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TW201232815A - Method of manufacturing group-III nitride semiconductor light emitting element - Google Patents

Method of manufacturing group-III nitride semiconductor light emitting element Download PDF

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TW201232815A
TW201232815A TW100131957A TW100131957A TW201232815A TW 201232815 A TW201232815 A TW 201232815A TW 100131957 A TW100131957 A TW 100131957A TW 100131957 A TW100131957 A TW 100131957A TW 201232815 A TW201232815 A TW 201232815A
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TW
Taiwan
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layer
electrode
film
nitride semiconductor
reflective film
Prior art date
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TW100131957A
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English (en)
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TWI452724B (zh
Inventor
Shingo Totani
Masashi Deguchi
Miki Moriyama
Original Assignee
Toyoda Gosei Kk
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Filing date
Publication date
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Description

201232815 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 一本,明係關於在具有位於絕緣體上而接觸該絕緣體之反射膜 的二族氮化物半導體發光元件之製造方法,可提升反射膜耐熱性 與反射係數。 【先前技術】 雖已知一種為提升三族氮化物半導體發光元件之光取出效率 而設置Ag所構成之反射膜之構造,但Ag易於發生遷移。在此於 專利文獻1巾作為藉纟si〇2m構狀絕麵包纽祕之構造電 以抑制遷移。且專利文獻〗中記載有因Ag所構成之反射 〜、—ι〇2所構成之絕緣膜密接性差,故在反射膜與絕緣膜之間可 巧者Ti' Ni、八卜W、Mo所構成之厚度〇 3nm〜3nm之密接層, ^改善祕性。且亦記載有在反顧上可形麟子·向大於 Ag之A1#金屬所構奴導電麟防止反射膜遷移。 ^專利讀2中揭示有可形成用作為相對於發光元件型 二之反射層之々合金層。具體而言,形成在P-GaN層上 Ϊ 層上依序形成薄膜、^合金層、金屬阻障 之7層構造。細制來使相對於p_GaN層之歐 Ξΐϊ m,係pt、pd、μ或c。所構成之厚度w〜^
