(57)【要約】【課題】基板裏面に形成された電極と基板とのコンタクト抵抗を低減しつつ、信頼性の高い窒化物半導体発光素子を実現する。【解決手段】窒化物半導体発光素子は、窒化物半導体基板１０と、窒化物半導体基板１０の第１の主面上に形成され、光を生成する活性層１３を有する窒化物半導体層と、窒化物半導体基板１０の第２の主面上に形成された電極２０とを備えている。窒化物半導体基板１０と電極２０との界面部分における酸素ピーク濃度が２９原子％以上で、且つ炭素ピーク濃度が１１原子％以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する第１の主面と第２の主面とを有する窒化物半導体基板と、
前記窒化物半導体基板の前記第１の主面上に形成され、光を生成する活性層を有する窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体基板の前記第２の主面上に形成された電極とを備え、
前記窒化物半導体基板と前記電極との界面部分における酸素ピーク濃度が２９原子％以上で、且つ炭素ピーク濃度が１１原子％以下である窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の窒化物半導体発光素子において、
前記電極は複数層で構成されており、
前記電極のうち前記窒化物半導体基板に接する層は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、及びＭｏから選ばれた少なくとも１種類の金属で構成された層を有する窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
請求項１に記載の窒化物半導体発光素子において、
前記電極は、前記窒化物半導体基板に近い順に、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜、及びＡｕ膜で構成されている窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
請求項３に記載の窒化物半導体発光素子において、
前記Ｔｉ膜の膜厚は５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であり、且つ前記Ａｕ膜の膜厚は１００ｎｍ以上である窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
請求項４に記載の窒化物半導体発光素子において、
前記電極のうち、少なくとも前記Ｔｉ膜は、前記第２の主面の全面上に形成されている窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
請求項１〜５のうちいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子において、
前記窒化物半導体基板と前記電極との界面部分における酸素ピーク濃度は７５原子％以下であることを窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
窒化物半導体基板の第１の主面上に、活性層を含む複数の層で構成された窒化物半導体層を形成する工程（ａ）と、
前記工程（ａ）の後に、前記窒化物半導体基板を、前記第１の主面に対向する第２の主面側から研磨して薄膜化する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）で研磨された前記第２の主面に酸素プラズマ処理を施して、前記第２の主面上に存在する炭素を除去するとともに、前記第２の主面に酸素を吸着させる工程（ｃ）と、
前記工程（ｃ）の後、酸素プラズマ処理を施された前記第２の主面上に電極を形成する工程（ｄ）と備えている窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記工程（ｄ）では、前記電極の形成後、前記窒化物半導体基板と前記電極との界面部分の酸素ピーク濃度が２９原子％以上で、且つ炭素ピーク濃度が１１原子％以下となる窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記工程（ｃ）では、研磨された前記第２の主面をエッチングすることなしに酸素プラズマ処理を行う窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
請求項７〜９のうちいずれか１つに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法において、
前記工程（ｂ）の後で前記工程（ｃ）の前に、前記窒化物半導体層の主面のうち前記窒化物半導体基板から遠い方の面上に接着材料を用い、前記接着材料が平面視において前記窒化物半導体基板の外形内に収まるように支持基板を固定する工程（ｅ）をさらに備えている窒化物半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化物半導体発光素子およびその製造方法に関し、特に、窒化物半導体基板の裏面にｎ側電極が設けられた窒化物半導体発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、光ディスク装置用の光源として、各種の半導体レーザ素子が広く利用されている。その中でも、窒化ガリウム（ＧａＮ）などのIII-V族（旧ＩＵＰＡＣ表記；新ＩＵＰＡＣ表記では13-15族）窒化物半導体を使用した青紫色半導体レーザダイオード（ＬＤ）は、赤色域（ＤＶＤ用）や赤外域（ＣＤ用）の光に比べ、光ディスク上での集光スポット径を小さくする事が可能となる短波長域（４００ｎｍ帯）で発光する。そのため、青紫色半導体ＬＤは、光ディスクの再生、記録密度の向上に有効であり、次世代高密度光ディスク（Ｂｌｕ−Ｒａｙ−Ｄｉｓｃ）の光源として世の中に広まりつつあり、必要不可欠なものとなってきている。
【０００３】
青紫色半導体ＬＤにおいて、近年では裏面側にｎ側電極を形成したＧａＮ基板を用いる構造が主流になっている。ＧａＮ基板の裏面にｎ側電極を形成する場合、基板を研磨することによって形成される変質層を、ハロゲンガスによるエッチングで除去するとともに、４００℃以上の熱処理をする必要がある。変質層を除去するために、基板研磨後に塩素と酸素との混合ガスにてドライエッチングしてから、ｎ電極を形成し、３５０℃〜３９０℃の熱処理を施すことが特許文献１に開示されている。この方法により変質層の除去とＧａＮ基板の裏面に露出する窒素原子の除去がなされ、コンタクト抵抗を低減することが可能となる。
