專利名稱：制造iii族氮化物半導體發(fā)光元件的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，所述III族氮化物半導體發(fā)光元件具有設置在絕緣膜中的包括Ag或Ag合金的反射膜。
背景技術：
設置有設置在絕緣膜中的包括Ag的反射膜的III族氮化物半導體發(fā)光元件或設置有包括Ag的反射電極作為P電極的倒裝芯片型III族氮化物半導體發(fā)光元件通常是已知的。例如，專利文件I公開了ー種具有如下結構的III族氮化物半導體發(fā)光元件，其中P電極和η電極設置在相同的表面?zhèn)壬?，從P電極到η電極的區(qū)域覆蓋有絕緣膜，并且絕緣膜中設置有反射膜。專利文件2公開了ー種III族氮化物半導體發(fā)光元件，其包括P型層、形成在P型層上的反射電極以及形成在反射電極上的絕緣層。這些反射膜和反射電極的形成需要對給定區(qū)域進行圖案化。 專利文件I JP-A-2005-302747專利文件2 JP-A-2003-168823但是，在使用剝離法圖案化反射膜和反射電極的情況下，形成的抗蝕劑膜具有倒置的錐形形狀。因此，在成為抗蝕劑膜的陰影的區(qū)域上的反射膜或反射電極具有錐形形狀并且具有小的厚度。因此，不能實現(xiàn)均勻的厚度。這在反射膜或反射電極包括多層的情況下尤其成為問題。在通過濕蝕刻來圖案化的方法中，在圖案化之后使用具有強凈化力的液體去除劑來去除抗蝕劑時,反射膜被蝕刻。在通過灰化去除抗蝕劑時，Ag由于氧化而絮凝并且反射率降低。由于這些原因，必須使用具有弱浄化力的液體去除劑來去除抗蝕劑。但是，抗蝕劑的殘留物増加，并且這引起與形成在反射膜上的絕緣膜的粘附性方面的問題。

發(fā)明內容
因此，本發(fā)明的ー個目的是提供一種制造具有包括Ag或Ag合金的反射膜的III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中以均勻的膜厚度進行反射膜的圖案化而不降低反射率。第一發(fā)明是一種制造具有包括Ag或Ag合金的反射膜的III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，包括形成反射膜的第一步驟；圖案化在反射膜上的包括耐受濕蝕刻的材料的阻擋金屬膜的第二步驟；使用阻擋金屬膜作為掩模對反射膜進行濕蝕刻的第三步驟；以及在阻擋金屬膜上形成絕緣膜的第四步驟。反射膜可以是電極，并且可以夾在絕緣膜之間。反射膜可以是單層也可以是多層。為了改善反射膜與絕緣膜之間的粘附性，可以在絕緣膜與反射膜之間設置Ti膜等。在倒裝芯片型元件中，反射膜可以是用于將發(fā)出至電極側的光反射到生長襯底側的膜，并且可以是用于反射朝著電極下部發(fā)出的光的膜，從而防止光被吸收入電極中。在絕緣膜形成于阻擋金屬膜上之前，可期望地進行干法灰化(ashing)如光激發(fā)灰化(photo-excited ashing)或氧等離子體灰化。該灰化可以去除雜質并且可以改善阻擋金屬膜與絕緣膜之間的粘附性。由于阻擋金屬膜形成在反射膜上，所以即使進行干法灰化，仍然可以抑制反射膜的反射率降低。第二步驟中的阻擋金屬膜的圖案化可以使用蝕刻法如剝離法或干蝕刻。阻擋金屬膜的材料可以使用Ti、Cr、導電氧化物等。阻擋金屬膜可以是單層也可以是多層。在多層的情況下，優(yōu)選在隨后在其上形成絕緣層的最上層上形成Ti或Cr。阻擋金屬膜優(yōu)選具有50nm至IOOOnm的厚度。在厚度超過IOOOnm的情況下,難以使用絕緣層覆蓋阻擋金屬膜,這是不希望的。在厚度小于50nm的情況下，阻擋金屬膜不具有膜形狀，并且干法灰化中使用的氧或臭氧會滲入，這是不希望的。厚度更優(yōu)選為400nm至lOOOnm。絕緣膜可以是任何材料，只要其為對從III族氮化物半導體發(fā)光元件發(fā)出的光的波長具有半透明性的絕緣材料即可，如Si02、Si3N4^Al2O3或Ti02。