(57)【要約】【課題】  半導体層から電極層が剥離し難い半導体発光素子を提供する。【解決手段】  本発明に係る半導体発光素子１は、第一導電型半導体層５と、第一導電型半導体層５上の第一の部分ｘに形成される第二導電型半導体層９と、第一導電型半導体層５上において、前記第一の部分ｘとは異なる第二の部分ｙに形成される第一電極層１１と、第二導電型半導体層９上に形成される第二電極層１５と、を備え、第二電極層１５は、第一材料層１５ａと、第一材料層１５ａ上に積層され、第一材料層１５ａとは組成の異なる第二材料層１５ｂとを有し、第一材料層１５ａは、間隙Ｒによって少なくとも部分的に分離された複数の領域１５ａｉで形成され、第二材料層１５ｂは、複数の領域１５ａｉ上に跨って形成されていることを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一導電型半導体層と、
前記第一導電型半導体層上の第一の部分に形成される第二導電型半導体層と、
前記第一導電型半導体層上において、前記第一の部分とは異なる第二の部分に形成される第一電極層と、
前記第二導電型半導体層上に形成される第二電極層と、
を備え、
前記第二電極層は、第一材料層と、該第一材料層上に積層され、該第一材料層とは組成の異なる第二材料層とを有し、
前記第一材料層は、間隙によって少なくとも部分的に分離された複数の領域で形成され、
前記第二材料層は、前記複数の領域上に跨って形成されていることを特徴とする、半導体発光素子。
【請求項２】
前記第一材料層において、隣接する前記複数の領域は、完全に分離されていることを特徴とする、請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記第二導電型半導体層は、窒化ガリウム系化合物半導体からなることを特徴とする、請求項１又は２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第一材料層は、銀単体又は銀を含有する合金からなることを特徴とする、請求項１から３のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記銀を含有する合金は、銀を主成分として形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記第二材料層は、アルミニウムを主成分として形成されていることを特徴とする、請求項１から５のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記銀を含有する合金は、銅を主成分として形成されていることを特徴とする、請求項４に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記第二材料層は、前記第一材料層が露出しないように、該第一材料層を被覆していることを特徴とする、請求項１から７のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項９】
光透過性を有する基板をさらに備え、
前記第一導電型半導体層が前記基板上に形成されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法であって、
前記第一材料層を、銀を含有する層で形成し、該第一材料層上に金属からなる前記第二材料層を形成した後、前記第一材料層を熱処理することにより合金化する工程を備えることを特徴とする、半導体発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記第二材料層を、アルミニウムを主成分として形成することを特徴とする、請求項１０に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１２】
請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法であって、
前記第一材料層を金属で形成し、該第一材料層上に銀を含有する層からなる前記第二材料層を形成した後、該第二材料層を熱処理することにより合金化する工程を備えることを特徴とする、半導体発光素子の製造方法。
【請求項１３】
請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法であって、