【特許文献１】特開２００５−３４７５３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の従来技術では、塩素と酸素の混合ガスを用いてエッチング処理を施すため、上面電極等が混合ガスにより腐食される可能性があり、その回避策として保護膜を形成したり、窒化物半導体層の上面に支持基板を貼り付けたりする必要がある。裏面研磨後の基板上面上に保護膜を形成することは、基板が薄い状態での処理工程が増えるため、基板の割れ欠けの発生率を高くする。一方、基板（作製中の半導体発光素子）に支持基板を貼り付ける場合、基板の上面を確実にカバーするためには、貼り付けに使用する接着材料を基板上面の全体に塗布することが必要になり、支持基板から接着材料がはみ出すことになる。その状態で、塩素ガス等を用いたドライエッチングを実施すると、研磨された裏面に接着材料が再付着し、電極形成後の抵抗増加あるいは電極はがれが生じやすくなる。また、３５０〜３９０℃で熱処理を施しているため、熱処理により、ｐ側電極が劣化し、コンタクト抵抗が増大する可能性がある。
【０００５】
以上の不具合に鑑み、本発明の目的は、基板裏面に形成された電極と基板とのコンタクト抵抗を低減しつつ、信頼性の高い窒化物半導体発光素子を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の窒化物半導体発光素子は、互いに対向する第１の主面と第２の主面とを有する窒化物半導体基板と、前記窒化物半導体基板の前記第１の主面上に形成され、光を生成する活性層を有する窒化物半導体層と、前記窒化物半導体基板の前記第２の主面上に形成された電極とを備え、前記窒化物半導体基板と前記電極との界面部分における酸素ピーク濃度が２９原子％以上で、且つ炭素ピーク濃度が１１原子％以下である。
【０００７】
ｎ側電極と窒化物半導体基板との間のコンタクト抵抗は、両者の界面部分における酸素ピーク濃度が高い方が低減でき、界面部分における炭素ピーク濃度が低い方が低減できる。そのため、窒化物半導体基板と電極との界面部分における酸素ピーク濃度を２９原子％以上とし、且つ炭素ピーク濃度を１１原子％以下とすることで、ｎ側電極と窒化物半導体基板との間のコンタクト抵抗を大きく低減することができる。
【０００８】
前記電極は複数層で構成されており、前記電極のうち前記窒化物半導体基板に接する層は、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、及びＭｏから選ばれた少なくとも１種類の金属で構成された層を有していることが好ましい。なお、ここでいう「金属」は、２種類以上の金属の合金であってもよい。これらの金属は窒化物半導体基板の第２の主面にある酸素と結合しやすいため、より密着性の良い電極構造が実現できる。
【０００９】
前記電極は、前記窒化物半導体基板に近い順に、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜、及びＡｕ膜で構成されていてもよい。Ｐｔ膜が設けられているので、半田を用いて窒化物半導体基板をサブマウント等に実装する際に半田材料が窒化物半導体基板へ拡散するのが防がれている。
【００１０】
前記Ｔｉ膜の膜厚は５ｎｍ以上１５ｎｍ以下であり、且つ前記Ａｕ膜の膜厚は１００ｎｍ以上であってもよい。これにより、低抵抗で且つ熱処理にも安定な電極を得ることができる。
【００１１】
前記電極のうち、少なくとも前記Ｔｉ膜は、前記第２の主面の全面上に形成されていてもよい。これにより、窒化物半導体基板と電極との接触面積を大きくすることができるの、良好なオーミック電極を形成できるようになる。
【００１２】
前記窒化物半導体基板と前記電極との界面部分における酸素ピーク濃度は７５原子％以下であることが特に好ましい。
【００１３】
本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法は、窒化物半導体基板の第１の主面上に、活性層を含む複数の層で構成された窒化物半導体層を形成する工程（ａ）と、前記工程（ａ）の後に、前記窒化物半導体基板を、前記第１の主面に対向する第２の主面側から研磨して薄膜化する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）で研磨された前記第２の主面に酸素プラズマ処理を施して、前記第２の主面上に存在する炭素を除去するとともに、前記第２の主面に酸素を吸着させる工程（ｃ）と、前記工程（ｃ）の後、酸素プラズマ処理を施された前記第２の主面上に電極を形成する工程（ｄ）と備えている。
【００１４】
この方法によれば、工程（ｃ）で酸素プラズマ処理を行うことにより、窒化物半導体基板の研磨面である第２の主面から炭素を除去するとともに、第２の主面に酸素を吸着させる。このため、窒化物半導体基板と電極とのコンタクト抵抗値を従来よりも大きく低減することができる。また、塩素ガスを用いたエッチングを行う必要がないので、窒化物半導体基板の第１の主面側に設けられた電極の劣化を防ぎ、信頼性の高い窒化物半導体発光素子を作製することが可能となる。
【００１５】
前記工程（ｄ）では、前記電極の形成後、前記窒化物半導体基板と前記電極との界面部分の酸素ピーク濃度が２９原子％以上で、且つ炭素ピーク濃度が１１原子％以下となることが好ましい。
【００１６】
上述のように、前記工程（ｃ）では、研磨された前記第２の主面をエッチングすることなしに酸素プラズマ処理を行ってもよい。
【００１７】
