專利名稱：氮化物半導(dǎo)體元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在采用氮化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體層上設(shè)計(jì)微小面積(寬度)的電極的半導(dǎo)體元件，具體涉及大電流驅(qū)動(dòng)元件(激光二極管、大功率LED、FET等電子元件、高頻元件)。作為半導(dǎo)體元件的具體組成，有含GaN、AlN或InN，或它們的混晶AlGaN系、InGaN系、AlInGaN系的III-V族氮化物半導(dǎo)體。
背景技術(shù)：
氮化物半導(dǎo)體元件發(fā)射從波長(zhǎng)比較短的紫外線區(qū)到包含紅色的可見(jiàn)光區(qū)的寬波長(zhǎng)區(qū)的波長(zhǎng)的光線，其廣泛用作構(gòu)成半導(dǎo)體激光二極管(LD)或發(fā)光二極管(LED)等。近年來(lái)，隨著小型化、長(zhǎng)壽命化、高可靠性且高輸出化的進(jìn)展，主要用于個(gè)人計(jì)算機(jī)、DVD等電子裝置、醫(yī)療設(shè)備、加工設(shè)備或光纖通信的光源等。
這樣的氮化物半導(dǎo)體元件，主要由在藍(lán)寶石基板上依次疊層緩沖層、n型接觸層、裂紋防止層、n型包覆層、n型光波導(dǎo)層、活性層、p型電子封閉層、p型光波導(dǎo)層、p型包覆層、p型接觸層等疊層結(jié)構(gòu)體構(gòu)成。在LED中，可以省略光波導(dǎo)層等。并且，在這樣的疊層結(jié)構(gòu)體上設(shè)置n和p電極，活性層通過(guò)所述電極通電以發(fā)射光線。
設(shè)在上述的氮化物半導(dǎo)體元件上的電極，在電極和各個(gè)半導(dǎo)體層之間建立歐姆接觸的部分具有非常重要的作用，其主要采用單層膜或多層膜形式的功函數(shù)大的金屬或合金。一些材料只通過(guò)在半導(dǎo)體層上成膜金屬膜，就能夠與半導(dǎo)體層形成歐姆接觸，作為此種材料，有由Pd/Pt/Au的多層膜構(gòu)成的p電極。此外，對(duì)于只通過(guò)成膜難于與半導(dǎo)體層歐姆接觸的材料，通過(guò)熱處理工序可形成歐姆接觸。例如，在采用由Ni/Au的多層膜構(gòu)成的p電極時(shí)，在成膜(疊層)后，通過(guò)合金化可形成透明的歐姆接觸。
此外，除與連接半導(dǎo)體層的上述歐姆接觸外，還設(shè)置接合引線的引出電極(焊點(diǎn)電極)。在采用絕緣性的基板時(shí)，由于在同一面?zhèn)仍O(shè)置p電極和n電極，在其雙方設(shè)置焊點(diǎn)電極。在采用n電極時(shí)，由于比較容易形成歐姆接觸，所以，也可以以歐姆電極作為引出電極。連接到外部電極，而不是引線上的金屬導(dǎo)電層可以設(shè)置在引出電極上，以使此裝置能夠倒裝。
此外，在n電極和p電極的之間，設(shè)置防止短路的絕緣膜，絕緣膜采用氧化物等，用單層膜或多層膜形成。在LD中，絕緣膜用作具有其他功能的功能膜，例如控制電子注入?yún)^(qū)的電流狹窄層，或用作設(shè)在諧振器面的反射膜等。
專利文獻(xiàn)1特開(kāi)2000-299528號(hào)公報(bào)但是，上述列舉的Ni/Au電極在熱處理時(shí)表面容易產(chǎn)生損壞。因此，在與焊點(diǎn)電極的界面上，有時(shí)電阻增加。此外，當(dāng)在電極上接合絕緣膜時(shí)，存在該絕緣膜在熱處理時(shí)變質(zhì)降低其與電極的密接性等問(wèn)題。此外，在Pd/Pt/Au電極中，由于不進(jìn)行熱處理，不易產(chǎn)生上述問(wèn)題，但是，如果在元件驅(qū)動(dòng)時(shí)元件溫度升高，由于此熱量的影響，電極特性可能會(huì)降低，從而不利地使工作電壓升高。此外，在減薄膜厚度時(shí)，或大面積形成時(shí)，由于結(jié)合或機(jī)械強(qiáng)度降低，在大電流驅(qū)動(dòng)時(shí)會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是針對(duì)上述問(wèn)題而提出的，目的是，通過(guò)實(shí)現(xiàn)與半導(dǎo)體層的接觸電阻或焊點(diǎn)電極與歐姆電極之間的界面電阻低的，并且與半導(dǎo)體層或絕緣層的密接性也優(yōu)良的電極，而提供一種閾值電流或操作電壓低的具有優(yōu)良元件特性的氮化物半導(dǎo)體元件。
本實(shí)用新型的氮化物半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體層上，具有歐姆接觸的第1電極及連接在其上面的、由不同于第1電極的形狀構(gòu)成的第2電極，其特征在于第1電極和第2電極，具有由形成第1電極表面的第1電極的上層和沉積在熱處理后的第1電極上的第2電極的下層構(gòu)成的接合層區(qū)；上述接合層區(qū)由鉑族元素構(gòu)成。通過(guò)設(shè)定如此的構(gòu)成，能夠形成具有優(yōu)良密接性的并且具有操作電壓低的電極的氮化物半導(dǎo)體元件。
本實(shí)用新型之二的氮化物半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體層上，具有歐姆接觸的第1電極及連接在其上面的、由不同于第1電極的形狀構(gòu)成的第2電極，其特征在于第1電極和第2電極，具有由形成第1電極表面的第1電極的上層和沉積在熱處理的第1電極上的第2電極的下層構(gòu)成的接合層區(qū)；第1電極的上層和第2電極的下層由同一種元素或同一材料構(gòu)成。通過(guò)設(shè)定如此的構(gòu)成，能夠形成具有優(yōu)良密接性的并且具有操作電壓低的電極的氮化物半導(dǎo)體元件。
本實(shí)用新型之三的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于，第1電極具有由熱處理合金化材料構(gòu)成的下層。由熱處理合金化材料構(gòu)成的第1電極的下層是因熱處理伴隨若干熱變化的層，具有不同于成膜時(shí)(熱處理前)的層內(nèi)結(jié)構(gòu)的層。例如，在成膜時(shí)，即使是多層結(jié)構(gòu)，熱處理后也不能維持其多層結(jié)構(gòu)，形成合金化材料混合化的合金化層。如本實(shí)用新型所示，通過(guò)將與半導(dǎo)體層接觸的下層形成與其材料無(wú)關(guān)地由通過(guò)熱處理而合金化的材料構(gòu)成的層，與單一沉積在半導(dǎo)體層上的狀態(tài)的疊層膜相比，能夠形成與半導(dǎo)體層的密接性良好的第1電極。此外，有時(shí)因半導(dǎo)體層的組成或電極材料，即使不進(jìn)行熱處理，也能歐姆接觸。但是，在內(nèi)部量子效率及外部量子效率低的半導(dǎo)體元件中，由于在元件驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生一些熱，所以，有時(shí)也因該熱而改變特性。所以，即使在由單一元素構(gòu)成第1電極的下層時(shí)，通過(guò)施加熱處理，也能夠提高與半導(dǎo)體層的密接性，不易因元件驅(qū)動(dòng)時(shí)的熱而改變特性。另外，通過(guò)由具有這樣下層的第1電極的上層和第2電極的下層形成接合層區(qū)，由鉑族元素構(gòu)成該接合層區(qū)，由于也能夠提高與第2電極的密接性，所以，能夠以極優(yōu)良的密接性從半導(dǎo)體層接合到第2電極。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)操作電壓低的、并且因高輸出時(shí)的電壓不易上升而時(shí)效變化小的、可靠性優(yōu)良的元件。
此外，在由上述熱處理合金化材料構(gòu)成第1電極的下層時(shí)，即使上層是鉑族元素以外的材料，第2電極的下層和第1電極的上層是同一種元素或同一材料，只要它們能夠維持穩(wěn)定的特性，也能夠形成導(dǎo)電性優(yōu)良、密接性優(yōu)良的接合層區(qū)。但是，對(duì)于在熱處理時(shí)，第1電極的上層和下層反應(yīng)，被合金化并形成絕緣性的氧化物這樣的材料，不能使用。
因此，通過(guò)由鉑族元素構(gòu)成第1電極的上層和與第2電極的下層，而且，利用同一種元素，或鉑族元素的合金，或鉑族元素的導(dǎo)電性氧化物等，構(gòu)成第1電極的上層和第2電極的下層，能夠形成電阻極低的、密接性優(yōu)良的、而且不易時(shí)效變化的可靠性優(yōu)良的電極結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型之四的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于，上述第1電極的上層由以單一的鉑族元素構(gòu)成的鉑族單一層(Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os層)，或鉑族元素中的同族元素構(gòu)成的合金化層(Ru-Os層、Rh-Ir層、Pd-Pt層)構(gòu)成。由上述材料構(gòu)成的上層相對(duì)的對(duì)熱比較穩(wěn)定。因此，即使在下層形成熱處理合金化材料時(shí)，該材料也不易與下層合金化，在與下層的界面附近雖引起一些反應(yīng)，但其反應(yīng)也不擴(kuò)展到層內(nèi)部，能夠使界面形成穩(wěn)定狀態(tài)。通過(guò)用同一種材料形成第1電極的上層和第2電極的下層，能夠形成電阻更低的、操作特性穩(wěn)定的電極。此外，在不是由鉑族單一層，而由合金化層構(gòu)成時(shí)，該合金化層內(nèi)部的材料因熱處理被合金化，與單一沉積的合金層相比，結(jié)合力增大，變硬。即使在熱處理后，也不與下層的熱處理合金化材料合金化，維持上層和下層的疊層狀態(tài)。
此外，第1電極的上層的表面，由于在熱處理時(shí)曝露于空氣，也與空氣反應(yīng)。但是，如果是上述的鉑族元素系的層，難與空氣反應(yīng)，特別是難于形成絕緣性高的氧化物層。但是，除存在氧外，認(rèn)為在一些狀態(tài)下，也在第1電極上層的表面吸附氧。特別是由于鉑族元素是具有催化作用的元素，可以認(rèn)為在其原子周圍，在配位的狀態(tài)下存在氧。此時(shí)的反應(yīng)將在下面進(jìn)行說(shuō)明。
圖6是表示氮化物半導(dǎo)體激光器元件的脊周邊部的模式圖，在形成在氮化物半導(dǎo)體的p型半導(dǎo)體層上的脊的側(cè)面及脊兩肋的p型半導(dǎo)體層平面上，形成第1絕緣膜609，在脊上部形成氮化物半導(dǎo)體層，在第1絕緣膜上形成第1電極的下層605(b)及上層605(a)，在其上面借助接合層區(qū)613形成第2電極的下層606(b)及上層606(a)。在第1電極的熱處理工序后，如圖6(A)所示，可以看作是在鉑族元素的上層的表面吸附(配位)氧的狀態(tài)。另外，在形成第2電極時(shí)，在第1電極表面撞擊利用濺射法等加速的第2電極下層的原料。此時(shí)，如圖6(B)所示，吸附的氧被彈開(kāi)，代之，通過(guò)加速度的鉑族原料進(jìn)入到第1電極內(nèi)部，開(kāi)始形成接合層區(qū)613。另外，最終，如圖6(B)及(C)所示，以共有第1電極的上層606(a)和第2電極的下層606(b)的一部分的狀態(tài)，形成接合層區(qū)613。
下述說(shuō)明對(duì)上述反應(yīng)進(jìn)行的原因進(jìn)行解釋。。在經(jīng)過(guò)第1電極的熱處理合金工序后，如圖6(A)所示，第1電極的吸附氧或配位氧的狀態(tài)的鉑族元素和氧暫時(shí)穩(wěn)定，但也可認(rèn)為，是通過(guò)施加一些外力就容易被切斷的弱鍵而結(jié)合的。這種暫時(shí)的弱鍵，例如，如果利用濺射法等形成第2電極，通過(guò)加速的鉑族元素原料到達(dá)第1電極的表面(上層的表面)時(shí)的撞擊，能夠容易被切斷。除利用濺射這樣的機(jī)械力外，例如，也可以通過(guò)加熱等切斷與氧的結(jié)合。
