(57)【要約】      （修正有）【課題】光取り出し効率が高い半導体発光素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】基板上に設けられた第１メタル層と、第１メタル層上に設けられた、ｐ型窒化物半導体層、活性層、およびｎ型窒化物半導体層と、を有し、ｎ型窒化物半導体層の上面の一部の領域に設けられたｎ電極４４と、第１メタル層側におけるｐ型窒化物半導体層の下面の一部の領域に設けられたコンタクト電極と、ｐ型窒化物半導体層と第１メタル層との間に設けられた第２メタル層と、ｎ型窒化物半導体層の上面の外周領域、積層膜の側面、第２メタル層の上面におけるｐ型窒化物半導体層と接する領域以外の領域、および第１メタル層の上面における第２メタル層と接する領域以外の領域を覆う保護膜４０と、を備え、ｎ型電極が設けられた領域および前記保護膜によって覆われている領域を除く、ｎ型窒化物半導体層の上面に、凹凸が形成されている。【選択図】図６
2011181836.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に設けられた第１メタル層と、
前記第１メタル層上に設けられたｐ型窒化物半導体層と、前記ｐ型窒化物半導体層上に設けられ窒化物半導体の多重量井戸構造を有する活性層と、前記活性層上に設けられたｎ型窒化物半導体層と、を有し、前記ｎ型窒化物半導体層から前記ｐ型窒化物半導体層に向かうにつれて膜面の面積が連続的に増大し、断面がテーパー形状である積層膜と、
前記ｎ型窒化物半導体層の上面の一部の領域に設けられたｎ電極と、
前記基板の、前記第１メタル層と反対側の面に設けられたｐ電極と、
前記第１メタル層側における前記ｐ型窒化物半導体層の下面の一部の領域に設けられたコンタクト電極と、
前記ｐ型窒化物半導体層と前記第１メタル層との間に、前記コンタクト電極を覆うとともに前記コンタクト電極および前記第１メタル層に接するように設けられ、前記第１メタル層の最小直径よりも小さくかつ前記ｐ型窒化物半導体層の下面の最小直径よりも大きな最小直径を有する第２メタル層と、
前記ｎ型窒化物半導体層の上面の外周領域、前記積層膜の側面、前記第２メタル層の上面における前記ｐ型窒化物半導体層と接する領域以外の領域、および前記第１メタル層の上面における前記第２メタル層と接する領域以外の領域を覆う保護膜と、
を備え、前記ｎ電極が設けられた領域および前記保護膜によって覆われている領域を除く、前記ｎ型窒化物半導体層の上面の領域に、凹凸が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】
前記基板は、シリコン基板、シリコンカーバイド基板、シリコン基板にゲルマニウムを接合した基板、銅基板のいずれかであることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記コンタクト電極は、銀またはアルミニウムのいずれかを含むことを特徴とする請求項１または２記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第２メタル層は、チタン、白金、金、およびタングステンのいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記保護層は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、酸化アルミニウムのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記第１メタル層は、Ａｕ−Ｓｎ層、Ａｕ−Ｓｉ層、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｕ層のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項７】
第１基板上に、ｎ型窒化物半導体層、窒化物半導体の多重量井戸構造を有する活性層、およびｐ型窒化物半導体層を、この順序で積層された積層膜を形成する工程と、
前記ｐ型窒化物半導体層の上面に、コンタクト電極を形成する工程と、
前記コンタクト電極および前記積層膜の上面上に、前記積層膜の上面の最小直径よりも大きな最小直径を有する第１メタル層を形成する工程と、
前記第１メタル層をパターニングする工程と、
前記積層膜を、上面から下面に向かうにつれて膜面の面積が増大する、断面がテーパー形状となるようにパターニングする工程と、