前記工程（ｂ）の後で前記工程（ｃ）の前に、前記窒化物半導体層の主面のうち前記窒化物半導体基板から遠い方の面上に接着材料を用い、前記接着材料が平面視において前記窒化物半導体基板の外形内に収まるように支持基板を固定する工程（ｅ）をさらに備えていてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の方法によれば、窒化物半導体基板の第２の主面に電極を形成する前に、当該第２の主面を酸素プラズマで処理することにより、コンタクト抵抗が低く抑えられ、かつ窒化物半導体基板との密着性が良く、熱処理によってもコンタクト抵抗の増加が抑えられるので、チップ状の窒化物半導体発光素子を実装する際に半田を溶融するための熱が印加された場合でも高い信頼性を確保することができる。また、高出力動作においても動作電圧が低減されることにより発熱が抑制され、高効率で信頼性の高い窒化物半導体発光素子を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の構成を半導体レーザ装置に適用した例として、本発明の各実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において、ｎ型ＧａＮ基板の主面のうち窒化物半導体層を設ける面を「第１の主面」と呼び、第１の主面に対向する面を、研磨工程の前後にわたって「第２の主面」と呼ぶ。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子であるレーザダイオード素子（ＬＤ素子）の断面図である。同図は、窒化物半導体発光素子の光共振器方向に垂直な縦方向断面を示している。
【００２１】
図１に示すように、本実施の窒化物半導体発光素子は、ｎ型のＧａＮ基板１０のＧａ面である上面（第１の主面）上に窒化物半導体層を備えている。窒化物半導体層は、第１の主面に近い側から順に、それぞれ窒化物半導体材料で構成されたｎ型クラッド層１１、ｎ型光ガイド層１２、多重量子井戸活性層１３、ｐ型光ガイド層１４、ｐ型クラッド層１５、ｐ型コンタクト層１６が積層されてなっている。ｎ型クラッド層１１は例えばＡｌＧａＮで構成され、ｎ型光ガイド層１２は例えばＧａＮで構成され、多重量子井戸活性層１３はＩｎＧａＮ等で構成され、ｐ型光ガイド層１４は例えばＡｌＧａＮで構成され、ｐ型クラッド層１５は例えばＡｌＧａＮで構成され、ｐ型コンタクト層１６は例えばＧａＮで構成されている。多重量子井戸活性層１３で生成された光は窒化物半導体層の共振器端面から出射される。
【００２２】
窒化物半導体層のうち、ｐ型クラッド層１５の一部（上部）、及びｐ型コンタクト層１６は、エッチングにより共振器方向（図１において紙面の手前と奥とを結ぶ方向）に沿って延びるリッジストライプ形状に加工されている。リッジストライプ幅は例えば１．５μｍ程度であり、共振器長は例えば８００μｍ、チップ幅は例えば２００μｍである。
【００２３】
前記リッジストライプの上面上には、ｐ型コンタクト層１６と接するようにｐ側コンタクト電極１８が設けられている。また、リッジストライプの側面上、及びリッジストライプ部分以外のｐ型クラッド層１５の上面上に誘電体膜１７が設けられている。ｐ側コンタクト電極１８及び誘電体膜１７上にｐ側配線電極１９が設けられている。ｐ側コンタクト電極１８は例えばＰｄまたはＮｉで構成され、ｐ側配線電極１９は例えば最上層がＡｕである多層構造で構成される。
【００２４】
一方、ＧａＮ基板１０ のＮ面である裏面（第２の主面）上には、金属電極としてのｎ側電極（Ｔｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜）２０が設置されている。
【００２５】
図２は、図１に示す本実施形態の窒化物半導体発光素子において、ＧａＮ基板１０の裏面（第２の主面）付近を示す拡大断面図である。同図に示すように、ｎ側電極２０は、ＧａＮ基板１０の第２の主面上から順に、第１層目にＴｉ膜２１、第２層目にＰｔ膜２２、および第３層目にＡｕ膜２３を備えた３層構造を有している。Ｔｉ膜２１はＧａＮ基板１０とのコンタクト抵抗を低減する役割を、Ｐｔ膜２２はＡｕやＧａの相互拡散を抑制するバリアメタルとしての役割を、Ａｕ膜２３は半田接合またはワイヤーボンド等による外部機器との電気的、熱的接合を容易にする役割を有している。
【００２６】
次に、ｎ側電極２０内の各層の膜厚について説明する。まず、Ｔｉ膜２１は２０ｎｍ以上の膜厚ではコンタクト抵抗の熱安定性が損なわれるため、薄く設定されるのが好ましいが、成膜の安定性を考慮すると５ｎｍ以上が好ましい。膜厚が薄くなり、制御性が損なわれるとｎ側電極２０とＧａＮ基板１０との密着性も低下するため、Ｔｉ膜２１の膜厚は５ｎｍ以上１５ｎｍ以下で設定するのがより好ましい。
【００２７】
Ｐｔ膜２２は窒化物半導体発光素子をサブマウント等に実装する際の温度（例えば３００℃以上）下で、ＡｕやＧａの拡散をバリアする役割を果たすため、Ｐｔ膜２２の膜厚は１０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であると好ましいが、膜厚が厚いと応力により膜剥がれを発生させるリスクが高くなるため、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であればさらに好ましい。Ａｕ膜２３は半田接合やワイヤー剥がれの防止等を考慮して、１００ｎｍ以上が好ましい。
【００２８】
また、ｎ側電極２０の平面面積について、特にコンタクト形成を担うＴｉ膜２１は、チップ状の窒化物半導体発光素子（ＬＤチップ）においてＧａＮ基板１０の第２の主面全体上に形成されていることが電気的特性の面からは理想的である。これは、ＧａＮ基板１０と接触する面積が広いほうが、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０とのコンタクト抵抗値をより小さくできるためである。しかし、Ａｕ膜２３の平面面積をＴｉ膜２１と同様にＧａＮ基板１０の第２の主面の平面面積とほぼ同じ大きさにすると、チップ形成工程において、劈開領域にＡｕ膜２３がかかって劈開によるチップの個片化が難しくなる場合がある。このため、少なくともＡｕ膜２３の平面形状は、ＧａＮ基板１０の平面形状から周辺領域を除いた形状とし、Ａｕ膜２３の平面面積はＧａＮ基板１０の第２の主面の平面面積よりもやや小さくするのが好ましい。
【００２９】
本実施形態に係る窒化物半導体発光素子では、後述の製造工程においてＧａＮ基板１０の第２の主面に前処理を施すことで、ＧａＮ基板１０のＴｉ膜２１との界面部分における酸素濃度と炭素濃度を調整し、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０とが低抵抗なオーミック接触をとることが可能である。ここで、「ＧａＮ基板１０のＴｉ膜２１との界面部分」とは、ＧａＮ基板１０のうち、ＧａＮ基板１０とＴｉ膜２１との界面（ＧａとＴｉの濃度比が１：１）からの距離が１０ｎｍ以内の部分のことをいう。
