DE19820777C2 - Electrode for semiconductor light emitting devices - Google Patents

Electrode for semiconductor light emitting devices

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Description

Die vor liegende Erfindung betrifft eine Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbund­ halbleiters auf GaN-Basis gebildet ist.The present invention relates to an electrode for a light emitting Semiconductor device on a surface of a p-type composite GaN-based semiconductor is formed.

In den letzten Jahren haben Verbundhalbleitermaterialien auf GaN-Basis als ein Halbleitermaterial für lichtemittierende Vorrichtungen, die Licht mit kurzer Wellenlänge emittieren, Aufmerksamkeit auf sich gezogen. Der Verbundhalbleiter auf GaN-Basis wird auf verschiedenen Oxidsubstraten, wie Saphireinkristall oder ein Verbundsubstrat der III-V-Gruppe durch das Metallorganische-Chemische-Dampfphasenabscheidungsverfahren (MOCVD-Verfahren), ein Molekularstrahlepitaxieverfahren (MBE- Verfahren) oder ein anderes derartiges Verfahren gebildet.In recent years, compound semiconductor materials have been based on GaN as a semiconductor material for light emitting devices that emit light emit with a short wavelength, attracting attention. The GaN-based compound semiconductors are made on various oxide substrates, such as sapphire crystal or a III-V group composite substrate the metal organic chemical vapor deposition process (MOCVD method), a molecular beam epitaxy method (MBE- Process) or another such process.

Verbundhalbleiter auf GaN-Basis sind Verbundhalbleiter der III-V- Gruppe, die im allgemeinen durch AlxGayIn1-x-yN dargestellt werden, (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1).GaN-based compound semiconductors are III-V group compound semiconductors, which are generally represented by Al x Ga y In 1-xy N, (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1 ).

Im Fall einer lichtemittierenden Vorrichtung, die durch Laminieren von Schichten dieses Verbundhalbleiters auf GaN-Basis auf einem Substrat aus einem elektrisch isolierenden Material, wie ein Saphirsubstrat, gebil­ det ist, kann auf der Rückfläche des Substrats keine Elektrode vorgesehen werden, im Gegensatz dazu, wenn ein Halbleitersubstrat, wie ein GaAs- oder GaP-Substrat verwendet wird, das elektrisch leitend ist. Dementsprechend werden zwei positive und negative Elektroden auf der gleichen Oberfläche der lichtemittierenden Vorrichtung gebildet. Wenn ein elektri­ scher Strom durch die beiden Elektroden hindurchtritt, um eine Lichtemission zu erzeugen, wird das Licht von der Oberfläche emittiert, auf der die Elektroden vorgesehen sind. Das Licht wird nämlich nach oben emittiert.In the case of a light emitting device made by laminating Layers of this GaN-based compound semiconductor on a substrate made of an electrically insulating material such as a sapphire substrate no electrode can be provided on the rear surface of the substrate in contrast, when a semiconductor substrate such as a GaAs or GaP substrate is used, which is electrically conductive. Accordingly  will have two positive and negative electrodes on the same Surface of the light emitting device is formed. If an electri shear current passes through the two electrodes to a Generating light emission, the light is emitted from the surface, on which the electrodes are provided. The light is going up emitted.

Eine Eigenschaft des Verbundhalbleitermaterials auf GaN-Basis ist, daß die Stromdiffusion in der Querrichtung klein ist. Selbst wenn Elektroden gebildet sind und Licht emittiert wird, indem ein elektrischer Strom zwi­ schen diesen geleitet wird, findet aufgrund dieser Eigenschaft der Haupt­ teil des Stromflusses direkt unter den Elektroden statt, infolgedessen ist die Lichtemission auf den Bereich genau unter den Elektroden begrenzt und diffundiert nicht leicht zum Randbereich der Vorrichtung. Deshalb wird in dem Fall von herkömmlichen undurchsichtigen Elektroden die Lichtemission durch die Elektrode selbst unterbrochen und kann nicht von der Oberseite der Elektrode entnommen werden.A property of the GaN-based compound semiconductor material is that the current diffusion in the transverse direction is small. Even if electrodes are formed and light is emitted by an electric current between Because of this property, the main one is led part of the current flow takes place directly under the electrodes, as a result the light emission is limited to the area just below the electrodes and does not diffuse easily to the edge area of the device. Therefore in the case of conventional opaque electrodes Light emission interrupted by the electrode itself and cannot be removed from the top of the electrode.

Um diesen Nachteil zu überwinden, offenbart die JP 6-314822 A eine Technik, die den Vorrichtungsaufbau betrifft, wodurch eine lichtdurchläs­ sige Elektrode, die ein sehr dünnes Metall umfaßt, als eine p-leitende Elektrode verwendet wird und über beinahe der gesamten oberen Oberflä­ che der Vorrichtung gebildet ist, um dadurch zu gestatten, daß das emit­ tierte Licht durch die lichtdurchlässige Elektrode hindurchtritt und von der oberen Seite nach außen emittiert wird. Bei dieser Offenbarung wer­ den beispielsweise Au, Ni, Pt, In, Cr oder Ti als das Elektrodenmaterial verwendet, und der Metallfilm, der durch Dampfabscheidung gebildet wird, wird bei einer Temperatur von 500°C oder höher wärmebehandelt, um eine Sublimation des Metalls einzuleiten, so daß die Dicke auf zwi­ schen 0,001 und 1 µm verringert wird, um dadurch Lichtdurchlässigkeit zu verleihen. Der Ausdruck "lichtdurchlässig", wie er hierin in bezug auf die Elektrode verwendet wird, bezieht sich auf eine Elektrode, durch die eine Lichtemission, die unter der Elektrode erzeugt wird, beobachtet werden kann. Um zu ermöglichen, daß eine Beobachtung durch die Elekt­ rode stattfindet, muß die Elektrode eine Lichttransmission von mindes­ tens 10% aufweisen.In order to overcome this disadvantage, JP 6-314822 A discloses one Technology related to device construction, which allows a translucent sige electrode, which comprises a very thin metal, as a p-type Electrode is used and over almost the entire upper surface che of the device is formed to thereby allow that the emit tated light passes through the translucent electrode and from the upper side is emitted to the outside. With this revelation who for example, Au, Ni, Pt, In, Cr or Ti as the electrode material used, and the metal film formed by vapor deposition is heat treated at a temperature of 500 ° C or higher,  to initiate a sublimation of the metal so that the thickness to two between 0.001 and 1 µm, thereby reducing light transmission to rent. The term "translucent" as used herein with respect to the electrode used refers to an electrode through which a light emission generated under the electrode is observed can be. To enable observation by the elect rode takes place, the electrode must have a light transmission of at least have at least 10%.

Jedoch weist ein derartiger dünner Metallfilm eine geringe Festigkeit auf, die es unmöglich macht, Drähte direkt an den Dünnfilm zu bonden oder zu kontaktieren, um elektrischen Strom von einer äußeren Quelle zu injizieren. Aus diesem Grund wenden Elektroden zur Verwendung bei lichtemittierenden Halbleitervorrichtungen im allgemeinen einen Aufbau an, der zusätzlich zu der lichtdurchlässigen Elektrode eine Drahtbonding- oder Drahtkontaktierungselektrode aufweist, die einen elektrischen Kon­ takt mit der lichtdurchlässigen Elektrode hat, wobei diese Drahtbonding­ elektrode verwendet wird, um den Draht anzuschließen, der benutzt wird, um Strom zur lichtdurchlässigen Elektrode zu transportieren.However, such a thin metal film has low strength, which makes it impossible to bond wires directly to the thin film or to contact to get electric power from an outside source inject. For this reason electrodes are used semiconductor light emitting devices generally have a structure which, in addition to the translucent electrode, has a wire bonding or wire contacting electrode having an electrical con clock with the translucent electrode, this wire bonding electrode is used to connect the wire that is used to transport electricity to the translucent electrode.

Wenn unter Verwendung eines dünnen Metallfilms eine lichtdurchlässige Elektrode gebildet wird, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, umfaßt der Aufbau im allgemeinen, daß die Drahtbondingelektrode 8 auf der lichtdurchlässigen Elektrode 7 gebildet wird. Jedoch ist es bei diesem Aufbau schwierig, eine Anhaftung zwischen der oberen Oberfläche der lichtdurchlässigen Elekt­ rode 7 und der unteren Oberfläche der Drahtbondingelektrode 8 sicherzu­ stellen, was manchmal bewirkt, daß sich die Drahtbondingelektrode 8 während des Elektrodenherstellungsprozesses abschält. In general, when a transparent electrode is formed using a thin metal film as shown in Fig. 13, the structure includes that the wire bonding electrode 8 is formed on the transparent electrode 7 . However, it is difficult with this structure, adhesion between the upper surface of the light transmitting Elect rode 7 and the lower surface of the Drahtbondingelektrode 8 sicherzu filters, which sometimes causes the Drahtbondingelektrode 8 peels off during the electrode production process.

Um dies zu überwinden, offenbart die JP 7-94782 A eine Technik zur Verbesserung der Bondingeigenschaften, die in Fig. 14 veranschaulicht ist. Bei dieser Anordnung ist in der lichtdurchlässigen Elektrode 7 ein Fenster gebildet, in dem die Oberfläche des Halbleiters 9 freigelegt ist, die Drahtbondingelektrode ist auf dem Fenster 70 gebildet, um einen direkten Kontakt zwischen der Drahtbondingelektrode 8 und der Oberfläche des Halbleiters 9 zu bewirken.To overcome this, JP 7-94782 A discloses a technique for improving the bonding properties, which is illustrated in FIG. 14. With this arrangement, a window is formed in the transparent electrode 7 in which the surface of the semiconductor 9 is exposed, the wire bonding electrode is formed on the window 70 to cause direct contact between the wire bonding electrode 8 and the surface of the semiconductor 9 .

Eine solche Elektrode ist beispielsweise aus der EP 0 622 858 A2 bekannt. Diese beschreibt im Zusammenhang mit den dortigen Fig. 3 und 4 eine Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist, umfassend:
Such an electrode is known for example from EP 0 622 858 A2. In connection with FIGS. 3 and 4 there, this describes an electrode for a light-emitting semiconductor device which is formed on a surface of a p-type compound semiconductor based on GaN, comprising:

  • - eine lichtdurchlässige Teilelektrode, die derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters gelangt und- A translucent partial electrode, which is formed such that it in Comes into contact with the surface of the semiconductor and
  • - eine Drahtbondingelektrode, die in elektrischem Kontakt mit der licht­ durchlässigen Teilelektrode steht und derart gebildet ist, daß sie in Kon­ takt mit der Oberfläche des Halbleiters gelangt. In einem Ausführungsbei­ spiel weist mindestens ein Bereich, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in Bezug auf den Halbleiter auf als ein Bereich der lichtdurchlässigen Teilelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht. Dieser Schrift ist auch zu entneh­ men, daß die fester an den Halbleiter gebundene Schicht die weniger fest gebundene überlappen sollte, um deren Abschälen zu vermeiden.- a wire bonding electrode that is in electrical contact with the light permeable partial electrode and is formed such that it is in Kon clock with the surface of the semiconductor. In an execution case game has at least one area in contact with the semiconductor stands, a higher contact resistance per unit area with respect to the semiconductor on as a region of the transparent sub-electrode, the is in contact with the semiconductor. This document can also be seen men that the layer more firmly bonded to the semiconductor the less firm bound should overlap to avoid their peeling.

In den meisten Fällen wird ein Dickfilm mit einer Dicke von ungefähr 1 µm für die Drahtbondingelektrode als eine Möglichkeit verwendet, den Einfluß des Drahtbonders (der Kontaktierungsvorrichtung) zu absorbieren. Weil sie dermaßen dick ist, kann der Drahtbondingelektrode keine Lichtdurchlässigkeit verliehen werden. Dies bedeutet, daß die Lichtemissi­ on, die direkt unter der Drahtbondingelektrode auftritt, durch die Draht­ bondingelektrode unterbrochen wird, und dadurch nicht nach außen emittiert werden kann. Um eine höhere Emissionshelligkeit zu erreichen, ist somit ein Aufbau erforderlich, durch den Strom nicht in den Halblei­ terabschnitt direkt unterhalb der Drahtbondingelektrode injiziert wird, sondern stattdessen zu der lichtdurchlässigen Elektrode fließt.In most cases, a thick film with a thickness of about 1 micron used as a way for the wire bonding electrode Absorb the influence of the wire bonder (the contacting device).  Because it is so thick, the wire bonding electrode cannot Translucency can be conferred. This means that the light emissi on, which occurs directly under the wire bonding electrode, through the wire bonding electrode is interrupted, and therefore not to the outside can be emitted. To achieve a higher emission brightness, a structure is therefore required, through which the current does not enter the semi-conductor is injected directly below the wire bonding electrode, but instead flows to the translucent electrode.

Die JP 8-250768 A offenbart eine Technik, durch die kein Strom zu dem Bereich unter der Drahtbondingelektrode fließt. Dies wird erreicht, indem die Halbleiterschichten unter der Drahtbondingelektrode durch verschie­ dene Verfahren mit einem Bereich mit hohem Widerstand versehen wer­ den, wie beispielsweise indem eine Siliziumoxidschicht gebildet wird, indem ein Bereich freigelassen wird, der keiner Behandlung zur p-Leiter- Ausbildung unterzogen wird, indem Wärmebehandlung oder Ionenimplan­ tation usw. verwendet wird. Der Bereich mit hohem Widerstand verhin­ dert, daß Strom unter der Drahtbondingelektrode fließt, wobei der Strom stattdessen direkt zu der lichtdurchlässigen Elektrode geleitet wird, um dadurch den Strom effizient zu nutzen.JP 8-250768 A discloses a technique by which no current to the Area under the wire bonding electrode flows. This is achieved by the semiconductor layers under the wire bonding electrode by various process with a high resistance area such as by forming a silicon oxide layer by leaving an area that is not a p-ladder treatment Training undergoes by heat treatment or ion implant tation etc. is used. The area with high resistance prevails that current flows under the wire bonding electrode, the current instead is passed directly to the translucent electrode thereby using the electricity efficiently.