^ ^ ^ PdCu . BlNd ^ NdAu . NdCu ^ 1 ITaI ;阻障金度為〜2GGGnm ’用作為光的反射層。金 =金止構成Ag合金層之金_成p側二 止反娜Ϊ g合金作為反射層’即使在高溫雜下亦可防 數降^ 電場的狀態下絲、離子遷移,且防止反射係 [先前技術文獻] 201232815 [專利文獻] [專利文獻1]日本特開2005-302747 [專利文獻2]日本特開2006-24750 【發明内容】 <發明所欲解決之課題> ,Ag會因熱發生遷移,導致減少反射係數。因此,需在反射膜 形成後之程序中注意熱歷程。專利文獻丨中無關於因熱導致遷移 之記載。且專利文獻2中暗示即使於溫度80°C,濕度90°/。之環境 擱,100小時,亦未觀測到反射係數顯著降低。然而,專利文獻2 未藉由以更高溫積極熱處理提升反射係數。 一 一在此本發明之目的在於在具有反射膜之三族氮化物半導體發 光兀件之製造方法中提升反射膜之耐熱性及反射係數。 <解決課題之手段> 一 a第1發明係一種三族氮化物半導體發光元件之製造方法,該 二族氮化物半導體發光元件具雜在第丨絕緣體上祕觸該第^ 絕緣體之反射膜,該三族氮化物半導體發光元件之製造方法之特 谐1在於: 士度在形成Ag所構成之第1層後,更在該第1層上形成 ^厚度1〜30A之A1所構成之第2層作為最上層,而呈至少2層構 形成該反射膜後,以300〜700〇c之溫度進行埶虛理。
形成反射層並進行熱處理時之反射係數, 上迷第1層、第2層之 -理之情形,反射膜存在 係數。且相對於僅以Ag 本發明中之反射係數增 201232815 大近^倍。同樣自A!所構成之第2層與第3層其厚度雖亦可 但因製作f之便利性厚度宜相同。且Ag所構成之第丨層厚° 500〜5000A。若其厚度低於5〇〇A,光之透射係 曰:且為 二5罐以上時’因該厚度造成之段差又 Λ 想的反射膜第2層之厚度為5〜1从。反^ :二&時亦與2層構造相同,相較於未進行敎處理之产开〆 ίΖί第3層、第2層之厚度皆存在於1〜3。‘2圍U形可 1^_數,本發日种之反㈣數增大近2倍。 係數之改善絲更大。又.,反 mu反射膜反射 來使三族氮化物半導料* 成紅熱處理亦可兼作為用 其他熱處理。3。0〜_。(:33之=形成歐,觸之熱處理等 層歐姆接觸之溫度範圍^广於& 可^現電極與半導體 成。熱處理程序只要在反射膜現電極歐姆接觸之形 程序可在反龍由第2絕緣體3^仃即I餘意者。熱處理 第1絕緣體只要係Si〇2、f ^ =在^覆後進行。 面朝上型時,第1絕緣體絕緣材料即可。係 藍寶石基板。 _巴緣體所構成之成長基板,例如 第2發明係於第1發明巾, A1所構成之第3層,在誃第3恩以反射膜中形成由厚度1〜3〇A之 而呈3層構造。相較於2層構』該第1層、該第2層 ;?發可大幅A1總合厚 乐3發明係於弟1發明痞 使三族氮化物半導體發光元件=日种,該熱處理兼作為用來 -程序中,可實現電極歐姆之电 成歐姆接觸之熱處理。同 第4發明係於第i笋明式/成,故可使製造程序簡略化。 光元件包含n型層、發光^2發明中,三族氮化物料體發 之擴散電極, 曰、用來使電流擴散至該p型層 201232815 在形成該反射膜前,形成分別技人# , 接觸電極。在此擴散電極係用以、該擴麟極之 可使用透光性金屬薄膜、IT〇、^朝f f層均勻擴散之電極’ 且第5發明係於第4發明中,兮乳化錫等透明導電膜。 該反射膜上表面露出之狀態進行,該反射膜後以 ===”極之歐姆接觸、該=== 率=2=熱處理其反射膜反射係數之增加 且第6發:^=;;:=射J數效果大。 ,《而形成第2絕緣體’該熱處理在形成該第 與弟5絕緣體可係同一材料,亦可係不同材二 ^ 巴緣體
MoM種或2種以上且;Ti、Ni、A1、W、 讎咖。 日冓由认置金屬阻障層可抑制因濕度導致Ag遷移。且 ^8备明係於第6發明中,該三族氮 古ϋ!膜形成於以俯視觀察之與該電極對向之區域。此時, 遮蔽,但此光因反射膜而被反射, 自不存在配線狀電極之位置被輸*,故輸*效率獲 μ第=明ί於第1發明至第7發明中,該三族氮化物半導體 為該弟1絕緣體,在該基板上形成元件構造之 201232815 5亥反射膜形成在該基板與該元件構造形成側相反之一側的面 亦即,本發明不僅係防止因於電極之遮光導致光輸出降低之 發光元件’亦可於基板背面(未形成元件層之一面)設置本發明之反 射膜。 、、第10發明係於第1發明至第7發明中,該三族氮化物半導體 發光元件係在基板上形成元件構造,在該元件構造上隔著該第i 絕緣體形成該反射膜之覆晶型。