【００３０】
また、３００℃以上の熱印加時もコンタクト抵抗が増加することなく安定なｎ側電極２０を実現できる。この時の界面部分の酸素ピーク濃度は２９原子％以上であり、炭素ピーク濃度は１１原子％以下である。
【００３１】
また、本実施形態に係るｎ側電極２０では、ＧａＮ基板１０の第２の主面と接する第１層としてＴｉ膜２１を用いたが、代わりに、酸化物を形成する金属を用いても構わない。第１層を構成する金属の例としては、例えばＴｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｏ、の少なくとも１種類の金属（２種類以上の金属の合金である場合を含む）が挙げられる。
【００３２】
次に、本実施形態の窒化物半導体発光素子の製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｄ）、図４（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の窒化物半導体発光素子の製造方法を示す図である。図３（ａ）〜（ｄ）、図４（ｂ）、（ｃ）は、窒化物半導体発光素子の光共振器方向に垂直な縦方向断面を示す図であり、図４（ａ）は斜視図である。
【００３３】
まず、図３（ａ）に示すように、ＧａＮ基板１０の第１の主面（Ｇａ面）上に窒化物半導体層からなる多層膜構造を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ）により結晶成長する。ここで、多層膜構造は、ｎ型ＧａＮに近い順に、ｎ型クラッド層１１、ｎ型光ガイド層１２、多重量子井戸活性層１３、ｐ型光ガイド層１４、ｐ型クラッド層１５、及びｐ型コンタクト層１６を有している。多層膜構造は、例えば一般的なダブルヘテロ構造を有している。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示すように、リッジ状のストライプ部を形成した後、誘電体膜１７、ｐ側コンタクト電極１８、ｐ側配線電極１９を形成する。
【００３５】
具体的には、多層膜構造の上面上にＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法によりＳｉＯ２等からなる誘電体膜を形成した後、フォトリソグラフィー法によりストライプ状のレジストマスクパターンを形成し、当該誘電体膜をフッ酸(ＨＦ)などにより除去することで、ストライプ状のＳｉＯ２膜を形成する。このＳｉＯ２膜をマスクにして、塩素系ガスを用いたドライエッチングを行い、ｐ型クラッド層１５の途中の所望の深さまでエッチングし、リッジ状のストライプ部を形成する。その後、マスクとして使用した誘電体膜を除去し、ＣＶＤ法により基板（作製中の窒化物半導体発光素子）の上面上の全体に例えばＳｉＯ２などで構成された誘電体膜を形成する。その後、リッジストライプ部のみをフォトリソグラフィー法で開口し、誘電体膜をフッ酸（ＨＦ）などにより選択的に除去する。これにより、電流阻止層としての誘電体膜１７が形成される。続いて、ｐ側コンタクト電極１８を電子ビーム（ＥＢ）蒸着法により形成した後、リッジストライプ部上に設けられた部分を残してｐ側コンタクト電極１８を除去することで、リッジストライプ部上にｐ側コンタクト電極１８を形成する。続いて、ｐ側配線電極１９を電子ビーム（ＥＢ）蒸着法でｐ側コンタクト電極１８上及び誘電体膜１７の上に形成し、第１の主面上方における構成が形成される。ｐ側コンタクト電極１８の材料としては、ＰｄまたはＮｉを使用することが好ましい。ｐ側配線電極１９は、例えばＴｉ膜、Ｐｔ膜、Ａｕ膜からなる三層構造とする。
【００３６】
次に、図３（ｃ）に示すように、研削機等を用いて、ＧａＮ基板１０を裏面（第２の主面）側から研磨し、ＧａＮ基板１０を薄膜化する。研削後の厚さは例えば８０μｍとする。研磨処理法の例としては、ダイヤモンドスラリーを用い、研削面を研磨する手法等が挙げられる。
【００３７】
研磨により薄膜化する目的は、チップ成形時に一対の光共振器端面を形成する必要があり、その光共振器端面を劈開により形成するためである。すなわち、基板が厚いと安定して劈開できないためである。
【００３８】
次に、図３（ｄ）に示すように、ＧａＮ基板１０の研磨面（裏面；第２の主面）にｎ側電極２０を形成する準備としての表面処理を実施する。具体的には、ＧａＮ基板の第２の主面に対して酸素プラズマ処理を行う。酸素プラズマ処理により、ＧａＮ基板１０の裏面の汚染源である炭素の除去が可能となる。また、炭素除去と同時にＧａＮ基板１０の裏面（第２の主面）に酸素を吸着させ、Ｇａと酸素の結合を形成させる。なお、Ｇａと酸素とが結合する領域はＧａＮ基板１０の裏面から結晶格子１〜２層分程度の深さの範囲内にあると考えられるが、条件を調節することでこれ以上深い範囲にまで形成されることも可能である。
【００３９】
Ｇａと酸素とが結合することで、ＧａＮ基板１０とｎ側電極２０との界面におけるバリアハイト（Barrier Height）の減少及びこれに伴うキャリアトンネリングの増加や、結晶構造に欠陥を導入にすることよって擬似的にキャリア濃度を増加させるといった効果も得られる。酸素プラズマ処理の条件は、例えば真空度（チャンバー内圧力）２０Ｐａ、ガス流量４００ｍＬ／ｍｉｎ（ｓｃｃｍ）、プラズマパワーは３００Ｗ程度である。上記の酸素プラズマ処理により、ＧａＮ基板１０の裏面部分（例えば、裏面から結晶格子１〜２層分程度の深さの範囲にある部分）での酸素原子ピーク濃度が２９原子％以上、かつ炭素原子ピーク濃度が１１原子％以下程度となる。なお、ＧａＮ基板１０の裏面部分における炭素および酸素の原子濃度は、ガス流量、プラズマパワー、処理時間等を変えることにより調整が可能である。
【００４０】
次に、図４（ａ）に示すように、ＧａＮ基板１０を支持基板２４に貼り付ける。支持基板２４の例としては、シリコン基板や石英基板等が挙げられ、ＧａＮ基板１０と支持基板２４とを接着するための接着材料２５の例として、有機系ワックスや両面シールタイプのテープ等が挙げられる。支持基板２４への貼り付け手順としては、先ず、支持基板２４の上面に接着材料２５を付着させ、支持基板２４の上面にＧａＮ基板１０（ｐ側配線電極１９）を接触させ、ＧａＮ基板１０を固定させる。この際には、ＧａＮ基板１０の第１の主面を接着面に向けて支持基板２４に接着させる。
【００４１】