Jedoch erfordert bei der Offenbarung der JP 8-250768 A der Aufbau, der den Bereich mit hohem Widerstand unter der Drahtbondingelektrode vorsieht, die Bildung von Siliziumoxidschichten und Schritte, um den Widerstand des Halbleiters zu vergrößern. Dadurch ist der Prozeß kompli­ ziert und die Herstellung benötigt eine lange Zeitdauer. Um beispielsweise die Siliziumoxidschichten zu bilden, ist es notwendig, Photolithographie, um eine Musterung zu bewirken, oder Plasma-CVD-Prozesse und dergleichen zu verwenden. Ähnlich müssen Photolithographie, Ionenimplantati­ on, Wärmebehandlung und andere derartige Prozesse verwendet werden, um einen Halbleiterbereich mit hohem Widerstand zu bilden. All diese Prozesse sind komplex und zeitraubend.However, in the disclosure of JP 8-250768 A, the structure requires that the high resistance area under the wire bonding electrode provides for the formation of silicon oxide layers and steps to the To increase the resistance of the semiconductor. This makes the process complicated adorns and the production takes a long time. For example to form the silicon oxide layers, it is necessary to photolithography, to effect patterning, or plasma CVD processes and the like  to use. Similarly, photolithography, ion implantation on, heat treatment and other such processes are used to form a high resistance semiconductor region. All these Processes are complex and time consuming.

Der Vollständigkeit halber soll auch auf die "Patent Abstracts of Japan" zu der JP 9-092 885 A hingewiesen werden. Diese beschreibt eine Elektrode, die eine isolierende Schicht überdeckt. Ein weiteres Beispiel ist der Fig. 2 der DE 195 17 697 A1 zu entnehmen.For the sake of completeness, reference should also be made to the "Patent Abstracts of Japan" for JP 9-092 885 A. This describes an electrode that covers an insulating layer. Another example is shown in FIG. 2 of DE 195 17 697 A1.

Wenn die oben beschriebene Anordnung mit einem Bereich mit hohem Widerstand auf die Ausgestaltung der obigen JP 7-94782 A angewandt werden soll, bei der die Drahtbondingelektrode 8 auf dem Fenster 70 vorgesehen ist (Fig. 14), wird auch der Bereich mit hohem Widerstand in dem Halbleiter 9 unterhalb der Drahtbondingelektrode 8 gebildet. Dies erzeugt eine Anordnung, bei welcher der Strom von dem Umfangsab­ schnitt 8a der Drahtbondingelektrode 8 über die lichtdurchlässige Elekt­ rode 7 in den Halbleiter 9 fließen muß, wobei eine Lichtemission in dem Injektionsbereich 91 erzeugt wird. Weil der Umfangsabschnitt 8a als eine Barriere für das erzeugte Licht wirkt, kann die Lichtemission nicht nach oben entnommen werden. Die Lichtemission wird deshalb vergeudet, wodurch der Emissionswirkungsgrad verringert wird.If the above-described arrangement having a high resistance area is to be applied to the configuration of JP 7-94782 A above in which the wire bonding electrode 8 is provided on the window 70 ( FIG. 14), the high resistance area is also shown in FIG the semiconductor 9 is formed below the wire bonding electrode 8 . This creates an arrangement in which the current from the peripheral section 8 a of the wire bonding electrode 8 must flow via the translucent electrode 7 into the semiconductor 9 , with light emission being generated in the injection region 91 . Because the peripheral portion 8 a acts as a barrier to the light generated, the light emission can not be removed upwards. The light emission is therefore wasted, reducing the emission efficiency.

Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrode für lichtemittie­ rende Halbleitervorrichtungen bereitzustellen, die einen einfachen Aufbau verwendet, der in der Lage ist, einen Stromfluß unter der Drahtbonding­ elektrode sicher zu blockieren und die den Lichtemissionswirkungsgrad verbessern kann. The aim of the present invention is to provide an electrode for light emitting rende semiconductor devices to provide a simple structure used, which is able to flow a current under the wire bonding to safely block the electrode and reduce the light emission efficiency can improve.  

Die vorliegende Erfindung erreicht das obige Ziel mit einer Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN-Basis gebildet ist, umfassend:
The present invention achieves the above object with an electrode for a semiconductor light emitting device formed on a surface of a p-type compound semiconductor based on GaN, comprising:

  • - eine lichtdurchlässige Elektrode bestehend aus einer ersten Au- Schicht, die derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberflä­ che des Halbleiters gelangt und einer zweiten, auf der ersten Schicht gebildeten Schicht bestehend aus einem Nickeloxid undA translucent electrode consisting of a first Au Layer formed so that it is in contact with the surface surface of the semiconductor and a second, on the first layer formed layer consisting of a nickel oxide and
  • - eine Drahtbondingelektrode, die in elektrischem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode steht und derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters gelangt, wobei mindes­ tens ein Bereich, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, einen hö­ heren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halb­ leiter aufweist als ein Bereich der lichtdurchlässigen Elektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht.- A wire bonding electrode that is in electrical contact with the translucent electrode stands and is formed such that it in Contact with the surface of the semiconductor, whereby at least at least one area that is in contact with the semiconductor, a height contact resistance per unit area with respect to half has conductor as a region of the transparent electrode, the is in contact with the semiconductor.

Die lichtdurchlässige Elektrode kann derart gebildet sein, daß sie an einem Abschnitt, an dem die Drahtbondingelektrode angeordnet ist, über einer oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt.The translucent electrode can be formed such that it is on a portion on which the wire bonding electrode is arranged over an upper surface of the wire bonding electrode.

Die lichtdurchlässige Elektrode kann derart gebildet sein, daß sie über einem Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektro­ de liegt.The transparent electrode can be formed such that it over a peripheral portion of the top surface of the wire bond electro de lies.

Wie es im Vorangehenden beschrieben wurde, ist der Bereich der Draht­ bondingelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, derart gebildet, daß er einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halbleiter aufweist als der Bereich der lichtdurchlässigen Elektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, was es möglich macht, sicher zu verhindern, daß Strom unter der Drahtbondingelektrode fließt, so daß der gesamte Strom um die Drahtbondingelektrode herum in die lichtdurch­ lässige Elektrode injiziert wird, aus der er in den Schichtkörper eintritt und zur Lichtemission beiträgt. Das heißt, es wird keine Lichtemission unter der Drahtbondingelektrode erzeugt, so daß, indem das Licht nicht durch die Drahtbondingelektrode behindert wird, im wesentlichen das gesamte erzeugte Licht durch die lichtdurchlässige Elektrode nach oben emittiert werden kann. Dadurch kann der Strom effektiv ausgenutzt und der Lichtemissionswirkungsgrad verbessert werden.As described above, the area is the wire bonding electrode, which is in contact with the semiconductor, formed in such a way that he has a higher contact resistance per unit area in terms of has the semiconductor as the region of the translucent electrode,  that is in contact with the semiconductor, which makes it possible to prevent current from flowing under the wire bonding electrode, so that the all current around the wire bonding electrode into the light casual electrode is injected, from which it enters the laminate and contributes to light emission. That means there will be no light emission generated under the wire bonding electrode so that by the light is not is hindered by the wire bonding electrode, essentially that all light generated through the translucent electrode upwards can be emitted. This allows the electricity to be used effectively and the light emission efficiency can be improved.

Diese Elektrodenausgestaltung, die eine Drahtbondingelektrode und eine lichtdurchlässige Elektrode aufweist, kann gebildet werden, indem Dünn­ filme unter Verwendung eines Verfahrens, wie eines Dampfphasenab­ scheidungsverfahrens, aufgewachsen werden. Der Prozeß ist sehr einfach, indem er nur die Dampfphasenabscheidung des Metallmaterials umfaßt, so daß die Bildung der Filme schnell bewirkt werden kann. Das heißt, ein Stromfluß unter der Drahtbondingelektrode kann sicher mittels eines einfachen Aufbaus blockiert werden, der leicht gebildet werden kann ohne komplexe Prozesse vornehmen zu müssen. Bevorzugte Ausführungsfor­ men der erfindungsgemäßen Elektrode sind den Unteransprüchen zu entnehmen.This electrode design, which is a wire bonding electrode and a having translucent electrode can be formed by thin film using a method such as a vapor phase divorce proceedings. The process is very simple by involving only the vapor phase deposition of the metal material, so that the formation of the films can be effected quickly. That is, a Current flow under the wire bonding electrode can be safely by means of a simple construction that can be easily made without having to do complex processes. Preferred execution form Men of the electrode of the invention are to the dependent claims remove.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be­ schrieben, in dieser zeigt:The invention will be exemplified below with reference to the drawing wrote in this shows:

Fig. 1 eine Gesamtansicht des Aufbaus der Elektrode der Erfindung, Fig. 1 is an overall view of the structure of the electrode of the invention,

Fig. 2 einen Graph, der die Kontaktwiderstandseigenschaften (Span­ nung-Strom-Eigenschaften) jedes Metalls oder jeder Legierung in bezug auf einen p-leitenden GaN-Halbleiter zeigt, Fig. 2 is a graph (Span-current voltage characteristics) of each metal or any alloy with respect to a p-type GaN semiconductor shows the contact resistance properties,

Fig. 3 den zweischichtigen Aufbau der Drahtbondingelektrode der vorliegenden Erfindung, Fig. 3 shows the two-layer structure of Drahtbondingelektrode of the present invention,

Fig. 4 die Gesamtheit der oberen Oberfläche der Drahtbondingelekt­ rode von Fig. 3, über der die lichtdurchlässige Elektrode liegt, Fig. 4 shows the entirety of the upper surface of the Drahtbondingelekt rode of Fig. 3, on which the transparent electrode is located,

Fig. 5 den zweischichtigen Aufbau der lichtdurchlässigen Elektrode der vorliegenden Erfindung, Fig. 5 shows the two-layer structure of the transparent electrode of the present invention,

Fig. 6 die Gesamtheit der oberen Oberfläche der Drahtbondingelekt­ rode von Fig. 3, über der eine zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode liegt, Fig. 6, the entirety of the upper surface of the Drahtbondingelekt rode of FIG. 3, over which a two-layer transparent electrode is located,

Fig. 7 eine Anordnung, bei der über die Gesamtheit der oberen Ober­ fläche der Drahtbondingelektrode von Fig. 3 eine zweischichti­ ge lichtdurchlässige Elektrode gelegt und die zweite Schicht entfernt worden ist, Fig. 7 shows an arrangement in which on the whole of the upper surface of the upper Drahtbondingelektrode of FIG. 3 placed a zweischichti ge transparent electrode and the second layer has been removed,

Fig. 8 den Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbon­ dingelektrode von Fig. 3, über dem die zweischichtige licht­ durchlässige Elektrode liegt, Fig. 8 the peripheral portion of the upper surface of the Drahtbon ding electrode of Fig. 3, on which the two-layered transparent electrode is located,

Fig. 9 eine Draufsicht, welche die Anordnung der Elektrode für eine lichtemittierende Vorrichtung gemäß des ersten Beispiels zeigt, Fig. 9 is a plan view showing the arrangement of the electrode for a light-emitting device according to the first example,

Fig. 10 eine Querschnittsansicht entlang der Linie 12-12 von Fig. 9, Fig. 10 is a sectional view taken along line 12-12 of Fig. 9,

Fig. 11 eine Ansicht, die das Tiefenprofil der jeweiligen Elemente der lichtdurchlässigen Elektrode des ersten Beispiels zeigt, das durch Auger-Elektronen-Spektroskopie gemessen wurde, Fig. 11 is a view showing the depth profile of the respective elements of the transparent electrode of the first example by Auger electron spectroscopy was measured

Fig. 12 ein Dünnfilm-XRD-Spektrum der zweiten Schicht der licht­ durchlässigen Elektrode der ersten Ausführungsform, Fig. 12 is a thin-film XRD pattern of the second layer of the transparent electrode of the first embodiment,

Fig. 13 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen p-leitenden Elektrode und Fig. 13 is a cross-sectional view of a conventional p-type electrode, and

Fig. 14 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen p-leitenden Elektrode, wobei ein Fenster mit einer Drahtbondingelektrode versehen ist. Fig. 14 is a sectional view of a conventional p-type electrode, wherein a window is provided with a Drahtbondingelektrode.

Nun werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Be­ zugnahme auf die Zeichnung beschrieben.Embodiments of the present invention will now be described under Be described on the drawing.

Fig. 1 ist eine Gesamtansicht, die den Aufbau der Elektrode für eine licht­ emittierende Halbleitervorrichtung der Erfindung zeigt. In der Zeichnung umfaßt die Elektrode 1 für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung eine lichtdurchlässige Elektrode 10, die auf der oberen Schichtseite eines Schichtkörpers 3 angeordnet ist, der eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung bildet. Die lichtdurchlässige Elektrode 10 steht in Kontakt mit der Oberfläche eines p-leitenden Halbleiters auf GaN-Basis 30. Die Elekt­ rode 1 weist außerdem eine Drahtbondingelektrode 20 auf, die in elektri­ schem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode 10 steht und derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters 30 gelangt. Die Drahtbondingelektrode 20 ist derart gebildet, daß mindestens ein Bereich 20a, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, einen höhe­ ren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halbleiter 30 aufweist als ein Bereich 10a der lichtdurchlässigen Elektrode 10, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht. Fig. 1 is an overall view showing the structure of the electrode for a semiconductor light-emitting device of the invention. In the drawing, the electrode 1 for a light-emitting semiconductor device comprises a light-transmissive electrode 10 which is arranged on the upper layer side of a layer body 3 which forms a light-emitting semiconductor device. The transparent electrode 10 is in contact with the surface of a p-type semiconductor based on GaN 30 . The electric rode 1 also has a wire bonding electrode 20 which is in electrical contact with the translucent electrode 10 and is formed such that it comes into contact with the surface of the semiconductor 30 . The wire bonding electrode 20 is formed such that at least one area 20 a, which is in contact with the semiconductor 30 , has a higher contact resistance per unit area with respect to the semiconductor 30 than an area 10 a of the translucent electrode 10 , which is in contact with the semiconductor 30 is.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Elektrode 1 sind zwei positive und negative Elektroden auf der Seite des Halbleiters 30 des Schichtkörpers 3 gebildet. Jedoch ist die negative Elektrode aus Fig. 1 weggelassen.In the embodiment shown in FIG. 1, electrode 1 has two positive and negative electrodes are formed on the side of the semiconductor layer 30 of the body 3. However, the negative electrode is omitted from FIG. 1.