如果與鉑族元素的結(jié)合被切斷而去除配位(吸附)的氧，可以認(rèn)為第1電極表面存在的鉑族元素為不穩(wěn)定狀態(tài)(活性狀態(tài))。因此，第1電極和第2電極的界面，在破壞或消失的狀態(tài)下形成第2電極的初期體積區(qū)域，容易形成兩者混合存在的接合層區(qū)613。即，在熱處理后的第1電極和沉積在其上面的第2電極的之間，不存在明確的不連接面(界面)，形成極像連續(xù)形成的狀態(tài)。如果在第1電極的表面形成穩(wěn)定的氧化物，例如，即使在其內(nèi)部不形成氧化物時(shí)，也難通過(guò)濺射切斷表面的氧化物的結(jié)合，但是，由于如果只是單一配位的氧就容易切斷結(jié)合，所以，在不存在氧的狀態(tài)下或通過(guò)成膜(沉積)時(shí)的撞擊消失或分散薄的表層部的含氧區(qū)的狀態(tài)下，能夠使第1電極的上層的鉑族元素和第2電極的下層的鉑族元素相互之間結(jié)合。
此外，第1電極的上層如果是上述材料，由于內(nèi)部具有延展性和可壓延性，加速的原料容易進(jìn)入到第1電極上層的內(nèi)部。能形成此種結(jié)合是由于，即使進(jìn)行熱處理，其表面也難于形成氧化物，而且，由具有延展性的材料即鉑族元素及鉑族元素的同族的合金構(gòu)成的材料形成在第1電極的上面。
在將金屬元素中具有最大延展性的Au用作第1電極時(shí)，如果Au單獨(dú)使用，由于難于確立與氮化物半導(dǎo)體的歐姆接觸，所以可以采用下層具有Au以外的金屬元素，在其上層使用Au。但是，在將Au用于第1電極的上層時(shí)，由于在電極熱處理時(shí)極容易擴(kuò)散，與用于下層的其他元素的合金化反應(yīng)，也容易從外部奪取氧，進(jìn)入整個(gè)層內(nèi)。因此，在成膜時(shí)，最上層的Au向?qū)觾?nèi)部移動(dòng)，結(jié)果，減少最上層的Au，或者，露出下層使用的Au以外的金屬，容易產(chǎn)生氧化物。這樣，表層(上層)含有Au的第1電極，在第1電極熱處理后的與第2電極的界面夾雜絕緣性的氧化物膜等，增大電勢(shì)阱，降低與第2電極的密接性。此外，工作特性也不穩(wěn)定。按照本實(shí)用新型，通過(guò)將第1電極上層設(shè)定為鉑族元素構(gòu)成的層，能夠形成低電阻的電極。
在第1電極的上層，鉑族元素的同族以外的合金，例如，在是Pt-Ir合金等Pt以外的鉑族元素與Pt的合金時(shí)，通過(guò)濺射去除配位在表面的氧，能夠在界面不易存在氧的狀態(tài)下，與第2電極的下層的鉑族元素結(jié)合。但是，因該合金硬，延展性差，由于加速的原料難于進(jìn)入到合金內(nèi)部，所以接合層區(qū)的厚度幾乎沒(méi)有。由此，認(rèn)為與采用富有延展性的材料時(shí)相比，結(jié)合稍微減弱(減小接合層區(qū))。但是，在作為不考慮延展性的第2電極的下層，通過(guò)同時(shí)濺射異種原料等形成該合金時(shí)，無(wú)任何問(wèn)題，能夠?qū)崿F(xiàn)與第1電極的上層的良好的密接性。
此外，除鉑族單一層或由上述鉑族元素構(gòu)成的合金化層外，Rh氧化物、Pd氧化物、Ru氧化物等是鉑族元素和氧的化合物，也可以將具有導(dǎo)電性的氧化物用作第1電極的上層。這些鉑族元素和氧的化合物，雖然是氧化物，但通過(guò)將其用于第1電極的上層，能夠形成低電阻、且與第2電極的密接性優(yōu)良的第1電極。鉑族元素和氧的化合物，如上述的單一鉑族元素層或鉑族元素的合金層，與只在其表面形成氧化物(結(jié)合弱的氧化物)或配位(吸附)氧的狀態(tài)相比，與氧的結(jié)合強(qiáng)度大。因此推測(cè)，在采用鉑族元素的氧化物時(shí)，通過(guò)用單一鉑族元素層或鉑族元素的合金形成接合層區(qū)，不是能夠低電阻實(shí)現(xiàn)優(yōu)良密接性的上述機(jī)理，而是另外的機(jī)理成立。
作為第1電極的上層形成鉑族元素的氧化物，之后，如果進(jìn)行熱處理的合金化處理，則在層內(nèi)部產(chǎn)生熱反應(yīng)。關(guān)于第1電極的下層，認(rèn)為與單一鉑族元素層時(shí)同樣，保持穩(wěn)定的界面。認(rèn)為不同之處在于，在與空氣接觸的第1電極上層表面附近，在采用單一鉑族元素時(shí)，通過(guò)暫時(shí)吸附氧，虛假地達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，但在采用鉑族元素和氧的化合物時(shí)，在其表面附近區(qū)域和與表面分離的區(qū)域(層內(nèi)部區(qū)域)，氧和鉑族元素的比率不固定，根據(jù)從第1電極的表面的深度，組成逐漸地產(chǎn)生內(nèi)部變化。根據(jù)熱處理時(shí)的空氣的條件，表面附近的組成逐漸變化形成富鉑族元素層或富氧層這樣的組成，通過(guò)破壞成膜時(shí)穩(wěn)定的組成比，活性化的第1電極表面，通過(guò)與第2電極的下層的鉑族元素結(jié)合，成為實(shí)質(zhì)上不形成明確的界面的狀態(tài)，能實(shí)現(xiàn)低電阻的電極。認(rèn)為這是氧化物具有導(dǎo)電性的鉑族元素所特有的，也起因于其催化作用等。
不論怎樣，第1電極的上層，通過(guò)熱處理后的活性化或者準(zhǔn)活性化，在形成第2電極的下層時(shí)，通過(guò)強(qiáng)固地與其表面的活性種結(jié)合，能夠形成幾乎不存在界面能級(jí)的或界面的能級(jí)具有緩慢變化的接合層區(qū)。如此的結(jié)合，主要通過(guò)在第1電極和第2電極的界面(接觸面)，分別設(shè)置由主要其自身難于形成氧化物的鉑族元素，或即使形成氧化物也能夠保持導(dǎo)電性的鉑族元素構(gòu)成的材料，形成上述的接合層區(qū)，能夠以極低的電阻實(shí)現(xiàn)可靠性優(yōu)良的電極結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型之五的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于第2電極的下層由以單一的鉑族元素構(gòu)成的鉑族單一層，或鉑族元素的合金層構(gòu)成。此時(shí)，鉑族元素不是合金化層(通過(guò)熱處理形成合金的層)，而是在成膜時(shí)采用2種以上鉑族元素的混合層(合金層)。沉積在熱處理后的第1電極上的第2電極的下層，在沉積初期(成膜初期)的階段，在第1電極的表面容易受熱處理時(shí)生成的反應(yīng)生成物或殘存在用于第2電極形成的成膜裝置內(nèi)的雜質(zhì)等的影響。
如果能夠不隨著裝置間移動(dòng)地，連續(xù)形成控制操作區(qū)的第1電極和第2電極，能夠抑制形成伴隨裝置間移動(dòng)的不連續(xù)界面。但是，相對(duì)于為了能夠歐姆接觸，以及為了提高元件的可靠性而需要熱處理工序的第1電極，用作引出電極的第2電極，進(jìn)行非處理或以比第1電極的熱處理?xiàng)l件穩(wěn)定條件的熱處理，由于其目的不同，形狀也多有不同，優(yōu)選用另外工序形成。因此，通過(guò)將在裝置間移動(dòng)后的成膜的初期階段形成的第2電極的下層形成為上述的鉑族單一層或鉑族元素的合金層，難于與附著在第1電極表面上的雜質(zhì)或反應(yīng)生成物以及殘留在第2電極的成膜裝置內(nèi)的氧等殘留成分反應(yīng)，能夠抑制與第1電極的界面的高電阻化。
作為第2電極的下層，采用上述以外的材料，例如Ti，如果在第1電極的上層采用Pt，能夠高密接性地與第1電極接合。但是，由于Ti容易與氧結(jié)合，與配位(吸附)在第1電極的表面上的氧反應(yīng)，在成膜初期立即形成氧化物。因此，形成在第1電極和第2電極的之間夾雜氧(或氧化物)的狀態(tài)。由于Ti的氧化物是絕緣性的，如果用作第2電極的下層，由于與第1電極的界面形成高電阻，所以不優(yōu)選。這樣，如果單一地選擇密接性良好的材料(Ti等)，能夠抑制基于第2電極被剝離的高電阻化，但是，不能夠抑制到基于生成絕緣性的夾雜層的高電阻化。
如上所述，通過(guò)將第1電極的上層和第2電極的下層設(shè)定為由上述鉑族元素系材料構(gòu)成的層，能夠形成氧的存在概率極低的界面區(qū)(接合層區(qū))或不存在成為高電阻化的氧化物的接合層區(qū)。這樣，無(wú)論是在第1電極的上層，還是在第2電極的下層的哪一方形成材料，都能夠提高電極整體(第1電極和第2電極)的特性，但是，如本實(shí)用新型所述，通過(guò)在第1電極和第2電極的接合部配置上述材料，能夠形成極優(yōu)良的電極。特別是，通過(guò)將第1電極的上層和第2電極的下層設(shè)定為同一種鉑族元素的層，能夠形成優(yōu)良的密接性。特別優(yōu)選是Pt，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)操作電壓低的、而且即使高輸出驅(qū)動(dòng)時(shí)時(shí)效變化也小的可靠性極高的元件。
本實(shí)用新型之八的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于設(shè)置第1電極的半導(dǎo)體層表面具有電極形成區(qū)和絕緣膜形成區(qū)，第2電極從電極形成區(qū)被覆到絕緣膜形成區(qū)。第1電極接合形成在半導(dǎo)體層，其相接的部分構(gòu)成電流導(dǎo)通路徑。在LD中，為了在波導(dǎo)區(qū)高效率地注入電流，此外，即使在LED中，為了向發(fā)光層大范圍有效地注入電流，也要控制電流的導(dǎo)通路徑。此時(shí)，不控制第1電極的形成區(qū)域，而是通過(guò)在半導(dǎo)體層表面形成絕緣膜，形成非導(dǎo)通區(qū)，形成第1電極，能夠容易控制導(dǎo)通路徑。而且，通過(guò)覆蓋上述的絕緣膜形成區(qū)和電極形成區(qū)雙方地，形成與第1電極接合地形成的第2電極，能夠控制使電流高效率地在第1電極中流動(dòng)。
本實(shí)用新型之九的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于絕緣膜形成區(qū)是夾著帶狀的上述電極形成區(qū)的多個(gè)區(qū)，或被電極形成區(qū)分離的多個(gè)區(qū)。在圖1所示的LD中，在帶狀的電極形成區(qū)的兩側(cè)形成絕緣膜，覆蓋其雙方區(qū)域地形成第2電極。由此，能夠在規(guī)定的位置穩(wěn)定形成通向半導(dǎo)體層的電流導(dǎo)通路徑。此外，在LED中，在具有晶格狀或條帶狀等的第1電極時(shí)，通過(guò)在被其第1電極形成區(qū)夾著的半導(dǎo)體層露出面上形成絕緣膜，絕緣膜形成區(qū)能夠形成被第一電極形成區(qū)分離成多個(gè)區(qū)的形式。這樣，就能夠通過(guò)分離絕緣膜區(qū)域，提高取光效率。
本實(shí)用新型之十的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于氮化物半導(dǎo)體元件是具有由凸部構(gòu)成的脊的激光元件，第1電極連接形成在脊上面。LD的脊是在其正下方形成波導(dǎo)區(qū)(操作區(qū))的重要部分。并且，在寬度小的該脊上，在元件驅(qū)動(dòng)時(shí)，流動(dòng)大電流。因此，通過(guò)形成具有本實(shí)用新型構(gòu)成的電極，能夠?qū)⑿纬稍谠搮^(qū)域的電極形成為可靠性極優(yōu)良的LD元件。
本實(shí)用新型之十一的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于在脊的兩側(cè)面及從其側(cè)面連續(xù)的半導(dǎo)體層的平面上，具有第1絕緣膜，同時(shí)，從第1絕緣膜上連續(xù)到半導(dǎo)體層的側(cè)面的第2絕緣膜，與第2絕緣膜分離地形成第1電極。