第２基板の上面に、前記第１メタル層の最小直径よりも大きな最小直径を有し、前記第１メタル層よりも融点の低い材料の第２メタル層を形成する工程と、
前記第２メタル層の上面に、前記第１メタル層の上面が対向するように前記第１基板を配置し、前記第２メタル層の上面と前記第１メタル層の上面とを張り合わせる工程と、
前記第１基板側からレーザを照射し前記第１基板を前記積層膜から剥離し、前記積層膜を前記第２基板に転写する工程と、
前記ｎ型窒化物半導体層から前記ｐ型窒化物半導体層に向かうにつれて膜面の面積が大きくなり、断面がテーパー形状となるように前記積層膜をパターニングする工程と、
前記ｎ型窒化物半導体層の上面、前記積層膜の側面、前記第１メタル層の前記ｐ型窒化物半導体層と接する領域以外の領域、および前記第２メタル層の前記第１メタル層と接する領域以外の領域を覆う保護膜を形成する工程と、
前記ｎ型窒化物半導体層の上面における前記保護層を、外周領域を除き除去し、前記保護層が形成されている領域を除いて前記ｎ型窒化物半導体層の上面を露出する工程と、
前記ｎ型窒化物半導体層の露出された上面に、前記複数の素子に対応してｎ電極を形成する工程と、
前記ｎ型窒化物半導体層の露出された上面をウェットエッチングすることにより、前記露出された上面に凹凸を形成する工程と、
前記第２基板の、前記第１メタル層と反対側の面にｐ電極を設ける工程と、
を備えていることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記レーザは、ＵＶレーザであることを特徴とする請求項７記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記ウェットエッチングは、アルカリ溶液を用いて行うことを特徴とする請求項７または８記載の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、半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
白色照明への応用に向けて窒化物半導体発光ダイオード（以下、ＬＥＤ(Light Emitting Device)ともいう）は、高効率化、高出力化をはかるために、結晶およびデバイス構造の検討による発光効率の向上、光取り出し効率の向上等が進められている。
【０００３】
窒化物半導体を結晶成長する場合、安価で高温で安定であり、低温バッファにより高い結晶性の結晶成長が可能であるサファイア基板が使われることが多い。サファイア基板は絶縁体で導電性がなく、熱伝導率が低い。このため、サファイア基板の裏面側に電極を作製できない。したがって、窒化物半導体側にｐ電極、ｎ電極ともに形成する必要があり、直列抵抗が増加しやすいことおよび高出力動作させる場合の放熱性が、さらなる高効率化、高出力化を考えた場合に、課題となる。
【０００４】
この課題を解決して発光効率、出力を向上させたＬＥＤ構造のひとつとして薄膜(Thin Film)型の窒化物半導体ＬＥＤが知られている（例えば、特許文献１参照）。この薄膜型の窒化物半導体ＬＥＤはサファイア基板上に成長したＬＥＤ構造結晶をＳｉ基板、銅、金等の他の支持基板に転写する。導電性があり、熱伝導が大きい支持基板に転写後にデバイス化することで、上下通電により電流広がりが大きくなり電気伝導特性が改善し、さらに放熱性が向上する。また、転写でｎ層を上面としてｎ層側から光を取り出す構造とすると、ｐ層に比べて抵抗の小さいｎ層では電流を拡散させるための透明電極が不要となり、透明電極の吸収がなくなることで光取り出し効率が向上する。
【０００５】
ここで用いられる転写プロセスには、エピタキシャル成長によって形成した結晶（エピタキシャル結晶）を支持基板に接着させるプロセスと、エピタキシャル結晶と、サファイア基板とを剥離するリフトオフプロセスとが含まれている。接着プロセスにはめっき技術や加重・熱を用いた接合技術、リフトオフプロセスにはレーザによる界面の加熱分解を用いたレーザリフトオフや化学的リフトオフが挙げられる。
【０００６】
こうした薄膜型のＬＥＤ構造では、レーザリフトオフしたままの状態ではＧａＮ基板の表面と外部空気との屈折率差は２．５倍程度と大きく、この境界面における光の反射が取り出し効率を下げている。
【０００７】
