JP2008226889A - 半導体発光装置およびその製造方法 - Google Patents

半導体発光装置およびその製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 大気加熱による金属膜の反射率低下を防止するとともに、バリアメタル層がＮｉで形成される場合に半導体発光素子のダイボンディングの際にバリアメタル層のＮｉが反射層に拡散して半導体発光素子のワイヤボンディングの接合性が低下する事態が生ずるのを防止する。
【解決手段】 所定の基板３ａ上に形成された金属膜５と、半導体発光素子４とを有し、金属膜５には、所定の基板３ａに所定物質が拡散するのを防止するためのバリアメタル層３ｄと、バリアメタル層３ｄ上に形成されたメタル層３ｅと、メタル層３ｅ上に形成された反射層３ｆとが設けられ、反射層３ｆは、半導体発光素子４から出射された光に対する反射面としての機能を有しており、メタル層３ｅは、ＴｉまたはＰｄで形成されている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、半導体発光装置およびその製造方法に関する。
近年、発光素子としてＬＥＤを用いた半導体発光装置が普及してきており、光取り出し効率と耐久性のより一層の向上が求められている。半導体発光装置の一例として、特許文献１には、Ｓｉ（シリコン）ウエハに異方性エッチングで形成したホーンの中に発光素子への給電のための金属膜が施されたＬＥＤパッケージが開示されている。ホーンの中の金属膜は、給電のための電極用途だけでなく、発光素子から出射された光を効率よく上部に取り出すための反射膜としても用いられる。
すなわち、ホーンの中の金属膜は、Ｓｉウエハの表面に形成された絶縁膜としての酸化シリコン膜ＳｉＯ２の上に、Ｔｉ（チタン）やＣｒ（クロム）などのＳｉＯ２との密着層、その上に、Ａｕ（金）−Ｓｎ（スズ）共晶接合やハンダ接合等がＳｉウエハに拡散するのを防ぐためのＮｉ（ニッケル）等でできたバリアメタル層、そして最上層が高い反射率を有する反射層から構成されており、この構成により、ＬＥＤからの光束を効率よく外部に取り出すことが出来る。
このように、シリコン基板にホーンを形成し、ホーンの中に金属膜を成膜し、この金属膜をエッチングもしくはリフトオフすることで電極パターンを形成することが出来る。ここで、ホーンの内部に成膜された金属膜は、上述したように、半導体発光素子から発する光を効率良く上部に取り出す反射膜の役割も兼ねる。
特開２００５−２７７３８０号公報
より具体的に、例えば本願出願人による先願（特願２００６−０１０７３３号，特願２００６−３３４６２３号，特願２００６−３３９５１１号）に記載のように、上記半導体発光装置の金属膜としては、熱酸化膜との密着層としてのＴｉ膜、バリアメタル層としてのＮｉ膜、反射層としてのＡｇまたはＡｇ合金膜が連続的に成膜されている。ここで、Ａｇ合金としては、例えばＢｉを０．０５〜０．１５ａｔ．％含有し、Ａｕ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｎｄの中の少なくとも１種をＢｉよりも多く含有する合金が耐久性の観点より望ましい。
このように金属膜が形成されたシリコン基板に対し、半導体発光素子（例えばＬＥＤ）をダイボンディングした後にワイヤボンディングにて電気的に接続するか、バンプを介して電気的に接続した後に、樹脂封止することにより、半導体発光装置を作製することが出来る。特に、青色半導体発光素子をボンディングし、蛍光体などの波長変換材料が分散したような透明樹脂でホーン内を封止することによって白色半導体発光装置が得られる。
ところで、Ａｇは可視光領域において反射率が最も高い金属であり、光取り出しの面で半導体発光装置の反射層に最適な金属である。しかし、Ａｇは化学的に活性な金属であり、加熱による凝集によりＡｇ結晶粒の粗大化が容易に起こるという欠点を有する。そのためＡｇには合金元素が添加され、耐熱性が高められているが、反射率の低下は完全には避けられない。ＬＥＤ発光装置の反射層としてＡｇ合金を使用し、通電を繰り返した際にＡｇ合金の反射率が大きく低下すると、光束の低下や色ムラの発生といった問題が生じることが想定される。
また、前述したように、Ａｕ−Ｓｎ共晶やＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ半田を用いて半導体発光素子（例えばＬＥＤ素子）をダイボンディングする際に、溶融した半田成分の拡散バリア層として、密着層と反射層の間にＮｉのバリアメタル層を挿入している。半導体発光素子（例えばＬＥＤ素子）をダイボンディングする際に、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ半田を用いる場合には、Ｎｉの厚みは０．５μｍ以上が好ましく、また、Ａｕ−Ｓｎ共晶半田を用いる場合には、Ｎｉの厚みは０．１μｍ以上が好ましい。しかし、半導体発光素子のダイボンディングの際にバリアメタル層のＮｉが反射層表面に拡散するとＮｉ酸化物が形成され、ワイヤボンディングの接合性を低下させる原因となる。ワイヤボンディングの接合性が低い場合、例えば繰り返し通電により発生する熱応力によってワイヤ接合部が剥離する可能性があり、断線による不灯といった問題が生じることが想定される。
本発明は、大気加熱による金属膜（反射層）の反射率低下を防止するとともに、バリアメタル層がＮｉで形成される場合に半導体発光素子のダイボンディングの際にバリアメタル層のＮｉが反射層に拡散して半導体発光素子（例えばＬＥＤ素子）のワイヤボンディングの接合性が低下する事態が生ずるのを防止することの可能な半導体発光装置およびその製造方法を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、所定の基板上に形成された金属膜と、半導体発光素子とを有し、
前記金属膜には、前記所定の基板に所定物質が拡散するのを防止するためのバリアメタル層と、前記バリアメタル層上に形成されたメタル層と、前記メタル層上に形成された反射層とが設けられ、
前記反射層は、前記半導体発光素子から出射された光に対する反射面としての機能を有しており、
前記メタル層は、ＴｉまたはＰｄで形成されていることを特徴とする半導体発光装置である。
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の半導体発光装置において、前記バリアメタル層はＮｉで形成されていることを特徴としている。
