(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１導電型の第１半導体層を形成する第１半導体層形成工程と、
前記第１半導体層の上に発光層を形成する発光層形成工程と、
前記発光層の上に第２導電型の第２半導体層を形成する第２半導体層形成工程と、
前記第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成する第１電極形成工程と、
前記第２半導体層と電気的に接続される第２電極を形成する第２電極形成工程と、
を有するIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記第１半導体層と前記第１電極との間に第１金属層を形成する第１金属層形成工程と、
前記第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成する第２電極側バリアメタル層形成工程と、を有し、
前記第２電極は、
ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有し、
前記第１金属層形成工程および前記第２電極形成工程では、
前記第１金属層を形成しつつ、前記第２電極を形成し、
前記第１金属層および前記第２電極を積層する際に、前記第１金属層および前記第２電極を同じ積層構造で形成し、
前記第１電極形成工程および前記第２電極側バリアメタル層形成工程では、
前記第１半導体層と電気的に接続される前記第１電極を形成しつつ、前記第２電極の上に前記第２電極側バリアメタル層を形成し、
前記第１電極および前記第２電極側バリアメタル層を積層する際に、前記第１電極および前記第２電極側バリアメタル層を同じ積層構造で形成すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記第１半導体層は、ｎ型半導体層であり、
前記第２半導体層は、ｐ型半導体層であり、
前記第１電極は、ｎ電極であり、
前記第２電極は、ｐ電極であり、
前記第１電極形成工程は、ｎ電極形成工程であり、
前記ｐ電極の上にｐ側バリアメタル層を形成するｐ側バリアメタル層形成工程を有し、
前記ｐ電極は、
ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有し、
前記ｎ電極形成工程および前記ｐ側バリアメタル層形成工程では、
前記ｎ型半導体層の上に前記ｎ電極を形成しつつ、前記ｐ電極の上に前記ｐ側バリアメタル層を形成し、
前記ｎ電極および前記ｐ側バリアメタル層を積層する際に、前記ｎ電極および前記ｐ側バリアメタル層を同じ積層構造で形成すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
請求項１に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記第１半導体層は、ｐ型半導体層であり、
前記第２半導体層は、ｎ型半導体層であり、
前記第１電極は、ｐ電極であり、
前記第２電極は、ｎ電極であり、
前記第１電極形成工程は、ｐ電極形成工程であり、
前記ｐ型半導体層の上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、
前記ｎ電極の上にｎ側バリアメタル層を形成するｎ側バリアメタル層形成工程と、
を有し、
前記ｎ電極は、
ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有し、
前記ｐ電極形成工程および前記ｎ側バリアメタル層形成工程では、
前記透明電極の上に前記ｐ電極を形成しつつ、前記ｎ電極の上に前記ｎ側バリアメタル層を形成し、
前記ｐ電極および前記ｎ側バリアメタル層を積層する際に、前記ｐ電極および前記ｎ側バリアメタル層を同じ積層構造で形成すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記第２半導体層の上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、
前記透明電極の上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
を有すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記第２半導体層の一部の上に１以上の電流阻止層を形成する電流阻止層形成工程を有すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
第１導電型の第１半導体層を形成する第１半導体層形成工程と、
前記第１半導体層の上に発光層を形成する発光層形成工程と、
前記発光層の上に第２導電型の第２半導体層を形成する第２半導体層形成工程と、
前記第２半導体層の上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、
前記透明電極の上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、
前記第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成する第１電極形成工程と、
前記第２半導体層と電気的に接続される第２電極を形成する第２電極形成工程と、
を有するIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成する第２電極側バリアメタル層形成工程を有し、
前記第２電極は、
ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有し、
前記第１電極形成工程および前記第２電極側バリアメタル層形成工程では、
前記第１半導体層と電気的に接続される前記第１電極を形成しつつ、前記第２電極の上に前記第２電極側バリアメタル層を形成し、
前記第１電極および前記第２電極側バリアメタル層を積層する際に、前記第１電極および前記第２電極側バリアメタル層を同じ積層構造で形成すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項７】
請求項６に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記絶縁層形成工程は、
前記絶縁層として、分布ブラッグ反射膜を形成すること
を特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書の技術分野は、III 族窒化物半導体発光素子の製造方法に関する。さらに詳細には、金属のマイグレーションの抑制を図ったIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