Der Bereich 20a der Drahtbondingelektrode 20, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, ist aus einem Metall oder einer Legierung aus zwei oder mehr Metallen gebildet, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Tl, In, Mn, Ti, Al, Ag, Sn, AuBe, AuZn, AuMg, AlSi, TiSi und TiBe besteht. Eine anschließende Wärmebehandlung kann die feste Anhaftung zwischen der Elektrode 1 und dem Halbleiter 30 steigern.The area 20 a of the wire bonding electrode 20 , which is in contact with the semiconductor 30 , is formed from a metal or an alloy of two or more metals, which are selected from the group consisting of Tl, In, Mn, Ti, Al, Ag, Sn, AuBe, AuZn, AuMg, AlSi, TiSi and TiBe. Subsequent heat treatment can increase the firm adhesion between the electrode 1 and the semiconductor 30 .

Von diesen Metallen und Legierungen ermöglicht die Auswahl von Ti, TiSi, TiBe, Al, AlSi oder AuBe oder dergleichen, daß eine stärkere Anhaftung an der Oberfläche des Halbleiters 30 bewahrt werden kann.Of these metals and alloys, the selection of Ti, TiSi, TiBe, Al, AlSi or AuBe or the like enables stronger adhesion to the surface of the semiconductor 30 to be preserved.

Im Gegensatz dazu ist der Bereich 10a der lichtdurchlässigen Elektrode 10 aus Au gebildet, das jeweils einen niedrigeren Kontaktwiderstand relativ zu dem Halbleiter 30 aufweist. Dem Au kann eine Lichtdurchläs­ sigkeit verliehen werden, indem es als ein Dünnfilm ausgebildet wird, der eine Dicke von 1 nm bis 1000 nm aufweist.In contrast, the area 10 a of the transparent electrode 10 is formed from Au, which each has a lower contact resistance relative to the semiconductor 30 . Light transmission can be imparted to the Au by forming it as a thin film having a thickness of 1 nm to 1000 nm.

Fig. 2 zeigt die Kontaktwiderstandseigenschaften (Spannung-Strom-Eigen­ schaften) jedes Metalls oder jeder Legierung in bezug auf einen p-leitenden GaN-Halbleiter. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, weisen Ni und Au einen niedri­ gen Kontaktwiderstand in bezug auf einen p-leitenden GaN-Halbleiter auf, während die Legierung AuBe einen äußerst hohen Kontaktwiderstand aufweist, was ihre Eignung als ein Material für den Drahtbondingelekro­ denbereich 20a zeigt, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht. Fig. 2 shows the contact resistance properties (voltage-current properties) of each metal or alloy with respect to a p-type GaN semiconductor. As shown in FIG. 2, Ni and Au have a low contact resistance with respect to a p-type GaN semiconductor, while the AuBe alloy has an extremely high contact resistance, which makes it suitable as a material for the wire bonding electrode region 20 a shows that is in contact with the semiconductor 30 .

Weil der Bereich 20a, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, derart gebildet ist, daß er einen höheren Kontaktwiderstand in bezug auf den Halbleiter 30 als der lichtdurchlässige Elektrodenbereich 10a aufweist, der in Kontakt mit dem Halbleiter 30 steht, wie es oben beschrieben ist, ist es möglich, sicher zu verhindern, daß Strom unter der Drahtbondingelektro­ de 20 fließt, wodurch sichergestellt ist, daß der gesamte Strom um die Drahtbondingelektrode 20 herum in die lichtdurchlässige Elektrode 10 injiziert wird, von wo er in den Schichtkörper 3 eintritt und zur Licht­ emission beiträgt. Das heißt, unter der Drahtbondingelektrode 20 wird keine Lichtemission erzeugt, so daß, indem das Licht nicht durch die Drahtbondingelektrode 20 behindert wird, im wesentlichen das gesamte erzeugte Licht durch die lichtdurchlässige Elektrode 10 nach außen emit­ tiert werden kann (nach oben in bezug auf Fig. 1). Dies ermöglicht, daß der Strom effektiv ausgenutzt wird und der Lichtemissionswirkungsgrad verbessert ist. Because the area 20 a, which is in contact with the semiconductor 30, is formed such that it has a higher contact resistance with respect to the semiconductor 30 than the transparent electrode area 10 a, which is in contact with the semiconductor 30 , as described above , it is possible to surely prevent current from flowing under the wire bonding electrode 20 , thereby ensuring that all of the current around the wire bonding electrode 20 is injected into the translucent electrode 10 , from where it enters the laminate 3 and contributes to light emission. That is, no light emission is generated under the wire bonding electrode 20 , so that by not obstructing the light by the wire bonding electrode 20 , substantially all of the generated light can be emitted outside through the light-transmissive electrode 10 (upward with respect to FIG . 1). This enables the power to be effectively used and the light emission efficiency is improved.

Der Elektrodenaufbau, der aus der Drahtbondingelektrode 20 und der lichtdurchlässigen Elektrode 10 besteht, kann gebildet werden, indem Dünnfilme unter Verwendung eines Vakuumablagerungsverfahrens oder dergl. aufgewachsen werden. Der Prozeß ist sehr einfach, indem er nur die Auswahl und Dampfphasenabscheidung der Metallmaterialien umfaßt, so daß die Filme in einem kurzen Zeitraum aufgewachsen werden können. Das heißt, daß der Stromfluß unter der Drahtbondingelektrode 20 mittels eines einfachen Aufbaus sicher blockiert werden kann, der leicht gebildet werden kann, ohne komplexe Prozesse vornehmen zu müssen.The electrode structure consisting of the wire bonding electrode 20 and the transparent electrode 10 can be formed by growing thin films using a vacuum deposition method or the like. The process is very simple, involving only the selection and vapor deposition of the metal materials so that the films can be grown in a short period of time. That is, the current flow under the wire bonding electrode 20 can be securely blocked by a simple structure that can be easily formed without having to do complex processes.

In den meisten Fällen wird Golddraht verwendet, um die Spannungsver­ sorgung mit der Drahtbondingelektrode 20 zu verbinden. Genauer werden kleine Goldbondingkugeln verwendet, um die Verbindung zwischen dem Golddraht und der Drahtbondingelektrode 20 unter Verwendung von Ultraschallwellen zu bewirken und somit die Bondingkugeln mit dem Elektrodenmaterial zu erwärmen und zu verschmelzen. Die Elektrodenma­ terialien, die mit den Bondingkugeln verschmelzen, sind begrenzt, wobei Au und Al bekannte Materialien sind. Wenn ein Metall oder eine Legierung verwendet wird, die geeignet ist, einen Kontakt mit dem Halbleiter 30 zu bilden, jedoch nicht gut mit den Bondingkugeln verschmilzt, kann ein mehrschichtiger Aufbau für die Drahtbondingelektrode 20 verwendet werden, um die Drahtbondingelektrode 20 mit einer Oberfläche zu verse­ hen, die aus einem Metall gebildet ist, das gut mit den Bondingkugeln verschmilzt.In most cases, gold wire is used to connect the power supply to the wire bonding electrode 20 . More specifically, small gold bonding balls are used to effect the connection between the gold wire and the wire bonding electrode 20 using ultrasonic waves, and thus to heat and fuse the bonding balls with the electrode material. The electrode materials that fuse with the bonding balls are limited, with Au and Al being known materials. If a metal or alloy is used that is capable of making contact with the semiconductor 30 but does not fuse well with the bonding balls, a multilayer structure for the wire bonding electrode 20 can be used to provide the surface of the wire bonding electrode 20 hen, which is made of a metal that melts well with the bonding balls.

Fig. 3 zeigt eine Drahtbondingelektrode, die einen zweischichtigen Aufbau aufweist. In der Zeichnung besteht die Drahtbondingelektrode 21 aus einer unteren Schicht 21a, die aus AuBe gebildet ist, das einen hohen Kontaktwiderstand zu dem Halbleiter 30 aufweist, während die obere Schicht 21b aus Au gebildet ist, das gute Verschmelzungseigenschaften in bezug auf die Bondingkugeln aufweist. Fig. 3 shows a Drahtbondingelektrode which has a two-layer structure. In the drawing, the wire bonding electrode 21 consists of a lower layer 21 a, which is formed from AuBe, which has a high contact resistance to the semiconductor 30 , while the upper layer 21 b is formed from Au, which has good fusion properties with respect to the bonding balls ,

In Fällen, in denen es eine schlechte Anhaftung zwischen dem Metall, das für die obere Schicht 21b verwendet wird, und dem Metall gibt, das für die untere Schicht 21a verwendet wird, kann ein dreischichtiger Aufbau oder ein Aufbau mit mehr als drei Schichten benutzt werden. Die Verwendung eines derartigen mehrschichtigen Aufbaus macht es möglich, eine Draht­ bondung zu verwirklichen, die sowohl einen hohen Kontaktwiderstand zu dem Halbleiter 30 als auch eine gute Verschmelzbarkeit mit Bondingku­ geln aufweist.In cases where there is poor adhesion between the metal used for the upper layer 21b and the metal used for the lower layer 21b , a three-layer structure or a structure with more than three layers can be used to be used. The use of such a multilayer structure makes it possible to realize a wire bond which has both a high contact resistance to the semiconductor 30 and a good fusibility with bonding balls.

Bei den in den Fig. 1 und 3 gezeigten Anordnungen ist die lichtdurchlässi­ ge Elektrode 10 gezeigt, wie sie um die äußere Umfangsoberfläche der Drahtbondingelektrode 20 oder 21 herum gebildet ist und mit dieser in Kontakt steht. Jedoch kann die lichtdurchlässige Elektrode 10 stattdessen derart gebildet sein, daß sie über der Drahtbondingelektrode 20 oder 21 liegt.In the arrangements shown in Figs. 1 and 3, the translucent electrode 10 is shown as it is formed around the outer peripheral surface of the wire bonding electrode 20 or 21 and is in contact therewith. However, the translucent electrode 10 may instead be formed to lie over the wire bonding electrode 20 or 21 .

Fig. 4 zeigt eine Anordnung, bei der die lichtdurchlässige Elektrode über der gesamten oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt. Indem die lichtdurchlässige Elektrode 10 derart gebildet ist, daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 bedeckt, wie es in der Zeichnung gezeigt ist, kontaktiert die lichtdurchlässige Elektrode 10, die früher nur die Seitenumfangsoberfläche der Drahtbondingelektrode 20 kontaktierte, nun das gesamte Äußere der Drahtbondingelektrode 20 mit Ausnahme der unteren Oberfläche, wodurch eine Verbesserung bei der Anhaftung zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 10 und der Draht­ bondingelektrode 20 erzeugt wird. Selbst wenn es eine geringe Anhaftung zwischen dem Material, das verwendet wird, um die lichtdurchlässige Elektrode 10 zu bilden, und dem Material gibt, das verwendet wird, um die Drahtbondingelektrode 20 zu bilden, kann infolgedessen ein Abschä­ len oder Ablösen der lichtdurchlässigen Elektrode 10 von der Drahtbon­ dingelektrode 20 verhindert werden. Fig. 4 shows an arrangement in which the translucent electrode lies over the entire upper surface of the wire bonding electrode. By forming the translucent electrode 10 to cover the entire upper surface of the wire bonding electrode 20 as shown in the drawing, the translucent electrode 10 , which previously contacted only the side circumferential surface of the wire bonding electrode 20 , now contacts the entire exterior of the wire bonding electrode 20 except for the lower surface, thereby producing an improvement in the adhesion between the translucent electrode 10 and the wire bonding electrode 20 . As a result, even if there is little adhesion between the material used to form the translucent electrode 10 and the material used to form the wire bonding electrode 20 , peeling or peeling of the translucent electrode 10 from the wire candy electrode 20 can be prevented.

Selbst wenn während der Maskenausrichtung eine gewisse Abweichung des Musters auftritt, wird auch der Kontakt zwischen der lichtdurchlässi­ gen Elektrode 10 und der Drahtbondingelektrode 20 nicht beeinträchtigt, weil die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektrode mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt.Even if there is some deviation of the pattern during mask alignment, the contact between the translucent electrode 10 and the wire bonding electrode 20 is not affected because the translucent electrode covers the entire wire bonding electrode except for its lower surface.

Weil die lichtdurchlässige Elektrode 10 außerdem die Drahtbondingelekt­ rode 20 nach unten in Richtung des Halbleiters 30 drückt, ist die Anhaf­ tung zwischen der Drahtbondingelektrode 20 und dem Halbleiter 30 vergrößert, was auch verhindert, daß sich die Drahtbondingelektrode 20 von dem Halbleiter 30 löst.In addition, because the transparent electrode 10 rode the Drahtbondingelekt 20 downwards in the direction of the semiconductor 30 presses, the Anhaf tung between the Drahtbondingelektrode 20 and the semiconductor 30 increases, which also prevents the Drahtbondingelektrode 20 separates from the semiconductor 30th

Nun wird die erfindungsgemäße Verwendung einer zweischichtigen Aus­ bildung für die lichtdurchlässige Elektrode 10 erläutert.Now the inventive use of a two-layer formation for the translucent electrode 10 is explained.

Fig. 5 zeigt den zweischichtigen Aufbau der lichtdurchlässigen Elektrode 10. In Fig. 5 besteht die lichtdurchlässige Elektrode 11 aus einer ersten Schicht 11a aus einem lichtdurchlässigen Metall in Form von Au, die auf der Oberfläche des Halbleiters 30 gebildet ist, und einer zweiten Schicht 11b, die ein lichtdurchlässiges Metalloxid in Form von einem Nickeloxid enthält und auf der ersten Schicht 11a gebildet ist. Fig. 5 shows the two-layer structure of the transparent electrode 10. In Fig. 5, the translucent electrode 11 consists of a first layer 11 a made of a translucent metal in the form of Au, which is formed on the surface of the semiconductor 30 , and a second layer 11 b, which is a translucent metal oxide in the form of a nickel oxide contains and is formed on the first layer 11 a.

Die erste Schicht 11a aus Au, die den p-leitenden Halbleiter 30 kontak­ tiert, liefert, wenn es wärmebehandelt wird, einen guten ohmschen Kon­ takt.The first layer 11 a made of Au, which contacts the p-type semiconductor 30 , provides a good ohmic contact when it is heat-treated.

Das Nickeloxid, das in der zweiten Schicht 11b enthalten ist, weist eine relativ gute Lichtdurchlässigkeit und eine überlegene Anhaftungseigen­ schaft an der ersten Schicht 11a auf.The nickel contained in b of the second layer 11 has a relatively good transparency and a superior Anhaftungseigen shaft to the first layer 11 a on.

