(57)【要約】      （修正有）【課題】pメタル層とp型窒化物半導体層間の密着性と、反射効率及び電流拡散効率と、接触抵抗とを改善することにより、輝度及び駆動電圧特性の向上されたフリップチップ用窒化物半導体発光素子及びその製造方法に関し、密着力不良を減少し、輝度特性を改善する。【解決手段】窒化ガリウム系半導体物質を成長させるための基板と、上記基板上に形成されるn型窒化物半導体層と、上記n型窒化物半導体層上の少なくとも一部領域に形成される活性層と、上記活性層上に形成されるp型窒化物半導体と、上記p型窒化物半導体層上に形成され、上記p型窒化物半導体層との密着力を確保するための密着力確保層と、上記密着力確保層上に形成され、上記活性層において生成される光を基板側に反射し、電流を拡散させるための反射電極層と、上記反射電極層上に形成され、上記反射電極層とボンディング金属同士の密着力を確保し接触抵抗を減少させるためのキャップ層とを具備する。【選択図】図３
2005191521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化ガリウム系半導体物質を成長させるための基板と、
上記基板上に形成されるn型窒化物半導体層と、
上記n型窒化物半導体層上の少なくとも一部領域に形成される活性層と、
上記活性層上に形成されるp型窒化物半導体層と、
上記p型窒化物半導体層上に形成され、上記p型窒化物半導体層との密着力を確保するための密着力確保層と、
上記密着力確保層上に形成され、上記活性層において生成される光を基板側に反射し、電流を拡散させるための反射電極層と、
上記反射電極層上に形成され、上記反射電極層とボンディング金属同士の密着力を確保し接触抵抗を減少させるためのキャップ層と、を含むフリップチップ用窒化ガリウム系半導体発光素子。
【請求項２】
上記密着力確保層は、Ni、Co、Pd、Ir、Rh、Ru、Zn、Mg、Snから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金から成ることを特徴とする請求項1に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
上記密着力確保層の厚さは、5Åないし50Å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用窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
上記反射電極層は、Ag、Rh、Alから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金から成ることを特徴とする請求項1に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
上記反射電極層の厚さは、500Åないし5000Å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用窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
上記キャップ層は、Pt、Pd、Phから成るグループから選択された一つの金属から成ることを特徴とする請求項1に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
上記キャップ層の厚さは、100Å以上で上記反射電極層の厚さより薄いことを特徴とする請求項1に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
窒化物半導体物質を成長させるための基板を用意する段階と、
上記基板上に、n型窒化物半導体層と、活性層と、p型窒化物半導体層を順次に形成する段階と、
上記少なくともp型窒化物半導体層と活性層の一部領域を除去して上記n型窒化物半導体層の一部を露出させる段階と、
上記p型窒化物半導体層上に、上記p型窒化物半導体層との密着力を確保するための密着力確保層を形成する段階と、
上記密着力確保層上に、上記活性層から生成される光を基板側に反射し、電流を拡散させるための反射電極層を形成する段階と、
上記反射電極層上に、上記反射電極層とボンディング金属同士の密着力を確保し接触抵抗を減少させるためのキャップ層を形成する段階と、を含むことを特徴とするフリップチップ用窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項９】
キャップ層を形成する段階以後に、
熱処理する段階と、
上記n型窒化物半導体層の露出した領域上にn側電極を形成し、上記キャップ層上にp側ボンディング電極を形成する段階と、をさらに含むことを特徴とする請求項8に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
上記熱処理する段階は、窒素(N2)雰囲気において400℃ないし600℃の温度において1分ないし5分間急速熱処理する段階であることを特徴とする請求項9に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１１】