III 族窒化物半導体発光素子においては、ｐ電極やｎ電極として金属が用いられる。それらのうちに、例えば、ＡｇやＡｌがある。ＡｇやＡｌは、マイグレーションを引き起こす。マイグレーションとは、金属材料に電界が加わることにより、その金属材料に含有されている金属原子が絶縁部材等の他の部材の表面または内部に移行することをいう。そのため、金属のマイグレーションを抑制する技術が開発されてきている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ｎ型層２と、発光層３と、ｐ型層４と、ｐ型層４の上に位置するとともにＰｔからなる薄膜７ａと、薄膜７ａの上のＡｇ合金層７ｂと、Ａｇ合金層７ｂの上のバリアメタル層７ｃと、バリアメタル層７ｃの上のｐ側ボンディング層７ｄと、を有する発光素子８が開示されている（特許文献１の段落［００２９］−［００７８］および図１参照）。これにより、Ａｇのマイグレーションを抑制できる旨が開示されている（特許文献１の段落［００２１］−［００２３］参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２４７５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このようにバリアメタル層を形成する場合には、半導体発光素子の製造工程は、バリアメタル層を形成する工程を有する。そのため、その分だけ多くの工程を要する。しかし、製造工程の工程数は、なるべく少ないことが好ましい。工程数が少ないほど、サイクルタイムが短いからである。つまり、工程数を削減すれば、コストダウンを図ることができる。
【０００６】
とはいえ、Ａｇ原子やＡｌ原子のマイグレーションを抑制しない発光素子では、その発光素子の寿命は短い。したがって、金属原子のマイグレーションを抑制しつつ、製造工程を簡略化することが好ましい。
【０００７】
本明細書の技術は、前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、Ａｇ原子とＡｌ原子との少なくとも一方のマイグレーションを抑制するとともに製造工程の簡略化を図ったIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の態様におけるIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法は、第１導電型の第１半導体層を形成する第１半導体層形成工程と、第１半導体層の上に発光層を形成する発光層形成工程と、発光層の上に第２導電型の第２半導体層を形成する第２半導体層形成工程と、第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成する第１電極形成工程と、第２半導体層と電気的に接続される第２電極を形成する第２電極形成工程と、を有する。この製造方法は、第１半導体層と第１電極との間に第１金属層を形成する第１金属層形成工程と、第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成する第２電極側バリアメタル層形成工程と、を有する。また、第２電極は、ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有する。第１金属層形成工程および第２電極形成工程では、第１金属層を形成しつつ、第２電極を形成し、第１金属層および第２電極を積層する際に、第１金属層および第２電極を同じ積層構造で形成する。そして、第１電極形成工程および第２電極側バリアメタル層形成工程では、第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成しつつ、第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成し、第１電極および第２電極側バリアメタル層を積層する際に、第１電極および第２電極側バリアメタル層を同じ積層構造で形成する。
【０００９】
このIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法は、第１電極形成工程と、第２電極側バリアメタル層形成工程と、が一体の工程となっている。つまり、同一工程を一回実施することにより、第１電極と第２電極側バリアメタル層との両方を形成することができる。このため、第１電極および第２電極側バリアメタル層を別々に形成する場合に比べて、工程数が少ない。つまり、半導体発光素子を製造するサイクルタイムは短い。また、製造された半導体発光素子は、反射膜を備える第２電極を有している。そのため、第２電極が、発光層からの光を半導体層の側に好適に反射する。よって、光が第２電極のその他の層や第２電極側バリアメタル層により吸収されるおそれがほとんどない。すなわち、この半導体発光素子の光取り出し効率は高い。
【００１０】
第２の態様におけるIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法においては、第１半導体層は、ｎ型半導体層である。第２半導体層は、ｐ型半導体層である。第１電極は、ｎ電極である。第２電極は、ｐ電極である。第１電極形成工程は、ｎ電極形成工程である。この製造方法は、ｐ電極の上にｐ側バリアメタル層を形成するｐ側バリアメタル層形成工程を有する。ｐ電極は、ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有する。そして、ｎ電極形成工程およびｐ側バリアメタル層形成工程では、ｎ型半導体層の上にｎ電極を形成しつつ、ｐ電極の上にｐ側バリアメタル層を形成する。そして、ｎ電極およびｐ側バリアメタル層を積層する際に、ｎ電極およびｐ側バリアメタル層を同じ積層構造で形成する。
【００１１】
第３の態様におけるIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法においては、第１半導体層は、ｐ型半導体層である。第２半導体層は、ｎ型半導体層である。第１電極は、ｐ電極である。第２電極は、ｎ電極である。第１電極形成工程は、ｐ電極形成工程である。この製造方法は、ｐ型半導体層の上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、ｎ電極の上にｎ側バリアメタル層を形成するｎ側バリアメタル層形成工程と、を有する。ｎ電極は、ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有する。そして、ｐ電極形成工程およびｎ側バリアメタル層形成工程では、透明電極の上にｐ電極を形成しつつ、ｎ電極の上にｎ側バリアメタル層を形成する。そして、ｐ電極およびｎ側バリアメタル層を積層する際に、ｐ電極およびｎ側バリアメタル層を同じ積層構造で形成する。
【００１２】
第４の態様におけるIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法は、第２半導体層の上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、透明電極の上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、を有する。
【００１３】
第５の態様におけるIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法は、第２半導体層の一部の上に１以上の電流阻止層を形成する電流阻止層形成工程を有する。
【００１４】
