(57)【要約】【課題】 半導体発光素子の、光学系による外観認識率を向上させる。【解決手段】発光部を含む半導体積層部と、半導体積層部の第１の主表面側を光取り出し面とし、半導体積層部の第２の主表面側に形成され、発光部で発生した光を第１の主表面側へと反射させる金属反射層と、半導体積層部と金属反射層との間の一部分に配置され、半導体積層部にオーミックコンタクト接合するオーミックコンタクト接合部と、光取り出し面に形成され、外部からの照射光の反射を防止する反射防止膜と、を備える。【選択図】 図２
2011192708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部を含む半導体積層部と、
前記半導体積層部の第１の主表面側を光取り出し面とし、前記半導体積層部の第２の主表面側に形成され、前記発光部で発生した光を前記第１の主表面側へと反射させる金属反射層と、
前記半導体積層部と前記金属反射層との間の一部分に配置され、前記半導体積層部にオーミックコンタクト接合するオーミックコンタクト接合部と、
前記光取り出し面に形成され、外部からの照射光の反射を防止する反射防止膜と、を備える
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
請求項１に記載の半導体発光素子において、
前記発光部は、第１の導電型の第１クラッド層と、活性層と、前記第１クラッド層とは異なる第２の導電型の第２クラッド層とを有し、
前記オーミックコンタクト接合部は、前記半導体積層部と前記金属反射層との間の透明誘電体層に形成され、
前記金属反射層の、前記半導体積層部とは反対側に結合される支持基板と、
前記半導体積層部の前記第１の主表面側に形成された第１電極と、
前記オーミックコンタクト接合部に電気的に接続する第２電極と、を備える
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項３】
請求項１または２に記載の半導体発光素子において、
前記反射防止膜は、絶縁材料から形成されている
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光素子において、
前記半導体積層部の前記光取り出し面及び側面には凹凸形状が形成され、前記光取り出し面及び前記側面の前記凹凸形状は、前記反射防止膜により被覆されている
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の半導体発光素子において、
前記光取り出し面に凹凸形状が形成され、
前記発光部は、前記発光部の側面の少なくとも一部に逆メサエッチング形状を有し、
前記凹凸形状の形成された光取り出し面と、前記逆メサエッチング形状を有する前記発光部の前記側面と、は前記反射防止膜により連続的に覆われている
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項６】
請求項４または５に記載の半導体発光素子において、
前記反射防止膜で覆われた前記発光部の前記側面を前記支持基板面上に投影した前記側面の外周が、前記支持基板面内の領域にある
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の半導体発光素子において、
前記発光部で発光する光の波長帯を、前記照射光の波長帯と同じにし、前記反射防止膜が前記発光部で発光して外部に出射される光に対しても反射を防止する
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項８】
請求項２〜７のいずれかに記載の半導体発光素子において、
前記オーミックコンタクト接合部は、前記第１電極の直下を除く領域の一部分に分散し
て配置される
ことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の半導体発光素子の前記反射防止膜を有する前記光取り出し面に外部から照射光を照射し、
前記半導体発光素子から反射して戻ってきた反射光から前記半導体発光素子の外観情報を得る工程を含む
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、半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体発光素子である発光ダイオード（ＬＥＤ：Light-Emitting Diode）は、ＧａＮ系や、ＡｌＧａＩｎＰ系の高品質結晶を有機金属気相成長（ＭＯＶＰＥ：Metal-Organic Vapor Phase Epitaxy）法で成長する技術の発達によって、青色、緑色、橙色、黄色
、赤色の高輝度ＬＥＤが製作できるようになった。そしてＬＥＤの高輝度化に伴い、その用途は自動車のブレーキランプや液晶ディスプレイのバックライト等へ広がり、その需要は年々増加している。
【０００３】
ＭＯＶＰＥ法によって高品質の結晶が成長可能となってから、半導体発光素子の内部効率は向上したが、半導体発光素子からの光取り出し効率はまだ低く、光取り出し効率を向上する工夫がなされている。例えば、発光層（活性層）を含む複数のエピタキシャル層を積層した半導体積層部の、光取り出し面とは反対側に反射率の高い金属反射層を設けると共に、半導体積層部と金属反射層との間に接触抵抗を低減するためのオーミックコンタクト電極を所定位置に分散して設け、光取り出し効率・発光効率の向上および駆動電圧の低下を図った半導体発光素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８２８５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、半導体発光素子を製造する製造工程において、素子形状や電極パターンなどの外観形状を光学的に認識することで、発光素子の良否を検査する検査工程あるいは特性ごとに発光素子を分類する分類工程などが実施されている。外観形状の認識・判定などは、半導体発光素子に外部から検査光を照射し、半導体発光素子から反射して戻ってきた光を結像して得られる半導体発光素子の光学像に基づいてなされる。
【０００６】
しかしながら、上述したような金属反射層、オーミックコンタクト電極などの複雑な内部構造を有する半導体発光素子にあっては、外観形状認識用の光学系によって得られる光学像には、素子表面の電極パターンなどの像に加えて、オーミックコンタクト電極などの内部構造に起因する像も含まれてしまう場合があり、光学系を用いた半導体発光素子の外観認識の妨げとなっていた。すなわち、検査工程において、外観認識で得られた内部構造の像を素子表面の異物あるいは欠陥と誤って認識し、素子に異常があると判定してしまったり、分類工程においても、素子表面に異常があると誤って認識し、場合によっては素子の外観形状による位置検出ができなかったりするなど、不具合の原因となっていた。
【０００７】
