半导体发光元件及半导体发光元件的制造方法技术

本发明专利技术可提高半导体发光元件的可信性及发光效率。半导体发光元件(10)包括保护层(38)，该保护层(38)具有被设置在p侧接触电极(30)上的p侧焊盘开口(38p)、以及被设置在n侧接触电极(34)上的n侧焊盘开口(38n)，覆盖n型半导体层(24)、活性层(26)及p型半导体层(28)的侧面(24c)、(26c)、(28c)，并在与p侧焊盘开口(38p)不同的位置处覆盖p侧接触电极(30)，在与n侧焊盘开口(38n)不同的位置处覆盖n侧接触电极(34)。保护层(38)包含：第1电介质层(42)，其由SiO2构成；第2电介质层(44)，其由与第1电介质层(42)不同的氧化物材料构成，并覆盖第1电介质层(42)；以及第3电介质层(46)，其由SiO2构成，并覆盖第2电介质层(44)。第1电介质层(42)的碳浓度小于第3电介质层(46)的碳浓度。的碳浓度小于第3电介质层(46)的碳浓度。的碳浓度小于第3电介质层(46)的碳浓度。

【技术实现步骤摘要】
半导体发光元件及半导体发光元件的制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体发光元件及半导体发光元件的制造方法。

技术介绍

[0002]半导体发光元件具有被层叠在基板上的n型半导体层、活性层及p型半导体层，在n型半导体层上设置有n侧电极，在p型半导体层上设置有p侧电极。在半导体发光元件的表面，设置有由氧化硅构成的保护膜(例如，参照专利文献1)。
[0003][现有技术文献][0004][非专利文献][0005]专利文献1：日本特开2016
‑
171141号