Die Bezeichnung Nickeloxid umfaßt NiO, Ni2O3, NiO2 und Ni3O4. Jedes von diesen oder deren Mischung kann als die Zusammensetzung des Materials verwendet werden, das die zweite Schicht 11b bildet. Es ist jedoch be­ kannt, daß von diesen mehreren Oxidsorten NiO die Lichtdurchlässigkeit am wirksamsten zur Geltung bringt, und deshalb ist eine zweite Schicht vorteilhaft, die NiO als einen Hauptbestandteil umfaßt.The term nickel oxide includes NiO, Ni 2 O 3 , NiO 2 and Ni 3 O 4 . Each of these or a mixture thereof may be used as the composition of the material forming the second layer 11 b. However, it is known that NiO most effectively brings out the light transmittance among these several kinds of oxides, and therefore a second layer comprising NiO as a main component is advantageous.

Bei herkömmlichen lichtdurchlässigen Elektroden, die aus einer sehr dünnen einzelnen Metallfilmschicht gebildet sind, bewirkt eine Wärmebe­ handlung, um einen ohmschen Kontakt mit dem Backing (Halbleiter) zu verwirklichen, ein "Kugelbildung" (ball up) genanntes Phänomen, welches das Metall aufgrund der Tatsache zu einer Kugel koaguliert, daß die Ober­ flächenspannung des Metalls größer als dessen Anhaftung an dem Ba­ cking ist. Dieses Kugelbildungsphänomen erzeugt vereinzelt Spalten und Risse in dem dünnen Metallfilm, was zu einem Verlust der elektrischen Verbindung und zu einem Verlust der Funktion als eine lichtdurchlässige Elektrode führt. With conventional translucent electrodes, which consist of a very thin individual metal film layer are formed, causes a heat act to make ohmic contact with the backing (semiconductor) realize a phenomenon called "ball up", which the metal coagulates into a ball due to the fact that the upper surface tension of the metal is greater than its adhesion to the ba cking is. This spherical formation phenomenon occasionally creates gaps and Cracks in the thin metal film, causing loss of electrical Connection and a loss of function as a translucent Leads electrode.  

Es ist vorstellbar, daß als ein Mittel, um das Kugelbildungsphänomen zu verhindern, die Dicke der Metallelektrode vergrößert wird. Jedoch führt dies zu einer Verringerung der Transmission, woraus resultiert, daß die Elektrode ihre Transmissionseigenschaften verlieren wird.It is conceivable that as a means to the ball formation phenomenon prevent the thickness of the metal electrode from being enlarged. However, leads this leads to a reduction in the transmission, with the result that the Electrode will lose its transmission properties.

Deshalb ist es eines der Ziele der vorliegenden Erfindung, eine lichtdurch­ lässige Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung bereitzu­ stellen, die Transmissionseigenschaften und einen Aufbau aufweist, der in der Lage ist, das Kugelbildungsphänomen wirksam zu verhindern, und ein Verfahren zur Herstellung der lichtdurchlässigen Elektrode bereitzustel­ len.Therefore, it is one of the objects of the present invention to transmit light through casual electrode for a semiconductor light emitting device provide transmission properties and a structure that in is able to effectively prevent the ball formation phenomenon, and a To provide a method for manufacturing the translucent electrode len.

Daher ist bei der Anordnung dieser Ausführungsform die lichtdurchlässi­ ge Elektrode 11 als eine Schichtanordnung gebildet, die aus der zweiten Schicht 11b besteht, die aus einem Nickeloxid gebildet ist, das auf die erste Schicht 11a aus Au beschichtet ist, die auf dem Halbleiter 30 gebil­ det ist. Dies macht es möglich, das Kugelbildungsphänomen zu verhin­ dern, das auftritt, wenn ein herkömmlicher einschichtiger Aufbau verwen­ det wird. Dadurch ist es möglich, eine Verbesserung der ohmschen Eigen­ schaften zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 11 und dem Halbleiter 30 zu erreichen, und es kann auch eine wesentliche Vergrößerung der Zweiwegbondingfestigkeit erreicht werden.Therefore, in the arrangement of this embodiment, the translucent electrode 11 is formed as a layer arrangement consisting of the second layer 11 b, which is formed of a nickel oxide, which is coated on the first layer 11 a of Au, which is on the semiconductor 30 is formed. This makes it possible to prevent the ball formation phenomenon that occurs when a conventional single-layer structure is used. As a result, it is possible to achieve an improvement in the ohmic properties between the transparent electrode 11 and the semiconductor 30 , and it is also possible to achieve a substantial increase in the two-way bonding strength.

Weil die zweite Schicht 11b aus Nickeloxid gebildet ist, kann außerdem eine gute Durchlässigkeit verliehen werden, um die Gesamtheit der licht­ durchlässigen Elektrode 11 mit einer überlegenen Durchlässigkeit zu versehen. Because the second layer 11 is formed b of nickel oxide may also be given a good permeability, in order to provide the whole of the light transmitting electrode 11 with a superior permeability.

Die erste Schicht 11a ist vorzugsweise derart gebildet, daß sie eine Dicke von 1 nm bis 500 nm aufweist, um eine Lichtdurchlässigkeit zu erhalten. Es ist bevorzugt, die Schichtdicke derart einzustellen, daß eine Licht­ transmission erlangt wird, die aus dem Absorptionskoeffizienten als ein Wert einer einem Metall eigenen physikalischen Eigenschaft von 10% bis 90% berechnet wird.The first layer 11 a is preferably formed such that it has a thickness of 1 nm to 500 nm in order to obtain a light transmittance. It is preferable to set the layer thickness so that light transmission is obtained which is calculated from the absorption coefficient as a value of a physical property inherent in a metal from 10% to 90%.

Die zweite Schicht 11b weist vorzugsweise eine Dicke von 1 nm bis 1000 nm auf, wodurch eine Lichtdurchlässigkeit verwirklicht ist, eine ausge­ zeichnete Kugelbildungsschutzwirkung erreicht ist und eine gute Licht­ durchlässigkeit erlangt ist. Es ist bevorzugt, sicherzustellen, daß die lichtdurchlässige Elektrode 11, die aus der ersten Schicht 11a und der zweiten Schicht 11b besteht, eine Transmission von mindestens 10%, und insbesondere bevorzugt mindestens 30% aufweist.The second layer 11 b preferably has a thickness of 1 nm to 1000 nm, whereby a light permeability is realized, an excellent spherical protective effect is achieved and good light permeability is achieved. It is preferred to ensure that the translucent electrode 11 , which consists of the first layer 11 a and the second layer 11 b, has a transmission of at least 10%, and particularly preferably at least 30%.

Die obige zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode 11 kann durch das folgende Verfahren hergestellt werden. Es umfaßt die Verwendung ge­ wöhnlicher Widerstandsheizablagerung, Elektronenstrahlheizablagerung, Sputtern oder ein anderes derartiges Verfahren, um die untere Schicht aus Au und die obere Schicht aus Nickel zu bilden. In diesem Stadium weist der Dünnfilm, der jede der beiden Schichten umfaßt, eine dunkle Farbe mit einem metallischen Glanz auf.The above two-layer translucent electrode 11 can be manufactured by the following method. It involves the use of ordinary resistive heat deposition, electron beam heat deposition, sputtering, or other such method to form the bottom layer of Au and the top layer of nickel. At this stage, the thin film comprising each of the two layers has a dark color with a metallic sheen.

Als nächstes wird eine Wärmebehandlung in einer Sauerstoff enthalten­ den Atmosphäre verwendet, um die obere Ni-Schicht zu oxidieren. Eine Sauerstoff enthaltende Atmosphäre, bedeutet eine Atmosphäre, die Sauer­ stoffgas (O2) oder Dampf (H2O) oder dergl. enthält. Durch diese Wärmebehandlung wird das Metall aus der zweiten Schicht oxidiert, wodurch es ein lichtdurchlässiges Metalloxid wird.Next, heat treatment in an oxygen-containing atmosphere is used to oxidize the upper Ni layer. An oxygen-containing atmosphere means an atmosphere containing oxygen gas (O 2 ) or steam (H 2 O) or the like. This heat treatment oxidizes the metal from the second layer, making it a translucent metal oxide.

Mittels des obigen Verfahrens werden, von der Seite des Halbleiters 30 ausgehend, eine lichtdurchlässige erste Au-Schicht 11a mit einem guten ohmschen Kontakt mit dem Halbleiter 30 und eine zweite Nickeloxid- Schicht 11b mit einer hohen Lichtdurchlässigkeit gebildet, um dadurch die lichtdurchlässige Elektrode 11 zu bilden, die einen zweischichtigen Aufbau aufweist.Using the above method, starting from the side of the semiconductor 30 , a translucent first Au layer 11 a with good ohmic contact with the semiconductor 30 and a second nickel oxide layer 11 b with a high translucency are formed, thereby the translucent electrode 11 to form, which has a two-layer structure.

Bei dem Herstellungsverfahren führt die Wärmebehandlung dazu, daß Nickel, das verwendet wird, um das Nickeloxid der zweiten Schicht 11b zu bilden, effektiv in die erste Schicht 11a hinein diffundiert, was zu einem zweischichtigen Aufbau mit einer guten Anhaftfähigkeit führt.In the manufacturing method, the heat treatment causes nickel, which is used to the nickel oxide of the second layer 11 to form b, effectively in the first layer 11a diffuses, resulting in a two-layer structure with a good adhesiveness.

Da Ni und Au leicht durch Wärmebehandlung legiert werden können, kann die Wärmebehandlung in einer Sauerstoff enthaltenden Atmosphäre gleichzeitig als die Wärmebehandlung dienen, die verwendet wird, um eine Oxidation der zweiten Schicht 11b zu einem Nickeloxid zu bewirken, und als die Wärmebehandlung, die durchgeführt wird, um Nickel aus der zweiten Schicht 11b in die erste Schicht 11a hineinzudiffundieren.Since Ni and Au can be easily alloyed by heat treatment, the heat treatment in an oxygen-containing atmosphere can serve as the heat treatment used to cause oxidation of the second layer 11 b to a nickel oxide and as the heat treatment performed is to diffuse nickel from the second layer 11 b into the first layer 11 a.

Bei dem obigen Herstellungsverfahren muß die Konzentration des Sauer­ stoffs in der Atmosphäre, in der die Wärmebehandlung durchgeführt wird, auf der Grundlage der Eigenschaften des Nickels, das oxidiert werden soll, bestimmt werden. Auf der Grundlage verschiedener Studien wurde he­ rausgefunden, daß, welche Moleküle auch immer verwendet werden, um die Sauerstoffatome einzuführen, die lichtdurchlässige Elektrode 11 die Lichtdurchlässigkeit nicht beständig zeigen konnte, wenn die Sauerstoff­ konzentration kleiner als 1 ppm war. Daher wurde nachgewiesen, daß es notwendig ist, daß die Wärmebehandlungsatmosphäre mindestens 1 ppm Sauerstoff enthält.In the above manufacturing method, the concentration of oxygen in the atmosphere in which the heat treatment is carried out must be determined based on the properties of the nickel to be oxidized. Based on various studies, it was found that whichever molecules were used to introduce the oxygen atoms, the translucent electrode 11 could not consistently show the translucency when the oxygen concentration was less than 1 ppm. Therefore, it has been demonstrated that it is necessary that the heat treatment atmosphere contain at least 1 ppm oxygen.

Insbesondere bevorzugt sollte der Sauerstoffgehalt der Wärmebehand­ lungsatmosphäre kleiner als 25% sein. Mehr als 25% Sauerstoff kann zu einer Beschädigung des Verbundhalbleiters auf GaN-Basis während des Wärmebehandlungsprozesses führen.The oxygen content of the heat treatment should be particularly preferred atmosphere must be less than 25%. More than 25% oxygen can be too damage to the GaN-based compound semiconductor during the Heat treatment process.

Die Temperatur und die Zeit der Wärmebehandlung müssen gemäß dem zu oxidierenden Nickel ausgewählt werden. Gemäß Studien von den Er­ findern konnte Nickel nicht vollständig und gleichmäßig oxidiert werden, wie lange auch immer die Wärmebehandlung andauerte, wenn die Wär­ mebehandlungstemperatur unter 300°C lag. Andererseits konnte Nickel bei einer Wärmebehandlungstemperatur von 450°C oder höher in weniger als einer Stunde gleichmäßig oxidiert werden. Da das Nickel bei höheren Wärmebehandlungstemperaturen beständig oxidiert werden kann, kann irgendeine Temperatur über 300°C verwendet werden. Jedoch sollte natürlich eine Temperatur verwendet werden, die keine Zersetzung des Halbleiters 30 bewirkt.The temperature and the time of the heat treatment must be selected according to the nickel to be oxidized. According to studies by the inventors, nickel could not be completely and evenly oxidized, however long the heat treatment lasted, if the heat treatment temperature was below 300 ° C. On the other hand, nickel could be oxidized uniformly in less than an hour at a heat treatment temperature of 450 ° C or higher. Since the nickel can be oxidized continuously at higher heat treatment temperatures, any temperature above 300 ° C can be used. However, a temperature should of course be used that does not cause the semiconductor 30 to decompose.

Ungeachtet wie hoch die Temperatur innerhalb des obigen Bereiches eingestellt ist, kann auch keine vollständige und gleichmäßige Oxidation erreicht werden, wenn die Wärmebehandlungszeit kürzer als 1 Minute ist. Dementsprechend muß die Wärmebehandlung für 1 Minute oder länger durchgeführt werden. Regardless of how high the temperature is within the above range is set, there can be no complete and even oxidation can be achieved if the heat treatment time is shorter than 1 minute. Accordingly, the heat treatment must be for 1 minute or longer be performed.  

Die Dünnfilme können in einem Ofen unter normalen atmosphärischen Druckbedingungen oder bei einem niedrigeren Druck wärmebehandelt werden. Jedoch ist ein Druck von mindestens 133 Pa wünschenswert. Wenn der Druck kleiner als 133 Pa ist, ist es schwierig, während der Wärmebehandlung eine hohe Sauerstoffkonzentration in dem Ofen auf­ rechtzuerhalten, was es unmöglich macht, beständig Lichtdurchlässigkeit zu erreichen.The thin films can be placed in an oven under normal atmospheric conditions Pressure conditions or heat treated at a lower pressure become. However, a pressure of at least 133 Pa is desirable. If the pressure is less than 133 Pa, it is difficult during the Heat treatment has a high oxygen concentration in the furnace to maintain what makes it impossible to maintain translucency to reach.