また、請求項３記載の発明は、請求項１または請求項２記載の半導体発光装置において、前記反射層は、ＡｇまたはＡｇ合金により形成されていることを特徴としている。
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載の半導体発光装置において、前記Ａｇ合金は、Ｂｉ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｎｄの中の少なくとも１種を含有する合金であることを特徴としている。
また、請求項５記載の発明は、請求項１記載の半導体発光装置において、前記バリアメタル層がＮｉで形成され、前記反射層がＡｇまたはＡｇ合金で形成され、前記メタル層がＴｉで形成される場合、Ｔｉで形成されたメタル層は、厚さが０．３５ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲のものとなっていることを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、請求項１記載の半導体発光装置において、前記バリアメタル層がＮｉで形成され、前記反射層がＡｇまたはＡｇ合金で形成され、前記メタル層がＰｄで形成される場合、前記Ｐｄで形成されたメタル層は、厚さが１ｎｍ乃至１０００ｎｍの範囲のものとなっていることを特徴としている。
また、請求項７記載の発明は、（ａ） シリコン基板上にＮｉを材料としたバリアメタル層を形成する工程と、
（ｂ） 前記バリアメタル層上にＴｉまたはＰｄを材料としたメタル層を形成する工程と、
（ｃ） 前記メタル層の上にＡｇまたはＡｇ合金を材料とした反射層を形成する工程と、
（ｄ） 前記反射層に半導体発光素子を電気的に接続する工程と、
を有していることを特徴とする半導体発光装置の製造方法である。
請求項１乃至請求項７記載の発明によれば、所定の基板上に形成された金属膜と、半導体発光素子とを有し、
前記金属膜には、前記所定の基板に所定物質が拡散するのを防止するためのバリアメタル層と、前記バリアメタル層上に形成されたメタル層と、前記メタル層上に形成された反射層とが設けられ、
前記反射層は、前記半導体発光素子から出射された光に対する反射面としての機能を有しており、
前記メタル層はＴｉまたはＰｄで形成されているので、大気加熱による金属膜（反射層）の反射率低下を防止するとともに、バリアメタル層がＮｉで形成される場合に半導体発光素子のダイボンディングの際にバリアメタル層のＮｉが反射層に拡散して半導体発光素子（例えばＬＥＤ素子）のワイヤボンディングの接合性が低下する事態が生ずるのを防止することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の半導体発光装置の構成例を示す図である。図１を参照すると、この半導体発光装置（例えば、ＬＥＤパッケージやＬＥＤランプ等）は、所定の基板（例えばシリコン基板）３ａと、前記所定の基板３ａ上に形成された金属膜５と、半導体発光素子４（例えばＬＥＤチップ等）とを有し、
前記金属膜５には、前記所定の基板３ａに所定物質が拡散するのを防止するためのバリアメタル層３ｄと、前記バリアメタル層３ｄ上に形成されたメタル層３ｅと、前記メタル層３ｅ上に形成された反射層３ｆとが設けられ、
前記反射層３ｆは、前記半導体発光素子４から出射された光に対する反射面としての機能を有しており、
前記メタル層３ｅは、ＴｉまたはＰｄで形成されている。
ここで、半導体発光素子４と金属膜５とを電気的に接続させることもでき（すなわち、後述のように、半導体発光素子４と反射層３ｆとを電気的に接続させることもでき）、この場合、金属膜５（反射層３ｆ）を半導体発光素子４の電極としても機能させることができる。すなわち、この場合、反射層３ｆは、半導体発光素子４に対する反射膜兼電極として機能するようになっている。
また、図２は本発明の半導体発光装置のより具体的な構成例を示す図である。図２を参照すると、この半導体発光装置は、所定の基板（例えばシリコン基板）３ａの表面に形成された絶縁膜（例えば酸化シリコン膜）３ｂと、該絶縁膜３ｂ上に形成された金属膜５と、半導体発光素子４（例えばＬＥＤチップ等）とを有し、前記金属膜５には、前記絶縁膜３ｂとの密着性を図るための密着層３ｃと、該密着層３ｃ上に形成され、前記所定の基板３ａに所定物質が拡散するのを防止するためのバリアメタル層３ｄと、前記バリアメタル層３ｄ上に形成されたメタル層３ｅと、前記メタル層３ｅ上に形成された反射層３ｆとが設けられている。
ここで、所定の基板（例えばシリコン基板）３ａの表面は、図１，図２では図示しないが、後述のように例えばホーンの形状に加工されており、ホーンの表面に、絶縁膜３ｂ，密着層３ｃ，バリアメタル層３ｄ，メタル層３ｅ，反射層３ｆが形成される。
また、図２の構成例において、密着層３ｃは、ＴｉまたはＴｉ合金（例えばＴｉ−Ｎｉ合金）で形成されている。特に、密着層３ｃがＴｉ−Ｎｉ合金で形成されている場合には、加熱がなされることによる密着層３ｃの密着性の低下を防止することができる。
また、図１，図２の構成例において、バリアメタル層３ｄは、Ａｕ（金）−Ｓｎ（スズ）共晶接合やハンダ接合等がシリコン基板３ａに拡散するのを防止するために設けられ、Ｎｉにより形成されている。ここで、Ｎｉとは、純度が極めて高いＮｉのみならず、ある程度の不純物を含むものをも指すものとする。具体的には、例えば９７％程度の純度のＮｉも、本発明でいうＮｉに含まれるとする。
また、図１，図２の構成例において、前記メタル層３ｅは、ＴｉまたはＰｄで形成される。
ここで、前記バリアメタル層３ｄがＮｉで形成され、前記反射層３ｆがＡｇまたはＡｇ合金で形成され、前記メタル層３ｅがＴｉで形成される場合、Ｔｉで形成されたメタル層３ｅは、厚さが０．３５ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲のものとなっている。
また、前記バリアメタル層３ｄがＮｉで形成され、前記反射層３ｆがＡｇまたはＡｇ合金で形成され、前記メタル層３ｅがＰｄで形成される場合、Ｐｄで形成されたメタル層３ｅは、厚さが１ｎｍ乃至１０００ｎｍの範囲のものとなっている。
また、図１，図２の構成例において、反射層３ｆは、高い反射率を有しているとともに、さらに導電性を有しており、導電性を有している場合には、半導体発光素子４を反射層３ｆと電気的に接続することで、反射層３ｆは、半導体発光素子４に対する反射膜兼電極として機能するようになっている。