前記第一材料層を、銅を主成分として形成し、該第一材料層上に銀を含有する層からなる前記第二材料層を形成した後、前記第一材料層及び前記第二材料層を熱処理することにより合金化する工程を備えることを特徴とする、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、半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体発光素子において、ｐ型又はｎ型の半導体層上に設けられた電極層の構成が種々提案されている。例えば、特許文献１の半導体発光素子は、基板上にｎ型及びｐ型半導体層が順次積層され、ｐ型半導体層上に電極層（第１金属層）が形成されている。この電極層は、露出しないように保護膜で被覆されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６８８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の半導体発光素子では、電極層と保護膜との材質の違いから、両者の熱膨張率が相違する。そのため、この熱膨張率の相違に起因して、両層に内部応力が生じることで反りが発生し、電極層が半導体層から剥離するという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、半導体層から電極層が剥離し難い半導体発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る半導体発光素子は、第一導電型半導体層と、前記第一導電型半導体層上の第一の部分に形成される第二導電型半導体層と、前記第一導電型半導体層上において、前記第一の部分とは異なる第二の部分に形成される第一電極層と、前記第二導電型半導体層上に形成される第二電極層と、を備え、前記第二電極層は、第一材料層と、該第一材料層上に積層され、該第一材料層とは組成の異なる第二材料層とを有し、前記第一材料層は、間隙によって少なくとも部分的に分離された複数の領域で形成され、前記第二材料層は、前記複数の領域上に跨って形成されていることを特徴とする、半導体発光素子。
【０００７】
また、前記第一材料層において、隣接する前記複数の領域は、完全に分離されていてもよい。
【０００８】
また、前記第二導電型半導体層は、窒化ガリウム系化合物半導体で構成してもよい。
【０００９】
また、前記第一材料層は、銀単体又は銀を含有する合金で形成されていてもよい。
【００１０】
また、前記銀を含有する合金は、銀を主成分として形成されていることが好ましい。或いは、前記銀を含有する合金は、銅を主成分として形成されていてもよい。
【００１１】
また、前記第二材料層は、アルミニウムを主成分として形成されていることが好ましい。
【００１２】
前記第二材料層は、前記第一材料層が露出しないように、該第一材料層を被覆していることが好ましい。
【００１３】
また、上記のように構成された半導体発光素子は、光透過性を有する基板をさらに備え、前記第一導電型半導体層が前記基板上に形成されていてもよい。
【００１４】
本発明に係る半導体発光素子の製造方法は、上記のように構成された半導体発光素子の製造方法である。
【００１５】
この半導体発光素子の製造方法は、前記第一材料層を、銀を含有する層で形成し、該第一材料層上に金属からなる前記第二材料層を形成した後、前記第一材料層を熱処理することにより合金化する工程を備えることを特徴とする。この工程において、前記第二材料層を、アルミニウムを主成分として形成することが好ましい。
【００１６】
或いは、この半導体発光素子の製造方法は、前記第一材料層を金属で形成し、該第一材料層上に銀を含有する層からなる前記第二材料層を形成した後、該第二材料層を熱処理することにより合金化する工程を備えることを特徴とする。
【００１７】
また、この半導体発光素子の製造方法は、前記第一材料層を、銅を主成分として形成し、該第一材料層上に銀を含有する層からなる前記第二材料層を形成した後、前記第一材料層及び前記第二材料層を熱処理することにより合金化する工程を備えることを特徴とする。
【００１８】
なお、本発明において「主成分」とは、該当する成分が５０重量％を超えて含有されていることを意味する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る半導体発光素子によれば、半導体層から電極層が剥離し難い半導体発光素子及びその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る半導体発光素子の平面図である。
