專利名稱：光半導體元件以及光半導體元件的制造方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及具有適合倒裝片(flip chip)安裝的連接電極的光半導體元件、以及光半導體元件的制造方法。
背景技術(shù)：
以白色化的實現(xiàn)以及發(fā)光效率的急速上升等的技術(shù)性發(fā)展為背景，發(fā)光二極管(LED)被廣泛且普遍地使用。作為例子可舉出一般家庭用的照明以及汽車用的頭燈等。從發(fā)光效率、制造效率以及制造成本等的觀點來看，當前成為主流的LED的構(gòu)造為如下的構(gòu)造。在絕緣性透明基板(藍寶石(sapphire)基板等)上層疊η型以及p型的氮化鎵系列化合物半導體。然后，通過腐蝕(etching)p型層的一部分從而形成η型層以及P型層的表面具有高度差的狀態(tài)。在η型層以及P型層的表面上形成電極，并進行倒裝片封裝。從LED射出的光透過絕緣性透明基板而照射。 對于LED而言，P極以及η極的導通狀態(tài)均勻?qū)τ跍p少功耗以及提高持久性都很重要。因此，在進行倒裝片封裝的LED中，連接電極的形成技術(shù)是重要的技術(shù)。在專利文獻I中公開了通過真空蒸鍍法和剝離，在具有高度差的LED芯片上形成電極的技術(shù)。在專利文獻2中公開了利用無電解質(zhì)電鍍在具有高度差的光半導體元件上形成電極的技術(shù)。[專利文獻I]日本公開特許公報“特開平9-232632號公報(1997年9月5日公開)，，[專利文獻2]日本公開特許公報“特開2004-103975號公報(2004年4月2日公開)，，[專利文獻3]日本公開特許公報“特開平10-64953號公報(1998年3月6日公開)，，但是，由于專利文獻I和2都形成膜厚度相同的電極，因此無法消除LED以及光半導體元件具有的高度差。因而，采用以下方法形成膜厚度較厚的電極從而在倒裝片封裝時擠壓電極，或者，利用相對于上述高度差更大的錫球來吸收高度差等。在這些方法中，雖然能夠吸收上述高度差而進行倒裝片封裝，但無法讓導通狀態(tài)均勻。另一方面，在專利文獻3中公開了利用在進行電鍍時所形成的電鍍層的厚度與開口直徑之間存在相關(guān)關(guān)系的情況的技術(shù)。在表面高度不同的半導體基板中，通過改變支柱(pillar)形成部的開口直徑，從而形成高度不同的支柱。由此,抵消半導體基板表面上的高度差而進行倒裝片封裝。但是，在該技術(shù)中，雖然能夠吸收半導體基板表面上的高度差，但是為了吸收半導體基板表面上的高度差，導致導電性支柱(連接電極)受到制約。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述課題而完成，其目的在于提供一種具有適合倒裝片封裝的相互之間沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極的光半導體元件。此外，本發(fā)明的其他目的在于提供一種光半導體元件的制造方法，其能夠在各個連接電極的尺寸不受制約的前提下形成適合倒裝片封裝的相互之間沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。本發(fā)明的一個方式的光半導體元件，為了解決上述課題，其特征在于，包括第I半導體層，由第I導電型的半導體組成；第2半導體層，由第2導電型的半導體組成，并且在上述第I半導體層的上面的一部分上形成；第I電極，在上述 第I半導體層的上面中的另一部分上形成；第2電極，在上述第2半導體層的上面形成，并且具有位于比上述第I電極的上面還要高的位置的上面；第I連接電極，在上述第I電極的上面形成；第2連接電極，在上述第2電極的上面形成；以及保護膜，是覆蓋上述第I半導體層的表面和上述第2半導體層的表面的絕緣性的保護膜，并且具有使上述第I半導體層的表面的一部分露出的開口部。本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法，為了解決上述課題，其特征在于，包括在光半導體基板的上面的整體面上形成導電性的電流薄膜的工序，其中，該光半導體基板包括基板；第I半導體層，在該基板的上面形成，并且由第I導電型的半導體組成；第2半導體層，由第2導電型的半導體組成，并且在上述第I半導體層的上面的一部分上形成；第I電極，在上述第I半導體層的上面中的另一部分上形成；第2電極，在上述第2半導體層的上面形成，并且具有位于比上述第I電極的上面還要高的位置的上面；保護膜，是覆蓋上述第I半導體層的表面和上述第2半導體層的表面的絕緣性的保護膜，并且具有使上述第I半導體層的表面的一部分露出的開口部；以及在形成了上述電流薄膜之后，通過對上述光半導體基板進行電鍍，從而在上述第I電極的上面形成第I連接電極，并且在上述第2電極的上面形成第2連接電極的工序。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件中，保護膜覆蓋第I半導體層的表面和第2半導體層的表面。此外，保護膜具有使第I半導體層的表面的一部分露出的開口部。在制造該結(jié)構(gòu)的光半導體元件時，通過利用電鍍從而形成第I連接電極以及第2連接電極。具體地說，在光半導體基板的上面的整體面上形成電流薄膜，接著形成在第I以及第2電極上開口的光致抗蝕劑圖案，然后將電鍍電流施加到光半導體元件。這里，第I電極和電流薄膜直接導通。此外，與第I電極導通的第I半導體層通過保護膜的開口部與電流薄膜導通。由此，從第I電極向電流薄膜以及第I半導體層的雙方流過電鍍電流。另一方面，第2電極與電流薄膜直接導通，但與第2電極導通的第2半導體層不會與電流薄膜導通。由此，從第2電極僅向電流薄膜流過電鍍電流。如上所述，在對光半導體基板進行電鍍時，流過的電鍍電流成為第I電極側(cè)>第2電極側(cè)。其結(jié)果，通過控制流過光半導體元件的電鍍電流的參數(shù)，能夠形成吸收了第I電極和第2電極的高度差的、相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。這時，只要控制電鍍電流的參數(shù)即可，因此第I連接電極以及第2連接電極的尺寸不受任何制約。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法，能夠在各個連接電極的尺寸不受制約的前提下形成適合倒裝片封裝的相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式的光半導體元件，能夠?qū)崿F(xiàn)具備了適合倒裝片封裝的相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極的光半導體元件。本發(fā)明的其他目的、特征以及優(yōu)點通過以下所示的記載會變得清楚。此外，本發(fā)明的優(yōu)點通過參照了附圖的以下說明會變得明白。本發(fā)明提供能夠在各個連接電極的尺寸不受制約的前提下形成適合倒裝片封裝的相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極的光半導體元件的制造方法。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式的光半導體元件，能夠?qū)崿F(xiàn)具備了適合倒裝片封裝的相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極的光半導體元件。