本発明の目的は、光学系による外観形状の認識率を向上させることが可能な半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様は、発光部を含む半導体積層部と、前記半導体積層部の第１の主表面側を光取り出し面とし、前記半導体積層部の第２の主表面側に形成され、前記発光部で発生した光を前記第１の主表面側へと反射させる金属反射層と、前記半導体積層部と前記
金属反射層との間の一部分に配置され、前記半導体積層部にオーミックコンタクト接合するオーミックコンタクト接合部と、前記光取り出し面に形成され、外部からの照射光の反射を防止する反射防止膜と、を備える半導体発光素子である。
【０００９】
本発明の第２の態様は、第１の態様の半導体発光素子において、前記発光部は、第１の導電型の第１クラッド層と、活性層と、前記第１クラッド層とは異なる第２の導電型の第２クラッド層とを有し、前記オーミックコンタクト接合部は、前記半導体積層部と前記金属反射層との間の透明誘電体層に形成され、前記金属反射層の、前記半導体積層部とは反対側に結合される支持基板と、前記半導体積層部の前記第１の主表面側に形成された第１電極と、前記オーミックコンタクト接合部に電気的に接続する第２電極と、を備える半導体発光素子である。
【００１０】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様に記載の半導体発光素子において、前記反射防止膜は、絶縁材料から形成されている半導体発光素子である。
【００１１】
本発明の第４の態様は、第１〜第３の態様のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記半導体積層部の前記光取り出し面及び側面には凹凸形状が形成され、前記光取り出し面及び前記側面の前記凹凸形状は、前記反射防止膜により被覆されている半導体発光素子である。
【００１２】
本発明の第５の態様は、第１〜第３の態様のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記光取り出し面に凹凸形状が形成され、前記発光部は、前記発光部の側面の少なくとも一部に逆メサエッチング形状を有し、前記凹凸形状の形成された光取り出し面と、前記逆メサエッチング形状を有する前記発光部の前記側面と、は前記反射防止膜により連続的に覆われている半導体発光素子である。
【００１３】
本発明の第６の態様は、第４または第５の態様に記載の半導体発光素子において、前記反射防止膜で覆われた前記発光部の前記側面を前記支持基板面上に投影した前記側面の外周が、前記支持基板面内の領域にある半導体発光素子である。
【００１４】
本発明の第７の態様は、第１〜第６の態様のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記発光部で発光する光の波長帯を、前記照射光の波長帯と同じにし、前記反射防止膜が前記発光部で発光して外部に出射される光に対しても反射を防止する半導体発光素子である。
【００１５】
本発明の第８の態様は、第２〜第７の態様のいずれかに記載の半導体発光素子において、前記オーミックコンタクト接合部は、前記第１電極の直下を除く領域の一部分に分散して配置される半導体発光素子である。
【００１６】
本発明の第９の態様は、第１〜第８の態様のいずれかに記載の半導体発光素子の前記反射防止膜を有する前記光取り出し面に外部から照射光を照射し、前記半導体発光素子から反射して戻ってきた反射光から前記半導体発光素子の外観情報を得る工程を含む半導体発光素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光学系による外観形状の認識率を向上させることが可能な半導体発光素子及び半導体発光素子の製造方法が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の平面図である。
【図２】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子を示す図であって、（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図であり、（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図３】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【図４】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す図であって、（ａ）は半導体発光素子の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す図であって、（ａ）は半導体発光素子の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図７】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【図８】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【図９】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【図１０】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す平面図である。
【図１１】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【図１２】本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造工程を示す断面図である。
【図１３】本発明の実施例と比較例とにかかる半導体発光素子を外観認識のための光学系機器が備えるカメラで撮影した画像である。
【図１４】本発明の実施例と比較例とにかかる半導体発光素子を外観認識のための光学系機器にて位置検出させた基板上に並んだ素子のマッピング図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
［実施の形態］
（１）半導体発光素子の構造
本発明の一の実施の形態に係る半導体発光素子の構造について、図１および図２を用いて説明する。
【００２１】
（全体構造の概要）
図１は、本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の平面図である。図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図であり、図２（ｂ）は図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００２２】