【図２】図１の半導体発光素子のＩ−Ｉ線断面図である。
【図３】図１の半導体発光素子の変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る半導体発光素子の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２２】
図２に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子１は、基板３、第一導電型半導体層５、活性層７及び第二導電型半導体層９を備えている。基板３は、光透過性を有するものであり、例えば、サファイア基板、ＧａＮ基板等が挙げられる。なお、本実施形態では、第一導電型半導体層５をｎ型半導体、第二導電型半導体層９をｐ型半導体で構成し、以下それぞれをｎ型半導体層５、ｐ型半導体層９と称する。
【００２３】
ｎ型半導体層５は、基板３上に形成されており、基板３側からｎ型コンタクト層５ａ及びｎ型クラッド層５ｂをこの順に積層することで構成されている。より詳細には、ｎ型クラッド層５ｂは、ｎ型コンタクト層５ａ上の第一の部分ｘに形成されている。ｎ型コンタクト層５ａは、例えば、ｎ型不純物としてＳｉをドープしたＧａＮで形成し、その膜厚を１〜６μｍ程度にする。ｎ型クラッド層５ｂは、例えば、ｎ型不純物としてＳｉをドープしたＡｌＧａＮで形成し、その膜厚を０．０１〜１μｍ程度にする。
【００２４】
ｎ型コンタクト層５ａ上の第一の部分ｘとは異なる第二の部分ｙには、第一電極層１１が形成されている。第一電極層１１は、例えば、ｎ型コンタクト層５ａ上にＴｉとＡｌとをこの順に積層して形成することができる。
【００２５】
第一電極層１１上には、第一電極パッド１３が形成されている。第一電極パッド１３は、例えばＡｕ（金）等で形成されており、半導体発光素子１が実装される実装基板（不図示）に超音波接合等によって接合される。
【００２６】
活性層７は、ｎ型クラッド層５ｂ上に形成されている。この活性層７は、例えば、不純物をドープしないＡｌＩｎＧａＮで形成し、その膜厚を０．０１〜１μｍ程度にする。後述するように、活性層７の内部では、電子と正孔とが再結合することによって発光するようになっている。
【００２７】
ｐ型半導体層９は、活性層７上に形成されており、活性層７側からｐ型クラッド層９ａ、ｐ型コンタクト層９ｂをこの順に積層することで構成されている。ｐ型クラッド層９ａは、例えば、ｐ型不純物としてＭｇをドープしたＡｌＧａＮで形成し、その膜厚を０．０１〜０．３μｍ程度にする。Ｐ型コンタクト層９ｂは、例えば、ｐ型不純物としてＭｇをドープしたＧａＮで形成し、その膜厚を０．０１〜０．３μｍ程度にする。
【００２８】
ｐ型コンタクト層９ｂ上には、第二電極層１５が形成されている。図１及び図２に示すように、第二電極層１５は、矩形状の複数（図示例では、３４個）の領域１５ａｉに分割して形成された第一材料層１５ａと、この第一材料層１５ａ上に積層された第二材料層１５ｂとで構成されている。第一材料層１５ａは、隣接する各領域１５ａｉが間隙Ｒによって離隔され、縦横に整列してｐ型半導体層９の上面の略全域を覆うように配置されている。また、第一材料層１５ａは、光反射性を有する材料で形成されている。第一材料層１５ａは、例えば、Ａｇ（銀）単体や、Ａｇを含有する合金等によって形成し、その膜厚を０．１〜１μｍ又は１５０〜３００ｎｍ程度にする。Ａｇを含有する合金としては、Ａｇと、例えばＣｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）及びＰｄ（パラジウム）等の金属の少なくとも１つとからなる合金が挙げられる。なお、後述するように、ｐ型コンタクト層９ｂを窒化ガリウム系化合物半導体で形成した場合は、接触抵抗を低減する観点から、第一材料層１５ａがＡｇを主成分として形成されることが好ましい。
【００２９】