上記密着力確保層を形成する段階は、上記p型窒化物半導体層上に、Ni、Co、Pd、Ir、Rh、Ru、Zn、Mg及びSnから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金を5Åないし50Åの厚さで蒸着させる段階であることを特徴とする請求項8に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１２】
上記反射電極層を形成する段階は、上記密着力確保層上に、Ag、Rh、Alから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金を500Åないし5000Åの厚さで蒸着させる段階であることを特徴とする請求項8に記載のフリップチップ用窒化物半導体発光素子。
【請求項１３】
上記キャップ層を形成する段階は、上記反射電極層上に、Pt、Pd、Phから成るグループから選択された一金属を100Å以上で上記反射電極層より薄い厚さで蒸着させる段階であることを特徴とする請求項8に記載のフリップチップ用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及びその製造方法に関するもので、より詳しくはフリップチップに用いる窒化物半導体発光素子のpメタル層を密着力確保層、反射電極層、キャップ層の3層から形成することにより、pメタル層とp型窒化物半導体層同士の密着層を改善し、反射効率及び電流拡散効率を改善し、接触抵抗を改善することにより輝度及び駆動電圧特性の向上されたフリップチップ用窒化物半導体発光素子及びその製造方法に関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
現在、上記窒化物半導体発光素子を次世代照明装置に用いるべく高輝度特性を有する窒化物半導体発光素子の開発が要求されており、こうした要求を満足させるための従来の技術として次のような技術が提案されている。
【０００３】
図1は従来の窒化物半導体発光素子の一例を示した断面図として、図1に示したように従来の窒化物半導体発光素子は基板(11)上に順次に形成されたn型窒化物半導体層(12)、多重井戸構造の活性層(13)、及びp型窒化物半導体層(14)を含み、上記p型窒化物半導体層(14)と活性層(13)はその一部領域が除去されn型窒化物半導体層(12)の一部上面が露出した構造を有する。上記露出したn型窒化物半導体層(12)の上面にn側電極(18)が形成され、上記p型窒化物半導体層(14)上にはオーミック接触を形成し電流注入効率を向上させるためのpメタル層(15)を形成した後に、p側ボンディング電極(19)を形成する。上記pメタル層(15)は透光性を有しながら接触抵抗を改善し電流注入効率を向上させるための層として、一般にNi/Auの二重層から成る透明導電体層を使用する。
【０００４】
上記Ni/Auの二重層は光の透過率が相対的に良い金属層として、これを100Å以下に薄く蒸着させ発光素子内部から発生した光が金属を透過して外部に放出される。かかるNi/Auの二重層は電流注入効率を向上させるためにはできるだけ厚く形成することが好ましいが、金属を用いて透明電極を形成するので所望の透光性を得るのに問題となりかねない。たとえ、熱処理過程を通して比較的高い透光性を有してもその透過率は約60%に過ぎず、Ni/Auの二重層の厚さが増加する場合に輝度が低下されかねない。したがって、かかるNi/Auの二重層は厚さの制約を受けるしかなく、これにより電流注入効率を向上させるに限界がある。
【０００５】
上記図1に示した従来の窒化物半導体発光素子の問題を解決するために図2に示したようなフリップチップ(flip-chip)方式の窒化物半導体発光素子が提案された。このフリップチップ方式の窒化物半導体発光素子は図1に示した従来の窒化物半導体発光素子のように、基板(21)上に順次に形成されたn型窒化物半導体層(22)、多重井戸構造である活性層(23)、及びp型窒化物半導体層(24)を含み、上記p型窒化物半導体層(14)と活性層(23)はその一部領域が除去されn型窒化物半導体層(22)の一部上面が露出した構造を有する。上記露出したn型窒化物半導体層(22)の上面にn側電極(28)が形成され、上記p型窒化物半導体層(24)上に反射率の良いAl、Agなどを使用したpメタル層(25)を形成した後に、p側ボンディング電極(29)を形成する。このように形成された窒化物半導体発光素子を裏返して、上記n側電極(28)及びp側ボンディング電極(29)を、バンプ(202)を使用してサブマウント(submount)(201)上の導電性パターンと連結し使用する。上記フリップチップ方式の窒化物半導体発光素子は上記pメタル層(25)に反射率の良い金属を用いて電極方向に向かう光を反射させ透明基板側に放出されるようにすることで輝度を向上させられ、電極を通して素子内に発生した熱を外部に容易に放出することができる。
