(57)【要約】【課題】光透過性の伝導性酸化物層を導入し反射性オーミックコンタクト構造の反射効果を極大化することにより高い発光輝度を有することが可能な高輝度の窒化物発光素子を提供すること。【解決手段】フリップチップ型の窒化物半導体発光素子２０は、ｐ型及びｎ型窒化物半導体層２４、２６とその間に形成された活性層２５を有する。上記ｐ型窒化物半導体層上に形成されたオーミックコンタクト層２７ａと、上記オーミックコンタクト層の上に形成された光透過性の伝導性酸化物層２７ｂと、上記光透過性の伝導性酸化物層上に形成された高反射性の金属層２７ｃを有する。【選択図】        図１
2006303430.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型及びｎ型窒化物半導体層とその間に形成された活性層を有するフリップチップ型の窒化物半導体発光素子において、
前記ｐ型窒化物半導体層上に形成されたオーミックコンタクト層と、
前記オーミックコンタクト層の上に形成された光透過性の伝導性酸化物層と、
前記光透過性の伝導性酸化物層上に形成された高反射性の金属層と
を備えていることを特徴とするフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記オーミックコンタクト層は、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）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種を含むＩｎ2Ｏ3を用いてなることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記オーミックコンタクト層は、ＭｎＮｉ、ＬａＮｉ5、ＺｎＮｉ、ＭｇＮｉ及びＺｎＭｇからなる群から選択された合金を用いてなることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記オーミックコンタクト層は、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）及びその合金からなる群から選択された金属または合金を用いてなることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記オーミックコンタクト層は約５〜５００Åの厚さを有することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記光透過性の伝導性酸化物層は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ及びＭｇＯからなる群から選択された少なくとも１種を用いてなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記光透過性の伝導性酸化物層は約０．１〜１μｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記高反射性の金属層は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びその合金を用いてなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記高反射性の金属層は少なくとも０．１μｍの厚さを有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記オーミックコンタクト層はＣｕを含むＩｎ2Ｏ3層であり、前記光透過性の伝導性酸化物層はＩＴＯ層であることを特徴とする請求項１に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
前記高反射性の金属層はアルミニウム（Ａｌ）であることを特徴とする請求項１０に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項１２】
前記光透過性の伝導性酸化物層と前記高反射性の金属層との間に銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）またはその合金からなる群から選択された物質を用いてなる拡散防止層をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項１３】
前記拡散防止層は１０〜１００００Åの厚さを有することを特徴とする請求項１２に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【請求項１４】
