TW201546903A - 半導體發光元件及其製造方法 - Google Patents

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Toru Sugiyama
Masashi Tsukihara
Kohei Miyoshi
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Abstract

實現一邊確保流通於活性層的電流往水平方向的擴散，一邊更提升光線的取出效率的半導體發光元件。 本發明的半導體發光元件的製造方法，具有：於成長基板的上層，形成包含活性層之半導體層的工程(a)；於半導體層的上面，形成第一金屬層的工程(b)；在工程(b)之後不進行退火處理，於前述第一金屬層的上面的一部分，形成第二金屬層的工程(c)；及在工程(c)之後進行退火處理的工程(d)。

Description

半導體發光元件及其製造方法
本發明係關於半導體發光元件及其製造方法。
先前，於使用氮化物半導體的發光元件中，進展將p型半導體層與n型半導體層配置於表背面並進行供電，所謂「縱型構造」之發光元件的開發。在製造該縱型構造的發光元件時，於藍寶石基板上由下依序配置n型半導體層、活性層、p型半導體層，於該p型半導體層側接合由Si或CuW所成的支持基板之後，去除藍寶石基板。元件表面成為n型半導體層，利用於該n型半導體層側設置電極(n側電極)，並於該n側電極連接身為供電線的引線，來進行電壓供給。於縱型構造中，對p型半導體層側的電極(p側電極)與n側電極之間施加電壓的話，電流會從p側電極透過活性層而流至n側電極，使活性層發光。
p側電極與n側電極係配置成對向於與支持基板之面正交的方向(垂直方向)的位置關係。因此，對兩電 極之間施加電壓時，形成幾乎以最短距離從p側電極朝向n側電極之垂直方向的電流路徑。此時，使大部分的電流流通於位於n側電極正下方的活性層內，於其他活性層內不太流通電流，會有發光區域成為限定性，發光效率變低的問題。因此，研究有各種對策。例如，於後述專利文獻1，揭示以使電流往對於支持基板的基板面平行的方向擴散為目的，於n側電極的正下方位置設置絕緣層的構造。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4207781號公報
圖10係模式揭示專利文獻1所揭示之半導體發光元件的剖面圖。先前的半導體發光元件90係於支持基板91上具備導電層92、反射膜93、絕緣層94、反射電極95、半導體層99及n側電極100所構成。半導體層99係具有p型半導體層96、形成於p型半導體層96的上層的活性層97、形成於活性層97的上層的n型半導體層98。反射電極95係對應前述之「p側電極」的電極。
絕緣層94係形成於包含形成有n側電極100 之位置的正下方位置的區域。於絕緣層94的下層，形成有由金屬材料所成的反射膜93，但是，該反射膜93並無法發揮作為具有歐姆特性之電極的功能。另一方面，反射電極95係由金屬材料所成，利用在p型半導體層96之間實現歐姆連接而具有作為電極(p側電極)的功能。
對支持基板91與n側電極100之間施加電壓的話，因於n側電極100的正下方位置設置絕緣層94，故可防止於n側電極100的正下位置中大部分的電流往垂直方向流通於活性層97內之狀況。亦即，電流通過反射電極95之後，會一邊往對於支持基板91之面平行的方向(水平方向)擴散，一邊朝向n側電極100流通。藉此，可獲得使流通於活性層97內的電流往水平方向擴散的效果，活性層97內的發光區域會擴散於水平方向。
又，反射電極95係利用使在活性層97發光的光線中，放射至朝向支持基板91之方向(圖面朝下)的光線反射，於n側半導體層98側(圖面朝上)取出，兼用於提升光線的取出效率的目的。反射膜93也因同樣的目的來形成，利用使通過未形成有反射電極95之處，朝下進行的光線反射，往n側半導體層98側改變進行方向，可提升光線的取出效率。
但是，從活性層97朝下反射的光線藉由反射膜93反射而朝上取出時，該光線係涵蓋被反射膜93反射之前與反射之後的兩次，通過絕緣膜94內。結果，在光線通過絕緣膜94內時有數%的光線會被絕緣膜94吸收。 更詳細來說，從活性層97通過絕緣膜94到達反射膜93為止，3~4%程度的光線被吸收，進而被反射膜93反射的光線通過絕緣膜94，被取出至n型半導體層98側的外部為止，更有3~4%的光線被吸收。
亦即，在先前的構造中，雖然從活性層97放射的光線中，反射朝下放射的光線而提升取出效率，但是，一部分的光線於絕緣膜94內被吸收，故難謂充分提升了光取出效率。
本發明係有鑑於前述的課題，目的為提供一邊確保流通於活性層的電流往水平方向的擴散，一邊更提升光線的取出效率的半導體發光元件。
關於本發明之半導體發光元件的製造方法，其特徵為具有：於成長基板的上層，形成包含活性層之半導體層的工程(a)；於前述半導體層的上面，形成第一金屬層的工程(b)；在前述工程(b)之後不進行退火處理，於前述第一金屬層的上面的一部分，形成第二金屬層的工程(c)；及在前述工程(c)之後進行退火處理的工程(d)。
在於第一金屬層的上面的一部分，形成第二金屬層之狀態下，進行退火處理，藉此，第一金屬層中， 在於上面形成第二金屬層之處，與上面露出之處，在退火時導入之氧量會產生差別。結果，於上面露出之第一金屬層的區域之與半導體層的界面(以下，稱為「第一界面」)，形成構成歐姆接觸的金屬氧化物層之外，於上面被第二金屬層覆蓋之第一金屬層的區域之與半導體層的界面(以下，稱為「第二界面」)中，未充分被供給氧，結果，相較於第一界面所形成之金屬氧化物層較少，或者完全未形成。結果，於第二界面中，相較於第一界面，未形成歐姆接觸，電阻變高。
亦即，依據前述的方法，於半導體層與第一金屬層的界面中，在形成有第二金屬層的區域與未形成第二金屬層的區域，可使電阻值不同。因此，利用在不想使電流往與基板之面正交的方向流通的區域，預先形成第二金屬層之外，進行退火處理，可將該區域設為比鄰接之區域還高電阻，所以，電流容易往與基板面平行的方向流通。結果，因為可將流通於活性層內的電流，往與基板面平行的方向(水平方向)擴散，可提升光取出效率。
但是，如果是參照圖10所說明之先前的構造的話，已藉由形成於反射膜93的上層的絕緣層94，實現了使流通於活性層97內的電流往水平方向擴散的效果。然後，利用於該反射膜93的上層設置絕緣層94，從活性層97放射的光線被反射膜93反射而被取出為止之間，不得已地兩次通過絕緣層94內，在該絕緣層94內有數%的光線被吸收。
