と接触するｐ側第１金属層１４０中のパラジウム層とｐ側第２金属層１４１中の金層との間の元素の相互拡散を抑制するバリア層として有効に作用する。このように、ｐ側金属層１４２中のモリブデン層は、バリア層としての作用と剥離抑制層１３１との密着性を向上させる作用の双方を併せ持つので、実施例１のようなリッジストライプ部を有するリッジストライプ型のレーザダイオードに用いられることが好ましい。また、モリブデン層の代わりにチタン層、タングステン層または白金層などを用いた場合でもモリブデン層と同様にバリア層としての作用を奏するものと考えられる。
【００４６】
また、上記においては、基板としてｎ型ＧａＮ基板１１１を用いているが、サファイア基板やスピネル基板などの絶縁性基板も用いることができる。ただし、絶縁性基板を用いる場合には、窒化物半導体素子のｎ型ＧａＮ層１１３の表面が露出するまでエッチングを行なって、露出したｎ型ＧａＮ層１１３の表面上にｎ側金属層１５０が形成される。
【００４７】
また、上記においては、バッファ層１１２を形成しているが、ＧａＮ基板などの窒化物半導体基板を用いた場合にはバッファ層１１２を形成しなくても上記と同様の結果が得られる。
【００４８】
また、上記においては、ｎ側金属層１５０を形成した後に第１の熱処理および第２の熱処理が行なわれているが、第１の熱処理および第２の熱処理を行なった後にｎ側金属層１５０を形成してもよい。
【００４９】
また、上記の実施例１においては、ｐ側第１金属層１４０のうちｐ型ＧａＮコンタクト層１２０と接触する層にパラジウム層を用いているが、コバルト層、白金層またはニッケル層などを用いても上記と同様の効果を得ることができる。
【００５０】
また、上記の実施例１〜３において、図１に示す絶縁層１３０の層厚ｔ１およびｔ２は８０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましい。絶縁層１３０の層厚ｔ１およびｔ２が８０ｎｍ未満である場合には絶縁層１３０の絶縁性が保持されにくくなり、電流リークなどが発生することによって窒化物半導体素子の製造歩留りの低下を招く傾向にある。また、活性層１１６で発生した光が絶縁層１３０の外側にあるｐ側第２金属層１４１にまで広がりやすくなり、ｐ側第２金属層１４１での光の吸収による損失が大きくなる傾向にある。一方、絶縁層１３０の層厚ｔ１およびｔ２が４００ｎｍよりも厚い場合には、絶縁層１３０が厚くなりすぎて、窒化物半導体素子の製造過程において絶縁層１３０が加熱された場合に絶縁層１３０と接する窒化物半導体層との熱膨張係数差により絶縁層１３０に変形や割れを生じやすくなるため、窒化物半導体素子の製造歩留りが低下する傾向にある。
【００５１】
また、上記の実施例１〜３において、図１に示す剥離抑制層１３１の層厚ｔ３およびｔ４は１０ｎｍ以上４００ｎｍ以下であることが好ましい。剥離抑制層１３１の層厚ｔ３およびｔ４が１０ｎｍ未満である場合にはｐ側第２金属層１４１との間の密着性を十分に向上させる効果が得られない傾向にある。一方、剥離抑制層１３１の層厚ｔ３およびｔ４がが４００ｎｍよりも厚い場合には剥離抑制層１３１が厚くなりすぎて、窒化物半導体素子の製造過程において剥離抑制層１３１が加熱された場合に剥離抑制層１３１と接する層との間の熱膨張係数差により剥離抑制層１３１に変形や割れを生じやすくなるため、窒化物半導体素子の製造歩留りが低下する傾向にある。なお、これら絶縁層、剥離抑制層の形成方法については、種々の薄膜形成方法を用いることができるが、その形成方法によっては段差に対するカバレッジの違いにより、リッジストライプ部底面での層厚（ｔ１およびｔ３；以下「底面での層厚」という）とリッジストライプ部側面での層厚（ｔ２およびｔ４；以下「側面での層厚」という）とが異なる場合がある。たとえばスパッタ法を用いて形成する場合にはリッジストライプ部側面に対するカバレッジは良好であり、底面での層厚と側面での層厚とはあまり変わらないが、たとえば真空蒸着法を用いて形成する場合にはリッジストライプ部側面に対するカバレッジは不十分であり底面での層厚に対して側面での層厚が薄くなる場合がある。この場合でも、ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４は上記の範囲を満たしていることが好ましい。
【００５２】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明によれば、窒化物半導体層上の絶縁層と金属層との密着性を向上させることによって、絶縁層と金属層との剥離やワイヤのボンディング不良などを防止することができるため、窒化物半導体素子を歩留り良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１における窒化物半導体素子の模式的な断面図である。
【図２】本発明の実施例１〜３と比較例１とにおけるロットごとの歩留りを示した図である。
【図３】比較例１における窒化物半導体素子の模式的な断面図である。
【図４】従来の窒化物半導体素子の模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１１１  ｎ型ＧａＮ基板、１１２  バッファ層、１１３  ｎ型ＧａＮ層、１１４  ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、１１５  ｎ型ＧａＮガイド層、１１６，４０３  活性層、１１７  ＡｌＧａＮ層、１１８  ｐ型ＧａＮガイド層、１１９  ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、１２０  ｐ型ＧａＮコンタクト層、１３０  絶縁層、１３１  剥離抑制層、１４０  ｐ側第１金属層、１４１  ｐ側第２金属層、１４２  ｐ側金属層、１５０  ｎ側金属層、４００  窒化物半導体基板、４０１  ｎ側クラッド層、４０２  ｎ側光ガイド層、４０４  ｐ側光ガイド層、４０５  ｐ側クラッド層、４０６  ｐ側コンタクト層、４０７  絶縁膜、４０８  ｐ電極、４０９  ｎ側コンタクト層、４１０  ｎ電極、４１１  Ａｕワイヤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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