前記高反射性の金属層上にタングステン（Ｗ）またはその合金からなるバンピング緩和層をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化物半導体発光素子に関し、特に反射性金属による不利益な影響を減少させると同時に反射率をより向上させることが可能な高反射性オーミックコンタクト構造を有するフリップチップ型の窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、窒化物半導体発光素子を構成する窒化物半導体、特にｐ型窒化物半導体層は大体広いバンドギャップを有するため、電極とオーミック接触を形成するのに困難なところがある。さらに、フリップチップ型の窒化物半導体発光素子に採用されるオーミックコンタクト構造はオーミックコンタクト機能だけではなく、輝度向上のため高い反射率が追加的に要求される。
【０００３】
主に、高反射性の金属としては銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）のような金属が使用される。しかし、Ａｇは移動性（ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）でありＧａＮ電位による欠陥に影響を及ぼすため、漏れ電流が発生する問題があり、これに対して、Ａｌは安定的ではあるが、オーミックコンタクトを形成するのに困難なところがある。従って、ｐ型窒化物半導体とオーミックコンタクトを形成するための追加的な層が要求される。
【０００４】
特許文献１｛（米国特許第５、５６３、４２２号明細書（登録公告日:１９９６．１０．０８、出願人: Ｎｉｃｈｉａ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  Ｃｏ．）｝には、ｐ型窒化物半導体層上に薄いＮｉ/Ａｕ膜を蒸着した後熱処理しオーミックコンタクトが可能な透明電極構造が記載されている。
【０００５】
一方、特許文献２｛（特開２０００−１８３４００号（公開日:２０００．０６．３０、出願人: Ｔｏｙｏｄａ  Ｇｏｓｅｉ  Ｃｏ．ＬＴＤ．）｝には、ＮｉまたはＣｏの薄膜層とＡｇ、Ｒｈ、Ｐｔのような反射性金属層を導入する方案が記載されている。特許文献２の記載によると、多層構造を導入し、上記薄膜層でオーミックコンタクトを形成し、高い反射性を有する金属層を追加蒸着することにより高い反射率が得られる。
【０００６】
従って、当技術分野においては、フリップチップ型の窒化物半導体発光素子では反射性の金属層により不利益な影響を安定的に防止することが可能でありながら、反射金属層の反射効果を極大化し高い輝度向上の効果を期待することが可能な新たな反射性オーミックコンタクト構造が要求されてきた。
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５、５６３、４２２号明細書
【特許文献２】特開２０００−１８３４００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上述の透明電極は熱処理されたとしても約６０％ないし７０％と透過率が低いため、全体的に発光効率を低下させる問題がある。また、上述のように反射性金属層を導入する場合、ＮｉまたはＣｏはメタルとして薄い膜に形成しても高い透過率を有することが不可能なため、反射性の金属層自体の反射率から期待される水準ほど高い輝度向上の効果を期待し難くなる。
【０００９】
従って、当技術分野においては、フリップチップ型の窒化物半導体発光素子では反射性の金属層により不利益な影響を安定的に防止することが可能でありながら、反射金属層の反射効果を極大化し高い輝度向上の効果を期待することが可能な新たな反射性オーミックコンタクト構造が要求されて来た。
【００１０】
本発明は、上記の従来技術の問題点を解決するものであり、その目的は光透過性の伝導性酸化物層を導入し反射性オーミックコンタクト構造の反射効果を極大化することにより高い発光輝度を有することが可能な高輝度の窒化物発光素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
一態様に従えば、本発明のフリップチップ型の窒化物半導体発光素子は、ｐ型及びｎ型窒化物半導体層とその間に形成された活性層を有するフリップチップ型の窒化物半導体発光素子であって、上記ｐ型窒化物半導体層上に形成されたオーミックコンタクト層と、上記オーミックコンタクト層の上に形成された光透過性の伝導性酸化物層と、上記光透過性の伝導性酸化物層上に形成された高反射性の金属層を備えていることを特徴とする。
【００１２】