相對於此，依據藉由前述方法所製造的半導體發光元件，利用使第一金屬層與半導體層的界面之電阻因應場所而不同，實現使流通於活性層內的電流往水平方向擴散的效果。因此，在第一金屬層與半導體層之間，沒有設置絕緣層的必要。結果，從活性層往基板側放射的光線在第一金屬層反射而取出至光取出面為止，不會被絕緣層吸收，相較於先前可提升光取出效率。
又，可作為前述工程(a)，係具有於前述成長基板的上層，形成n型或p型的第一半導體層的工程、於前述第一半導體層的上層，形成前述活性層的工程、及於前述活性層的上層，形成與前述第一半導體層不同導電型的第二半導體層的工程；具有：在前述工程(d)之後，於前述第一金屬層及前述第二金屬層的上層，形成支持基板的工程(e)；剝離前述成長基板的工程(f)；及前述第一半導體層的上面中，於與前述活性層相反側之面，且前述支持基板之面正交的方向，在與前述第二金屬層對向的位置，形成第一電極的工程(g)。
依據此方法，第一金屬層係於與第一電極在正交於支持基板之面的方向(以下，有稱為「垂直方向」之狀況)對向的位置中，相較於與第一電極在垂直方向不對向的位置，與半導體層(第二半導體層)的界面的接觸電阻變高。因此，於第一電極與第一金屬層之間，可使電流 難以流通於垂直方向，獲得使流通於活性層內的電流往水平方向擴散的效果。
在此，前述第一金屬層，係可利用包含Ag的材料來構成；前述第二金屬層，係可利用包含Ti、Pt、Mo、Rh、Cu、Au、Mg、Ni、及W之至少任一的材料來構成。
又，關於本發明的半導體發光元件，係於支持基板上，具有n型或p型的第一半導體層、導電型與前述第一半導體層不同的第二半導體層、及形成在前述第一半導體層及前述第二半導體層之間的活性層的半導體發光元件，其特徵為：具備：第一電極，係接觸並形成於前述第一半導體層的上面；第一金屬層，係接觸並形成於前述第二半導體層的底面；及第二金屬層，係在前述第一金屬層的底面中，在正交於前述支持基板之面的方向，接觸並形成於與前述第一電極對向的位置；前述第一金屬層與前述第二半導體層的界面中，在正交於前述支持基板之面的方向與前述第二金屬層對向之位置的第一界面的電阻，比在前述方向不與前述第二金屬層對向之位置的第二界面的電阻還高。
在此，可作為前述第一金屬層的上面整面接 觸於前述第二半導體層的底面。
又，將前述第二金屬層接觸於前述第一金屬層的底面之區域的總面積，設為前述p型半導體層的面積的60%以下亦可。依據此構造，可獲得更加提升光取出效率的效果。
又，將前述第一半導體層與前述第一電極的接觸面積，設為與該第一電極在正交於前述支持基板之面的方向對向的位置之前述第二金屬層與前述第一金屬層的接觸面積的50%以下亦可。依據此構造，可獲得更加提升光取出效率的效果。
再者，於前述構造中，可將第一半導體層設為n型半導體層，第二半導體層設為p型半導體層。此時，第一電極相當於n側電極，第二電極相當於p側電極。
依據本發明，可實現一邊確保流通於活性層的電流往水平方向的擴散，一邊比先前更提升光線的取出效率的半導體發光元件。
1‧‧‧本發明的半導體發光元件
5‧‧‧第一界面
6‧‧‧第二界面
11‧‧‧支持基板
13‧‧‧焊錫層
15‧‧‧焊錫層
17‧‧‧焊錫擴散防止層
19(19a，19b)‧‧‧第一金屬層
20(20a，20b)‧‧‧第二金屬層
21‧‧‧絕緣層
23a，23b‧‧‧探針器
30‧‧‧半導體層
31‧‧‧p型半導體層
32‧‧‧p型半導體層
33‧‧‧活性層
35‧‧‧n型半導體層
36‧‧‧無摻雜層
40‧‧‧磊晶層
42‧‧‧n側電極
43‧‧‧n側電極
45‧‧‧引線
61‧‧‧成長基板
70‧‧‧評估用元件
71‧‧‧評估用元件
73‧‧‧間隙
81‧‧‧比較例1的半導體發光元件
82‧‧‧比較例2的半導體發光元件
83‧‧‧比較例3的半導體發光元件
90‧‧‧先前的半導體發光元件
91‧‧‧支持基板
92‧‧‧導電層
93‧‧‧反射膜
94‧‧‧絕緣層
95‧‧‧反射電極
96‧‧‧p型半導體層
97‧‧‧活性層
98‧‧‧n型半導體層
99‧‧‧半導體層
100‧‧‧n側電極
[圖1A]模式揭示半導體發光元件的實施形態之構造的剖面圖。
[圖1B]模式揭示半導體發光元件的實施形態之構造的俯視圖。
[圖1C]抽出圖1A之一部分的圖面。
[圖2A]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2B]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2C]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2D]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2E]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2F]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2G]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2H]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2I]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖2J]半導體發光元件的實施形態之工程剖面圖的一部分。
[圖3A]模式揭示實施例1的評估用元件之構造的剖面 圖。
[圖3B]模式揭示實施例1的評估用元件之構造的剖面圖。
[圖4A]模式揭示實施例2的評估用元件之構造的剖面圖。
[圖4B]模式揭示實施例2的評估用元件之構造的剖面圖。
[圖5]對應各退火溫度揭示實施例1及實施例2的評估用元件之接觸電阻率的結果的表。
[圖6A]模式揭示比較例1的半導體發光元件之構造的剖面圖。
[圖6B]模式揭示比較例2的半導體發光元件之構造的剖面圖。
[圖6C]模式揭示比較例3的半導體發光元件之構造的剖面圖。
[圖7]揭示實施例3及比較例1~3之各半導體發光元件的I-L特性(電流光輸出特性)的圖表。
[圖8]比較實施例4~7的半導體發光元件之光輸出的表。
[圖9]比較實施例8~11的半導體發光元件及比較例2的半導體發光元件之光輸出的表。
[圖10]模式揭示先前的半導體發光元件之構造的剖面圖。