そこでチップの表面に凹凸を作製する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。凹凸はｎ型窒化物半導体層の再成長、研磨、およびエッチングによって形成されている。簡易に形成することができる方法として支持基板上のＧａＮ基板の上面のｎ層をアルカリエッチングによって表面の粗面加工することにより凹凸を形成し、光取り出し効率を向上させている。光取り出し効率を十分に大きくするためには、エピタキシャル結晶を含むデバイスをアルカリ性の溶液中で十分長い時間処理する必要がある。したがって、エピタキシャル結晶を保護して、ショートやリークを防ぐような保護膜の形成が重要となる。
【０００８】
しかし、従来の保護膜の形成では長い時間、高濃度のアルカリ性溶液で処理すると、目的とするｎ層の表面以外にもエピタキシャル結晶の側面や活性層がエッチングされ、発光効率の低下、リーク、ショートへとつながる。また、薄膜型のＬＥＤを形成する際の接合プロセスにおける荷重、温度変化、レーザリフトオフにおいて生じる、ガス圧力等の大きな衝撃によって、保護膜の割れ、エピタキシャル結晶の割れが発生する場合もある。窒化物半導体の表面において、光取り出し効率がより大きくなるような表面の粗面形状を得ることが可能であり、かつまた不良が少なく信頼性の高い半導体発光素子を得ることが課題となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−２３５３６２号公報
【特許文献２】特開２００９−２３１５６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、光取り出し効率が高く、かつ不良が少なく信頼性の高い半導体発光素子およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の第１の態様による半導体発光素子は、基板上に設けられた第１メタル層と、前記第１メタル層上に設けられたｐ型窒化物半導体層と、前記ｐ型窒化物半導体層上に設けられ窒化物半導体の多重量井戸構造を有する活性層と、前記活性層上に設けられたｎ型窒化物半導体層と、を有し、前記ｎ型窒化物半導体層から前記ｐ型窒化物半導体層に向かうにつれて膜面の面積が連続的に増大し、断面がテーパー形状である積層膜と、前記ｎ型窒化物半導体層の上面の一部の領域に設けられたｎ電極と、前記基板の、前記第１メタル層と反対側の面に設けられたｐ電極と、前記第１メタル層側における前記ｐ型窒化物半導体層の下面の一部の領域に設けられたコンタクト電極と、前記ｐ型窒化物半導体層と前記第１メタル層との間に、前記コンタクト電極を覆うとともに前記コンタクト電極および前記第１メタル層に接するように設けられ、前記第１メタル層の最小直径よりも小さくかつ前記ｐ型窒化物半導体層の下面の最小直径よりも大きな最小直径を有する第２メタル層と、前記ｎ型窒化物半導体層の上面の外周領域、前記積層膜の側面、前記第２メタル層の上面における前記ｐ型窒化物半導体層と接する領域以外の領域、および前記第１メタル層の上面における前記第２メタル層と接する領域以外の領域を覆う保護膜と、を備え、前記ｎ電極が設けられた領域および前記保護膜によって覆われている領域を除く、前記ｎ型窒化物半導体層の上面の領域に、凹凸が形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の第２の態様による半導体発光素子の製造方法は、第１基板上に、ｎ型窒化物半導体層、窒化物半導体の多重量井戸構造を有する活性層、およびｐ型窒化物半導体層を、この順序で積層された積層膜を形成する工程と、前記ｐ型窒化物半導体層の上面に、コンタクト電極を形成する工程と、前記コンタクト電極および前記積層膜の上面上に、前記積層膜の上面の最小直径よりも大きな最小直径を有する第１メタル層を形成する工程と、前記第１メタル層をパターニングする工程と、前記積層膜を、上面から下面に向かうにつれて膜面の面積が増大する、断面がテーパー形状となるようにパターニングする工程と、第２基板の上面に、前記第１メタル層の最小直径よりも大きな最小直径を有し、前記第１メタル層よりも融点の低い材料の第２メタル層を形成する工程と、前記第２メタル層の上面に、前記第１メタル層の上面が対向するように前記第１基板を配置し、前記第２メタル層の上面と前記第１メタル層の上面とを張り合わせる工程と、前記第１基板側からレーザを照射し前記第１基板を前記積層膜から剥離し、前記積層膜を前記第２基板に転写する工程と、前記ｎ型窒化物半導体層から前記ｐ型窒化物半導体層に向かうにつれて膜面の面積が大きくなり、断面がテーパー形状となるように前記積層膜をパターニングし、各素子に分離する工程と、前記ｎ型窒化物半導体層の上面、前記積層膜の側面、前記第１メタル層の前記ｐ型窒化物半導体層と接する領域以外の領域、および前記第２メタル層の前記第１メタル層と接する領域以外の領域を覆う保護膜を形成する工程と、