本工程で、研磨により薄くなったＧａＮ基板１０は非常に割れやすいので、支持基板２４のパターン形成に必要なフォトリソグラフ工程やエッチング工程に耐えることが難しい。そのため、支持基板２４に接着させることで、ウエーハ割れが多発するのを防いでいる。また、ｎ側電極２０の貼り付けを行う前の酸素プラズマ処理時に、接着剤から発生した有機物によるＧａＮ基板１０裏面の汚染が発生するとコンタクト抵抗が高くなる。したがって、本工程はｎ側電極２０形成の直前に行われることが好ましい。
【００４２】
次に、図４（ｂ）に示すように、ＧａＮ基板１０を支持基板２４に貼り付けた状態で、電子ビーム蒸着法等により、ＧａＮ基板１０の裏面上に、Ｔｉ膜２１、Ｐｔ膜２２、Ａｕ膜２３を順次堆積する。これにより、Ｔｉ膜／Ｐｔ膜／Ａｕ膜の３層構造を有するｎ側電極２０がＧａＮ基板１０の裏面上に形成できる。Ｔｉ膜２１の膜厚は５ｎｍ以上１５ｎｍ以下程度が好ましく、本実施形態では例えば１０ｎｍとする。このＴｉ膜２１の膜厚に関しては、データを用いて後述する。
【００４３】
Ｐｔ膜２２は、後の熱処理の際にＴｉ膜２１とＡｕ膜２３とが反応するのを防ぐためと、ＧａＮ基板１０からのＧａ拡散を防ぐために設けられる。この効果を得るために、Ｐｔ膜２２の膜厚は１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度であることが好ましい。本実施形態ではＰｔ膜２２の膜厚は３５ｎｍとする。
【００４４】
また、Ａｕ膜２３は、チップ状に分割された窒化物半導体発光素子（ＬＤチップ）をサブマウント上にジャンクションアップ（多重量子井戸活性層１３から見てＧａＮ基板１０と同じ側にサブマウントが来るように実装する方式）で実装する場合はＡｕＳｎ等の半田と反応する層となる。また、Ａｕ膜２３は、ＬＤチップをジャンクションダウン（多重量子井戸活性層１３から見てＧａＮ基板１０と逆側にサブマウントが来るように実装する方式）でサブマウント上に実装する場合はワイヤーボンド用のパッド電極になる。前者の場合、半田（たとえばＡｕＳｎ）の組成を大きく変化させることなく良好な接合を得ることが要求される。後者の場合は、ワイヤー（一般的には金線）との良好な接合を得ることが要求される。ジャンクションアップの場合にはＡｕ膜２３の膜厚は薄い方が好ましいため膜厚の上限を設定することができる。一方、ジャンクションダウンの場合にはＡｕ膜２３の膜厚は厚いほうが好ましいため膜厚の下限を設定することができる。したがって、Ａｕ膜２３の膜厚が１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下程度であれば両方の実装方式に対応することができるので好ましい。本実施形態においてはＡｕ膜２３の膜厚を３００ｎｍとする。
【００４５】
次に、図４（ｃ）に示すように、フォトリソグラフィによってｎ側電極２０の上にマスクパターンを形成したレジスト２６を設け、当該レジスト２６をマスクとしてｎ側電極２０をエッチングし、ｎ側電極２０のパターン形成を行う。図４（ｃ）ではＰｔ膜２２やＴｉ膜２１をＡｕ膜２３と共にエッチングする例を示しているが、最上層のＡｕ膜２３のみエッチングを行っても構わない。Ａｕ膜２３のエッチングにはヨード液や王水等のウェットエッチングやイオンミリング等のドライエッチングを用いる。その後、レジスト２６を除去して、ｎ側電極２０のパターン形成を完了する。
【００４６】
なお、上述のエッチング手法に代えて、所定パターンを有するレジストをｎ側電極２０の構成材料の蒸着前に予め形成しておき、蒸着後に剥がす手法（リフトオフ法）を行うこともできる。ただし、リフトオフ法では、レジストに含まれる有機成分が第２の主面側に付着する可能性があり、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０との界面部分の炭素原子濃度が増加し、コンタクト抵抗が増大するおそれがあるため、リフトオフよりもウェットエッチングやイオンミリングなどで処理することがより好ましい。この後、図示しないが、ウエハ状のＧａＮ基板１０を劈開し、窒化物半導体発光素子をＬＤチップへと個片化し、当該ＬＤチップをサブマウント上に実装する。ＬＤチップをサブマウント上に搭載する際には、半田溶融に必要な温度まで加熱される。
【００４７】
以上の工程により、ＧａＮ基板１０の裏面上に所定のｎ側電極構造が形成され、ＧａＮ基板１０の上面（第１の主面）上に窒化物半導体層が形成された、図１に示す本実施形態の窒化物半導体発光素子を作製することが可能となる。
【００４８】
図５は、本実施形態に係る窒化物半導体発光素子において、ｎ側電極とＧａＮ基板との界面部分（界面領域部）をオージェ電子分光（ＡＥＳ）法により解析した結果を示す図であり、図６は、比較例に係る窒化物半導体発光素子において、ｎ側電極とＧａＮ基板との界面部分（界面領域部）をＡＥＳ法により解析した結果を示す図である。図６で解析された窒化物半導体発光素子は、ｎ側電極形成前に酸素プラズマ処理をしていないことを除き図５で解析された窒化物半導体発光素子と同様の方法で作製された窒化物半導体発光素子である。図５及び図６において、横軸は深さを表しており、縦軸はオージェ電子のカウント数の微分大きさを表している。
【００４９】
図５と図６との比較から、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０の第２の主面との界面部分において、酸素および炭素ピークの強度が、酸素プラズマ処理の有無で、明らかに変化していることが確認できる。すなわち、酸素プラズマ処理によって界面部分の炭素濃度は減少し、酸素濃度は上昇することが分かる。
【００５０】
図７は、図５に示す電子微分スペクトルを用いて、Ｏ（酸素）およびＣ（炭素）の原子濃度の算出手法を説明するための図である。なお、本明細書に記載した酸素及び炭素の原子濃度は、全て以下の手法で算出したものである。
【００５１】
はじめに、基準となる元素濃度％を決定する。電子微分スペクトルにおいてＧａＮ基板内の「Ｇａ微分ピーク強度」・・・（i）にＧａの感度係数を乗じた値が「Ｇａ原子濃度」・・・（ii）である。ＧａＮ基板内のＧａ原子濃度％は既知で５０元素％であり、本算出手法では（ii）を基準として、ＣおよびＯ原子濃度を相対的に表す。
【００５２】