第二材料層１５ｂは、第一材料層１５ａが露出しないように第一材料層１５ａを被覆し、第一材料層１５の複数の領域１５ａｉ上に跨って形成されている。これにより、第一材料層１５ａは第二材料層１５ｂによって静電遮蔽されている。また、第二材料層１５ｂは、例えば、Ｎｉ、Ａｕ、Ｔｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ａｌ（アルミニウム）、Ｐｔ（白金）等の金属のうちの少なくとも１つを用いて、第二材料層１５ｂとは組成が異なる層（単一材料で構成された層、又は合金層）を形成し、その膜厚を０．１〜１μｍ又は１０〜１００ｎｍ程度にする。以上で例示した材料の熱膨張率（線膨張率）は、Ａｇ：１８．９×１０−６／Ｋ、Ｃｕ：１６．５×１０−６／Ｋ、Ｎｉ：１３．４×１０−６／Ｋ、Ｐｄ：１１．８×１０−６／Ｋ、Ａｕ：１４．２×１０−６／Ｋ、Ｔｉ：８．６×１０−６／Ｋ、Ｗ：４．５×１０−６／Ｋ、Ａｌ：２３．１×１０−６／Ｋ、Ｐｔ：８．８×１０−６／Ｋである。
【００３０】
また、図１及び図２に示すように、ｐ型半導体層９上の第二電極層１５が形成されていない部分には、第二電極パッド１７が形成されている。この第二電極パッド１７は、第二電極層１５の第二材料層１５ｂの外周部１５ｂｓと接触するように設けられている。第二電極パッド１７は、例えばＡｕ等で形成されており、第一電極パッド１３と同様、半導体発光素子１が実装される実装基板（不図示）の接続端子上に超音波接合等によって接合される。
【００３１】
本実施形態の半導体発光素子１は、いわゆるフリップチップタイプの発光素子として、第一電極パッド１３及び第二電極パッド１７が、図示しない実装基板上の接続端子上へ取り付けられる。そして、第一電極層１１と第二電極層１５との間に電圧を印加し、ｐ型半導体層９、活性層７及びｎ型半導体層５に順方向の電流を流すことで、活性層７内で電子と正孔とが再結合して発光するようになっている。活性層７から発せられた光は、基板３を通して発光素子１の外部へ取り出される。このとき、活性層７から発せられた光は、第二電極層１５側にも向かうが、その光は光反射性を有する第二電極層１５で反射され、基板３側から発光素子１の外部へ取り出される。
【００３２】
本実施形態に係る半導体発光素子１は、例えば次のように製造することができる。
【００３３】
まず、基板３上に、ｎ型コンタクト層５ａ、ｎ型クラッド層５ｂ、活性層７、ｐ型クラッド層９ａ、ｐ型コンタクト層９ｂを、ＭＯＣＶＤ法等により順次積層する。続いて、ｐ型コンタクト層９ｂ上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法により所望のパターンを露光、現像した後、ｐ型コンタクト層９ｂ、ｐ型クラッド層９ａ、活性層７、ｎ型クラッド層５ｂの一部をエッチングし、ｎ型コンタクト層５ａの第二の部分ｙを露出させる。エッチング終了後、フォトレジストを除去する。
【００３４】
次に、電子ビーム蒸着法等により、ｐ型コンタクト層９ｂ上に、第二電極層１５の第一材料層１５ａを形成する。このとき、例えば、ｐ型コンタクト層９ｂ及びｎ型コンタクト層５ａ上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ法により所望のパターンを露光、現像した後、抵抗加熱蒸着法や電子ビーム蒸着法等を用いて、このフォトレジスト上に第一材料層１５ａとなる金属膜を形成する。そして、公知のリフトオフ法を用いることで、フォトレジストを除去し、第一材料層１５ａを所定の形状に形成する。
【００３５】
続いて、第一材料層１５ａと同様に、例えば公知のリフトオフ法等を用いて、第二電極層１５の第二材料層１５ｂ、第二電極パッド１７、第一電極層１１及び第一電極パッド１３をそれぞれ形成する。なお、第二電極層１５の第二材料層１５ｂ、第二電極パッド１７、第一電極層１１及び第一電極パッド１３を構成する金属膜は、第一材料層１５ａと同様に、抵抗加熱蒸着法や電子ビーム蒸着法等を用いて形成することができる。
【００３６】
以上の工程によって、本実施形態の半導体発光素子１が製造される。なお、第二電極層１５の第一材料層１５ａ及び第二材料層１５ｂを形成した後に、これらを熱処理してもよい。こうすることによって、例えば、後述するように、第一材料層１５ａとｐ型コンタクト層９ｂとの接触抵抗を低減したり、Ａｇのマイグレーションを抑制したりする効果が得られる。
【００３７】
以上のように構成された本実施形態の半導体発光素子１によれば、以下のような効果を奏する。
【００３８】