可抑制因電極之遮光導致光輸出 降低。 第11發明係於第1發明至第10發明中,該三族氮化物半導 體發光元件之發光波長峰值在400nm以上。發光峰值波長在 400nm以上的範圍内時,不具有第2絕緣體之元件中本發明反射 膜^反射係數在90%以上,具有第2絕緣體之元件中反射係數在 83%以上,可提高反射係數,故本發明之反射膜在此波長區域使用 有效。 <發明之效果> 依本發明’於熱處理後可抑制反射膜反射係數降低,可形成 ,射係數與Ag同等或是在其以上的反射膜。其結果,可提升三族 氮化物半導體發光元件之光取出效率。吾人認為此係因Ag因A1 而呈純態’防止了熱遷移。且相較於AgAl與Si02等絕緣體之密 接性佳’故可確保反射膜與絕緣體之密接性,可提升三族氮化物 半導體發光元件之可靠性。 ,自圖1明顯可知’單層Ag所構成之反射膜無論在以絕緣膜包 覆Ag上部時或在不包覆時皆會因熱處理導致反射係數降低。又, 未以絕緣膜包覆Ag上部時,反射係數因熱處理自94 5。/。大幅降低 至兄% ’減少幅度為47% 〇且單層A1所構成之反射膜無論在以絕 緣膜包覆A1上部時或在不包覆時亦皆因熱處理導致反射係數降 低。此時以絕緣膜包覆A1上部,反射係數因熱處理而自89%大幅 降低至53.5%,減少幅度為4〇〇/0。 相對於此’本發明中’反射膜由第1絕緣體上的Ag、其上的 A1所構成日^· ’在A1上部未由第2絕緣體包覆之情形下,反射係數 201232815 因熱處理而自89%增加至96.5%,增加幅度為8%。且在A1上部 由第2絕緣體包覆時’反射膜之反射係數因熱處理而自94.5%增加 至96.5¾,增加幅度為2%。相對於此’ Ag與A1之上下關係相反 時’亦即反射膜由第1絕緣體上的A1、其上的Ag所構成時,在 Α§。上部未由第2絕緣體包覆之情形下,反射係數因熱處理而自 96%減少至67.5%,減少幅度為30%。且Ag上部由第2絕緣體包 ,時,反射膜之反射係數因熱處理而自83.5%減少至82 5%象‘ 幅度為1%。自此可理解,Ag層上A1層之存在對藉由熱處理反射 膜反射係數之改善作出巨大貢獻。 且已知在第1絕緣體上以A1所構成之第3層、Ag所構成之 思二,A1所構成之第2層之3層構造形成反射膜時,無論最上 盾第層上不由第2絕緣體包覆或由其包覆反射健皆可因熱處 ,而提升。且比較A1/Ag/A1之3層構造與Ag/A1之2層構造中, 在心所成、大致相專自可知,A1所構成之層作為位 ί大上的層的存在對因祕理反射雜之改善作出 之2 告m 1、可知’無關於A1/Ag/A1之3層構造與Ag/Al 之严] &構成之層之厚度(主要係Ag層上A1層(第2層) 數了又)在1-30A之範圍内時’反射膜可因熱處理而提升反射係 理、、田ΐ 2 絲特財’輯反射難行祕理之元件中其處 層Γϋ在第2 顯示A1/Ag/A1所構成之反射膜中,在第2 i行熱處理時鱼有第2絕緣之情形内,不 理解藉由進行:處理了反射膜反射係數之特性。可 無關制所構 度 傾向減少。·◦時, 射膜之熱處理溫度在。自此可知,反 m 7GGCwf可適用’熱處理溫度 201232815 宜在300°C以上,600°C以下 【貫施方式】 以下雖參照圖式說明關於本發明之具體實施例,但 由實施例限定。 [實施例1]
製作在監寶石基板1上形成Si〇2所構成之厚度⑻a之第j 絕緣膜2(第1絕賴),在第道賴2上勤蒸細域各種材料 戶 =成之反射膜3之試樣A(參關2.A),其後,分職進行熱處 理時與未進彳了_反細表㈣直照射光㈣定反射係數。且盘 士述相同製作在藍寶石基板!上依序形成第j絕緣膜2、反射膜; 1更在反射膜3上藉由CVD法开》成Si〇2所構成之厚度3〇〇〇A ,第2絕緣體)之試樣b(參闕2.b),其後同樣就進 订熱處理%與未進行時測定反射係數。反射膜材料令分別使用 ,(自第!絕緣膜2側起依A1膜、Ag膜、 ^ Al/Ag > Ag/Al . Al/Ag/Al/Ag/Al ^ Ag ^ Λ16\ j g之厚度任一者皆為2〇〇〇Α。關於AJ/Ag/Ai,雙方A!之
ί、Γϊ3_έ’ 分別將其厚度換成卜 3、5、1G、2G、3G、50、10〇A