【０００６】
しかし、pメタル層(25)の材料に使用されるAgはp型窒化物半導体層(24)との密着力が大変低いため製品不良が発生し、安定的な接触抵抗を確保し難い問題がある。上記pメタル層(25)の材料に使用できる金属としてはAl、Ni、Ti、Ptなどがあるが、これは上記Agに比して反射効率に劣るとの問題がある。
【０００７】
したがって、当技術分野においては、p型窒化物半導体層との密着力に優れ、高輝度特性を有し、電流拡散及び接触抵抗など電気的特性を安定させられる新たなpメタル層の開発が要求されている実情である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はかかる技術的要求を満たすために案出されたもので、その目的は、p型窒化物半導体層との密着力に優れ、反射率確保を通して輝度を向上させることができ、その同時に接触抵抗及び電流拡散が改善されたpメタル層を具備したフリップチップ用窒化物半導体発光素子及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】
【０００９】
上記目的を成し遂げるために本発明は、窒化ガリウム系半導体物質を成長させるための基板と、上記基板上に形成されるn型窒化物半導体層と、上記n型窒化物半導体層上の少なくとも一部領域に形成される活性層と、上記活性層上に形成されるp型窒化物半導体層と、上記p型窒化物半導体層上に形成され、上記p型窒化物半導体層との密着力を確保するための密着力確保層と、上記密着力確保層上に形成され、上記活性層において生成される光を基板側に反射し、電流を拡散させるための反射電極層と、上記反射電極層上に形成され、上記反射電極層とボンディング金属同士の密着力を確保し接触抵抗を減少させるためのキャップ層とを含むフリップチップ用窒化ガリウム系半導体発光素子を提供する。
【００１０】
上記密着力確保層は、Ni、Co、Pd、Ir、Rh、Ru、Zn、Mg、Snから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金から成ることができ、その厚さは5Åないし50Åであることが好ましい。
【００１１】
上記反射電極層は、Ag、Rh、Alから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金から成ることができ、その厚さは500Åないし5000Åであることが好ましい。
【００１２】
上記キャップ層は、Pt、Pd、Phから成るグループから選択された一つの金属から成ることができ、その厚さは100Å以上で上記反射電極層の厚さより薄いことが好ましい。
【００１３】
また、本発明は上記フリップチップ用窒化物半導体発光素子の製造方法も提供する。本発明によるフリップチップ用窒化物半導体発光素子の製造方法は、窒化物半導体物質を成長させるための基板を用意する段階と、上記基板上にn型窒化物半導体層と、活性層と、p型窒化物半導体層を順次に形成する段階と、上記少なくともp型窒化物半導体層と活性層の一部領域を除去して上記n型窒化物半導体層の一部を露出させる段階と、上記p型窒化物半導体層上に上記p型窒化物半導体層との密着力を確保するための密着力確保層を形成する段階と、上記密着力確保層上に上記活性層において生成される光を基板側に反射し、電流を拡散させるための反射電極層を形成する段階と、上記反射電極層上に上記反射電極層とボンディング金属同士の密着力を確保し接触抵抗を減少させるためのキャップ層を形成する段階とを含む。
【００１４】
好ましくは、上記方法は、上記キャップ層を形成する段階以後に、熱処理する段階と、上記n型窒化物半導体層の露出領域上にn側ボンディング電極を形成し、上記キャップ層上にp側ボンディング電極を形成する段階とをさらに含む。上記熱処理する段階は、窒素(N2)雰囲気において400℃ないし600℃の温度で1分ないし5分間急速熱処理する段階であることが好ましい。
【００１５】
上記密着力確保層を形成する段階は、上記p型窒化物半導体層上に、Ni、Co、Pd、Ir、Rh、Ru、Zn、Mg及びSnから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属合金を5Åないし50Åの厚さで蒸着させる段階であることが好ましい。そして、上記反射電極層を形成する段階は、上記密着力確保層上にAg、Rh、Alから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金を500Åないし5000Åの厚さで蒸着させる段階であることが好ましい。そして、上記キャップ層を形成する段階は、上記反射電極層上にPt、Pd、Phから成るグループから選択された一つの金属を100Å以上で上記反射電極層より薄い厚さで蒸着させる段階であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本発明によると、密着力確保層を具備することによりpメタル層とp型窒化物半導体層との間に優れた密着力を提供してpメタル層がp型窒化物半導体層から分離される不良を改善させる効果がある。