第６の態様におけるIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法は、第１導電型の第１半導体層を形成する第１半導体層形成工程と、第１半導体層の上に発光層を形成する発光層形成工程と、発光層の上に第２導電型の第２半導体層を形成する第２半導体層形成工程と、第２半導体層の上に透明電極を形成する透明電極形成工程と、透明電極の上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程と、第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成する第１電極形成工程と、第２半導体層と電気的に接続される第２電極を形成する第２電極形成工程と、を有する。この製造方法は、第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成する第２電極側バリアメタル層形成工程を有する。第２電極は、ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有する。第１電極形成工程および第２電極側バリアメタル層形成工程では、第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成しつつ、第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成し、第１電極および第２電極側バリアメタル層を積層する際に、第１電極および第２電極側バリアメタル層を同じ積層構造で形成する。
【００１５】
第７の態様におけるIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法においては、絶縁層形成工程は、絶縁層として、分布ブラッグ反射膜を形成する。
【００１６】
【００１７】
【発明の効果】
【００１８】
本明細書では、Ａｇ原子とＡｌ原子との少なくとも一方のマイグレーションを抑制するとともに製造工程の簡略化を図ったIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法が提供されている。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態に係る発光素子の構造を示す平面図である。
【図２】図１のII-II 断面を示す断面図である。
【図３】図１のIII-III 断面を示す断面図である。
【図４】図１のIV-IV 断面を示す断面図である。
【図５】図１のV-V 断面を示す断面図である。
【図６】図１のVI-VI 断面を示す断面図である。
【図７】図１のVII-VII 断面を示す断面図である。
【図８】図１のVIII-VIII 断面を示す断面図である。
【図９】第１の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図１０】第１の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図１１】第１の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その３）である。
【図１２】第１の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その４）である。
【図１３】第１の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その５）である。
【図１４】第１の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その６）である。
【図１５】第２の実施形態に係る発光素子の構造を示す平面図である。
【図１６】図１５のXVI-XVI 断面を示す断面図である。
【図１７】図１５のXVII-XVII 断面を示す断面図である。
【図１８】第２の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図１９】第２の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図２０】第３の実施形態に係る発光素子の構造を示す平面図である。
【図２１】図２０のXXI-XXI 断面を示す断面図である。
【図２２】図２０のXXII-XXII 断面を示す断面図である。
【図２３】図２０のXXIII-XXIII 断面を示す断面図である。
【図２４】第３の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図２５】第３の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その２）である。
【図２６】第４の実施形態に係る発光素子の構造を示す平面図である。
【図２７】図２６のXXVII-XXVII 断面を示す断面図である。
【図２８】第４の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その１）である。
【図２９】第４の実施形態に係る発光素子の製造方法を説明するための図（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、具体的な実施形態について、半導体発光素子とその製造方法を例に挙げて図を参照しつつ説明する。しかし、これらの実施形態に限定されるものではない。また、後述する半導体発光素子の各層の積層構造および電極構造は、例示である。実施形態とは異なる積層構造であってももちろん構わない。そして、それぞれの図における各層の厚みは、概念的に示したものであり、実際の厚みを示しているわけではない。
【００２１】
（第１の実施形態）
１．半導体発光素子
図１は、本実施形態の発光素子１００を示す平面図である。図２は、図１のII-II 断面を示す断面図である。発光素子１００は、フェイスアップ型の半導体発光素子である。発光素子１００は、III 族窒化物半導体から成る複数の半導体層を有する。図１および図２に示すように、発光素子１００は、基板１１０と、ｎ型半導体層１２０と、発光層１３０と、ｐ型半導体層１４０と、絶縁層ＩＮ１と、ｎ電極Ｎ１と、電流阻止層ＣＢ１と、透明電極ＴＥ１と、絶縁層ＩＰ１と、ｐ電極Ｐ１と、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１と、保護膜Ｆ１と、を有している。
【００２２】
図２に示すように、基板１１０の主面上には、ｎ型半導体層１２０と、発光層１３０と、ｐ型半導体層１４０とが、この順序で形成されている。透明電極ＴＥ１は、ｐ型半導体層１４０の上に形成されている。ｐ電極Ｐ１は、透明電極ＴＥ１の上に形成されている。ｎ電極Ｎ１は、ｎ型半導体層１２０の上に形成されている。
【００２３】
ｎ電極Ｎ１は、ｎ型半導体層１２０と電気的に接続されている。ｎ電極Ｎ１は、ｎコンタクト電極部Ｎ１ａと、ｎ配線電極部Ｎ１ｂと、ｎパッド電極部Ｎ１ｃと、を有している。ｎ電極Ｎ１のｎコンタクト電極部Ｎ１ａは、ｎ型半導体層１２０の第１面１２０ａの一部と接触している。絶縁層ＩＮ１は、ｎ型半導体層１２０の第１面１２０ａの残部と接触している。ｎ配線電極部Ｎ１ｂは、櫛歯状の配線形状をしている電極部である。ｎパッド電極部Ｎ１ｃは、素子の外部電極と電気的に接続される第１パッド電極部である。ｎパッド電極部Ｎ１ｃは、保護膜Ｆ１から露出している。
【００２４】
ｐ電極Ｐ１は、ｐ型半導体層１４０と電気的に接続されている。ｐ電極Ｐ１は、ｐコンタクト電極部Ｐ１ａと、ｐ配線電極部Ｐ１ｂと、を有している。ｐ電極Ｐ１のｐコンタクト電極部Ｐ１ａは、透明電極ＴＥ１の第１面ＴＥ１ａの一部と接触している。絶縁層ＩＰ１は、透明電極ＴＥ１の第１面ＴＥ１ａの残部と接触している。ｐ配線電極部Ｐ１ｂは、櫛歯状の配線形状をしている電極部である。