圖7(A)是模式圖，表示在半導(dǎo)體層上形成脊，在該脊側(cè)面和脊兩肋設(shè)置第1絕緣膜709，覆蓋脊上部和第1絕緣膜上部地形成第1電極。在以Ni/Au等的熱處理而合金化的金屬膜的疊層結(jié)構(gòu)，形成第1電極的下層時(shí)，通過(guò)熱處理可變化其層構(gòu)成。此時(shí)，不只是在下層的內(nèi)部，在下層和半導(dǎo)體層的界面以及下層和上層(鉑族元素層)的界面，也進(jìn)行反應(yīng)，形成活性的界面區(qū)。此時(shí)，由于上層是由鉑族元素構(gòu)成的層，通過(guò)其催化作用，能夠在上層和下層的界面附近向系統(tǒng)外移動(dòng)氧。由此，通過(guò)適量控制與下層內(nèi)部的反應(yīng)或下層和半導(dǎo)體層之間的反應(yīng)有關(guān)的氧(空氣)，能夠穩(wěn)定上層和下層的界面(用粗線表示)。這樣，在表面形成鉑族元素的層(上層)具有作為熱處理時(shí)穩(wěn)定下層合金化的罩層的作用。
此外，由于第1電極下層的構(gòu)成元素不穿越過(guò)上層的鉑族元素的層，不能向第1電極的表面移動(dòng)，所以，能夠在穩(wěn)定狀態(tài)維持表面。因此，在第1電極上表面，不能形成基于下層的構(gòu)成元素的絕緣性的氧化物，在與第2電極的之間，形成接合層區(qū)713，能夠提高密接性。
本實(shí)用新型之十二的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于用單層或多層結(jié)構(gòu)的密接層被覆第1絕緣膜和/或第2絕緣膜。電極是為在半導(dǎo)體層注入電流而與半導(dǎo)體層相接地形成的，但是，以限制該注入?yún)^(qū)或防止短路等目的，也與形成在半導(dǎo)體層上的絕緣膜上相接地形成。電極材料并不總是與絕緣膜相密接粘合。因此，即使第1電極和第2電極的密接性無(wú)問(wèn)題，由于與絕緣膜的密接性差，也容易剝離，由此，有時(shí)導(dǎo)致高電阻化等元件特性的惡化。此時(shí)，通過(guò)設(shè)置用于加強(qiáng)電極和絕緣層的密接性的加強(qiáng)層(密接層)，能夠抑制第2電極的剝離，抑制元件特性的劣化。
本實(shí)用新型之十三的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于密接層的最上層是含有鉑族元素的層。通過(guò)將由鉑族元素構(gòu)成的上層作為上面，能夠形成與第2電極的密接性優(yōu)良的電極。但是，有時(shí)與絕緣膜的密接性未必總是好，特別是與氧化物系的絕緣膜密接性低，具有容易剝離的性質(zhì)。作為對(duì)比，有些金屬材料不適宜作為電極材料，但與絕緣膜具有高密接性。圖7(C)是表示形成多層結(jié)構(gòu)的密接層時(shí)的模式圖。在本實(shí)用新型中，通過(guò)用將與絕緣膜的密接性優(yōu)良的材料(金屬材料)作為下層和將鉑族元素作為上層的密接層711，被覆第1絕緣膜709及第2絕緣膜710，能夠?qū)⒌?電極的形成面設(shè)定成絕緣膜的占有區(qū)域小的面，能夠加強(qiáng)第2電極的密接性。特別是，如圖7(C)所示，通過(guò)用密接層被覆第1及第2絕緣膜的雙方，能夠?qū)⒌?電極的形成區(qū)域W2，作為與第1電極705相接的區(qū)域W1和與密接層711相接的區(qū)域W3相加的全部由鉑族元素構(gòu)成的區(qū)域。即，由于第2電極的形成界面能夠全部通過(guò)金屬結(jié)合而形成，能夠大范圍地形成接合層區(qū)，所以能夠?qū)崿F(xiàn)極優(yōu)良的密接性。
本實(shí)用新型之十四的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于密接層的最上層由與第1電極的上層相同的元素或相同的材料構(gòu)成。通過(guò)設(shè)定這樣的構(gòu)成，可以使在接合形成在第1電極上層和密接層的最上層的上面的與第2電極下層的接觸界面上，難以形成高電阻區(qū)，而且，由于是同一種材料，能夠形成密接性優(yōu)良的電極結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型之十五的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于密接層的最上層是Pt。由此，能夠形成與第2電極的密接性優(yōu)良的電極結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型之十六的氮化物半導(dǎo)體元件，其特征在于密接層連接形成在第1電極的上面或下面。密接層是被覆第1絕緣膜和/或第2絕緣膜的層，但在形成第2電極時(shí)，優(yōu)選不露出由氧化物等構(gòu)成的絕緣膜。因此，通過(guò)形成上層的具有鉑族元素的層的密接層，能夠更強(qiáng)固地密接第2電極。在圖3中，在第1電極的上面形成密接層，但若在第1電極之前形成密接層時(shí)，則成為在第1電極的下面形成密接層的形式。由于作為與向半導(dǎo)體層注入電流不相關(guān)的層形成該密接層，所以，例如，能夠具有作為形成在LD的脊附近、控制光學(xué)特性的層的功能。特別是作為密接層的下層，通過(guò)形成與絕緣膜的密接性優(yōu)良的Ti，通過(guò)在脊附近形成該層，使其具有作為光吸收區(qū)的功能，也能夠控制光的封閉。


圖1是說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式1的氮化物半導(dǎo)體元件的模式剖面圖。
圖2是說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式2的氮化物半導(dǎo)體元件的模式剖面圖。
圖3是說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式3的氮化物半導(dǎo)體元件的模式剖面圖。
圖4是說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式4的氮化物半導(dǎo)體元件的模式剖面圖。
圖5是說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式5的氮化物半導(dǎo)體元件的模式剖面圖。
圖6是說(shuō)明本實(shí)用新型的第1電極和第2電極的接合層區(qū)的形成的模式剖面圖。
圖7是說(shuō)明本實(shí)用新型的第1電極和第2電極的接合層區(qū)的模式剖面圖。
圖8是說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式6的氮化物半導(dǎo)體元件的模式俯視圖和模式剖面圖。
圖中101、201、301、401、501、801…基板102、202、302、402、502、802…n型氮化物半導(dǎo)體層103、203、303、403、503、803…p型氮化物半導(dǎo)體層104、204、304、404、504、804…活性層105、205、305、405、505、705、805…第1電極(p側(cè)歐姆電極)605(a)…第1電極的上層605(b)…第1電極下層106、206、306、406、506、706、806…第2電極(p側(cè)焊點(diǎn)電極)606(a)…第2電極的上層606(b)…第2電極下層107、207、307、407、507、807…第1電極(n側(cè)歐姆電極)108、208、308、408、508、808…第2電極(n側(cè)焊點(diǎn)電極)109、209、309、409、509、609、709…第1絕緣膜110、210、310、410、510、710…第2絕緣膜311、411、711…密接層512…金屬層613、713、813…接合層區(qū)814…絕緣膜具體實(shí)施方式
下面，將對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明，但本實(shí)用新型的氮化物半導(dǎo)體元件并不局限于實(shí)施方式中所示的元件結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的氮化物半導(dǎo)體元件，通過(guò)設(shè)在半導(dǎo)體層上將主要與半導(dǎo)體層歐姆接觸的第1電極和主要用作引出電極的第2電極形成為特定界面的構(gòu)成，形成密接性優(yōu)良且界面的電阻低、操作特性極穩(wěn)定的電極結(jié)構(gòu)。
由于第1電極和第2電極的功能不同，其各自的尺寸(寬度·長(zhǎng)度)及形狀，可根據(jù)使用目的或從工序等方面考慮，形成適宜的形狀。第1電極和第2電極只要在操作部相連接就可以，可以不在各自的整個(gè)面上連接。在LED的情況下，為使電流在發(fā)光層的寬區(qū)域內(nèi)均勻流動(dòng)，考慮到膜厚及形狀等，形成第1電極和第2電極。此外，在p側(cè)電極和n側(cè)電極的配置中，也考慮第1電極和第2電極的接合部，優(yōu)選能夠向發(fā)光層注入有效的電流。在LD中，通過(guò)在脊上部接合第1電極和第2電極，能夠抑制界面電阻造成的操作電壓的上升。在第1電極之后的工序設(shè)定的第2電極，以使其底面整面與第1電極相接地形成，或者，也可以其一部分形成在第1電極的上面，其它部分設(shè)置為與半導(dǎo)體層上或絕緣膜上相接。
在LD中，在形成于半導(dǎo)體層的脊的帶狀方向，優(yōu)選第1電極形成與帶狀的波導(dǎo)區(qū)平行的帶狀，但也并不局限于此。即，第1電極的形狀也可以不是帶狀，只要成帶狀地形成與半導(dǎo)體層的接觸區(qū)就可以。此外，優(yōu)選遍及與帶狀平行的方向的波導(dǎo)區(qū)的整個(gè)區(qū)域地設(shè)定。但是，考慮到電極形成時(shí)的加工工藝，例如光刻和諸如芯片成型的后續(xù)步驟，可以選擇合適的尺寸和形狀。例如，電極向內(nèi)離開(kāi)脊帶狀部的端部形成。
優(yōu)選地，第1電極和第2電極通過(guò)對(duì)應(yīng)于整個(gè)波導(dǎo)區(qū)域的連接區(qū)域相互連接到一起，以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的操作電壓。更優(yōu)選地，第2電極的長(zhǎng)度比第1電極的長(zhǎng)度小，以便不覆蓋裝置之間的切割區(qū)域。這是因?yàn)?，?電極，特別是在形成在最上層的金屬是Au時(shí)，因其延展性非常不容易分割。此外，通過(guò)將脊上部作為連接部，由于能夠借助第1電極，高效率地在半導(dǎo)體層中流動(dòng)注入到第2電極的電流，所以，光線能夠穩(wěn)定地方封閉在波導(dǎo)區(qū)內(nèi)以良好地維持光的光束形狀，在穩(wěn)定閾值的同時(shí)，還能夠穩(wěn)定操作電壓。
在與脊垂直的方向，需要在脊上部形成第1電極。此外，第1電極，也可以不延伸至從脊遠(yuǎn)離的區(qū)域，可用與脊寬度相同的或比其大的寬度形成。此外，優(yōu)選在脊的左右以相同的長(zhǎng)度形成。此外，優(yōu)選遍及諧振器的整個(gè)區(qū)域地，用相同的寬度形成。
此外，第1電極和第2電極通過(guò)接合層區(qū)相互連接，所述接合層區(qū)在與脊垂直的方向具有與脊寬度相同地或以比其大的寬度。由此，能夠使操作電壓穩(wěn)定化。如果以比脊寬度窄的范圍連接，由于電流注入?yún)^(qū)狹窄，從而不利地使操作電壓上升。尤其優(yōu)選在脊的上部形成接合面。為了引線接合，第2電極要具有可在脊上部以外的區(qū)域接合引線的程度的寬度。該區(qū)域由于可以只是帶狀整個(gè)區(qū)域的一部分，所以，第2電極的寬度在帶狀的整個(gè)區(qū)域上也可以是不相同。
圖7(A)至7(C)分別是根據(jù)本實(shí)用新型的氮化物半導(dǎo)體裝置的第一和第二電極之間的接合區(qū)域的剖面圖。如圖7(A)所示，第2電極706的形成區(qū)(寬度)W2優(yōu)選比第1電極705的形成區(qū)W1大，此時(shí)，由于通過(guò)第2絕緣膜710，能夠形成絕緣性優(yōu)良的元件，所以，能夠形成高輸出時(shí)的可靠性優(yōu)良的元件。此外，如圖7(B)所示，通過(guò)與第1電極的形成區(qū)W1相比，減小第2電極的形成區(qū)(寬度)W2，能夠在電極的周圍形成絕緣膜露出面。通過(guò)該露出的絕緣膜區(qū)，在倒裝時(shí)，能夠降低因第2電極的熱產(chǎn)生形狀變化造成的短路，能夠得到高成品率的元件。