Till ft : ^ ' A^Ag/Al,A1 ^ l^OOA。關於早層之Ag厚度為2000A,關於單層之A1厚度為 線圖圖反射膜材料與波長45Gnm下反射係數之關係之曲 線圖。以_ c進行熱處理3分鐘期間。 係試Z1 知作為反射膜使用單層Ag或單層A1時,無論在 射#久伯^中任—者之情形下,相較於熱處理前熱處理後反 時,因熱處理反射膜反 麵反射仙t ί 47/°,紐肖層A1之爾B時,目熱處理反 中雖暴露贿』少幅減少。且試樣入於熱處理 導致反射係數降低之原=處未理中路=。中,故可知因熱處理 201232815 a Λ—=面’A1/Ag/A1在A1之厚度為1〜純之範圍内,係試樣 B /、中任—者時,熱處理後之反射係數皆在95%以上,埶 處理前單層Ag之反射係數&大致相同妓在其以上之反射係i、、。 且關於A1之厚度為2〇a之Ag/Al、Al/Ag/Al/Ag/Al,熱處理後反 射係數亦呈與熱處理前單層Ag之反射係數大致相同或是在並以 上之反射係數。 /、 因此可推斷若反射膜構造為在Ag層上形成A1層作為最上層 之至2層的構造’ A1層厚度為1〜30A,則即使在熱處理後亦备 呈與單層Ag大致相同或是在其以上之反射係數。且若Al層厚度 為1〜30A,在係試樣A、B時,皆即可藉由熱處理使反射係數增 大。因此可知相較於反射膜以Ag單層構成時,反射膜熱處理對反 射係數改善有效。 圖3係顯示熱處理溫度與波長45〇nm下反射係數關係之曲線 圖。熱處理時間為3分鐘期間,反射膜中使用A1/Ag/A1,Ag厚度 為2000A,A1厚度分別換成5、10、30、50A並測定反射係數。 如圖3 已知無論於在反射膜3上未形成第2絕緣膜4之試樣a、 形成有,2絕緣膜4之試樣B任一者中,在熱處理溫度為8〇〇。〇 時反射係數皆降低’熱處理溫度宜為3〇〇〜7〇(rc。且已知熱處理溫 度在300〜600 C之範圍内時,無論A1厚度為何,皆會導致熱處理 溫度愈尚因熱處理造成反射係數增加之增加率愈大。因此,作為 反射膜之熱處理溫度,熱處理溫度300〜60(rc係具有特別效 圍。 且圖9、10係顯示關於熱處理後試樣a及試樣B反射膜3之 反射係數之波長相依性之曲線圖。如圖9,熱處理後試樣A'之反 射膜 3 中,反射膜 3 係 1〜30A之 Al/Ag/Al、Ag/A1、A1/Ag/Al/Ag/Al 之情形下,呈在波長420〜lOOOmn時反射係數大致以約95%呈一 定,波長一旦短於420nm反射係數即逐漸降低,於波長38〇nm時 反射係數急劇降低之特性。且如圖10,熱處理後試樣B之反射膜 3 中’反射膜 3 係 1〜30 A之 Al/Ag/Al、Ag/Al、Al/Ag/Al/Ag/Al 時, 呈於波長650nm附近雖可觀察到反射係數稍微降低,但於波長 11 201232815 450〜lOOOmn反射係數大致可以約95%呈一定,波長一旦短於 450nm反射錬即逐漸降低,波長—旦短於··反射係數即進 行衰減振動並同時降低之特性。 一自以上結果可知,製造在絕緣膜上具有反細之三族氮化物 半導體發光元件時’作為反射膜3之材料宜使用A1/Ag/A1、Ag/A卜 Al/Ag/Ay/Ag/^1 ’ A1厚度為UA,反射膜形成後熱處理溫度為 300〜700 C。藉此’反射膜3之反射係數與熱處理前之Ag同等或 在其以上’可提升三族氮絲半導·光元件之光取出效率。吾 人認為如此可防止反射係數降低係因Ag因A1而呈純態,熱遷移 被防止。且係反射膜3中之Ag不直接接觸絕緣膜之構造,故可確 保反射膜3與絕賴之密接性,亦可實現提升三魏化物半導體 發光兀件之可祕。J_自圖9、10可知,使用上述反射膜3時, 三族氮化物半導體發光元件之發級辨值宜在彻邮以上。 400〜600mn則更理想。 [實施例2] ^圖4係貫施例2二族氮化物半導體發光元件之俯視圖,圖5 係於該俯視圖中A-A之剖面圖。 如圖^ £施例2之三族氮化物半導體發光元件包含藍寶石基 板10、在監實石基板1〇上依序形成之n_GaN層η、發光層I〗、 p-GaN層13。於p_GaN層13表面中央部呈直線狀設有複&深度 自該p-GaN層13表面達n-GaN層11的孔Μ。