針對本發明的半導體發光元件，參照圖面來進行說明。於各圖中，圖面的尺寸比與實際的尺寸比不一定一致。又，以下，「AlGaN」的記述係與AlmGa1-mN(0<m<1)的記述同義，單只是省略Al與Ga的組成比的記述所記載者，並不是限定於Al與Ga的組成比為1：1之狀況的趣旨。關於InGaN、InGaP、及AlGaInP的記述也相同。
[構造]
圖1A係模式揭示半導體發光元件的實施形態之構造的剖面圖。半導體發光元件1係包含支持基板11、第一金屬層19、第二金屬層20、半導體層30及n側電極(42，43)所構成。圖1B係從上面觀看半導體發光元件1時的模式俯視圖，圖1A係對應圖1B之A-A線剖面圖。又，圖1C係為了說明方便，抽出圖1A之一部分來進行圖示者。再者，於本實施形態中，n側電極(42，43)對應「第一電極」。
半導體發光元件1的更詳細構造如以下所述。半導體發光元件1係於支持基板11的上層具有焊錫層(13，15)，於焊錫層(13，15)的上層具有焊錫擴散防止層17。半導體發光元件1係於焊錫擴散防止層17的上層，具有第一金屬層19及第二金屬層20。第二金屬層20係接觸並形成於第一金屬層19的底面，在圖1A的構造中，形成於被第一金屬層19與焊錫擴散防止層17挾持的 位置。
半導體發光元件1係於焊錫擴散防止層17的上層具有絕緣層21，該絕緣層21係形成於第一金屬層19及第二金屬層20的外側的位置。半導體層30係具有p型半導體層32、p型半導體層31、活性層33及n型半導體層35。接觸於第一金屬層19的上面，形成有p型半導體層32。於p型半導體層32的上層，形成p型半導體層31，於p型半導體層31的上層，形成活性層33，於活性層33的上層，形成n型半導體層35。然後，於n型半導體層35的上層，形成有n側電極(42，43)。再者，於本實施形態中，n型半導體層35對應「第一半導體層」，p型半導體層31及p型半導體層32對應「第二半導體層」。
(支持基板11)
支持基板11係以例如CuW、W、Mo等的導電性基板或Si等的半導體基板所構成。
(焊錫層13，焊錫層15，焊錫擴散防止層17)
焊錫層13及焊錫層15係例如以Au-Sn、Au-In、Au-Cu-Sn、Cu-Sn、Pd-Sn、Sn等所構成。如後述般，該等焊錫層13與焊錫層15係利用使形成於支持基板11上的焊錫層13，與形成於其他基板(後述的成長基板61)上的焊錫層15對向之後，貼合兩者所形成者。
焊錫擴散防止層17係例如以Pt系的金屬(Ti與Pt的合金)、W、Mo、Ni等所構成。如後述般，透過焊錫層(13，15)的貼合時，焊錫層(13，15)的構成材料會擴散至第一金屬層19側，發揮防止從活性層33放射之光線的反射率下落所致之發光效率的降低的功能。
焊錫層13、焊錫層15、焊錫擴散防止層17係任一皆由導電性高的材料(金屬材料)所構成。
(第一金屬層19，第二金屬層20)
第一金屬層19係例如以Ag、Ag合金(例如Ni/Ag)等所構成。第一金屬層19係與p型半導體層32接觸，構成「p側電極」。又，半導體發光元件1係想定將從活性層33放射之光線取出至圖1A的上方向(n型半導體層35側)，第一金屬層19係利用使從活性層33朝下放射之光線朝上反射，發揮提升發光效率的功能。再者，圖1A內之朝上的箭頭表示光線的取出方向。
第一金屬層19係形成於包含n側電極(42，43)之正下方位置的p型半導體層(31，32)的下層。如圖1A所示，在本實施形態中，以第一金屬層19的上面全部與p型半導體層32接觸之方式形成。但是，此僅為一實施形態，於第一金屬層19的上面的一部分，存在有未與p型半導體層32接觸的區域亦可。
第二金屬層20係以包含Ti、Pt、Mo、Rh、Cu、Au、Mg、Ni、及W之至少任一的材料所構成。第二 金屬層20係形成於第一金屬層19的下層，從活性層33朝下放射的光線的大半於第一金屬層19中被朝上反射，故第二金屬層20不一定以如第一金屬層19程度之反射率高的材料來形成亦可。又，第二金屬層20係以與焊錫擴散防止層17相同的材料構成亦可。但是，於製造方法的說明中如後所述，假設即使第二金屬層20與焊錫擴散防止層17以相同材料來構成，也是在形成第二金屬層20的工程之後，進行退火處理後經形成焊錫擴散防止層17的工程，形成半導體發光元件1，故使以相同材料構成的金屬層成膜的工程需要複數次。
第二金屬層20係以其上面接觸於第一金屬層19的底面之方式形成。但是，並不是於第一金屬層19的全部底面，接觸第二金屬層20的上面。亦即，如圖1A所示，第一金屬層19的底面係存在有接觸於第二金屬層20之處，與接觸於焊錫擴散防止層17之處。
第二金屬層20係在與支持基板11之面正交的方向，形成於與n側電極(42，43)對向的位置。如圖1C所示，第二金屬層20的寬D係以大於n側電極(42，43)的寬d之方式形成。
於本實施形態中，第一金屬層19的上面的整面接觸於半導體層30(p型半導體層32)。在此，於製造方法的說明中如後所述，在製造半導體發光元件1時，形成半導體層30之後，形成第一金屬層19，不進行退火處理而連著形成第二金屬層20。然後，形成第二金屬層20之 後進行退火處理。結果，於形成第二金屬層20之處，與未形成第二金屬層20之處中，於第一金屬層19與半導體層30的界面的電阻設有差。更詳細來說，比較第一金屬層19與半導體層30的界面中，在正交於支持基板11之面的方向與第二金屬層20對向的位置的第一界面5，與在正交於支持基板11之面的方向不與第二金屬層20對向的位置的第二界面6時，第一界面5的電阻比第二界面6的電阻還高(參照圖1C)。
在此種構造下對支持基板11與n側電極(42，43)之間施加電壓的話，會形成透過支持基板11、焊錫層(13，15)、焊錫擴散防止層17、第一金屬層19、半導體層30而流通至n側電極(42，43)的電流路徑。在此，第二金屬層20也是金屬材料，故可想定與第一金屬層19同樣地有高導電率。但是，於形成有第二金屬層20之處的正上方中，半導體層30與第一金屬層19的界面(第一界面5)的接觸電阻，比其以外之處的界面(第二界面6)的接觸電阻還高。因此，對於半導體發光元件1施加電壓時，從第二金屬層20往正交於支持基板11的基板面之方向朝向n側電極(42，43)的電流會難以流通。
亦即，通過第一金屬層19的電流，係透過電阻比第一界面5還低的第二界面6，容易流通至半導體層30。第二界面6係在與支持基板11之面正交的方向，不與n側電極(42，43)對向的位置。因此，透過第二界面6而流入至半導體10的電流，係在朝向n側電極(42，43) 時，一邊往與支持基板11之面平行的方向，亦即水平方向擴散，一邊流通於半導體層30內。結果，可在活性層33內的廣泛範圍流通電流，故可提升發光效率。
