(57)【要約】【課題】  Ｐサイドアップの金属反射型発光素子において、半導体層の厚さの増加を抑えつつ、局所的な電流集中を改善した高輝度な半導体発光素子を提供することを目的とする。【解決手段】  導電性支持基板と、金属層と、発光部とをこの順に備えた半導体発光素子であって、前記発光部は、ｎ型電流拡散層と、ｎ型クラッド層と、活性層と、ｐ型クラッド層と、ｐ型電流拡散層とをこの順に含み、前記発光部の各層がＡｌＧａＩｎＰ系半導体層からなり、前記半導体発光素子が、前記ｐ型電流拡散層を部分的に覆う第一オーミック細線電極と、前記金属層と前記ｎ型電流拡散層との間に部分的に設けられた第二オーミック細線電極とをさらに備え、前記第一オーミック細線電極と前記第二オーミック細線電極とが上面から見て互いに重ならない位置に配置され、前記ｎ型電流拡散層が前記ｎ型クラッド層と格子整合されていることを特徴とする半導体発光素子。【選択図】  図１
2014204095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性支持基板と、該導電性支持基板上に設けられた金属層と、該金属層上に設けられた発光部とを備えた半導体発光素子であって、
前記発光部は、ｎ型電流拡散層と、ｎ型クラッド層と、光を発生する活性層と、ｐ型クラッド層と、ｐ型電流拡散層とをこの順に含み、前記発光部の各層がＡｌＧａＩｎＰ系半導体層からなり、
前記半導体発光素子が、
前記ｐ型電流拡散層を部分的に覆う第一オーミック細線電極と、
前記金属層と前記ｎ型電流拡散層との間に部分的に設けられた第二オーミック細線電極と
をさらに備え、
前記第一オーミック細線電極と前記第二オーミック細線電極とが、上面から見て、互いに重ならない位置に配置され、
前記ｎ型電流拡散層が、前記ｎ型クラッド層と格子整合された半導体層であることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記ｎ型電流拡散層が、前記ｎ型クラッド層と格子不整合率０．５％以下で格子整合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】
前記発光部のトータル膜厚が１０μｍ以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の半導体発光素子を製造する半導体発光素子の製造方法であって、
ＧａＡｓ基板上に、前記発光部を形成する工程と、
前記発光部上に、前記第二オーミック細線電極を形成する工程と、
前記第二オーミック細線電極上に、前記金属層を形成する工程と、
前記金属層と、前記導電性支持基板とを、接合金属層を介して貼り合わせる工程と、
前記ＧａＡｓ基板を除去する工程と、
前記発光部の前記ＧａＡｓ基板が除去された面上に、前記第一オーミック細線電極を形成する工程とを備え、
前記発光部を形成する工程は、
前記ＧａＡｓ基板上に、前記ｐ型電流拡散層と、前記ｐ型クラッド層と、前記活性層と、前記ｎ型クラッド層と、前記ｎ型電流拡散層とを、この順にエピタキシャル成長させる段階
を含む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、Ｐサイドアップの金属反射型発光素子及びその製造方法に関し、特に高い発光効率を有する発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＡｌＧａＩｎＰ系ＬＥＤ構造では、一般的にＧａＡｓ基板の上に発光部が形成されており、素子内部の発光がこのＧａＡｓ基板に吸収されるため、光取り出し効率が悪くなっていた。そこで、より光取り出し効率を高めた、いわゆる高輝度の素子を得るために、発光部から基板側に向かう光を効率良く取り出す構造の発光素子が提案されている。
【０００３】
一つの方法として、ＧａＡｓ基板を除去した後に、発光部のＧａＡｓ基板を除去した面側に光反射金属層を介して導電性支持基板を接合する方法がある(以降、金属反射型と称する)。
また、金属反射型の発光素子に関しては、高輝度な発光素子を得る技術が開示されている。
【０００４】
特許文献１には、Ｐ電極（ｐ型電流拡散層に接続される電極）と、Ｎ電極（ｎ型電流拡散層に接続される電極）とを互いに重ならない位置に配置して、Ｐ電極及びＮ電極の配置の最適化を図ることで、効率良く外部へ光を取り出し、光効率を高めることが開示されている。
【０００５】