【００２５】
基板１１０は、ＭＯＣＶＤ法により、主面上に上記の各半導体層を形成するための成長基板である。そして、その主面に凹凸加工がされているとよい。基板１１０の材質は、サファイアである。また、サファイア以外にも、ＳｉＣ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＮ、ＡｌＮなどの材質を用いてもよい。
【００２６】
ｎ型半導体層１２０は、基板１１０の上に形成されている。また、基板１１０とｎ型半導体層１２０との間にバッファ層があってもよい。ｎ型半導体層１２０は、ｎ電極Ｎ１と接触している。このように、ｎ型半導体層１２０は、ｎ電極Ｎ１と電気的に接続されている。
【００２７】
発光層１３０は、電子と正孔とが再結合することにより発光する層である。発光層１３０は、ｎ型半導体層１２０の上に形成されている。発光層１３０は、少なくとも井戸層と、障壁層とを有している。井戸層として、例えば、ＩｎＧａＮ層もしくはＧａＮ層を用いることができる。障壁層として、例えば、ＧａＮ層もしくはＡｌＧａＮ層を用いることができる。これらは例示であり、その他のＡｌＩｎＧａＮ層を用いてもよい。
【００２８】
ｐ型半導体層１４０は、発光層１３０の上に形成されている。ｐ型半導体層１４０は、透明電極ＴＥ１と接触している。つまり、ｐ型半導体層１４０は、透明電極ＴＥ１を介してｐ電極Ｐ１と電気的に接続されている。
【００２９】
透明電極ＴＥ１は、ｐ型半導体層１４０と電気的に接続されるともに光を透過する電極層である。透明電極ＴＥ１の材質は、ＩＺＯである。
【００３０】
ここで、ｐ電極Ｐ１は、コンタクト電極の役割を果たすとともに、反射膜の役割も兼ねている。ｐ電極Ｐ１は、ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有する。この電極層は、膜厚５０ｎｍ以上であってＡｇもしくはＡｌまたはこれらの合金から成る反射電極層である。この反射電極層は、光を反射するための層である。光を好適に反射するためには、この層の膜厚は５０ｎｍ以上であるとよい。
【００３１】
ｐ側バリアメタル層ＢＭ１は、ｐ電極Ｐ１が有する膜厚５０ｎｍ以上であってＡｇもしくはＡｌまたはこれらの合金から成る層におけるＡｇもしくはＡｌのマイグレーションを抑制するためのものである。そのために、ｐ型バリアメタル層ＢＭ１は、透明電極ＴＥ１とともにｐ電極Ｐ１を覆っている。ｐ側バリアメタル層ＢＭ１は、ｐパッド電極部ＢＭ１ｃを有している。ｐパッド電極部ＢＭ１ｃは、素子の外部電極と電気的に接続される第１パッド電極部である。ｐパッド電極部ＢＭ１ｃは、保護膜Ｆ１から露出している。
【００３２】
２．電極の周辺の構造
２−１．ｎ電極の周辺の構造
図３は、図１のIII-III 断面を示す断面図である。図３に示すように、ｎ電極Ｎ１は、ｎ型半導体層１２０の一部１２０ａの上に形成されている。保護膜Ｆ１は、ｎ電極Ｎ１およびｎ型半導体層１２０の残部１２０ｂの上に形成されている。ｎ電極Ｎ１の材質については、後述する。保護膜Ｆ１の材質は、例えば、ＳｉＯ2 である。また、保護膜Ｆ１の材質として、これ以外の絶縁性透明膜を用いてもよい。
【００３３】
図４は、図１のIV-IV 断面を示す断面図である。図４に示すように、絶縁層ＩＮ１は、ｎ型半導体層１２０の上に形成されている。ｎ電極Ｎ１は、絶縁層ＩＮ１の上に形成されている。
【００３４】
２−２．ｐ電極の周辺の構造
図５は、図１のV-V 断面を示す断面図である。図５に示すように、電流阻止層ＣＢ１が、ｐ型半導体層１４０の一部１４０ａの上にある。また、透明電極ＴＥ１が、電流阻止層ＣＢ１およびｐ型半導体層１４０の残部１４０ｂの上にある。ｐ電極Ｐ１は、透明電極ＴＥ１の上にある。また、ｐ電極Ｐ１をｐ型半導体層１４０の表面に射影すると、その射影領域は、電流阻止層ＣＢ１の形成領域に含まれている。
【００３５】
ｐ側バリアメタル層ＢＭ１は、ｐ電極Ｐ１の上にある。ｐ側バリアメタル層ＢＭ１は、透明電極ＴＥ１とともに、ｐ電極Ｐ１を覆っている。保護膜Ｆ１は、ｐ型半導体層１４０の側をすべて覆っている。保護膜Ｆ１は、透明電極ＴＥ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１を覆っている。
【００３６】
図６は、図１のVI-VI 断面を示す断面図である。図６に示すように、この断面では、透明電極ＴＥ１の上に絶縁層ＩＰ１が形成されている。そのため、この断面では、ｐ電極Ｐ１は、透明電極ＴＥ１と接触していない。
【００３７】
図７は、図１のVII-VII 断面を示す断面図である。この断面は、ｐパッド電極部ＢＭ１ｃを通る断面である。図７に示すように、この断面では、透明電極ＴＥ１の上に絶縁層ＩＰ１が形成されている。そのため、この断面では、ｐ電極Ｐ１は、透明電極ＴＥ１と接触していない。したがって、電流は、ｐパッド電極部ＢＭ１ｃの箇所からすぐに透明電極ＴＥ１に流れるのではなく、ｐ配線電極部Ｐ１ｂを流れるとともにｐコンタクト電極部Ｐ１ａから透明電極ＴＥ１に流れる。
【００３８】
図８は、図１のVIII-VIII 断面を示す断面図である。図８に示すように、絶縁層ＩＮ１は、ｎ型半導体層１２０の上に形成されている。ｎ電極Ｎ１は、絶縁層ＩＮ１の上に形成されている。
【００３９】
３．ｐ側バリアメタル層およびｎ電極
３−１．ｐ側バリアメタル層およびｎ電極の積層構造
ここで、図５のハッチングした領域で示すように、図５のｐ側バリアメタル層ＢＭ１の積層構造は、図３のｎ電極Ｎ１の積層構造と同じである。後述するように、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１およびｎ電極Ｎ１については、同一工程で形成する。そのため、これらのｐ側バリアメタル層ＢＭ１およびｎ電極Ｎ１では、下側の層から順番に同じ積層順序で各層が形成されている。また、これらの積層された各層の厚みも、成膜技術の誤差の範囲内で同じである。つまり、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１およびｎ電極Ｎ１は、同一の積層構造を有している。
【００４０】
３−２．ｐ側バリアメタル層およびｎ電極の材質
３−２−１．例１
次に、ｐ電極Ｐ１とｐ側バリアメタル層ＢＭ１とｎ電極Ｎ１との材質について説明する。表１の例１では、ｐ電極Ｐ１は、透明電極ＴＥ１の側から、α−ＩＺＯ、Ａｇ合金、Ｔａ、Ｔｉの順番に形成されている。ここで、α−ＩＺＯの厚みは、５ｎｍである。Ａｇ合金の厚みは、１００ｎｍである。Ｔａの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、５０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。なお、Ａｇ合金は、例えば、Ａｇ、Ｐｄ、Ｃｕを含有する合金である。もちろん、その他の組成の合金であってもよい。
【００４１】