(絕緣層21)
絕緣層21係例如以SiO2、SiN、Zr2O3、AlN、Al2O3等所構成。在本實施形態中，絕緣層21係形成於第一金屬層19及第二金屬層20的外側，一部分位於半導體層30的外側。於製造方法的說明中如後所述，該絕緣層21係具有作為元件分離時之蝕刻阻擋層的功能。
再者，作為絕緣層21的一部分形成於n側電極43的正下方的位置者亦可。此時，除了上述之第一界面5之外，也可藉由絕緣層21獲得難以從第一金屬層19沿著正交於支持基板11之面的方向流通朝向n側電極43的電流的效果。
(半導體層30)
如上所述，半導體層30係具有p型半導體層32、p型半導體層31、活性層33及n型半導體層35。
p型半導體層32係例如以GaN所構成。又，p型半導體層31係例如以AlGaN所構成。任一層都摻雜有Mg、Be、Zn或C等的p型不純物。再者，p型半導體層32係不純物濃度比p型半導體層31還高濃度，形成接觸層。
活性層33係例如以具有重複由InGaN所成之發光層與由AlGaN所成之障壁層的多量子井結構的半導體層所形成。該等之層係作為無摻雜型亦可，作為摻雜p型或n型亦可。
n型半導體層係例如利用包含以AlGaN所構成之層(電子供給層)與以GaN所構成之層(保護層)的多層構造所構成。至少於保護層，摻雜Si、Ge、S、Se、Sn或Te等的n型不純物。
(n側電極42，n側電極43)
n側電極(42，43)係n型半導體層35的上層，於圖1A所示之剖面圖中形成於n型半導體層35的端部附近區域與中央附近區域，例如以Cr-Au構成。形成於端部附近區域者對應n側電極43，形成於中央附近區域者對應n側電極42。又，於n側電極43，例如於區域43a及43b中，連接以Au、Cu等所構成之引線45(參照圖1B)，該引線45的另一方係連接於配置半導體發光元件1之基板(支持基板11)的供電圖案等(未圖示)。亦即，n側電極43係具有作為半導體發光元件1的供電端子的功能。
再者，在圖1A、圖1B及圖1C中，設為n側電極42形成於中央附近之1處的構造，但是，也作為利用形成複數個該n側電極42，配置成格子狀者亦可。進而，使n側電極42彼此交叉，配置成網目狀亦可。
又，如圖1B所示，n側電極42與n側電極 43係於半導體層30的上層中連結，發揮往平行於支持基板11之面的方向(水平方向)擴張電流路徑的作用效果。亦即，利用於n型半導體層35的上面中，在與構成供電端子的n側電極43不同之處，與n型半導體層35的上面接觸，於通電時關於水平方向，於n型半導體層35的廣泛範圍流通電流，藉此，以於活性層33內的廣泛範圍流通電流為目的所形成。
再者，雖然未圖示，但是，於半導體層30的側面，形成作為保護膜的絕緣層亦可。作為該保護膜的絕緣層，係以具有透光性的材料(例如SiO2等)構成為佳。又，以更加提升光取出效率為目的，於n型半導體層35的上面形成微小的凹凸(mesa構造)亦可。
依據本實施形態的半導體發光元件1，關於一邊實現與先前構造同等的低電壓驅動，一邊相較於先前構造更提升光線的取出效率，於「檢證」的項目中，參照實施例及比較例於後敘述。
[製造方法]
接著，針對半導體發光元件1的製造方法之一例，參照圖2A~圖2L所示之工程剖面圖來進行說明。再者，在以下所說明的製造條件及膜厚等的尺寸，僅為一例，並不是限定於該等數值者。
(步驟S1)
如圖2A所示，於成長基板61上形成磊晶層40。此步驟S1例如藉由以下的步驟進行。
(成長基板61的準備)
首先，進行作為成長基板61所利用之c面藍寶石基板的清洗。該清洗更具體來說，藉由例如於MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金屬化學氣相沉積)裝置的處理爐內配置成長基板61，一邊對於處理爐內流通流量為10slm的氫氣，一邊將爐內溫度例如升溫至1150℃來進行。在本實施形態中，作為於藍寶石基板的c面使半導體層磊晶成長者進行說明。
(無摻雜層36的形成)
接著，於成長基板61的表面，形成由GaN所成的低溫緩衝層，進而於其上層形成由GaN所成的基底層。該等低溫緩衝層及基底層對應無摻雜層36。無摻雜層36的具體形成方法係例如以下所述。
首先，將MOCVD裝置的爐內壓力設為100kPa，將爐內溫度設為480℃。然後，一邊對於處理爐內，作為載體氣體，流通流量分別為5slm的氮氣及氫氣，一邊作為原料氣體，將流量為50μmol/min的三甲基鎵(TMG)及流量為250000μmol/min的氨供給68秒鐘至處理爐內。藉此，於c面藍寶石基板61的表面，形成厚度為20nm的由GaN所成的低溫緩衝層。
接著，將MOCVD裝置的爐內溫度升溫至1150℃。然後，一邊對於處理爐內作為載體氣體，流通流量為20slm的氮氣及流量為15slm的氫氣，一邊作為原料氣體，將流量為100μmol/min的TMG及流量為250000μmol/min的氨供給30分鐘至處理爐內。藉此，於低溫緩衝層的表面，形成厚度為1.7μm的由GaN所成的基底層。
(n型半導體層35的形成)
接著，於無摻雜層36的上層形成由AlGaN所成的n型半導體層35。n型半導體層35的具體形成方法係例如以下所述。
在持續將爐內溫度設為1150℃的狀態下，將MOCVD裝置的爐內壓力設為30kPa。然後，一邊對於處理爐內，作為載體氣體，流通流量為20slm的氮氣及流量為15slm的氫氣，一邊作為原料氣體，將流量為94μmol/min的TMG、流量為6μmol/min的三甲基鋁(TMA)、流量為250000μmol/min的氨及流量為0.025μmol/min的四乙基矽烷供給60分鐘至處理爐內。藉此，例如具有Al0.06Ga0.94N的組成，以Si濃度為3×1019/cm3，且厚度為2μm的n型半導體層35，形成於無摻雜層36的上層。
再者，之後，藉由停止TMA的供給，並且6秒鐘供給其以外的原料氣體，於n型AlGaN層的上層，實現具有厚度為5nm的由n型GaN所成之保護層的n型 半導體層35亦可。
在前述說明中，已針對將包含於n型半導體層35的n型不純物作為Si之狀況進行說明，但是，作為n型不純物，除了Si以外，也可使用Ge、S、Se、Sn或Te等。
(活性層33的形成)
接著，於n型半導體層35的上層，形成具有以InGaN構成之發光層及以n型AlGaN構成之障壁層被週期性重複的多量子井結構的活性層33。活性層33的具體形成方法係例如以下所述。