圖I是表示本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的概略的截面圖。
圖2的(a) (g)是表示本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法的概略的截面圖。圖3是表示在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法中通過電鍍來形成凸起(bump)時的電鍍電流電路的等效電路的圖。Rrf表示電流薄膜(current film)的電阻值、R1表示第I導電型半導體層的電阻值、Rop表示開口部中的電流薄膜和第I導電型半導體層的連接電阻，并且，Rbath表示電鍍液的電阻值。圖4是表示η極中的電鍍率與P極中的電鍍率之比的、脈沖周期依賴性的圖。掏空的圓圈表示實測值。波狀線是作為對實測值進行擬合的結(jié)果而得到的曲線。實線表示在利用了直流的電鍍電流時所得到的電鍍率比。圖5是表示通過直流電鍍形成的凸起的形狀的截面圖。圖6是表示本發(fā)明的一實施方式的電鍍率比的開口部的面積比依賴性的圖。圖7是表示本發(fā)明的一實施方式的電鍍率比的電流密度依賴性的圖。圖8是表示測定了本發(fā)明的一實施方式的電流薄膜33的片狀電阻和電鍍率比之間的關(guān)系的實驗結(jié)果的圖。圖9是表示本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的概略的截面圖。圖10的(a) (g)是表示本發(fā)明的另一實施方式的光半導體元件的制造方法的概略的截面圖。標號說明10光半導體元件11藍寶石基板(絕緣性透明基板)12η型層(第I導電型半導體層)13ρ型層(第2導電型半導體層)14an極電極(第I電極)14bp極電極(第2電極)15保護膜21 開口部22 溝
30 陰極31下層電流薄膜32上層電流薄膜33電流薄膜41 光致抗蝕劑(photoresist)42凸起形成圖案51p極凸起(第2連接電極)
52η極凸起(第I連接電極)60光半導體元件62η型層(第I導電型半導體層)80 陽極81陰極板152η 極凸起
具體實施例方式以下，參照圖I 圖8詳細說明本發(fā)明的一實施方式。[實施方式I](光半導體元件10的結(jié)構(gòu))參照圖I說明本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件10。圖I中不出表不本發(fā)明的一實施方式的光半導體兀件10的結(jié)構(gòu)的概略圖。光半導體元件10在絕緣性透明基板11的上面形成了第I導電型半導體層12。進而，在第I導電型半導體層12的上面的一部分中形成了第2導電型半導體層13。在本實施方式中，作為絕緣性透明基板11而使用藍寶石基板11。在本實施方式中，第I導電型半導體層12以及第2導電型半導體層13由η型以及P型的氮化鎵系列化合物半導體組成。因此，第I導電型半導體層12為η型層12，第2導電型半導體層13為P型層13。在本實施方式中，將在藍寶石基板11上形成了由氮化鎵系列化合物半導體組成的η型層以及P型層的光半導體基板稱為Ρ_η結(jié)晶片。在η型層12以及ρ型層13的上面的一部分中，設置有在η型層12的上面的一部分具有開口部21的絕緣性的保護膜15。進而，在η型層12中與開口部21對應的區(qū)域上形成了溝22 (參照圖I)。在η型層12的上面的一部分以及P型層13的上面的一部分中設置了 η極電極(第I電極)14a以及ρ極電極(第2電極)14b。η極電極14a以及ρ極電極14b由相同金屬構(gòu)成，具有相同的厚度。由于在η型層12的上面形成了 ρ型層13，因此η型層12以及ρ型層13的上面具有高度差。因此，η極電極14a以及ρ極電極14b的上面也具有高度差。在制造光半導體元件10的過程中，在包含η極電極14a以及ρ極電極14b的上面的上述p-n結(jié)晶片的整個面上設置了由兩層構(gòu)成的電流薄膜33(參照圖2的(b) (f))。電流薄膜33具有導電性，在通過電鍍形成凸起時，作為用于流過電鍍電流的導電層而發(fā)揮作用。電流薄膜33由下層電流薄膜31以及上層電流薄膜構(gòu)成。經(jīng)由電流薄膜33在η極電極14a以及P極電極14b中流過電鍍電流，在η極電極14a以及p極電極14b的上面，通過電鍍形成η極凸起52 (第I連接電極)以及ρ極凸起51 (第2連接電極)。η極凸起52的厚度比ρ極凸起51的厚度更厚，消除η型層12以及ρ型層13的上面所具有的高度差。從而，η極凸起52以及ρ極凸起51的上面形成為同一高度。由于η極凸起52以及ρ極凸起51的上面形成為同一高度，因此本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件10能夠適合進行倒裝片封裝。詳細內(nèi)容在后面敘述，但η極凸起52以及P極凸起51的厚度能夠不依賴η極電極14a以及ρ極電極14b的面積而進行控制。因此，在光半導體元件10中，能夠在η極電極14a以及ρ極電極14b上形成的η極凸起52以及P極凸起51的尺寸不受制約的前提下吸收半導體基板表面上的高度差。另外，在本實施方式中，作為第I導電型半 導體層而使用η型層，作為第2導電型半導體層而使用P型層，但也可以設為相反的結(jié)構(gòu)。即，可以作為第I導電型半導體層而使用P型層，作為第2導電型半導體層而使用η型層。(光半導體元件10的制作方法)(I)電流薄膜的形成參照圖2說明光半導體元件10的制作方法。在光半導體元件10的制作中，利用在藍寶石基板11上形成了由氮化鎵系列化合物半導體組成的η型層以及P型層的P-n結(jié)晶片。通過選擇性地腐蝕上述P-n結(jié)晶片的P型層13，從而使η型層12露出。在該工序中，利用與以往相同的公知技術(shù)即可。另外，在上述P-n結(jié)晶片上形成多個光半導體元件10，但在圖2中示出了該多個光半導體元件10中的一個。在露出的η型層12的上面和沒有被腐蝕而保留的P型層13的上面，形成由鎳和金組成的層疊構(gòu)造的η極電極14a以及ρ極電極14b。作為η極電極14a以及ρ極電極14b，通過利用由鎳和金組成的層疊構(gòu)造，能夠在η型層12和η極電極14a的接觸界面、以及P型層13和ρ極電極14b的接觸界面中得到良好的電阻(Ohmic)特性。在由Ni (鎳)和Au(金)組成的層疊構(gòu)造的形成中，利用飛濺法、真空蒸鍍法等的技術(shù)即可。在電極形成等工序中的圖案形成(patterning)中,例如利用光刻法即可。在形成了 η極電極14a以及P極電極14b之后，在η型層12以及ρ型層13的上面形成成為絕緣性的保護膜15的SiO2 (二氧化硅)。