次に、Ｏ原子濃度％の定義について説明する。ＧａＮ基板とｎ側電極との界面部分で最大となる「Ｏ微分ピーク強度」・・・（iii）にＯの感度係数を乗じた値が「Ｏ原子濃度」・・・（iv）である。ＧａＮ基板とｎ側電極との界面部分でのＯ原子濃度％は、(ii)を５０原子濃度％と設定（補正）した時のＯ原子濃度％で示し、この濃度は（５０／（ii））＊（iv）で求められる。
【００５３】
Ｃに関しても同様で、ＧａＮ基板とｎ側電極との界面部分で最大となる「Ｃ微分ピーク強度」・・・（v）にＣの感度係数を乗じた値が「Ｃ原子濃度」・・・（vi）である。ＧａＮ基板とｎ側電極との界面部分でのＣ原子濃度％は、（ii）を５０原子濃度％と設定した時のＣ原子濃度で示し、この濃度は（５０／（ii））＊（vi）で求められる。
【００５４】
図５と上記原子濃度の決定手法とを用い、本実施形態の窒化物半導体発光素子におけるＣ原子濃度％およびＯ原子濃度％を求めたところ、Ｏ原子濃度％は２９％、Ｃ原子濃度％は１１％であった。
【００５５】
次に、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０との間のコンタクト抵抗と界面部分のＣ及びＯの原子濃度との関係について検討した結果を説明する。
【００５６】
図８（ａ）、（ｂ）は、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０との間のコンタクト抵抗の測定方法を示す図である。図８（ａ）はｎ側電極２０の平面形状を模式的に示し、（ｂ）は測定用素子を縦方向に切断した場合の断面を示している。ここでは、ＧａＮ基板１０の裏面に一対のｎ側電極２０を、電極間隔が５００μｍになるように形成し、両ｎ側電極２０間に１０ｍＡの電流を流した時の電圧値を測定し、コンタクト抵抗を算出した。なお、ｎ側電極２０の平面形状は１００μｍ×５００μｍの矩形形状とした。後述するコンタクト抵抗の測定データは全てこの方法で行ったものである。
【００５７】
図９は、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０との間のコンタクト抵抗と、界面部分でのＣ原子濃度及びＯ原子濃度との関係を示す図である。ここで、コンタクト抵抗は、図８（ａ）、（ｂ）に示す測定用素子を用いて算出されたものであり、Ｃ原子濃度およびＯ原子濃度は上述の手法で算出されたものである。また、縦軸に示すコンタクト抵抗値（Ω・ｃｍ２）は、測定用素子に熱処理を施さない場合の初期コンタクト抵抗値である。
【００５８】
実際の製造工程では、ＬＤチップをサブマウント上に実装する際に半田を溶かすための加熱処理が施されるが、この程度の加熱では界面近傍での原子の拡散状態はほとんど影響受けない。よって、加熱後のＣ原子濃度及びＯ原子濃度は加熱前とほとんど変化していないと考えられる。
【００５９】
図９より、界面部分のＣ原子濃度が１１％（図中：実線）である場合、Ｏ原子濃度が２９％以上の条件でコンタクト抵抗値が１×１０−４Ω・ｃｍ２程度の良好な値を示し、Ｏ原子濃度が２９％より小さくなるとコンタクト抵抗値が急激に上昇する傾向があることが分かった。また、Ｃ原子濃度が増えるにつれて、Ｏ原子濃度を大きくしてもコンタクト抵抗が十分低減しない傾向があり、Ｃ原子濃度が３１％（図中：点線）の場合には、Ｏ原子濃度に関係なくコンタクト抵抗値が１×１０−２Ω・ｃｍ２程度の高い値を示した。
【００６０】
実用上、ＬＤ素子の電圧値は４〜５Ｖ程度にする必要があり、本実施形態の窒化物半導体発光素子において、Ｃ原子濃度が１１％以下で、且つＯ原子濃度が２９％以上の条件で得られるコンタクト抵抗で実現が可能である。以上より、酸素プラズマ処理を用い、ｎ側電極２０とＧａＮ基板１０との界面において炭素を除去し、酸素を吸着させることにより、具体的には、Ｏ原子濃度を２９％以上とし、且つＣ原子濃度を１１％以下とすることにより、低抵抗のｎ側電極を提供することができる。
【００６１】
図１０は、本実施形態に係る窒化物半導体発光素子において、ｎ側電極とＧａＮ基板との間のコンタクト抵抗の熱安定性を評価した結果を示す図である。横軸は熱処理温度を表し、縦軸はコンタクト抵抗値を表している。熱処理の条件は、窒素雰囲気中で３０秒間、設定の温度下でデバイスを保持することとし、熱処理の温度は２５℃〜５００℃の範囲とした。実際のＬＤチップはサブマウント等のヒートシンク材に半田を介して接合されるため、その際の半田溶融温度を想定して、熱処理温度の範囲を設定した。
【００６２】
図１０から、熱処理温度が２５℃から５００℃までの間で、いずれもコンタクト抵抗は低い値を維持していることが確認できる。この結果から、本実施形態の窒化物半導体発光素子では、ＧａＮ基板とｎ側電極との界面において、炭素および酸素原子量を最適化することで、熱処理をしなくてもコンタクト抵抗を低い値にすることができ、また、サブマウント等への実装の際に熱処理を施してもコンタクト抵抗を低い値に維持することが可能であることが分かる。
【００６３】
次に、本願発明者らが初めて見出した、炭素及び酸素原子濃度とコンタクト抵抗との関係について、以下に考察する。
【００６４】
ＧａＮ基板１０の裏面とｎ側電極２０との界面における炭素の濃度を低減することで、蒸着等によりｎ側電極２０を形成する際、当該界面にて電極材料のカーバイド（炭化物）の形成が抑制される。これにより、カーバイド形成に起因するＧａＮ基板１０とｎ側電極２０との間でのバリアハイトの増加が抑えられ、ひいてはトンネル効果によるトンネリングキャリアの減少が抑制される。その結果、ＧａＮ基板１０の第２の主面でのキャリアの減少を抑制できると考えられる。
【００６５】
一方で、電極のカーバイド層はＧａＮ基板１０との密着性が低いため、その形成を抑制することでＧａＮ基板１０とｎ側電極２０間の密着性を向上できる効果も期待できる。さらに、ＧａＮ基板１０裏面とｎ側電極２０との界面における酸素濃度を意図的に多くすることにより、ＧａＮ基板１０のうちｎ側電極２０との界面付近の部分ではＧａと窒素の結合以外にＧａと酸素との結合が生じる。そのため、ＧａＮ基板１０の第２の主面に吸着された酸素とｎ側電極２０の第１層（Ｔｉ膜２１）との間で、安定した金属酸化物が形成され、密着性を向上させることができると考えられる。
【００６６】
本実施形態では、窒化物半導体発光素子において、Ｏ原子濃度が２９％である例を示したが、本願発明者らはＯ原子濃度が２９％より大きい、３３％の素子についても同様に２５℃以上５００℃以下の温度範囲で良好なコンタクト抵抗値が得られることを確認している。Ｏ原子濃度の上限値は、ＧａＮ基板１０とｎ側電極２０との界面部分において、酸素の導入が過剰になり、Ｇａ２Ｏ３膜が形成された場合で、この値は本願の原子濃度の算出手法の値を用いると７５％である。従って、Ｏ原子濃度は２９％以上且つ７５％以下であれば特に好ましい。