ｐ側バリアメタル層ＢＭ１は、ｐ電極Ｐ１の側から、Ｔｉ、Ａｌ合金、Ｔａ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌの順番に形成されている。ここで、Ｔｉの厚みは、２ｎｍである。Ａｌ合金の厚みは、１００ｎｍである。Ｔａの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、３００ｎｍである。Ｐｔの厚みは、１００ｎｍである。Ａｕの厚みは、１５００ｎｍである。Ａｌの厚みは、１０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。なお、Ａｌ合金は、例えば、Ａｌ、Ｎｄを含有する合金である。もちろん、その他の組成の合金であってもよい。
【００４２】
例１のｎ電極Ｎ１は、例１のｐ側バリアメタル層ＢＭ１と同じ積層順序で積層されている。ｎ電極Ｎ１は、ｎ型半導体層１２０の側から、Ｔｉ、Ａｌ合金、Ｔａ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ａｕ、Ａｌの順番に形成されている。ここで、Ｔｉの厚みは、２ｎｍである。Ａｌ合金の厚みは、１００ｎｍである。Ｔａの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、３００ｎｍである。Ｐｔの厚みは、１００ｎｍである。Ａｕの厚みは、１５００ｎｍである。Ａｌの厚みは、１０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。
【００４３】
３−２−２．例２
表１の例２では、ｐ電極Ｐ１は、例１と同じである。
【００４４】
ｐ側バリアメタル層ＢＭ１は、ｐ電極Ｐ１の側から、Ｔｉ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｌの順番に形成されている。ここで、Ｔｉの厚みは、２ｎｍである。Ｒｈの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、５０ｎｍである。Ａｕの厚みは、１５００ｎｍである。Ａｌの厚みは、１０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。
【００４５】
例２のｎ電極Ｎ１は、例２のｐ側バリアメタル層ＢＭ１と同じ積層順序で積層されている。
【００４６】
３−２−３．例３
表１の例３では、ｐ電極Ｐ１は、透明電極ＴＥ１の側から、Ｃｒ、Ａｌ合金、Ｃｒ、Ｔｉの順番に形成されている。ここで、透明電極ＴＥ１に接するＣｒの厚みは、２ｎｍである。Ａｌ合金の厚みは、１００ｎｍである。Ｃｒの厚みは、１０ｎｍである。Ｔｉの厚みは、５０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。
【００４７】
例３のｐ側バリアメタル層ＢＭ１は、例２のｐ側バリアメタル層ＢＭ１と同じである。
【００４８】
例３のｎ電極Ｎ１は、例３のｐ側バリアメタル層ＢＭ１と同じ積層順序で積層されている。
【００４９】
【表１】
0006299540.tif 000002
【００５０】
４．ｐ側バリアメタル層およびｎ電極の効果
このように、ｐ電極Ｐ１におけるＡｇ合金もしくはＡｌ合金は、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１に覆われているため、マイグレーションを抑制される。そして、Ａｇ合金もしくはＡｌ合金は、発光層１３０から発せられた光を半導体層の側に反射する。
【００５１】
なお、これらの例において、Ａｕに接するＡｌは、マイグレーションをほとんど起こすおそれがない。Ａｌが、Ａｌより電気抵抗率の低いＡｕに接触している。そのため、Ａｕに接するＡｌに電流がほとんど流れない。そのため、マイグレーションを起こしにくい。また、Ａｕに接するＡｌは、十分に薄いため、マイグレーションを起こしにくい。
【００５２】
５．半導体発光素子の製造方法
ここで、本実施形態に係る発光素子１００の製造方法について説明する。本実施形態では、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）により、各半導体層の結晶をエピタキシャル成長させる。この製造方法は、第１導電型の第１半導体層を形成する第１半導体層形成工程と、第１半導体層の上に発光層を形成する発光層形成工程と、発光層の上に第２導電型の第２半導体層を形成する第２半導体層形成工程と、第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成する第１電極形成工程と、第２半導体層と電気的に接続される第２電極を形成する第２電極形成工程と、を有する。
【００５３】
この製造方法は、第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成する第２電極側バリアメタル層形成工程を有する。また、第２電極は、ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有する。そして、第１電極形成工程および第２電極側バリアメタル層形成工程では、第１半導体層と電気的に接続される第１電極を形成しつつ、第２電極の上に第２電極側バリアメタル層を形成する。そして、第１電極および第２電極側バリアメタル層を積層する際に、第１電極および第２電極側バリアメタル層を同じ積層構造で形成する。
【００５４】
ここで用いるキャリアガスとして、水素（Ｈ2 ）もしくは窒素（Ｎ2 ）もしくは水素と窒素との混合気体（Ｈ2 ＋Ｎ2 ）が挙げられる。後述する各工程において、特に言及がない場合には、これらのいずれを用いてもよい。窒素源として、アンモニアガス（ＮＨ3 ）を用いる。Ｇａ源として、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ3 ）3 ：「ＴＭＧ」）を用いる。Ｉｎ源として、トリメチルインジウム（Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 ：「ＴＭＩ」）を用いる。Ａｌ源として、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ：「ＴＭＡ」）を用いる。ｎ型ドーパントガスとして、シラン（ＳｉＨ4 ）を用いる。ｐ型ドーパントガスとして、シクロペンタジエニルマグネシウム（Ｍｇ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 ）を用いる。
【００５５】
５−１．ｎ型半導体層形成工程
まず、水素ガスを用いて基板１１０をクリーニングする。次に、基板１１０の主面上にｎ型半導体層１２０を形成する。ｎ型半導体層１２０を形成する前にバッファ層を形成してもよい。このときの基板温度は、７００℃以上１２００℃以下の範囲内である。
【００５６】
５−２．発光層形成工程
次に、ｎ型半導体層１２０の上に発光層１３０を形成する。例えば、ＩｎＧａＮ層と、ＧａＮ層と、ＡｌＧａＮ層と、を繰り返し積層する。このときの基板温度を、７００℃以上９００℃以下の範囲内とする。
【００５７】
５−３．ｐ型半導体層形成工程
次に、発光層１３０の上にｐ型半導体層１４０を形成する。このときの基板温度は、８００℃以上１２００℃以下の範囲内である。ｐ型半導体層１４０の最表層は、ｐ型コンタクト層である。
【００５８】
５−４．電流阻止層形成工程