さらに、特許文献２には、４元系のＤＨ（ダブルヘテロ）構造層の上に、５０μｍ以上の厚さを有する透明な導電性材料からなる窓層を設けることにより、電流を拡散させると共に光取り出し効率を向上させて、発光効率を高めることが開示されている。
【０００６】
また、特許文献３には、光取り出し側の電極の直下以外の部分にコンタクト部（電極）を形成することで、発生した光の取り出し効率の向上を図る技術が開示されている。
【０００７】
上述したように、高輝度な発光素子を作製するには、発光部の発光効率を高めることはもとより、素子内部での光吸収や、発光部と電極との相対的位置関係により、外部への効率的な光取り出しを実現することが重要である。
【０００８】
一方で、光取り出し面がｎ型（以下Ｎサイドアップと称する）の発光素子の場合、発光素子としての動作時に電圧が印加されたときに、発光素子チップをパッケージに封入する際に混入する水分により、発光素子チップと台座との接着に使用されたＡｇペーストからＡｇが発光部を構成する活性層へ拡散し、発光素子としての寿命特性を悪化させ易くなるので、高信頼性が得られないという問題がある。
すなわち、高信頼性を実現するには、光取り出し面がｐ型（以下Ｐサイドアップと称する）の発光素子を用いることが必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２５８３２６号公報
【特許文献２】特開２００８−１６６６７８号公報
【特許文献３】特開２０１１−１２９７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、高信頼性を実現するには、Ｐサイドアップの発光素子を用いることが必要になるが、Ｐサイドアップの金属反射型発光素子を作製する場合には、Ｎサイドアップと比較して高輝度な発光素子を得ることが困難である。
これは、ｎ型のＡｌＧａＩｎＰ系半導体層と比較してｐ型のＡｌＧａＩｎＰ系半導体層は電気伝導率が小さく、電流が拡散しにくいため、光取り出し面の電極直下の活性層で局所的に発光し、外部への有効な光取出しを実現できないためである。
この対策として、電極配置の最適化や、厚膜の窓層（あるいは電流拡散層）等が用いられる。
【００１１】
しかしながら、発明者らは、以下の問題点があることを見出した。
すなわち、特許文献１に開示されたような発光素子の場合、Ｐ電極及びＮ電極を互いに重ならない位置に配置するように最適化しているが、有機金属気相成長法（以下ＭＯＶＰＥ法と称する）による発光部の形成において、ｎ型ＧａＡｓ基板上にｐ型ＧａＰ層(窓層)を堆積後、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層、ＡｌＧａＩｎＰ活性層、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層を順次堆積しているため、格子不整合率が大きくなり、良質な結晶を得ることができず、発光効率が低下してしまうという問題点がある。
【００１２】
また、特許文献２に開示されている発光素子の場合、５０μｍ以上の厚さを有する窓層を形成するため、ウェーハに反りが発生し、発光素子チップの製造工程において歩留りの低下を招くとともに、半導体層（窓層）を厚くすることで製造時間や材料費が増加するため製造コストも増加するという問題がある。
【００１３】
さらに、特許文献３に開示された発光素子は、Ｎサイドアップで作製されており、ＭＯＶＰＥ法による発光部形成の導電型の極性（ｎ／ｐ）を反転することでＰサイドアップの発光素子が得られるが、単純に導電型の極性を反転したのみでは、上述のように光取り出し面のｐ型半導体層において電流が拡散しにくくなるため、発光効率が低下してしまうという問題点がある。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、Ｐサイドアップの金属接合型発光素子において、半導体層の厚さの増加を抑えつつ、かつ、局所的な電流集中を改善した高輝度な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】
【００１５】