図２（ａ）に示すように、半導体発光素子１は半導体エピタキシャル層が積層された半導体積層部１０と、半導体積層部１０の光取り出し面とは反対側の面に形成された透明誘電体層１０８と、透明誘電体層１０８を貫通して透明誘電体層１０８の一部分に配置され、半導体積層部１０にオーミックコンタクト接合するオーミックコンタクト接合部１０９と、オーミックコンタクト接合部１０９が配置された透明誘電体層１０８に結合された金属反射層１１０と、金属反射層１１０の半導体積層部１０とは反対側に結合される支持基板２０１とを有する。半導体積層部１０の上面に第１電極（表面電極）１２０が、支持基板２０１の半導体積層部１０とは反対側に第２電極（裏面電極）１２２が、それぞれ形成されている。半導体積層部１０は、図１に示すような矩形形状を成すよう一部が素子間分離され、第１電極１２０を除く光取り出し面および半導体積層部１０の素子間分離された側面が、透明な絶縁材料からなる反射防止膜１３０で覆われている。
【００２３】
（半導体積層部）
半導体積層部１０は、例えば、第１導電型の第１コンタクト層１０３と、第１導電型の第１クラッド層１０４と、活性層１０５と、第２導電型の第２クラッド層１０６と、第２導電型の第２コンタクト層１０７とからなる。活性層１０５は、第１クラッド層１０４と第２クラッド層１０６との間に設けられ、第１クラッド層１０４、活性層１０５および第２クラッド層１０６によりダブルへテロ構造の発光部が構成されている。そして、光取り出し面となる第１クラッド層１０４の表面１０４ａには光取り出し効率を向上させるため、例えば約２μｍ周期の凹凸形状が形成されている。
【００２４】
第１クラッド層１０４、活性層１０５、第２クラッド層１０６は、異方性ウェットエッチングにより素子間分離されたウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂを有している。図１のＡ−Ａ断面である図２（ａ）に示すように、第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０６のウェットエッチ側面１０４ｂ、１０６ｂは、光取り出し面側を上側とすると下にいくほど第１クラッド層１０４および第２クラッド層１０６の幅が狭くなる逆メサエッチング形状となっており、活性層１０５のウェットエッチ側面１０５ｂは、光取り出し面を上側とすると下にいくほど活性層１０５の幅が広くなる順メサエッチング形状となっている。また、図１のＡ−Ａ断面と直交するＢ−Ｂ断面である図２（ｂ）に示すように、第１クラッド層１０４、活性層１０５、第２クラッド層１０６の図２（ｂ）に示すウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂは、いずれも光取り出し面を上側とすると下にいくほど第１クラッド層１０４、活性層１０５、第２クラッド層１０６の幅が広くなる順メサエッチング形状となっている。そして、第１クラッド層１０４、活性層１０５、第２クラッド層１０６の各ウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂには、後に詳述する凹凸形状（図示省略）が形成されている。
【００２５】
活性層１０５の材料としては例えば、ＡｌＧａＩｎＰ系やＡｌＧａＡｓ系がある。その場合、例えば（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１、０．４≦ｙ≦０．６）、またはＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（ただし、０≦ｘ≦１）が用いられ、発光波長が５６０〜１０００ｎｍの発光素子が形成される。
【００２６】
第１クラッド層１０４上には第１導電型の第１コンタクト層１０３が形成されている。また、第２クラッド層１０６の光取り出し面側とは反対側の面には第２導電型の第２コンタクト層１０７が形成されている。したがって半導体積層部１０は、例えば、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３と、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４と、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層１０５と、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６と、ｐ型ＧａＰコンタクト層１０７とにより構成することができる。なお、活性層１０５は、単層構造ではなく多重量子井戸構造としてもよい。また、上下の各クラッド層とコンタクト層の導電型（ｎ型、ｐ型）を逆にして、光取り出し面側をｐ型としてもよい。
【００２７】
（反射防止膜）
素子間分離された半導体積層部１０の一部は、反射防止膜１３０により覆われている。具体的には、第１電極１２０の側面、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３の側面、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４の表面１０４ａのコンタクト層１０３が形成されていない領域とその側面１０４ｂ、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層１０５の側面１０５ｂ、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６の側面１０６ｂ、およびｐ型ＧａＰコンタクト層１０７の素子間分離により露出した面がすべて、反射防止膜１３０によって、連続的に覆われている。反射防止膜１３０は、後述するように、半導体発光素子の外観認識において照射される光の反射を防止する。
【００２８】
反射防止膜１３０の材料としては、活性層１０５で発光する光および外観認識時に外部
から照射される照射光に対して透明な絶縁材料であればよく、例えばＳｉＮ（窒化シリコン）やＳｉＯ２（酸化シリコン）、ＭｇＦ（フッ化マグネシウム）を使用することができる。このとき、最適な反射防止膜１３０の材料と膜厚は、外観認識時の照射光の波長と、光取り出し面を構成する半導体材料の屈折率とに基づいて選定される。すなわち、単層構造の場合、最適な反射防止膜１３０の屈折率ｎと膜厚ｄとは、
ｎ＝（ｎ０×ｎ１）１／２         …（式ａ）
ｄ＝λ／４ｎ                …（式ｂ）
により求めることができる。ここで、ｎ０は照射光を照射する側（半導体発光素子１の外部）の屈折率、ｎ１は照射光が照射される側（半導体発光素子１の内部）の屈折率、λは照射光の波長である。
【００２９】
本実施形態において、ｎ０は空気の屈折率であるから１．０である。また、ｎ１は光取り出し面を構成する半導体材料、例えばｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４の屈折率である。これを上記の（式ａ）に代入すると、最適な反射防止膜１３０の屈折率ｎを求めることができる。求められた屈折率ｎと、使用される照射光の波長λとを（式ｂ）に代入すると、最適な反射防止膜１３０の膜厚ｄを求めることができる。実際の場合には、上記の屈折率ｎに比較的近い屈折率を持つ材料を反射防止膜１３０の材料として選定し、選定した材料の実際の屈折率を上記の（式ｂ）のｎに代入すれば、選定した材料における最適な反射防止膜１３０の膜厚を求めることができる。