首先，將MOCVD裝置的爐內壓力設為100kPa，將爐內溫度設為830℃。然後，進行一邊對於處理爐內，作為載體氣體，流通流量為15slm的氮氣及流量為1slm的氫氣，一邊作為原料氣體，將流量為10μmol/min的TMG、流量為12μmol/min的三甲基銦(TMI)及流量為300000μmol/min的氨，48秒鐘供給至處理爐內的步驟。之後，進行將流量為10μmol/min的TMG、流量為1.6μmol/min的TMA、0.002μmol/min的四乙基矽烷及流量為300000μmol/min的氨，120秒鐘供給至處理爐內的步驟。以下，藉由重複該等兩個步驟，具有厚度為2nm的由InGaN所成之發光層及厚度為7nm的由n型AlGaN所成之障壁層所致之15週期的多量子井結構的活性層33，被形成於n型半導體層35的上層。
(p型半導體層31、p型半導體層32的形成)
接著，於活性層33的上層，形成以AlGaN構成之p型半導體層31，進而於p型半導體層31的上層，形成p型半導體層32。p型半導體層31及p型半導體層32的具體形成方法係例如以下所述。
將MOCVD裝置的爐內壓力維持為100kPa，一邊對處理爐內，作為載體氣體，流通流量為15slm的氮氣及流量為25slm的氫氣，一邊將爐內溫度升溫至1025℃。之後，作為原料氣體，將流量為35μmol/min的TMG、流量為20μmol/min的TMA、流量為250000μmol/min的氨及用以摻雜p型不純物之流量為0.1μmol/min的雙(環戊二烯)鎂(CP2Mg)，60秒鐘供給至處理爐內。藉此，於活性層33的表面，形成具有厚度為20nm之Al0.3Ga0.7N的組成的電洞供給層。之後，藉由將TMA的流量變更為4μmol/min，並360秒鐘供給原料氣體，形成具有厚度為120nm之Al0.13Ga0.87N的組成的電洞供給層。藉由該等電洞供給層，形成p型半導體層31。該p型半導體層31的p型不純物濃度例如為3×1019/cm3程度。
進而之後，藉由停止TMA的供給，並且將CP2Mg的流量變更為0.2μmol/min，並20秒鐘供給原料氣體，形成厚度為5nm，且p型不純物濃度為1×1020/cm3程度的由p型GaN所成的p型半導體層32。
如此，於藍寶石基板61上，形成由無摻雜層 36、n型半導體層35、活性層33、p型半導體層31及p型半導體層32所成的磊晶層40。此步驟S1對應工程(a)。
(步驟S2)
接著，對於在步驟S1中所得之晶圓，進行活性化處理。更具體來說，使用RTA(Rapid Thermal Anneal：快速加熱)裝置，在氮氣氛下以650℃進行15分鐘的活性化處理。
(步驟S3)
接著，如圖2B所示，於p型半導體層32的上面所定處，形成第一金屬層19。在此，揭示於比p型半導體層32的形成區域更內側中，於p型半導體層32的幾近全區域，形成第一金屬層19之狀況。更具體來說，以包含位於在之後工程中形成作為供電端子之n側電極42的區域之正下方之處之方式例如利用濺鍍裝置，於p型半導體層32的上面，成膜膜厚0.7nm的Ni及膜厚150nm的Ag，來形成第一金屬層19。
此步驟S3對應工程(b)。
(步驟S4)
接著，如圖2C所示，於第一金屬層19的上層所定處形成第二金屬層20。尤其，在位於之後的工程中形成n 側電極(42，43)的區域的下方之處，形成第二金屬層20。作為具體方法的一例，利用濺鍍裝置，於第一金屬層19的上面，成膜膜厚20nm的Ni、膜厚20nm的Ti及膜厚30nm的Pt，形成第二金屬層20。
此步驟S4對應工程(c)。
(步驟S5)
於第一金屬層19的一部分的上面，形成第二金屬層20的狀態中，進行退火處理。具體來說，使用RTA裝置，在乾空氣氣氛中，進行400℃、兩分鐘的接觸退火。
如圖2C所示，於第一金屬層19，存在上面露出之處，與上面被第二金屬層20覆蓋之處。在此狀態下進行退火處理時，在該雙方之處的退火時所導入之氧量會產生差別。結果，於上面露出之處的第一金屬層19的下層與p型半導體層32的界面(對應前述的「第一界面5」)，形成構成歐姆接觸的金屬氧化物層。相對於此，於上面被第二金屬層20覆蓋之處的第一金屬層19的下層與p型半導體層32的界面(對應前述的「第二界面6」)中，因為未充分供給氧，故相較於第一界面5，所形成之金屬氧化物層較少，或者完全未形成。結果，於第二界面6中，相較於第一界面5，未形成歐姆接觸，電阻變高。
亦即，於步驟S4中形成第二金屬層20之處，係作為位於欲提升第一金屬層19與p型半導體層32的界面之電阻的區域正上方的第一金屬層19之上層為 佳。更詳細來說，於欲使電流難以沿著半導體發光元件1中正交於支持基板11的基板面之方向(垂直方向)流通的區域，形成第二金屬層20為佳。如上所述，在本實施形態中，於之後的工程中在位於形成n側電極(42，43)的區域正下方之處，形成第二金屬層20，故經由本步驟S5所形成之第一界面5，係於作為半導體發光元件1而形成之時間點中，在垂直方向，成為與n側電極(42，43)對向的位置。結果，電流變成難以於垂直方向流通於半導體層30內，可將流通於活性層33內之電流的路徑往水平方向擴散。
此步驟S5對應工程(d)。
(步驟S6)
接著，如圖2D所示，於第一金屬層19及第二金屬層20的外側的位置中，於p型半導體層32的上層，形成絕緣層21。作為具體方法的一例，對第一金屬層19及第二金屬層20的上層進行遮罩，例如將SiO2藉由濺鍍法以膜厚200nm程度進行成膜。再者，成膜的材料係絕緣性材料即可，例如SiN、Al2O3亦可。
(步驟S7)
如圖2E所示，以覆蓋第一金屬層19、第二金屬層20及絕緣層21的上面之方式，形成焊錫擴散防止層17。之後，於焊錫擴散防止層17的上層，形成焊錫層15。焊錫 擴散防止層17及焊錫層15的具體形成方法係例如以下所述。
首先，利用電子束蒸鍍裝置(EB裝置)，以覆蓋第一金屬層19、第二金屬層20及絕緣層21的上面之方式，3週期成膜膜厚100nm的Ti與膜厚200nm的Pt，藉此形成焊錫擴散防止層17。進而之後，於焊錫擴散防止層17的上面(Pt表面)，蒸鍍膜厚10nm的Ti之後，蒸鍍膜厚3μm以Au80%Sn20%構成之Au-Sn焊錫，藉此形成焊錫層15。
再者，於該焊錫層15的形成步驟中，也於成長基板61之外另外準備之支持基板11的上面，形成焊錫層13亦可(參照圖2F)。該焊錫層13係以與焊錫層15相同的材料構成亦可，於下個步驟中利用與焊錫層13接合，來貼合成長基板61與支持基板11。作為該支持基板11，在構造的事項中如前述般，例如使用CuW。