前記ｎ型窒化物半導体層の上面における前記保護層を、外周領域を除き除去し、前記保護層が形成されている領域を除いて前記ｎ型窒化物半導体層の上面を露出する工程と、前記ｎ型窒化物半導体層の露出された上面に、前記複数の素子に対応してｎ電極を形成する工程と、前記ｎ型窒化物半導体層の露出された上面をウェットエッチングすることにより、前記露出された上面に凹凸を形成する工程と、前記第２基板の、前記第１メタル層と反対側の面にｐ電極を設ける工程と、を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、光取り出し効率が高く、信頼性の高い半導体発光素子およ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】
【００１４】
【図１】図１（ａ）乃至図１（ｃ）は、一実施形態による半導体発光素子の製造工程を示す断面図。
【図２】図２（ａ）乃至図２（ｂ）は、一実施形態による半導体発光素子の製造工程を示す断面図。
【図３】図３（ａ）乃至図３（ｃ）は、一実施形態による半導体発光素子の製造工程を示す断面図。
【図４】一実施形態による半導体発光素子の凹凸が形成された表面の電子顕微鏡写真。
【図５】図５（ａ）、５（ｂ）はそれぞれ一実施形態および比較例による半導体発光素子の断面の電子顕微鏡写真。
【図６】個別の素子に分離される前の支持基板の平面図。
【図７】一実施形態による半導体発光素子を示す断面図。
【図８】一実施形態および比較例による半導体発光素子の光取り出し効率を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
本発明の一実施形態による半導体発光素子を図１（ａ）乃至図４を参照して説明する。この第１実施形態による半導体発光素子の製造工程を図１（ａ）乃至図３（ａ）に示す。
【００１７】
まず、窒化物半導体結晶を成長させる基板（ウェハ）、例えばサファイア基板１０上に、例えば有機金属気層成長（ＭＯＣＶＤ）法を用いて窒化物半導体層を順次成長させる。すなわち、サファイア基板１０上に、バッファ層となるＧａＮ層１２、ｎ型ＧａＮ層１４、ＩｎＧａＮからなる多重量子井戸構造の活性層１６、およびｐ型ＧａＮ層１８を、この順序で順次成長させる（図１（ａ））。
【００１８】
続いて、ｐ型ＧａＮ層１８上にＮｉとＡｇの積層膜からｐ電極（反射コンタクト電極）２０を形成する（図１（ｂ））。このｐ電極２０は、各半導体発光素子に対応して形成する。その後、ｐ電極２０を覆うように、上記窒化物半導体結晶膜１２、１４、１６、１８上に接着メタルとなるＴｉ、Ｐｔ、およびＡｕがこの順序で積層された接着メタル２２を形成する（図１（ｂ））。これにより、ｐ電極２０が形成された領域における接着メタル２２の部分が凸部となり、ｐ電極２０が形成されていない領域における接着メタル２２の部分が凹部となる（図１（ｂ））。続いて、公知のリソグラフィー技術を用いて、接着メタル２２をパターニングする。その後、更に、ｐ型ＧａＮ層１８、活性層１６、ｎ型ＧａＮ層１４、およびＧａＮ層１２を有する積層膜（窒化物半導体結晶膜）をパターニングする（図１（ｃ））。
【００１９】
このパターニングによって、ウェハ上の窒化物半導体結晶膜は、ｐ型ＧａＮ層１８からＧａＮ層１２に向かうにつれて膜面の面積が増大する、断面がテーパー形状のメサとなる。ここで、「膜面」とは、各層の上面を意味する。なお、積層膜をパターニングする際には、パターニングされた接着メタルをマスクとして用いてもよい。また、接着メタル２２を形成する前に、積層膜をパターニングし、その後に、接着メタル２２を形成してもよい。
【００２０】
一方、支持基板となるＳｉ基板３０上に接着メタルとなるＡｕ−Ｓｎ層３２を形成する（図２（ａ））。そして、サファイア基板上の接着メタル２２と、Ｓｉ基板３０上の接着メタル３２が向かい合うように配置し、２５０℃以上の高温下において、一定時間圧力を印加し、サファイア基板１０上の接着メタル２２と、Ｓｉ基板３０上の接着メタル３２とを張り合わせる。この張り合わせにおいて、コンタクト電極２０の融点温度が接着メタル３２の融点温度に比べてかなり高いので、接着メタル３２に食い込んだ状態で張り合わせが行われる（図２（ａ））。
【００２１】