Das "Lift-Off-Verfahren" kann als das Musterungsverfahren verwendet werden, das benutzt wird, um die Form der lichtdurchlässigen Elektrode 11 zu bilden, oder es kann ein Verfahren verwendet werden, das umfaßt, daß ein dünner Metallfilm über der gesamten Oberfläche gebildet wird, daß ein Resist verwendet wird, um ein Negativ des Musters auf dem dün­ nen Metallfilm zu bilden, und daß dann ein Ätzmittel verwendet wird, um die freigelegten Abschnitte des dünnen Metallfilms wegzuätzen.The "lift-off method" can be used as the patterning method used to form the shape of the light-transmissive electrode 11 , or a method comprising forming a thin metal film over the entire surface that a resist is used to form a negative of the pattern on the thin metal film and then an etchant is used to etch away the exposed portions of the thin metal film.

Das Bilden einer Schicht aus Ni auf der Halbleiteroberfläche gefolgt von einer Schicht aus Au auf der Ni-Schicht, und anschließend das Durchfüh­ ren einer Wärmebehandlung, um eine Inversion der Elementverteilung in der Tiefe zu bewirken, ist ein Beispiel eines bekannten herkömmlichen Verfahrens, das verwendet wird, um einen zweischichtigen Aufbau zu bilden. Dieser zweischichtige Aufbau hilft, den ohmschen Kontakt mit der Halbleiteroberfläche zu steigern, den Widerstand zu verringern und die Bondingfestigkeit zu vergrößern.Forming a layer of Ni on the semiconductor surface followed by a layer of Au on the Ni layer, and then performing heat treatment to reverse inversion of the element distribution in effecting depth is an example of a known conventional one Process used to create a two-layer structure form. This two-layer structure helps to make ohmic contact with the Increase semiconductor surface, reduce the resistance and the Increase bonding strength.

Jedoch muß die Wärmebehandlung bei einer hohen Temperatur durchge­ führt werden, um eine Wanderung des Au nach oben zur Oberfläche der Elektrodenschicht und eine Diffusion über einen weiten Bereich zu bewirken, und um eine Inversion der Elementverteilung zu bewirken. Als eine Folge ist es schwierig, die Diffusionsreaktion beständig zu steuern und eine beständige Qualität für die ohmschen Eigenschaften und Lichtdurch­ lässigkeit zu erreichen, die für die lichtdurchlässige Elektrode erforderlich sind. Im Gegensatz dazu kann das obige Herstellungsverfahren dieser Erfindung mit nur einem geringen Grad an Diffusion durchgeführt werden, was es möglich macht, die Diffusionsreaktion bei noch niedrige­ ren Temperaturen zu steuern, und kann so verwendet werden, um lichtdurchlässige Elektroden mit einer beständigen Qualität über einen noch weiteren Bereich von Wärmebehandlungstemperaturen zu erreichen.However, the heat treatment must be carried out at a high temperature be led to a hike up the Au to the surface of the To cause electrode layer and diffusion over a wide range  and to cause an inversion of the element distribution. As one As a result, it is difficult to control and constantly control the diffusion reaction a constant quality for the ohmic properties and light transmission to achieve casualness required for the translucent electrode are. In contrast, the above manufacturing process of this invention with only a small degree of diffusion what makes it possible for the diffusion reaction to be still low to control their temperatures, and can be used to translucent electrodes with a constant quality over one to reach yet another range of heat treatment temperatures.

Als ein Beispiel wurde das Herstellungsverfahren verwendet, um eine lichtdurchlässige Elektrode 11 unter Verwendung von Au für die erste Schicht 11a und Ni für die zweite Schicht 11b herzustellen, und die licht­ durchlässige Elektrode 11 wurde mit einer Elektrode verglichen, die durch das obige herkömmliche Verfahren hergestellt worden war. Die Ergebnisse zeigten, daß bei beiden Elektroden die Transmission direkt nach der Ablagerung 10% betrug und nach der Wärmebehandlung bei 550°C auf 50% anstieg. Wenn jedoch die Wärmebehandlungstemperatur auf 450°C verringert wurde, stieg die Transmission in dem Fall der herkömmlichen Elektrode nach der Wärmebehandlung auf 30% an, während in dem Fall der Elektrode, die durch das geschilderte Verfahren hergestellt wurde, die Transmission nach der Wärmebehandlung auf 50% anstieg.As an example, the manufacturing method was used to manufacture a transparent electrode 11 using Au for the first layer 11 a and Ni for the second layer 11 b, and the transparent electrode 11 was compared with an electrode made by the above conventional one Process had been prepared. The results showed that for both electrodes the transmission was 10% immediately after the deposition and rose to 50% after the heat treatment at 550 ° C. However, when the heat treatment temperature was reduced to 450 ° C, the transmission increased to 30% in the case of the conventional electrode after the heat treatment, while in the case of the electrode manufactured by the above-mentioned method, the transmission after the heat treatment increased to 50 % rise.

Somit macht es die Verwendung des geschilderten Herstellungsverfahrens möglich, lichtdurchlässige Elektroden mit guter Qualität 11 über einen weiteren Bereich von Wärmebehandlungstemperaturen herzustellen. Thus, the use of the described manufacturing process makes it possible to manufacture translucent electrodes with good quality 11 over a wide range of heat treatment temperatures.

Nun wird die Anordnung erläutert, welche die lichtdurchlässige Elektrode 11 umfaßt, die derart gebildet ist, daß sie über der Drahtbondingelektrode 20 (21) liegt.The arrangement comprising the light-transmissive electrode 11 formed to overlie the wire bonding electrode 20 ( 21 ) will now be explained.

Fig. 6 zeigt eine zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode 11, bei der die lichtdurchlässige Elektrode über der gesamten oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 liegt. Das Bilden der lichtdurchlässigen Elekt­ rode 11, so daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelekt­ rode 20 bedeckt, macht es möglich, die Anhaftung zwischen der ersten Schicht 11a und der Drahtbondingelektrode 20 zu verbessern. Dies macht es möglich, zu verhindern, daß die lichtdurchlässige Elektrode 11 sich von der Drahtbondingelektrode 20 ablöst oder abschält, selbst wenn es nur eine geringe Anhaftungsfähigkeit zwischen dem Material der ersten Schicht 11a und dem Material der Drahtbondingelektrode 20 gibt. FIG. 6 shows a two-layer translucent electrode 11 , in which the translucent electrode lies over the entire upper surface of the wire bonding electrode 20 . The formation of the translucent electrode 11 , so that it covers the entire upper surface of the wire bonding electrode 20 , makes it possible to improve the adhesion between the first layer 11 a and the wire bonding electrode 20 . This makes it possible to prevent the translucent electrode 11 from peeling or peeling off the wire bonding electrode 20 even if there is little adhesiveness between the material of the first layer 11a and the material of the wire bonding electrode 20 .

Wie bei der in Fig. 4 gezeigten Anordnung wird irgendeine Musterabwei­ chung, die während der Maskenausrichtungsprozedur auftreten könnte, den Kontakt zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode 11 und der Draht­ bondingelektrode 20 nicht beeinträchtigen, weil die lichtdurchlässige Elektrode 11 die gesamte Drahtbondingelektrode 20 mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt.As with the arrangement shown in Fig. 4, any pattern deviation that could occur during the mask alignment procedure will not affect the contact between the translucent electrode 11 and the wire bonding electrode 20 because the translucent electrode 11 will cover the entire wire bonding electrode 20 except for its bottom surface covered.

Weil zusätzlich die Drahtbondingelektrode 20 von der lichtdurchlässigen Elektrode 11 nach unten in Richtung des Halbleiters 30 gedrückt wird, ist die Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode 20 und dem Halbleiter 30 vergrößert, was auch hilft, zu verhindern, daß sich die Drahtbonding­ elektrode 20 von dem Halbleiter 30 abschält. In addition, since the Drahtbondingelektrode 20 is pushed from the transparent electrode 11 down toward the semiconductor 30, the adhesion is increased between the Drahtbondingelektrode 20 and the semiconductor 30, which also helps to prevent that the wire bonding to electrode 20 of the semiconductor 30 peels.

Das Bedecken der Drahtbondingelektrode 20 mit der zweischichtigen lichtdurchlässigen Elektrode 11 ermöglicht, daß die im Folgenden erklär­ ten Effekte zutage treten. Von der ersten Schicht 11a und der zweiten Schicht 11b, welche die lichtdurchlässige Elektrode 11 bilden, ist die zweite Schicht 11b ein Nickeloxid mit einer niedrigen Leitfähigkeit. Bei der in Fig. 5 gezeigten Anordnung, bei der die lichtdurchlässige Elektrode 11 um die äußere Umfangsoberfläche der Drahtbondingelektrode 20 herum und mit dieser in Kontakt gebildet ist, fließt der Strom, der in die licht­ durchlässige Elektrode 11 von um die Drahtbondingelektrode 20 herum eintritt, nur durch den Dickenabschnitt der ersten Schicht 11a. Bei der Fig. 6 Anordnung bedeckt jedoch die lichtdurchlässige Elektrode 11 die gesamte Drahtbondingelektrode 20 mit Ausnahme ihrer unteren Oberflä­ che, so daß die Fläche des elektrischen Kontakts mit der ersten Schicht 11a stark ausgedehnt ist. Dies verbessert die Leitfähigkeit des Stromes von der Drahtbondingelektrode 20 in die lichtdurchlässige Elektrode 11 mit einer entsprechenden Verringerung des Widerstandes stark, wodurch es ermöglicht wird, daß verschwenderischer Energieverbrauch verringert wird.Covering the wire bonding electrode 20 with the two-layer translucent electrode 11 enables the effects explained below to come to light. Of the first layer 11 a and the second layer 11 b, which form the transparent electrode 11 , the second layer 11 b is a nickel oxide with a low conductivity. In the arrangement shown in FIG. 5, in which the transparent electrode 11 is formed around and in contact with the outer peripheral surface of the wire bonding electrode 20 , the current that enters the transparent electrode 11 from around the wire bonding electrode 20 flows . only through the thickness section of the first layer 11 a. However covered the transparent electrode 11 surface with the exception of its lower Oberflä in the Fig. 6 arrangement, the entire Drahtbondingelektrode 20, so that the area of electrical contact with the first layer 11 extended a strong. This greatly improves the conductivity of the current from the wire bonding electrode 20 into the translucent electrode 11 with a corresponding decrease in resistance, thereby allowing wasteful energy consumption to be reduced.

Das Nickeloxid, das die zweite Schicht 11b umfaßt, weist schlechte Bon­ dingeigenschaften auf, die es schwierig machen, an die Schicht zu bon­ den. In diesem Fall kann eine Anordnung, wie diejenige, die in Fig. 7 gezeigt ist, verwendet werden, bei der ein Abschnitt der zweiten Schicht 11b, der dem mittleren Abschnitt der Drahtbondingelektrode 20 ent­ spricht, entfernt ist, wobei nur der Teil der zweiten Schicht 11b im Um­ fangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 zurückbleibt, wodurch die erste Schicht 11a im mittleren Abschnitt freige­ legt ist. The nickel oxide, which comprises the second layer 11 b, has poor bonding properties that make it difficult to bond to the layer. In this case, an arrangement such as that shown in Fig. 7, be employed in which a portion of the second layer 11 b talking ent the central portion of Drahtbondingelektrode 20 is removed, leaving only the part of the second Layer 11 b remains in the peripheral portion of the upper surface of the wire bonding electrode 20 , whereby the first layer 11 a is exposed in the central portion.

Da die erste Schicht 11a mit Au aus einem Material mit guten Bondingei­ genschaften gebildet ist, kann dieser Abschnitt der ersten Schicht 11a als ein integraler Teil der Drahtbondingelektrode 20 betrachtet werden, wo­ durch es gestattet ist, daß die freigelegte obere Oberfläche der ersten Schicht 11a zum Bonden verwendet wird. Wenn die Elektrodenhöhe nicht ausreicht, können Al oder Au, die gute Bondingeigenschaften aufweisen, als eine Schichtanordnung auf der ersten Schicht 11a verwendet werden, und der beschichtete Abschnitt 20c kann als ein integraler Teil der Draht­ bondingelektrode 20 betrachtet werden, und die obere Oberfläche des beschichteten Abschnittes 20c kann zum Bonden verwendet werden.Since the first layer 11 a is formed properties with Au of a material with good Bondingei, this section may be the first layer 11a is an integral part of the Drahtbondingelektrode are considered 20, where permitted by the fact that the exposed upper surface of the first layer 11 a is used for bonding. If the electrode height is not sufficient, Al or Au, which have good bonding properties, can be used as a layer arrangement on the first layer 11 a, and the coated section 20 c can be regarded as an integral part of the wire bonding electrode 20 , and the upper surface of the coated portion 20 c can be used for bonding.

Die erste Schicht 11a kann auch gleichzeitig mit der zweiten Schicht 11b entfernt werden, wobei nur der Teil der lichtdurchlässigen Elektrode 11 zurückbleibt, der über dem Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 liegt, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, wobei die obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode 20 teilweise freigelegt ist. Der freigelegte Abschnitt der Drahtbondingelektrode 20 kann zum Bonden verwendet werden, oder der freigelegte Abschnitt kann mit einem Material, wie Al, das gute Bondingeigenschaften aufweist, beschichtet werden, und der beschichtete Abschnitt 20c kann dann als ein integraler Teil der Drahtbondingelektrode 20 betrachtet werden, und die obere Oberfläche des beschichteten Abschnitts 20c kann zum Bonden verwendet werden.The first layer 11 a can also be removed at the same time as the second layer 11 b, leaving only the part of the transparent electrode 11 which lies over the peripheral portion of the upper surface of the wire bonding electrode 20 , as shown in Fig. 8, the upper surface of the wire bonding electrode 20 is partially exposed. The exposed portion of the wire bonding electrode 20 can be used for bonding, or the exposed portion can be coated with a material such as Al that has good bonding properties, and the coated portion 20 c can then be considered as an integral part of the wire bonding electrode 20 , and the upper surface of the coated portion 20 c can be used for bonding.

Die Verwendung dieser Anordnung macht es möglich, gute Bondingeigen­ schaften sicherzustellen, obwohl die zweite Schicht 11b aus einem Materi­ al mit schlechten Bondingeigenschaften gebildet ist. The use of this arrangement makes it possible to obtain good properties Bondingeigen ensure although the second layer 11 b is formed of a Materi al with poor bonding properties.