也可以在氮化物半導(dǎo)體元件的p側(cè)電極和n側(cè)電極的雙方設(shè)置本實(shí)用新型的構(gòu)成，也可以在其一方，但在LD中，更優(yōu)選在p側(cè)電極設(shè)置。其中，也是對(duì)具有脊的LD最為有效。此外，在用于雙方的電極時(shí)，p側(cè)電極和n側(cè)電極的各自的第1電極和第2電極的接合部的鉑族元素，也可以是相同的，也可以是不相同的。優(yōu)選，通過(guò)在p側(cè)和n側(cè)的雙方的接合面采用Pt，由此，能夠?qū)崿F(xiàn)極優(yōu)良的密接性，此外，通過(guò)用相同的材料形成p側(cè)電極和n側(cè)電極的第2電極，能夠同時(shí)形成兩電極的第2電極，在工序上也有利。
通過(guò)熱處理第1電極，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的歐姆接觸。關(guān)于熱處理的溫度，優(yōu)選350℃～1200℃的溫度范圍，更優(yōu)選400℃～750℃，最優(yōu)選450℃～600℃。
第1電極包括上層和下層，第1電極的上層也可以具有被由鉑族元素構(gòu)成的層夾持的中間層。如果第1電極的上層由鉑族元素的單一元素或鉑族元素的同族元素的合金的層構(gòu)成時(shí)，在該層的上面和下面，分別具有不同的功能。上面，難于引起與空氣的反應(yīng)，使與第2電極的密接性良好。此外，下層，與形成在其下面的合金化層形成穩(wěn)定的界面，能夠穩(wěn)定合金化反應(yīng)。此兩種功能也可以由不同層來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，在半導(dǎo)體層的上面，形成由Ni/Au構(gòu)成的下層和由Pt/Ti/Pt構(gòu)成的上層構(gòu)成的第1電極。上層，在上面和下面具有鉑族元素的單一元素層，在該層中，也可以形成夾持由Ti(由鉑族元素以外的元素構(gòu)成的層)構(gòu)成的中間層的形式。由此，通過(guò)與第1電極的下層相接的下側(cè)的鉑族元素層，降低第1電極的熱變質(zhì)或熱處理工序的偏差，能夠形成可靠性優(yōu)良的元件。此外，通過(guò)設(shè)置在中間層上的上側(cè)的鉑族元素層，能夠在與第2電極的之間形成含氧極低的界面，能夠形成低電阻的電極結(jié)構(gòu)。這樣，能夠?qū)K族元素的層分離成上層和下層，能夠?qū)崿F(xiàn)上述不同功能。
此外，第1電極的上層的中間層，在由鉑族元素構(gòu)成的上層的上面和下面的界面配合最佳的材料，進(jìn)行功能分離。另外，所述中間層彌補(bǔ)鉑族元素的層的特性的不足。例如，通過(guò)加入中間層，能夠增加第1電極的膜厚度，提高散熱性。此外，作為3層以上的多層膜，與用單一組成的層加厚膜厚度時(shí)相比，還能夠緩和應(yīng)力。特別是形成在LD的脊上的第1電極，由于形成在寬度極窄的區(qū)域，并且，能夠利用其膜質(zhì)大范圍控制施加于脊的負(fù)荷，所以，作為多層結(jié)構(gòu)，通過(guò)緩和施加于脊的負(fù)荷，能夠得到可靠性優(yōu)良的LD特性。此外，由于能夠變化光吸收系數(shù)以控制光學(xué)特性。
如上所述，由于第1電極的上層和第2電極的下層都是鉑族元素，能夠形成具有優(yōu)良密接性的接合層區(qū)。作為此時(shí)的第1電極的下層或第2電極的上層的電極材料，可以采用以下的材料。此外，下述的材料，在將第1電極的上層和第2電極的下層設(shè)定為同一種元素或同一種材料時(shí)，可以用于第1電極的上層和第2電極的下層。
作為設(shè)在n型氮化物半導(dǎo)體層的第1n型電極(第1電極的下層)，能夠選擇與n型氮化物半導(dǎo)體層的歐姆特性及密接性高的材料，具體有Ni、Co、Fe、Ti、Cu、Au、W、Zr、Mo、Ta、Al、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os等，可以采用上述材料的單層、合金或多層膜。優(yōu)選，按順序疊層Ti、Al的多層結(jié)構(gòu)。在形成第1電極后，為了提高與半導(dǎo)體層的歐姆特性，有時(shí)優(yōu)選根據(jù)材料進(jìn)行熱處理。此外，關(guān)于n側(cè)的第1電極的膜厚，作為總膜厚，優(yōu)選100?！?0000，更優(yōu)選3000?！?5000，最優(yōu)選5000?！?0000。通過(guò)在該范圍內(nèi)形成，可以形成接觸電阻低的電極。
此外，作為連接形成在n側(cè)的第1n電極的n側(cè)第2n電極(第2電極的上層)的電極材料，具體有Ni、Co、Fe、Ti、Cu、Au、W、Zr、Mo、Ta、Al、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os等，可以采用上述材料的單層、合金或多層膜。優(yōu)選，第2n型電極形成多層膜，最上層由于連接引線等，優(yōu)選采用Au。而且，優(yōu)選地，位于Au層下面的層由用于防止向其下層擴(kuò)散的層的功能的熔點(diǎn)比較高的材料構(gòu)成。例如，有Ti、Pt、W、Mo、TiN等，關(guān)于膜厚度，作為整個(gè)第2n電極的膜厚，優(yōu)選3000?！?0000，更優(yōu)選7000?！?3000的范圍。
n側(cè)電極，如上所述，也可以形成不在另外的工序設(shè)置第1電極和第2電極而是連續(xù)形成的、兼顧第1電極和第2電極雙方的功能的，即，與半導(dǎo)體層歐姆接觸的歐姆電極，并且，兼用連接引線的引出電極(焊點(diǎn)電極)的n電極。這是因?yàn)椋cp側(cè)電極相比，與n型半導(dǎo)體層的歐姆接觸比較容易，而且，由于是從波導(dǎo)區(qū)稍微分離的區(qū)域，不太需要考慮光學(xué)特性，選擇材料的自由度大。作為這種n電極的膜厚度，作為總膜厚，優(yōu)選3000～20000，更優(yōu)選7000?！?3000的范圍。在不將n側(cè)電極分離成第1電極和第2電極時(shí)，在p側(cè)電極中適用本實(shí)用新型的構(gòu)成。
下面，作為設(shè)在p型氮化物半導(dǎo)體層的p側(cè)的第1電極(第1電極的下層)的電極材料，能夠選擇與p型氮化物半導(dǎo)體層的歐姆特性及密接性高的材料，具體有Ni、Co、Fe、Cr、Al、Cu、Au、W、Mo、Ta、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os及這些元素的氧化物、氮化物等，可以采用上述材料的單層、合金或多層膜。優(yōu)選從Ni、Co、Fe、Cu、Au、Al中至少選擇1種，以及它們的氧化物、氮化物等。
此外，作為p側(cè)的第2電極(第2電極的上層)的電極材料，具體有Ni、Co、Fe、Ti、Cu、Au、W、Zr、Mo、Ta、Ag、Pt、Pd、Rh、Ir、Ru、Os及這些元素的氧化物、氮化物等，可以采用上述材料的單層、合金或多層膜。由于最上層連接引線等，優(yōu)選采用Au。第二p電極的上層為多層膜，所述多層膜包括Au最上層以連接到引線等上。另外，位于Au層下面的層優(yōu)選由能夠防止Au擴(kuò)散的具有相對(duì)較低的熔點(diǎn)材料構(gòu)成。例如，有Ti、Pt、W、Ta、Mo、TiN等，作為更優(yōu)選的材料有Ti，關(guān)于膜厚度，作為總膜厚，優(yōu)選3000～20000，更優(yōu)選7000～13000的范圍。
第1電極的上層也可以具有被由鉑族元素構(gòu)成的層夾持的中間層。中間層可以是由單一的元素構(gòu)成的層，或者也可以是多層膜或合金。此外，夾持中間層的上側(cè)的層和下側(cè)的層由于只要都由鉑族元素層構(gòu)成就可以，所以，無(wú)論是相同的鉑族元素，還是不同的鉑族元素都可以?？赏ㄟ^(guò)分別考慮與第1電極的下側(cè)層的密接性或與中間層的密接性，或者，與合金化處理后設(shè)在第1電極的上側(cè)層的引出電極的密接性等來(lái)選擇材料?；蛘?，在以第1電極作為掩模進(jìn)行蝕刻的自定位方式形成臺(tái)面部(例如脊部)時(shí)，優(yōu)選考慮到蝕刻其最上層的鉑族元素的蝕刻氣體的種類等選擇材料。
第1電極的上層的中間層，由于上下被穩(wěn)定的鉑族元素層夾著，也能夠采用用于第1電極的下層的合金化層的材料。也可以是與第1電極的下層相同的材料，此外也可以是不相同的材料，都可以?；蛘?，也能夠采用作為第1層不能用的材料。此外，作為中間層的優(yōu)選材料，除上述列舉的第1層的優(yōu)選材料(Ni、Co、Fe、Cu、Au、W、Mo、Ti、Ta、Ag、Al、Cr、Pt、Pd、Ph、Ir、Ru、Os及這些元素的氧化物、氮化物等)外，還可以采用Hf。
實(shí)施方式1圖1表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式1的氮化物半導(dǎo)體元件的構(gòu)成，是在基板101上，疊層n型氮化物半導(dǎo)體層102、活性層104、p型氮化物半導(dǎo)體層103的半導(dǎo)體激光器(LD)。p型氮化物半導(dǎo)體層103上設(shè)置有帶狀脊?？赏ㄟ^(guò)利用蝕刻等手段去除p型氮化物半導(dǎo)體層103的一部分形成脊，由此能夠形成有效折射率型的波導(dǎo)。此外，作為脊，可通過(guò)蝕刻從p型氮化物半導(dǎo)體層到n型氮化物半導(dǎo)體層的一部分而形成，也可以形成完全折射率型的波導(dǎo)，或者，也可以通過(guò)有選擇地生長(zhǎng)形成脊。脊的形狀不局限于底面?zhèn)鹊膶挾葘?、隨著接近上面帶狀的寬度逐漸變窄的順臺(tái)面形狀，相反，也可以是隨著接近底面帶狀的寬度逐漸變窄的逆臺(tái)面形狀，此外，也可以是具有與疊層面垂直的側(cè)面的平行六面體形狀，也可以是上述形狀的組合形狀。此外，帶狀的波導(dǎo)不需要其寬度大致相同。此外，也可以是在形成這種脊后，在脊表面或脊兩肋進(jìn)一步設(shè)置半導(dǎo)體層以形成埋入型激光器元件。此外，也可以形成沒(méi)有脊的增益波導(dǎo)型的波導(dǎo)?；蛘咭部梢栽谠?nèi)部形成由高電阻層(絕緣層)構(gòu)成的電流狹窄層。電流狹窄層可以在n型半導(dǎo)體層或p型半導(dǎo)體層中的任一層中。優(yōu)選在p型半導(dǎo)體層中形成。另外，在這些n型半導(dǎo)體層、p型半導(dǎo)體層中的接觸層、包覆層、波導(dǎo)層、蓋層(cap)、活性層等的各層的邊界可以設(shè)置電流狹窄層，或者，也可以設(shè)置在接觸層中、包覆層中、波導(dǎo)層中等各功能層的邊界中。由于形成電流狹窄層要暫時(shí)中斷反應(yīng)，電流狹窄層優(yōu)選由能夠防止形成絕緣氧化物的組分形成，其顯示界面狀態(tài)濃度以降低電流注入效率。另外，也可以在再生長(zhǎng)開(kāi)始時(shí)以回刻(etch-back)法除去極少量的再生長(zhǎng)面，除去成為高電阻化原因的層(表面膜)。作為電流狹窄層例如可以使用AlN、Al混晶比高的AlGaN等。優(yōu)選AlN，這是由于除了絕緣性高，而且能夠緊接著其前面的層在同一裝置內(nèi)連續(xù)生長(zhǎng)，另外作為成為導(dǎo)通區(qū)的部分在除去AlN時(shí)，用酸等能夠很容易地進(jìn)行選擇性地除去，不容易給元件的其它部分帶來(lái)?yè)p傷。另外，由于其折射率低，適用于光封閉。另外，由這些高電阻層構(gòu)成的電流狹窄層，作為膜厚只要是可以阻止電流的膜厚就可以。成為波導(dǎo)區(qū)的導(dǎo)通部分的形成，可以選擇生長(zhǎng)導(dǎo)通部分以外的部分，也可以在連續(xù)生長(zhǎng)的層上形成開(kāi)口部來(lái)作為導(dǎo)通部。
朝脊的側(cè)面及從該脊連續(xù)的p型氮化物半導(dǎo)體層的上面，形成第1絕緣膜109。脊上面及第1絕緣膜的上面設(shè)置p側(cè)的第1電極105，此外，在n型氮化物半導(dǎo)體層的上面設(shè)置n側(cè)的第1電極107。在n側(cè)的第1電極的上部具有開(kāi)口部的第2絕緣膜110連續(xù)地設(shè)置到第1絕緣膜的上部。在p型氮化物半導(dǎo)體層的上部，設(shè)置第2絕緣膜及與p側(cè)的第1電極相接的p側(cè)的第2電極106。此外，在n側(cè)的第1電極上也設(shè)置n側(cè)的第2電極108。