上記オーミックコンタクト層は、銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）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種を含むＩｎ2Ｏ3を用いてなること好ましい。この場合、上記オーミックコンタクト層は約５〜５００Åの厚さを有することが好ましい。
【００１３】
一方、上記オーミックコンタクト層は、ＭｎＮｉ、ＬａＮｉ5、ＺｎＮｉ、ＭｇＮｉ及びＺｎＭｇからなる群から選択された合金を用いてなるものであってもよい。また、上記オーミックコンタクト層は、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）及びその合金からなる群から選択された金属またはその合金を用いてなるものであってもよい。このような金属または合金から構成されたオーミックコンタクト層は約５〜５００Åの厚さを有することが好ましい。
【００１４】
本発明に採用される光透過性の伝導性酸化物層は、電流分散効果を示すと同時に高い光透過率と所定の屈折率を有する酸化物層で構成することが可能である。この酸化物層は、好ましくは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ及びＭｇＯからなる群から選択された少なくとも１種を用いて構成される。このような光透過性の伝導性酸化物層は約０．１〜１μｍの厚さを有することが好ましい。
【００１５】
上記高反射性の金属層は、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びその合金からなる群から選択された少なくとも１種を用いてなるものであることが好ましい。充分な反射効果のため上記高反射性の金属層は少なくとも０．１μｍの厚さを有することが好ましい。
【００１６】
本発明の好ましい一実施形態において、上記オーミックコンタクト層はＣｕを含むＩｎ2Ｏ3層であり、上記光透過性の伝導性酸化物層はＩＴＯ層であり得る。この場合、上記高反射性の金属層は短波長光に対し相対的に高い反射率を有するアルミニウム（Ａｌ）であることが好ましい。
【００１７】
本発明の一実施形態においては、上記光透過性の伝導性酸化物層と上記高反射性の金属層との間に銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）またはその合金からなる群から選択された物質を用いてなる拡散防止層をさらに備えている。特に、Ａｌのような金属を反射性の金属層として使用する場合は、高温の熱処理で拡散され上記伝導性酸化物層の特性を低下させることが可能なため、より有益に採用することができる。このような拡散防止層は１０〜１００００Åの厚さを有することが好ましい。
【００１８】
本発明の他の実施形態においては、上記高反射性の金属層上にタングステン（Ｗ）またはその合金からなるバンピング緩和層をさらに備えていてもよい。このようなバンピング緩和層はダイボンディング時に衝撃を緩和させ反射性オーミックコンタクト構造を保護することが可能である。
【００１９】
本明細書において、"反射性オーミックコンタクト構造"という用語は、オーミックコンタクト機能と反射機能を遂行する複数の層構造を称し、本発明ではオーミックコンタクト層と、光透過性の伝導性酸化物層及び高反射性の金属層を含む意味として使用される。また、"オーミックコンタクト層"は直接ｐ型窒化物半導体層に形成され、ｐ型窒化物半導体層との接触抵抗を改善する層を称する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、光学的アドミタンス原理を利用しオーミックコンタクト層と反射性金属層との間に高い透過率と所定の屈折率を有する光透過性酸化物層を導入し反射率を著しく向上させることにより、高輝度フリップチップ型の窒化物半導体発光素子を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付の図面を参照し本発明にかかるフリップチップ型の窒化物半導体発光素子の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。
【００２２】
図１は本発明の一実施形態によるフリップチップ型の窒化物半導体発光素子を示す断面図である。
【００２３】
図１に図示された通り、フリップチップ窒化物発光素子２０はバッファ層２２が形成された基板２１上に順次に形成されたｎ型窒化物半導体層２４、活性層２５及びｐ型窒化物半導体層２６を備えている。基板２１は光透過性の基板としてサファイアのような異種基板またはＧａＮのような同種基板であり得る。ｎ型窒化物半導体層２４の露出された上面にｎ側ボンディング電極（ボンディングパッド）２８が接続され、ｐ型窒化物半導体層２６には本発明による反射性オーミックコンタクト構造を通じｐ側ボンディング電極（ボンディングパッド）２９が接続される。