次に、図９に示すように、ｐ型半導体層１４０の一部１４０ａの上に１つ以上の電流阻止層ＣＢ１を形成する。そのために、フォトリソグラフィーにより、電流阻止層ＣＢ１を形成する以外の領域にマスクを形成する。そして、蒸着により電流阻止層ＣＢ１を形成する。そして、マスクを除去する。これにより、図９に示す電流阻止層ＣＢ１が形成される。
【００５９】
５−５．透明電極形成工程
次に、図１０に示すように、ｐ型半導体層１４０の残部１４０ｂおよび電流阻止層ＣＢ１の上に透明電極ＴＥ１を形成する。まず、ｐ型半導体層１４０の露出箇所および電流阻止層ＣＢ１の上に一様に透明電極ＴＥ１をスパッタリングにより形成する。次に、フォトリソグラフィー技術により、パターニングする。そして、ウェットエッチングにより、透明電極のうちｎ型半導体層１２０を露出させるための領域を除去する。また、その後、熱処理を施すとよい。これにより、図１０に示すように、ｐ型半導体層１４０の残部１４０ｂおよび電流阻止層ＣＢ１の上に透明電極ＴＥ１が形成される。
【００６０】
５−６．ｎ型半導体層露出工程
次に、図１１に示すように、フォトリソグラフィー技術およびドライエッチングにより、ｐ型半導体層１４０の側から半導体層の一部を抉ってｎ型半導体層１２０の一部１２０ａを露出させる。また、ドライエッチングの代わりに、レーザーを用いてもよい。これにより、図１１に示すように、ｎ型半導体層１２０の一部１２０ａが露出される。
【００６１】
５−７．絶縁層形成工程
次に、図１２に示すように、フォトレジストのパターンを透明電極ＴＥ１の一部およびｎ型半導体層１２０の一部の上に形成する。そして、フォトレジストで覆われていない領域に、絶縁層ＩＰ１および絶縁層ＩＮ１を蒸着により形成する。そして、フォトレジストを除去する。これにより、透明電極ＴＥ１の上に絶縁層ＩＰ１が形成されるとともにｎ型半導体層１２０の上に絶縁層ＩＮ１が形成される。
【００６２】
５−８．ｐ電極形成工程
次に、図１３に示すように、透明電極ＴＥ１および絶縁層ＩＰ１の上にｐ電極Ｐ１を形成する。そのために、フォトレジストを配置する。そして、スパッタリングにより、ｐ電極Ｐ１を形成する。例えば、透明電極ＴＥ１の側から、膜厚５ｎｍのα−ＩＺＯ、膜厚１００ｎｍのＡｇ合金、膜厚１００ｎｍのＴａ、膜厚５０ｎｍのＴｉをこの順序で形成する。
【００６３】
５−９．ｎ電極形成工程およびｐ側バリアメタル層形成工程
次に、図１４に示すように、ｎ電極形成工程と、ｐ側バリアメタル層形成工程と、を同一工程で実施する。つまり、ｎ電極形成工程およびｐ側バリアメタル層形成工程では、ｎ型半導体層１２０の上にｎ電極Ｎ１を形成しつつ、ｐ電極Ｐ１の上にｐ側バリアメタル層ＢＭ１を形成する。ｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１を積層する際に、ｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１を同じ積層構造で形成する。そのため、形成後のｎ電極Ｎ１と、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１とは、同一の積層構造である。同一の積層構造とは、複数ある層が同じ積層順序で形成されているとともに、複数ある層のそれぞれの膜厚が、同じであることをいう。
【００６４】
そのためにまず、ｎ電極Ｎ１とｐ側バリアメタル層ＢＭ１とを形成する以外の領域に、フォトレジストを形成する。そして、スパッタリングにより、ｎ電極Ｎ１と、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１と、に相当する膜を成膜する。例えば、膜厚２ｎｍのＴｉ、膜厚１００ｎｍのＡｌ合金、膜厚１００ｎｍのＴａ、膜厚３００ｎｍのＴｉ、膜厚１００ｎｍのＰｔ、膜厚１５００ｎｍのＡｕ、膜厚１０ｎｍのＡｌ、をこの順序で形成する。そして、フォトレジストを除去する。これにより、図１４に示すｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１が、形成される。
【００６５】
５−１０．保護膜形成工程
次に、保護膜Ｆ１を形成する。まず、ＣＶＤ法により、ｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１等の上に、一様な保護膜を形成する。そして、ｐパッド電極部ＢＭ１ｃおよびｎパッド電極部Ｎ１ｃをドライエッチングにより露出させる。これにより、保護膜Ｆ１を形成することができる。
【００６６】
５−１１．その他の工程
また、上記の工程の他、熱処理工程等、その他の工程を実施してもよい。以上により、図１の発光素子１００が製造される。
【００６７】
６．本実施形態の効果
本実施形態の発光素子１００の製造方法では、ｎ電極形成工程と、ｐ側バリアメタル層形成工程と、が一体の工程となっている。つまり、同一工程を一回実施することにより、ｎ電極Ｎ１とｐ側バリアメタル層ＢＭ１とを形成する。このため、ｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１を別々に形成する場合に比べて、工程数が少ない。つまり、発光素子１００を製造するサイクルタイムは短い。
【００６８】
また、本実施形態の半導体発光素子の製造方法により製造された発光素子１００は、反射膜を兼ねるｐ電極Ｐ１を備えている。そのため、ｐ電極Ｐ１は、発光層１３０からの光を半導体層の側に反射する。よって、光がｐ側バリアメタル層ＢＭ１により吸収されるおそれがほとんどない。
【００６９】
７．変形例
７−１．分布ブラッグ反射鏡（ＤＢＲ）
本実施形態の絶縁層ＩＰ１と絶縁層ＩＮ１との少なくとも一方を、分布ブラッグ反射膜（ＤＢＲ）としてもよい。その場合には、絶縁層ＩＰ１と絶縁層ＩＮ１との少なくとも一方が、ｐ電極Ｐ１およびｎ電極Ｎ１の少なくとも一方に向かって進行する光を反射する。もちろん、絶縁層ＩＰ１と絶縁層ＩＮ１との双方を分布ブラッグ反射膜（ＤＢＲ）としてもよい。そのために、例えば、ＳｉＯ2 とＴｉＯ2 とを交互に成膜する。もちろん、その他の材質を用いてもよい。
【００７０】
７−２．フリップチップ型、基板リフトオフ型
本実施形態では、フェイスアップ型の発光素子１００について適用した。しかし、もちろん、その他の半導体発光素子についても適用することができる。例えば、基板側に光取り出し面を有するフリップチップや、成長基板を除去した基板リフトオフ型の半導体発光素子についても、当然に適用することができる。
【００７１】
７−３．透明電極の材質
本実施形態では、透明電極ＴＥ１の材質をＩＺＯであるとした。しかし、ＩＺＯの他に、ＩＴＯ、ＩＣＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ2 、ＮｂＴｉＯ2 、ＴａＴｉＯ2 の透明な導電性酸化物を用いることができる。
【００７２】
７−４．導電型
本実施形態では、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型とした。しかし、逆であってもよい。ただし、第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型とする場合については、第２の実施形態で説明する。
【００７３】
８．本実施形態のまとめ