此外，由于將上述脊的帶狀方向作為諧振器方向，能夠通過(guò)劈開(kāi)或蝕刻等形成設(shè)在端面的一對(duì)諧振器面。在劈開(kāi)形成時(shí)，需要基板或半導(dǎo)體層具有劈開(kāi)性，如果利用其劈開(kāi)性能夠容易得到優(yōu)良的鏡面。此外，即使沒(méi)有劈開(kāi)性，也能夠通過(guò)蝕刻形成諧振器面，此時(shí)，在露出n電極形成面時(shí)，通過(guò)同時(shí)進(jìn)行，能夠用少的工序得到。此外，也能夠與脊形成同時(shí)形成。這樣，通過(guò)與各工序同時(shí)形成，能夠減少工序，但是，為了得到更優(yōu)良的諧振器面，優(yōu)選另外設(shè)置工序。此外，如此通過(guò)劈開(kāi)或蝕刻形成的諧振器面也可以形成由單一膜或多層膜構(gòu)成的反射膜，以便能高效率地反射活性層104的光線。諧振器面的一面由相對(duì)高反射率的面構(gòu)成，主要具有作為向波導(dǎo)區(qū)內(nèi)反射光的光反射側(cè)的諧振器面的功能，另一面由相對(duì)低反射率的面構(gòu)成，主要具有作為向外部出射光的光出射側(cè)諧振器面的功能。
在實(shí)施方式1中，間隔地設(shè)置第2絕緣膜110和p側(cè)的第1電極105。P側(cè)的第1電極的形成區(qū)，能以大范圍地覆蓋p型氮化物半導(dǎo)體層的上面地形成。此時(shí)，只要與第1絕緣膜109和p側(cè)的第1電極105的密接性良好就無(wú)問(wèn)題，但是，在密接性差時(shí)，由于增大p側(cè)的第1電極105的形成區(qū)，有時(shí)產(chǎn)生容易剝離的問(wèn)題。在實(shí)施方式1中，從p型半導(dǎo)體層103的端部間隔地形成p側(cè)的第1電極105的形成區(qū)，至少設(shè)在脊兩肋附近。由此，與全面形成第1電極時(shí)相比，減小與第1絕緣膜109的接觸區(qū)，即使在與第1絕緣膜109的密接性弱時(shí)也難于剝離。此外，由于間隔地形成第2絕緣膜110和p側(cè)的第1電極105，形成p側(cè)的第2電極106和第1絕緣膜109相接的結(jié)構(gòu)。此外，為了防止p側(cè)電極和n側(cè)電極的短路，由于能夠在以比較厚的膜厚度形成的第2絕緣膜110和脊的之間形成稍微深的凹部，所以，p側(cè)的第2電極106的接合面形成凹凸差大的面。利用該凹凸，能夠增大接合面積，不易剝離第2電極。
第1絕緣膜109是為將電流的注入?yún)^(qū)限定在脊上面而設(shè)定的，由于接近波導(dǎo)區(qū)地設(shè)置，對(duì)光的封閉效率產(chǎn)生影響，所以也不能過(guò)分加厚膜厚度地形成。需要根據(jù)所用的絕緣膜材料，減薄膜厚度。在減薄地形成第1絕緣膜時(shí)，有時(shí)存在絕緣性稍弱的部分，即使在此種情況下，如本實(shí)施方式1所示，通過(guò)擴(kuò)展在p側(cè)的第2電極106和第1絕緣膜109的之間的第2絕緣膜110到離脊相對(duì)較近的區(qū)域，能夠在脊附近控制電流注入?yún)^(qū)域。
第1絕緣膜109，如圖1(a)所示，也能夠達(dá)到與p型氮化物半導(dǎo)體層103大致相同寬度地形成。在p側(cè)的第1電極105之前形成的第1絕緣膜109，在p側(cè)的第1電極105的熱處理時(shí)，能同時(shí)被熱處理。通過(guò)熱處理，與單一沉積的膜相比，能增加膜的強(qiáng)度(按膜內(nèi)的原子結(jié)合力)，也提高與半導(dǎo)體層的界面的接合強(qiáng)度。通過(guò)將這種第1絕緣膜109形成到尤其形成有第2絕緣膜110的p型氮化物半導(dǎo)體層103上面的端部，也能夠提高第2絕緣膜110的密接性。
此外，p側(cè)的第2電極，如圖1(b)所示，也能夠與第2絕緣膜110相接地形成。特別是在用于倒裝時(shí)，對(duì)p側(cè)的第2電極施加熱，但此時(shí)，因熱膨脹體積增大，容易在元件的側(cè)面方向(p型氮化物半導(dǎo)體層103的端方向)延伸。此外，不只是熱，由于也施加壓力，所以，電極材料也容易向側(cè)面方向延伸。因此，如圖1(b)所示，通過(guò)使與第2絕緣膜110分離地形成，能夠防止p側(cè)的第2電極106材料向側(cè)面方向延伸，而產(chǎn)生短路。
不局限于實(shí)施方式1，在以下的實(shí)施方式中，作為第1絕緣膜的材料，優(yōu)選用從含有選自由Si、Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta構(gòu)成的一組中的至少1種元素的氧化物、SiN、BN、SiC、AlN、AlGaN中選擇的至少1種形成，其中，更優(yōu)選采用Zr、Hf、Si的氧化物、BN、AlN、AlGaN。
此外，關(guān)于第1絕緣膜的膜厚度，具體在10以上10000以下的范圍，優(yōu)選100以上5000以下的范圍。這是因?yàn)?，如果?0以下，在形成電極時(shí)，很難確保足夠的絕緣性，如果在10000以上，反而失去保護(hù)膜的均勻性，不能形成良好的絕緣膜。此外，如果在上述優(yōu)選范圍內(nèi)，能夠在脊側(cè)面，形成在與脊之間具有良好折射率差的均勻膜。
第2絕緣膜110，優(yōu)選能夠設(shè)在p側(cè)的第1電極的除脊上部以外的整個(gè)面上，在通過(guò)蝕刻露出的p型半導(dǎo)體層103及活性層104的側(cè)部端面也連續(xù)地設(shè)置。作為優(yōu)選的材料，優(yōu)選用從含有選自由Si、Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta構(gòu)成的一組中的至少1種元素的氧化物、SiN、BN、SiC、AlN、AlGaN中選擇的至少1種形成，其中，作為特別優(yōu)選的材料，可以采用SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2等單層膜或多層膜。
實(shí)施方式2圖2表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式2的氮化物半導(dǎo)體元件的構(gòu)成，在本實(shí)施方式2中，與實(shí)施方式1同樣，是在基板201上，疊層n型氮化物半導(dǎo)體層202、活性層204、p型氮化物半導(dǎo)體層203的半導(dǎo)體激光器(LD)。在p型氮化物半導(dǎo)體層103上設(shè)置帶狀脊。P側(cè)的第1電極205形成在大范圍覆蓋第1絕緣膜209的區(qū)域，第2絕緣膜210形成為以覆蓋從該P(yáng)側(cè)的第1電極205的脊以外分離的區(qū)域上的部分上。此外，跨越p側(cè)的第1電極205和第2絕緣膜210的上面地，形成p側(cè)的第2電極206。即，在本實(shí)施方式2中，不與第1絕緣膜209相接地設(shè)置p側(cè)的第2電極206。根據(jù)脊的深度(高度)及第1絕緣膜209的光學(xué)特性，變化向波導(dǎo)區(qū)的光的封閉。但在通過(guò)加厚第1絕緣膜209可對(duì)其進(jìn)行控制時(shí)，通過(guò)增大第1電極的形成區(qū)域，大范圍地與第2電極密接，能夠抑制熱集中，增大第1電極205和第2電極206之間的接合層區(qū)，能夠形成密接性優(yōu)良的電極。
此外，此時(shí)，如圖2(a)所示，也能夠不與第2絕緣膜210相接地形成第2電極206。由此，與絕緣膜的密接性差的第2電極206，由于能夠只與第1電極相接，所以不易剝離第2電極206。此外，如在實(shí)施方式1中所述，在用于倒裝時(shí)，在加熱第2電極時(shí)將導(dǎo)致變形，能夠抑制向n型半導(dǎo)體層側(cè)擴(kuò)展，從而能夠形成可靠性優(yōu)良的元件。
實(shí)施方式3圖3表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式3的氮化物半導(dǎo)體元件的構(gòu)成。在本實(shí)施方式3中，與實(shí)施方式1同樣，是在基板301上，疊層n型氮化物半導(dǎo)體層302、活性層304、p型氮化物半導(dǎo)體層303的半導(dǎo)體激光器(LD)。p型氮化物半導(dǎo)體層303上設(shè)置有帶狀脊。P側(cè)的第2電極306和第1絕緣膜309和/或第2絕緣膜3 10之間，形成密接層311。該密接層形成在p側(cè)的第1電極305和第2電極306的接合區(qū)，即脊上面及其附近沒(méi)有形成的位置，具有加強(qiáng)與第2電極306與第1絕緣膜309和/或第2絕緣膜310的密接性的功能。
如上所述，電極材料及絕緣膜材料不只是需要與形成其自身的材料的密接性要優(yōu)良，還需要與形成在其上面的材料的密接性也要優(yōu)良。因此，通過(guò)在上層和下層采用不同的材料，能夠滿足兩者，但是，如實(shí)施方式3所述，通過(guò)進(jìn)一步設(shè)置密接層311，能夠得到更優(yōu)良的密接性。密接層，在圖3中，其一部分夾持在p側(cè)的第1電極305和第2電極306之間，但也可以不與第1電極305相接。
密接層311，不需要與第一電極305一樣與P型氮化物半導(dǎo)體層303具有高接觸電阻，或者具有粘接到半導(dǎo)體層303的優(yōu)良粘接性能，也不需要選擇能降低與第1電極305或第2電極306的界面電阻的材料。此外，所述材料不需要都選擇如第1絕緣膜及第2的絕緣膜一樣與電極的密接性優(yōu)良的、并且絕緣性高的材料。具體地說(shuō)，密接層311也可以是導(dǎo)電性材料，或也可以是絕緣性材料，要求的功能只是與絕緣膜及電極的密接性。因此，作為電極材料，即使是有電阻高等問(wèn)題的材料，只要是與絕緣膜309和310的密接性優(yōu)良的材料，就可以使用。另外，作為多層結(jié)構(gòu)，通過(guò)選擇在上層與p側(cè)的第2電極306的密接性優(yōu)良的材料，能夠加強(qiáng)密接性。
密接層311可以形成單層或多層結(jié)構(gòu)。在形成多層結(jié)構(gòu)時(shí)，通過(guò)在密接層311的下層選擇與絕緣膜的密接性優(yōu)良的材料，以及在密接層的上層選擇與第2電極306的下層的密接性優(yōu)良的材料，能夠?qū)崿F(xiàn)更優(yōu)良的密接性。
此外，關(guān)于密接層的優(yōu)選材料，如上所述，能夠采用導(dǎo)電性材料或絕緣性材料等，例如，在第1電極305的上層是Pt，第2電極306的下層是Rh，用鉑族元素構(gòu)成接合層區(qū)時(shí)，密接層311的上層設(shè)定采用鉑族元素以外的材料例如Au等。另外，在第1電極305的上層和第2電極306的下層都采用相同的材料例如Pt時(shí)，密接層311的最上層可以由不同的材料例如Au構(gòu)成。作為密接層311的最上層，更優(yōu)選采用鉑族元素或鉑族元素的同族合金。例如，在第1電極305的上層是Pt，第2電極306的下層是Rh，在用鉑族元素構(gòu)成接合層區(qū)時(shí)，優(yōu)選密接層311的最上層也采用Pt，以便都用鉑族元素構(gòu)成接合層區(qū)。在第1電極305的上層和第2電極306的下層的都采用相同的材料Pt時(shí)優(yōu)選密接層311的最上層也采用Pt，以便在接合區(qū)中所有的層均由相同的元素構(gòu)成。P側(cè)的第2電極306由于形成在具有凹凸的同一種材料構(gòu)成的層上面，通過(guò)形成上述的構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)極優(yōu)良的密接性。即使在鉑族中，也特別選Pt。此外，作為最下層的優(yōu)選材料為Ti。
此外，優(yōu)選比第2電極306大地形成密接層311，如圖3(a)所示，也可以將密接層311和第2電極306設(shè)定為大致相同的尺寸。此外，如圖3(b)所示，也可以低于第2絕緣膜310地形成密接層311。由此，能夠防止倒裝時(shí)的產(chǎn)生短路。