在形成保護膜15之后，從η極電極14a和ρ極電極14b的一部分、以及開口部21除去保護膜15。進而，只選擇性地腐蝕η型層12，在與開口部21對應的區(qū)域中形成溝22。圖2的(a)表示該狀態(tài)。開口部21以及溝22的形狀形成為如下形狀更理想在俯視了光半導體元件10時，開口部21以及溝22包圍光半導體元件10的周圍，并且分離各個光半導體元件10。在形成了具有開口部21的保護膜15和溝22之后，形成用于流過電鍍電流的電流薄膜33。如圖2的(b)所示，電流薄膜33由下層電流薄膜31以及上層電流薄膜32組成。作為構(gòu)成下層電流薄膜31的材質(zhì)，例如TiW較為適合。通過將TiW作為下層電流薄膜31來設置，能夠抑制η型層12與上層電流薄膜32之間的原子的擴散。同樣地，能夠抑制η極電極14a以及ρ極電極14b與上層電流薄膜32之間的原子的擴散。TiW例如通過飛濺法堆積即可。構(gòu)成上層電流薄膜32的材質(zhì)，利用與用于形成凸起的鍍金相同的金屬。通過對上層電流薄膜32利用與用于形成凸起的鍍金相同的金屬，經(jīng)由了電流薄膜的η極電極14a以及P極電極14b與凸起的粘合性提高，光半導體元件10的持久性也提高。在本實施方式中，作為構(gòu)成凸起的材質(zhì)而利用Au，因此構(gòu)成上層電流薄膜32的材質(zhì)也利用Au。上層電流薄膜32例如通過飛濺法堆積即可。在形成了電流薄膜33時，在形成保護膜15、η極電極14a以及ρ極電極14b的區(qū)域中，電流薄膜33與η型層12不會直接接觸(參照圖2的(b))。另一方面，通過設置有開口部21，電流薄膜33也在開口部21以及溝22的內(nèi)側(cè)形成。通過連開口部21以及溝22的內(nèi)側(cè)也形成電流薄膜33，從而電流薄膜33和η型層12直接接觸，成為電導通的狀態(tài)。詳細內(nèi)容在后面敘述，但通過在開口部21中電流薄膜33和η型層12導通，從而能夠通過電鍍在η極電極14a以及ρ極電極14b的上面形成厚度不同的凸起。在形成了電流薄膜33的元件上,通過旋轉(zhuǎn)涂膠法(spin coat method)來涂抹光致抗蝕劑41 (參照圖2的(C))。然后，利用光刻法在與η極電極14a以及ρ極電極14b對應的位置上形成作為光致抗蝕劑41的開口部的凸起形成圖案42(參照圖2的(d))。

在形成了凸起形成圖案42之后，通過電鍍形成η極凸起52以及ρ極凸起51。在光半導體元件10的制作中，利用p-n結(jié)晶片。在上述p-n結(jié)晶片的上面形成的電流薄膜33不僅在制作光半導體元件10的區(qū)域形成，在上述p-n結(jié)晶片的外周部也形成。通過將外部電源的陰極30連接到上述p-n結(jié)晶片的外周部的電流薄膜33，從而電流薄膜33成為電鍍中的一個電極。通過對由與進行電鍍的金屬相同的材質(zhì)、或者適當?shù)牟馁|(zhì)組成的陽極板81連接外部電源的陽極80，從而成為電鍍中的另一個電極。在本實施方式中，作為陽極板81而利用Pt (鉬)的板。將陰極30所連接的上述p-n結(jié)晶片以及陽極80所連接的陽極板81浸泡到電鍍液中，通過外部電源流過電鍍電流。在本實施方式中，為了形成由金組成的凸起,利用金電鍍液。管理電鍍液的溫度以及電鍍液所包含的金屬離子濃度等的物理條件，以使其在電鍍過程中不變動。通過電鍍形成的膜的電鍍率依賴于在被電鍍的區(qū)域中流過的電鍍電流的電流值(更準確地說是電流密度)。這里，說明在η極電極14a以及ρ極電極14b中流過的電流值的大小關(guān)系。對于η極電極14a以及ρ極電極14b而言，從陰極30到開口部21的電流路徑相同。因此,η極電極14a以及ρ極電極14b中流過的電流值依賴于從開口部21到η極電極14a的電流路徑以及從開口部21到ρ極電極14b的電流路徑。在開口部21和η極電極14a之間形成的電流路徑中，經(jīng)由開口部21和溝22，電流薄膜33以及η型層12導通。并且，η型層12的上面和η極電極14a也導通。因此，陰極30和η極電極14a之間的電流回路是由電流薄膜33和η型層12構(gòu)成的并聯(lián)回路(參照圖3)。另一方面，在P極電極14b和η型層12之間存在ρ型層13 (參照圖I)。在η型層12和ρ型層13的接觸界面上形成了 p-n結(jié)層。電鍍時在η極電極14a以及ρ極電極14b之間產(chǎn)生的電位差與上述P-n結(jié)層的勢壘高度相比充分小。因此，η型層12和ρ極電極14b不會經(jīng)由P型層13而導通。因此，在開口部21和ρ極電極14b之間形成的電流路徑成為僅基于電流薄膜33的串聯(lián)回路(參照圖3)。在比較了僅基于電流薄膜33的串聯(lián)回路的電阻值、和由電流薄膜33和η型層12構(gòu)成的并聯(lián)回路的電阻值的情況下，由電流薄膜33和η型層12構(gòu)成的并聯(lián)回路的電阻值更小。因而，從開口部21到η極電極14a的電阻值小于從開口部21到ρ極電極14b的電阻值。因此，陰極30和η極電極14a之間的電阻值小于陰極30和ρ極電極14b之間的電阻值。電阻值和電流值處于反比例的關(guān)系，因此在η極電極14a和電鍍液之間流過比P極電極14b和電鍍液之間更大的電鍍電流。其結(jié)果，在η極電極14a上形成其厚度比ρ極凸起51還厚的η極凸起52 (參照圖2的(e))。形成ρ極凸起51以及η極凸起52的厚度，以便消除因在η型層12的上面形成ρ型層13而導致的高度差。其結(jié)果，ρ極凸起51和η極凸起52的上面形成相同高度。對于 P極凸起51以及η極凸起52的厚度的控制方法在后面敘述。在本實施方式中，作為η極凸起52以及ρ極凸起51的材質(zhì)而利用了 Au。但是，作為Au以外的材料，還能夠?qū)g (銀)、Pt (鉬)、Cu (銅)、Pd (鈀),Ni (鎳)、焊料、以及由這些組成的合金作為η極凸起52以及ρ極凸起51的材質(zhì)而任意使用。構(gòu)成η極凸起52以及P極凸起51的材質(zhì)與構(gòu)成上層電流薄膜32的材質(zhì)相同更理想。因此，也能夠?qū)g、Pt、Cu、Pd、Ni、焊料、以及由這些組成的合金作為上層電流薄膜32的材質(zhì)來使用。通過將Ag、Pt、Cu、Pd、Ni、焊料、以及由這些組成的合金作為η極凸起52以及P極凸起51的材質(zhì)來使用，在對光半導體元件10進行倒裝片封裝時能夠獲得良好的電阻特性。在形成η極凸起52以及ρ極凸起51之后，利用有機溶劑除去光致抗蝕劑41 (參照圖2的(f))。其結(jié)果，在ρ極電極14b上經(jīng)由電流薄膜33而形成ρ極凸起51，在η極電極14a上經(jīng)由電流薄膜33而形成η極凸起52。然后，通過從圖2的(f)的狀態(tài)的元件中除去電流薄膜33，從而圖2的(g)所示的光半導體元件10完成。為了除去電流薄膜33，將圖2的(f)的狀態(tài)的元件浸泡到能夠腐蝕構(gòu)成下層電流薄膜31以及上層電流薄膜32的金屬的腐蝕液中即可。最后,通過分割上述p-n結(jié)晶片，從上述p-n結(jié)晶片切出各個光半導體元件10。