Selbst wenn nur die zweite Schicht 11b entfernt ist, bleibt die erste Schicht 11a dennoch in Kontakt um die obere Oberfläche der Drahtbon­ dingelektrode 20 herum, so daß, wenn die lichtdurchlässige Elektrode 11 über der Drahtbondingelektrode 20 liegt, außerdem das Verhindern eines Lösens, die Verringerung der Auswirkung einer Musterfehlausrichtung und andere derartige Effekte bewahrt werden können. Selbst wenn sowohl die zweite Schicht 11b als auch die erste Schicht 11a entfernt sind, bleibt dennoch die lichtdurchlässige Elektrode 11 in Kontakt mit dem Umfangs­ abschnitt der Drahtbondingelektrode 20, so daß, wenn die lichtdurchläs­ sige Elektrode 11 auf der Drahtbondingelektrode 20 liegt, auch das Ver­ hindern eines Lösens, die Verringerung der Auswirkung einer Musterfehl­ ausrichtung und andere derartige Effekte bewahrt werden können.Even if only the second layer 11 b is removed, the first layer 11 of the Drahtbon remains a yet in contact to the upper surface ding electrode 20 around, so that when the transparent electrode is 11 through the Drahtbondingelektrode 20, moreover, the loosening prevention, the reduction in the impact of pattern misalignment and other such effects can be preserved. Even if both the second layer 11 b and the first layer 11a are removed, but the transparent electrode 11 remains in contact with the circumference portion of the Drahtbondingelektrode 20 so that when the lichtdurchläs SiGe electrode is on the Drahtbondingelektrode 20 11, even preventing loosening, reducing the effect of pattern misalignment, and other such effects can be preserved.

Nun werden Beispiele beschrieben, welche die Elektrode für lichtemittie­ rende Halbleitervorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung betref­ fen.Examples of the light emitting electrode will now be described relate semiconductor devices according to the present invention fen.

Beispiel 1example 1

Fig. 9 ist eine Draufsicht, welche die Anordnung der Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung zeigt, die ein erstes Beispiel der vorliegenden Erfindung ist, und Fig. 10 ist eine Querschnittsansicht ent­ lang der Linie 12-12 von Fig. 9. In der Zeichnung ist eine Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung (nachstehend auch einfach "Vorrichtungselektrode" genannt) auf einem Schichtkörper 3A angeordnet. Die Vorrichtungselektrode und der Schichtkörper 3A bilden eine lichtemit­ tierende Vorrichtung. Die Vorrichtungselektrode umfaßt eine p-leitende Elektrode 101 und eine n-leitende Elektrode 106. Fig. 9 is a plan view showing the arrangement of the electrode for a semiconductor light emitting device which is a first example of the present invention, and Fig. 10 is a cross sectional view taken along the line 12-12 of Fig. 9. In the drawing an electrode for a semiconductor light emitting device (hereinafter also simply "device electrode" referred to) disposed on a body layer 3 a. The device electrode and the laminate 3 A form a light-emitting device. The device electrode includes a p-type electrode 101 and an n-type electrode 106 .

Der Schichtkörper 3A umfaßt ein Saphirsubstrat, auf das eine AlN-Puf­ ferschicht, eine n-leitende GaN-Schicht, eine InGaN-Schicht, eine p-lei­ tende AlGaN-Schicht und eine p-leitende GaN-Schicht 301 in dieser Rei­ henfolge aufgebracht sind. Die p-leitende Elektrode 101 wurde durch das folgende Verfahren auf dem Schichtkörper 3A gebildet.The laminate 3 A comprises a sapphire substrate on which an AlN buffer layer, an n-type GaN layer, an InGaN layer, a p-type AlGaN layer and a p-type GaN layer 301 in this order are upset. The p-type electrode 101 was formed by the following method on the laminated body 3 A.

Zuerst wurde eine bekannte Photolithographietechnologie verwendet, um eine AuBe-Schicht 211a einer Drahtbondingelektrode 211 auf der p-leiten­ den GaN-Schicht 301 zu bilden.First, a known photolithography technology was used to form an AuBe layer 211 a of a wire bonding electrode 211 on the p-type GaN layer 301 .

Um die Drahtbondingelektrode 211 (AuBe-Schicht 211a) zu bilden, wurde zuerst der Schichtkörper 3A in eine Vakuumablagerungsvorrichtung (nicht gezeigt) gesetzt, in der AuBe, das zu Beginn 1 Gew.-% Be enthielt, zu einer Dicke von 500 nm über der gesamten Oberfläche der p-leitenden GaN-Schicht 301 bei einem Druck von 0,4 × 10-3 Pa abgelagert wurde, um dadurch einen Dünnfilm aus AuBe zu bilden. Der Schichtkörper 3A, auf den der AuBe-Dünnfilm abgelagert worden war, wurde dann aus der Vakuumablagerungsvorrichtung entfernt, und es wurde eine normale Photolithographietechnik verwendet, um ein positives Muster auf Re­ sistbasis von einer Drahtbondingelektrode zu bilden. Dann wurde der Schichtkörper 3A in ein Au-Ätzmittel eingetaucht, um die freigelegten Abschnitte des AuBe-Dünnfilms zu entfernen, wodurch die AuBe-Schicht 211a gebildet wurde.In order to form the wire bonding electrode 211 (AuBe layer 211 a), the laminate 3 A was first placed in a vacuum deposition device (not shown), in the outer layer, which initially contained 1% by weight of Be, to a thickness of 500 nm was deposited over the entire surface of the p-type GaN layer 301 at a pressure of 0.4 × 10 -3 Pa, thereby forming an AuBe thin film. The layer body 3 A, was deposited on the AuBe thin film was then removed from the vacuum deposition apparatus, and it was used a normal photolithography technique to form a positive pattern on Re sistbasis form of a Drahtbondingelektrode. Then, the laminated body was immersed in a 3 A Au etchant to the exposed portions of the AuBe thin film to be removed, whereby the AuBe layer was formed 211 a.

Dann wurde Photolithographie verwendet, um ein negatives Muster auf Resistbasis der lichtdurchlässigen Elektrode 111 auf dem Schichtkörper 3A zu bilden, auf dem die Drahtbondingelektrode 211 fertiggestellt worden war. Als nächstes wurde der Schichtkörper 3A in die Vakuumablage­ rungsvorrichtung gesetzt, in der zuerst Au mit einer Dicke von 20 nm auf der p-leitenden GaN-Schicht 301 unter einem Druck von 0,4 × 10-3 Pa gebildet wurde und dem eine Ablagerungsbildung von 10 nm aus Ni in der gleichen Vorrichtung folgte. Der Schichtkörper 3A, auf den das Au und Ni abgelagert worden waren, wurde dann aus der Vakuumablagerungsvor­ richtung entfernt und durch ein gewöhnliches Lift-Off-Verfahren behan­ delt, um einen zweischichtigen Dünnfilm aus Au und Ni in einer ge­ wünschten Form zu bilden.Then photolithography was used to prepare a negative resist pattern on the basis of the light-transmissive electrode 111 to form on the layer body 3 A, on which the Drahtbondingelektrode was completed 211th Next, the composite was 3 A in the vacuum laydown reasoning apparatus set was formed in the first Au nm with a thickness of 20 conductive p-on the GaN layer 301 under a pressure of 0.4 × 10 -3 Pa and the deposition formation of 10 nm from Ni followed in the same device. The layer body 3 A, on which the Au and Ni were deposited was then removed from the Vakuumablagerungsvor direction behan punched to form a two-layer thin film made of Au and Ni in a Ge desired shape removed and replaced with a common lift-off method.

Der Schichtkörper 3A wurde dann in einem Wärmebehandlungsofen bei einer Temperatur von 550°C für 10 Minuten in einer Atmosphäre aus strömendem Argon, die 1% Sauerstoffgas enthielt, wärmebehandelt. Als der Schichtkörper 3A aus dem Ofen entfernt wurde, waren die beiden Dünnfilme 111a und 111b aus Au und Ni auf dem Schichtkörper 3A von einem dunklen bläulichen Grau und zeigten Lichtdurchlässigkeit. Dies war die Art und Weise, wie die zweischichtige lichtdurchlässige Elektrode 111 gebildet wurde. Diese Wärmebehandlung diente gleichzeitig als eine Wärmebehandlung, um einen ohmschen Kontakt zwischen der lichtdurch­ lässigen Elektrode 111 und der p-leitenden GaN-Schicht 301 zu erhalten, und als eine Wärmebehandlung, um die Anhaftung zwischen der Draht­ bondingelektrode 211 (AuBe-Schicht 211a) und der p-leitenden GaN- Schicht 301 zu verbessern.The laminated body 3 A was then placed in a heat treatment furnace at a temperature of 550 ° C for 10 minutes in an atmosphere of flowing argon containing 1% of oxygen gas, heat-treated. Was removed as the layer body 3 A from the oven, the two thin films 111 and 111 were a b of Au and Ni on the layer A body 3 of a dark bluish gray and showed light transmittance. This was how the two-layer light-transmissive electrode 111 was formed. This heat treatment also served as a heat treatment to obtain ohmic contact between the translucent electrode 111 and the p-type GaN layer 301 and as a heat treatment to improve the adhesion between the wire bonding electrode 211 (AuBe layer 211 a) and to improve the p-type GaN layer 301 .

Die derart durch das obige Verfahren hergestellte lichtdurchlässige Elekt­ rode 111 zeigte eine Transmission von 45% im Fall von Licht mit einer Wellenlänge von 450 nm. Diese Transmission wurde an einer Probe ge­ messen, deren Aufbau mit der hergestellten lichtdurchlässigen Elektrode 111 identisch war, die jedoch zu einer Größe ausgebildet war, die für eine Messung geeignet war.The light-transmissive Elect prepared in such a way by the above method rode 111 showed a transmission of 45% in the case of light having a wavelength of 450 nm. The transmission was ge on a sample measuring whose structure was identical to that produced transparent electrode 111, which, however, was of a size suitable for measurement.

Es wurde Auger-Elektronenspektroskopie (AES) verwendet, um Bestand­ teile in Richtung der Tiefe der lichtdurchlässigen Elektrode 111 zu analy­ sieren. Dies zeigte, daß es keine große Differenz in der Dicke der licht­ durchlässigen Elektrode 111 zwischen vor und nach der Wärmebehand­ lung gab, jedoch zeigte die AES, daß von der zweiten Schicht 111b eine große Menge Sauerstoff aufgenommen wurde, was die Oxidation des Ni veranlaßte. Fig. 11 ist ein Profil in Richtung der Tiefe der jeweiligen Ele­ mente der Elektrode, wie es durch die AES gemessen wurde.Auger electron spectroscopy (AES) was used to analyze components in the direction of the depth of the translucent electrode 111 . This showed that there was no great difference in the thickness of the transparent electrode 111 between before and after the heat treatment, but the AES showed that a large amount of oxygen was taken up by the second layer 111b , which caused the oxidation of the Ni , Fig. 11 is a profile in the direction of the depth of the respective elements of the electrode as measured by the AES.

Das Profil der Elektrodenzusammensetzung in Richtung der Tiefe, das in Fig. 11 gezeigt ist, zeigt, daß die zweite Schicht 111b aus einem Oxid von Ni besteht, das Ni und Sauerstoff enthält, daß die erste Schicht 111a aus Au mit einem geringen Ni-Gehalt besteht, und daß es einen Gradientenbe­ reich der Zusammensetzung R1 in dem Bereich in der Nähe der Grenzflä­ che zwischen der ersten Schicht 111a und einer zweiten Schicht 111b gibt, bei dem die Sauerstoffkonzentration allmählich abnimmt, wenn man in Richtung des Substrats geht. Die so hergestellte Elektrode entspricht demnach nicht mehr einer erfindungsgemäßen Elektrode, da sie keine Goldschicht enthält.The profile of the electrode composition in the direction of depth shown in Fig. 11 shows that the second layer 111 b is made of an oxide of Ni containing Ni and oxygen, and that the first layer 111 a is made of Au with a low Ni Content exists, and that there is a gradient region of the composition R1 in the region near the interface between the first layer 111a and a second layer 111b , in which the oxygen concentration gradually decreases as one goes in the direction of the substrate , The electrode thus produced no longer corresponds to an electrode according to the invention since it does not contain a gold layer.

Die zweite Schicht 111b wurde unter Verwendung von Dünnfilmröntgen­ beugung (XRD) bewertet, und es wurde herausgefunden, daß sie das in Fig. 12 gezeigte Spektrum aufweist. Von den Spitzenpositionen ist es bekannt, daß die Spitzen P1, P2, P3 und P4 jeweils der Beugung der (111)-, (200)-, (220)- und (311)-Flächen des NiO entsprechen, was zeigt, daß die zweite Schicht 111b aus zufällig orientierten Kristallen aus NiO besteht. In dem Spektrum wurde auch eine schwache Beugungsspitze P6 von der (111)-Fläche des Ni detektiert. Es wurden auch Beugungsspitzen PS und P7 von den Au-(111)- und (220)-Flächen gefunden, welche die erste Schicht 111a bilden. Dies ist so zu betrachten, als daß es anzeigt, daß es eine Anhäufung von NiO-Kristallkörnern gibt, in die eine kleine Menge Ni-Kristallkörner gemischt ist. Dadurch konnte bestätigt werden, daß die zweite Schicht 111b aus NiO und einer kleinen Menge Ni besteht, was ebenfalls nicht einer erfindungsgemäßen Elektrode entspricht.The second layer 111b was evaluated using thin film X-ray diffraction (XRD) and was found to have the spectrum shown in FIG . From the peak positions, it is known that the peaks P1, P2, P3 and P4 correspond to the diffraction of the ( 111 ), ( 200 ), ( 220 ) and ( 311 ) faces of the NiO, respectively, which shows that the second layer 111 b consists of randomly oriented crystals of NiO. In the spectrum, a weak diffraction peak P6 was also detected from the ( 111 ) face of the Ni. Diffraction peaks PS and P7 were also found from the Au ( 111 ) and ( 220 ) surfaces which form the first layer 111 a. This is considered to indicate that there is an accumulation of NiO crystal grains in which a small amount of Ni crystal grains are mixed. This confirmed that the second layer 111 b consists of NiO and a small amount of Ni, which also does not correspond to an electrode according to the invention.