上記目的を達成するために、本発明は、導電性支持基板と、該導電性支持基板上に設けられた金属層と、該金属層上に設けられた発光部とを備えた半導体発光素子であって、前記発光部は、ｎ型電流拡散層と、ｎ型クラッド層と、光を発生する活性層と、ｐ型クラッド層と、ｐ型電流拡散層とをこの順に含み、前記発光部の各層がＡｌＧａＩｎＰ系半導体層からなり、前記半導体発光素子が、前記ｐ型電流拡散層を部分的に覆う第一オーミック細線電極と、前記金属層と前記ｎ型電流拡散層との間に部分的に設けられた第二オーミック細線電極とをさらに備え、前記第一オーミック細線電極と前記第二オーミック細線電極とが、上面から見て、互いに重ならない位置に配置され、前記ｎ型電流拡散層が、前記ｎ型クラッド層と格子整合された半導体層であることを特徴とする半導体発光素子を提供する。
【００１６】
このように、発光部の各層がＡｌＧａＩｎＰ系半導体層からなり、ｎ型電流拡散層がｎ型クラッド層と格子整合されているので、ｎ型電流拡散層とｎ型クラッド層との境界において、ヘテロ界面による大きなバンオフセットが発生しないこと、また、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ混晶比によるバンドオフセットも小さくできることにより、ｎ型電流拡散層（光取り出し面と反対側）の電流拡散が抑制され、ｐ型電流拡散層側（光取り出し面側）の電流が第二オーミック細線電極（光取り出し面と反対側の電極）近傍に引っ張られるため、第一オーミック細線電極（光取り出し面の電極）から遠い位置での発光が可能となり、Ｐサイドアップの金属反射型発光素子において高輝度な発光素子を得ることができる。
【００１７】
ここで、前記ｎ型電流拡散層が、前記ｎ型クラッド層と格子不整合率０．５％以下で格子整合されていることが好ましい。
このように、ｎ型電流拡散層とｎ型クラッド層との格子不整合率が０．５％以下であれば、より効果的にｎ型電流拡散層（光取り出し面と反対側）における電流拡散を抑制でき、より高輝度な発光素子を得ることができる。
【００１８】
また、前記発光部のトータル膜厚が１０μｍ以下であることが好ましい。
このように、発光部のトータル膜厚が１０μｍ以下であれば、ウェーハの反りを効果的に抑制することができ、発光素子チップの製造工程において歩留りの低下を招くことを防止することができる。
【００１９】
さらに、上記目的を達成するために、上述した半導体発光素子を製造する半導体発光素子の製造方法であって、ＧａＡｓ基板上に、前記発光部を形成する工程と、前記発光部上に、前記第二オーミック細線電極を形成する工程と、前記第二オーミック細線電極上に、前記金属層を形成する工程と、前記金属層と、前記導電性支持基板とを、接合金属層を介して貼り合わせる工程と、前記ＧａＡｓ基板を除去する工程と、前記発光部の前記ＧａＡｓ基板が除去された面上に、前記第一オーミック細線電極を形成する工程とを備え、前記発光部を形成する工程は、前記ＧａＡｓ基板上に、前記ｐ型電流拡散層と、前記ｐ型クラッド層と、前記活性層と、前記ｎ型クラッド層と、前記ｎ型電流拡散層とを、この順にエピタキシャル成長させる段階を含むことを特徴とする半導体発光素子の製造方法を提供する。
【００２０】
このような方法により、前記発明の半導体発光素子を製造することができる。特に、各層がＡｌＧａＩｎＰ系半導体層からなる発光部を形成する工程が、ＧａＡｓ基板上に、ｐ型電流拡散層と、ｐ型クラッド層と、活性層と、ｎ型クラッド層と、ｎ型電流拡散層とを、この順にエピタキシャル成長させる段階を含んでいるので、発光部の各層の間で格子整合することができ、発光部の各層について良質な結晶を得ることができるため、高い発光効率を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、ｎ型電流拡散層側（光取り出し面と反対側）の電流拡散が抑制され、ｐ型電流拡散層側（光取り出し面側）の電流が第二オーミック細線電極（光取り出し面と反対側の電極）近傍に引っ張られるため、第一オーミック細線電極（光取り出し面の電極）から遠い位置での発光が可能となり、Ｐサイドアップの金属反射型発光素子において高輝度な発光素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の半導体発光素子の実施態様の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の半導体発光素子の製造方法の実施態様の一例を示す工程断面図である。
【図３】実施例１及び比較例１の発光効率を示すグラフである。
【図４】実施例１及び比較例１の電流経路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明について、実施態様の一例として、図を参照しながら詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