【００３０】
また、反射防止膜１３０の実際の膜厚は、（式ｂ）で求めた値の整数倍としてもよい。膜厚が増加すると光の干渉作用が弱まって反射防止効果が低下するが、例えば（式ｂ）で求めた膜厚ｄが薄すぎて成膜が困難な場合等には、（式ｂ）で求めた膜厚ｄの値の整数倍の膜厚とすることで容易に成膜ができ、一定の反射防止効果を有する反射防止膜１３０を得ることができる。膜厚を厚くすれば、後述するようにチップ化された半導体発光素子１をコレット等の治具でハンドリングする際、半導体発光素子１の割れ・欠け防止効果が高まるほか、コレットへのダメージもより低減することができる。
【００３１】
さらに、外観認識時に外部から半導体発光素子１に照射される照射光の波長帯と、半導体発光素子１の発光波長の波長帯とが略同一或いは近似する場合には、反射防止膜１３０は、半導体発光素子１内部で発光した光に対しても反射防止膜として機能するので、光取り出し効率の向上を図ることができて好ましい。
【００３２】
（第１電極）
光取り出し面側のｎ型ＧａＡｓコンタクト層（第１コンタクト層）１０３上には第１電極１２０が形成され、第１電極１２０上には第１電極パッド１２１が形成されている。ｎ型コンタクト層１０３、第１電極１２０、第１電極パッド１２１は図１に示すように、例えば素子間分離された光取り出し面の中央部に、例えば直径が１０５μｍの円形部と、その円形部を中心として放射線状に延びる幅１２μｍの複数の直線部と、から構成されている。第１電極１２０をこのように構成することで、後述する第２電極１２２から印加された電流が、活性層１０５全体に分散して流れやすくなる。第１電極１２０は、例えばＡｕＧｅ合金層と、Ｎｉ層と、Ａｕ層との積層構造となっている。第１電極１２０の円形部上には、第１電極パッド１２１が形成されている。第１電極パッド１２１は、例えば、Ｔｉ、Ａｕが積層された構造となっている。
【００３３】
（オーミックコンタクト接合部）
半導体積層部１０の光取り出し面とは反対の側に形成された透明誘電体層１０８は、半導体積層部１０と金属反射層１１０との直接接触による合金化を防止する。透明誘電体層１０８には、例えばＳｉＯ２、ＳｉＮを用いることができる。また、透明誘電体層１０８の層厚は、透明誘電体層１０８での光吸収を防止するために、発光部の発光波長（ピーク
波長）をλ、透明誘電体層１０８の屈折率をｎとした場合に、２λ／４ｎよりも大きくすることが好ましい。
【００３４】
透明誘電体層１０８の一部分には、透明誘電体層１０８を貫通して、オーミックコンタクト接合部１０９が形成されている。オーミックコンタクト接合部１０９は、例えばＡｕＺｎ合金等の材料を用いた単一層構造としても、或いは積層構造としてもよい。オーミックコンタクト接合部１０９はドット状に形成されており、例えば図１に破線で示すように、一部が素子間分離された半導体積層部１０の底面全体に分散して配置されている。このときオーミックコンタクト接合部１０９は、半導体積層部１０の光取り出し面側からみて、第１電極１２０とは上下に重ならないよう、第１電極１２０の直下から外れた位置に配置されている。このため活性層１０５で発生した光が、第１電極１２０によってあまり遮られることなく、第１クラッド層１０４の光取り出し面から放出されるので、光取り出し効率がよい。
【００３５】
（金属反射層）
金属反射層１１０は、活性層１０５から支持基板２０１側へ向かう光を、光取り出し面側へ反射させるもので、これによって半導体発光素子１の光取り出し効率を上げることができる。金属反射層１１０には、半導体発光素子１の発光波長に対して８０％以上の反射率を有する金属を用いることが好ましく、具体的にはＡｕ、Ａｇ、Ａｌ、あるいはこれらの合金からなる材料で形成するのがよい。さらに、Ａｕ等からなる反射層に、Ｔｉ等からなる拡散防止バリア層、Ａｕ等からなる接合層を有する積層構造としてもよい。本実施形態においては例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ａｕの積層構造とする。
【００３６】
（支持基板および金属密着層）
金属反射層１１０には、支持基板２０１上に形成された金属密着層２０２を介して支持基板２０１が貼り合わせられている。支持基板２０１としては、例えば導電性のＳｉを用いることができるほか、半導体発光素子１を支えるに充分な機械的強度が得られる部材であれば、Ｓｉ以外の材料を用いることも可能である。具体的には、Ｓｉ基板の代わりにＧｅ基板、ＧａＡｓ基板、ＧａＰ基板、メタル基板等を用いることができる。また、支持基板２０１上に形成する金属密着層２０２は、金属反射層１１０側の接合層と同一の部材であるＡｕ等を用いることができる。また、例えば、金属密着層２０２を、支持基板２０１側から、Ｔｉ等からなるオーミックコンタクト金属層と、Ｐｔ等からなる拡散防止バリア層と、Ａｕ層との積層構造としてもよい。
【００３７】
（第２電極）
支持基板２０１の接合面とは反対の面には、Ｔｉ、Ａｕからなる第２電極１２２が支持基板２０１の全面に形成されている。第２電極１２２から供給された電流は、オーミックコンタクト接合部１０９を介して、半導体積層部１０、第１電極１２０へと流れ、その際に活性層１０５で光が発生する。活性層１０５で発生した光は、第１クラッド層１０４の光取り出し面から放出される。
【００３８】
（２）半導体発光素子の製造方法
続いて、本発明の一の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を、図３以降の各図面に基づいて説明する。
【００３９】
（化合物半導体エピタキシャルウェハの形成）
図３は、本発明の一の実施形態に係る化合物半導体エピタキシャルウェハの製造方法を示す断面図である。
【００４０】
まず図３に示すように、例えばＭＯＶＰＥ法により、例えばｎ型ＧａＡｓ基板１０１上
に、アンドープＡｌＧａＩｎＰエッチストップ層１０２、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層１０５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６、ｐ型ＧａＰコンタクト層１０７を順次形成し、化合物半導体エピタキシャルウェハを製造する。
【００４１】
なお、エピタキシャルウェハの製造は、ＭＯＶＰＥ法によるエピタキシャル成長に限らず、他の成長方法、例えば分子線エピタキシー（ＭＢＥ：Molecular Beam Epitaxy）法等を用いて成長させてもよい。
【００４２】
（オーミックコンタクト接合部の形成）
次に、この化合物半導体エピタキシャルウェハをＭＯＶＰＥ装置から搬出し、図４（ｂ）に示すように、ｐ型ＧａＰコンタクト層１０７上に、例えばプラズマＣＶＤ装置でＳｉＯ２からなる透明誘電体層１０８を形成する。
【００４３】