且於p_GaN層13 表面设有孔14之區域以外幾乎全面設有IT〇電極15。且於IT〇 電極15表面、孔14的側面及底面13表面中未形成ιτ〇 電極15之區域延續設有Si02所構成之絕緣膜16。 在絕緣膜16上形成n電極17與p電極18。n電極17藉由連 接接合引線之墊部l7a與延續墊部17a之配線狀引線部17b ^成。 且P電極18亦相同,藉由墊部18a與延續墊部丨如之配線狀引線 4 18b構成。於絶緣膜μ設有使n_GaN層11露出之孔2〇及作];το 電極露出之孔21 ’ η電極17之_ 17b 孔20接觸’ p電極18之引線部⑽與IT〇電極15通過孔2i接 12 201232815 觸。 區域ΐί、ίί 16中’俯視觀察之與η電極17及P電極丨8對向之 反射膜19。反細19呈槪娜之3層構造,A& 極半導體發光元件係自n電極17、P電 19位^ ϋ 面朝上型元件。在此,嵌入絕緣膜16之反射膜 19位於η電極17及ρ電極18下部。因此,自發光層二= 内ίΓ及ρ電極18之光因反射膜19而被反射,回到元件 17及ρ電極18光被吸收。其結果,光取出 又手早乂未设有反射膜19時更為提升。 元件造J:圖6說明關於實施例2之三族氮化物半導體發光 層ΐίΐ 1G上藉由M〇CVD法依序形成η-⑽ 甲趣^。原料氣體中’作為Ga源使用™G(三 ϊ 2驗訂⑽㈡細),料A1源制舰(三
型ί雜為n型摻雜氣體使用魏,作為P 二基鎮,載持氣體中使用氫或氮。又,於 並:Ρ刀區域藉由蒸鑛形成ΙΤ0電極15(圖6.Α)。 又,亦可先形成孔14後形成ΙΤ〇電極15。 其次’延續上表面全面’亦即ΙΤ〇電極15表面、孔Μ 、^伽層13表面中未形成ΙΤ0電極15之區域,藉由 法形成Si〇2所構成之第i絕緣膜16a。又,於第丨絕緣 之區i,之n電極17、p電極18以俯視觀察之對向 所Ϊ 堆疊A1膜、Ag膜、A1膜以形成A1/離1
Ar中〜/iH 6.c)。猶氣體除&氣體外,亦可使用於 500=00Γ 1體積%)者。A1膜為1〜3〇A。知膜為 其次,延續第1絕緣膜16a表面、反射膜19表面,藉由m〇cvd 13 201232815 法形成Si〇2所構成之第2絕 與第2絕緣膜16b —體形成絕緣膜16°,第!、絕緣膜i6a 其後形成之η電極17、p電揣10、、、二成為在絕緣膜16中,與 反射膜19。其後,在絕緣膜觀察之對向之區域’嵌入 出之^,订〇電極15露出之使―層11露 17、p電極18。n電極17蛊、n带;11形成Nl/Au/Al所構成之η電極 使用同-材料同時形成。^ n 個別形成,亦可藉由 引線部17b之形狀,形成為H 塾部Ha與配線狀 17b與η-GaN層η接觸。且形^ 一 ^刀掩埋孔20 ’引線部 線狀引線部跳之形狀,形成f〔电亟有墊部版與配 線18b與汀〇電極15接觸(圖g、。 #分掩埋孔2卜引 15形成歐姆接觸,ΙΤ〇電極丨 ’、’、^包極18對1TO電極 行者。其後,除n電極nm13形成歐姆接觸而進 成絕緣膜22,藉此製造圖4 18塾^ 18a全面形 發光元件。 口)所不見施例2之三族氮化物半導體 中,2 #氮化物半導體發光元件之製造程序 τAg
Ag與絕ΐ轰膜if導體發光凡件其光取出效率優異。且反射膜19中 接并、^浐不直接接觸,故亦可確保與絕緣膜16之密接性, ^ 升—知氮化物半導體發光元件之可靠性。 [實施例3] 圖。示實施例3三族氮化物半導體發光元件構成之剖面 物半之 =族氮i匕物半導體發^元件在實施例2三族氮化 一 Λ光兀件之監實石基板10背面(與n-GaN層11形成側相 側表面)上依序形成反射膜U9、Si02所構成之絕緣膜12〇、 14 201232815 浑料層12卜反射膜119係與反射膜19㈤一之構成,由A ::成。離一為50。〜漏一 貝把例3之二族氮化物半導體發光元件與實施例2 : 化物半導體發光元件相同,係自n電極17、p電極18側取 面,上型元件。反麵119絲使自發光層12魅寶 =射之光朝光取出面側反射。隔著焊料層121使此三族氮,〇 半¥體發光耕接合引線框架時,若其熱處理溫度為3G()〜7 4, 反射膜119之反㈣數即可與Ag大致_或是在其以上。盆妹 ^貫施例3之三魏化物半導體發光元件其光取出效率非g [實施例4] 製造^圖8 __實_ 4之三魏化物半導體發光元件之 ® 先^在藍寶石基板2〇0上藉由M〇CVD法依序堆疊n-GaN Ϊ ^ /光層2〇2、P個層2〇3,於P_GaN層203上的一部分 「^0電極205。其次’藉由光微影、乾侧去除發光層 極205P 的一部分’使η·層2G1露出。且於ΙΤ0 i Ρ Φ的^ _形成Ni/A1/Au所構成之1Τ0接觸電極206, 的—部細卿祕1觸成之咕 電桎斟以進行贼理3分鐘期間。此係為使n接觸 二=蕾 層01形成歐姆接觸,且為使1Τ0接觸電極^