また、本発明によると、上記密着力確保層を通して良好な密着力を確保することにより、密着力が低く優れた反射率を有する物質を用いた反射電極層を具備することができる。こうして反射される光量を増加させ、同時に電流の拡散を増加させフリップチップ用窒化物半導体発光素子の輝度を顕著に向上させる効果がある。また、本発明によると、キャップ層を具備することにより接触抵抗を改善して駆動電圧を減少させ、p側ボンディング電極との密着力を確保できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図を参照しながら本発明によるフリップチップ用窒化物半導体素子及びその製造方法をより詳しく説明する。
【００１８】
図3は本発明によるフリップチップ用窒化物半導体素子の断面図である。図3によると、本発明によるフリップチップ用窒化物半導体素子は、基板(31)と、上記基板(31)上に形成されるn型窒化物半導体層(32)と、上記n型窒化物半導体層(32)上の少なくとも一部領域に形成される活性層(33)と、上記活性層(33)上に形成されるp型窒化物半導体層(34)と、上記p型窒化物半導体層(34)上に形成され、上記p型窒化物半導体層(34)との密着力を確保するための密着力確保層(35)と、上記密着力確保層(35)上に形成され、上記活性層(33)において生成される光を基板(31)側に反射し、電流を拡散させるための反射電極層(36)と、上記反射電極層(36)上に形成され、上記反射電極層(36)とボンディング金属同士の密着力を確保し接触抵抗を減少させるためのキャップ層(37)とを含んで成る。本発明による窒化物半導体発光素子は、露出したn型窒化物半導体層上に形成されるn側電極(38)と上記キャップ層(37)の上面に形成されるp側ボンディング電極(39)とをさらに含むことができる。
【００１９】
上記基板(31)はサファイア基板やSiC基板を用い、とりわけサファイア基板が代表的に使用される。これは、上記基板(31)上に成長される窒化物半導体物質の結晶と結晶構造が同一でありながら格子整合を成す商業的な基板が存在しないためである。
【００２０】
上記n型窒化物半導体層(32)はAlxInyGa(1-x-y)N組成式(ここで、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1である)を有するSiドープされた半導体物質から成ることができ、とりわけGaNが広く用いられる。n型窒化物半導体層(32)は、上記半導体物質をMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition)法またはMBE(Molecular Beam Epitaxy)法のような公知の蒸着工程を用いて基板上に成長させてなる。上記サファイア基板上に窒化物半導体物質を成長させる場合、格子不整合によるストレス(stress)により良質の結晶成長が図り難いためバッファ層(buffer layer)という低温成長層を先ず基板上に形成することもできる。上記バッファ層はGaNなどのような物質から成ることができる。
【００２１】
上記活性層(33)は量子井戸構造を有しGaNまたはInGaNから成ることができる。
【００２２】
上記p型窒化物半導体層(34)は上記n型窒化物半導体層(32)と同様、AlxInyGa(1-x-y)N組成式(ここで、0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1である)を有する窒化物半導体物質から成り、上記窒化物半導体物質はpドープされる。上記n型窒化物半導体層と同様にp型窒化物半導体層(34)は、窒化物半導体物質をMOCVD法またはMBE法のような公知の蒸着工程を用いて上記活性層(33)の上面に成長させる。
【００２３】
上記p型窒化物半導体層(34)の上面には電流拡散を改善し接触抵抗の減少のためにpメタル層が形成される。とりわけ、フリップチップ用窒化物半導体発光素子においてはpメタル層は優れた反射率を有さなければならない。本発明によるフリップチップ用窒化物半導体発光素子は密着力確保層(35)、反射電極層(36)、及びキャップ層(37)の3個層から成るpメタル層を具備する。
【００２４】
上記密着力確保層(35)は上記p型窒化物半導体層(34)上に形成され、上記p型窒化物半導体層(34)とpメタル層との密着力を確保するためのものである。一般に、フリップチップ用窒化物半導体発光素子の反射層に用いられるAgはp型窒化物半導体層との密着力がかなり低い為、容易にp型窒化物半導体層と分離され製品不良を起こす問題がある。上記密着力確保層(35)はp型窒化物半導体層(34)との接着力の優れた金属を用いて薄く形成し上記Agから成る反射層の密着力問題を解決することができる。上記密着力確保層(35)を形成する材料としてはNi,Co、Pd、Ir、Rh、Ru,Zn、Mg及びSnから成るグループから選択された一つの金属を用いることができる。または上記金属中二つ以上の金属から成る合金を密着力確保層(35)の材料に用いることができる。