次に、図２（ｂ）に示すように、サファイア基板１０側からＵＶ(Ultra-Violet)レーザ、例えば、ＫｒＦの波長２４８ｎｍのレーザをパルス照射し、窒化物半導体結晶膜１２、１４、１６、１８からサファイア基板１０を剥離する。このとき、露出したＧａＮ層１２の表面がウェットエッチングされる面となる。      
続いて、公知のリソグラフィー技術を用いて、窒化物半導体結晶膜１２、１４、１６、１８をパターニングし、半導体発光素子毎に分離する。このとき、接着メタル２２はパターニングされず、半導体発光素子毎に分離された窒化物半導体結晶膜間には、接着メタル２２が露出した状態となる。また、パターニングされた窒化物半導体結晶膜は、ＧａＮ層１２からｐ型ＧａＮ層１８に向かうにつれて膜面の面積が連続的に増大する、断面がテーパー形状のメサとなる（図３（ａ））。
【００２２】
次に、テーパー形状の窒化物半導体結晶膜および露出した接着メタル２２、３２の表面を覆うように、保護層として、例えばＳｉＯ２膜４０を形成する（図３（ｂ））。窒化物半導体結晶膜がメサ形状であること、窒化物半導体結晶膜の、接着メタル２２と接する下面の最小直径が、接着メタル２２の上面の最小直径よりも小さいこと、および接着メタル２２の接着メタル３２と接する下面の最小直径が、接着メタル３２の上面の最小直径よりも小さいこと、すなわち末広がりな形状であることにより、接着メタル２２と、メサ形状の窒化物半導体結晶膜の下部の周辺端領域とが密着した構造となり、保護層４０と、接着メタル２２、３２との間が中空とならずに段切れのない保護層４０を形成することができる。
【００２３】
次に、各半導体発光素子の上面を覆っている保護層４０を除去する。ただし、各半導体発光素子の上面（ＧａＮ層１２の上面）における外周領域の保護層４０を残置する。これにより、各半導体発光素子の上面の外周領域を除いて上面が露出する（図３（ｃ））。続いて、露出したＧａＮ層１２の上面の中央部にｎ電極４４を形成する（図３（ｃ））。ｎ電極の材料としては、アルカリ耐性の電極材料を用いることが好ましい。特にＰｔ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｔｉのうちのいずれかの金属を含む材料を用いることが好ましく、この材料を用いることにより、後述のアルカリエッチングによりＧａＮ層１２の上面に形成される凹凸のサイズ（高低差）を大きなものとすることができる。
【００２４】
その後、アルカリ溶液を用いて露出したＧａＮ層１２の上面をエッチングすることにより、露出したＧａＮ層１２の上面を粗面化する、すなわち、ＧａＮ層１２は、露出した上面に凹凸が形成されたＧａＮ層１２ａとなる（図３（ｃ））。これは、エッチング時に電子またはホールがＧａＮ層１２の表面とｎ電極４４との間で移動して、それぞれの表面で反応が起こるような電気化学反応が寄与しているためと考えられる。本実施形態においては、アルカリ溶液として、濃度が１ｍｏｌ／ｌで温度が７０℃の水酸化カリウムを用い、エッチングを１５分間行った。十分なエッチングが進むと表面が白濁した状態となる。なお、水酸化カリウムに液漬した状態でＵＶ照射することで凹凸を大きくすることができる。また、ｎ電極４４とＧａＮ層１２との間に断続的な電圧を印加しながらエッチングを行うことによっても、凹凸を大きくすることができる。凹凸の大きさは数百ｎｍ〜数μｍ程度である。
【００２５】
このようにして凹凸が形成されたＧａＮ層１２の上面における電子顕微鏡写真を図４に示す。図４からわかるように、大小様々な凹凸が形成されている。これにより、ＧａＮ層１２と空気との境界面での反射が小さくなり、光取り出し効率を大きくすることができる。
【００２６】
なお、本実施形態においては、接着メタル２２と接する下面の最小直径が、接着メタル２２の上面の最小直径よりも小さい、および接着メタル２２の接着メタル３２と接する下面の最小直径が、接着メタル３２の上面の最小直径よりも小さいこと、すなわち末広がりな形状であることにより、窒化物半導体結晶膜の上面の一部および側面、ならびにこの側面と接着メタルとの接合部が段切れのない保護層４０によって覆われている。したがって、アルカリ溶液を用いて窒化物半導体結晶膜の上面を粗面化しても、活性層および反射コンタクト電極２０を十分に保護することが可能となり、信頼性の向上とともに光取り出し効率の向上が図られる。また、大きい面積の反射コンタクト電極２０を形成することができ、反射率を向上させることができる。さらに、大きい反射コンタクト電極を形成することが可能となるので、動作電圧の低下も望める。また、段切れのない保護層４０が形成されるので、製造工程中に金属の付着等によるデバイスのリークやショートを防止することができる。さらに、段切れのない保護層４０が形成されるので、転写、接合、レーザリフトオフ等の大きな衝撃を有する、薄膜型の半導体発光素子の製造プロセスにも耐えることができ、保護層に割れ等が発生しない。