この半導体発光素子１では、第二電極層１５の第一材料層１５ａと第二材料層１５ｂとの組成が異なることから熱膨張率が異なる。そのため、例えば半導体発光素子１の製造工程等で加熱又は冷却されたときや、半導体発光素子１の発光時の発熱によって加熱されたときに、密着した両層１５ａ，１５ｂの熱膨張率の相違に起因して、両層１５ａ，１５ｂに内部応力が発生する。この内部応力の大きさは、両層１５ａ，１５ｂが接触する領域の大きさに概ね比例する。このことについて、より詳細に説明する。例えば、Ａｇ膜上に厚さｔＮｉのＮｉ膜が温度Ｔ０で成膜されたとする。このときのＡｇ／Ｎｉ多層膜の形状を簡単のため半径ａの円板形状とする。ここで、成膜後、Ａｇ／Ｎｉ多層膜がＴ０＋ΔＴの温度環境下に置かれたときのＡｇ／Ｎｉ多層膜の最大内部応力γは、Ａｇの線膨張率をαＡｇ、Ｎｉの線膨張率をαＮｉとしたとき、γ∝ａ・｜αＮｉ−αＡｇ｜・ΔＴ・ｔＮｉとなる。これは、円板形状の場合、歪中心が円板形状の中心に存在し、この中心から外側に向かえば、膜内歪が中心からの距離に比例して大きくなることから容易に理解できる。以上のことから、両層１５ａ，１５ｂの内部応力が、両層１５ａ，１５ｂの接触領域の大きさに概ね比例することがわかる。
【００３９】
このような内部応力は両層１５ａ，１５ｂに反りを発生させようとする。そのため、この内部応力が大きくなると、第二電極層１５がｐ型半導体層９から剥離することがある。
【００４０】
これに対し、本実施形態の半導体発光素子１によれば、第二電極層１５の第一材料層１５ａが複数の領域１５ａｉに分割されている。そのため、第一材料層１５ａと第二材料層１５ｂとは、図１及び図２に示すように細分化された小領域Ｓで接触することとなり、接触領域が小さくなる。これにより、両層１５ａ，１５ｂに生じる内部応力が小さくなって、第二電極層１５がｐ型半導体層９から剥離し難くなる。
【００４１】
さらに半導体発光素子１では、以上のように第二電極層１５の剥離を抑制できるので、ｐ型半導体層９と第二電極層１５との接触を確保することができる。そのため、図１に示すように第二電極層１５の複数の領域１５ａｉをｐ型半導体層９上に全体的に配置して、活性層７の均一に電流を流すことができる。これによって、活性層７での均一な発光を得るとともに、発光面積を大きくすることができる。
【００４２】
また、図２に示すように、半導体発光素子１では、基板３が光透過性を有するとともに、第一電極層１１がｎ型半導体層５上において、ｐ型半導体層９が形成された第一の部分ｘとは異なる第二の部分ｙに形成されている。これにより、ｐ型半導体層９上の活性層７で発生した光が、第一電極層１１に遮られずに第一の部分ｘを通って基板３から取り出される。したがって、半導体発光素子１によれば、上記のように発光面積を大きくしたことと相俟って、発光素子外部への光の取り出し効率を高くすることができる。
【００４３】
また、半導体発光素子１は、基板３側から光を取り出す形態（いわゆるフリップチップタイプ）であるため、上記のように第二電極層１５の剥離を抑制することによって、第二電極層１５における第一材料層１５ａの光反射層として機能を、より有効に発揮させることができる。
【００４４】
また、一般的に、ＧａＮ（窒化ガリウム）、ＡｌＧａＮ（窒化アルミニウムガリウム）、ＩｎＧａＮ（窒化インジウムガリウム）及びＡｌＩｎＧａＮ（窒化アルミニウムインジウムガリウム）等の窒化ガリウム系化合物で構成された半導体層は、接触抵抗が高く、電流を拡散しにくいという特性がある。これに対し、半導体発光素子１では、上記のようにｐ型半導体層９の全体に均一的に電流を流すことができるため、発光効率を向上させることができる。
【００４５】
また、半導体発光素子１において、第二電極層１５の第一材料層１５ａにＡｇを含有させた場合には、光の反射率を向上させることができる。したがって、活性層７で発生し、第二電極層１５へ向かった光を、この第一材料層１５ａで反射させて、基板３側から効率的に取り出すことができる。よって、外部量子効率をより向上させることができる。
【００４６】
また、第一材料層１５ａにＡｇを含有させた場合は、上記のように熱処理をすることによって、第一材料層１５ａとｐ型半導体層９との接触抵抗を低減することができる。
【００４７】