由于光半導體元件10具有溝22，因此在將上述p-n結(jié)晶片分割為規(guī)定的大小時，能夠進行分割而不在η型層12中生成缺陷。通過以上的制作方法，能夠提供P極凸起51和η極凸起52的上面形成為同一高度的、適合倒裝片封裝的光半導體元件10。通過流過P極電極14b以及η極電極14a的電鍍電流的電流值來控制P極凸起51和η極凸起52的厚度。因此，在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法中，P極凸起51和η極凸起52的尺寸不受制約。(凸起的厚度控制方法)參照圖I 7說明對ρ極凸起51和η極凸起52的厚度進行控制的方法。(I)電鍍電流電路在光半導體元件10的制作中，利用p-n結(jié)晶片。將陰極30所連接的上述p_n結(jié)晶片以及陽極80所連接的陽極板81浸泡到電鍍液中，通過外部電源流過電鍍電流從而進行電鍍。圖3表示這時的、電鍍電流電路的等效電路。上述p-n結(jié)晶片中設置的電流薄膜33和陰極30實際上在一處連接。但是，由于電流薄膜33設置在上述p-n結(jié)晶片的整個區(qū)域，因此在關(guān)注了一組的η極電極14a以及ρ極電極14b的情況下，η極電極14a以及ρ極電極14b和陰極30的電流路徑存在無數(shù)個。在本實施方式中，為了簡化說明，以對應于圖2所示的截面圖的形式圖示了圖3。在圖2的(d)的狀態(tài)的元件中，電鍍電流從η極電極14a以及ρ極電極14b流向電流薄膜33的左右兩端。為了示出這一情況，在圖3中兩個陰極30描繪在開口部21的外側(cè)。關(guān)于陽極80和陽極板81，實際上也在一處連接。但是，為了設為與陰極30對應的形式，圖示為陽極80也存在于陽極板81的兩端(參照圖3)。陰極30在上述p-n結(jié)晶片的外周部與電流薄膜33連接。在上述p_n結(jié)晶片中配置有圖案，以便能夠制作多個光半導體元件10。因此，在上述p-n結(jié)晶片中設置了多個開口部21以及溝22，并且在各自的開口部21以及溝22中電流薄膜33和η型層12導通。從而，從陰極30到開口部21的電流路徑由電路薄膜33以及η型層12構(gòu)成。但是，為了簡化說明，省略從陰極30到開口部21的電流路徑，并且在圖3中以沒有電阻分量的形態(tài)示出。另外，溝22也為了簡化說明而在圖3中沒有示出。
η極電極14a以及ρ極電極14b和陽極板81經(jīng)由電鍍液而導通。在圖3中，電鍍液的電阻值為 Rbath0圖3所示的兩個開口部21對應于圖2的(d)中的兩個開口部21。在圖2的(d)中，在兩個開口部21以及溝22之間設置了電流薄膜33，在電流薄膜33的途中存在η極電極14a以及ρ極電極14b。S卩，兩個開口部21以及溝22和η極電極14a和ρ極電極14b分別經(jīng)由電流薄膜33而導通。圖3中的14a以及14b表示η極電極14a以及ρ極電極14b，Rcf表示電流薄膜33的電阻值。電鍍電流流過電流薄膜33，同時經(jīng)由開口部21以及溝22也流過η型層12。開口部21中電流薄膜33以及η型層12接觸的界面上存在連接電阻Rf開口部21以及溝22的表面積越大，則電流薄膜33以及η型層12接觸面積增大，因此Rtjp減小。在圖3中，R1為η型層12的電阻值。通過電鍍電流流過電流薄膜33以及η型層12，從而在η極電極14a和開口部21之間形成并聯(lián)電路(參照圖3)。另一方面，ρ極電極14b和開口部21僅經(jīng)由電路薄膜33而導通。在η極電極14a和開口部21之間形成由Rrf和R1和Rtjp構(gòu)成的并聯(lián)電路，在P極電極14b和開口部21之間形成僅由Rrf構(gòu)成的串聯(lián)電路。因此，η極電極14a和開口部21之間的電阻值小于P極電極14b和開口部21之間的電阻值。η極電極14a中流過比ρ極電極14b更大的電鍍電流，其結(jié)果，η極電極14a中的電鍍率比P極電極14b中的電鍍率要高。其結(jié)果，η極凸起52的厚度比ρ極凸起51的厚度更厚。在本實施方式中，將η極電極14a中的電鍍率和ρ極電極14b中的電鍍率之比稱為電鍍率比。(2)電鍍率比的控制通過對η極電極14a和開口部21之間的電阻值與P極電極14b和開口部21之間的電阻值附上差距，從而對流過η極電極14a以及ρ極電極14b的電鍍電流附上差距。這樣，通過控制η極電極14a和開口部21之間的電阻值、ρ極電極14b和開口部21之間的電阻值，從而能夠控制η極電極14a以及ρ極電極14b中的電鍍率。η極電極14a和開口部21之間的電阻值以及ρ極電極14b和開口部21之間的電阻值中的電阻值之差為η極電極14a和開口部21之間的電阻值的10%左右更理想。其結(jié)果，能夠高效地控制η極電極14a中的電鍍率和P極電極14b中電鍍率的比率。用于光半導體元件10的制作的p-n結(jié)晶片中的η型層12的片狀電阻為I 20Ω/ 口。因此，電流薄膜33的片狀電阻優(yōu)選在ΙΟι Ω/ □ IOOOm Ω / □的范圍內(nèi)，進而為50πιΩ/ □到200πιΩ/ □更理想。電流薄膜33的片狀電阻依賴于電流薄膜33的膜厚。若加厚該膜厚則片狀電阻減小，若將該膜厚變薄則片狀電阻增大。這樣，能夠?qū)㈦娏鞅∧?3的膜厚作為參數(shù)來控制電流薄膜33的片狀電阻。通過將電流薄膜33的片狀電阻設定在上述的范圍內(nèi)，從而能夠?qū)ⅵ菢O電極14a和開口部21之間的電阻值以及P極電極14b和開口部21之間的電阻值中的電阻值之差設定為10%左右。在電流薄膜33的片狀電阻小時，電鍍電流的多數(shù)流過電流 薄膜33。因此，分別流過η極電極14a和ρ極電極14b的電鍍電流之差變小，電鍍率比成為接近I的值。在電流薄膜33的片狀電阻大時，流過η型層12的電鍍電流增加，分別流過η極電極14a和ρ極電極14b的電鍍電流之差變大。從而，電鍍率比成為大于I的值。這樣，能夠通過更換電流薄膜33的膜厚來改變電鍍率比。因此，通過將電流薄膜33的膜厚設為適當?shù)闹?，從而能夠形成互相沒有高度差的P極凸起51和η極凸起52。作為對η極電極14a和開口部21之間的電阻值與P極電極14b和開口部21之間的電阻值附上差距的另一方法，也可以改變作為電流薄膜33以及η型層12的連接電阻的I。即使在Rcf和R1相同的情況下，如果Rtjp大則η極電極14a和開口部21之間的電阻值變大。相反，如果極電極14a和開口部21之間的電阻值也減小。另一方面，即使改變1，Ρ極電極14b和開口部21之間的電阻值也不變。由于Rtjp依賴于開口部21以及溝22的表面積，因此通過改變該表面積，能夠改變η極電極14a和開口部21之間的電阻值以及P極電極14b和開口部21之間的電阻值之比。換言之，通過將開口部21的圖案尺寸設計為任意的大小，從而能夠控制電鍍率比(參照圖6)。圖6的開口部的面積比率是指，開口部21的表面積相對于形成了 η型層12的區(qū)域的面積所占的比例。如上所述，開口部21的表面積優(yōu)選為能夠通過電鍍而形成相互沒有高度差的ρ極凸起51和η極凸起52的表面積。