【００２７】
これに対して、本実施形態の比較例として、窒化物半導体結晶膜の接着メタル２２と接する下面の面積が、接着メタル２２の上面の面積と同じとなる以外は、本実施形態と同様にして形成した半導体発光素子を作成する。本実施形態と比較例のそれぞれの断面の電子顕微鏡写真を図５（ａ）、５（ｂ）にそれぞれ示す。図５（ａ）、５（ｂ）からわかるように、本実施形態では、保護層は段切れが生じていないが、比較例においては、メサ形状の窒化物半導体結晶膜の下部の周辺端領域において段切れが生じている。段切れが生じた保護層が形成されると、製造プロセス中に保護層に割れ等が発生し易くなる。また、比較例のように、段切れが生じた保護層が形成されると、段切れおよび割れからアルカリエッチング溶液が染みこんで、活性層や反射コンタクト電極がエッチングされて、リーク電流や出力の低下が生じる。
【００２８】
次に、凹凸が形成された後のｎ電極４４側からみた平面図を図６に示す。図６からわかるように、分離されていない素子が複数個、Ｓｉ基板３０上に配置されている。その後、図３（ｃ）に示すように、シリコン基板３０の、ｎ電極４４が形成された側と反対側の面にｐ電極４６を形成する。
【００２９】
次に、図３（ｃ）に示す工程の終了後、保護層４０、接着メタル２２、３２、およびＳｉ基板３０のダイシングを行い、各半導体発光素子に分離することにより、図７に示す半導体発光素子を完成する。上記比較例の半導体発光素子もダイシングにより各半導体発光素子に分離する。このようにして得られた本実施形態の半導体発光素子は、図８に示すように、比較例の半導体発光素子に比べて光取出し効率が１．５倍大きく、アルカリエッチング処理を行わない場合に比べて１．３倍大きくなった。
【００３０】
以上説明したように、本実施形態によれば、光取り出し効率の高い半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【００３１】
なお、支持基板としてはシリコン基板、シリコンカーバイド基板、シリコン基板にゲルマニウムを接合した基板、シリコン基板に銅等の金属をメッキした基板を用いることができる。また、シリコン基板としては（１１１）、（１１０）、（１００）のいずかの面方位を持つ基板を用いてもよく、更にオフ角を合わせもつ基板を用いることができる。
【００３２】
また、保護層としては、二酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、および酸化アルミニウムのいずれか含む材料を用いることが好ましい。
【００３３】
また、アルカリエッチングにおける薬液には水酸化カリウムの他に水酸化テトラメチルアンモニウムを用いることができる。
【００３４】
また、反射コンタクト電極としては、銀の他にアルミニウムを用いることが望ましい。
【００３５】
また、接着メタル２２としては、チタン、白金、金、およびタングステンのいずれかを含むことが好ましい。
【００３６】
また、接着メタル３２としては、Ａｕ−Ｓｎの他に、Ａｕ−Ｓｉ、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ｂｉなどの金属共晶である低融点金属、またはＡｕ、Ｓｎ、Ｃｕなどの非はんだ材料を用いることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１０  窒化物半導体結晶成長基板（サファイア基板）
１２  ＧａＮ層（バッファ層）
１４  ｎ型ＧａＮ層
１６  多重量子井戸構造の活性層（ＩｎＧａＮ層）
１８  ｐ型ＧａＮ層
２０  ｐ電極（反射コンタクト電極）
２２  接着メタル
３０  支持基板
３２  接着メタル
４０  保護層
４４  ｎ電極
４６  ｐ電極
【図１】
2011181836.tif 000003
【図２】
2011181836.tif 000004
【図３】
2011181836.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図４】
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【図５】
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