進而，於該圖2F中，作為於支持基板11上，以與焊錫擴散防止層17相同的材料，形成用以防止焊錫層13之材料的擴散的焊錫擴散防止層，並於該焊錫擴散防止層的上層，形成焊錫層13者亦可。
(步驟S8)
接著，如圖2G所示，貼合成長基板61與支持基板11。更具體來說，在280℃的溫度，0.2MPa的壓力下，貼合焊錫層15與形成於支持基板11之上層的焊錫層13。 此步驟S8對應工程(e)。再者，如上所述，在於支持基板11的上層未形成焊錫層13時，作為透過焊錫層15來貼合支持基板11與成長基板61者亦可。
(步驟S9)
接著，如圖2H所示，剝離成長基板61。更具體來說，利用在使成長基板61朝上，支持基板11朝下之狀態下，從成長基板61側照射KrF準分子雷射，使成長基板61與磊晶層40的界面分解，進行成長基板61的剝離。構成成長基板61的藍寶石係雷射通過之外，其下層的GaN(無摻雜層36)會吸收雷射，故該界面會高溫化，GaN被分解。藉此，剝離成長基板61。
之後，藉由使用鹽酸等的濕式蝕刻、或使用ICP裝置的乾式蝕刻，來去除殘存於晶圓上的GaN(無摻雜層36)，使n型半導體層35露出。經過本步驟S9，去除成長基板61及無摻雜層36，殘存具有p型半導體層32、p型半導體層31、活性層33及n型半導體層35所成的半導體層30。
此步驟S9對應工程(f)。
(步驟S10)
接著，如圖2I所示，分離鄰接的元件彼此。具體來說，對於與鄰接元件的邊際區域，使用ICP裝置，到絕緣層21的上面露出為止，對半導體層30進行蝕刻。如上所 述，此時，絕緣層21也具有作為蝕刻時之阻擋層的功能。
(步驟S11)
接著，如圖2J所示，n型半導體層35的上面中，在正交於支持基板11之面的方向，在與第二金屬層20對向的位置，形成有n側電極(42，43)。具體來說，形成由膜厚100nm的Cr與膜厚3μm的Au所成的電極之後，在氮氣氛中以250℃進行1分鐘的燒結。
此步驟S11對應工程(g)。
(步驟S12)
之後，例如藉由雷射切割裝置來分離各元件彼此，將支持基板11的背面例如利用Ag焊膏來與封裝接合，對於作為供電端子的n側電極43進行引線接合。例如，利用以50g的荷重，於Φ100μm的接合區域，連結由Au所成的引線45，進行引線接合。藉此，形成圖1A所示之氮化物半導體發光元件1。
再者，在步驟S8與步驟S9之間，利用浸漬於KOH等的鹼性溶液，於n型半導體層35的表面形成凹凸(mesa構造)亦可。又，於n型半導體層35的上面形成n側電極(42，43)之後，以覆蓋半導體層30的側面之方式形成絕緣層亦可。
[實施例]
以下，參照實施例及比較例，針對半導體發光元件1比先前元件更提升光取出效率之點來進行檢證。
<關於界面電阻的檢證>
首先，針對可利用於步驟S4中將第二金屬層20部分形成於第一金屬層19的上面後，於步驟S5中進行退火處理，於第二金屬層20與半導體層30的界面設置差別之點，參照實施例來進行說明。
(實施例1)
圖3A係模式揭示作為實施例1所作成之評估用元件70的構造的剖面圖，圖3B係模式揭示評估用元件70的構造的俯視圖。評估用元件70係以以下方法所製造者。首先，執行步驟S1及S2後，藉由與步驟S3相同的方法，在具有間隙73之狀態下形成兩個第一金屬層19(19a，19b)。之後，藉由與步驟S4相同的方法，於第一金屬層19的上層，形成第二金屬層20(20a，20b)之後，藉由與步驟S5相同的方法，進行退火處理。再者，於步驟S5中，利用以350℃、400℃、450℃及500℃的4種類不同的溫度來進行退火處理，作成各評估用元件70。
作為對應實施例1的評估用元件70，作成使間隙73的距離，從5μm到30μm為止，各5μm不同的複 數元件。
(實施例2)
圖4A係模式揭示作為實施例2所作成之評估用元件71的構造的剖面圖，圖4B係模式揭示評估用元件71的構造的俯視圖。評估用元件70係以以下方法所製造者。首先，執行步驟S1及S2後，藉由與步驟S3相同的方法，在具有間隙73之狀態下形成兩個第一金屬層19(19a，19b)。之後，不進行步驟S4，亦即不形成第二金屬層20，藉由與步驟S5相同的方法，進行退火處理。再者，與實施例1相同，以350℃、400℃、450℃及500℃的4種類溫度來進行退火。
即使作為對應實施例2的評估用元件71，也作成使間隙73的距離，從5μm到30μm為止，各5μm不同的複數元件。
(檢證結果)
對於間隙73不同之複數實施例1的評估用元件70，使第二金屬層20a接觸探針器23a，使第二金屬層20b接觸探針器23b，透過探針器23a及23b，取得對兩電極間施加電壓時的電流電壓特性(I-V特性)。該測定方法係依據所謂TLM(Transmission Line Model)法者。然後，根據所得之I-V特性導出各評估用元件70的電阻值，根據間隙73之距離與各評估用元件70之電阻值的 關係，計算出第二金屬層20與p型半導體層32的接觸電阻率。
同樣地，對於間隙73不同之複數實施例2的評估用元件71，使第一金屬層19a接觸探針器23a，使第一金屬層19b接觸探針器23b，透過探針器23a及23b，取得對兩電極間施加電壓時的電流電壓特性(I-V特性)。根據該I-V特性導出各評估用元件71的電阻值，根據間隙73之距離與各評估用元件70之電阻值的關係，計算出第一金屬層19與p型半導體層32的接觸電阻率。
圖5係對應各退火溫度揭示藉由前述方法所計算出之實施例1及實施例2之接觸比電阻的結果的表。依據圖5，可知於各退火溫度中，實施例1的接觸電阻率任一都比實施例2的接觸電阻率高。實施例1的接觸電阻率，係對應上面形成有第二金屬層20之處之第一金屬層19與半導體層30的界面，亦即第一界面5的電阻，實施例2的接觸電阻率，係對應上面未形成有第二金屬層20之處之第一金屬層19與半導體層30的界面，亦即第二界面6的電阻。
依據圖5的結果，可知利用於第一金屬層19的上面形成第二金屬層20之狀態下進行退火，在第一金屬層19與半導體層30的界面的電阻設有差別。再者，可知尤其在退火溫度為400℃時與450℃時，相較於退火溫度為350℃時與500℃時，可極為增大實施例1與實施例 2的接觸電阻率差。藉此，步驟S5之退火處理係在400℃以上450℃以下來實施為佳。
<關於光輸出的檢證>
接著，針對藉由上述的方法所製造之半導體發光元件1相較於先前的構造，光輸出更高之狀況，參照實施例及比較例來進行說明。
(實施例3)
將經由上述之步驟S1~S12所製造的半導體發光元件1(參照圖1A~圖1C)作為實施例3的元件。