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在制造光半導體元件10時，能夠可靠地形成相互沒有高度差的P極凸起51和η極凸起52。此外，溝22的表面積優(yōu)選為能夠通過電鍍而形成相互沒有高度差的P極凸起51和η極凸起52的表面積。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，在制造光半導體元件10時，能夠可靠地形成相互沒有高度差的P極凸起51和η極凸起52。到此為止敘述了通過控制η極電極14a以及ρ極電極14b中流過的電鍍電流從而能夠改變η極凸起52以及ρ極凸起51中的電鍍率比的情況。但是，為了消除η型層12和P型層13的高度差，并且將η極凸起52以及ρ極凸起51的上面設為同一高度，需要更精密的電鍍率比的控制。為了更精密地控制電鍍率比，在本申請的一實施方式的光半導體元件的制造方法中，將電鍍電流的驅(qū)動波形設為脈沖波形。通過改變脈沖波形的脈沖周期，能夠控制電鍍率比。將η極電極14a以及ρ極電極14b的上面的高度差設為D，將所期望的P極凸起51的高度設為H。將η極電極14a中的電鍍率與ρ極電極14b中的電鍍率之比設為電鍍率比R。這時，通過下式表示p極凸起51以及η極凸起52的上面形成為同一高度所需的電鍍率比R。R = (H+D) /H電鍍率比的脈沖周期依賴性例如如圖4所示的圖那樣預先測定即可。利用預先測定的電鍍率比的脈沖周期依賴性，選擇與光 半導體元件10的凸起形成時所要求的R對應的電鍍電流的脈沖周期。通過利用這樣選擇的脈沖周期來進行凸起形成，從而能夠獲得P極凸起51以及η極凸起52的上面形成為同一高度的光半導體元件10。通過將電鍍電流的驅(qū)動波形設為脈沖波形，從而不僅能夠?qū)崿F(xiàn)電鍍率比的精密控制，還能夠防止所形成的凸起成為被稱為爛花電鍍(焼'y ^ )的異常的電鍍狀態(tài)。圖5中示出ρ極凸起51以及η極凸起152。ρ極凸起51示出正常形成的凸起，η極凸起152示出成為被稱為爛花電鍍的狀態(tài)的凸起的例子。爛花電鍍是通過長時間流過大電流的電鍍電流而形成的凸起中容易產(chǎn)生的異常。在本實施方式的光半導體元件的制造方法中，η極電極14a中流過比ρ極電極14b還要大的電流。在η極電極14a中流過大的電鍍電流的狀態(tài)下，將驅(qū)動波形設為直流波形時，所形成的凸起可能會成為爛花電鍍。通過將電鍍電流的驅(qū)動波形設為脈沖波形，能夠排除該可能性。(3)脈沖周期在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法中，電鍍電流的驅(qū)動波形為脈沖波形，脈沖周期為O. I秒到100秒的范圍更理想。根據(jù)圖4所示的電鍍率比的脈沖周期依賴性可知，脈沖周期在O. I秒到100秒的范圍內(nèi)，電鍍率比對脈沖周期具有較大的依賴性。因此，通過將電鍍電流的脈沖周期設定在O. I秒 100秒的范圍內(nèi)，從而能夠得到所期望的電鍍率比。剛施加了電鍍電流之后，在η極電極14a以及ρ極電極14b的表面上形成雙電荷層。剛施加電鍍電流之后，成為雙電荷層中有電鍍電流(非感應電流)被充電的過渡狀態(tài)，大約30秒之后電鍍電流的電流值收斂為一定的值。通過利用該電鍍電流的過渡狀態(tài)，從而在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法中控制電鍍率比。通過將電鍍電流設為脈沖波形，從而能夠重復利用電鍍電流的過渡狀態(tài)。因此，能夠可靠地控制電鍍率比。(4)占空(DUTY)比在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法中，脈沖周期中的占空比為80%以上、或者脈沖周期中的電鍍電流的停止時間為2秒以下更理想。在制造光半導體元件時，從吞吐量的觀點來看，優(yōu)選由電鍍形成凸起所需的時間(設為電鍍時間)較短。從縮短電鍍時間的觀點來看，優(yōu)選利用了直流波形的電鍍(設為直流電鍍)，但無法控制電鍍率t匕。進而，可能會因恒定地流過電鍍電流而成為爛花電鍍。對電鍍利用脈沖波形的電鍍電流，通過將脈沖波形中的占空比設為80%以上，不僅能夠控制電鍍率比，還能夠?qū)㈦婂儠r間的增加相對于直流電鍍的情況抑制在20 %以內(nèi)。為了提高吞吐量，期望提高吞吐量，但設定為接近100%的值會導致產(chǎn)生爛花電鍍的可能性提高。占空比的上限值為小于100%并且能夠排除產(chǎn)生爛花電鍍的可能性的值。此外，通過將脈沖波形的一周期中的電鍍電流的停止時間設為2秒以下，從而能夠控制電鍍率比并且將吞吐量的降低抑制到最小限度，此外能夠防止爛花電鍍的形成。電鍍電流的停止時間的下限值為大于O秒并且能夠排除產(chǎn)生爛花電鍍的可能性的值。
(5)電鍍電流密度在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法中，通過將具有脈沖波形的電鍍電流的電流密度設為可變，從而電鍍率比變化。換言之，能夠利用電鍍電流的電流密度作為用于控制電鍍率比的參數(shù)。能夠生成良好的電鍍的電流密度的范圍依賴于電鍍中使用的電鍍液的種類、以及電鍍液的pH、溫度、攪拌的有無所代表的電鍍槽條件而變化。但是，通過改變電流密度來控制電鍍率比時，電流密度只要是滿足后述的臨界電流密度的下限值到上限值的范圍的范圍即可。換言之，電流密度的范圍只要在臨界電流密度的下限值到上限值的范圍以內(nèi)即可。臨界電流密度是指在通過電鍍生成覆膜時，生成正常的覆膜的電流密度的上限以及下限。若電鍍時的電流密度低于臨界電流密度的下限則會發(fā)生光亮電鍍，另一方面，若高于臨界電流密度的上限則會發(fā)生爛花電鍍(表面的變色、色斑)。光亮電鍍以及爛花電鍍中的哪一個都不理想，因此優(yōu)選為避免。
通過電鍍時的電流密度大于臨界電流密度的下限，從而能夠在作為被電鍍的面的η極電極14a以及ρ極電極14b上正常地生成電鍍。此外，通過電流密度小于臨界電流密度的上限，從而能夠防止生成被稱為爛花電鍍的異常的電鍍狀態(tài)。由此，能夠形成正常形狀的P極凸起51和η極凸起52。此外，通過將電流密度設為臨界電流密度的下限值到上限值的范圍內(nèi)的適當?shù)闹?，從而能夠形成互相沒有高度差的P極凸起51和η極凸起52。[實施例I]圖4表示本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件的制造方法中的、電鍍率比的脈沖周期依賴性的測定結(jié)果。光半導體元件10的制造方法根據(jù)圖2所示的制造方法。在經(jīng)過了圖2的(a) (d)的工序之后，進行了基于電鍍的凸起形成(參照圖2的(e))。在圖4中輸出，在該凸起形成時，在O. I秒到1000秒的范圍內(nèi)改變作為脈沖波形的電鍍電流的脈沖頻率，并將η極凸起52的厚度和ρ極凸起51的厚度之比設為電鍍率比。在圖4中用掏空的圓圈表示實測值。虛線是作為對實測值進行擬合的結(jié)果而得到的曲線。實線表示通過直流電鍍所得到的電鍍率比。