【００２４】
本実施形態に採用された反射性オーミックコンタクト構造は、ｐ型窒化物半導体層２６上に順次に形成されたオーミックコンタクト層２７ａ、光透過性の伝導性酸化物層２７ｂ及び高反射性の金属層２７ｃを備えている。
【００２５】
オーミックコンタクト層２７ａはｐ型窒化物半導体層２６とのオーミックコンタクトを形成するために、選択された金属、合金または酸化物層で形成することができる。好ましく、オーミックコンタクト層２７ａは銅（Ｃｕ）、亜鉛（Ｚｎ）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種を含むＩｎ2Ｏ3を用いて構成することが可能である。このようなインジウム酸化物は比較的高い光透過性を有しながらオーミックコンタクトを形成することが可能であるという点から有益に使用することができる。このようなインジウム酸化物系オーミックコンタクト層は約５〜５００Åの厚さを有することが好ましい。
【００２６】
本発明で使用可能なオーミックコンタクト層２７ａを構成する物質はこれに限定されず、ＭｎＮｉ、ＬａＮｉ5、ＺｎＮｉ、ＭｇＮｉ及びＺｎＭｇからなる群から選択された合金を使用するか、またはロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）及びその合金からなる群から選択された金属または合金を使用することも可能である。このような金属または合金で構成されたオーミックコンタクト層２７ａは約５〜５００Åの厚さを有することが好ましい。オーミックコンタクト層として金属または合金が使用される場合は、光透過率向上のため所定の熱処理を実施することが好ましい。
【００２７】
また、光透過性の伝導性酸化物層２７ｂは高い光透過率と所定の屈折率を有する酸化物層であってもよい。好ましくは、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺｎＯ及びＭｇＯからなる群から選択された少なくとも１種を使用する。例えば、ＩＴＯの場合は約９６％の高い透過率を有するだけではなく、所定の屈折率を有するため、アドミタンス原理により高反射性の金属層２７ｃの反射効果を増大させることが可能である。これに対する反射率向上効果を、図３を参照して、より詳細に説明する。
【００２８】
特に、光透過性の伝導性酸化物層２７ｂは適切な厚さに形成することにより高反射性の金属層２７ｃとして使用可能なＡｇのような大きい移動性を有する金属による漏れ電流発生問題を効果的に減少させることが可能である。このような側面を考慮し、光透過性の伝導性酸化物層２７ｂは約０．１〜１μｍの厚さを有することが好ましい。また、光透過性の伝導性酸化物層２７ｂは比較的高い抵抗を有するため、向上された電流分散効果を期待することが可能である。
【００２９】
高反射性の金属層２７ｃは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びその合金からなることが可能である。先に説明した通り、高反射性の金属層２７ｃはＩＴＯのような光透過性の伝導性酸化物層２７ｂと共に結合し反射効率を大きく向上させることが可能である。充分な反射効果のため高反射性の金属層２７ｃは少なくとも０．１μｍの厚さを有することが好ましい。
【００３０】
本発明で採用された反射性オーミックコンタクト構造は多様な形態に変形して実施することが可能である。例えば、Ａｌのような高い拡散率を有する金属を高反射性の反射層として使用する場合、所望しない拡散により光透過性の伝導性酸化物層の特性が低下されることがないように、さらに拡散防止層を備えていてもよい。このような拡散防止層は銅（Ｃｕ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、タングステン（Ｗ）またはその合金で構成されたグループから選択された物質からなることが可能で、タングステン合金としてはＴｉ-Ｗが使用され得る。好ましくは１０〜１００００Åの厚さを有する。
【００３１】
また、図２−１に図示された実施形態のように、フリップチップ窒化物発光素子５０をパッケージ基板６１にダイボンディングする際に発生する衝撃が減少するように、さらにバンピング緩和層５７ｄを備えていてもよい。図２−１は本発明の他の実施形態によるフリップチップ型の窒化物半導体発光素子５０を示す断面図である。
【００３２】
図２−１に図示されたフリップチップ窒化物発光素子５０は、図１に示すものと類似して、バッファ層５２が形成された基板５１上に順次に形成されたｎ型窒化物半導体層５４、活性層５５及びｐ型窒化物半導体層５６を備えている。ｎ型窒化物半導体層５４の露出された上面にｎ側ボンディング電極（ボンディングパッド）５８が接続され、ｐ型窒化物半導体層５６には本発明による反射性オーミックコンタクト構造を通じてｐ側ボンディング電極（ボンディングパッド）５９が接続されている。