前述のように、高信頼性を実現するには、Ｐサイドアップの発光素子を用いることが必要になるが、Ｐサイドアップの金属反射型発光素子を作製する場合には、Ｎサイドアップと比較して高輝度な発光素子を得ることが困難であった。
この対策として、電極配置の最適化や、厚膜の窓層（あるいは電流拡散層）等が用いられるが、発光効率の改善という観点から改善の余地があった。
【００２４】
そこで、発明者らは、Ｐサイドアップの金属反射型であっても、高輝度な発光特性が得られる発光素子について鋭意検討を重ねた。
その結果、発光部の各層をＡｌＧａＩｎＰ系半導体層とし、かつ、ｎ型電流拡散層をｎ型クラッド層と格子整合させることで、ｎ型電流拡散層とｎ型クラッド層との境界において、ヘテロ界面による大きなバンオフセットが発生せず、また、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ混晶比によるバンドオフセットも小さくできる。それによって、ｎ型電流拡散層側（光取り出し面と反対側）の電流拡散が抑制され、ｐ型電流拡散層側（光取り出し面側）の電流が第二オーミック細線電極（光取り出し面と反対側の電極）近傍に引っ張られるため、第一オーミック細線電極（光取り出し面の電極）から遠い位置での発光が可能となり、高輝度な発光素子を得ることができることを見出し、本発明をなすに至った。
【００２５】
図１は、本発明の半導体発光素子の一例を示す概略断面図である。
図１に示す本発明の半導体発光素子１７は、導電性支持基板１１と、導電性支持基板１１上に設けられた接合金属層１０と、接合金属層１０上に設けられた金属反射層９と、金属反射層９上に設けられた透明酸化膜層８と、透明酸化膜層８上に設けられた発光部１３とを有している。
発光部１３は、ｎ型電流拡散層６と、ｎ型電流拡散層６上に設けられたｎ型クラッド層５と、ｎ型クラッド層５上に設けられた活性層４と、活性層４上に設けられたｐ型クラッド層３と、ｐ型クラッド層３上に設けられたｐ型電流拡散層２からなる半導体層である。
すなわち、半導体発光素子１７は、Ｐサイドアップの金属反射型半導体発光素子である。
【００２６】
また、発光部１３の各層は、ＡｌＧａＩｎＰ系の半導体層である。すなわち、ｐ型電流拡散層２はｐ−（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１、０＜ｙ＜１）（以下ＡｌＧａＩｎＰと称する）層であり、ｐ型クラッド層３はｐ−ＡｌＧａＩｎＰ層であり、活性層４はｉ−ＡｌＧａＩｎＰ層であり、ｎ型クラッド層５はｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層であり、ｎ型電流拡散層６はｎ−ＡｌＧａＩｎＰ層である。
【００２７】
さらに、ｐ型電流拡散層２を部分的に覆うように、第一オーミック細線電極１及びパッド電極（不図示）が設けられ、反射金属層９とｎ型電流拡散層６との間に部分的に第二オーミック細線電極７が設けられている。
第一のオーミック細線電極１と第二のオーミック細線電極７は、上面から見て（ｐ型電流拡散層２側からｎ型電流拡散層６に向けて見て）、互いに重ならない位置に配置されている。
【００２８】
ｎ型電流拡散層６とｎ型クラッド層５との間では、格子整合されている。
これにより、ｎ型電流拡散層６とｎ型クラッド層との境界において、ヘテロ界面による大きなバンオフセットが発生せず、また、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ混晶比によるバンドオフセットも小さくできるので、ｎ型電流拡散層側（光取り出し面と反対側）の電流拡散が抑制され、ｐ型電流拡散層側（光取り出し面側）の電流が第二オーミック細線電極（光取り出し面と反対側の電極）近傍に引っ張られるため、第一オーミック細線電極（光取り出し面の電極）から遠い位置での発光が可能となり、Ｐサイドアップの金属反射型発光素子において高輝度な発光素子を得ることができる。
【００２９】
また、ｎ型電流拡散層６とｎ型クラッド層５との間では、格子不整合率を０．５％以下にすることが好ましい。
ｎ型電流拡散層６とｎ型クラッド層５との格子不整合率が０．５％以下であれば、より効果的にｎ型電流拡散層６側における電流拡散を抑制でき、より高輝度な発光素子を得ることができる。
【００３０】