期望進行濕蝕刻，使得反射膜的區(qū)域的端面(即，在俯視圖中成為反射膜的區(qū)域的外周邊的面)與阻擋金屬膜的區(qū)域的端面(即，在俯視圖中成為阻擋金屬膜的區(qū)域的外 周邊的面)位于相同的位置(即，在俯視圖中，反射膜的區(qū)域的外周邊與阻擋金屬膜的區(qū)域的外周邊一致)，或者比阻擋金屬膜的端面靠內側(在俯視圖中，反射膜的區(qū)域的外周邊包括在阻擋金屬膜的區(qū)域的外周邊中)。其原因是可以均勻地形成反射膜。第二發(fā)明是ー種在第一發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，還包括在第三步驟之后并且在第四步驟之前進行干法灰化的步驟。第三發(fā)明是ー種在第二發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中干法灰化是光激發(fā)灰化。第四發(fā)明是ー種在第一發(fā)明至第三發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中第二步驟中的阻擋金屬膜的圖案化是通過剝離法進行的。第五發(fā)明是ー種在第一發(fā)明至第四發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中阻擋金屬膜是Ti、Cr或導電氧化物。第六發(fā)明是ー種在第一發(fā)明至第五發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中阻擋金屬膜具有多層結構，并且Ti或Cr構成最上層。第七發(fā)明是ー種在第一發(fā)明至第四發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中阻擋金屬膜具有多層結構并且包括含有Al或導電氧化物的層。第八發(fā)明是ー種在第一發(fā)明至第七發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中第一步驟是在其它絕緣膜上形成反射膜的步驟。與絕緣膜類似，其它絕緣膜可以是任何材料、只要其為對從III族氮化物半導體發(fā)光元件發(fā)出的波長的光具有半透明性的絕緣材料即可，如Si02、Si3N4、Al203或Ti02。絕緣膜和該其它絕緣材料可以是相同的材料也可以是不同的材料。第九發(fā)明是ー種在第一發(fā)明至第八發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中反射膜是形成在P型層上的P電極。第十發(fā)明是ー種在第一發(fā)明至第九發(fā)明中的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中反射膜的端面與阻擋金屬膜的端面的位置相同，或者在阻擋金屬膜的端面的內側。根據(jù)本發(fā)明，可以以均勻的厚度圖案化包括Ag或Ag合金的反射膜而不削弱反射率。此外，通過形成阻擋金屬膜，即使進行干法灰化，反射膜的反射率也不會降低。因此，可以通過進行干法灰化來去除雜質，從而可以進一歩改善反射膜與絕緣膜之間的粘附性。


圖I是示出實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件的構成的橫截面圖；圖2是示出實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件的構成的俯視圖；圖3是示出實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件的制造過程的視圖；圖4是示出反射膜19的形成過程的視圖；圖5是示出由于光激發(fā)灰化而產(chǎn)生的反射膜19的反射率變化圖；圖6是示出實施例2的III族氮化物半導體發(fā)光元件的構成的橫截面圖；圖7是示出實施例2的III族氮化物半導體發(fā)光元件的反射電極105的形成過程的視圖；圖8是示出實施例3的反射膜19的形成過程的視圖；以及圖9是示出在氧氣氣氛中處理Al膜時透射率變化的視圖。