【００３３】
本実施形態に採用された反射性オーミックコンタクト構造は、図１に示された反射性オーミックコンタクト構造と類似して、ｐ型窒化物半導体層５６上に順次に形成されたオーミックコンタクト層５７ａ、光透過性の伝導性酸化物層５７ｂ及び高反射性の金属層５７ｃを備えている。本実施形態では、さらに高反射性の金属層５７ｃとボンディングパッド５９との間にバンピング緩和層５７ｄを追加形成する。バンピング緩和層５７ｄはダイボンディング時にボンディングパッドから伝達される衝撃を緩和する手段として使用され、好ましくはタングステン（Ｗ）またはＷ−Ｔｉのようなタングステン合金で形成される。
【００３４】
図２−２は、図２−１に図示された窒化物発光素子がパッケージ基板にフリップチップボンディングされた形態を図示する。パッケージ基板６１とその上にフリップチップボンディングされた窒化物半導体発光素子５０を備えているフリップチップ発光素子パッケージ６０が図示されている。窒化物半導体発光素子５０のボンディングパッド５８、５９はパッケージ基板６１の導体パターン６２ａ、６２ｂ上にソルダ６４ａ、６４ｂにより接続される。
【００３５】
このようなフリップチップパッケージの製造のためのダイボンディング工程から衝撃が発生することがあり得るが、バンピング緩和層５７ｄはその衝撃から反射性オーミックコンタクト構造を保護することが可能である。バンピング緩和層５７ｄは比較的熱伝導性が優秀なＷまたはその合金で形成されるため、熱シンクとして作用することも可能である。これはＡｌのように比較的低い熱伝導性を有する金属層を使用する場合より有益に採用することができる。
【００３６】
また、このようなフリップチップ発光素子パッケージにおいて、ｐ型窒化物半導体層上に備えられた光透過性の伝導性酸化物層と高反射性の金属層は高反射性の金属層自体の反射率より著しく高い反射率を有することが可能である。このような高い反射率を通じ発光素子の輝度を大きく向上させることが可能である。
【００３７】
図３は光透過性伝導性酸化物層の導入による反射効果の向上を説明するための各波長第別の反射率を示すグラフである。ここで、反射率は説明の便宜のため任意で定義した相対的な値として、シリコンの反射率を１００％にする時の各相対的な反射率を示す。
【００３８】
本発明により光透過性の伝導性酸化物層と高反射性金属を組み合わせる場合、金属自体の反射率より高い反射率を示すという事実を確認するため、本発明によりＩＴＯ層（３８００Å）とＡｌ層（２０００Å）、またはＩＴＯ層（３８００Å）とＡｇ（２０００Å）を組み合わせた反射構造と従来に使用されたＮｉ層（３０Å）とＡｇ層（２０００Å）を組み合わせた反射構造に対し各々反射率を測定した。また、本発明による反射構造においては、各々熱処理温度を４５０℃（１２０秒）と６００℃（２４０秒）と異なるようにし、その結果を図３に図示した。
【００３９】
熱処理温度により多少差はあるが、本発明で採用されるＩＴＯ層とＡｌまたはＡｇを結合した形態はＮｉ層とＡｇ層を結合した形態に比べ１５〜６０％まで反射率が向上されることを確認した。これはＩＴＯ層が９３％の高い透過性を有しつつ所定の屈折率を有するため、アドミタンス原理により反射性金属層の反射効果を増大させることによるものと理解し得る。
【００４０】
特に、短波長窒化物発光素子の光波長に該当する４８０ｎｍに対しては、ＩＴＯ層／Ａｇ層に比べＩＴＯ層／Ａｌ層が多少高い反射率を有することと示された。従って、反射率の向上側面で、短波長発光素子を使用する場合、高反射性の金属層としてＡｌがより好ましく採用される。
【００４１】
図４は本発明に採用され得る各層物質の接触抵抗を示すグラフである。オーミックコンタクト層として使用されるＣｕを含有したＩｎ2Ｏ3（以下、"ＣＩＯ"と称する）（５０Å）とＩＴＯ層（３８００Å）を結合した形態と、上記ＩＴＯ層上に好ましい高反射性の金属であるＡｌをスパッタリングで直接蒸着した状態及び蒸着後に各々違う温度で熱処理した状態から各々接触抵抗を蒸着した。
【００４２】
ＣＩＯ／ＩＴＯ層のみ形成した場合、２．７Ω・ｃｍ2 の多少高い抵抗を示し、Ａｌ層は熱処理温度により多少増加されるが、比較的低い接触抵抗を有することとなった。本実現を通じＡｌ層により比較的低い接触抵抗有することが可能であり、より低い接触抵抗を得るためには熱処理しないかまたは低い温度で熱処理する条件で形成することが好ましいことが分かる。
【００４３】