技术实现思路

[0006][专利技术要解决的课题][0007]作为耐湿性较高的保护膜，已知氮化硅，但因为氮化硅具有吸收紫外光的特性，所以可能会导致发光效率的降低。
[0008]本专利技术鉴于这样的问题而完成，其目的在于提供一种能够提高耐湿性及发光效率这两者的半导体发光元件。
[0009][用于解决技术课题的技术方案][0010]本专利技术的一个方案的半导体发光元件包括：n型半导体层，其由n型AlGaN系半导体材料构成；活性层，其被设置于n型半导体层的第1上表面，由AlGaN系半导体材料构成；p型半导体层，其被设置在活性层上；p侧接触电极，其被设置于p型半导体层的上表面，包含Rh；n侧接触电极，其被设置于n型半导体层的第2上表面；保护层，其具有被设置在p侧接触电极上的p侧焊盘开口、以及被设置在n侧接触电极上的n侧焊盘开口，覆盖n型半导体层、活性层及p型半导体层的侧面，在与p侧焊盘开口不同的位置处覆盖p侧接触电极，在与n侧焊盘开口不同的位置处覆盖n侧接触电极；p侧焊盘电极，其在p侧焊盘开口处与p侧接触电极连接；以及n侧焊盘电极，其在n侧焊盘开口处与n侧接触电极连接。保护层包含：第1电介质层，其由SiO2构成；第2电介质层，其由与第1电介质层不同的氧化物材料构成，覆盖第1电介质层；以及第3电介质层，其由SiO2构成，覆盖第2电介质层。第1电介质层的碳浓度小于第3电介质层的碳浓度。第1电介质层、第2电介质层及第3电介质层相对于活性层所发出的深紫外光的波长的透射率分别为80％以上。
[0011]本专利技术的另一方案为一种半导体发光元件的制造方法。该方法包括将由AlGaN系半导体材料构成的活性层形成于由n型AlGaN系半导体材料构成的n型半导体层的第1上表面的工序、在活性层上形成p型半导体层的工序、除去p型半导体层及活性层的一部分，使得n型半导体层的第2上表面露出的工序、在p型半导体层的上表面形成包含Rh的p侧接触电极的工序、在n型半导体层的第2上表面形成n侧接触电极的工序、形成由第1氧化物材料构成，覆盖n型半导体层、活性层及p型半导体层的侧面，并覆盖p侧接触电极及n侧接触电极的第1
电介质层的工序、形成由与第1氧化物材料不同的第2氧化物材料构成，并覆盖第1电介质层的第2电介质层的工序、以原子层沉积法形成由SiO2构成，并覆盖第2电介质层的第3电介质层的工序、除去p侧接触电极上的第1电介质层、第2电介质层及第3电介质层，从而形成p侧焊盘开口的工序、除去n侧接触电极上的第1电介质层、第2电介质层及第3电介质层，从而形成n侧焊盘开口的工序、形成在p侧焊盘开口处与p侧接触电极连接的p侧焊盘电极的工序、以及形成在n侧焊盘开口处与n侧接触电极连接的n侧焊盘电极的工序。第1电介质层、第2电介质层及第3电介质层相对于活性层所发出的深紫外光的波长的透射率分别为80％以上。
[0012][专利技术效果][0013]根据本专利技术，能够提高半导体发光元件的耐湿性及发光效率这两者。
附图说明
[0014]图1是概略地表示实施方式的半导体发光元件的构成的剖视图。
[0015]图2是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0016]图3是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0017]图4是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0018]图5是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0019]图6是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0020]图7是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0021]图8是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0022]图9是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
[0023]图10是概略地表示半导体发光元件的制造工序的图。
具体实施方式
[0024]以下，参照附图，针对用于实施本专利技术的方式详细进行说明。另外，在说明中，针对相同的要素标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。此外，为有助于理解说明，各附图中的各构成要素的尺寸比不一定与实际的发光元件的尺寸比一致。
[0025]本实施方式的半导体发光元件被构成为发出中心波长λ约360nm以下的“深紫外光”，为所谓的DUV－LED(Deep Ultra Violet
‑
Light Emitting Diode：深紫外发光二极管)芯片。为了输出这种波长的深紫外光，使用带隙约3.4eV以上的氮化铝镓(AlGaN)系半导体材料。在本实施方式中，尤其示出发出中心波长λ约240nm～320nm的深紫外光的情况。
[0026]在本说明书中，所谓“AlGaN系半导体材料”，是指至少包含氮化铝(AlN)及氮化镓(GaN)的半导体材料，并包含含有氮化铟(InN)等其他材料的半导体材料。因此，本说明书所说的“AlGaN系半导体材料”例如能够以In
1－x－y
Al
x
Ga
y
N(0＜x+y≤1，0＜x＜1，0＜y＜1)这一组成来表示，包含AlGaN或InAlGaN。关于本说明书的“AlGaN系半导体材料”，例如AlN及GaN各自的摩尔分数为1％以上，优选为5％以上、10％以上或20％以上。
[0027]此外，为了区别不含AlN的材料，有时会称为“GaN系半导体材料”。在“GaN系半导体材料”中，包含GaN或InGaN。同样，为了区别不含GaN的材料，有时会称为“AlN系半导体材料”。在“AlN系半导体材料”中，包含AlN或InAlN。
[0028]图1是概略地表示实施方式的半导体发光元件10的构成的剖视图。半导体发光元
件10包括基板20、基极层22、n型半导体层24、活性层26、p型半导体层28、p侧接触电极30、p侧电流扩散层32、n侧接触电极34、n侧电流扩散层36、保护层38、p侧焊盘电极40p、以及n侧焊盘电极40n。
[0029]在图1中，有时会将以箭头A表示的方向称为“上下方向”或“厚度方向”。此外，从基板20观察，有时会将远离基板20的方向称为上侧，将趋向基板20的方向称为下侧。
[0030]基板20具有第1主面20a、以及第1主面20a的相反侧的第2主面20b。第1主面20a是用于使从基极层22到p型半导体层28的各层生长的晶体生长面。基板20由相对于半导体发光元件10所发出的深紫外光具有透光性的材料构成，例如由蓝宝石(Al2O3)构成。也可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种半导体发光元件，包括：n型半导体层，其由n型AlGaN系半导体材料构成，活性层，其被设置在上述n型半导体层的第1上表面，由AlGaN系半导体材料构成，p型半导体层，其被设置在上述活性层上，p侧接触电极，其被设置于上述p型半导体层的上表面，包含Rh，n侧接触电极，其被设置于上述n型半导体层的第2上表面，保护层，其具有被设置在上述p侧接触电极上的p侧焊盘开口、以及被设置在上述n侧接触电极上的n侧焊盘开口，覆盖上述n型半导体层、上述活性层及上述p型半导体层的侧面，并在与上述p侧焊盘开口不同的位置处覆盖上述p侧接触电极，在与上述n侧焊盘开口不同的位置处覆盖上述n侧接触电极，p侧焊盘电极，其在上述p侧焊盘开口处与上述p侧接触电极连接，以及n侧焊盘电极，其在上述n侧焊盘开口处与上述n侧接触电极连接；上述保护层包含：第1电介质层，其由SiO2构成，第2电介质层，其由与上述第1电介质层不同的氧化物材料构成，并覆盖上述第1电介质层，以及第3电介质层，其由SiO2构成，并覆盖上述第2电介质层；上述第1电介质层的碳浓度小于上述第3电介质层的碳浓度；上述第1电介质层、上述第2电介质层及上述第3电介质层相对于上述活性层所发出的深紫外光的波长的透射率分别为80％以上。2.如权利要求1所述的半导体发光元件，其中，上述第1电介质层的厚度比上述n侧接触电极的厚度及上述p侧接触电极的厚度更大。3.如权利要求1或2所述的半导体发光元件，其中，上述第1电介质层的厚度为500nm以上1000nm以下；上述第2电介质层的厚度及上述第3电介质层的厚度为10nm以上100n...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹羽纪隆，稻津哲彦，
申请(专利权)人：日机装株式会社，
类型：发明
国别省市：