さらに、発光部１３のトータル膜厚が１０μｍ以下であることが好ましい。
発光部のトータル膜厚が１０μｍ以下であれば、ウェーハの反りを効果的に抑制することができ、発光素子チップの製造工程において歩留りの低下を招くことを防止することができる。
【００３１】
また、発光部１３の各層は、隣接する層の間で格子整合されていることが好ましい。
発光部１３の各層が隣接する層の間で格子整合されていれば、発光部１３の各層で良好な結晶性を得ることができ、結晶品質に依存する発光効率の低下を防止することができる。
【００３２】
次に、本発明の半導体発光素子の製造方法を、図２（ａ）〜図２（ｇ）を参照して説明する。
図２（ａ）〜図２（ｇ）は、本発明の半導体発光素子の製造方法の実施態様の一例を示す工程断面図である。
まず、有機金属気相成長法（以下ＭＯＶＰＥ法と称する）により、ｎ−ＧａＡｓ基板１４上に、ｐ−Ｇａ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるエッチングストップ層１５と、ｐ−ＧａＡｓからなるコンタクト層１６と、ｐ−（Ａｌ０．４Ｇａ０．６）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型電流拡散層２と、ｐ−Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｐ型クラッド層３と、アンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなる活性層４と、ｎ−Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型クラッド層５と、ｎ−（Ａｌ０．６Ｇａ０．４）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるｎ型電流拡散層６を順次堆積させる（図２（ａ）参照）。
ここで、アンドープ活性層４は、バルクタイプに限らず、マルチ、ＭＱＷ（多重量子井戸）等でも形成することができる。
【００３３】
ＭＯＶＰＥ法において用いる原料は、トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）等の有機金属化合物、及びアルシン（ＡｓＨ３）、フォスフィン（ＰＨ３）等の水素化物ガスを用いることができる。
さらに、ｎ型ドーパントの原料は、モノシラン（ＳｉＨ４）、ｐ型ドーパントの原料はビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を用いることができる。
また、ｎ型ドーパントの原料として、セレン化水素（Ｈ２Ｓｅ）、ジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）、ジエチルテルル（ＤＥＴｅ）、又はジメチルテルル（ＤＭＴｅ）を用いることもできる。そして、ｐ型ドーパントの原料としてジメチルジンク（ＤＭＺｎ）又は、ジエチルジンク（ＤＥＺｎ）を用いることもできる。
【００３４】
次に、ｎ型電流拡散層６の表面上に、透明酸化膜層８、及び、第二オーミック細線電極７を形成する（図２（ｂ）参照）。
具体的には、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を用いて、透明酸化膜層としてＳｉＯ２膜を形成後、フォトリソグラフィー法、及びエッチング法を用いて開口部を設ける。さらに詳しくは、エッチング液としてフッ酸系のエッチャントを用いて、レジストパターンが形成されていない領域の透明酸化膜層を除去することにより開口部を設ける。続いて真空蒸着法を用いて、開口部に第二オーミック細線電極７を構成する材料であるＡｕＳｉ合金を形成する。
【００３５】
次に、透明酸化膜層８、及び、第二オーミック細線電極７の表面上に、真空蒸着法又はスパッタ法を用いて、反射層としてのＡｌ層と、バリア層としてのＴｉ層と、接合層としてのＡｕ層とをこの順に形成する。これにより、反射金属層９が形成される（図２（ｃ）参照）。
なお、反射金属層は、活性層が発する光の波長に応じて、当該光の波長に対する反射率が高い材料を選択することができる。
【００３６】
次に、導電性のＳｉ基板（導電性支持基板）１１上に、導電性オーミックの接合金属層１０として、コンタクト電極としてのＴｉと、バリア層としてのＮｉと、接合層としてのＡｕとをこの順に真空蒸着法を用いて形成することで、導電性のＳｉ基板１１と接合金属層１０とが積層された支持基板を準備し、接合金属層１０の面と反射金属層９の面を貼り合せることで機械的、電気的に接続した接合構造体が形成される（図２（ｄ）参照）。