具体的に、反射層３ｆは、ＡｇまたはＡｇ合金により形成されている。
上記Ａｇ合金は、Ｂｉ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｎｄの中の少なくとも１種を含有する合金である。具体的に、Ａｇ合金としては、例えばＢｉを０．０５〜０．１５ａｔ．％含有し、Ａｕ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｎｄの中の少なくとも１種をＢｉよりも多く含有する合金が耐久性の観点より望ましい。
上記のように、反射層３ｆは、ＡｇまたはＡｇ合金により形成できるが、この中でもＡｇ合金で形成されるのが好ましい。すなわち、Ａｇは可視光領域において反射率が最も高い金属であり、光を効率良く取り出すことができるという点で半導体発光装置の反射膜（反射層）に最適な金属である。しかし、Ａｇは化学的に活性な金属であり、硫化をはじめとした耐食性に劣り、加熱による凝集が容易に起こるという欠点を有する。これに対し、反射層３ｅ（反射膜兼電極）をＡｇ合金とすることにより（Ａｇに合金元素を添加することにより）、耐食性及び耐熱性を高めることができる。
本発明の半導体発光装置は、例えば以下の工程によって作製される。
すなわち、本発明の半導体発光装置は、
（ａ）所定の基板（例えばシリコン基板）３ａの表面に絶縁膜（例えば酸化シリコン膜）３ｂを形成する工程と、
（ｂ）前記絶縁膜３ｂ上にＴｉまたはＴｉ合金（具体的には、例えばＴｉ−Ｎｉ合金）を材料とした密着層３ｃを形成する工程と、
（ｃ）前記密着層３ｃ上にＮｉを材料としたバリアメタル層３ｄを形成する工程と、
（ｄ）前記バリアメタル層３ｄ上にＴｉまたはＰｄを材料としたメタル層３ｅを形成する工程と、
（ｅ）前記メタル層３ｅ上にＡｇまたはＡｇ合金を材料とした反射層３ｆを形成する工程と、
（ｆ）前記反射層３ｆに半導体発光素子４を電気的に接続する工程と、
によって作製することができる。
ここで、密着層３ｃとして例えば前記Ｔｉ−Ｎｉ合金を材料とする場合、密着層３ｃは、Ｔｉ−Ｎｉ合金ターゲットによるスパッタリング、または、Ｔｉターゲット及びＮｉターゲットによる二元同時スパッタリング、または、Ｔｉ蒸着材及びＮｉ蒸着材による二元同時蒸着、または、スパッタリング，蒸着，ＣＶＤのいずれかを用いたＴｉ膜，Ｎｉ膜の交互成膜後の熱処理による合金化、のいずれかの手法で形成することができる。
また、バリアメタル層３ｄ、メタル層３ｅ、反射層３ｆは、スパッタリングまたは蒸着またはＣＶＤによって形成することができる。
また、前記工程（ａ）は、具体的には、例えば、
（ａ−１）シリコン基板３ａに異方性エッチングを行うことにより、（１００）面の底面と４つの（１１１）面の傾斜側面からなるホーンを形成する工程と、
（ａ−２）前記ホーンが形成されたシリコン基板３ａの表面に絶縁膜３ｂを形成する工程と、
を含むものにすることができる。
あるいは、前記工程（ａ）は、例えば、
（ａ−１）シリコン基板３ａに異方性エッチングを行うことにより、（１００）面の底面と４つの（１１１）面の傾斜側面からなるホーンを形成する工程と、
（ａ−２）前記ホーンの傾斜側面を等方性エッチングして該ホーンの角度に丸みを持たせる工程と、
（ａ−３）前記ホーンが形成されたシリコン基板３ａの表面に絶縁膜３ｂを形成する工程と、
を含むものにすることができる。
ここで、（１００）面の底面と４つの（１１１）面の傾斜側面からなるホーンを形成する工程は、例えば、結晶性シリコン基板をＫＯＨやＴＭＡＨ等のアルカリ性溶液にて、結晶異方性エッチング加工することによってなされる。この場合、結晶性シリコン基板をＫＯＨやＴＭＡＨ等のアルカリ性溶液にて、結晶異方性エッチング加工すると、｛１００｝に平行な底面と、底面５４．７°の角度を有する｛１１１｝に平行な４つの斜面からなるホーンが形成される。
本発明では、バリアメタル層３ｄと反射層３ｆとの間にＴｉまたはＰｄを材料としたメタル層３ｅが設けられていることにより、大気加熱による金属膜５（反射層３ｆ）の反射率低下を防止するとともに、バリアメタル層がＮｉで形成される場合に半導体発光素子のダイボンディングの際にバリアメタル層３ｄのＮｉが反射層３ｆに拡散して半導体発光素子（例えばＬＥＤ素子）のワイヤボンディングの接合性が低下する事態が生ずるのを防止することができる。
図３に、半導体発光装置の一例として、平板状のサブマウントを用いて半導体発光素子を実装したＬＥＤパッケージを示す。図３に示すように、２つのリードを有するリードフレーム２が取り付けられた樹脂ハウジング１内の一方のリード上にシリコンサブマウント３を銀ペーストでダイボンディングする。
図４に、平板状のシリコンサブマウント３の断面図を示す。平板状のシリコンサブマウント３を形成するための基体として、シリコン基板３ａを用いる。シリコン基板３ａの表面は光学研磨処理によって平坦化されている。まず、シリコン基板３ａの表面全体に、拡散炉を用いて熱酸化により絶縁膜としての酸化シリコン膜３ｂを形成する。これにより、リードにシリコンサブマウント３をダイボンドしても、シリコンサブマウント３とリードとの絶縁を保つ。次に、酸化シリコン膜３ｂで覆われたシリコン基板３ａの上面に、前述したような金属膜３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆを積層する。
上記のような構成のシリコンサブマウント３を一方のリードの上にダイボンドした後、シリコンサブマウント３の上に半導体発光素子４をこれもダイボンディングする。
図５に、半導体発光素子４の構成例を示す。半導体発光素子４は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）又は青（Ｂ）の発光色を有する単色ＬＥＤである。例えば、赤色の場合、半導体層のアルミガリウム砒素（ＡｌＧａＡｓ）を用いる。緑色の場合はガリウムリン（ＧａＰ）、青色の場合はガリウムナイトライド（ＧａＮ）等が用いられる。赤色の場合、例えば、図５に示すように、ガリウム砒素（ＧａＡｓ）基板４ｂの上に、半導体層４ｃが形成される。半導体層４ｃは、ｐ型半導体層４ｄ、発光層４ｅ、ｎ型半導体層４ｆが積層している。さらに、最下部と最上部に金属電極４ａ、４ｇが設けられる。緑色の場合は、例えば基板にＧａＰ等を用い、赤色の場合と同じように、ＧａＰ基板の上に半導体層を積層し、最下部と最上部に金属電極を設ける。青色の場合は、例えば特願２００５−１６７３１９号公報中の図１および段落「００１７」〜「００２３」に記載の構成からなっている。