以上詳細に説明したように、本実施形態の発光素子１００の製造方法では、ｎ電極形成工程と、ｐ側バリアメタル層形成工程と、が一体の工程となっている。つまり、同一工程を一回実施することにより、ｎ電極Ｎ１とｐ側バリアメタル層ＢＭ１とを形成する。このため、ｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１を別々に形成する場合に比べて、工程数が少ない。つまり、発光素子１００を製造するサイクルタイムは短い。
【００７４】
また、本実施形態の半導体発光素子の製造方法により製造された発光素子１００は、反射膜を兼ねるｐ電極Ｐ１を備えている。そのため、ｐ電極Ｐ１は、発光層１３０からの光を半導体層の側に反射する。よって、光がｐ側バリアメタル層ＢＭ１により吸収されるおそれがほとんどない。すなわち、この半導体発光素子の光取り出し効率は高い。
【００７５】
なお、以上に説明した実施形態は単なる例示にすぎない。したがって当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。積層体の積層構造については、必ずしも図に示したものに限らない。積層構造や膜厚等、任意に選択してよい。また、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）に限らない。その他の気相エピタキシー法および液相エピタキシー法を用いてもよい。
【００７６】
（第２の実施形態）
第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、ｎ電極Ｎ１とｐ側バリアメタル層ＢＭ１とを、同一工程で形成する。一方、第２の実施形態では、ｐ電極Ｐ１とｎ側バリアメタル層ＢＭ２とを、同一工程で形成する。
【００７７】
１．半導体発光素子
図１５は、第２の実施形態の発光素子２００を示す平面図である。発光素子２００は、図２に示す基板１１０と、ｎ型半導体層１２０と、発光層１３０と、ｐ型半導体層１４０と、絶縁層ＩＮ１と、電流阻止層ＣＢ１と、透明電極ＴＥ１と、絶縁層ＩＰ１と、保護膜Ｆ１と、の他に、後述するｎ電極Ｎ２（図１６参照）と、ｎ側バリアメタル層ＢＭ２（図１６参照）と、ｐ電極Ｐ２（図１７参照）と、を有している。
【００７８】
２．電極の周辺の構造
２−１．ｎ電極の周辺の構造
図１６は、図１５のXVI-XVI 断面を示す断面図である。図１６に示すように、ｎ電極Ｎ２は、ｎ型半導体層１２０の一部１２０ａの上に形成されている。ｎ側バリアメタル層ＢＭ２は、ｎ電極Ｎ２の上に形成されている。ｎ側バリアメタル層ＢＭ２は、ｎ型半導体層１２０とともにｎ電極Ｎ２を覆っている。保護膜Ｆ１は、ｎ側バリアメタル層ＢＭ２およびｎ型半導体層１２０の残部１２０ｂの上に形成されている。ｎ電極Ｎ２の材質については、後述する。保護膜Ｆ１の材質は、例えば、ＳｉＯ2 である。また、保護膜Ｆ１の材質として、これ以外の絶縁性透明膜を用いてもよい。
【００７９】
ｎ電極Ｎ２は、ＡｇとＡｌとの少なくとも一方を含有する電極層を有する。この電極層は、膜厚５０ｎｍ以上であってＡｇもしくはＡｌまたはこれらの合金から成る反射電極層である。この反射電極層は、光を反射するための層である。光を好適に反射するためには、この層の膜厚は５０ｎｍ以上であるとよい。
【００８０】
２−２．ｐ電極の周辺の構造
図１７は、図１５のXVII-XVII 断面を示す断面図である。図１７に示すように、電流阻止層ＣＢ１が、ｐ型半導体層１４０の一部１４０ａの上にある。また、透明電極ＴＥ１が、電流阻止層ＣＢ１およびｐ型半導体層１４０の残部１４０ｂの上にある。ｐ電極Ｐ２は、透明電極ＴＥ１の上にある。また、ｐ電極Ｐ２をｐ型半導体層１４０の表面に射影すると、その射影領域は、電流阻止層ＣＢ１の形成領域に含まれている。
【００８１】
３．ｎ側バリアメタル層およびｐ電極
３−１．ｎ側バリアメタル層およびｐ電極の積層構造
ここで、図１６および図１７のハッチングした領域で示すように、図１６のｎ側バリアメタル層ＢＭ２の積層構造は、図１７のｐ電極Ｐ２の積層構造と同じである。後述するように、ｎ側バリアメタル層ＢＭ２およびｐ電極Ｐ２については、同一工程で形成する。そのため、これらのｎ側バリアメタル層ＢＭ２およびｐ電極Ｐ２では、下側の層から順番に同じ積層順序で各層が形成されている。また、これらの積層された各層の厚みも、成膜技術の誤差の範囲内で同じである。
【００８２】
３−２．ｎ側バリアメタル層およびｐ電極の材質
３−２−１．例４
次に、ｎ電極Ｎ２とｎ側バリアメタル層ＢＭ２とｐ電極Ｐ２との材質について説明する。表２の例４では、ｎ電極Ｎ２は、ｎ型半導体層１２０の側から、Ｔｉ、Ａｇ合金、Ｔａ、Ｔｉの順番に形成されている。ここで、ｎ型半導体層１２０に接しているＴｉの厚みは、２ｎｍである。Ａｇ合金の厚みは、１００ｎｍである。Ｔａの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、５０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。
【００８３】
ｎ側バリアメタル層ＢＭ２は、ｎ電極Ｎ２の側から、Ｔｉ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｌの順番に形成されている。ここで、Ｔｉの厚みは、２ｎｍである。Ｒｈの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、５０ｎｍである。Ａｕの厚みは、１５００ｎｍである。Ａｌの厚みは、１０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。
【００８４】
例４のｐ電極Ｐ２は、例４のｎ側バリアメタル層ＢＭ２と同じ積層順序で積層されている。ｐ電極Ｐ２は、透明電極ＴＥ１の側から、Ｔｉ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ａｕ、Ａｌの順番に形成されている。ここで、Ｔｉの厚みは、２ｎｍである。Ｒｈの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、５０ｎｍである。Ａｕの厚みは、１５００ｎｍである。Ａｌの厚みは、１０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。
【００８５】
３−２−２．例５
表２の例５では、ｎ電極Ｎ２は、ｎ型半導体層１２０の側から、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｔｉの順番に形成されている。ここで、ｎ型半導体層１２０に接するＴｉの厚みは、２ｎｍである。Ａｌの厚みは、１００ｎｍである。Ｔａの厚みは、１００ｎｍである。Ｔｉの厚みは、５０ｎｍである。これらの層の厚みは、例示であり、これら以外の厚みであってもよい。
【００８６】
例５のｎ側バリアメタル層ＢＭ２は、例４のｎ側バリアメタル層ＢＭ２と同じである。
【００８７】
例５のｐ電極Ｐ２は、例５のｎ側バリアメタル層ＢＭ２と同じ積層順序で積層されている。
【００８８】
【表２】
0006299540.tif 000003
【００８９】
４．半導体発光素子の製造方法
本実施形態では、ｎ電極形成工程と、ｐ電極形成工程およびｎ側バリアメタル層形成工程とが、第１の実施形態と異なっている。そのため、その異なっている工程のみについて、説明する。図１２の絶縁層形成工程までは、第１の実施形態と同様である。
【００９０】
４−１．ｎ電極形成工程