Als nächstes wurde eine bekannte Photolithographietechnologie verwen­ det, um einen Musterresist zu bilden und somit einen Abschnitt der Drahtbondingelektrode 211 (AuBe-Schicht 211a) zu belichten. Der Schichtkörper 3A wurde dann in konzentrierte Chlorwasserstoffsäure getaucht, um den freigelegten Abschnitt der NiO-Schicht zu entfernen. Auf diese Weise wurde das NiO der zweiten Schicht 111b in einem Bereich der AuBe-Schicht 211a entfernt, wodurch die Au-Schicht freigelegt wurde, welche die erste Schicht 111a bildete.Next, known photolithography technology was used to form a pattern resist and thus expose a portion of the wire bonding electrode 211 (AuBe layer 211 a). The body layer 3 A was then immersed in concentrated hydrochloric acid, remove the exposed portion of the NiO film to. In this way, the NiO of the second layer 111 b was in a range of AuBe layer 211 a removed layer Au was exposed thereby, that a first layer formed the 111th

Der Schichtkörper 3A wurde dann in eine Vakuumablagerungsvorrichtung gesetzt, und es wurde Vakuumablagerung auf die gleiche Art und Weise wie bei der Ablagerung der AuBe-Schicht 211a verwendet, um eine Au- Schicht mit einer Dicke von 500 nm zu bilden. Dieser Dampfphasenab­ scheidungsprozeß erzeugte eine Verschmelzung mit der ersten Schicht 111a, die die Unterlage bildete, wobei das Au, das zu diesem Zeitpunkt mittels Dampf abgelagert wurde, sich mit dem Au der ersten Schicht 111a verband. Der Schichtkörper 3A wurde aus der Vorrichtung entfernt und durch eine Lift-Off-Prozedur behandelt, wodurch die Drahtbondingelektrode 211 fertiggestellt wurde, die einen Aufbau aufwies, der, von der Seite des Schichtkörpers 3A ausgehend, aus der AuBe-Schicht 211a und der Au-Schicht 211b bestand.The layer body 3 A was then placed in a vacuum deposition apparatus, and it was vacuum deposition used in the same manner as in the deposition of the AuBe layer 211 a, to form an Au layer nm with a thickness of 500th This vapor phase separation process created an amalgamation with the first layer 111 a, which formed the base, the Au, which was then deposited by means of steam, combined with the Au of the first layer 111 a. The laminate 3 A was removed from the device and treated by a lift-off procedure, whereby the wire bonding electrode 211 was completed, which had a structure that, starting from the side of the laminate 3 A, from the AuBe layer 211 a and the Au layer 211 b.

Dadurch wurde die p-leitende Elektrode 101 gebildet, welche die licht­ durchlässige Elektrode 111 und die Drahtbondingelektrode 211 umfaßt. Das Au, das für die erste Schicht 111a verwendet wurde, ist ein Metall, das einen guten ohmschen Kontakt mit der p-leitenden GaN-Schicht 301 liefert. Die Anwesenheit des NiO, das verwendet wurde, um die zweite Schicht 111b zu bilden, konnte verhindern, daß das Kugelbildungsphä­ nomen auftrat. Die AuBe-Schicht 211a ist eine Legierung, die einen Kon­ takt mit hohem Widerstand mit der p-leitenden GaN-Schicht 301 bildet.As a result, the p-type electrode 101 was formed, which includes the transparent electrode 111 and the wire bonding electrode 211 . The Au that was used for the first layer 111 a is a metal that provides good ohmic contact with the p-type GaN layer 301 . The presence of the NiO used to form the second layer 111 b could prevent the spheroidization phenomenon from occurring. The AuBe layer 211 a is an alloy that forms a contact with high resistance with the p-type GaN layer 301 .

Dann wurde Trockenätzen verwendet, um die n-leitende GaN-Schicht des Schichtkörpers 3A teilweise freizulegen und somit eine n-leitende Elektro­ de 106 zu bilden, und dann wurde die n-leitende Elektrode 106 aus Al auf der freigelegten Fläche gebildet und wärmebehandelt, um einen ohmschen Kontakt der n-leitenden Elektrode 106 zu bewirken.Then dry etching was used to partially expose the n-type GaN layer of the laminate 3 A and thus form an n-type electrode de 106 , and then the n-type electrode 106 was formed from Al on the exposed area and heat-treated, to cause ohmic contact of the n-type electrode 106 .

Der Wafer, der mit Vorrichtungselektroden versehen war, die p-leitende Elektroden 101 und n-leitende Elektroden 106 aufwiesen, wurde dann zu quadratischen Chips mit 400 µm Seitenlänge geschnitten, die dann an einem Leiterrahmen angebracht und mit den Leitungen verbunden wur­ den, um dadurch lichtemittierende Dioden zu bilden. Die lichtemittierende Diode zeigte eine Emissionsausgangsleistung von 80 µW bei 20 mA und eine Durchlaßspannung von 2,8 V. Es gab kein Abschälen der Drahtbon­ dingelektrode 211 während des Bondingprozesses. Es wurden 16000 Chips aus dem Wafer erhalten, der im Durchmesser 50,8 mm maß. Chips mit einer Emissionsintensität von weniger als 76 µW wurden entfernt, was zu einer Ausbeute von 98% führte.The wafer, which was provided with device electrodes having p-type electrodes 101 and n-type electrodes 106 , was then cut into square chips with a side length of 400 μm, which were then attached to a lead frame and connected to the leads to thereby to form light emitting diodes. The light emitting diode showed an emission output of 80 µW at 20 mA and a forward voltage of 2.8 V. There was no peeling of the wire bonding electrode 211 during the bonding process. 16,000 chips were obtained from the wafer, which measured 50.8 mm in diameter. Chips with an emission intensity of less than 76 µW were removed, which resulted in a yield of 98%.

Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1

Die Vorrichtungselektroden des ersten Vergleichsbeispiels waren auf einem Schichtkörper vorgesehen, der den gleichen Aufbau wie derjenige des ersten Beispiels aufwies. Zuerst wurde eine Vakuumablagerungsvor­ richtung verwendet, um eine lichtdurchlässige Elektrode zu bilden, die aus einer einzigen Schicht aus Au zusammengesetzt war, deren Dicke 25 nm betrug. Der Schichtkörper wurde einer Wärmebehandlung unterzogen, die aus einem Erwärmen auf 550°C für 10 Minuten in einer Argonatmo­ sphäre bestand, um einen ohmschen Kontakt mit einer p-leitenden GaN- Schicht zu bewirken. Im Anschluß an die Wärmebehandlung zeigte es sich, daß sich die Lichtdurchlässigkeit der Oberfläche der lichtdurchlässi­ gen Elektrode vergrößert hatte, wobei jedoch der metallische Glanz ver­ schwunden war. Die lichtdurchlässige Elektrode wurde mit einer Draht­ bondingelektrode beschichtet. Bei lichtemittierenden Dioden, die aus diesem Halbleitersubstrat hergestellt wurden, wurde die Lichtemission nur direkt unter der Drahtbondingelektrode erzeugt, und die Lichtemissi­ on war an der Oberfläche der lichtdurchlässigen Elektrode nicht sichtbar. Eine Beobachtung durch ein optisches Mikroskop zeigte, daß der Au- Dünnfilm, der die lichtdurchlässige Elektrode bildete, kugelförmige Ag­ glomerationen aufwies und es ihm an Kontinuität mangelte.The device electrodes of the first comparative example were on a laminated body is provided, which has the same structure as that of the first example. Vacuum deposition was first performed direction used to form a translucent electrode, the was composed of a single layer of Au, the thickness of which was 25 nm scam. The laminate was subjected to a heat treatment that from heating to 550 ° C for 10 minutes in an argon atmosphere sphere existed to make ohmic contact with a p-type GaN Effect layer. Following the heat treatment, it showed that the translucency of the surface of the translucent had enlarged towards the electrode, but the metallic gloss ver was gone. The translucent electrode was covered with a wire bonding electrode coated. In the case of light-emitting diodes, the were manufactured on this semiconductor substrate, the light emission only generated directly under the wire bonding electrode, and the light emissi on was not visible on the surface of the translucent electrode. An observation through an optical microscope showed that the Au- Spherical Ag that formed the translucent electrode had glomerations and lacked continuity.

Vergleichsbeispiel 2Comparative Example 2

Die Vorrichtungselektroden des zweiten Vergleichsbeispiels waren auf einem Schichtkörper vorgesehen, der den gleichen Aufbau wie derjenige des ersten Beispiels aufwies, und es wurden die gleichen Vorgänge ver­ wendet, um auf dem Schichtkörper eine Schicht aus Au und auf der Au- Schicht eine NiO-Schicht und dadurch eine lichtdurchlässige Elektrode mit einem zweischichtigen Aufbau zu bilden. Im Gegensatz zum ersten Vergleichsbeispiel wurde in der lichtdurchlässigen Elektrode ein Fenster­ abschnitt an einer Position gebildet, an der die Drahtbondingelektrode angeordnet werden sollte, wobei das Halbleitersubstrat an diesem Ab­ schnitt freigelegt wurde. Dann wurde eine Lift-Off-Technik verwendet, um auf dem Fensterabschnitt eine mehrschichtige Drahtbondingelektrode zu bilden, die aus einer AuBe-Schicht auf der Seite des Halbleitersubstrats und einer Au-Schicht auf der AuBe-Schicht bestand. Es wurde Trockenät­ zen verwendet, um die n-leitende Schicht an der Stelle der Ausbildung der n-leitenden Elektrode freizulegen. Dann wurde eine n-leitende Al-Elek­ trode an dem freigelegten Abschnitt gebildet. Es wurde eine Wärmebe­ handlung durchgeführt, um einen ohmschen Kontakt für die n-leitende Elektrode zu bilden.The device electrodes of the second comparative example were on a laminated body is provided, which has the same structure as that of the first example, and the same operations were performed uses a layer of Au on the laminate and on the Au- Layer a NiO layer and thereby a translucent electrode to form with a two-layer structure. In contrast to the first A comparative example became a window in the translucent electrode section formed at a position where the wire bonding electrode should be arranged, the semiconductor substrate at this Ab cut was exposed. Then a lift-off technique was used to a multilayer wire bonding electrode on the window portion form that from an AuBe layer on the side of the semiconductor substrate and an Au layer on the AuBe layer. It became dry zen used to form the n-type layer at the point of formation to expose the n-type electrode. Then an n-type Al-Elek trode formed on the exposed portion. It became a heat acted to create an ohmic contact for the n-type conductor Form electrode.

Der derart mit p-leitenden und n-leitenden Elektroden ausgebildete Wafer wurde dann zu quadratischen Chips mit 400 µm Kantenlänge geschnitten, die an einem Leitungsrahmen angebracht und mit den Leitungen verbun­ den wurden, um lichtemittierende Dioden zu bilden. Diese lichtemittieren­ den Dioden zeigten eine Beleuchtungsausgangsleistung von 50 µW bei 20 mA, die geringer als eine der lichtemittierenden Dioden des Beispiels 1 war. Mit 15,0 V war die Durchlaßspannung sehr hoch. Dies wurde durch die Metalloxidschicht bewirkt, welche die oberste Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode bildet und als ein Hindernis zwischen der licht­ durchlässigen Elektrode und der Drahtbondingelektrode wirkt.The wafer thus formed with p-type and n-type electrodes was then cut into square chips with an edge length of 400 µm, which are attached to a lead frame and connected to the leads to form light emitting diodes. These emit light the diodes showed a lighting output of 50 µW at 20 mA, which is less than one of the light emitting diodes of Example 1 was. The forward voltage of 15.0 V was very high. That was caused by the metal oxide layer, which is the top layer of the translucent  Electrode forms and acts as an obstacle between the light permeable electrode and the wire bonding electrode acts.

Während die erfinderischen Beispiele unter Bezugnahme auf lichtemittie­ rende Dioden beschrieben wurden, kann die Vorrichtungselektrode der Erfindung insbesondere auf Laserdioden angewandt werden.While the inventive examples with reference to light emitting rende diodes have been described, the device electrode of the Invention can be applied in particular to laser diodes.

Die vorliegende Erfindung liefert, wie sie im vorangehenden beschrieben wurde, die folgenden Effekte.The present invention provides as described above was, the following effects.

Der Bereich der Drahtbondingelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, weist einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halbleiter auf, als ein Bereich der lichtdurchlässigen Elektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht. Dies macht es möglich, zu unter­ binden, daß Strom unter der Drahtbondingelektrode fließt, so daß der gesamte Strom um die Drahtbondingelektrode herum in die lichtdurchläs­ sige Elektrode injiziert wird, was zur Lichtemissionswirkung beiträgt. Das heißt, es findet keine Lichtemission unter der Drahtbondingelektrode statt, und es kann im wesentlichen die gesamte erzeugte Lichtemission von der lichtdurchlässigen Elektrode nach oben emittiert werden. Da­ durch wird Strom effektiv ausgenutzt und der Lichtemissionswirkungs­ grad ist verbessert.The area of the wire bonding electrode that is in contact with the semiconductor stands, has a higher contact resistance per unit area in relation on the semiconductor as a region of the translucent electrode, that is in contact with the semiconductor. This makes it possible to get under bind that current flows under the wire bonding electrode, so that the all current around the wire bonding electrode into the translucent sige electrode is injected, which contributes to the light emission effect. The means there is no light emission under the wire bonding electrode instead, and it can generate essentially all of the light emitted be emitted upward from the translucent electrode. because through, electricity is effectively exploited and the light emission effect degree is improved.

Diese Elektrodenausgestaltung, die eine Drahtbondingelektrode und eine lichtdurchlässige Elektrode aufweist, kann leicht gebildet werden, indem Dünnfilme unter Verwendung eines Verfahrens, wie Dampfphasenab­ scheidung im Vakuum, aufgewachsen werden. Der Prozeß ist sehr ein­ fach, wobei er nur die Dampfphasenabscheidung des Metallmaterials umfaßt, so daß eine Bildung der Filme schnell bewirkt werden kann. Das heißt, daß ein Stromfluß unter der Drahtbondingelektrode mittels eines einfachen Aufbaus, der leicht gebildet werden kann, sicher blockiert wer­ den kann, ohne komplexe Prozesse vornehmen zu müssen.This electrode design, which is a wire bonding electrode and a having translucent electrode can be easily formed by Thin films using a method such as vapor phases divorce in a vacuum. The process is very one fold, he only the vapor phase deposition of the metal material  includes so that formation of the films can be effected quickly. The means that a current flow under the wire bonding electrode by means of a simple construction that can be easily formed, who is safely blocked can do this without having to carry out complex processes.