【００６７】
図１１は、本実施形態の窒化物半導体発光素子において、コンタクト抵抗値の熱処理温度依存性を評価した結果を示す図である。同図において、横軸は熱処理温度であり、縦軸はＧａＮ基板とｎ側電極との間のコンタクト抵抗値を示している。熱処理温度は２５℃〜４００℃の範囲で変化させ、ｎ側電極内のＴｉ膜２１の膜厚を５〜１００ｎｍの範囲で段階的に変化させて測定を行った。
【００６８】
図１１より、Ｔｉ膜厚が５ｎｍ〜１５ｎｍの条件では、２５℃におけるコンタクト抵抗値が１×１０−４Ω・ｃｍ２程度の良好な値を示し、４００℃までの温度で熱処理を施してもコンタクト抵抗値は低い値を維持できることが分かった。一方、Ｔｉ膜厚が５０ｎｍ〜１００ｎｍの条件では、Ｔｉ膜厚が５〜１５ｎｍの条件の場合に比べて２５℃におけるコンタクト抵抗値が著しく増加していた。これは、Ｔｉ膜厚が厚いとＴｉ酸化膜が厚く形成され、これが抵抗層として働くからだと考えられる。さらに、Ｔｉ膜厚が５０ｎｍ〜１００ｎｍの条件では、熱処理温度を高くするにつれて、コンタクト抵抗値が急激に上昇する傾向を確認できた。以上の結果から、本実施形態において、Ｔｉ膜２１の膜厚は５ｎｍ以上１０ｎｍ以下であることが特に好ましいことが分かる。
【００６９】
したがって、本実施形態に係る製造方法によれば、ＧａＮ基板の研磨後に当該ＧａＮ基板の研磨された面に酸素プラズマ処理を施してから、Ｔｉ膜、Ｐｔ膜、及びＡｕ膜順次形成することで、熱処理を行わなくても、密着性が良く低抵抗のｎ側電極構造が実現できる。また、熱処理を加えたとしてもＧａＮ基板とｎ側電極間のコンタクト抵抗を低く維持することが可能である。このため、本実施形態の窒化物半導体発光素子では、半田溶融に伴う熱印加を経ても、コンタクト抵抗が増加せず動作電圧を低く維持でき、延いてはレーザ光の高出力化を実現することが可能となる。
【００７０】
また、本実施形態の製造方法によれば、ＧａＮ基板の研磨に伴ってＧａＮ基板の裏面に生じる炭素を、塩素ガスを用いることなく酸素プラズマ処理によって除去しているので、塩素ガスによるｐ側配線電極１９やｐ側コンタクト電極１８の腐食等は起こさない。
【００７１】
また、本実施形態の窒化物半導体発光素子のｎ側電極において、第１層目にＴｉ膜を用いた例を説明したが、Ｔｉ膜に代えて、酸化物を構成する金属を用いても構わない。ｎ側電極の第１層目を構成する金属として、例えばＴｉ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｚｒ、Ｍｏ、のうち少なくとも１種類の金属または合金から形成された層が挙げられる。これらの金属はＧａＮ基板１０の第２の主面にある酸素と結合しやすいため、より密着性の良い電極構造を実現できる。
【００７２】
なお、窒化物半導体発光素子の例としてｐ側配線電極及びｎ側電極を備えたレーザ素子を挙げて説明したが、窒化物半導体素子は半導体基板の裏面にｎ側電極を備えたＬＥＤ(Light Emitting Device）であってもよい。
【００７３】
（第２の実施形態）    
上述した第１の実施形態に係る方法では、ＧａＮ基板の研磨後に、ＧａＮ基板のみの状態で酸素プラズマ処理を実施した後、ＧａＮ基板を支持基板に貼り付ける工程を行っていたが、本発明はそのような場合に限定されない。本実施の第２の実施形態として、ＧａＮ基板を支持基板に貼り付けた状態で、酸素プラズマ処理、ｎ側電極の蒸着による形成、ｎ側電極に対するパターン形成を順次行うことにより、ＧａＮ基板とのコンタクト抵抗が低く抑えられたｎ側電極を形成する方法を説明する。
【００７４】
本発明の第２の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成は、図１及び図２に示す第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子と同様であるので説明は省略する。本実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法のうち、第１の実施形態と異なる工程について以下説明する。
【００７５】
図１２（ａ）は、支持基板２４、接着材料２５、ＧａＮ基板１０の配置を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、窒化物半導体発光素子の断面図である。
【００７６】
まず、ｎ型のＧａＮ基板１０を準備し、所定の形状の窒化物半導体層をＧａＮ基板１０の上面（第１の主面）上に形成した後、ＧａＮ基板１０の研削・研磨処理を行う。ここまでの工程は第１の実施形態に係る方法と同様の製造方法である（図３（ａ）〜（ｃ）参照）。
【００７７】
次に、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、研削・研磨処理の後、ＧａＮ基板１０を支持基板２４に貼り付ける工程を行う。支持基板２４としては例えば、シリコン基板や石英基板等が用いられ、ＧａＮ基板１０と支持基板２４とを貼り付ける接着材料２５としては、例えば有機系ワックスや両面シールタイプのテープ等が挙げられる。貼りつけ手順としては、まず、支持基板２４に接着材料を付着させ、ＧａＮ基板１０の第１の主面が支持基板２４に対向するように支持基板２４とＧａＮ基板１０とを接触させ、ＧａＮ基板１０を支持基板２４上に固定させる。
【００７８】
ここで、支持基板２４にＧａＮ基板１０を貼り付けた後、接着材料である有機系ワックスの付着面積がＧａＮ基板の面積よりも小さく、かつ、接着材料がＧａＮ基板の外周部からはみ出さず、平面視におけるＧａＮ基板１０の外形の内部に収まっていることが好ましい。接着材料の形状については、一般的なＧａＮ基板１０の形状と同様な円形が好ましく、円形の接着材料とＧａＮ基板との中心を合わせるように接着、貼り付けることが好ましい。このようにするのは、次工程のｎ側電極２０の形成の前処理時に、接着材料２５から発生する有機物によってＧａＮ基板１０の裏面が汚染されないようにするためである。よって、ＧａＮ基板１０を支持基板２４に貼り付けた状態でｎ側電極２０を形成するための前処理を行っても、ＧａＮ基板１０とｎ側電極２０との間のコンタクト抵抗を低く維持することが可能となる。また、ｎ側電極２０を形成するための前処理の前にＧａＮ基板１０の貼り付けを行うことで、次工程のｎ側電極２０形成の前処理時における、薄膜化したウエーハの割れを低減する付加的な効果も得る。なお、上記では接着材料の例として有機系ワックスを挙げたが、シート形状のものであっても構わない。