2〇3形成歐姆接觸’為使IT〇電極205對p_GaN層 n-Ga^i ^ SO 及η接Ϊ電極211上之察之不位在1T〇接觸電極206 Al/Ae/Al Λ1 @ 域,形成反射膜208。反射膜208由 ,旱度為1〜3〇Α。其次,延續絕緣膜2〇7上及 15 201232815 反射膜208上更形成絕緣膜,藉此在絕緣膜2〇7中嵌入反射膜 208。又’钱刻絕緣膜2〇7的一部分以使ΠΌ接觸電極206及η接 觸電極211露出(圖8.Β)。 立其次’在露出之ΙΤΟ接觸電極206上依序形成Ti/Ni所構成之 阻P早电極216、AuSn所構成之焊料層217、Au層218。且在露出 之η接觸電極211上依序形成Ti/Ni所構成之阻障電極212、AuSn 所構成之焊料層213、Au層214(圖8.C)。 以上,藉此製造之實施例4之三族氮化物半導體發光元件係 自藍寶石基板·背面側(與卜㈣層2〇1形成側相反之一側)取 出光之覆晶型元件’可藉由反射膜使自發光層搬朝盘光取出側 相反之-側放射之辅光取出侧反射,故可提升光取出 此’使用作為反射膜208之材料A1厚度為卜⑽之a /A1,反 形以3GG〜赋~進行,故反射膜施之反射 雜#mu在八以上。因此,實施例4之三族氮化物半導 件其先取出效率優異。且反射膜中Ag與絕緣膜抓 直=觸’故亦可確保反射膜施與絕緣膜2〇7之密接性,提 升二知氮化物半導體發光元件之可靠性。 [實施例5] 创、止Γ"1哪苑例5之三族氮化物半導體發光元袢戈 法。圖11係依實施例5之方法製造之三族 f疋件之剖面圖。俯視圖與圖4相同,圖^係以圖4 剖面圖。對與實施例2具有同—功能之部分賦予 接觸n-GaN層11而形成接觸電極31,且^ j異點如下。 接觸電極32。且形成在絕、_ 16 15而形成 形成在絕緣膜16上的p電極合,電極3!, 圓形點狀f極,觀,鋪_ f nQGf^i而設置之 仕1U电極15(擴散電極) 16 201232815 上離散而複數的位置接觸ITO電極15❿設置之圓形點 ΐ以與反射膜19同—形狀同—面積形成金屬ί障ί 30。金屬轉層30由厚度1〇〇从之Ti所構成。作為三 半導體發光兀件之構造,相對於實施例2僅以上特點不同: 作為金屬阻障層30之材料,除Ti外,可使用炖、A1、w、 =〇中1種’或此等金屬2種以上之合金’或至少包含:種此等金 屬之S金,或離子化傾向高於Ag之金屬,或IT〇、lz〇、汇辇 阻障層3Q可為單層,亦可以上述不同金
,之複數層構成。且金屬轉層3G之厚度絲3⑻〜觸oA 3大於5000A即難以以絕緣膜16包覆金屬轉層3〇故不佳, 於3(κ)Α金屬阻障層3。即無法呈膜狀而不佳。 500〜2000A則更理想。 个1土 制迭依實闕5之三减化物半導體發光元件之 ί圖 所示,在藍寶石基板10上藉由m〇cvd法 f序形成n-GaN層11、發光層12、p_GaN層13。又,於= 藉由形成蒸錄IT0電極15。此程序與實施例2 ;二==2之_之程序相同。又達 龜史其塗布光阻後,於既定區域使圓形點狀區域曝光、 又形成有圓形點狀窗之遮罩。其後,依序堆積抓、 層η ^露ΐ面㈣咖解’於孔14中n_GaN ^即桩觸+托^成Nl/Au/A1之疊層構造所構成之接觸電極31。 S ^ ^ ^ ^ 構造所構忐之桩錨於汀〇电極15表面形成Nl/Au/A1之疊層 點狀接觸ITO = %。亦即,接觸電極32於複數位置呈圓形 之露觸 之=上表面全面,亦即IT0電極15