続いて、例えばレジストやマスクアライナー等による一般的なフォトリソグラフィー技術を用いたフッ酸系エッチングで、透明誘電体層１０８に貫通させて開口部１０８ａを設ける。そして、例えば真空蒸着法によって、開口部１０８ａにＡｕＺｎ合金よりなるオーミックコンタクト接合部１０９を形成する。オーミックコンタクト接合部１０９は、透明誘電体層１０８側からみた平面図である図４（ａ）に示すように、例えばドット状に分散して形成される。
【００４４】
（金属反射層の形成）
次に図５に示すように、オーミックコンタクト接合部１０９を形成した透明誘電体層１０８上に、金属反射層１１０を形成する。金属反射層１１０としては、例えば透明誘電体層１０８側から順にＡｌ、Ｔｉ、Ａｕをそれぞれ蒸着する。
【００４５】
（貼り合わせウェハの形成）
一方、発光素子を支える支持基板として、例えば厚さ２００μｍの導電性のＳｉ支持基板２０１を用意し、この支持基板２０１上に、例えばＴｉ、Ｐｔ、Ａｕを順に蒸着して、金属密着層２０２を形成する。そして図５のように、ＧａＡｓ基板１０１側の金属反射層１１０と支持基板２０１側の金属密着層２０２を対向させて密着し、金属反射層１１０と金属密着層２０２とを接合して貼り合わせる。貼り合わせは、例えば、圧力１．３３Ｐａ（０．０１Ｔｏｒｒ）で荷重を３０ｋｇｆ／ｃｍ２負荷した状態にて、温度を３５０℃で３０分間保持することによって行なうことができる。このようにして、ＧａＡｓ基板１０１と支持基板２０１を貼り合わせた、貼り合わせウェハが得られる。
【００４６】
（第１電極の形成）
次に、この貼り合わせウェハから、ＧａＡｓ基板１０１とＡｌＧａＩｎＰエッチストップ層１０２を除去し、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３を露出させる。ＧａＡｓ基板１０１の除去には、例えばアンモニア水と過酸化水素水との混合液を使用し、ＡｌＧａＩｎＰエッチストップ層１０２の除去には、例えば塩酸を使用する。そして、露出したｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３上に第１電極（表面電極）１２０を形成する。第１電極１２０は、フォトリソグラフィー技術によりパターニングを行ない、真空蒸着法によりＡｕＧｅ合金、Ｎｉ、Ａｕを順に蒸着した後にリフトオフを行なえば、図６（ｂ）のように形成することができる。この第１電極１２０は図６（ａ）に示すとおり、例えば直径が１０５μｍの円形部と、その円形部を中心として放射線状に延びる幅１２μｍの複数の直線部とを有しており、透明誘電体層１０８に形成したオーミックコンタクト接合部１０９とは上下に重ならない位置に形成されている。ここで図６（ａ）は光取り出し面側からウェハをみた平面図であり、下層に位置するオーミックコンタクト接合部１０９は破線で示してある。この後、第１電極１２０をマスクとして、ｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３を、例えば硫
酸と過酸化水素水と水との混合液で一部エッチング除去し、図７に示すように、ｎ型クラッド層１０４を一部露出させる。
【００４７】
（凹凸形状の形成と素子間分離）
続いて、光取り出し面となるｎ型クラッド層１０４上に、例えばフォトリソグラフィー技術により、例えば２μｍ周期のパターニングを行ない、ウェットエッチングを施す。これにより図８に示すように、ｎ型クラッド層１０４の表面１０４ａに、例えば深さが１００ｎｍの凹部３０が２μｍ周期等で形成され、表面１０４ａが凹凸形状となる。このように、光取り出し面となるｎ型クラッド層１０４の表面１０４ａに凹凸形状が形成されることによって、半導体積層部１０内部への光の全反射が抑えられ、光取り出し効率を高めることができる。凹凸形状の配置パターンは、フォトリソグラフィーによるパターニングをマトリックス状、ハニカム状等にすることで任意に選択することができ、例えば図１０に半導体発光素子１の一部を拡大して示すように格子状に配置される。
【００４８】
次に例えばフォトリソグラフィー技術により、素子間分離のためのパターニングを行ない、図９に示すように、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４からｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６までをウェットエッチング法で除去し、ｐ型ＧａＰコンタクト層１０７の一部領域を露出させる。図９では、素子間分離された各領域の関係を示すため、隣り合う半導体積層部１０を二つ示した。素子間分離された各領域は充分な距離をとって分離されており、この後、半導体発光素子１が支持基板２０１を土台として所定サイズのチップに切断された際、後述する反射防止膜１３０に覆われた領域が、支持基板２０１の領域内に納まるように構成される。
【００４９】
またこのとき、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層１０５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６の各層は、結晶方位に応じてある特定の方向に異方性を持ってエッチングされ、形成されたウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂには特定の結晶面が現われる。図９には、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４およびｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６のウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂが逆メサエッチング形状であり、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層１０５のウェットエッチ側面１０６ｂが順メサエッチング形状となる断面を示した。したがって、これと直交する断面（図示省略、図２（ｂ）参照）では、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層１０５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６のウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂのいずれもが、順メサエッチング形状となっている。
【００５０】
さらにこのとき、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０４、アンドープＡｌＧａＩｎＰ活性層１０５、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層１０６の各ウェットエッチ側面には、図１０に半導体発光素子１の一部を拡大して示すように、表面１０４ａに形成された凹凸形状に起因してウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂにも凹凸形状が形成される。
【００５１】
（反射防止膜の形成）