【００７９】
続いて、ｎ側電極２０を形成するための前処理として酸素プラズマ処理を行う。本工程は第１の実施形態と同様な製造方法のため、説明は省略する。
【００８０】
図１３は、酸素プラズマ処理後における、接着材料面積のＧａＮ基板面積に対する割合（接着材料面積Ｓａｄ／ＧａＮ基板面積Ｓｓｕｂ）とコンタクト抵抗値との関係を示す図である。同図において、横軸は接着材料面積比を表し、縦軸はコンタクト抵抗値を表す。測定は熱処理温度が２５℃の場合と３００℃の場合とで行った。なお、ここでの接着材料及びＧａＮ基板の面積は、平面面積を意味するものとする（図１２（ａ）参照）。
【００８１】
図１３から分かるように、接着材料面積のＧａＮ基板面積に対する面積比（Ｓａｄ／Ｓｓｕｂ）が１００％以下、つまりＧａＮ基板面積と接着材料面積が同等以下であると、熱処理温度が２５℃の場合にコンタクト抵抗値は十分低くなり、熱処理温度が３００℃の場合であってもコンタクト抵抗値は低い値を維持していた。この結果から、接着材料２５から有機物が発生しても、ＧａＮ基板１０の裏面に回りこまず、当該裏面が汚染されないことが言える。
【００８２】
一方、接着材料面積のＧａＮ基板面積に対する面積比が１００％より大きいと、接着材料の有機物によるＧａＮ基板１０の裏面の汚染により、２５℃の時点でコンタクト抵抗が大きくなる傾向にある。
【００８３】
以上から、本実施例形態の方法において、コンタクト抵抗の増加を防ぎ、かつ熱処理で低いコンタクト抵抗値を維持するには、接着材料の面積がＧａＮ基板１０の面積以下であり、酸素プラズマ処理時において接着材料が平面視でＧａＮ基板１０の外形内に収まっていることが好ましい。
【００８４】
次に、蒸着により例えばＴｉ膜２１、Ｐｔ膜２２、及びＡｕ膜２３とで構成されるｎ側電極２０をＧａＮ基板１０の裏面上に形成し、続けてｎ側電極２０のパターニング処理を行う。これは第１の実施形態と同様の方法であるため、説明は省略する。
【００８５】
以上の製造方法により、ＧａＮ基板１０の裏面上に本実施形態のｎ側電極構造が形成され、図１に示す構造を有する窒化物半導体発光素子を作製することが可能となる。
【００８６】
このように、本実施形態の窒化物半導体発光素子およびその製造方法によれば、第１の実施形態と同様に、熱処理を行わなくても、密着性が良く、ＧａＮ基板１０とのコンタクト抵抗が低いｎ側電極構造が実現できる。また、支持基板２４にＧａＮ基板１０を接着させた後に熱処理を加えたとしてもコンタクト抵抗を低く維持することが可能である。さらに、ＧａＮ基板１０が薄い状態での取り扱いを避けることができるため、ＧａＮ基板１０の割れや欠けを防止することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、例えば電子機器の短波長光源として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子であるレーザダイオード素子（ＬＤ素子）の断面図である。
【図２】図１に示す第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子において、ＧａＮ基板の裏面（第２の主面）付近を示す拡大断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【図５】第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子において、ｎ側電極とＧａＮ基板との界面部分をオージェ電子分光（ＡＥＳ）法により解析した結果を示す図である。
【図６】比較例に係る窒化物半導体発光素子において、ｎ側電極とＧａＮ基板との界面部分（界面領域部）をＡＥＳ法により解析した結果を示す図である。
【図７】図５に示す電子微分スペクトルを用いて、Ｏ（酸素）およびＣ（炭素）の原子濃度の算出手法を説明するための図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、ｎ側電極とＧａＮ基板との間のコンタクト抵抗の測定方法を示す図である。
【図９】ｎ側電極とＧａＮ基板との間のコンタクト抵抗と、界面部分でのＣ原子濃度及びＯ原子濃度との関係を示す図である。
【図１０】第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子において、ｎ側電極とＧａＮ基板との間のコンタクト抵抗の熱安定性を評価した結果を示す図である。
【図１１】第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子において、コンタクト抵抗値の熱処理温度依存性を評価した結果を示す図である。
【図１２】（ａ）は、第２の実施形態に係る窒化物半導体発光素子において、支持基板、接着材料、ＧａＮ基板の配置を模式的に示す平面図であり、（ｂ）は、窒化物半導体発光素子の断面図である。
【図１３】酸素プラズマ処理後における、接着材料面積のＧａＮ基板面積に対する割合（接着材料面積Ｓａｄ／ＧａＮ基板面積Ｓｓｕｂ）とコンタクト抵抗値との関係を示す図である。
【符号の説明】
【００８９】
１０      ＧａＮ基板
１１      ｎ型クラッド層
１２      ｎ型光ガイド層
１３      多重量子井戸活性層
１４      ｐ型光ガイド層
１５      ｐ型クラッド層
１６      ｐ型コンタクト層
１７      誘電体膜
１８      ｐ側コンタクト電極
１９      ｐ側配線電極
１９      配線電極
２０      ｎ側金属 
２１      Ｔｉ膜
２２      Ｐｔ膜 
２３      Ａｕ膜 
２４      支持基板
２５      接着材料 
２６      レジスト
【図１】
2010225767.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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