[发明专利]半导体发光元件的制造方法、半导体发光元件和具备该元件的灯

说明书

技术领域

本发明涉及氮化镓系等的半导体发光元件的制造方法以及半导体发 光元件，特别是涉及能够降低电极部分的连接电阻的技术的改进。

本申请基于在2006年4月13日在日本提出的特愿2006-110830号要 求优先权，在此援引其内容。

背景技术

作为化合物半导体发光元件的一例，已知在基板上层叠了n型的氮化 镓系化合物半导体层和p型的氮化镓系化合物半导体层的结构，其中，近 年来作为短波长光发光元件，氮化镓(GaN)系化合物半导体发光元件受 到关注。该氮化镓系化合物半导体发光元件，是以蓝宝石单晶为首的各种 氧化物、III族～V族化合物为基板，在所述基板上通过金属有机物化学气 相淀积方法(MOCVD法)或分子束外延方法(MBE法)层叠n型或p 型的半导体层和发光层而制造。

作为这种氮化镓系化合物半导体发光元件构成的特征，为了使光取出 效率提高，使用透明电极作为正极，以使得由电极正下方的发光层发出的 光不被电极遮住，被构成为可高效率地取出从正极透过的光。

另外，由透明电极构成的以往的透光性正极，为将Ni、Co等的氧化物 与Au等的接触金属组合的薄膜叠层结构，但近年来提出了使用ITO (In₂O₃-SnO₂)等导电性更高的透明氧化物导电材料，或者采用极力减薄 接触金属的膜厚提高了透光性的层结构的电极作为正极，将来自发光层的 光高效率地取出至外部的技术方案。

然而，当在p型的氮化镓系化合物半导体层上形成由ITO等透明氧化 物导电材料制的透明电极，并在该透明电极上形成用于外部电连接的焊盘 时，难以取得透明电极与p型半导体层之间的良好的欧姆接触以及较高的 接合强度，难以充分降低连接界面处的接触电阻，结果存在作为半导体发 光元件的Vf(标准正向电压)上升、辉度降低的问题。另外，由于在引线 接合时作用于焊盘的载荷的关系，还存在透明电极从p型半导体层剥离的 问题。

因此，为了解决这样的问题，已知下述结构的半导体发光元件108， 如图4所示的结构，在蓝宝石基板100上层叠n型半导体层101，在半导 体层101上部分地形成p型半导体层103和电极焊盘104，在p型半导体 层103上形成ITO(锢锡氧化物)制的透明电极105，在该透明电极105 的一部分上形成接触孔106，介有该接触孔106而将焊盘107直接与p型 半导体层103连接。(参照专利文献1)

根据这样将焊盘107直接与p型半导体层103连接的结构，焊盘107 以比对透明电极的接合强度更强的接合强度与p型半导体层103粘接，因 此还具有即使在接合时由引线牵拉焊盘107的力进行作用，焊盘107也不 会剥离的特征。

专利文献1：日本特开平7-94782号公报

发明内容

图4所示的结构的半导体发光元件108，也可以将焊盘107与p型半 导体层103欧姆接触，但关于欧姆接触，由于得到了透明电极105，因此 焊盘107不特别需要欧姆接触。因此，只要焊盘107与透明电极105电接 触，并牢固地附着在p型半导体层103上，就可以使用任何的材料。

然而，在透明电极105上形成接触孔106，会阻碍电流的流动在透明 电极105整体上扩展，存在易成为辉度降低、Vf(标准正向电压)上升的 原因的问题。

此外，图4所示的结构，如在专利文献1的实施例中所述，存在只得 到98％以上左右的合格率的问题，希望大量生产这种半导体发光元件的场 合的焊盘的剥离几率降到ppm级。

此外，在图4所示的结构中，必须形成贯通透明电极105的一部分的 形式的接触孔106，还另行需要用于在透明电极105上形成接触孔106的 光刻工序，因此工序数增加，同时根据光刻工序时进行的蚀刻的状况，有 可能使接触孔正下方的p型半导体层表面损伤。

另外，即使将焊盘107直接地与p型半导体层103连接，也并不成为 显示理想的欧姆接触性的接触电阻，希望接触电阻进一步降低或Vf降低。

本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种光取出性良好 且明亮，可消除接合时的电极剥离的半导体发光元件。