上記のような構成の半導体発光素子４の下部電極をシリコンサブマウント３とダイボンディングすると、シリコンサブマウント３上の反射層３ｆと半導体発光素子４の下部は電気的機械的に接続される。続いて、半導体発光素子４の下面に接続されているシリコンサブマウント３上の反射層３ｆと、シリコンサブマウント３をダイボンディングしていない側のリードとをワイヤボンディングする。そして、半導体発光素子４の上面の電極と、シリコンサブマウント３をダイボンディングしている側のリードとをワイヤボンディングする。最後に、樹脂ハウジング内に透明又は蛍光体入りの樹脂を充填して、ＬＥＤパッケージが完成する。
図６に、ＬＥＤパッケージの他の構成例を示す。すなわち、図６は、シリコンサブマウント３として、ホーンタイプのシリコンサブマウントを用いて半導体発光素子４を実装したＬＥＤパッケージを示す。図６に示すように、構成は図３に示すような平板状のシリコンサブマウント３を用いた場合とほとんど同じである。ホーン付のシリコンサブマウント３を一方のリードにダイボンディングする。シリコンサブマウント３のホーンを含む上面には、金属膜３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆが積層している。このシリコンサブマウント３のホーン底部に半導体発光素子４をダイボンドし、半導体発光素子４の下面とシリコンサブマウント３上の金属膜とを電気的機械的に接続する。次に、半導体発光素子４下面に電気的に接続されたシリコンサブマウント３表面上の金属膜と、シリコンサブマウント３がダイボンディングされていない方のリードとをワイヤボンディングする。続いて、半導体発光素子４の上面と、シリコンサブマウント３がダイボンドされている方のリードとをワイヤボンディングする。最後に、樹脂ハウジング内に透明又は蛍光体入りの樹脂を充填して、ＬＥＤパッケージが完成する。
図７に、ホーンタイプのシリコンサブマウント３の断面図を示す。ホーンタイプのシリコンサブマウント３を形成するための基体として、（１００）シリコン基板３ａを用いる。シリコン基板３ａの表面は光学研磨処理によって平坦化されている。まず、シリコン基板３ａにホーン２２を形成する。ホーン２２が形成されたシリコン基板３ａの表面全体に、拡散炉を用いて熱酸化により絶縁膜としての酸化シリコン膜３ｂを形成する。これにより、リードにダイボンドしてもシリコンサブマウント３とリードとの絶縁を保つ。次に、酸化シリコン膜３ｂで覆われたシリコン基板３ａの上面に、平板状のシリコンサブマウント３を形成したのと同様に金属膜３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆを積層する。
図８，図９は本発明の半導体発光装置の具体的な製造工程例を示す図である。
この製造工程例では、まず、図８（Ａ）に示すように、鏡面シリコンウエハ３ａの表面に拡散炉を用いて厚さ５００ｎｍの熱酸化シリコン膜２１を作製する。次に、フォトリソグラフィー技術によってレジストパターンを形成し、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）によって熱酸化シリコン膜２１をエッチング除去することで、図８（Ｂ）に示すような酸化シリコン膜２１のパターンを形成する。パターニングされた酸化シリコン膜２１をマスクとして、例えば２０％ＴＭＡＨ溶液による結晶異方性エッチングによって、図８（Ｃ−１）に示すようなホーン２２を作製する。得られたホーン２２について、レジストスプレーコーティングを用いてホーン底部を酸化膜で保護し、例えばフッ酸，硝酸，水の混合溶液によってホーンの傾斜のみ等方性エッチング処理をすることによって、図８（Ｃ−２）に示すような楕円錘状の傾斜面を作製することも出来る。
ホーン２２を作製した後、ＢＨＦ溶液によって一旦すべての熱酸化シリコン膜２１を除去し、図８（Ｄ）に示すように再びシリコン基板表面に拡散炉を用いて厚さ５００ｎｍの熱酸化シリコン膜３ｂを作製する。続いて、立体形状へのレジスト塗布技術であるレジストスプレーコーティングによってレジストを塗布し、フォトリソグラフィー技術によって熱酸化シリコン膜３ｂ上に図８（Ｅ）に示すようなレジストパターン２３を形成する。
次に酸化シリコン膜３ｂ上にレジストパターン２３が形成されたシリコン基板に、積層の金属膜を図８（Ｆ）に示すように表面，裏面にそれぞれ形成する。すなわち、表面には４層積層の金属膜（３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ）を成膜する。具体的に、シリコン熱酸化膜３ｂ上に密着層３ｃとしてＴｉまたはＴｉ合金膜（具体的には、例えばＴｉ−Ｎｉ合金膜）を成膜し、バリアメタル層３ｄとしてＮｉ膜を成膜し、メタル層３ｅとしてＴｉまたはＰｄ膜を成膜し、反射層３ｆとしてＡｇまたはＡｇ合金膜を連続的に成膜する。また、裏面には例えば３層積層の金属膜（３ｃ，３ｄ，３ｆ）を成膜する。具体的に、シリコン熱酸化膜３ｂ上に密着層３ｃとしてＴｉまたはＴｉ合金膜（具体的には、例えばＴｉ−Ｎｉ合金膜）を成膜し、バリアメタル層３ｄとしてＮｉ膜を成膜し、反射層３ｆとしてＡｇまたはＡｇ合金膜を連続的に成膜する。メタル層３ｅとしてのＴｉまたはＰｄ膜は裏面にも成膜して良いが、機能的には表面のみに成膜してあれば良い。メタル層３ｅとしてＴｉを用いる場合は、密着層３ｂでＴｉを使用しているため、追加の材料や設備の必要なく、耐熱性及びワイヤボンディングの接合性を高めることが出来るので、特にコスト面において有利である。また、密着層３ｃ，バリアメタル層３ｄ，メタル層３ｅ，反射層３ｆは，タクトタイム，コスト面を考慮するにそれぞれ薄いことが望ましい。