根據(jù)圖4的結(jié)果可知，在電鍍電流的脈沖周期為O. I秒到100秒的范圍內(nèi)，電鍍率比在大約I. 00到I. 25之間大幅變化。因此，通過從O. I秒到100秒的范圍內(nèi)選擇電鍍電流的脈沖周期，從而能夠得到適當?shù)碾婂兟时取榱藳Q定電鍍電流的脈沖周期，首先，決定η極電極14a和P極電極14b的高度差、以及想要形成的P極凸起51的厚度所需的電鍍率比。然后，從圖4中讀取與上述所需的電鍍率比對應的脈沖周期即可。[實施例2]圖6表示在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件10的制造方法中，測定了開口部21的面積比率和電鍍率比的關(guān)系的實驗結(jié)果。本實施例中的電鍍條件如下。·電鍍液EEJA制造無氰型鍍金液·電鍍槽溫度52°C 電鍍電流密度直流6mA/cm2·被電鍍物用于生成光半導體元件的晶片(6英寸)在上述條件下，利用沒有開口部21的晶片(開口比率0%)和形成了開口部21的晶片(開口比率6%)進行了電鍍。其結(jié)果，如圖6所示，得到了以下結(jié)果開口部21的面積比率為O % (開口比率0%)時電鍍率比大約成為I. 00，在開口部21的面積比率為6%(開口比率0% )時電鍍率比大約成為1.30。這樣，可知能夠通過改變開口部21的面積比率來控制電鍍率比。[實施例3]圖7表示在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件10的制造方法中，測定了電鍍率比的電流密度依賴性的結(jié)果。本實施例中的電鍍條件如下。·電鍍液EEJA制造無氰型鍍金液·電鍍槽溫度52°C 脈沖周期1秒
·占空比80%·被電鍍物用于生成光半導體元件的晶片(6英寸)·電鍍電流在從3. 5mA/cm2到llmA/cm2的范圍內(nèi)可變上述電鍍條件中的臨界電流密度的范圍是從2mA/cm2到8mA/cm2。進行了在從3. 5mA/cm2到llmA/cm2的范圍內(nèi)改變電鍍電流的電流密度的電鍍。之所以在超出臨界電流密度的范圍的條件下也進行電鍍是為了確認電流密度對于所形成的凸起的影響。實驗的結(jié)果，所得到的電鍍率比在約I. 45到I. 10的范圍內(nèi)變化，在電鍍率比和電流密度之間存在明確的負的相關(guān)關(guān)系(圖7)。此外，可知通過在臨界電流密度的范圍內(nèi)改變電鍍電流的電流密度，能夠得到所期望的電鍍率比。[實施例4]圖8表示在本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件10的制造方法中，測定了電流薄膜33的片狀電阻和電鍍率比的關(guān)系的實驗結(jié)果。本實施例中的電鍍條件如下?！る婂円篍EJA制造無氰型鍍金液·電鍍槽溫度50°C 電鍍電流密度直流6mA/cm2·被電鍍物用于生成光半導體元件的晶片(6英寸)在上述條件下，將電流薄膜33的片狀電阻的值設為各種值而測定了電鍍率比。在改變片狀電阻的值時，改變了電流薄膜33的膜厚。實驗的結(jié)果，得到了以下結(jié)果在片狀電阻為ΙΟπιΩ/□以上時，片狀電阻越高則電鍍率比也越高。S卩，片狀電阻和電鍍率比中發(fā)現(xiàn)正的相關(guān)關(guān)系。這樣，可知能夠通過改變電流薄膜33的片狀電阻來控制電鍍率比。另外，在片狀電阻為200πιΩ/ □以上時，成為η極發(fā)生爛花電鍍的結(jié)果。[實施方式2]參照圖9以及圖10說明本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件60。另外，對于與實施方式I相同的構(gòu)件附加相同的構(gòu)件標號，并省略其說明。(光半導體元件60)光半導體元件60是實施方式I的光半導體元件10的變形例。比較光半導體元件10和光半導體元件60，其區(qū)別在于光半導體元件60具備的η型層62 (第I導電型半導體層)以及光半導體元件10具備的η型層12的形狀(參照圖9)。光半導體元件60具備的η型層62在與保護膜15具備的開口部21對應的區(qū)域中不具有特別的構(gòu)造。即，在與開口部21對應的區(qū)域中，η型層62的上面是平面。η型層的形狀以外的結(jié)構(gòu)在光半導體元件10以及光半導體元件60中相同。η極凸起52的厚度形成為比ρ極凸起51的厚度要厚，消除η型層12以及ρ型層13的上面具有的高度差。由于η極凸起52以及ρ極凸起51的上面形成為相同高度，因此本發(fā)明的一實施方式的光半導體元件60能夠適合進行倒裝片封裝。(光半導體元件60的制作方法)參照圖10說明光半導體元件60的制作方法。光半導體元件10和光半導體元件60關(guān)于制作方法也相同。從在藍寶石基板11上堆積了 η型層62以及ρ型層13的p-η結(jié)晶片，保留ρ型層13的一部分從而選擇性地腐蝕η型層62。在η型層62以及ρ型層13的上面形成η極電極14a以及ρ極電極14b，在η型層62的上面的一部分形成具有開口部21的保護膜15 (參 照圖10的(a))。這時，η型層62不具有溝，η型層62的上面是平面。接著，依次形成下層電流薄膜31以及上層電流薄膜32并將其設為電流薄膜33 (10的(b))。在形成電流薄膜33之后，依次進行以下工序。涂抹光致抗蝕劑41 (參照圖10的(C))。通過光刻法形成凸起形成圖案42 (10的(d))。通過利用了脈沖波形的驅(qū)動電流的電鍍來形成P極凸起51和η極凸起52 (參照圖10的(e))。利用有機溶劑除去光致抗蝕劑41(參照圖10的(f))。腐蝕并除去不需要的部分的電流薄膜33(參照圖10的(g))。通過以上的工序,光半導體元件60完成。在形成了電流薄膜33時，即使η型層62的上面是平面，電流薄膜33和η型層62也經(jīng)由開口部21而接觸并導通。因此，從開口部21到η極電極14a的電流路徑成為由電流薄膜33和η型層62構(gòu)成的并聯(lián)電路。另一方面，從開口部21到ρ極電極14b的電流路徑僅成為電流薄膜33。因此，從開口部21到η極電極14a的電阻值小于從開口部21到ρ極電極14b的電阻值。由于η極電極14a中流過大于ρ極電極14b的電鍍電流，因此η極電極14a中的電鍍率大于P極電極14b中的電鍍率。通過在電鍍的驅(qū)動波形中利用脈沖波形并改變脈沖周期，從而能夠控制η極電極14a中的電鍍率和ρ極電極14b中的電鍍率的電鍍率比。因此,光半導體元件60能夠在η極凸起52以及ρ極凸起51的尺寸不受制約的前提下吸收半導體基板表面上的高度差，成為適合倒裝片封裝的光半導體元件。(總結(jié))本發(fā)明的一個方式的光半導體元件，為了解決上述課題，其特征在于，包括第I半導體層，由第I導電型的半導體組成；第2半導體層，由第2導電型的半導體組成，并且在上述第I半導體層的上面的一部分上形成；第I電極，在上述第I半導體層的上面中的另一部分上形成；第2電極，在上述第2半導體層的上面形成，并且具有位于比上述第I電極的上面還要高的位置的上面；第I連接電極，在上述第I電極的上面形成；