實(shí)施方式4圖4表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式4的氮化物半導(dǎo)體元件的構(gòu)成。在本實(shí)施方式4中，與實(shí)施方式1同樣，是在基板401上，疊層n型氮化物半導(dǎo)體層402、活性層404、p型氮化物半導(dǎo)體層403的半導(dǎo)體激光器(LD)。p型氮化物半導(dǎo)體層上403設(shè)置有帶狀脊。P側(cè)的第1電極405和第1絕緣膜409的之間，形成密接層411。通過(guò)在形成第1電極405之前形成密接層411，能夠形成如此的形式。此時(shí)，由于能夠在靠近p型氮化物半導(dǎo)體層403的一側(cè)配置密接層411，所以，能夠根據(jù)其位置控制向波導(dǎo)區(qū)的光封閉。例如，在主要考慮與半導(dǎo)體層的歐姆特性以選擇第1電極405的下層的材料時(shí)，如果該材料具有非常大的光吸收系數(shù)，有時(shí)使光學(xué)特性惡化，但是，通過(guò)比第1電極405低地形成密接層411，能夠緩和上述的不良影響，此外，在與第1電極405和第1絕緣膜409的密接性惡化時(shí)，也能夠降低剝離。此外，由于能夠在形成第1電極405之前形成，所以也能夠?qū)γ芙訉?11實(shí)施熱處理。由此，也能夠根據(jù)不同材料提高與第1絕緣膜409的密接性。
此外，這樣的密接層411，通過(guò)連續(xù)到第2絕緣膜409的上面地形成，能夠抑制第2電極406和第2絕緣膜410的剝離造成的元件特性降低。此外，如圖4(a)所示，在第1絕緣膜409上設(shè)置密接層411，以第2絕緣膜410和第2電極406無(wú)重疊部分的方式或以分離的方式設(shè)置。由此，能夠防止倒裝時(shí)的短路。此外，如圖4(b)所示，也能夠延伸到脊側(cè)面的絕緣膜409的上面地形成密接層411。由此，由于能夠?qū)⒚芙訉?11配置在更靠近波導(dǎo)區(qū)的位置，所以，通過(guò)吸收散光等，能夠降低波紋，形成優(yōu)良的遠(yuǎn)紅外圖形(FFP)。
實(shí)施方式5圖5表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式5的氮化物半導(dǎo)體元件的構(gòu)成。在本實(shí)施方式5中，與實(shí)施方式1同樣，是在基板501上，疊層n型氮化物半導(dǎo)體層502、活性層504、p型氮化物半導(dǎo)體層503的半導(dǎo)體激光器(LD)。p型氮化物半導(dǎo)體層503上設(shè)置有帶狀脊。第1電極505只形成在脊上部。為形成與寬度小的LD的脊上寬大致相同的寬度的第1電極505，通過(guò)在平的晶片上形成所需脊寬度的第1電極505，以該第1電極505作為掩模，蝕刻半導(dǎo)體層以在脊上部形成與脊相同寬度的第1電極505。如采用這樣的自對(duì)準(zhǔn)方式蝕刻半導(dǎo)體層，優(yōu)選主要采用氯系蝕刻氣體進(jìn)行干法蝕刻。另外，作為進(jìn)行這樣的蝕刻時(shí)的掩模即第1電極505的上層，通過(guò)采用由鉑族元素構(gòu)成的層，即使在蝕刻后，也能夠具有作為表面粗糙相對(duì)少的電極的功能。此外，在脊形成后，在形成第1電極505時(shí)，用SiO2或抗蝕劑等形成所需脊寬度的掩模，在蝕刻半導(dǎo)體層505后，去除上述掩模，由于在去除掩模的部分形成與半導(dǎo)體層表面相接的第1電極505，有時(shí)在半導(dǎo)體層表面殘存掩模。因此，有降低與第1電極505和半導(dǎo)體層的歐姆接觸性或密接性的危險(xiǎn)，但如果采用實(shí)施方式5就不易產(chǎn)生這樣的問(wèn)題。
如圖5所示，在采用第1電極505和脊的寬度大致一致的形式時(shí)，第2電極506和第1電極505的接合面變?yōu)樗^脊寬度的被嚴(yán)格限定的區(qū)域。因此，通過(guò)在第1電極505的上層和第2電極506的下層(在使夾持金屬層時(shí)，在金屬層和第1電極之間，及金屬層和第2電極之間)，形成由鉑族元素構(gòu)成的接合層區(qū)，即使寬度窄的接合區(qū)域，也能夠以極優(yōu)良的密接性接合，而且，能夠抑制界面電阻的上升，能夠?qū)崿F(xiàn)操作特性極穩(wěn)定的可靠性優(yōu)良的元件。
在采用自對(duì)準(zhǔn)方式形成脊時(shí)，第1電極505的上面被曝露在半導(dǎo)體層蝕刻時(shí)的氯系氣體下或SiO2膜等的蝕刻時(shí)的氟系氣體等中。因此，不形成氧化物，而形成氯化物或氟化物等。但是，鉑族元素的層即使與上述氯系氣體或氟系氣體反應(yīng)，其反應(yīng)也限制在表面附近。因此，與熱處理時(shí)等同樣，容易在第一電極505的上層內(nèi)部保持與成膜時(shí)同樣的組成。如果氯或氟的化合物穩(wěn)定和具有絕緣性，由于在與第2電極506之間產(chǎn)生界面電阻，此時(shí)，通過(guò)清洗表面，露出層內(nèi)部的化合物非生成區(qū)，在該露出部形成第2電極506，就不易損傷歐姆特性。
此外，即使在露出n型半導(dǎo)體層502時(shí)，也能夠?qū)⒔饘賹?12用作掩模。作為圖5所示的金屬層512中，使由鉑族元素構(gòu)成的金屬層512形成為包含第1電極505上面的區(qū)域的所需形狀，蝕刻到露出n型半導(dǎo)體層。在將金屬層512用作掩模時(shí)，在其后也能夠剝離，但如圖5所示，也能夠設(shè)定在蝕刻后直接形成。這樣，在將金屬層512用作蝕刻掩模，其后，在不去除掩模，直接用作電極的一部分時(shí)，優(yōu)選在脊的兩肋預(yù)先形成第一絕緣膜509，以被覆該絕緣膜上及脊上面的第1電極的形式，形成金屬層。由此，能夠形成圖5所示的構(gòu)成。此時(shí)，對(duì)于與第1電極505相接的金屬層512，由于能夠看到第2電極506的一部分，采用作為第2電極506的下層優(yōu)選的材料即鉑族元素構(gòu)成的層。優(yōu)選地，金屬層512采用Pt。
此外，對(duì)于用于使n型半導(dǎo)體層502露出的蝕刻，也可以不用金屬層，采用SiO2等。此時(shí)，在露出n型半導(dǎo)體層502后，去除SiO2，在脊的兩肋形成絕緣膜509，然后，與脊上的第1電極505相接地設(shè)置第2電極506。
此外，如圖5(a)所示，通過(guò)不與第2絕緣膜510相接地形成第2電極506，能夠防止倒裝時(shí)的短路。此外，第2電極506，由于能夠只與金屬層512相接地形成，所以能夠形成密接性優(yōu)良的電極結(jié)構(gòu)。
實(shí)施方式6圖8表示本實(shí)用新型的實(shí)施方式6的氮化物半導(dǎo)體元件的構(gòu)成。圖8(B)是圖8(A)的X-Y剖面圖，是在基板801上，疊層n型半導(dǎo)體層802、活性層804、p型半導(dǎo)體層803的氮化物半導(dǎo)體，是在p型半導(dǎo)體層803的表面形成p側(cè)的第1電極805和第2電極806，此外，在通過(guò)蝕刻從p型半導(dǎo)體層側(cè)露出的n型半導(dǎo)體層的表面上，分別形成n側(cè)的第1電極807和第2電極808，由如此形成的氮化物半導(dǎo)體元件構(gòu)成的發(fā)光二極管(LED)。LED不具有如LD那樣的脊，來(lái)自活性層804的發(fā)光，從p型半導(dǎo)體層側(cè)803或n型半導(dǎo)體層側(cè)802以及從端面，向外部出射。在p型半導(dǎo)體層803上面的大致整面上形成p側(cè)的第1電極805，在用813表示的區(qū)域與第2電極806接合。通過(guò)控制可透過(guò)來(lái)自活性層804的光的膜厚度和進(jìn)行熱處理，能夠?qū)⒌?電極805形成可與半導(dǎo)體層803歐姆接觸的透明電極。
在實(shí)施方式6所示的LED中，由于透明電極即第1電極和焊點(diǎn)電極即第2電極的接合區(qū)小，所以，在導(dǎo)通時(shí)能夠在其接合區(qū)流通大電流。通過(guò)高密接性并且以低電阻的狀態(tài)形成該接合區(qū)，能夠形成高可靠性的LED。
此外，在LED中，不局限于圖8的方式，也能夠?qū)側(cè)的第1電極805形成為，加厚膜厚度使片材電阻降低的，同時(shí)，形成開(kāi)口部并從該開(kāi)口部引出光的形狀的電極。或者，可以在p型半導(dǎo)體層803表面形成凹凸，在該凹凸內(nèi)充填絕緣膜等，使適用各種方式。
實(shí)施例以下，以實(shí)施例說(shuō)明采用氮化物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體激光元件，但在本實(shí)用新型中，作為構(gòu)成氮化物半導(dǎo)體層的n型氮化物半導(dǎo)體層、活性層、p型氮化物半導(dǎo)體層的器件結(jié)構(gòu)，不做特別限定，可以采用各種層結(jié)構(gòu)。關(guān)于器件的結(jié)構(gòu)，例如有在后述的實(shí)施例中記載的激光器的器件結(jié)構(gòu)，但也適用其它激光器結(jié)構(gòu)或LED。作為氮化物半導(dǎo)體的具體的例子，可以采用GaN、AlN或InN等氮化物半導(dǎo)體或它們的混晶體即III-V族氮化物半導(dǎo)體，此外，也可以采用在還含有B、P等的氮化物半導(dǎo)體。氮化物半導(dǎo)體的生長(zhǎng)可以采用MOVPE(金屬有機(jī)相外延生長(zhǎng))、MOCVD(有機(jī)金屬化學(xué)氣相沉積法)、HVPE(鹵化物氣相生長(zhǎng)法)、MBE(分子射線氣相生長(zhǎng)法)等用于生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體的已知的所有方法。
實(shí)施例1基板基板采用以C面為主面的藍(lán)寶石基板。作為基板，對(duì)此不做特別限定。根據(jù)需要，可以采用以R面、A面為主面的藍(lán)寶石基板、SiC基板、Si基板、尖晶石基板、GaN基板等多種基板。作為GaN基板可以通過(guò)以下方式得到，即，在藍(lán)寶石、GaAs等的生長(zhǎng)基板上設(shè)置能夠抑制生長(zhǎng)的保護(hù)膜后，通過(guò)進(jìn)行選擇生長(zhǎng)(橫向生長(zhǎng))的所謂外延側(cè)向生長(zhǎng)(ELOG)法等使氮化物半導(dǎo)體層(AlGaInN系)沉積，之后通過(guò)除去生長(zhǎng)基板而得到結(jié)晶性優(yōu)良的GaN基板(氮化物半導(dǎo)體基板)。在氮化物半導(dǎo)體層生長(zhǎng)時(shí)，通過(guò)添加Si、氧等雜質(zhì)，也可以調(diào)整導(dǎo)電性。另外，利用這種ELOG法得到的GaN基板，根據(jù)其選擇生長(zhǎng)的條件、保護(hù)膜的形狀等，形成不均勻地存在位錯(cuò)密度高和低位錯(cuò)密度的區(qū)域的基板，因此，在要求高電流密度的條件下的可靠性的激光元件的等情況下，通過(guò)在低位錯(cuò)密度的區(qū)域上形成波導(dǎo)區(qū)域，可以形成優(yōu)良特性的半導(dǎo)體激光元件。另外，在利用藍(lán)寶石等的絕緣性基板時(shí)，在同一面?zhèn)刃纬蓀電極和n電極。另外，GaN基板等的導(dǎo)電性基板，可以在同一面?zhèn)刃纬蓀電極和n電極，也可以在GaN基板的背面(沒(méi)有疊層功能層一側(cè))形成n電極。
襯底層用1050℃的溫度，以2.5μm生長(zhǎng)無(wú)摻雜的GaN層，以0.27μm的膜厚度形成由SiO2構(gòu)成的保護(hù)膜。該SiO2保護(hù)膜通過(guò)蝕刻形成帶狀的開(kāi)口部(非掩模區(qū))。以1.8μm帶狀寬度并以與原始面大致垂直的方向形成該保護(hù)膜，保護(hù)膜與開(kāi)口部的寬度的比例定為6∶14。然后，以15μm的膜厚度生長(zhǎng)無(wú)摻雜的GaN層。此時(shí)，生長(zhǎng)在開(kāi)口部上的GaN層在SiO2上橫向生長(zhǎng)，最終覆蓋SiO2層。作為該襯底層除了GaN外，也可以使用AlGaN、InGaN、AlInGaN等。
緩沖層然后，將溫度降至500℃，采用三甲基鎵(TMG)、氨(NH3)，以1μm的膜厚度沉積由Si摻雜的Al0.02Ga0.98N構(gòu)成的緩沖層。