続いてプラズマＣＶＤ装置等を用いて、例えばＳｉＮからなる反射防止膜１３０を、素子間分離された貼り合わせウェハ表面の全面に形成する。そして例えばフォトリソグラフィー技術を用いてパターニングをし、希フッ酸溶液を用いて第１電極１２０上の反射防止膜１３０を除去して第１電極１２０上に開口部を形成する。こうして図１１に示すように、第１電極１２０上を除き、貼り合わせウェハの表面全体が反射防止膜１３０で覆われる。
【００５２】
（第２電極の形成）
その後、図１２に示すように、支持基板２０１の裏面に、例えばＴｉとＡｕからなる第
２電極１２２を真空蒸着法等により形成する。また、フォトリソグラフィー技術と真空蒸着法を使うなどして、第１電極１２０上に例えばＴｉとＡｕとからなる第１電極パッド１２１を形成する。そして最後に、貼り合わせウェハを切断し、例えばチップサイズ３２５μｍ角の半導体発光素子１を得る。このとき反射防止膜１３０で覆われた領域は、３２５μｍ角のチップサイズに切断された支持基板２０１より小さくなっている。
【００５３】
（３）半導体発光素子の外観観察
以上のように得られた半導体発光素子１は、電気特性や外観異常等の検査を施され、良品のみが半導体発光素子１の種類別にピックアップされて、マウント、ワイヤーボンディング、樹脂封止等を経てパッケージ化される。これらの工程では半導体発光素子１の位置検出や外観検査等を目的として、しばしば光学系の機器を用いて半導体発光素子１の外観観察が行なわれる。半導体発光素子１は、上述したように光取り出し面に反射防止膜１３０を有しているため、こうした光学系機器による外観認識率を向上させることができる。
【００５４】
以下に、本実施形態にかかる外観観察工程の一例として、位置検出機能および外観検査機能を有する半導体発光素子選別装置を用いた半導体発光素子１の外観観察の方法について説明する。本実施形態にかかる外観観察工程は、半導体発光素子の製造工程の一工程として実施される。
【００５５】
ここで述べる、一例としての半導体発光素子選別装置は、例えばチップ化された半導体発光素子１の外観検査を行ない、予め取得済みの光学特性および電気特性の結果と合わせて半導体発光素子１の良否を判断し、良品チップを選別する装置である。
【００５６】
まず、半導体発光素子選別装置が備える搬送機構によって、チップ化された半導体発光素子１は、基板状態での配列を保ったままダイシングテープに貼られた状態で装置内の移動ステージ上に載置される。各々の半導体発光素子１に対しては、予めプロービングにより光学特性および電気特性の測定が行なわれ、測定結果がスペック外の半導体発光素子１にはマーキングがされている。移動ステージ上方には、半導体発光素子１の外観観察を行なうカメラと、検査光（照射光）を半導体発光素子１に照射するための照明装置とが設置されている。半導体発光素子１の外観観察を行なうにあたって、照明装置は半導体発光素子１の反射防止膜１３０を設けた光取り出し面に対して検査光を照射する。照明装置の波長帯域は、対象となる半導体発光素子や外観観察の目的に応じて任意に選定される。具体的には、例えば半導体発光素子１が光取り出し面に備える第１電極パッド１２１を識別しやすくするため、第１電極パッド材における反射率が高い波長帯域の照射光を用いることができる。本実施形態では第１電極パッド材の最表面層を例えばＡｕとしたので、例えばＡｕにおける反射率の高い赤色光を用いる。
【００５７】
このカメラと照明装置とを用いて、移動ステージ上に載置され、基板状態での配列順に並ぶ半導体発光素子１をすべて走査して外観認識し、各々の半導体発光素子１の位置検出および外観検査を順次、行なっていく。すなわち、照明装置から半導体発光素子１に照射光を照射し、半導体発光素子１から戻ってきた反射光をカメラで撮影する。撮影された画像は、半導体発光素子選別装置が備えるコンピュータの画像処理機構によって処理され、更に処理された画像データが解析される。コンピュータには予め半導体発光素子１のチップ形状、電極形状等の外観情報が登録されており、これらの外観情報を元に、半導体発光素子１の位置が認識され、外観異常の有無が判断される。つまり、半導体発光素子１の位置検出と外観検査とが同時に行なわれる。半導体発光素子１の外観検査では、チップに割れ・欠けがないか、チップ表面に異物がないか、また半導体発光素子１がスペック外品であることを示すマークを有するか等を確認する。
【００５８】
こうして、外観異常の有無およびスペック外品マークの有無から各々の半導体発光素子
１について良否判定がなされる。そして、ステージが備えるエキスパンド機構によってダイシングテープが引き伸ばされ、ステージ近傍のピックアップ機構が備えるコレットによって、良品チップは装置内の良品チップトレーに、不良品チップは装置内の不良品チップトレーに、それぞれ選別される。その後、装置が備えるトレー搬送機構によって、それぞれのトレーが装置外へ搬出される。
【００５９】
半導体発光素子１は、上述したように光取り出し面に反射防止膜１３０を有しているため、半導体発光素子１の光取り出し面は一様に暗く認識され、オーミックコンタクト接合部１０９等の内部構造は認識されにくくなり、光学系機器による外観認識率を向上させることができる。このため、例えば位置検出時にチップ形状による位置検出ができなかったり、外観検査において誤って異常と判定されてしまったりすることが低減できる。
【００６０】
また半導体発光素子１は、光取り出し面やウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂに凹凸形状を有する。そして、光取り出し面と、逆メサエッチング形状を有するウェットエッチ側面１０４ｂとのなす角は鋭角となっている。反射防止膜１３０は、これら光取り出し面とウェットエッチ側面１０４ｂ、１０５ｂ、１０６ｂとを連続的に覆っているため、凹凸形状が保護されるとともに、鋭角部分は丸みを帯びた状態に包み込まれている。したがって例えば上述のように、良品・不良品チップを選別する場合等に、チップ状の半導体発光素子１がコレット等の治具を用いて取り扱われる際に生じる半導体発光素子１の割れ・欠けなどを低減することができる。また、治具を長期間使用しても、半導体発光素子１の鋭角部分等との接触によってコレットが徐々にダメージを受けるのを低減することができる。
【００６１】
（４）本実施形態にかかる効果
本実施形態によれば、以下に示す少なくともひとつ以上の効果が得られる。
【００６２】
本実施形態によれば、発光部を含む半導体積層部１０と、発光部で発生した光を半導体積層部１０の第１の主表面側へと反射させる金属反射層１１０と、半導体積層部１０と金属反射層１１０との間の領域の一部分に配置されるオーミックコンタクト接合部１０９と、半導体積層部１０の光取り出し面に形成され、外部から照射される外観認識のための照射光の反射を防止する反射防止膜１３０と、を備える構成としている。このように半導体発光素子１が複雑な構造を内部に有する場合であっても、例えば検査装置、選別装置、分類装置などの光学系機器における認識率低下や誤動作を低減することができる。
【００６３】