(比較例1)
將不進行步驟S4所製造之半導體發光元件81作為比較例1的元件。亦即，比較例1的半導體發光元件係對應在形成第一金屬層19後，不形成第二金屬層20而進行退火處理，之後經由步驟S6~S12所製造者。圖6A係模式揭示比較例1的半導體發光元件81之構造的剖面圖。該構造係對應先前例的半導體發光元件。
(比較例2)
將在步驟S3之後，將第二金屬層20形成於第一金屬層19的上面整面，進行步驟S5的退火處理，之後，經由步驟S6~S12所製造之半導體發光元件82作為比較例2 的元件。圖6B係模式揭示比較例2的半導體發光元件82之構造的剖面圖。
(比較例3)
將替換步驟S4與步驟S5的順序所製造之半導體發光元件83作為比較例3的元件。亦即，比較例3的元件係對應在形成第一金屬層19後，先進行退火處理後與實施例1同樣地形成第二金屬層20，之後經由步驟S6~S12所製造者。圖6C係模式揭示比較例3的半導體發光元件83之構造的剖面圖。比較例3的半導體發光元件83係構造上與圖1A所示之實施例3的半導體發光元件1相同。
圖7係揭示前述實施例3的半導體發光元件1及比較例1~3之各半導體發光元件(81~83)的I-L特性(電流光輸出特性)的圖表。依據圖7，可知實施例3的半導體發光元件係相較於比較例1~3的各半導體發光元件，光輸出極高。
比較例1的半導體發光元件81係在n側電極(42，43)的垂直下方未形成高電阻的材料，結果，可認為電流比較容易沿著正交於支持基板11之面的方向，流通於半導體層30內。結果，可推測因為在活性層33內的限定區域流通許多電流，發光區域變成限定性，光輸出比實施例3的半導體發光元件1還低。
比較例2的半導體發光元件82係以接觸於第一金屬層19的整面之方式形成第二金屬層20。結果，第 一金屬層19與半導體層30之界面的電阻整體變高。亦即，可認為於第一金屬層19與半導體層30的界面中，因為並不是形成有電阻較低之處與電阻較高之處，畢竟電流還是比較容易沿著正交於支持基板11之面的方向，流通於半導體層30內。
比較例3的半導體發光元件83係形成第二金屬層20之前進行退火處理。因此，即使退火後將第二金屬層20部分形成於第一金屬層19的上層，第一金屬層19與半導體層30之界面的電阻也是於退火時決定，故成為與比較例1的半導體發光元件81幾乎相同狀態。亦即，因為在n側電極(42，43)的垂直下方未形成高電阻的材料，所以，比較容易沿著正交於支持基板11之面的方向，流通於半導體層30內。
相對於此，實施例1的半導體發光元件1係在第一金屬層19與半導體層30的界面中，n側電極(42，43)的垂直下方的位置，形成電阻值較高的第一界面5，在其以外之處，形成電阻值比第一界面5還低的第二界面6。因此，電流變成難以於垂直方向流通於半導體層30內，可將流通於活性層33內之電流的路徑往水平方向擴散。藉此，可獲得使流通於活性層33內的電流往水平方向擴散的效果，利用活性層33內的發光區域會擴散於水平方向，實現高光輸出。
<n側電極(42，43)的寬與第二金屬層20的寬之關係相關 的檢證>
改變n側電極(42，43)的寬d與第二金屬層20的寬D之關係，經由步驟S1~S12來作成複數半導體發光元件1。
(實施例4)
將n側電極(42，43)的寬d設為10μm，第二金屬層20的寬D設為30μm，來作成半導體發光元件1。此時的d/D之值為33%。
(實施例5)
將n側電極(42，43)的寬d設為20μm，第二金屬層20的寬D設為50μm，來作成半導體發光元件1。此時的d/D之值為40%。
(實施例6)
將n側電極(42，43)的寬d設為15μm，第二金屬層20的寬D設為30μm，來作成半導體發光元件1。此時的d/D之值為50%。
(實施例7)
將n側電極(42，43)的寬d設為20μm，第二金屬層20的寬D設為30μm，來作成半導體發光元件1。此時的d/D之值為67%。
圖8係比較實施例4~7的半導體發光元件1之光輸出的表。關於評估的結果，「◎」表示相較於對應先前元件之比較例1的半導體發光元件81，光輸出極為提升之狀況。「○」係表示相較於比較例1的半導體發光元件81，雖不如「◎」的元件程度，但是光輸出有提升之狀況。「△」係表示相較於比較例1的半導體發光元件81，光輸出稍微提升之狀況。
依據圖8，可知實施例4及5的半導體發光元件1的光輸出較高，實施例6的半導體發光元件1的光輸出次高，實施例7的半導體發光元件1的光輸出最低。亦即，可認為第二金屬層20的寬D相對之n側電極(42，43)的寬d之值超過50%的話，無法充分獲得使半導體發光元件1的光輸出提升的效果。
如上所述，於步驟S5的退火工程中，對於上層形成有第二金屬層20之第一金屬層19之處，氧的導入量比上面露出之第一金屬層19之處還少，結果，與半導體層30的界面之電阻變高。但是，實際上因為也從第二金屬層20的側方導入氧，故於上面被第二金屬層20覆蓋的第一金屬層19全部，與半導體層30的界面並不會成為高電阻。亦即，可認為於接近第一金屬層19的外緣之處中，藉由從第二金屬層20的側方導入的氧，形成導通。
因此，有鑑於從第二金屬層20的側方流入氧，將第二金屬層20的寬D設為充分比n側電極(42， 43)的寬d還厚。藉此，假設即使從從第二金屬層20的外緣流入氧，平行於支持基板11之面的第二金屬層20中央附近，亦即與n側電極(42，43)在垂直方向對向的位置附近，也不會被供給充分的氧。
有鑑於圖8的結果，可以說將第二金屬層20的寬D相對之n側電極(42，43)的寬d之值設為50%以下，亦即，n側電極(42，43)的寬d相對之第二金屬層20的寬D之值設為2倍以上為佳。換句話說，可說將n型半導體層35與n側電極(42，43)的接觸面積，設為在正交於支持基板11之面的方向與n側電極對向的位置之第二金屬層20與第一金屬層19的接觸面積的50%以下為佳。藉此，於與n側電極(42，43)的垂直方向對向的位置中，可將第一金屬層19與半導體層30的界面之電阻，設為比不與n側電極(42，43)的垂直方向對向的位置更高。
<第一金屬層19與第二金屬層20的面積比相關的檢證>
改變步驟S4中所形成之第二金屬層20的面積，經由步驟S1~S12來作成複數半導體發光元件1。
(實施例8)
將第一金屬層19的面積G1設為940000μm2，第二金屬層20的總面積G2設為282000μm2，來作成半導體發光元件1。此時的G2/G1之值為30%。再者，於以下的實施 例9~11中，第一金屬層19的面積G1設為共通。
(實施例9)
將第二金屬層20的總面積G2設為470000μm2。此時的G2/G1之值為50%。