図１８に示すように、ｎ型半導体層１２０および絶縁層ＩＮ１の上にｎ電極Ｎ２を形成する。例えば、ｎ型半導体層１２０の側から、膜厚２ｎｍのＴｉ、膜厚１００ｎｍのＡｌ、膜厚１００ｎｍのＴａ、膜厚５０ｎｍのＴｉをこの順序で形成する。
【００９１】
４−２．ｐ電極形成工程およびｎ側バリアメタル層形成工程
次に、図１９に示すように、ｐ電極形成工程と、ｎ側バリアメタル層形成工程と、を同一工程で実施する。つまり、ｐ電極形成工程およびｎ側バリアメタル層形成工程では、透明電極ＴＥ１の上にｐ電極Ｐ２を形成しつつ、ｎ電極Ｎ２の上にｎ側バリアメタル層ＢＭ２を形成する。ｐ電極Ｐ２およびｎ側バリアメタル層ＢＭ２を積層する際に、ｐ電極Ｐ２およびｎ側バリアメタル層ＢＭ２の各層について、同じ形成順序、同じ膜厚で形成する。そのため、形成後のｐ電極Ｐ２と、ｎ側バリアメタル層ＢＭ２とは、同一の積層構造である。
【００９２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。第１の実施形態および第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【００９３】
１．半導体発光素子
図２０は、第３の実施形態の発光素子３００を示す平面図である。図２１は、図２０のXXI-XXI 断面を示す断面図である。発光素子３００は、図２１に示すように、基板１１０と、ｎ型半導体層１２０と、発光層１３０と、ｐ型半導体層１４０と、絶縁層ＩＮ１と、電流阻止層ＣＢ１と、透明電極ＴＥ１と、絶縁層ＩＰ１と、ｎ側金属層Ｎ３と、ｎ電極Ｎ１と、ｐ電極Ｐ１と、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１と、保護膜Ｆ１と、を有している。
【００９４】
２．電極の周辺の構造
図２２は、図２０のXXII-XXII 断面を示す断面図である。図２２に示すように、絶縁層ＩＮ１は、ｎ型半導体層１２０の上に形成されている。ｎ側金属層Ｎ３は、絶縁層ＩＮ１の上に形成されている。ｎ電極Ｎ１は、ｎ側金属層Ｎ３の上に形成されている。保護膜Ｆ１は、ｎ電極Ｎ１の上に形成されている。つまり、ｎ側金属層Ｎ３は、ｎ型半導体層１２０とｎ電極Ｎ１との間に形成されている。
【００９５】
図２３は、図２０のXXIII-XXIII 断面を示す断面図である。図２２に示すように、絶縁層ＩＮ１は、ｎ型半導体層１２０の上に形成されている。ｎ側金属層Ｎ３は、絶縁層ＩＮ１の上に形成されている。ｎ電極Ｎ１は、ｎ側金属層Ｎ３の上に形成されている。ｎ電極Ｎ１のｎパッド電極部Ｎ１ｃは、保護膜Ｆ１に覆われずに露出している。
【００９６】
３．半導体発光素子の製造方法
本実施形態では、ｐ電極形成工程およびｎ側金属層形成工程と、ｎ電極形成工程およびｐ側バリアメタル層形成工程とが、第１の実施形態と異なっている。そのため、その異なっている工程のみについて、説明する。図１２の絶縁層形成工程までは、第１の実施形態と同様である。
【００９７】
３−１．ｐ電極形成工程およびｎ側金属層形成工程
次に、図２４に示すように、ｐ電極形成工程と、ｎ側金属層形成工程と、を同一工程で実施する。つまり、ｐ電極形成工程およびｎ側金属層形成工程では、透明電極ＴＥ１および絶縁層ＩＰ１の上にｐ電極Ｐ１を形成しつつ、絶縁層ＩＮ１の上にｎ側金属層Ｎ３を形成する。ここで、ｐ電極Ｐ１およびｎ側金属層Ｎ３の各層を積層する際に、同じ形成順序、同じ膜厚で形成する。そのため、形成後のｐ電極Ｐ１と、ｎ側金属層Ｎ３とは、同一の積層構造を有している。
【００９８】
３−２．ｎ電極形成工程およびｐ側バリアメタル層形成工程
次に、図２５に示すように、ｎ電極形成工程と、ｐ側バリアメタル層形成工程と、を同一工程で実施する。つまり、ｎ電極形成工程およびｐ側バリアメタル層形成工程では、ｎ側金属層Ｎ３の上にｎ電極Ｎ１を形成しつつ、ｐ電極Ｐ１の上にｐ側バリアメタル層ＢＭ１を形成する。ｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１を積層する際に、ｎ電極Ｎ１およびｐ側バリアメタル層ＢＭ１の各層を積層する際に、同じ形成順序、同じ膜厚で形成する。そのため、形成後のｎ電極Ｎ１と、ｐ側バリアメタル層ＢＭ１とは、同一の積層構造を有している。
【００９９】
（第４の実施形態）
第４の実施形態について説明する。第１の実施形態および第２の実施形態と異なる点を中心に説明する。
【０１００】
１．半導体発光素子
図２６は、第４の実施形態の発光素子４００を示す平面図である。図２７は、図２６のXXVII-XXVII 断面を示す断面図である。発光素子４００は、図２７に示すように、基板１１０と、ｎ型半導体層１２０と、発光層１３０と、ｐ型半導体層１４０と、透明電極ＴＥ１と、絶縁層ＩＰ１と、保護膜Ｆ１と、ｐ側金属層Ｐ３と、ｐ電極Ｐ２と、を有している。また、発光素子４００は、図２に示す絶縁層ＩＮ１と、電流阻止層ＣＢ１と、ｎ電極Ｎ１と、を有している。
【０１０１】
２．電極の周辺の構造
図２７に示すように、絶縁層ＩＰ１は、透明電極ＴＥ１の上に形成されている。ｐ側金属層Ｐ３は、絶縁層ＩＰ１の上に形成されている。ｐ電極Ｐ２は、ｐ側金属層Ｐ３の上に形成されている。保護膜Ｆ１は、ｐ電極Ｐ２の上に形成されている。つまり、ｐ側金属層Ｐ３は、ｐ側半導体層１４０とｐ電極Ｐ２との間に形成されている。
【０１０２】
３．半導体発光素子の製造方法
本実施形態では、ｎ電極形成工程およびｐ側金属層形成工程と、ｐ電極形成工程およびｎ側バリアメタル層形成工程とが、第１の実施形態と異なっている。そのため、その異なっている工程のみについて、説明する。図１２の絶縁層形成工程までは、第１の実施形態と同様である。
【０１０３】
３−１．ｎ電極形成工程およびｐ側金属層形成工程
次に、図２８に示すように、ｎ電極形成工程と、ｐ側金属層形成工程と、を同一工程で実施する。つまり、ｎ電極形成工程およびｐ側金属層形成工程では、ｎ型半導体層１２０および絶縁層ＩＮ１の上にｎ電極Ｎ２を形成しつつ、絶縁層ＩＰ１の上にｐ側金属層Ｐ３を形成する。ここで、ｎ電極Ｎ２およびｐ側金属層Ｐ３の各層について、同じ形成順序、同じ膜厚で形成する。そのため、形成後のｎ電極Ｎ２と、ｐ側金属層Ｐ３とは、同一の積層構造を有している。
【０１０４】
３−２．ｐ電極形成工程およびｎ側バリアメタル層形成工程
次に、図２９に示すように、ｐ電極形成工程と、ｎ側バリアメタル層形成工程と、を同一工程で実施する。つまり、ｐ電極形成工程およびｎ側バリアメタル層形成工程では、ｐ側金属層Ｐ３の上にｐ電極Ｐ２を形成しつつ、ｎ電極Ｎ２の上にｎ側バリアメタル層ＢＭ２を形成する。ｐ電極Ｐ２およびｎ側バリアメタル層ＢＭ２を積層する際に、ｐ電極Ｐ２およびｎ側バリアメタル層ＢＭ２の各層について、同じ形成順序、同じ膜厚で形成する。そのため、形成後のｐ電極Ｐ２と、ｎ側バリアメタル層ＢＭ２とは、同一の積層構造を有している。
【符号の説明】
【０１０５】
１００…発光素子
１１０…基板
１２０…ｎ型半導体層
１３０…発光層
１４０…ｐ型半導体層
ＴＥ１…透明電極
Ｐ１…ｐ電極
Ｎ１…ｎ電極
ＢＭ１…ｐ側バリアメタル層
ＢＭ２…ｎ側バリアメタル層
ＣＢ１…電流阻止層
ＩＰ１、ＩＮ１…絶縁層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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