具體實施例方式下面通過具體實施例描述本發(fā)明，但是不應當將本發(fā)明解釋為局限于此。(實施例I)圖2是實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件的俯視圖，圖I是沿俯視圖中的A-A線截取的橫截面圖。如圖I中所示，實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件包括藍寶石襯底10、以及以此順序形成在藍寶石襯底10上的η型層11、發(fā)光層12和P型層13。例如，η型層11由從藍寶石層10側以此順序的η型接觸層、ESD層和η型覆層構成。發(fā)光層12具有例如MQff結構，并且具有包括重復層疊的包括InGaN的阱層和包括GaN的勢壘層的結構，P型層13從發(fā)光層12側由以此順序的P型覆層和P型接觸層構成。在P型層13的表面的中心部分處線性地設置有具有從P型層13的表面到達η型層11的深度的多個孔14(在η型層11具有層疊結構的情況下，深度到達η型接觸層；下文中相同)。P型層13的除了其上已經(jīng)設置有孔14的區(qū)域以外的幾乎整個表面上設置有ITO電極15。在ITO電極15的表面、孔14的側表面和底部以及P型層13的表面上的沒有形成ITO電極的區(qū)域上，連續(xù)地設置包括SiO2的絕緣膜16。絕緣膜16的材料除了 SiO2以外還可以使用對從III族氮化物半導體發(fā)光元件發(fā)出的波長的光具有半透明性的絕緣材料，如Si3N4、Al2O3或Ti02。在絕緣膜16上形成η電極17和ρ電極18。如圖2中所示，η電極17由連接有接合線的焊盤部17a和延續(xù)到焊盤部17a的布線狀線部17b構成。類似地，ρ電極18由焊盤部18a和延續(xù)到焊盤部18a的布線狀線部18b構成。絕緣膜16中設置有暴露出作為孔14的底部的η型層11的孔20以及暴露出ITO電極15的孔21。η電極17的線部17b通過孔20與η型層11接觸，ρ電極18的線部18b通過孔21與ITO電極15接觸。 在絕緣膜16中，反射膜19埋入在絕緣膜16中的在俯視圖中在絕緣膜中并且面對η電極17和ρ電極18的區(qū)域中。反射膜19具有從靠近ρ型層側(下側)以此順序形成的Al/Ag/Al的三層結構(表述“/”表示層疊，A/B表示成膜A并且之后成膜B的層疊結構；下文中相同)，Al具有I埃至30埃的厚度。反射膜19不是Ag的單層而是具有Ag層夾在Al層之間的結構的原因是，通過利用離子化傾向大于Ag的Al將Ag夾在中間來防止Ag的遷移。反射膜19的材料可以是除了 Al/Ag/Al以外的材料，并且可以是包括Ag或Ag合金的單層，或者是包括含有Ag或Ag合金的層的復合層。反射膜19上形成有處于與反射膜19接觸的狀態(tài)的阻擋金屬膜23。阻擋金屬膜23的材料是耐受反射膜19的濕蝕刻并且與絕緣層16具有良好粘附性的金屬，例如，Ti或Cr。在上面的描述中，以單層形式使用Ti或Cr作為阻擋金屬膜23，但是阻擋金屬膜23不限于單層，而是可以是多層。除了 Ti或Cr以外，阻擋金屬層23的材料還可以使用導電氧化物如ITO (銦錫氧化物)、ICO (銦鈰氧化物)或IZO (銦鋅氧化物)。在導電氧化物用作阻擋金屬膜23時，可以通過干蝕刻或濕蝕刻來進行阻擋金屬膜23的圖案化。例如，多層阻擋金屬膜23可以使用Al/TiバAu、Pt或W) ATi或Cr)的層疊結構。在這種情況下，可以通過剝離來進行阻擋金屬膜23的圖案化。此外，可以使用(ΙΤ0、ICO或ΙΖ0)/Ti/(Au、Pt或W) ATi或Cr)層疊結構。在這種情況下，阻擋金屬膜23可以如下形成。首先，通過 對(IT0、IC0或ΙΖ0)進行干蝕刻或濕蝕刻來進行圖案化。接著，使用剝離法在(IT0、IC0或ΙΖ0)上圖案化直至TiバAu、Pt或W) ATi或Cr)結構。即，在除了(ΙΤ0、ICO或ΙΖ0)的形成區(qū)域之外的區(qū)域上圖案化抗蝕劑膜，通過真空沉積或濺射法在(ΙΤ0、ICO或ΙΖ0)和抗蝕劑膜的整個表面上形成Ti/(Au.Pt或W)/(Ti或Cr)的層疊結構，之后去除抗蝕劑膜以及抗蝕劑膜上的TiバAu、Pt或WV(Ti或Cr)的層疊結構?？