第2連接電極，在上述第2電極的上面形成；以及保護膜，是覆蓋上述第I半導體層的表面和上述第2半導體層的表面的絕緣性的保護膜，并且具有使上述第I半導體層的表面的一部分露出的開口部。本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法，為了解決上述課題，其特征在于，包括在光半導體基板的上面的整體面上形成導電性的電流薄膜的工序，其中，該光半導體基板包括基板；第I半導體層，在該基板的上面形成，并且由第I導電型的半導體組成；第2半導體層，由第2導電型的半導體組成，并且在上述第I半導體層的上面的一部分上形成；第I電極，在上述第I半導體層的上面中的另一部分上形成；第2電極，在上述第2半導體層的上面形成，并且具有位于比上述第I電極的上面還要高的位置的上面；保護膜， 是覆蓋上述第I半導體層的表面和上述第2半導體層的表面的絕緣性的保護膜，并且具有使上述第I半導體層的表面的一部分露出的開口部；以及在形成了上述電流薄膜之后，通過對上述光半導體基板進行電鍍，從而在上述第I電極的上面形成第I連接電極，并且在上述第2電極的上面形成第2連接電極的工序。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件中，保護膜覆蓋第I半導體層的表面和第2半導體層的表面。此外，保護膜具有使第I半導體層的表面的一部分露出的開口部。在制造該結(jié)構(gòu)的光半導體元件時，通過利用電鍍從而形成第I連接電極以及第2連接電極。具體地說，在光半導體基板的上面的整體面上形成電流薄膜，接著形成在第I以及第2電極上開口的光致抗蝕劑圖案，然后將電鍍電流施加到光半導體元件。這里，第I電極和電流薄膜直接導通。此外，與第I電極導通的第I半導體層通過保護膜的開口部與電流薄膜導通。由此，從第I電極向電流薄膜以及第I半導體層的雙方流過電鍍電流。另一方面，第2電極與電流薄膜直接導通，但與第2電極導通的第2半導體層不會與電流薄膜導通。由此，從第2電極僅向電流薄膜流過電鍍電流。如上所述，在對光半導體基板進行電鍍時，流過的電鍍電流成為第I電極側(cè)>第2電極側(cè)。其結(jié)果，通過控制流過光半導體元件的電鍍電流的參數(shù)，能夠形成吸收了第I電極和第2電極的高度差的、相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。這時，只要控制電鍍電流的參數(shù)即可，因此第I連接電極以及第2連接電極的尺寸不受任何制約。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法，能夠在各個連接電極的尺寸不受制約的前提下形成適合倒裝片封裝的相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。此外，根據(jù)本發(fā)明的一個方式的光半導體元件，能夠?qū)崿F(xiàn)具備了適合倒裝片封裝的相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極的光半導體元件。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件中，進而優(yōu)選為，上述開口部的表面積是能夠通過電鍍來形成互相沒有高度差的上述第I連接電極以及第2連接電極的表面積。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在制造本發(fā)明的一個方式的光半導體元件時，能夠可靠地形成互相沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。 此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件中，進而優(yōu)選為，
在上述第I半導體層中與上述開口部對應的位置上形成了溝。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過在有溝的地方分割光半導體元件，從而能夠?qū)⒐獍雽w元件分割為規(guī)定的大小而不會使第I半導體層產(chǎn)生缺陷。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件中，進而優(yōu)選為，上述溝的表面積是能夠通過電鍍來形成互相沒有高度差的上述第I連接電極以及第2連接電極的表面積。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在制造本發(fā)明的一個方式的光半導體元件時，能夠可靠地形成互相沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，通過流過脈沖波形的電鍍電流，從而對光半導體元件進行電鍍。 根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，通過控制電鍍電流的各種參數(shù)，能夠高效地控制第I電極中的電鍍率和第2電極中的電鍍率的比率。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，上述脈沖波形的周期在O. I 100秒的范圍內(nèi)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠高效地控制第I電極中的電鍍率和第2電極中的電鍍率的比率。其理由如下。若對光半導體基板施加電鍍電流，則電鍍液電阻的過渡變化會收斂在30秒以內(nèi)。因此，若脈沖波形在O. I 100秒的范圍內(nèi)，則能夠獲得將脈沖波形設為可變的效
果O此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，上述脈沖波形的占空比為80 %以上。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠高效地控制第I電極中的電鍍率和第2電極中的電鍍率的比率。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，上述脈沖波形的每一周期的電流的停止時間為2秒以下。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠高效地控制第I電極中的電鍍率和第2電極中的電鍍率的比率。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，上述電流薄膜的片狀電阻在10 ΙΟΟΟι Ω/ □的范圍內(nèi)。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，電流薄膜的片狀電阻在10 ΙΟΟΟι Ω/□的范圍內(nèi)。這里，光半導體基板中的第I半導體層的片狀電阻在I 20Ω/ □的范圍內(nèi)。因此，能夠?qū)⒃诘贗電極側(cè)電鍍電流流過的路徑的合成電阻和在第2電極側(cè)電鍍電流流過的路徑的合成電阻之差設為第I電極側(cè)中的該合成電阻的10%。其結(jié)果，能夠高效地控制第I電極中的電鍍率和第2電極中的電鍍率的比率。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，通過上述脈沖波形的電鍍電流所電鍍的表面中的該電鍍電流的電流密度是，滿足臨界電流密度的下限值到上限值的范圍的范圍。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠形成正常形狀的第I連接電極以及第2連接電極。此外，通過在該范圍中改變電流密度，能夠改變電鍍率比。因此，通過將電流密度設為適合的值，從而能夠形成相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。