メタル層３ｅであるＴｉまたはＰｄ膜が耐熱性に寄与する要因としては、Ａｇの凝集を抑制する効果にあると考えられる。すなわち、スパッタリングにて形成される薄膜は原子空孔などの格子欠陥を数多く含むため、拡散が容易に起こる。ＡｇはＡｕのような化学的に安定な金属と比較して、加熱による原子拡散が容易に起こるため、格子欠陥を支配的な拡散経路としてＡｇの凝集が起こり、結晶粒の粗大化を引き起こす。結晶粒の増大はＡｇ表面粗さを増加させることになり、結果として反射率は加熱によって低下することになる。正確なメカニズムは明らかではないが、ＴｉまたはＰｄをＡｇ合金膜の下地として成膜することにより、Ａｇの拡散経路となる格子欠陥，結晶粒界にＴｉまたはＰｄが点在し、Ａｇ原子拡散のピン止めとして機能することで、Ａｇの凝集を抑制することが予想される。このように、ＴｉまたはＰｄのメタル層３ｅは、Ａｇ凝集抑制層として機能する。Ａｇ凝集抑制層としてのメタル層３ｅは、バリアメタル層３ｄと反射層３ｆとを完全に被覆するような膜である必要は無く、凝集抑制に効果が見られるような厚さがあれば良い。Ａｇ凝集抑制層としてのメタル層３ｅにＴｉを用いる場合、厚さが大きくなり過ぎると初期反射率が低下するため、メタル層３ｅの厚さとしては０．３５〜２００ｎｍの範囲が好ましい。また、Ａｇ凝集抑制層としてのメタル層３ｅにＰｄを用いる場合には、厚さが１０００ｎｍとなっても初期反射率は低下しない。タクトタイム性およびコストを考慮して考えるに、Ｐｄを用いた場合のメタル層３ｅの厚さとしては１〜１０００ｎｍの範囲が好ましい。
また、メタル層３ｅがワイヤボンディング接合性に寄与する要因としては、Ｎｉ原子の拡散抑制効果が考えられる。メタル層３ｅであるＴｉまたはＰｄ膜はＡｇの凝集を抑制する効果と同時に、Ｎｉを材料とするバリアメタル層３ｄから反射層３ｆ表面へのＮｉ原子拡散を抑制する効果を有していると考えられる。Ｎｉ原子拡散を抑制するのに、メタル層３ｅは、バリアメタル層３ｄと反射層３ｆとを完全に被覆するような層である必要はない。正確なメカニズムは明らかではないが、メタル層３ｅが完全にバリアメタル層３ｄを被覆するような厚さを有している場合にはＮｉの拡散バリア効果が得られ、また、メタル層３ｅが完全にバリアメタル層３ｄを被覆しないような厚さの場合には、拡散経路上にＴｉまたはＰｄが点在することによるピン止め効果が予想される。
このようにして密着層３ｃ，バリアメタル層３ｄ，メタル層３ｅ，反射層３ｆを形成した後、続いて、図８（Ｇ）に示すように４層積層の金属膜（３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ）をリフトオフすることで、半導体発光装置の反射膜を兼ねた電極パターンを作製することが出来る。なお、図８ではリフトオフプロセスによる電極パターニングの例を示したが、酸・アルカリ溶液によるウエットエッチングや、ＲＩＥのようなドライエッチングプロセスにより電極をパターニングすることももちろん可能である。
このように電極パターンを作製したシリコン基板に対し、図９（Ｈ−１）に示すように、半導体発光素子４（例えばＬＥＤチップ等）をダイボンディングした後にワイヤボンディング２５にて電気的に接続するか、あるいは、図９（Ｈ−２）に示すように、半導体発光素子４（例えばＬＥＤチップ等）に搭載されたバンプを介して電気的に接続することにより、半導体発光装置を作製することが出来る。特に青色半導体発光素子をボンディングし、図９（Ｉ）に示すように蛍光体などの波長変換材料が分散したような透明樹脂２６でホーン内を封止することによって、白色半導体発光装置が得られる。
以下、本発明の実施例を説明する。
実施例１では、酸化膜付き平面シリコン基板上に金属膜５を成膜し、耐熱試験を実施した前後における反射率の測定を行った。すなわち、酸化膜付きシリコン基板上に密着層３ｃとしてのＴｉ膜をアルゴン圧１Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで７５ｎｍ、バリアメタル層３ｄとしてのＮｉ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで２５０ｎｍ、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで０．３５〜３００ｎｍ、反射層３ｆとしてのＡｇ合金膜（Ａｇ−０．８５ａｔ．％Ｂｉ−１．００ａｔ．％Ａｕ）をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力５００Ｗで３００ｎｍの膜厚に、それぞれ成膜し、４層積層金属膜５（３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ）を作製した。耐熱試験は、大気中で２８５℃のホットプレート上に成膜後のサンプルを載せ、３００秒加熱することで行った。
加熱前後において４６０ｎｍ波長に対する反射率を測定し、Ｔｉ膜厚に対する反射率をプロットした結果を図１０，図１１に示す。Ｔｉ膜厚が非常に薄い０〜１ｎｍの範囲については図１０に示し、厚膜側を含んだ０〜３００ｎｍの範囲については図１１に示した。
バリアメタル層３ｄとしてのＮｉ膜と反射層３ｆとしてのＡｇ合金膜との間に、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜を０．３５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で成膜した場合、加熱前の反射率は、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜を積層しないサンプルと比較して殆ど低下しなかった。ただし、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜の厚みが３００ｎｍとなると初期反射率の低下が見られた。メタル層３ｅとしてのＴｉ膜を０．３５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で挿入すると、２８５℃で３００ｓｅｃ加熱した後の反射率の低下は抑制されており、耐熱性の向上が確認できた。
実施例２では、酸化膜付き平面シリコン基板上に金属膜５を成膜し、耐熱試験を実施した前後における反射率の測定を行った。すなわち、酸化膜付きシリコン基板上に密着層３ｃとしてのＴｉ膜をアルゴン圧１Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで７５ｎｍ、バリアメタル層３ｄとしてのＮｉ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで２５０ｎｍ、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力５００Ｗで１〜１０００ｎｍ、反射層３ｆとしてのＡｇ合金膜（Ａｇ−０．８５ａｔ．％Ｂｉ−１．００ａｔ．％Ａｕ）をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力５００Ｗで３００ｎｍの膜厚に、それぞれ成膜し、４層積層金属膜膜５（３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ）を作製した。耐熱試験は、大気中で２８５℃のホットプレート上に成膜後のサンプルを載せ、３００秒加熱することで行った。