図５は従来技術による反射性オーミックコンタクト構造（従来例）と本発明による反射性オーミックコンタクト構造（実施例１ないし３）の反射率を比較するグラフである。ここでは、図３で実施された実験とは違って、本発明による反射性オーミックコンタクト構造を完成した後反射率を測定することにより本発明による反射性オーミックコンタクト構造の改善された反射効果（４６０ｎｍから測定される）を確認した。ここで使用された反射率は図３のようにシリコンの実際反射率の相対的な値で定義した。
【００４４】
まず、従来例は、特開２０００−１８３４００号公報に記載された５ÅのＮｉ層と２５００ÅのＡｇ層を使用した。
【００４５】
一方、実施例１ではオーミックコンタクト層と光透過性酸化物層及び高反射性の金属層として各々５０ÅのＣＩＯ層と３８００ÅのＩＴＯ層及び２０００ÅのＡｇ／Ｐｔ層を使用した。
【００４６】
また、実施例３ないし４では実施例１と同一なオーミックコンタクト層及び光透過性酸化物層を使用するが、高反射性の金属層に２０００ÅのＡｌ層を使用し、追加的にバンピング緩和層としてＡｌ層上に１０００ÅのＴｉ−Ｗ層を形成した。但し、実施例３の場合は熱処理を省略したが、実施例４では約４００℃から熱処理を実施した。
【００４７】
このようにして得られた従来例と実施例１ないし３で４８０ｎｍの波長光に対する反射率を測定し、その結果を図５のグラフに図示した。
【００４８】
図５を参照すると、実施例１ないし３は従来例の反射率より約１５〜２５％程度向上されたことを確認した。特に、Ａｌを使用した実施例２ないし３において、Ａｇを使用した実施例１より優秀な効果を示し、Ａｌに対する熱処理をしない実施例２で最も優秀な反射率を有することが示された。
【００４９】
このような高い反射率は直接的な輝度向上をもたらす。従って本発明によると、より高い輝度を有する優秀なフリップチップ型の窒化物半導体発光素子を製造することが可能であるということが確認される。
【００５０】
このように、本発明は上述の実施例及び添付の図面により限定されるものではなく、添付の特許請求範囲のみにより限定される。また、特許請求範囲に記載された本発明の技術的思想を外れない範囲内で当技術分野の通常の知識を有する者により多様な形態の置換、変形及び変更が可能であり、従って、これらもまた本発明の範囲に属するものである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上のように、本発明にかかる窒化物半導体発光素子、フリップチップ型の窒化物半導体発光素子は、反射性金属による不利益な影響を減少させると同時に反射率をより向上させることが可能な高反射性オーミックコンタクト構造を有するフリップチップ型の窒化物半導体発光素子に有用であり、特に、光学的アドミタンス原理を利用しオーミックコンタクト層と反射性金属層との間に高い透過率と所定の屈折率を有する光透過性酸化物層を導入し反射率を著しく向上させることにより、高輝度フリップチップ型の窒化物半導体発光素子を提供することに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態によるフリップチップ型の窒化物半導体発光素子を示す断面図である。
【図２−１】本発明の他の実施形態によるフリップチップ型の窒化物半導体発光素子を示す断面図である。
【図２−２】図２−１の発光素子がパッケージ基板上にダイボンディングされる形態を示す図である。
【図３】光透過性の伝導性酸化物層の導入による反射効果の向上を説明するための各波長代別の反射率を示すグラフである。
【図４】本発明に採用され得る各層物質の接触抵抗を示すグラフである。
【図５】従来技術による反射性オーミックコンタクト構造（従来例）と本発明による反射性オーミックコンタクト構造（実施例１ないし３）の反射率を比較するグラフである。
【符号の説明】
【００５３】
２０、５０  フリップチップ窒化物発光素子
２１、５１、  サファイア基板
２２、５２  バッファ層
２４、５４  ｎ型窒化物半導体層
２５、５５  活性層
２６、５６  ｐ型窒化物半導体層
２７ａ、５７ａ  オーミックコンタクト層
２７ｂ、５７ｂ  光透過性の伝導性酸化物層
２７ｃ、５７ｃ  高反射性の金属層
２８、５８  ｎ側ボンディング電極（ボンディングパッド）
２９、５９  ｐ側ボンディング電極（ボンディングパッド）
５７ｄ  バンピング緩和層
６０  フリップ発光素子パッケージ
６１  パッケージ基板
６２ａ、６２ｂ  導体パターン
６４ａ、６４ｂ  ソルダ
【図１】
2006303430.tif 000003
【図２−１】
2006303430.tif 000004
【図２−２】
2006303430.tif 000005
【図３】
2006303430.tif 000006
【図４】
2006303430.tif 000007
【図５】
2006303430.tif 000008