(實施例10)
將第二金屬層20的總面積G2設為565000μm2。此時的G2/G1之值為60%。
(實施例11)
將第二金屬層20的總面積G2設為660000μm2。此時的G2/G1之值為70%。
(比較例2)
將第二金屬層20的總面積G2設為940000μm2。將此條件下製造的元件，係將第二金屬層20形成於第一金屬層19的上面整面，進行步驟S5的退火處理，之後，經由步驟S6~S12所製造之對應前述比較例2的半導體發光元件82者。再者，此時的G2/G1之值為100%。
圖9係比較實施例8~11的半導體發光元件1及比較例2的半導體發光元件82之光輸出的表。關於「◎」、「○」、「△」的評估內容，與圖8相同。又，「×」係表示與對應先前元件之比較例1的半導體發光元 件81同程度的光輸出。
比較例2的半導體發光元件82係相較於實施例8~11的半導體發光元件1，明顯地光輸出較低。該理由係如上所述。又，實施例11的半導體發光元件1係相較於實施例8~10的半導體發光元件1，光輸出稍微降低。再者，觀察實施例8~10的半導體發光元件1的話，實施例8及9的半導體發光元件1光輸出最高，實施例10的半導體發光元件1比實施例8及9的輸出還低，但是，比實施例11的光輸出還高。
根據該結果，將第二金屬層20廣範圍形成於第一金屬層19的上面時，暗示因為形成接觸電阻較高的第一界面5的區域會極為提升，抑制了流通於半導體層30內的電流往水平方向擴散的效果。根據圖9的結果，可謂將第一金屬層19的面積G1相對之第二金屬層20的面積G2之比(G2/G1)設為60%以下為佳。
[其他實施形態]
以下，針對其他實施形態進行說明。
<1>於上述的實施形態中，半導體發光元件1設為具備第二金屬層20的構造。但是，在製造方法的說明時如上所述，第二金屬層20係為了於步驟S5的退火工程時，利用覆蓋第一金屬層19的上面的一部分，在氧的導入量設有差別所設置者。因此，步驟S5的退火工程完成之後，去除第二金屬層20亦可。
<2>上述的構造及製造方法，係僅為實施形態之一例，並不是代表必需具備該等構造及製程全部。例如，焊錫層17係應有效率地進行成長基板61與支持基板11的貼合所形成者，只要該等兩基板的貼合可實現，在實現半導體發光元件1的功能之觀點不一定必要。
<3>於本說明書中，於某層A的「上層」或「上方」形成其他層B的表現方式，係包含利用使元件旋轉或上下反轉，層B於層A的上層或上方的構造之趣旨。同樣地，於本說明書中，於某層A的「下層」或「下方」形成其他層B的表現方式，係包含利用使元件旋轉或上下反轉，層B於層A的下層或下方的構造之趣旨。關於「上面」及「底面」的表現方式也相同。
又，在前述實施形態中，已針對與第一金屬層19接觸的是p型半導體層(31，32)，從n型半導體層35側取出光線的構造進行說明，但是，也可採用使p型半導體層與n型半導體層的位置反轉的構造。
1‧‧‧本發明的半導體發光元件
11‧‧‧支持基板
13‧‧‧焊錫層
15‧‧‧焊錫層
17‧‧‧焊錫擴散防止層
19‧‧‧第一金屬層
20‧‧‧第二金屬層
21‧‧‧絕緣層
30‧‧‧半導體層
31‧‧‧p型半導體層
32‧‧‧p型半導體層
33‧‧‧活性層
35‧‧‧n型半導體層
42‧‧‧n側電極
43‧‧‧n側電極
45‧‧‧引線

Claims (8)

  1. 一種半導體發光元件的製造方法，其特徵為具有：於成長基板的上層，形成包含活性層之半導體層的工程(a)；於前述半導體層的上面，形成第一金屬層的工程(b)；在前述工程(b)之後不進行退火處理，於前述第一金屬層的上面的一部分，形成第二金屬層的工程(c)；及在前述工程(c)之後進行退火處理的工程(d)。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載之半導體發光元件的製造方法，其中，前述工程(a)，係具有於前述成長基板的上層，形成n型或p型的第一半導體層的工程、於前述第一半導體層的上層，形成前述活性層的工程、及於前述活性層的上層，形成與前述第一半導體層不同導電型的第二半導體層的工程；具有：在前述工程(d)之後，於前述第一金屬層及前述第二金屬層的上層，形成支持基板的工程(e)；剝離前述成長基板的工程(f)；及前述第一半導體層的上面中，於與前述活性層相反側之面，且前述支持基板之面正交的方向，在與前述第二金屬層對向的位置，形成第一電極的工程(g)。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之半導體發 光元件的製造方法，其中，前述第一金屬層，係以包含Ag的材料所構成；前述第二金屬層，係以包含Ti、Pt、Mo、Rh、Cu、Au、Mg、Ni、及W之至少任一的材料所構成。
  4. 一種半導體發光元件，係於支持基板上，具有n型或p型的第一半導體層、導電型與前述第一半導體層不同的第二半導體層、及形成在前述第一半導體層及前述第二半導體層之間的活性層的半導體發光元件，其特徵為：具備：第一電極，係接觸並形成於前述第一半導體層的上面；第一金屬層，係接觸並形成於前述第二半導體層的底面；及第二金屬層，係在前述第一金屬層的底面中，在正交於前述支持基板之面的方向，接觸並形成於與前述第一電極對向的位置；前述第一金屬層與前述第二半導體層的界面中，在正交於前述支持基板之面的方向與前述第二金屬層對向之位置的第一界面的電阻，比在前述方向不與前述第二金屬層對向之位置的第二界面的電阻還高。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載之半導體發光元件，其中，前述第一金屬層，係以包含Ag的材料所構成；前述第二金屬層，係以包含Ti、Pt、Mo、Rh、Cu、 Au、Mg、Ni、及W之至少任一的材料所構成。
  6. 如申請專利範圍第4項或第5項所記載之半導體發光元件，其中，前述第一金屬層的上面整面接觸於前述第二半導體層的底面。
  7. 如申請專利範圍第6項所記載之半導體發光元件，其中，前述第二金屬層接觸於前述第一金屬層的底面之區域的總面積，係前述第二半導體層的面積的60%以下。
  8. 如申請專利範圍第4項至第7項中任一項所記載之半導體發光元件，其中，前述第一半導體層與前述第一電極的接觸面積，係與該第一電極在正交於前述支持基板之面的方向對向的位置之前述第二金屬層與前述第一金屬層的接觸面積的50%以下。
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