加熱前後において４６０ｎｍ波長に対する反射率を測定し、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜厚に対する反射率をプロットした結果を図１２，図１３に示す。Ｐｄ膜厚が非常に薄い０〜１ｎｍの範囲については図１２に示し、厚膜側を含んだ０〜３００ｎｍの範囲については図１３に示した。
バリアメタル層３ｄとしてのＮｉ膜と反射層３ｆとしてのＡｇ合金膜との間に、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜を１ｎｍ〜１０００ｎｍの範囲で成膜した場合、加熱前の反射率は、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜を積層しないサンプルと比較して殆ど低下しなかった。メタル層３ｅとしてのＰｄ膜を挿入すると、２８５℃で３００ｓｅｃ加熱した後の反射率の低下は抑制されており、耐熱性の向上が確認できた。
メタル層３ｅとしてのＰｄ膜の挿入は、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜と比較して耐熱性に対する効果が大きく、また、厚膜化してもＴｉ膜のように初期反射率が低下しないため、Ａｇ凝集抑制層としてより好ましいと考えられる。
実施例３では、酸化膜付き平面シリコン基板上に金属膜を成膜し、基板に対してワイヤボンディングを行い、プル強度試験を実施した。すなわち、酸化膜付きシリコン基板上に密着層３ｃとしてのＴｉ膜をアルゴン圧１Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで７５ｎｍ、バリアメタル層３ｄとしてのＮｉ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで２５０ｎｍ、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで０．３５〜３００ｎｍ、反射層３ｆとしてのＡｇ合金膜（Ａｇ−０．８５ａｔ．％Ｂｉ−１．００ａｔ．％Ａｕ）をアルゴン圧１．０Ｐａ、ＤＣ出力５００Ｗで３００ｎｍの膜厚に、それぞれ成膜し、４層積層金属膜５（３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ）を作製した。ワイヤとして直径３０μｍのＡｕワイヤを使用した。平板基板に対し、チップを搭載せずに１ｓｔ、２ｎｄボンディングを行った。ループ高さは３００μｍ、ループ幅は２０００μｍ、基板温度は１２０℃である。
ワイヤプル強度の測定結果を図１４に示す。図１４から、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜を挿入するとワイヤプル強度は向上した。メタル層３ｅとしてのＴｉ膜の厚みが０．３５ｎｍと非常に薄い場合においても効果は確認され、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜の厚みが大きくなるにつれて、ワイヤプル強度は向上するという傾向が見られた。
実施例４では、酸化膜付き平面シリコン基板上に金属膜を成膜し、基板に対してワイヤボンディングを行い、プル強度試験を実施した。すなわち、酸化膜付きシリコン基板上に密着層３ｃとしてのＴｉ膜をアルゴン圧１Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで７５ｎｍ、バリアメタル層３ｄとしてのＮｉ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで２５０ｎｍ、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜をアルゴン圧０．２Ｐａ、ＤＣ出力１ｋＷで０．１〜３００ｎｍ、反射層３ｆとしてのＡｇ合金膜（Ａｇ−０．８５ａｔ．％Ｂｉ−１．００ａｔ．％Ａｕ）をアルゴン圧１．０Ｐａ、ＤＣ出力５００Ｗで３００ｎｍの膜厚に、それぞれ成膜し、４層積層金属膜膜５（３ｃ，３ｄ，３ｅ，３ｆ）を作製した。ワイヤとして直径３０μｍのＡｕワイヤを使用した。平板基板に対し、チップを搭載せずに１ｓｔ、２ｎｄボンディングを行った。ループ高さは３００μｍ、ループ幅は２０００μｍ、基板温度は１２０℃である。
ワイヤプル強度の測定結果を図１５に示す。図１５から、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜を挿入するとワイヤプル強度は増加し、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜の厚みが０．１ｎｍと非常に薄い場合においても効果が見られた。ただし、メタル層３ｅとしてのＴｉ膜を挿入したときほどの強度の増加は見られなかった。
なお、反射層３ｆをＡｇ合金層で形成する場合について詳述する。なお、Ａｇ合金としてＡｇ−Ｂｉ系合金を用いるとする。
まず、Ａｇ−Ｂｉ（０．０７原子％、０．１４原子％）−Ｎｄ（ネオジウム）膜（膜厚０．１μｍ）の２種類のサンプルについて耐久試験を行った。なお、双方のサンプルともＮｄの含有量は０．２原子％、Ａｇは９９原子％以上である。測定はｎ＆ｋテクノロジ社（米国）製のｎ＆ｋアナライザを用い、特許技術であるｎ＆ｋ法（Ａ．Ｒ．Ｆｕｒｏｕｈｉ ａｎｄ Ｉ．Ｂｌｏｏｍｅｒ，Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｆｏｒ Ｄｅｔｅｒｍｉｎｇ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｎｓｔａｎｔｓ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ；Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ Ｎｏ．４，９０５，１７０；１９９０参照）に基づいて行った。
図１６ＡにＡｇ−Ｂｉ（０．０７原子％）−Ｎｄの時間経過後の垂直反射率を、図１６ＢにＡｇ−Ｂｉ（０．１４原子％）−Ｎｄの時間経過後の垂直反射率を示す。図１６Ａ，図１６Ｂに示すように、Ａｇに含有させるＢｉの含有率が大きいほど耐久性は良いことが判った。