【００２５】
上記密着力確保層(35)はpメタル層とp型窒化物半導体層(34)との密着力を確保するためのもので、以後その上面に形成される反射電極層(36)に光を最大限多く透過させなければならない為、できる限り薄く形成することが好ましい。したがって、上記密着力確保層(35)の厚さは5Åないし50Åに形成することができる。一般の金属粒子の大きさが2Åないし3Åほどなので、5Åより薄い厚さで密着力確保層を形成するのはおよそ不可能である。また、上記密着力確保層(35)の厚さが50Åより厚いと、密着力確保層(35)において光の吸収が多すぎ輝度を低下させる問題が生じかねない。
【００２６】
上記密着力確保層(35)は公知技術である電子ビーム蒸着法または熱蒸着法により形成することができる。
【００２７】
上記反射電極層(36)は、上記密着力確保層(35)上に上記活性層(33)において生成される光を基板(31)側に反射し、電流を拡散させるために形成される。上記反射電極層(36)は反射率が優れ、電気抵抗の大変低いAg、Rh及びAlから成るグループから選択された一つの金属から形成されるか、上記金属を二つ以上結合した合金から形成されることができる。
【００２８】
上記反射電極層(36)は、活性層(33)において生成される光を基板(31)側に反射しなければならないので、反射率を向上させるためにはその厚さが厚いことが好ましい。しかも、上記反射電極層(36)は電流を広く拡散させる役目も果たす為、その電気抵抗を減少させ電流拡散効率を向上させるためにもその厚さは厚くなることが好ましい。しかし、厚さが厚くなるほどその密着力が減少し不良発生の確率が高まる。したがって、反射率、電気抵抗及び密着力に鑑みると、上記反射電極層(36)の厚さは500Åないし5000Åであることが好ましい。上記反射電極層(36)の厚さが500Å未満であると反射率が低下し電流拡散が円滑に行われないので輝度が低下されかねなく、5000Åを超過すると密着力が低下し上記反射電極層(36)が分離される不良が発生しかねない。
【００２９】
上記反射電極層(36)は、上記密着力確保層(35)と同様、公知技術の電子ビーム蒸着法または熱蒸着法により形成することができる。
【００３０】
上記キャップ層(37)は、上記反射電極層(36)とボンディング金属同士の密着力を確保し接触抵抗を減少させるべく上記反射電極層(36)の上面に形成される。上記キャップ層(37)はPt、Pd、Phから成るグループから選択された一つの金属から成ることができる。上記キャップ層(37)は公知技術の電子ビーム蒸着法または熱蒸着法により上記反射電極層(36)上に形成される。キャップ層(37)まで形成された窒化物半導体素子は窒素雰囲気において約400℃ないし600℃の温度において熱処理される。上記熱処理を通してキャップ層(37)を形成する上記物質中の一部が上記反射電極層(36)及び密着力確保層(35)を貫通してp型窒化物半導体層(34)と密着力確保層(35)との界面まで柱形態で浸透する。このように、キャップ層(37)を形成する物質の一部が熱処理を通してp型窒化物半導体層(34)と密着力確保層(35)との界面と接触することにより接触抵抗を減少させ窒化物半導体発光素子の駆動電圧を減少させることになる。また、上記キャップ層(37)はキャップ層(37)の上面に形成されるp側ボンディング電極(39)(ボンディングメタルともいう)との密着力を向上させられる効果がある。
【００３１】
上記キャップ層(37)が熱処理を通して充分浸透し接触抵抗が低下すると同時にp側ボンディング電極との密着力を確保するためには、上記キャップ層(37)の厚さは100Å以上で上記反射電極層の厚さより薄いことが好ましい。
【００３２】
本発明は以上に説明したようなフリップチップ用窒化物半導体発光素子の製造方法も提供する。図4(a)ないし図4(d)は本発明によるフリップチップ用窒化物半導体発光素子の製造方法を工程順に示した工程斜視図である。
【００３３】
先ず、図4(a)のように、基板(41)上にn型窒化物半導体層(42)、活性層(43)、及びp型窒化物半導体層(44)を順次に積層する。半導体物質を成長させるための上記基板(41)はサファイア基板であることができ、上記n型窒化物半導体層(42)、活性層(43)、及びp型窒化物半導体層(44)はMOCVD法またはMBE法のような公知の蒸着工程を用いて成長させることができる。
【００３４】
次いで、図4(b)のように上記n型窒化物半導体層(42)の一部領域(42a)が露出するよう上記少なくともp型窒化物半導体層(44)と活性層(43)の一部を除去する。上記n型窒化物半導体層(42)の露出した領域(42a)はn側ボンディング電極が形成される領域とされる。本除去工程による構造物の形状は電極を形成しようとする位置に応じて様々な形態に変更することができ電極形状及び大きさも多様に変形することができる。例えば、本工程は一隅に接する領域を除去する方式によっても具現でき、電流密度を分散させるために電極の形状も辺に沿って延長された構造で形成することもできる。