また、半導体発光素子１では、第二電極層１５の第一材料層１５ａは、第二材料層１５ｂによって、露出しないように被覆されている。こうすることで、半導体発光素子の製造プロセスにおいて、第一材料層１５ａの残留酸素下における高温プロセスや大気中などでの酸化を防止し、酸化による接触抵抗の増大を防ぐことができる。また、第一材料層１５ａが第二材料層１５ｂによって静電遮蔽されるので、第一材料層１５ａにＡｇ等を含むマイグレーションを起こしやすい材料を用いた場合には、これを阻止することができ、第一電極層１１と第二電極層１５間の短絡等の不具合を防止することができる。なお、第二材料層１５ｂが、Ａｌ単体又はＡｌ合金等を用いて、Ａｌを主成分として形成されている場合は、化学的に安定な酸化膜が第二材料層１５ｂの表面に形成されるため、第一材料層１５ａの酸化等による腐食を抑制することができる。
【００４８】
また、第二電極パッド１７は、ｐ型半導体層９上において、第二電極層１５の第二材料層１５ｂの外周部１５ｂｓと接触するように形成されている。こうすることで、以下に詳述するように、第二電極層１５がｐ型半導体層９から剥離することを抑制することができる。
【００４９】
つまり、図１及び図２に示すように、第二電極パッド１７は、実装基板上の配線との接合領域を確保するためにある程度大きな範囲で形成される。これに対し、このように第二電極パッド１７が第二材料層１５ｂの外周部１５ｂｓで接触すると、第二電極パッド１７と第二電極層１５との接触面積が小さくなる。そのため、例えば、第二電極パッド１７に、実装基板上の配線との接合等のために熱が加えられた場合を考えると、このように接触面積が小さいことから、第二電極パッド１７から第二電極層１５への熱の影響が小さくなる。これにより、第二電極層１５内部での熱応力も小さくなり、この熱応力によるｐ型半導体層９からの第二電極層１５の剥離を抑制することができる。
【００５０】
これに対し、例えば、第二電極パッド１７を第二電極層１５の上面に形成した場合には、第二電極パッド１７が大きな範囲で第二電極層１５と接触するので、熱が加えられた場合には、第二電極層１５への熱の影響が大きくなる。したがって、第二電極層１５内部での熱応力も大きくなり、第二電極層１５の剥離が生じ易くなる。よって、第二電極パッド１７が、第二電極層１５の第二材料層１５ｂの外周部１５ｂｓと接触するように形成されることで、第二電極層１５の剥離を抑制できる。
【００５１】
また、上述したように第一材料層１５ａ及び第二材料層１５ｂを形成した後に、これらを熱処理した場合は、次のような効果を奏する。つまり、第一材料層１５ａを、Ａｇを含有する層で形成し、この第一材料層１５ａ上に金属からなる第二材料層１５ｂを形成した場合には、この熱処理によって、第一材料層１５ａが合金化され、Ａｇのマイグレーションを抑制することができる。
【００５２】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、第二電極層１５の第一材料層１５ａを３４分割しているが、これに限定されるものではなく、第一材料層１５ａに生じる内部応力が分散されるように、少なくとも２つに分割されていればよい。
【００５３】
また、上記実施形態では、第一材料層１５ａが、完全に分離された複数の領域１５ａｉで形成されているが、これに限定されるものではなく、間隙によって少なくとも部分的に分離された複数の領域で形成されていればよい。このような構成としては、例えば、図３に示すように、隣接する第一材料層１５ａの２つの領域１５ａｉ，１５ａｉを部分的に結合した構成が挙げられる。こうすることでも、部分的にではあるが第一材料層１５ａが分離されるので、第一材料層１５ａに生じる内部応力が分散されて小さくなり、ひいては第二電極層１５が剥離し難くなる。また、図３では、矩形状の領域１５ａｉの各辺の中央部を結合しているが、これに限定されず、隣接する領域１５ａｉ，１５ａｉが部分的に分離される任意の形態を採ることができ、例えば、矩形状の領域１５ａｉの四隅を結合してもよい。また、第一材料層１５ａの領域１５ａｉの形状は、矩形状に限定されず、丸形状、多角形状等、任意の形状にしてもよい。
【００５４】
また、第二電極層１５の第一材料層１５ａを一層で構成しているが、複数の層で構成してもよい。例えば、ｐ型半導体層９側からＡｇ層及びＮｉ層をこの順で設けることで、第一材料層１５ａを２層で構成してもよい。この場合も、密着したＡｇ層とＮｉ層とに内部応力が生じるが、上記のように第一材料層１５ａが複数の領域１５ａｉに分割されているため、Ａｇ層とＮｉ層との接触面積が小さくなっている。したがって、大きな内部応力が発生せず、Ａｇ層とＮｉ層との間に剥離が生じ難くなる。
【００５５】