Ｂｉの好ましい含有率を導くために、以下のような実験を行った。ガラス基板上に、次の５種類の膜をターゲット材料を変えてスパッタ成膜した。なお、いずれのサンプルも膜厚は０．１μｍとした。
サンプルＡ Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ 合金膜 （Ｂｉ原子％＝０．０７）
サンプルＢ Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ 合金膜 （Ｂｉ原子％＝０．１４）
サンプルＣ Ｔｉ／Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ 合金膜 （Ｂｉ原子％＝０．１４、Ｔｉ膜厚：０．０５μｍ）
サンプルＤ Ｔｉ／Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ 合金膜 （Ｂｉ原子％＝０．２２、Ｔｉ膜厚：０．０５μｍ）
サンプルＥ Ｔｉ／Ａｇ−Ｂｉ−Ｎｄ 合金膜 （Ｂｉ原子％＝０．２４、Ｔｉ膜厚：０．０５μｍ）
上記５種類をそれぞれ成膜したサンプルの初期垂直反射率をｎ＆ｋアナライザを用いて測定した。
図１７に上記サンプルの初期垂直反射率を表したグラフを示す。図１７に示すように、Ｂｉの含有量が増えるほど初期垂直反射率は悪くなる。反射膜として用いるために好ましくはＢｉの含有率を０．１４原子％以下とするのが良いことが判った。
上記の二つの実験により、Ｂｉの含有率は０．０７原子％より大きく、０．１４原子％以下の範囲とすると、ＬＥＤパッケージとして実用的な初期反射率を高い水準にし、かつ耐久性を確保することができることが判った。半導体発光装置における銀合金層としてはＢｉの含有量が０．０５〜０．１５原子％の範囲が好適と考えられる。
このＡｇ−Ｂｉ系合金には、添加元素としてＡｕ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｃｕ（銅）のうち１種以上が添加される。合計の添加量としては０．５〜５．０原子％が望ましく、さらに好ましくは１．０〜２．０原子％が望ましい。また、添加元素として、希土類元素を添加しても良い。例えばＮｄを添加した場合には添加量は０．１〜１．０原子％とすることが望ましい。さらに好ましくは０．１〜０．５原子％とすることが望ましい。これらの添加量よりも多くなると初期反射率および電気抵抗率が低下するからである。また、上記した好適な範囲のＢｉを含有するＡｇ−Ｂｉ系合金においてはＢｉ添加量の原子％よりも多い原子％のＡｕ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｎｄの中の少なくとも１種を添加したほうが好適な傾向を示した。なお、上記したＡｇ合金におけるＡｇの含有量は原子％で９４％以上である。
成膜したＡｇ−Ｂｉ系合金の反射率の、成膜時の雰囲気の圧力に対する依存性を表したグラフを図１８に示す。図１８はＡｇ−Ｂｉ−Ａｕ（膜厚０．１μｍ）をシリコン基板上に成膜した例で、縦軸に反射率、横軸に光の波長をとっている。成膜時の雰囲気が０．５Ｐａの場合は、可視域の反射率が１００％に近いのに対し、１Ｐａの場合は、可視域でも波長が短くなるに従って反射率が低下している。したがって成膜時の雰囲気の圧力は少なくとも１Ｐａより低いことが望ましい。
上記の条件で、反射層としてＡｇ合金を成膜する。なお、その膜厚は０．１〜０．６μｍが好ましい。
上述したように、本発明では、バリアメタル層３ｄと反射層３ｆとの間にＴｉまたはＰｄを材料としたメタル層３ｅが設けられていることにより、大気加熱による金属膜５（反射層３ｆ）の反射率低下を防止するとともに、バリアメタル層がＮｉで形成される場合に半導体発光素子のダイボンディングの際にバリアメタル層３ｄのＮｉが反射層３ｆに拡散して半導体発光素子（例えばＬＥＤ素子）のワイヤボンディングの接合性が低下する事態が生ずるのを防止することができる極めて実用上安定なＬＥＤパッケージを供給することが可能となった。
本発明により作製されるＬＥＤパッケージは、種々の発光装置として用いることができ、例えば図１９のように使用できる。すなわち、図１９では、ＬＥＤ発光体３１に作製したＬＥＤパッケージが使用され、スイッチ３２でＬＥＤパッケージへの給電を制御する。柄３３を持ってＬＥＤ発光体３１を所望の方向に向けることができる。
以上、本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。
例えば、反射層３ｆを複数の領域に分割し、これらを反射部と呼ぶこととする。そして反射部の各々の領域を半導体発光素子４と電気的に接続することにより、例えばＲＧＢ混色の半導体発光装置を作成することもできる。
また、半導体発光素子４は、反射層３ｆ上に搭載することに限定されるものではなく、例えば絶縁材料に半導体発光素子４を搭載し、ワイヤーで周辺の電極と接続するという形態も可能である。すなわち、上述した説明では、反射層３ｆは、反射膜兼電極としての機能を有しているとしたが、反射膜としての機能のみを有するものであっても良い。
さらに、シリコン基板３ａにホーンを形成する際、ホーンの角部に丸みを持たせる工程を説明したが、丸みを持たせないホーンの形態も実用上あり得る形態である。
さらに、図２０に示すように、反射層３ｆ上に反射層３ｆよりも薄い厚さとしたＴｉコート層３ｇを形成しても良い。ここで、Ｔｉコート層３ｇは、Ｔｉで形成されているが、その一部にＴｉが酸化，窒化，あるいは炭化した薄い膜厚の場合もＴｉコート層３ｇに含まれる。すなわち、Ｔｉコート層３ｇは、Ｔｉにより形成されたものであるか、または、Ｔｉと酸素，窒素，炭素のうちの少なくとも１つとのＴｉ化合物（例えば、ＴｉＯｘやＴｉＯｘＮｙなど）をＴｉの一部に含むものである。
また、Ｔｉコート層３ｇは、具体的には、厚さが０．３５ｎｍ〜２ｎｍ程度の薄い膜厚のものである。