【００３５】
次に、図4(c)のように、上記p型窒化物半導体層(44)上に順次に密着力確保層(45)、反射電極層(46)、及びキャップ層(47)を形成する。本発明において、上記密着力確保層(45)は、上記p型窒化物半導体層上に、Ni、Co、Pd、Ir、Rh、Ru、Zn、Mg及びSnから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金を5Åないし50Åの厚さで蒸着させてなる。そして上記反射電極層(46)は、上記密着力確保層(45)上にAg、Rh、Alから成るグループから選択された一つの金属または二つ以上の金属の合金を500Åないし5000Åの厚さで蒸着させてなる。そして上記キャップ層(47)は上記反射電極層(46)上に、Pt、Pd、Phから成るグループから選択された一つの金属を100Å以上で上記反射電極層より薄い厚さで蒸着させてなる。上記密着力確保層(45)、反射電極層(46)、及びキャップ層(47)の蒸着には公知技術の電子ビーム蒸着法または熱蒸着法を用いることができる。
【００３６】
このように、p型窒化物半導体層(44)の上面に密着力確保層(45)、反射電極層(46)、及びキャップ層(47)を蒸着して形成させた後、熱処理工程を施す。熱処理工程を通して上記キャップ層(47)の構成物質一部が上記反射電極層(36)及び密着力確保層(35)を貫通し、p型窒化物半導体層(34)と密着力確保層(35)との界面まで柱形態で浸透する。このようにキャップ層(37)を形成する物質の一部が熱処理を通してp型窒化物半導体層(34)と密着力確保層(35)との界面と接触することにより接触抵抗が減少する。上記熱処理工程は窒素(N2)雰囲気において400℃ないし600℃の温度において1分ないし5分間急速熱処理工程を施し行うことが好ましい。熱処理温度が400℃より低いと上記キャップ層(37)の構成物質の浸透が円滑に行われず、熱処理温度が600℃より高いと上記窒化物半導体物質の物性に影響を与えかねない。また、熱処理が1分未満で施されると上記キャップ層(37)の構成物質の浸透が円滑に行われず、熱処理が5分を超過して施されると密着力確保層(45)、反射電極層(46)、及びキャップ層(47)を構成する物質同士の反応により合金が形成されかねない。急速熱処理工程は急速な温度変化を利用した熱処理工程として、急速熱処理工程もまた密着力確保層(45)、反射電極層(46)、及びキャップ層(47)を構成する物質同士に反応が起こり合金が形成されることを防止するためのものである。
【００３７】
最後に、図4(d)のように上記n型窒化物半導体層(42)の一部が露出した領域(42a)と上記キャップ層(47)の上部に夫々n側電極(48)とp側ボンディング電極(49)とを形成する。
【００３８】
以上に説明したように、本発明によるフリップチップ用窒化物半導体発光素子は、密着力確保層を具備することによりpメタル層とp型窒化物半導体層との間に優れた密着力を提供しpメタル層がp型窒化物半導体層から分離されることを防止することができる。また、優れた反射率を有する物質を用いた反射電極層を具備することにより反射される光量を増加させて輝度を改善し、同時に電流の拡散を増加させることができる。また、キャップ層を具備することにより接触抵抗を減少させ駆動電圧を減少させ、p側ボンディング電極との密着力を確保することができる。
【００３９】
このように、本発明は上述した実施形態及び添付の図面により限定されるわけではなく、添付の請求範囲により限定され、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多様な形態の置換、変形及び変更が可能なことは当技術分野において通常の知識を有する者にとっては自明なことであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】従来の窒化物半導体発光素子の一例を示した断面図である。
【図２】従来の窒化物半導体発光素子の他例を示した断面図である。
【図３】本発明による窒化物半導体発光素子の断面図である。
【図４】図4(a)〜(d)は本発明による窒化物半導体発光素子の製造方法を示した工程斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
31、41 基板
32、42 n型窒化物半導体層
33、43 活性層
34、44 p型窒化物半導体層
35、45 密着力確保層
36、46 反射電極層
37、47 キャップ層
38、48 n側電極
39、49 p側ボンディング電極
【図１】
2005191521.tif 000003
【図２】
2005191521.tif 000004
【図３】
2005191521.tif 000005
【図４】
2005191521.tif 000006