梢酝ㄟ^上面的步驟形成(IT0、IC0或 ΙΖ0) /Ti/(Au、Pt 或 W) / (Ti 或 Cr)層疊結構。阻擋金屬膜23期望地具有50nm至IOOOnm的厚度。在厚度超過IOOOnm時，難以利用絕緣膜16來覆蓋阻擋金屬膜23，這是不希望的。當厚度小于50nm吋，阻擋金屬膜23沒有成為膜形狀，并且，在干法灰化中使用的氧和臭氧會滲入，這是不希望的。更優(yōu)選的厚度是 400nm 至 lOOOnm。實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件是從η電極17側和ρ電極18側提取光的正裝型(face-up type)元件。埋入絕緣膜16中的反射膜19位于η電極17和ρ電極18的下部處。因此，在從發(fā)光層12發(fā)出的光中，到達η電極17和ρ電極18的光被反射膜19反射并且返回到元件的內部。這防止了光被η電極17和ρ電極18吸收。因此，與不提供反射I旲19的情況相比，提聞了光提取效率。下面通過參考圖3和圖4來描述實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件的制造過程。通過MOCVDエ藝在藍寶石襯底10上以此順序形成η型層11、發(fā)光層12以及ρ型層13。原料氣使用TMG(三甲基鎵)作為Ga源，TMI (三甲基銦)作為In源，TMA(三甲基鋁)作為Al源，氨作為氮源，硅烷作為η型摻雜氣體，并且環(huán)戊ニ烯基鎂作為P型摻雜氣體。載氣使用氫或氮。通過真空沉積在P型層13上的區(qū)域的一部分上形成ITO電極15 (圖3(a))。通過光刻和干蝕刻形成具有從ρ型層13的表面到達η型層11的深度的孔14 (圖3(b))?？梢栽谛纬煽?4之后形成ITO電極15。通過CVDエ藝，在整個上表面上，即ITO電極15的表面、孔14的底表面和側表面以及作為P型層13的表面的但沒有形成ITO電極15的區(qū)域上，連續(xù)地形成包括SiO2的第一絕緣膜16a(對應于權利要求8中的“其它絕緣膜”)。在俯視圖中，在其在第一絕緣膜16a上并且面對隨后形成的η電極17和ρ電極18的區(qū)域上，以此順序層疊Al膜、Ag膜和Al膜，從而形成包括Al/Ag/Al的反射膜19(圖3(c))。Al膜具有I埃至30埃的厚度，Ag膜具有500埃至5000埃的厚度。下面通過參考圖4進ー步詳細描述反射膜19的形成過程。通過濺射法、真空沉積等在第一絕緣膜16a的整個表面上形成反射膜19(圖4(a)) ο通過光刻法在反射膜19的給定區(qū)域上形成抗蝕劑膜24 (圖4 (b))。 通過濺射法、真空沉積等在反射膜19和抗蝕劑膜24上連續(xù)地形成阻擋金屬膜23 (圖 4(c))。使用抗蝕劑液體去除劑去除抗蝕劑膜24，并且另外去除形成在抗蝕劑膜24上的阻擋金屬膜23，使得阻擋金屬膜23的一部分保留在給定區(qū)域上(圖4(d))。在圖4(b)至圖4(d)的步驟中的阻擋金屬膜的圖案化中，使用剝離法，但是也可以通過干蝕刻、濕蝕刻等來圖案化阻擋金屬膜23。使用銀蝕刻液體對反射膜19進行濕蝕刻。阻擋金屬膜23沒有被銀蝕刻液體濕蝕亥IJ。因此，阻擋金屬膜23用作掩模，并且其上形成有阻擋金屬膜23的區(qū)域上的反射膜19保留未被濕蝕刻(圖4(e))。因此，可以在第一絕緣膜16a上以均勻的厚度形成具有期望的圖案的反射膜19。期望進行濕蝕刻，使得反射膜19的區(qū)域的端面(即，在俯視圖中成為反射膜19的區(qū)域的外周邊的面)與阻擋金屬膜23的區(qū)域的端面(即，在俯視圖中成為阻擋金屬膜23的區(qū)域的外周邊的面)位于相同的位置(在平面圖中，反射膜的區(qū)域的外周邊與阻擋金屬膜23的區(qū)域的外周邊一致)，或者比阻擋金屬膜23的區(qū)域的端面靠內側(在俯視圖中，反射膜的區(qū)域的外周邊包括在阻擋金屬膜23的區(qū)域的外周邊中)。其原因是可以均勻地形成反射膜19。進行光激發(fā)灰化，以灰化并去除殘留在阻擋金屬膜23的表面上的有機雜質如抗蝕劑。由于反射膜19上形成有阻擋金屬膜23，因此，即使進行光激發(fā)灰化，也可以抑制反射膜19的反射率的減小。