このように、Ｔｉコート層３ｇが、反射層３ｆよりも薄い膜厚のものとなっていることにより、Ｔｉコート層３ｇは、半導体発光素子４からの光に対する反射層３ｆの反射率に影響を及ぼさず（すなわち、Ｔｉコート層３ｇの光の透過性を高く維持でき、半導体発光素子４からの光に対する反射層３ｆの反射率を低下させず）、かつ、電極としての高い導電性（小さな抵抗値）をも有しており、さらに、Ｔｉコート層３ｇが設けられることによって、反射層３ｆの表面を保護することができる。すなわち、Ｔｉコート層３ｇは、硫化や熱などによる反射層３ｆの反射率の低下を防止する表面保護層として機能する。より詳細に、ＡｇまたはＡｇ合金を反射層３ｆの材料として用いた場合、Ｔｉコート層３ｇが設けられていないときには、ＡｇまたはＡｇ合金は硫化や熱などによって反射率が低下してしまうが、Ｔｉコート層３ｇが用いられることによって、ＡｇまたはＡｇ合金の硫化や熱などによる反射率の低下を防止できる。また、Ａｌが反射層３ｆの材料として用いられる場合、ＡｌはＡｇに比べれば硫化や熱などによる反射率の低下は少ないが、それでも、Ｔｉコート層３ｇが用いられることによって、Ａｌの硫化や熱などによる反射率の低下を防止できる。
また、図２０の構成例において、Ｔｉコート層３ｇおよび反射層３ｆと半導体発光素子４とを電気的に接続することができ、反射層３ｆを、半導体発光素子４に対する反射膜兼電極として機能させることができる。具体的には、例えば、半導体発光素子４をＴｉコート層３ｇを介して反射層３ｆと電気的に接続することもできる（半導体発光素子４をＴｉコート層３ｇにボンディング（ワイヤボンディングやダイボンディング等）する構造にすることもできる）し（具体例として、裏面電極を有する半導体発光素子をＴｉコート層３ｆに直接ダイボンディングすることなどもできるし））、あるいは、例えばＴｉコート層３ｇの一部に開口部を設けるなどして、半導体発光素子４を反射層３ｆと直接ワイヤボンディングする構造（反射層３ｆと直接電気的に接続する構造）にすることもできる。
その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
本発明は、単色ＬＥＤ、蛍光体励起型白色ＬＥＤ（一般照明，ストロボ，バックライトなど）、ＲＧＢ混色型白色ＬＥＤ、調光回路搭載ＬＥＤ、受発光一体型フォトセンサ，フォトインターラプタ，フォトカプラなどに利用可能である。
本発明に係る半導体発光装置の構成例を示す図である。 本発明に係る半導体発光装置のより具体的な構成例を示す図である。 平板状のサブマウントを用いてＬＥＤチップを実装したＬＥＤパッケージを示す図である。 図３のシリコンサブマウントの断面図である。 半導体発光素子の構成例を示す図である。 ホーン付のサブマウントを用いてＬＥＤチップを実装したＬＥＤパッケージを示す図である。 図６のシリコンサブマウントの断面図である。 本発明に係る半導体発光装置の作製工程例を示す図である。 本発明に係る半導体発光装置の作製工程例を示す図である。 加熱前後において４６０ｎｍ波長に対する反射率を測定し、Ｔｉ膜厚に対する反射率をプロットした結果を示す図である。 加熱前後において４６０ｎｍ波長に対する反射率を測定し、Ｔｉ膜厚に対する反射率をプロットした結果を示す図である。 加熱前後において４６０ｎｍ波長に対する反射率を測定し、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜厚に対する反射率をプロットした結果を示す図である。 加熱前後において４６０ｎｍ波長に対する反射率を測定し、メタル層３ｅとしてのＰｄ膜厚に対する反射率をプロットした結果を示す図である。 ワイヤプル強度の測定結果を示す図である。 ワイヤプル強度の測定結果を示す図である。 ＡはＡｇ−Ｂｉ（０．０７原子％）−Ｎｄの時間経過後の垂直反射率を示す図、ＢはＡｇ−Ｂｉ（０．１４原子％）−Ｎｄの時間経過後の垂直反射率を示す図である。 ５種類のＡｇ−Ｂｉ系合金サンプルの初期垂直反射率を表したグラフを示す図である。 Ａｇ−Ｂｉ系合金の反射率の、成膜時の雰囲気の圧力に対する依存性を表したグラフを示す図である。 ＬＥＤパッケージの使用例を示す図である。 本発明に係る半導体発光装置の他の具体的な構成例を示す図である。
符号の説明
３ａ 基板
３ｂ 絶縁膜
３ｃ 密着層
３ｄ バリアメタル層
３ｅ メタル層
３ｆ 反射層
３ｇ Ｔｉコート層
４ 半導体発光素子
２２ ホーン

Claims (7)

  1. 所定の基板上に形成された金属膜と、半導体発光素子とを有し、
    前記金属膜には、前記所定の基板に所定物質が拡散するのを防止するためのバリアメタル層と、前記バリアメタル層上に形成されたメタル層と、前記メタル層上に形成された反射層とが設けられ、
    前記反射層は、前記半導体発光素子から出射された光に対する反射面としての機能を有しており、
    前記メタル層は、ＴｉまたはＰｄで形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
  2. 請求項１記載の半導体発光装置において、前記バリアメタル層はＮｉで形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
  3. 請求項１または請求項２記載の半導体発光装置において、前記反射層は、ＡｇまたはＡｇ合金により形成されていることを特徴とする半導体発光装置。
  4. 請求項３記載の半導体発光装置において、前記Ａｇ合金は、Ｂｉ，Ａｕ，Ｐｄ，Ｃｕ，Ｐｔ，Ｎｄの中の少なくとも１種を含有する合金であることを特徴とする半導体発光装置。
  5. 請求項１記載の半導体発光装置において、前記バリアメタル層がＮｉで形成され、前記反射層がＡｇまたはＡｇ合金で形成され、前記メタル層がＴｉで形成される場合、Ｔｉで形成されたメタル層は、厚さが０．３５ｎｍ乃至２００ｎｍの範囲のものとなっていることを特徴とする半導体発光装置。
  6. 請求項１記載の半導体発光装置において、前記バリアメタル層がＮｉで形成され、前記反射層がＡｇまたはＡｇ合金で形成され、前記メタル層がＰｄで形成される場合、前記Ｐｄで形成されたメタル層は、厚さが１ｎｍ乃至１０００ｎｍの範囲のものとなっていることを特徴とする半導体発光装置。
  7. （ａ） シリコン基板上にＮｉを材料としたバリアメタル層を形成する工程と、
    （ｂ） 前記バリアメタル層上にＴｉまたはＰｄを材料としたメタル層を形成する工程と、
    （ｃ） 前記メタル層の上にＡｇまたはＡｇ合金を材料とした反射層を形成する工程と、
    （ｄ） 前記反射層に半導体発光素子を電気的に接続する工程と、
    を有していることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
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