この貼り合せは、貼り合せ装置内を所定圧力にした後、重なりあった半導体積層構造体と支持基板とを冶具を介して圧力を加えると共に、所定の温度まで加熱し、所定の時間この状態を保持する。具体的には、圧力７０００Ｎ及び温度３５０℃で時間３０分間である。
【００３７】
次に、ＧａＡｓエッチング用のエッチャントを用いて、接合構造体よりＧａＡｓ基板１４を選択的に完全に除去して、エッチングストップ層１５を露出させる。
ＧａＡｓエッチング用のエッチャントとしては、例えば、アンモニア水と過酸化水素水との混合液が挙げられる。
次にＧａＡｓ基板を除去した接合構造体より、エッチングストップ層１５を所定のエッチャントを用いてエッチングにより除去する（図２（ｅ）参照）。
エッチングストップ層がＡｌＧａＩｎＰの化合物半導体から形成される場合、所定のエッチャントとしては、塩酸を含むエッチャントを用いることができる。
【００３８】
次に、フォトリソグラフィー法及び真空蒸着法を用いて、所定の位置に第一オーミック電極細線１を含む第一オーミック電極を形成する。第一オーミック電極は、円電極(不図示)と、細線電極とで形成され、例えば、Ｔｉ、ＡｕＢｅ、Ａｕをこの順に蒸着することにより形成させることができる。
この場合、第一オーミック細線電極１は、第二オーミック細線電極７と重なり合わない位置に形成される。
次に、第一オーミック電極１を含む第一オーミック電極をマスクとして、コンタクト層１６（ｐ−ＧａＡｓ）をエッチングして除去する（図２（ｆ）参照）。
なお、コンタクト層１６を除去した後、第一オーミック電極１を含む第一オーミック電極をマスクとして、所定のエッチャントを用いて、ｐ型電流拡散層２を粗面化処理することもできる。
【００３９】
次に、導電性支持基板１１の裏面の略全面に導電性オーミック電極１２を真空蒸着法により形成する（図２（ｇ）参照）。
裏面のオーミック電極１２は、ＴｉとＡｕとをこの順に支持基板の底面に蒸着することにより形成する。
その後、各オーミック電極を電気的接合に形成する合金化工程であるアロイ工程を施す。
一例として、不活性雰囲気としての窒素雰囲気下で４００℃、５分間の熱処理を施すことができる。
続いて、フォトリソグラフィー法及び真空蒸着法を用いて第一オーミック電極の表面の一部、具体的には円電極上にパッド電極を形成する。パッド電極は、例えばＴｉ、Ａｕをこの順に円電極の表面に蒸着することにより形成する。これにより接合構造体が形成される。なお、パッド電極は熱処理を施さない。
そして、ダイシングブレードを有するダイシング装置を用いて、接合構造体を素子に分離する。これにより、図１に示すような本実施形態に係る半導体発光素子１７が複数形成される。
なお、図１においては、第一オーミック電極細線１の直下のコンタクト層１６は省略されている。
【００４０】
上述したように、各層がＡｌＧａＩｎＰ系半導体層からなる発光部を形成する工程が、ＧａＡｓ基板上に、ｐ型電流拡散層と、ｐ型クラッド層と、活性層と、ｎ型クラッド層と、ｎ型電流拡散層とを、この順にエピタキシャル成長させる段階を含んでいるので、発光部の各層の間で格子整合することができ、発光部の各層について良質な結晶を得ることができるため、高い発光効率を得ることができる。
【実施例】
【００４１】
以下、実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４２】
（実施例１）
図２に示すような製造方法を用いて、半導体発光素子を作製した。
また、ｐ型電流拡散層２はｐ−（Ａｌ０．４Ｇａ０．６）０．５Ｉｎ０．５Ｐとし、ｐ型クラッド層３はｐ−Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐとし、活性層４はアンドープの（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐとし、ｎ型クラッド層５はｎ−Ａｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐとし、ｎ型電流拡散層６はｎ−（Ａｌ０．６Ｇａ０．４）０．５Ｉｎ０．５Ｐとした。
さらに、ｎ型電流拡散層６とｎ型クラッド層５との間では、格子不整合率を０．５％以下にし、発光部１３のトータル膜厚を１０μｍ以下とした。