圖5是示出在光激發(fā)灰化之前和光激發(fā)灰化之后反射膜19的反射率的圖。如下制備的樣品用于反射率的測量。通過MOCVDエ藝在藍寶石襯底上形成GaN，通過真空沉積在GaN上形成ΙΤ0，通過CVDエ藝在ITO上形成SiO2,通過濺射法在SiO2上形成包括Al/Ag/Al的反射膜19，并且通過真空沉積在反射膜19上形成包括Ti的阻擋金屬膜23。從藍寶石襯底的背面(與GaN形成側相反的面)垂直發(fā)出具有450nm的波長的光，并且測量反射率。為了比較，測量沒有形成阻擋金屬膜23的樣品的反射率。樣品中的每個膜的厚度如下藍寶石襯底是500 μ m，GaN是7 μ m, ITO是200nm，SiO2是300nm，反射膜19的Al是2nm，反射膜19的Ag是lOOnm，以及阻擋金屬膜23是50nm。如圖5中所示，進行光激發(fā)灰化而不形成阻擋金屬膜23時，反射率從69.0%極大地減小至18. 7 %。另ー方面，在形成阻擋金屬膜23并且進行光激發(fā)灰化吋，反射率從69. 2%變化到68. 9%，反射率基本不變。因此，可以通過設置阻擋金屬膜23來抑制由于光激發(fā)灰化產(chǎn)生的反射率的減小，并且可以通過光激發(fā)灰化來去除雜質。因此，可以進ー步提高反射膜23與在下ー步驟中形成的第二絕緣膜16b的粘附性。除了光激發(fā)灰化以外，還可以使用干法灰化。例如，可以使用氧等離子體灰化。可以通過圖4中示出的步驟在俯視圖中的僅面對隨后形成的η電極17和ρ電極18的區(qū)域(η電極17和ρ電極18的正交投影區(qū)域)上形成具有均勻厚度的反射膜19而不減小反射率。通過CVDエ藝在第一絕緣膜16a的表面和阻擋金屬膜23的表面上連續(xù)地形成包括SiO2的第二絕緣膜16b (對應于權利要求I中的“絕緣膜”)。該步驟形成第一絕緣膜16a和第二絕緣膜16b的整體化的絕緣膜16，并且形成反射膜19和阻擋金屬膜23，以使埋入在俯視圖中位于絕緣膜16中并且面對隨后形成的η電極17和ρ電極18的區(qū)域中。在形成第二絕緣膜16b之前，通過光激發(fā)灰化來去除雜質。因此，改善了絕緣膜16與反射膜19和阻擋金屬膜23的粘附性。在絕緣膜16的給定區(qū)域中形成暴露出η型層11的孔20和暴露 出ITO電極15的孔21 (圖3(d))。實施例I中，在第一絕緣膜16a和第二絕緣膜16b中使用SiO2,從而形成整體化的絕緣膜16。但是,可以在第一絕緣膜16a和第二絕緣膜16b中使用不同的材料。第一絕緣膜16a和第二絕緣膜16b可以使用對從III族氮化物半導體發(fā)光元件發(fā)出的波長的光具有半透明性的絕緣材料，如Si02、Si3N4^Al2O3或Ti02。通過真空沉積在絕緣膜16上形成包括Ni/Au/Al的η電極17和ρ電極18。η電極17和ρ電極18可以分別形成，也可以使用相同的材料同時形成。η電極17形成為具有焊盤部17a和布線狀線部17b的形狀，并且形成為使得線部17b的一部分埋入孔20中，并且線部17b接觸η型層11。ρ電極18形成為具有焊盤部18a和布線狀線部18b的形狀，并且形成為使得線部18b的一部分埋入孔21中，并且線部18b接觸ITO電極15(圖3(e))。在300°C至700°C的溫度下進行熱處理3分鐘。進行熱處理，用于使η電極17與η型層11歐姆接觸，并且進一步用于使P電極18與ITO電極15歐姆接觸，并且使ITO電極15與ρ型電極13歐姆接觸。之后，在包括η電極17的焊盤部17a和ρ電極18的焊盤部18a的整個表面上形成絕緣膜22，從而制造圖I和圖2中示出的實施例I的III族氮化物半導體發(fā)光元件。絕緣膜22可以使用對從III族氮化物半導體發(fā)光元件發(fā)出的波長的光具有半透明性的絕緣材料，如Si02、Si3N4^Al2O3或Ti02。(實施例2)圖6是示出實施例2的III族氮化物半導體發(fā)光元件的構成的橫截面圖。實施例2的III族氮化物半導體發(fā)光元件是倒裝芯片型元件，并且包括藍寶石襯底100，該藍寶石襯底100上通過緩沖層(未示出)以此順序層疊有η型層101、發(fā)光層102以及ρ型層103。