位31 32之路出面、孔14之底面及側面、P-GaN 201232815 ΐ 13之露出,’藉* M〇CVD法形成Si〇2所構成之第1絕緣膜 6a。又,'在第1絕緣膜恤上,與其後形成之打電極η 18以俯視觀察之對向之區域(因η電極17 = 區域),藉由麟依序堆疊A1膜、Ag膜、A1膜而开而 反射膜19。此程序與實施例2圖6.c之,if 知例2相同,A1膜為1〜30A。Ag膜為500〜5000A。 J ,、貝 其次,在此狀態下,以300〜70(rc進行熱處理3分 =使接觸電極31對n-GaN層11形成歐姆接觸,且為使接觸
i 13%對3電極15形成歐姆接觸,為使IT0電極15對P-⑽ 層形成歐姆接觸而進行考。 P VJcUN 紗ίί ’在此狀態下’如圖12.Ε所示,藉由光阻之塗布、曝光、 ΐ罩’藉由雜在反射膜19上以同一形狀及同-面Ϊ形 成金J阻Ρ早層30。金屬阻障層3〇中形成厚度咖之Ti。、 '次’如® 12.F所示’延續第J絕緣膜16a表面 ί Ϊ 法形成叫所構成之第2絕緣膜勝藉此, 在絕綾ί Μ由1^甘第2絕緣膜16b 一體形成絕緣膜16 ’形成為 之對向之區祕⑽後形成之11電極17 ' P電極18以俯視觀察 膜19盘全屬^障^ 3〇虽電極18而被遮光之區域)喪入反射 電極3Ϊ 層其後,於絕緣膜16既定區域形成使接觸 電極^露出之孔20及使接觸電極32露出之孔21。 所爐:二,t圖12.G所不,藉由蒸鐘在絕緣膜16上形成Ni/Au/A1 別形志,:私極17、P電極18。η電極17與P電極18可分別個 形成呈且= 猎由使用同—材料同時形成。η電極17如圖4所示, 17b -部、八^部17&與配線狀引線部17b之形狀,形成為引線部 18如圖。4刀撕埋孔2〇 ’引線部17b與接觸電極31接觸。且P電極 形成^引塾部版與配線狀引線部微之形狀, 接觸。Η 部分掩埋孔21,引線部18b與接觸電極32 部如圖12·Η所示,除n電極17墊部17a及P電極18墊 卜王面形成絕緣膜22,藉此製造圖4、U所示之實施例5 18 201232815 之三族氮化物半導體發光元件。 斤上述實施例^中二與實施例2相同,亦可在圖12 G所示形成 弟2絕緣膜16b與n电極17、p電極18之狀態下,於3〇〇〜7 ^ 00〜600°c佳)之範圍内進行熱處理。 、 良士以ΐ所5之三族氮化物半導體發光元件之製造程 ^中’使用作為反射膜i9A1厚度為ua之邊⑽形成反矛射 膜19,以在反射,19上形成金屬阻障層3之 =〜·。C(300〜_C佳)之範圍内進行熱處理,故即使在;處= 後’反射膜19之反射係數亦與々崎 g 300〜_。(:之範圍内進行熱處理,相較於熱處理前可使反射^=
Hit sm5 半導體發光树其光取 出效率優,'。且错由此熱處理可實現接觸電極31、32之歐姆接 士反气膜19 t Ag,絕緣膜16不直接接觸,故亦可確保與絕緣膜 16之密接性,提升三魏化物轉體發光元件之可靠性。、'、、 [產業上利用性] ^依本發明製造之三族氮化物半導體發光元件可用於照明裝置 寻。 【圖式簡單說明】 圖1係顯示反射膜材料與反射係數之關係之曲線圖。 圖2Λ係顯示用於測定反射係數之試樣之構成圖。 圖2.Β係顯示用於測定反射係數之試樣之構成圖。 圖3係^不熱處理溫度與反射係數之關係之曲線圖。 圖4係實施例2之三族氮化物半導體發光元件之俯視圖。 圖5係實施例2之三族氮化物半導體發光元件之剖面圖。 圖6.Α細示實細2之三魏化辨導體發光元件造 程序圖。 # 。圖6.Β係顯示實施例2之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 * 圖6.C係顯示實施例2之三族氮化物半導體發光元件之製造 19 201232815 程序圖。 圖6.D係顯示實施例2之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 圖6.E係顯示實施例2之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 < 圖7係實施例3之三族氮化物半導體發光元件之剖面圖。 