Die Erfindung umfaßt auch eine Drahtbondingelektrode mit einem mehr­ schichtigen Aufbau. Dies bedeutet, daß, wenn der Bereich der Drahtbon­ dingelektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, aus einem Material mit hohem Kontaktwiderstand gebildet wird, das keine guten Bondingei­ genschaften aufweist, die Oberfläche der Drahtbondingelektrode mit einem Metall mit guten Bondingeigenschaften versehen werden kann, wodurch eine Drahtbondingelektrode mit einem hohen Kontaktwiderstand zu dem Halbleiter und guten Bondingeigenschaften verwirklicht wird.The invention also includes a wire bonding electrode with one more layered structure. This means that if the area of the wire receipt thing electrode, which is in contact with the semiconductor, made of a material is formed with high contact resistance, which is not a good bond egg Properties, the surface of the wire bonding electrode with can be provided with a metal with good bonding properties, creating a wire bonding electrode with a high contact resistance to the semiconductor and good bonding properties is realized.

Die Vorrichtungselektrode der Erfindung stellt eine Anordnung bereit, bei der die lichtdurchlässige Elektrode aus einer zweiten Nickeloxidschicht besteht, die auf der ersten Metallschicht auf der Halbleiterseite gebildet ist. Dies macht es möglich, die Kugelbildung zu verhindern, die bei der herkömmlichen Monoschichtanordnung auftritt, und verbessert dadurch die Eigenschaften des ohmschen Kontakts zwischen der lichtdurchlässi­ gen Elektrode und der Halbleiteroberfläche und verstärkt die Verbindung dazwischen. Weil die zweite Schicht aus einem Nickeloxid gebildet ist, kann eine gute Lichtdurchlässigkeit verliehen werden, was zu einer licht­ durchlässigen Elektrode mit einem guten Lichtdurchlässigkeitsdurchsatz führt.The device electrode of the invention provides an arrangement the translucent electrode from a second nickel oxide layer exists, which is formed on the first metal layer on the semiconductor side is. This makes it possible to prevent the ball formation that occurs at the conventional monolayer arrangement occurs, and thereby improves the properties of the ohmic contact between the translucent gene electrode and the semiconductor surface and strengthens the connection between. Because the second layer is made of nickel oxide, good translucency can be given, resulting in a light permeable electrode with a good light transmission throughput leads.

Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei welcher der Sauerstoffanteil allmählich von der zweiten Schicht in Richtung der ersten Schicht in dem Bereich in der Nähe der Grenzfläche zwischen der zweiten Schicht und der ersten Schicht abnimmt. Dies führt zu einer stärkeren Anhaftung zwischen der ersten und der zweiten Schicht.The device electrode also includes an arrangement in which the Percentage of oxygen from the second layer towards the first  Layer in the area near the interface between the second Layer and the first layer decreases. This leads to a stronger one Adhesion between the first and second layers.

Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei der die licht­ durchlässige Elektrode derart gebildet ist, daß sie über einer oberen Ober­ fläche der Drahtbondingelektrode liegt. Da die lichtdurchlässige Elektrode das gesamte Äußere der Drahtbondingelektrode mit Ausnahme der unte­ ren Oberfläche bedeckt, erzeugt dies eine Verbesserung der Anhaftung zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode und der Drahtbonding­ elektrode. Selbst wenn es eine geringe Anhaftung zwischen dem Material, das verwendet wird, um die lichtdurchlässige Elektrode zu bilden, und dem Material gibt, das verwendet wird, um die Drahtbondingelektrode zu bilden, kann infolgedessen ein Abschälen und Ablösen der lichtdurchläs­ sigen Elektrode von der Drahtbondingelektrode verhindert werden.The device electrode also includes an arrangement in which the light permeable electrode is formed such that it over an upper upper surface of the wire bonding electrode. Because the translucent electrode the entire exterior of the wire bonding electrode except the bottom covered surface, this creates an improvement in adhesion between the translucent electrode and the wire bonding electrode. Even if there is little adhesion between the material, used to form the translucent electrode, and the material used to make the wire bonding electrode can result in peeling and peeling of the translucent light the electrode can be prevented by the wire bonding electrode.

Selbst wenn eine gewisse Abweichung des Musters während der Masken­ ausrichtung auftritt, ist auch der Kontakt zwischen der lichtdurchlässigen Elektrode und der Drahtbondingelektrode nicht beeinträchtigt, weil die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektrode mit Aus­ nahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt.Even if there is some deviation in the pattern during the masks alignment occurs, is also the contact between the translucent Electrode and the wire bonding electrode are not affected because of the translucent electrode the entire wire bonding electrode with off covered their lower surface.

Weil außerdem die lichtdurchlässige Elektrode die Drahtbondingelektrode nach unten in Richtung des Halbleiters drückt, ist die Anhaftung zwi­ schen der Drahtbondingelektrode und dem Halbleiter vergrößert, was auch verhindert, daß sich die Drahtbondingelektrode von dem Halbleiter löst. Da die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektro­ de mit Ausnahme ihrer unteren Oberfläche bedeckt, ist auch die Fläche des elektrischen Kontakts mit der ersten Schicht stark ausgedehnt. Dies verbessert die Leitfähigkeit des Stromes von der Drahtbondingelektrode in die lichtdurchlässige Elektrode bei einer entsprechenden Verringerung des Widerstandes stark, was es ermöglicht, daß verschwenderischer Energie­ verbrauch verringert wird.Because the translucent electrode is also the wire bonding electrode downward in the direction of the semiconductor, the adhesion is between between the wire bonding electrode and the semiconductor enlarges what also prevents the wire bonding electrode from coming off the semiconductor solves. Since the translucent electrode covers the entire wire bond electrode de with the exception of its lower surface is also covered  electrical contact with the first layer is greatly expanded. This improves the conductivity of the current from the wire bonding electrode in the translucent electrode with a corresponding reduction in Resistance strong, which enables wasteful energy consumption is reduced.

Da die zweite Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode aus einem Nickel­ oxid mit einer geringen Leitfähigkeit gebildet ist, fließt der Strom, der in die lichtdurchlässige Elektrode um die Drahtbondingelektrode herum eintritt, bei der herkömmlichen Anordnung nur durch den Dickenab­ schnitt der ersten Schicht. Weil im Gegensatz dazu die lichtdurchlässige Elektrode die gesamte Drahtbondingelektrode bedeckt, ist ein ausreichen­ der Kontakt mit der Drahtbondingelektrode sichergestellt.Since the second layer of the translucent electrode is made of a nickel oxide is formed with a low conductivity, the current flowing in the translucent electrode around the wire bonding electrode occurs in the conventional arrangement only by the thickness cut the first layer. Because, in contrast, the translucent Electrode covering the entire wire bonding electrode is sufficient ensures contact with the wire bonding electrode.

Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei der die licht­ durchlässige Elektrode derart gebildet ist, daß sie über einem Umfangsab­ schnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt. Dadurch kann die lichtdurchlässige Elektrode über einen freigelegten zentralen Abschnitt der Drahtbondingelektrode kontaktiert werden, oder der freige­ legte Abschnitt kann mit einem Metall mit guten Bondingeigenschaften beschichtet werden. Dadurch können gute Bondingeigenschaften sicher­ gestellt werden, obwohl die zweite Schicht der lichtdurchlässigen Elektro­ de aus einem Material mit schlechten Bondingeigenschaften gebildet ist. Diese Anordnung macht es auch möglich, die Effekte des Verhinderns eines Abschälens der lichtdurchlässigen Elektrode der Verringerung der Auswirkung einer Musterfehlausrichtung und einer Verbesserung der Festigkeit der Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode und dem Halbleiter zu bewahren. The device electrode also includes an arrangement in which the light permeable electrode is formed such that it abab a circumference cut the top surface of the wire bonding electrode. Thereby can the translucent electrode over an exposed central Section of the wire bonding electrode are contacted, or the free laid section can with a metal with good bonding properties be coated. This can ensure good bonding properties be put, although the second layer of translucent electro de is formed from a material with poor bonding properties. This arrangement also makes it possible to avoid the effects peeling the translucent electrode to reduce the Impact of pattern misalignment and improvement in Adhesion strength between the wire bonding electrode and the Preserve semiconductors.  

Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei der die licht­ durchlässige Elektrode derart ausgebildet ist, daß sie die gesamte obere Oberfläche der Drahtbondingelektrode bedeckt. Bei dieser Anordnung können auch die Verhinderung eines Lösens, die Verringerung der Aus­ wirkung einer Musterfehlausrichtung, die Verbesserung der Festigkeit der Anhaftung zwischen der Drahtbondingelektrode und dem Halbleiter und andere derartige Effekte bewahrt werden.The device electrode also includes an arrangement in which the light permeable electrode is formed such that it covers the entire upper Surface of the wire bonding electrode covered. With this arrangement can also prevent loosening, reducing the out effect of pattern misalignment, improving the strength of the Adhesion between the wire bonding electrode and the semiconductor and other such effects are preserved.

Die Vorrichtungselektrode umfaßt auch eine Anordnung, bei welcher der Abschnitt der zweiten Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode, der über der Drahtbondingelektrode liegt, entfernt ist, so daß die erste Schicht freigelegt ist. Dies ermöglicht, daß die Bondingeigenschaften verbessert werden, indem der Abschnitt mit einem Material mit guten Bondingeigen­ schaften beschichtet wird. Dadurch können gute Bondingeigenschaften sichergestellt werden, obwohl die zweite Schicht der lichtdurchlässigen Elektrode aus einem Material mit schlechten Bondingeigenschaften gebil­ det ist.The device electrode also includes an arrangement in which the Section of the second layer of the translucent electrode, which over the wire bonding electrode is removed, so that the first layer is exposed. This enables the bonding properties to be improved by cutting the section with a material with good bonding properties is coated. This can have good bonding properties be ensured, although the second layer of translucent Electrode made of a material with poor bonding properties det.

Claims (6)

1. Elektrode für eine lichtemittierende Halbleitervorrichtung, die auf einer Oberfläche eines p-leitenden Verbundhalbleiters auf GaN- Basis gebildet ist, umfassend:
eine lichtdurchlässige Elektrode (10) bestehend aus einer ers­ ten Au-Schicht (11a), die derart gebildet ist, daß sie in Kon­ takt mit der Oberfläche des Halbleiters (30) gelangt und einer zweiten, auf der ersten Schicht gebildeten Schicht (11b) be­ stehend aus einem Nickeloxid und
eine Drahtbondingelektrode (20), die in elektrischem Kontakt mit der lichtdurchlässigen Elektrode steht und derart gebildet ist, daß sie in Kontakt mit der Oberfläche des Halbleiters ge­ langt, wobei mindestens ein Bereich (20a), der in Kontakt mit dem Halbleiter (30) steht, einen höheren Kontaktwiderstand pro Flächeneinheit in bezug auf den Halbleiter (30) aufweist als ein Bereich (10a) der lichtdurchlässigen Elektrode (10), der in Kontakt mit dem Halbleiter (30) steht.1. An electrode for a semiconductor light emitting device formed on a surface of a p-type compound semiconductor based on GaN, comprising:
a translucent electrode ( 10 ) consisting of a first Au layer ( 11 a) which is formed such that it comes into contact with the surface of the semiconductor ( 30 ) and a second layer formed on the first layer ( 11 b) be made of a nickel oxide and
a wire bonding electrode ( 20 ) which is in electrical contact with the transparent electrode and is formed such that it comes into contact with the surface of the semiconductor ge, at least one region ( 20 a) which is in contact with the semiconductor ( 30 ) has a higher contact resistance per unit area with respect to the semiconductor ( 30 ) than a region ( 10 a) of the transparent electrode ( 10 ) which is in contact with the semiconductor ( 30 ). 2. Elektrode nach Anspruch 1, wobei der Bereich der Drahtbonding­ elektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, mindestens einen Bestandteil umfaßt, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Tl, In, Mn, Ti, Al, Ag, Sn, AuBe, AuZn, AuMg, AlSi, TiSi und TiBe be­ steht. 2. The electrode of claim 1, wherein the area of wire bonding electrode that is in contact with the semiconductor, at least one Includes component selected from a group consisting of Tl, In, Mn, Ti, Al, Ag, Sn, AuBe, AuZn, AuMg, AlSi, TiSi and TiBe be stands.   3. Elektrode nach Anspruch 1, wobei der Bereich der Drahtbonding­ elektrode, der in Kontakt mit dem Halbleiter steht, mindestens einen Bestandteil umfaßt, der aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus Ti, Al und AuBe besteht.3. The electrode of claim 1, wherein the area of wire bonding electrode that is in contact with the semiconductor, at least one Includes an ingredient selected from a group consisting of Ti, Al and AuBe exist. 4. Elektrode nach Anspruch 1, wobei die lichtdurchlässige Elektrode derart gebildet ist, daß sie an einem Abschnitt, an dem die Draht­ bondingelektrode angeordnet ist, über einer oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt.4. The electrode of claim 1, wherein the translucent electrode is formed so that it is on a portion where the wire bonding electrode is arranged over an upper surface of the Wire bonding electrode lies. 5. Elektrode nach Anspruch 1 oder 4, wobei die lichtdurchlässige Elektrode derart gebildet ist, daß sie über einem Umfangsabschnitt der oberen Oberfläche der Drahtbondingelektrode liegt.5. Electrode according to claim 1 or 4, wherein the translucent Electrode is formed so that it over a peripheral portion the top surface of the wire bonding electrode. 6. Elektrode nach Anspruch 1, wobei die Drahtbondingelektrode, von der Halbleiterseite ausgehend, eine Beschichtung aus AuBe und Au umfaßt, wobei die lichtdurchlässige Elektrode derart gebildet ist, daß sie an einem Abschnitt, an dem die Drahtbondingelektrode an­ geordnet ist, über einer oberen Oberfläche der Drahtbondingelektro­ de liegt.6. The electrode of claim 1, wherein the wire bonding electrode, of starting from the semiconductor side, a coating of AuBe and Au comprises, the transparent electrode being formed in such a way that they are on a section where the wire bonding electrode is ordered over an upper surface of the wire bond electro de lies.
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