蝕刻發(fā)光層102和ρ型層103的區(qū)域的一部分以形成槽，并且η型層101暴露出在槽的底部上。在槽底部上暴露出的η型層101上形成有η電極104。在ρ型層103的幾乎整個表面上形成有包括Ag的反射電極105。反射電極105上形成有阻擋金屬膜106。除了反射電極105的表面的部分和η電極104的表面的部分之外，具有暴露出的表面的部分覆蓋有絕緣膜107。實施例2的III族氮化物半導體發(fā)光元件的反射電極105與實施例I的反射膜19以同樣的方式形成。通過濺射法或真空沉積在P型層103的整個表面上形成反射電極105 (圖7 (a))。使用剝離法在反射電極105的給定區(qū)域上圖案化阻擋金屬膜106 (圖7 (b))。使用銀蝕刻液體對反射電極105進行濕蝕刻。阻擋金屬膜106未被液體抗蝕劑去除劑濕蝕亥IJ。因此，阻擋金屬層106用作掩模，并且其上已經(jīng)形成有阻擋金屬膜106的區(qū)域的反射電極105保持未被濕蝕刻(圖7(c))。該步驟可以在ρ型層103上以均勻的厚度形成具有給定圖案的反射電極105。進行光激發(fā)灰化以去除雜質，從而改善隨后形成的絕緣膜107的粘附性。如上所述，實施例2的反射電極105的形成方法可以獲得與實施例I的反射膜19的形成方法相同的效果。即，反射電極105可以以均勻的厚度進行圖案化而不減小反射率。此外，通過形成阻擋金屬膜106，即使進行光激發(fā)灰化，反射電極105的反射率也不會減小。因此，可以通過進行光激發(fā)灰化來去除雜質，并且可以進一歩改善反射電極105與絕緣膜107的粘附性。(實施例3)在圖4中示出的實施例I的包括Al/Ag/Al的反射膜19的形成步驟中，在圖4(b) 的通過光刻法形成抗蝕劑膜24的過程中，通過顯影劑來蝕刻作為反射膜19的最外表面的Al膜，并且存在削弱通過Al膜抑制Ag的遷移的效果的可能性。因此，實施例3添加了在圖4中示出的實施例I的反射膜19的形成過程中的步驟圖4(a)和步驟圖4(b)之間的下面描述的步驟。在通過圖4 (a)的步驟形成包括Al/Ag/Al (從第一絕緣膜16a側以此順序層疊Al膜19a、Ag膜19b和Al膜19c的結構)的反射膜19后,在氧氣氣氛中進行熱處理。熱處理氧化了 Al膜19c的表面(與Ag膜19b側相反的側處的表面)，并且形成了包括氧化鋁(Al2O3)的氧化物覆蓋膜19d(見圖8)。圖9是示出在氧氣氣氛中熱處理IOnmAl膜的情況下熱處理之后Al膜的透過率的視圖。在光的波長是440nm至470nm的情況下，透過率是平均值。熱處理溫度是150°C、250°C和350°C，熱處理時間是10分鐘。在不進行熱處理的情況下，Al膜的透過率是約27%。熱處理之后Al膜的透過率如下在150°C的熱處理溫度下是約29%，在250°C的熱處理溫度下是約31%，在350°C的熱處理溫度下是約34%?？梢钥闯觯瑹崽幚碇驛l膜的透過率高于沒有熱處理的Al膜的透過率。從該事實可以看出，通過在氧氣氣氛中對Al膜進行熱處理，在Al膜的表面上形成了包括氧化鋁的氧化物覆蓋膜。此外，考慮到由于透過率隨著熱處理溫度的増加而增加的事實，所以Al膜的氧化性隨著溫度的升高而提升，覆蓋膜的厚度增加。因此，從圖9的結果可以看出，可以通過在氧氣氣氛中進行熱處理來在Al膜19c的表面上形成包括氧化鋁的氧化物覆蓋膜19d。在圖8的過程之后，如圖4(b)中所示，通過光刻法在反射膜19的給定區(qū)域上形成抗蝕劑膜24。在這種情況下，反射膜19的最外表面不是Al膜19c，而是包括氧化鋁的氧化物覆蓋膜19d。氧化鋁在光刻時沒有被顯影劑浸蝕，從而防止了對Al膜19c的蝕刻。如上所述，根據(jù)實施例3的反射膜19的形成步驟，在通過光刻法在包括Al/Ag/Al的反射膜上形成保護膜24的過程中，可以防止最外表面上的Al膜被顯影劑蝕刻，并且可以保持通過Al膜抑制Ag的遷移的效果?！獋€分子層或更大的氧化物覆蓋膜19d的厚度是足夠的，并且期望Al膜19c的厚度可以保持為5?；蚋?。在Al膜19c的厚度小于5埃的情況下，不能充分地表現(xiàn)出通過Al膜19c抑制Ag的遷移的效果，這是不希望的。