n型接觸層繼續(xù)用1050℃，同樣原料氣體采用三甲基鎵(TMG)、氨(NH3)，雜質(zhì)氣體采用硅烷氣體，以3.5μm的膜厚度生長(zhǎng)由Si摻雜的n-Al0.02Ga0.98N構(gòu)成的n型接觸層。該n型接觸層的膜厚度可以在2～30μm。
裂紋防止層之后，采用TMG、TMI(三甲基銦)、氨，溫度降至800℃，以0.15μm的膜厚度生長(zhǎng)由Si摻雜的n-In0.05Ga0.95N構(gòu)成的裂紋防止層。另外，該裂紋防止層也可以根據(jù)基板的種類或其它層的組成等省略。
n型包覆層然后，將溫度升至1050℃，原料氣體采用TMA(三甲基鋁)、TMG及氨，分別以50的膜厚度生長(zhǎng)由無(wú)摻雜的Al0.05Ga0.95N構(gòu)成的A層和由摻雜Si的GaN構(gòu)成的B層。并且，分別110次重復(fù)此操作，交替疊層A層和B層，生長(zhǎng)成由總膜厚1.1μm的多層膜(超晶格結(jié)構(gòu))構(gòu)成的n型包覆層。此時(shí)，作為無(wú)摻雜AlGaN的Al的混合晶比，如果在0.02以上0.3以下的范圍，能夠設(shè)定可充分發(fā)揮作為包覆層功能的折射率差。構(gòu)成超晶格結(jié)構(gòu)的各層，也可以使用上述組成以外的混晶比、或InGaN系等，可以選擇對(duì)向活性層的光封閉有效的組成。另外，該n型包覆層可以不是超晶格結(jié)構(gòu)，可以是由Al0.05Ga0.95N構(gòu)成的單一層。
n型光波導(dǎo)層然后，在相同的溫度下，原料氣體采用TMG及氨，以0.15μm的膜厚度生長(zhǎng)由無(wú)摻雜的GaN構(gòu)成的n型光波導(dǎo)層。該層也可以摻雜n型雜質(zhì)。另外，該光波導(dǎo)層根據(jù)活性層的組成等可以使用InGaN、AlGaN、AlInGaN等的層，或也可以根據(jù)包覆層的組成等而省略。
活性層然后，將溫度降至800℃，原料氣體采用TMI(三甲基銦)、TMG及氨，雜質(zhì)氣體采用硅烷氣體，以140的膜厚度生長(zhǎng)由Si摻雜的In0.02Ga0.98N構(gòu)成的勢(shì)阱層。然后，停止硅烷氣體，以70的膜厚度生長(zhǎng)由無(wú)摻雜的In0.1Ga0.9N構(gòu)成的阱層。此操作重復(fù)2次，最后，通過(guò)以140的膜厚度生長(zhǎng)由Si摻雜的In0.02Ga0.98N構(gòu)成的勢(shì)阱層，生長(zhǎng)膜總厚560的多重量子阱結(jié)構(gòu)(MQM)的活性層。MQW的疊層數(shù)優(yōu)選2～30左右，組成除了上述以外，可以選擇InGaN/GaN、AlGaN/InGaN、InGaN/AlInGaN、AlGaN/AlInGaN等的組合。另外，也可以是單一量子勢(shì)阱(SQW)結(jié)構(gòu)。
p型電子封閉層在相同的溫度下，在N2保護(hù)性氣氛中，以30的膜厚度生長(zhǎng)由Mg摻雜的Al0.25Ga0.75N構(gòu)成的p型電子封閉層。然后，在H2氣氛中，以70的膜厚生長(zhǎng)由Mg摻雜的Al0.25Ga0.75N構(gòu)成的p型電子封閉層。另外，該p型電子封閉層可以是一層，使在與活性層大致相同的溫度下疊層。另外可以使用上述組成比以外的AlGaN系或AlInGaN系、GaN等。如果增厚膜厚，可以使用InGaN系。
p型光波導(dǎo)層然后，將溫度升至1050℃，原料氣體采用TMG及氨，以0.15μm的膜厚度生長(zhǎng)由無(wú)摻雜的GaN構(gòu)成的p型光波導(dǎo)層，但該層也可以摻雜Mg。另外，該光波導(dǎo)層根據(jù)活性層的組成等也可以使用InGaN、AlGaN、AlInGaN等層。
p型包覆層然后，以80的膜厚度生長(zhǎng)由無(wú)摻雜的Al0.08Ga0.92N構(gòu)成的A層，在其上面，以80的膜厚生長(zhǎng)由Mg摻雜的GaN構(gòu)成的B層。28次重復(fù)此操作，交替疊層A層和B層，生長(zhǎng)成由膜總厚0.45μm的多層膜(超晶格結(jié)構(gòu))構(gòu)成的p型包覆層。在用至少一方包括含Al的氮化物半導(dǎo)體層的、疊層能帶隙不同的氮化物半導(dǎo)體層的超晶格制作p型包覆層時(shí)，一旦在任一方的層中多摻雜雜質(zhì)，即進(jìn)行所謂的調(diào)制摻雜，則有提高結(jié)晶性的傾向，但也可以相同地向雙方摻雜。構(gòu)成超晶格結(jié)構(gòu)的各層，可以使用上述組成比以外的混晶比，或InGaN系等，可以選擇對(duì)向活性層的光封閉有效的組成。另外，該p型包覆層可以不是超晶格結(jié)構(gòu)，可以是由Al0.05Ga0.95N構(gòu)成的單一層。
p型接觸層最后，在1050℃，在p型包覆層上，以150的膜厚度生長(zhǎng)由Mg摻雜的GaN構(gòu)成的p型接觸層。p型接觸層可以由p型的InxAlyGa1-x-yN(x≥0、y≥0、x+y≤1)構(gòu)成，如果優(yōu)選形成摻雜Mg的GaN，能夠得到與p電極的最優(yōu)選的歐姆接觸。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)容器內(nèi)，在氮?dú)夥障拢?00℃退火晶片，使p型層電阻進(jìn)一步降低。
n型層露出按照以上方法，生長(zhǎng)氮化物半導(dǎo)體，形成疊層結(jié)構(gòu)體后，從反應(yīng)容器取出晶片，在最上層的p型接觸層的表面形成由SiO2構(gòu)成的保護(hù)膜，采用反應(yīng)性離子蝕刻(RIE)，利用Cl2氣體蝕刻，露出形成n電極的n型接觸層的表面。此外，此時(shí)，也可以通過(guò)蝕刻形成諧振器面。優(yōu)選與露出n型接觸層同時(shí)進(jìn)行，但也可以用另外的工序進(jìn)行。
脊形成然后，為了形成帶狀的波導(dǎo)區(qū)，在最上層的p型接觸層的大致整面，利用化學(xué)氣相沉積(CVD)裝置，在以0.5μm的膜厚度生長(zhǎng)由Si氧化物(主要是SiO2)構(gòu)成的保護(hù)膜后，利用光刻技術(shù)，在保護(hù)膜上形成規(guī)定形狀的掩模，利用RIE裝置，通過(guò)采用CHF3氣體的蝕刻，形成由帶狀的Si氧化物構(gòu)成的保護(hù)膜。以該Si氧化物的保護(hù)膜作為掩模，采用SiCl4氣體，蝕刻半導(dǎo)體層，在活性層的上面形成脊帶狀。此時(shí)，脊的寬度定為1.6μm。
第1絕緣膜在形成SiO2掩模的狀態(tài)下，在p型接觸層表面上形成ZrO2構(gòu)成的第1絕緣膜。該第1絕緣膜也可以，以n側(cè)的第1電極形成面作為掩模，設(shè)在半導(dǎo)體層的整面上。此外，為了在后面容易分割，也可以設(shè)置不形成絕緣膜的部分。
在第1絕緣膜形成后，用600℃熱處理晶片。這樣，在作為第1絕緣膜形成SiO2以外的材料時(shí)，在第1絕緣膜形成后，通過(guò)在300℃以上，優(yōu)選400℃以上，氮化物半導(dǎo)體的分解溫度以下(1200℃)進(jìn)行熱處理，能夠使絕緣膜材料穩(wěn)定化。特別是在第1絕緣膜形成后的工序中，在作為掩模，主要采用SiO2實(shí)施器件加工時(shí)，對(duì)于在后面去除該SiO2掩模時(shí)所用的掩模溶解材料，可以使絕緣膜不容易溶解。該第1絕緣膜的熱處理工序，根據(jù)第1絕緣膜的材料或工序等，也可以省略，此外，也可以與歐姆電極的熱處理同時(shí)進(jìn)行。上述按工序順序可適宜選擇。熱處理后，浸漬在緩沖液中，溶解去除形成在脊帶狀上面的SiO2，利用剝離法，與SiO2一同去除位于p型接觸層上(確切是n型接觸層上)的ZrO2。由此，形成露出脊的上面，以ZrO2覆蓋脊側(cè)面的結(jié)構(gòu)。
第1電極歐姆電極下面，在p型接觸層上的脊最表面及第1絕緣膜上，利用濺射形成p側(cè)的第1電極。該p側(cè)的第1電極，作為下層采用Ni/Au(100/1500)，上層采用Pt(1500)。此外，在n型接觸層上面也形成n側(cè)的第1電極。n側(cè)的第1電極，由Ti/Al(200/8000)構(gòu)成，與脊平行，且形成同等長(zhǎng)度的帶狀。這些電極形成后，在氧和氮的混合氣氛下，用600℃熱處理。
第2絕緣膜然后，形成覆蓋脊上的p側(cè)的第1電極的整面和n側(cè)的第1電極的上部的一部分的抗蝕層。之后，在大致的整面上形成由SiO2構(gòu)成的第2絕緣膜，通過(guò)剝離，形成露出p側(cè)的第1電極的上面整面和n側(cè)的第1電極的一部分的第2絕緣膜。第2絕緣膜和p側(cè)的第1電極相隔開(kāi)，在其中間露出第1絕緣膜。對(duì)于第2絕緣膜，考慮到其后的分割，也可以?shī)A著分割位置，在寬10μm左右的帶狀的范圍內(nèi)，不形成第1及第2絕緣膜或電極。
第2絕緣膜設(shè)置在除p側(cè)及n側(cè)的第1電極上部外的整個(gè)面上。作為優(yōu)選材料，優(yōu)選用從含有選自由Si、Ti、V、Zr、Nb、Hf、Ta構(gòu)成的一組中的至少1種元素的氧化物、SiN、BN、SiC、AlN、AlGaN中選擇的至少1種形成，其中作為更優(yōu)選的材料，可以采用SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2等單層膜或多層膜。
第2電極焊點(diǎn)電極下面，以覆蓋上述第1電極的方式形成第2電極。此時(shí)，優(yōu)選覆蓋第2絕緣膜地形成。對(duì)于P側(cè)的第2電極，下層由Pt(1000)形成，在其上面，按Ti/Pt/Au(50/1000/6000)的順序疊層。此外，對(duì)于n側(cè)的第2電極，從下面用Ni/Ti/Au(1000/1000/8000)形成。該第2電極，借助第2絕緣膜，分別以帶狀連接在p側(cè)的第1電極及n側(cè)的第1電極。
劈開(kāi)及諧振器面形成然后，研磨基板，在達(dá)到大約150μm的膜厚度的調(diào)整后，在基板的背面形成劃線槽，從氮化物半導(dǎo)體層側(cè)切斷，通過(guò)劈開(kāi)形成帶狀的激光器。氮化物半導(dǎo)體層的劈開(kāi)面形成氮化物半導(dǎo)體的M面(1-00面)，以該面作為諧振器面。
端面保護(hù)膜形成在如上形成的諧振器面上，為了高效率諧振在活性層產(chǎn)生的光，優(yōu)選在其表面設(shè)置保護(hù)膜。為了在光反射側(cè)和光發(fā)射側(cè)的諧振面上形成折射率差，特別優(yōu)選在該裝置的光反射側(cè)(檢測(cè)側(cè))的諧振面上設(shè)置保護(hù)膜。作為具體的材料，可以采用從Si、Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、B、Ti以及它們的氧化物、氮化物、氟化物等化合物中選擇的任何一種。選擇的材料，可以單獨(dú)使用，也可以作為多個(gè)組合的化合物或多層膜使用。作為優(yōu)選的材料是采用Si、Mg、Al、Hf、Zr、Y、Ga的材料。此外，作為半導(dǎo)體材料，可以采用AlN、AlGaN、BN等。作為絕緣體材料，可以采用Si、Mg、Al、Hf、Nb、Zr、Sc、Ta、Ga、Zn、Y、B的氧化物、氮化物、氟化物等化合物。
在本實(shí)施例中，具體是，作為端面保護(hù)膜，形成由SiO2和ZrO2構(gòu)成的電介質(zhì)多層膜。在光反射側(cè)(檢測(cè)側(cè))的諧振器面，采用濺射裝置，形成由ZrO2構(gòu)成的保護(hù)膜，然后，交替疊層SiO2和ZrO2共6對(duì)，形成高反射膜。此時(shí)，保護(hù)膜和構(gòu)成高反射膜的SiO2膜和ZrO2膜的膜厚度，可根據(jù)從各自活性層的發(fā)光波長(zhǎng)設(shè)定成優(yōu)選的厚度。在光出射側(cè)的諧振器面可以什么都不設(shè)置，也可以采用濺射裝置，形成由ZrO2、Nb2O5、Al2O3、ZrO2構(gòu)成的第1低反射膜和由SiO2構(gòu)成第2低反射膜。
最后，與脊帶狀大致平行地，通過(guò)劃線形成槽，利用該槽部切斷成條狀塊，得到本實(shí)用新型的氮化物半導(dǎo)體激光器元件。按上述得到的氮化物半導(dǎo)體激光器元件，電極不剝離，在室溫下，在閾值電流密度2.0kA/cm2、60mW的高輸出下，能夠進(jìn)行振蕩波長(zhǎng)405nm的連續(xù)振蕩。