従来において、反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子が複雑な構造を内部に有する場合は、半導体発光素子の光取り出し面に、様々な内部構造の像が透けて見えることがあった。このため、半導体発光素子の外観形状を正しく識別できず、位置検出ができなかったり、チップの搬送に失敗してしまうことがあった。また、例えばドット状に点在するオーミックコンタクト接合部からの反射像が半導体発光素子の表面上の異物として認識され、良品を不良品と誤認識するなど、光学系機器を用いて半導体発光素子の外観観察を行なう場合の妨げとなっていた。
【００６４】
しかし本実施形態にかかる半導体発光素子１においては、光取り出し面に反射防止膜１３０を設けたので、光取り出し面にオーミックコンタクト接合部１０９をはじめとする素子内部の構造を見え難くでき、光学系機器による外観認識率を向上させることができる。
【００６５】
また本実施形態によれば、凹凸形状の形成された光取り出し面と、凹凸形状が形成され、逆メサエッチング形状を有する発光部の側面と、は反射防止膜１３０により連続的に覆われ、反射防止膜１３０で覆われた発光部の側面を支持基板２０１面上に投影した側面の外周が、支持基板面２０１内の領域にある。これによって、光学系機器による外観観察の
際、半導体発光素子１の輪郭を正常に識別でき、誤認識の低減を図ることができる。
【００６６】
そして本実施形態によれば、本実施形態にかかる半導体発光素子の反射防止膜１３０を有する光取り出し面に外部から照射光を照射し、半導体発光素子から反射して戻ってきた反射光から半導体発光素子の外観情報を得る工程を含む半導体発光素子の製造方法としている。これによって、光学系の機器による外観認識率を向上させることができ、効率的かつ信頼性の高い検査を経て半導体発光素子を製造することができる。
【００６７】
［他の実施の形態］
以上、上述した実施形態では、第１電極１２０を、直径が１０５μｍの円形部と、放射線状に延びる直線部を有するものとしたが、第１電極１２０の形状はこれに限られず、例えば円形ではなく矩形形状をしていてもよく、直線部の数も任意に定めることができるほか、直線部を有していなくてもよい。また、オーミックコンタクト接合部１０９は、半導体積層部１０の底面全体に分散して配置されるドット状としたが、ドットの形状は円形形状のほか、矩形形状、その他の形状であってもよい。また、ドット状に限らず、放射線状に延びる直線状などでもよい。さらに、第１電極１２０とオーミックコンタクト接合部１０９とが、それぞれ互いに位置ずれさせた櫛歯状等になっていてもよい。また上述した実施形態では、半導体発光素子１の表面及び裏面にそれぞれ第１電極１２０、第２電極１２２を有する構成としたが、例えば第１電極１２０、第２電極１２２がともに素子の表面、つまり光取り出し面側に形成されていてもよい。
【００６８】
また、一般的に外観観察工程においては、その目的や光学系機器のタイプ等によって、半導体発光素子の主表面の一方の面、あるいは両方の面に対して照射光を照射して外観観察を行なう。したがって、上述の実施形態では光取り出し面側に反射防止膜１３０を設けることとしたが、照射光の照射方向や外観観察の目的に応じて、半導体発光素子の裏面側に反射防止膜１３０を設けてもよく、また両面に設けてもよい。
【００６９】
加えて上述の実施形態では、外部から照射される照射光を、半導体発光素子１の発光波長とほぼ同一波長の赤色光としたが、発光波長とは異なる波長の赤色光等としてもよい。また上述の実施形態では、反射防止膜１３０が単膜の場合について説明したが、反射防止膜１３０の構成として、例えばＳｉＮとＳｉＯ２との二層構造や、ＳｉＮとＳｉＯ２とが複数組み合わさった多重積層構造としてもよい。ＳｉＮやＳｉＯ２のような屈折率の異なる膜を複数組み合わせることで、反射防止膜１３０の反射防止効果を高めることができる。
【００７０】
なお、本実施形態にかかる半導体発光素子は、例えば照明機器、液晶用バックライト、各種インジケータ、表示パネル等に用いるデバイスとして応用することができる。
【実施例】
【００７１】
以下に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【００７２】
（１）半導体発光素子の構成
図２（ａ）および（ｂ）に示す上記の一の実施形態と同じ構成で、６２４ｎｍ付近に発光ピーク波長を持つ半導体発光素子を形成した。本実施例においては、反射防止膜１３０をＳｉＮの単層膜構造とし、反射防止膜１３０の厚さが８７．１ｎｍの半導体発光素子Ｃと、比較例として反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子Ｄとを形成して、光学系機器による外観認識率向上の効果を検討した。
【００７３】
反射防止膜１３０以外の構成について図２（ａ）を用いて説明すると、半導体積層部１０は、光取り出し面側からＳｉドープのｎ型ＧａＡｓコンタクト層１０３と、表面１０４
ａに２μｍ周期の凹凸形状が形成されたＳｉドープのｎ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラッド層１０４と、アンドープ（Ａｌ０．１Ｇａ０．９）０．５Ｉｎ０．５Ｐ活性層１０５と、Ｍｇドープのｐ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラッド層１０６と、Ｍｇドープのｐ型ＧａＰコンタクト層１０７という構成である。光取り出し面側の第１電極１２０には、ＡｕＧｅ合金、Ｎｉ、Ａｕの積層構造を用いた。第１電極１２０上の第１電極パッド１２１は、Ｔｉ、Ａｕの積層構造とした。透明誘電体層１０８はＳｉＯ２であり、オーミックコンタクト接合部１０９はＡｕＺｎ合金の単一層構造である。透明誘電体層１０８を介して光取り出し面とは反対側に位置する金属反射層１１０は、Ａｕ接合層、Ｔｉ拡散防止バリア層，Ａｌ反射層からなる積層構造とした。この金属反射層１１０に、Ｔｉオーミックコンタクト金属層、Ｐｔ拡散防止バリア層、Ａｕ接合層の積層構造からなる金属密着層２０２を介して、Ｓｉの支持基板２０１が貼り合わされている。支持基板２０１の金属反射層１１０と反対側の面の全体に形成される第２電極１２２は、Ｔｉ、Ａｕの積層構造とした。
【００７４】
反射防止膜１３０の最適な材料の屈折率は、上記（式ａ）のｎ＝（ｎ０×ｎ１）１／２に、実際の数値を代入して求めた。すなわち、ｎ０（空気）＝１．０、ｎ１（ｎ型（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐクラッド層１０４）＝３．２２を（式ａ）に代入すると、反射防止膜１３０の最適な屈折率ｎは１．７９となり、これが本実施例における、反射防止膜１３０の最適な屈折率である。これに最も近い屈折率を有する材料のひとつとして、ＳｉＮ（屈折率＝１．７８）を選定した。
【００７５】