圖8的過程中的熱處理不需要在僅包括氧的氣氛中進行，而是可以在包括氧的氣氛中進行到使得可以在Al膜19c上形成氧化物覆蓋膜19d的程度。在實施例3中，具有Al/Ag/Al結構的膜用作反射膜，但是反射膜可以具有任意結構，只要其為包括形成在其表面上的Ag膜和Al膜的結構即可。例如，可以使用具有Ag/Al的結構的膜。此外，除了 Al，可以使用任何材料，只要其為離子化傾向大于Ag并且其氧化物對顯影劑具有耐受性的材料即可。例如，可以使用Ti、Cr等。替代通過在氧氣氣氛中進行熱處理來形成氧化物覆蓋膜19d，在通過濺射法或真空沉積來形成Al膜19c的過程中通過添加氧氣，可以在Al膜19c的最外表面上形成氧化膜。ー個分子層或更大的氧化膜的厚度是足夠的，并且期望在ー個分子層到IOOnm的范圍內。在厚度超過IOOnm的情況下，隨后的步驟中的可加工性減弱，這是不希望的。通過本發(fā)明制造的III族氮化物半導體發(fā)光元件可以用作照明裝置和顯示器的 光源。
權利要求
1.一種制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，所述III族氮化物半導體發(fā)光元件具有包括Ag或Ag合金的反射膜,所述方法包括 形成反射膜的第一步驟； 圖案化在所述反射膜上的包括耐受濕蝕刻的材料的阻擋金屬膜的第二步驟； 使用所述阻擋金屬膜作為掩模對所述反射膜進行濕蝕刻的第三步驟；以及 在所述阻擋金屬膜上形成絕緣膜的第四步驟。
2.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，還包括在所述第三步驟之后并且在所述第四步驟之前進行干法灰化的步驟。
3.根據(jù)權利要求2所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述干法灰化是光激發(fā)灰化。
4.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述第二步驟中的所述阻擋金屬膜的所述圖案化是通過剝離法進行的。
5.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述阻擋金屬膜是Ti、Cr或導電氧化物。
6.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述阻擋金屬膜具有多層結構，并且Ti或Cr構成最上層。
7.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述阻擋金屬膜具有多層結構并且包括含有Al或導電氧化物的層。
8.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述第一歩驟是在其它絕緣膜上形成所述反射膜的步驟。
9.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述反射膜是形成在P型層上的P電極。
10.根據(jù)權利要求I所述的制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法，其中所述反射膜的端面與所述阻擋金屬膜的端面的位置相同或者在所述阻擋金屬膜的端面的內側。
全文摘要
一種制造III族氮化物半導體發(fā)光元件的方法。以均勻的厚度圖案化包括Ag或Ag合金的反射膜而不降低反射率。反射膜通過濺射法、真空沉積等形成在第一絕緣膜的整個表面上，并且通過剝離法在反射膜上形成具有給定圖案的阻擋金屬膜。使用銀蝕刻液體對反射膜進行濕蝕刻。阻擋金屬膜未被銀蝕刻液體濕蝕刻，因此用作掩模，并且在其上已經(jīng)形成有阻擋金屬膜的區(qū)域中的反射膜保持未被蝕刻。因此，可以在第一絕緣膜上均勻地形成具有期望的圖案的反射膜。
文檔編號H01L33/00GK102694085SQ20121008076
公開日2012年9月26日 申請日期2012年3月23日 優(yōu)先權日2011年3月24日
發(fā)明者出口將士, 戶谷真悟 申請人:豐田合成株式會社