實(shí)施例2在實(shí)施例2中，使以第2絕緣膜覆蓋p側(cè)的第1電極的一部分的方式形成。除按以下進(jìn)行第2絕緣膜的形成外，其余與實(shí)施例1相同。
第2絕緣膜在第1電極形成后，在大致整面上形成由SiO2構(gòu)成的第2絕緣膜，以露出脊上的p側(cè)的第1電極整面、脊兩側(cè)的p型半導(dǎo)體層上面的p側(cè)的第1電極的一部分和n側(cè)的第1電極的一部分的方式，涂布抗蝕劑，通過(guò)干蝕刻露出各自電極的一部分。由此，用第2絕緣膜被覆p側(cè)及n側(cè)的第1電極的一部分和側(cè)面。這里，第1絕緣膜以不露出的方式形成，但也可以露出。
第2電極焊點(diǎn)電極下面，覆蓋上述第2絕緣膜的方式，通過(guò)濺射形成p側(cè)的第2電極。對(duì)于p側(cè)的第2電極，下層由Pt(1000)形成，在其上面形成Ti/Pt/Au(50/1000/6000)。此外，對(duì)于n側(cè)的第2電極，從下面用Ni/Ti/Au(1000/1000/6000)形成。該第2電極，借助第2絕緣膜，分別以帶狀連接在p側(cè)的第1電極及n側(cè)的第1電極。如此得到的氮化物半導(dǎo)體激光器元件，未發(fā)現(xiàn)電極剝離，在室溫下，在閾值電流密度2.0kA/cm2、60mW的高輸出下，能夠進(jìn)行振蕩波長(zhǎng)405nm的連續(xù)振蕩。
實(shí)施例3在實(shí)施例3中，形成密接層。如實(shí)施例1所述，在第1絕緣膜上，按Ni/Au/Pt(100/1500/1500)形成p側(cè)的第1電極。然后，作為第2絕緣膜，形成由2對(duì)SiO2和TiO2(1500/1000)構(gòu)成的多層膜，但此時(shí)，與p側(cè)的第1電極大約間隔225μm地形成。然后，作為密接層，以跨越p側(cè)的第1電極的部分上面、p側(cè)的第1電極和第2絕緣膜的之間露出的第1絕緣膜上面和第2絕緣膜上面的形式，形成Ti/Pt(100/500)。另外，作為p側(cè)的第2電極，從p側(cè)的第1電極的上面跨越密接層上面地，用Pt/Ti/Pt/Au(1000/50/1000/6000)形成。其它工序與實(shí)施例1相同，得到本實(shí)用新型的氮化物半導(dǎo)體激光器元件。按上述得到的氮化物半導(dǎo)體激光器元件，未發(fā)現(xiàn)電極剝離，在室溫下，在閾值電流密度2.0kA/cm2、60mW的高輸出下，能夠進(jìn)行振蕩波長(zhǎng)405nm的連續(xù)振蕩。
實(shí)施例4在實(shí)施例4中，如在實(shí)施例1所述，用Ni/Au(100/1500)形成p側(cè)的第1電極的下層，用Pt/Ti/Pt(500/100/500)形成上層，用Pt(1000)形成第2電極的下層，在其上面形成Pt/Ti/Au(100/1000/6000)，除此以外與實(shí)施例1相同。得到的氮化物半導(dǎo)體激光器元件，在室溫下，在閾值電流密度2.0kA/cm2、60mW的高輸出下，能夠進(jìn)行振蕩波長(zhǎng)405nm的連續(xù)振蕩。
本實(shí)用新型的半導(dǎo)體元件，在由通過(guò)熱處理可與半導(dǎo)體層歐姆接觸的熱處理層構(gòu)成的第1電極與在其上面形成的引出用的第2電極的之間，通過(guò)形成接合層區(qū)，能夠形成可靠性優(yōu)良的氮化物半導(dǎo)體元件，其具有優(yōu)良的密接性，同時(shí)具有操作電壓低、且在高輸出時(shí)時(shí)效變化也小的極穩(wěn)定的操作特性。此外，通過(guò)在電極和絕緣膜之間夾持密接層，由于能夠不考慮相互密接性地選擇電極材料及絕緣材料，能夠?qū)崿F(xiàn)更良好的操作電壓，并且能夠形成密接性也優(yōu)良的氮化物半導(dǎo)體元件。
權(quán)利要求1.一種氮化物半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體層上具有歐姆接觸的第1電極及連接在其上面的、由不同于上述第1電極的形狀構(gòu)成的第2電極，其特征在于設(shè)置所述第1電極的半導(dǎo)體層表面具有電極形成區(qū)域和絕緣膜形成區(qū)域，所述第2電極從所述電極形成區(qū)域被覆到絕緣膜形成區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，所述絕緣膜形成區(qū)域是夾持帶狀的上述電極形成區(qū)域的多個(gè)區(qū)域，或被電極形成區(qū)域分離的多個(gè)區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述氮化物半導(dǎo)體元件，是具有由凸部構(gòu)成的脊的激光器元件，上述第1電極連接形成在上述脊上面。
4.如權(quán)利要求1中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，在上述脊的兩側(cè)面及從其側(cè)面連續(xù)的半導(dǎo)體層的平面上，具有第1絕緣膜，同時(shí)，具有從第1絕緣膜上連續(xù)至上述半導(dǎo)體層的側(cè)面的第2絕緣膜，與上述第2絕緣膜遠(yuǎn)離地形成上述第1電極。
5.如權(quán)利要求4所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，用單層或多層結(jié)構(gòu)的密接層被覆上述第1絕緣膜和/或第2絕緣膜。
6.如權(quán)利要求5所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述密接層的最上層由含有鉑族元素的層構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求6所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，所述密接層的最上層是Pt。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體層上，具有歐姆接觸的第1電極及連接在其上面的、由不同于上述第1電極的形狀構(gòu)成的第2電極，其特征在于上述第1電極和上述第2電極，具有由形成第1電極表面的第1電極的上層和沉積在熱處理后的第1電極上的第2電極的下層構(gòu)成的接合層區(qū)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮化物半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體層上，具有歐姆接觸的第1電極及連接在其上面的、由不同于上述第1電極的形狀構(gòu)成的第2電極，其特征在于上述第1電極和上述第2電極，具有由形成第1電極表面的第1電極的上層和沉積在熱處理后的第1電極上的第2電極的下層構(gòu)成的接合層區(qū)；上述接合層區(qū)由鉑族元素構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種氮化物半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體層上，具有歐姆接觸的第1電極及連接在其上面的、由不同于上述第1電極的形狀構(gòu)成的第2電極，其特征在于上述第1電極和上述第2電極，具有由形成第1電極表面的第1電極的上層和沉積在熱處理后的第1電極上的第2電極的下層構(gòu)成的接合層區(qū)；上述第1電極的上層和上述第2電極的下層由同一種元素或同一材料構(gòu)成。
11.如權(quán)利要求10所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述第1電極具有由熱處理合金化材料構(gòu)成的下層。
12.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述第1電極的上層，由以單一的鉑族元素構(gòu)成的鉑族單一層，或鉑族元素中的同族元素構(gòu)成的合金化層構(gòu)成。
13.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述第2電極的下層，由以單一的鉑族元素構(gòu)成的鉑族單一層，或鉑族元素的合金層構(gòu)成。
14.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述第1電極的上層由Pt構(gòu)成。
15.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述第2電極的下層由Pt構(gòu)成。
16.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，設(shè)置上述第1電極的半導(dǎo)體層表面，具有電極形成區(qū)域和絕緣膜形成區(qū)域，上述第2電極從上述電極形成區(qū)域被覆到絕緣膜形成區(qū)域。
17.如權(quán)利要求16所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述絕緣膜形成區(qū)域是夾持帶狀的上述電極形成區(qū)域的多個(gè)區(qū)域，或被電極形成區(qū)域分離的多個(gè)區(qū)域。
18.如權(quán)利要求8至10中任一項(xiàng)所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述氮化物半導(dǎo)體元件，是具有由凸部構(gòu)成的脊的激光器元件，上述第1電極連接形成在上述脊上面。
19.如權(quán)利要求18所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，在上述脊的兩側(cè)面及從其側(cè)面連續(xù)的半導(dǎo)體層的平面上，具有第1絕緣膜，同時(shí)，具有從第1絕緣膜上連續(xù)至上述半導(dǎo)體層的側(cè)面的第2絕緣膜，與上述第2絕緣膜遠(yuǎn)離地形成上述第1電極。
20.如權(quán)利要求18所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，用單層或多層結(jié)構(gòu)的密接層被覆上述第1絕緣膜和/或第2絕緣膜。
21.如權(quán)利要求20所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述密接層的最上層由含有鉑族元素的層構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求20所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述密接層的最上層由與第1電極的上層相同的元素或相同的材料構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求20所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述密接層的最上層是Pt。
24.如權(quán)利要求20所述的氮化物半導(dǎo)體元件，其中，上述密接層連接形成在上述第1電極的上面或下面。
專利摘要一種低電阻、具有可靠性優(yōu)良的電極結(jié)構(gòu)的氮化物半導(dǎo)體元件，在半導(dǎo)體層上，具有歐姆接觸的第1電極及連接在其上面的、由不同于第1電極的形狀構(gòu)成的第2電極，其特征在于第1電極和上述第2電極具有由形成第1電極表面的第1電極的上層和沉積在熱處理后的第1電極上的第2電極的下層構(gòu)成的接合層區(qū)，接合層區(qū)由鉑族元素構(gòu)成。
文檔編號(hào)H01L29/45GK2717023SQ200420003849
公開(kāi)日2005年8月10日 申請(qǐng)日期2004年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月19日
發(fā)明者杉本康宜, 米田章法 申請(qǐng)人:日亞化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社