実施例１の半導体発光素子について、発光効率を測定した。発光効率は、発光効率＝出力（ｍＷ）／投入電力（ｍＷ）で算出した。測定結果を図３に示す。
【００４３】
（比較例１）
実施例１と同様にして、半導体発光素子を作製した。ただし、ｎ型電流拡散層６はｎ−ＧａＰとした。
比較例１の半導体発光素子について、実施例１と同様にして、発光効率を測定した。測定結果を図３に示す。
なお、図３において、発光効率は実施例１の発光効率を１とするように規格化されている。
【００４４】
図３に示したように、実施例１の発光効率は、比較例１と比べて約６％の発光効率の改善が見られた。
実施例１及び比較例１の電流経路を図４に示す。
比較例１では、ｎ型クラッド層５とｎ型電流拡散層６との間にはＡｌＧａＩｎＰ／ＧａＰ界面というヘテロ界面が存在する。このため、図４に示されるように、ｎ型電流拡散層６側で電流拡散が生じ、ｐ型電流拡散層２側での電流拡散が抑えられる。
これに対して、実施例１では、ｎ型クラッド層５とｎ型電流拡散層６との間にはこのようなヘテロ界面が無く、図４に示されるように、ｎ型電流拡散層６側の電流拡散が抑制され、ｐ型電流拡散層２側の電流が第二オーミック細線電極７近傍に引っ張られるため、光取り出し面の電極（第一オーミック細線電極１）から遠い位置での発光が可能となり、高輝度な発光素子を得ることができる。
【００４５】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００４６】
１…第一オーミック細線電極、  ２…ｐ型電流拡散層、  ３…ｐ型クラッド層、
４…活性層、  ５…ｎ型クラッド層、  ６…ｎ型電流拡散層、
７…第二オーミック細線電極、  ８…透明酸化膜層、  ９…反射金属層、
１０…接合金属層、  １１…導電性支持基板、  １２…導電性オーミック電極、
１３…発光部、  １４…ＧａＡｓ基板、  １５…エッチングストップ層、
１６…コンタクト層、  １７…半導体発光素子。
【図１】
2014204095.tif 000003
【図２】
2014204095.tif 000004
【図３】
2014204095.tif 000005
【図４】
2014204095.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月7日(2014.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
ｎ型電流拡散層６とｎ型クラッド層５との間では、格子整合されている。
これにより、ｎ型電流拡散層６とｎ型クラッド層との境界において、ヘテロ界面による大きなバンドオフセットが発生せず、また、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ混晶比によるバンドオフセットも小さくできるので、ｎ型電流拡散層側（光取り出し面と反対側）の電流拡散が抑制され、ｐ型電流拡散層側（光取り出し面側）の電流が第二オーミック細線電極（光取り出し面と反対側の電極）近傍に引っ張られるため、第一オーミック細線電極（光取り出し面の電極）から遠い位置での発光が可能となり、Ｐサイドアップの金属反射型発光素子において高輝度な発光素子を得ることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
次に、導電性支持基板１１の裏面の略全面に導電性オーミック電極１２を真空蒸着法により形成する（図２（ｇ）参照）。
裏面のオーミック電極１２は、ＴｉとＡｕとをこの順に支持基板の底面に蒸着することにより形成する。
その後、各オーミック電極を電気的に接合して形成する合金化工程であるアロイ工程を施す。
一例として、不活性雰囲気としての窒素雰囲気下で４００℃、５分間の熱処理を施すことができる。
続いて、フォトリソグラフィー法及び真空蒸着法を用いて第一オーミック電極の表面の一部、具体的には円電極上にパッド電極を形成する。パッド電極は、例えばＴｉ、Ａｕをこの順に円電極の表面に蒸着することにより形成する。これにより接合構造体が形成される。なお、パッド電極は熱処理を施さない。
そして、ダイシングブレードを有するダイシング装置を用いて、接合構造体を素子に分離する。これにより、図１に示すような本実施形態に係る半導体発光素子１７が複数形成される。
なお、図１においては、第一オーミック電極細線１の直下のコンタクト層１６は省略されている。