此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，根據(jù)在上述形成電流薄膜的工序中形成的上述電流薄膜的膜厚，決定在上述形成連接電極的工序中的上述第I電極和上述第2電極的電鍍率比。根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠通過改變電流薄膜的膜厚來改變電鍍率比。因此，通過將電流薄膜的膜厚設為適合的值，從而能夠形成相互沒有高度差的第I連接電極以及第2連接電極。此外，在本發(fā)明的一個方式的光半導體元件的制造方法中，進而優(yōu)選為，在對上述光半導體元件進行電鍍時，利用從金、銀、鉬、銅、鈀、鎳、焊料、以及它們的合金中任意選擇的金屬。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，能夠制造電阻特性更加良好且具備了適合倒裝片封裝的第I連接電極以及第2連接電極的光半導體元件。本發(fā)明不限于上述的各個實施方式，在權(quán)利要求所示的范圍內(nèi)可進行各種變更，對于分別在不同的實施方式中公開的技術(shù)手段進行適合組合而得到的實施方式也包含在于本發(fā)明的技術(shù)范圍內(nèi)。本發(fā)明能夠作為發(fā)光二極管(LED)等的光半導體元件而廣泛利用。此外，還能夠作為制造這樣的光半導體元件的方法來利用。
權(quán)利要求
1.一種光半導體元件，其特征在于，包括 第I半導體層，由第I導電型的半導體組成； 第2半導體層，由第2導電型的半導體組成，并且在上述第I半導體層的上面的一部分上形成； 第I電極，在上述第I半導體層的上面中的另一部分上形成； 第2電極，在上述第2半導體層的上面形成，并且具有位于比上述第I電極的上面還要高的位置的上面； 第I連接電極，在上述第I電極的上面形成； 第2連接電極，在上述第2電極的上面形成；以及 保護膜，是覆蓋上述第I半導體層的表面和上述第2半導體層的表面的絕緣性的保護膜，并且具有使上述第I半導體層的表面的一部分露出的開口部。
2.如權(quán)利要求I所述的光半導體元件，其特征在于， 上述開口部的表面積是能夠通過電鍍來形成互相沒有高度差的上述第I連接電極以及第2連接電極的表面積。
3.如權(quán)利要求I所述的光半導體元件，其特征在于， 在上述第I半導體層中與上述開口部對應的位置上形成了溝。
4.如權(quán)利要求3所述的光半導體元件，其特征在于， 上述溝的表面積是能夠通過電鍍來形成互相沒有高度差的上述第I連接電極以及第2連接電極的表面積。
5.一種光半導體元件的制造方法，其特征在于，包括 在光半導體基板的上面的整體面上形成導電性的電流薄膜的工序，其中，該光半導體基板包括基板；第I半導體層，在該基板的上面形成，并且由第I導電型的半導體組成；第2半導體層，由第2導電型的半導體組成，并且在上述第I半導體層的上面的一部分上形成；第I電極，在上述第I半導體層的上面中的另一部分上形成;第2電極，在上述第2半導體層的上面形成，并且具有位于比上述第I電極的上面還要高的位置的上面；保護膜，是覆蓋上述第I半導體層的表面和上述第2半導體層的表面的絕緣性的保護膜，并且具有使上述第I半導體層的表面的一部分露出的開口部；以及 在形成了上述電流薄膜之后，通過對上述光半導體基板進行電鍍，從而在上述第I電極的上面形成第I連接電極，并且在上述第2電極的上面形成第2連接電極的工序。
6.如權(quán)利要求5所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 通過流過脈沖波形的電鍍電流，從而對光半導體元件進行電鍍。
7.如權(quán)利要求6所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 上述脈沖波形的周期在O. I 100秒的范圍內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 上述脈沖波形的占空比為80%以上。
9.如權(quán)利要求6所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 上述脈沖波形的每一周期的電流的停止時間為2秒以下。
10.如權(quán)利要求6所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 上述電流薄膜的片狀電阻在10 ΙΟΟΟι Ω/ □的范圍內(nèi)。
11.如權(quán)利要求6所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 通過上述脈沖波形的電鍍電流所電鍍的表面中的該電鍍電流的電流密度是，滿足臨界電流密度的下限值到上限值的范圍的范圍。
12.如權(quán)利要求5所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 根據(jù)在上述形成電流薄膜的工序中形成的上述電流薄膜的膜厚，決定在上述形成連接電極的工序中的上述第I電極和上述第2電極的電鍍率比。
13.如權(quán)利要求5所述的光半導體元件的制造方法，其特征在于， 在對上述光半導體元件進行電鍍時，利用從金、銀、鉬、銅、鈀、鎳、焊料、以及它們的合金中任意選擇的金屬。
全文摘要
本發(fā)明提供光半導體元件以及光半導體元件的制造方法。光半導體元件(10)包括第1半導體層(12)，由第1導電型的半導體組成；第2半導體層(13)，由第2導電型的半導體組成，并且在第1半導體層的上面的一部分上形成；第1電極(14a)，在第1半導體層的上面中的另一部分上形成；第2電極(14b)，在第2半導體層的上面形成，并且具有位于比第1電極的上面還要高的位置的上面；第1連接電極(52)，在第1電極的上面形成；第2連接電極(51)，在第2電極的上面形成；以及保護膜(15)，是覆蓋第1半導體層的表面和第2半導體層的表面的絕緣性的保護膜，并且具有使第1半導體層的表面的一部分露出的開口部(21)。
文檔編號H01L33/36GK102856458SQ201210088419
公開日2013年1月2日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者澤井敬一, 吾鄉(xiāng)富士夫, 渡邊裕二, 川上克二 申請人:夏普株式會社