圖8.A係顯示實施例4之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 < 圖8.B係顯示實施例4之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 圖8.C係顯示實施例4之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 圖9係顯示反射係數波長相依性之曲線圖。 圖10係顯示反射係數波長相依性之曲線圖。 圖11係貫施例5之二知氣化物半導體發光元件之剖面圖。 圖12.A係顯示實施例5之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 圖12.B係顯示實施例5之三族氮化物半導體發光元件制造 程序圖。 取 。圖121係顯示實施例5之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序圖。 义 程序^ U.D係顯示實施例5之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序ϊ Π Ε係顯示實施例5之三魏化物半導體發光元件之製造 程序^2.F _示實施例5之三族氮化物半導體發光元件之製造 程序il2.G係顯示實施例5之三族氮化物半導體發光元件之製造 圖12 Η技He - .係顯不實施例5之三族氮化物半導體發光元件之製造 20 201232815 程序圖。 【主要元件符號說明】 A. ..試樣 B. ..試樣 1、 200…藍寶石基板 2、 4、16、16a、16b、22、120、207…絕緣膜 3、 19、119、208...反射膜 10…監寶石基板 η、201-n-GaN 層 12、 202...發光層 13、 203...p-GaN 層 14、 20、21 …孔 15、 205...ITO 電極 17.. .η電極 17a、18a...墊部 17b、18b...引線部 18.. .p電極 30.. .金屬阻障層 31、32...接觸電極 121、213、217...焊料層 206.. .1.O接觸電極 211 ...η接觸電極 212、216...阻障電極 214、218._.Au 層 21

Claims (1)

  1. 201232815 七、申請專利範圍: 半導體發之製造方法’該三族氮化物 射臈,該三族氮化物半導體發光絕緣體之反 、該反射膜在形成由Ag所構成之牛第;在於·, 成由厚度1〜30A之A1所構成之第 曰 1層上形 層構造, 布z層作為取上層,而呈至少2 於形成該反射膜後,以_〜·。c之溫度 2.如申請專利範圍第1項之三 μ、、處理 f/法,其中,該反射膜絲形成由厚度1〜规之 =’更在該第3層上依序形成該第丨層、該第2層, 奥、申料利範圍第1或2項之三族氮化物半導體發光元件之 製^方法’其中該熱處_乍為用來使三族氮化:以邮二 70件之電極形成歐姆接觸之熱處理。 Vtelx光 f造4方t tt利ΐ圍第Λ或2項之三族氮化物半導體發光元件之 錄半諸魏树包含η型層、發 先層、Ρ型層、用來使電流擴散至該型層擴 ^ 之接㈣麟,軸分顺合_ η 擴散電極 造方^如^專繼,4項之三魏化物半導體發統件之製 妝ί、=該iff系f形成該反射膜後於該反射膜上表面 成歐姆接觸、與使該擴散電極· Ρ型層形成_^1 ^申請專利範圍第U4項中任一項之三族氮化物轉體發 之製造方法’其中在該反㈣上鋪該反繼而形成第2 、、,巴緣體’該熱處理係在形成該第2絕緣體之後進行。 '如申請專利範圍第1至6項中任一項之三族氮化物半導體發 “元件之製造方法’其中在該反射膜上形成防止Ag擴散之金屬阻 22 201232815 障廣。 造方專元件之製 崎織察之無電靖向之區域。 光元件i制^ m1至7項中任—項之三族氮化物半導體發 板為;5二其二===係-面上二反綱域在該基板之與該元件構造形油減之—側的 發光至7項中任一項之三族氮化物半導體 λίΐίίϋίί該三族氮化物半導體發技件係在 i射膜4:: 該轉構造上隔綱1絕緣體形成該 抑H申轉利棚第1至iq項中任—項之三族氮化物半導 細Ϊ的該三族氮化物半導體發光元件^
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