そして、ＳｉＮを用いた場合の反射防止膜１３０の好適な膜厚は、上述の（式ｂ）のｄ＝λ／４ｎに、ＳｉＮの屈折率ｎ＝１．７８と、本測定において使用した照明装置の照射光の波長λ＝６２０ｎｍとを代入して求めた。ＳｉＮを反射防止膜１３０としたときの最適な膜厚は８７．１ｎｍという計算結果が得られた。なお、照射光の波長λを６２０ｎｍとしているのは、照明光源として用いられる赤色ＬＥＤでは、波長６２０ｎｍの発光効率が良いからである。
【００７６】
上記の計算結果に基づき、反射防止膜１３０を有する素子Ｃと有さない素子Ｄとを形成すべく、素子間分離までの工程を経た貼り合わせ基板を１枚用意し、この円形状の貼り合わせ基板を半円形状の２区画に分け、実施例としてＳｉＮの反射防止膜１３０を有する半導体発光素子Ｃを一方の区画に、比較例として反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子Ｄをもう一方の区画にそれぞれ形成した。
【００７７】
（２）画像観察およびチップ認識確認
このように形成した半導体発光素子Ｃ、Ｄを、位置検出機能および外観検査機能を有する光学系機器が備えるカメラにより撮影し、それぞれの画像を観察した。なお前述したように、この光学系機器はピーク波長として６２０ｎｍの発光を有する照明装置を備える。図１３に示すとおり、反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子Ｄにおいては、表面（光取り出し面）にオーミックコンタクト接合部１０９がはっきり確認できる。一方、ＳｉＮの反射防止膜１３０を有する半導体素子Ｃにおいては、表面（光取り出し面）にオーミックコンタクト接合部１０９はほとんど確認できない。これにより、反射防止膜１３０を設けることで、半導体発光素子内部の構造が認識されるのを防ぐことができることがわかった。
【００７８】
次に、チップ化された半導体発光素子Ｃおよび半導体発光素子Ｄを、ダイシングテープに貼付したまま上記光学系機器にて位置検出させた結果を図１４に示す。オリフラを下にして基板の上側が半導体発光素子Ｃの区画であり、オリフラ側が半導体発光素子Ｄの区画である。図中、白い点が位置検出できなかったチップを表わしている。図１４に示すように、半導体発光素子Ｃの形成された基板側では、面内のほぼ全てのチップについて位置検
出されている。具体的には、基板上の半導体発光素子Ｃのチップ実数２００３６個に対して、位置検出ができたチップは２００２５個であり、認識率は９９．９％である。また、基板上の半導体発光素子Ｄのチップ実数２０９４４個に対して、位置検出ができたチップは１９９３４個であり、認識率は９５．２％であった。半導体発光素子Ｄでは、オーミックコンタクト接合部（電極）が異物と認識されてしまい、外観不良として処理されたためである。以上の結果から、反射防止膜１３０を半導体発光素子表面に設けることで、光学系機器の外観認識率が向上することがわかった。
【００７９】
（３）反射防止膜の材料・厚さ依存
次に、反射防止膜１３０の材料・厚さの違いによる、外観認識率を確認するため、反射防止膜１３０をＳｉＮあるいはＳｉＯ２の単層膜構造で形成し、膜厚を７８．４ｎｍ〜２１０．９ｎｍの範囲で変化させた数種類の半導体発光素子と、比較例として反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子とを形成して、光学系機器による外観認識率向上の効果を検討した。
【００８０】
上述の（式ａ）ｎ＝（ｎ０×ｎ１）１／２より最適な屈折率ｎ＝１．７９であるから、材料依存をみるための材料として、ＳｉＮよりも最適な屈折率１．７９からやや離れた屈折率を持つＳｉＯ２（屈折率＝１．４７）を選定した。
【００８１】
また、上述の（式ｂ）ｄ＝λ／４ｎに実際のＳｉＯ２の屈折率ｎ＝１．４７を代入して、ＳｉＯ２を用いたときの反射防止膜１３０の好適な膜厚を求めた。波長λは照射光の波長λ＝６２０ｎｍである。これにより、ＳｉＯ２を反射防止膜１３０としたときの最適膜厚は、１０５．４ｎｍという計算結果が得られた。
【００８２】
ＳｉＮについては、上述した最適膜厚の８７．１ｎｍを中心に、７８．４ｎｍ〜９５．８ｎｍの範囲で異なる膜厚の反射防止膜１３０を持つ半導体発光素子Ｃ１〜Ｃ５を作製した。最適膜厚８７．１ｎｍを有する半導体発光素子Ｃ３は、上記半導体発光素子Ｃに相当する。ＳｉＯ２については、最適膜厚の１０５．４ｎｍおよびその２倍の２１０．９ｎｍの膜厚の反射防止膜１３０を持つ半導体発光素子Ｃ６、Ｃ７を作製した。また比較例として、反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子Ｄ１を作製した。具体的には、素子間分離までの工程を経た貼り合わせ基板を２枚用意し、それぞれの基板を４区画に分けて、半導体発光素子Ｃ１〜Ｃ４を一方の基板上に、半導体発光素子Ｃ５〜Ｃ７およびＤ１をもう一方の基板上にそれぞれ形成した。
【００８３】
上記のように形成した半導体発光素子Ｃ１〜Ｃ７およびＤ１をチップ化した後、ダイシングテープに貼付したまま外観検査機能を有する上述の光学系機器にて検査して、外観認識率を測定した。その結果を、表１に示す。
【表１】
2011192708.tif 000003
【００８４】
表１に示すように、反射防止膜１３０を有する半導体発光素子Ｃ１〜Ｃ７においてはいずれも、反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子Ｄ１の場合よりも高い外観認識率が得られた。また、反射防止膜１３０の屈折率、膜厚とも最適値に近いＳｉＮを用いた半導体発光素子Ｃ３では、最も高い外観認識率である９９．９％が得られた。更に最適膜厚から±５％となる発光素子Ｃ２，Ｃ４でも９９％以上、最適膜厚から±１０％となる発光素子Ｃ１，Ｃ５でも９８％以上の外観認識率となり、反射防止膜１３０が外観認識率の向上に、充分に機能していることがわかる。また、ＳｉＮに比べて屈折率が最適値から離れているＳｉＯ２を用いた半導体発光素子Ｃ６、Ｃ７においては、ＳｉＮを用いた半導体発光素子Ｃ２〜Ｃ４よりも外観認識率が低い。また、膜厚が最適膜厚の２倍の膜厚を有する半導体発光素子Ｃ７では、膜厚が増加したことで光の干渉の効果が低下し、半導体発光素子Ｃ６よりもさらに外観認識率が低下しているが、反射防止膜１３０を有さない半導体発光素子Ｄ１よりは良好な結果となっており、反射防止膜１３０による認識率向上の効果が機能していることがわかる。
【符号の説明】
【００８５】
１    半導体発光素子
１０    半導体積層部
１０４    第１クラッド層
１０５    活性層
１０６    第２クラッド層
１０９    オーミックコンタクト接合部
１１０    金属反射層
１２０    第１電極
１２２    第２電極
１３０    反射防止膜
２０２    金属密着層
【図１】
2011192708.tif 000004
【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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【図１４】
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