また、上記実施形態において、ｐ型半導体層９，活性層７，ｎ型半導体層５には、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体を用いることを例示したが、発光可能なｐｎ接合を形成する限り、あらゆる半導体材料を用いることができる。例えば、窒化物系化合物半導体が挙げられる。窒化物系化合物半導体は、一般式として、ＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１、０≦Ｘ＋Ｙ≦１）で表され、ＡｌＮ、ＧａＮ及びＩｎＮのいわゆる２元系、ＡｌＸＧａ１−ＸＮ、ＡｌＸＩｎ１−ＸＮ及びＧａＸＩｎ１−ＸＮ（以上において０＜Ｘ＜１）のいわゆる３元系、ＡｌＸＧａＹＩｎ１−Ｘ−ＹＮ（０＜Ｘ＜１、０＜Ｙ＜１、０＜Ｘ＋Ｙ＜１）のいわゆる４元系を包含する。
【００５６】
また、上記実施形態では、ｎ型半導体層５とｐ型半導体層９との間に活性層７が形成されているが、発光可能なｐｎ接合を形成する限り、活性層７を形成しなくてもよい。また、上記実施形態では、基板３上にｎ型半導体層５を直接設けているが、例えば、基板３とｎ型半導体層５との間に、バッファ層を設けてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態に係る半導体発光素子１は基板３を備えているが、例えば、上記実施形態の製造方法によって半導体発光素子１を形成した後に、レーザーリフトオフ法等を用いて基板３とｎ型半導体層５とを分離し、基板３を備えない半導体発光素子１を形成してもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、第二電極層１５の第一電極層１５ａが露出しないように、第二電極層１５ｂによって第一電極層１５ａが被覆されているが、上記のように第一電極層１５ａの合金化によって第一電極層１５ａからのＡｇのマイグレーションを抑制できれば、第一電極層１５ａが部分的に被覆されていてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、図２に示すように第一材料層１５ａの各領域１５ａｉが間隙Ｒによって離隔され、この間隙Ｒ内にも第二材料層１５ｂの一部分が設けられているが、この間隙Ｒ内に第二材料層１５ｂを設けなくてもよい。
【００６０】
上記実施形態では、第一導電型半導体層５をｎ型、第二導電型半導体層９をｐ型としているが、第一導電型半導体層をｐ型、第二導電型半導体層をｎ型としてもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、第二電極層１５の第一材料層１５ａを、Ａｇを含有する層で形成するものを例示したが、これに限定されるものではない。例えば、第二材料層１５ｂを、Ａｇを含有する層で形成してもよい。このとき、第一材料層１５ａを、例えば、Ｃｕ，Ｎｉ、Ｐｄ等の金属を主成分として形成し、この第一材料層１５ａ上に第二材料層１５ｂを形成する。その後、上記のように第二材料層１５ｂを熱処理することによって、第二材料層１５ｂが合金化され、第二材料層１５ｂに含有されたＡｇのマイグレーションを抑制することができる。特に、このように、ｐ型コンタクト層９ｂ側に位置する第一材料層１５ａを、Ｃｕ，Ｎｉ、Ｐｄ等の金属を主成分として形成することで、第一材料層１５ａからｐ型コンタクト層９ｂへのＡｇのマイグレーションをより効果的に抑制することができる。さらに、第一材料層１５ａをＣｕを主成分として形成すると、上記熱処理によって第二材料層１５ｂと共に第一材料層１５ａが合金化され、活性層７から発せられる光に対する反射率を比較的高くすることができる。このとき、第一材料層１５ａの厚さは薄い方が好ましく、例えば、１〜５ｎｍとすればよい。
【符号の説明】
【００６２】
１  半導体発光素子
３  基板
５  ｎ型半導体層（第一導電型半導体層）
７  活性層
９  ｐ型半導体層（第二導電型半導体層）
１１  第一電極層
１３  第一電極パッド
１５  第二電極層
１５ａ  第一材料層
１５ａｉ  領域
１５ｂ  第二材料層
１７  第二電極パッド
ｘ  ｎ型半導体層の第一の部分
ｙ  ｎ型半導体層の第二の部分
Ｒ  間隙
【図１】
2010034543.tif 000003
【図２】
2010034543.tif 000004
【図３】
2010034543.tif 000005