【事件の表示】
　特許第３１５４３６４号「ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極及びその形成方法」の請求項１〜５に係る特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第３１５４３６４号の請求項１〜４に係る特許を維持する。
【理　由】
［１］手続の経緯
　特許第３１５４３６４号（平成６年１月２８日出願、平成１３年２月２日設定登録）は、異議申立人菊地　信により特許異議の申立てがなされ、取消理由が通知され、その指定期間内である平成１４年１１月２８日に意見書が提出され、さらに取消理由が通知され、その指定期間内である平成１５年７月２１日に訂正請求がなされたものである。
　
［２］訂正の適否
（１）訂正事項
（１−１）訂正事項ａ
　訂正前の請求項１を削除する。そして訂正前の請求項２〜５を、請求項１の削除に伴い請求項１〜４に繰り上げるとともに、訂正後の請求項２の引用する請求項を請求項１に訂正し、また訂正後の請求項３の引用する請求項を請求項１又は請求項２に訂正する。
（１−２）訂正事項ｂ
　訂正後の請求項１は以下のとおりである。
　「【請求項１】ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層表面に形成された電極であって、少なくとも前記電極は、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層に接する側から順に、チタンとアルミニウムとが含まれる合金よりなる第一の薄膜、またはチタンとアルミニウムとが積層された多層膜よりなる第一の薄膜と、その第一の薄膜の上に、金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜とが積層されてなることを特徴とするｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極。」
（１−３）訂正事項ｃ
　訂正後の請求項４は以下のとおりである。
　「【請求項４】ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層表面に、チタンとアルミニウムとの合金よりなる第一の薄膜、またはチタンとアルミニウムとを積層した多層膜よりなる第一の薄膜を形成し、次にその第一の薄膜の上に、金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜を形成した後、４００℃以上でアニーリングすることを特徴とするｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極形成方法。」
　
（２）訂正の適否についての判断
（２−１）訂正事項ａについて
　訂正前の請求項１の削除は特許請求の範囲の減縮に該当する。そして訂正前の請求項２〜５の請求項１〜４への繰り上げ、及び訂正後の請求項２の引用する請求項を請求項１とする訂正、訂正後の請求項３の引用する請求項を請求項１又は２とする訂正は、それぞれ明りょうでない記載の釈明に該当する。
（２−２）訂正事項ｂについて
　訂正前の請求項２の、「第一の薄膜の上にアルミニウムよりも高融点の金属よりなる第二の薄膜とが積層されてなる」を、訂正後の請求項１において、「第一の薄膜の上に、金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜とが積層されてなる」に訂正した点は、特許請求の範囲の減縮に該当し、しかも、上記の点については、特許明細書の段落０００９等に記載されている。
（２−３）訂正事項ｃについて
　訂正前の請求項５の、「第一の薄膜の上にアルミニウムよりも高融点の金属よりなる第二の薄膜を形成した」を、訂正後の請求項４において、「第一の薄膜の上に、金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜を形成した」に訂正した点は、特許請求の範囲の減縮に該当し、しかも上記の点については、上記（２−２）と同様に特許明細書の段落０００９等に記載されている。
　
　そして上記訂正事項ａ〜ｃについては、いずれも願書に添付した明細書又は図面に記載した事項の範囲内においてした訂正であり、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものではない。
　
（３）まとめ
　以上のとおりであるから、上記訂正事項ａ〜ｃに係る訂正は、特許法第１２０条の４第３項において準用する平成６年法律第１１６号による改正前の特許法第１２６条第１項ただし書、第２項の規定に適合するので、当該訂正を認める。
　
［３］異議申立てについて
（１）本件発明
　上記のとおり、訂正は認められることから、本件の請求項１〜４に係る発明（以下、「本件発明１〜４」という。）は、訂正明細書の請求項１〜４に記載された事項により特定される、以下に示すとおりのものである。
　
　「【請求項１】ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層表面に形成された電極であって、少なくとも前記電極は、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層に接する側から順に、チタンとアルミニウムとが含まれる合金よりなる第一の薄膜、またはチタンとアルミニウムとが積層された多層膜よりなる第一の薄膜と、その第一の薄膜の上に、金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜とが積層されてなることを特徴とするｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極。
　　【請求項２】前記アルミニウムよりも高融点の金属が、少なくともチタンであることを特徴とする請求項１に記載のｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極。
　　【請求項３】前記第二の薄膜が多層膜である場合において、その第二の薄膜は第一の薄膜と接する側が、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）よりなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極。
　　【請求項４】ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層表面に、チタンとアルミニウムとの合金よりなる第一の薄膜、またはチタンとアルミニウムとを積層した多層膜よりなる第一の薄膜を形成し、次にその第一の薄膜の上に、金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜を形成した後、４００℃以上でアニーリングすることを特徴とするｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極形成方法。」
　
（２）平成１５年５月７日付の取消理由通知において引用された刊行物の記載事項
（２−１）刊行物１
　刊行物１の特開平５−３１５６４７号公報には、結晶性が良好な単結晶窒化物系半導体薄膜に関する発明が図４とともに記載され、さらに以下の事項が記載されている。
　「本発明における単結晶窒化物系半導体としては、Ａｌ、ＧａあるいはＩｎから選ばれる少なくとも一種類のＩＩＩ族元素と窒素を構成元素として有するものである」（段落【００３９】）、
　「図４に示す動作層構成は、基板２３上の配向性多結晶（ｎ−ＧａＮ）３２上に形成されている単結晶（ｎ−ＧａＮ）２５・・・である。この素子でも、電極２７が配向性多結晶（ｎ＋−ＧａＮ）３２上に形成され、電極２８が動作層２６上に形成されている」（段落【００４６】）、
　「窒化物半導体の表面に電圧を印加するための電極の材料としては、・・・特に好ましくは、ｎ型窒化物系半導体に形成する電極としては、Ａｌ、・・・Ｔｉ・・・等の金属単体あるいはそれらの合金を用いることができる」（段落【００５９】）、
　「電極形成後に、・・・不活性ガス中での熱処理を行うことも優れた特性の素子を得るうえでは好ましいものとなる。・・・熱処理温度や時間は電極材料や構造により変えればよい。ｎ型窒化物系半導体にはＡｌを・・・用いた・・・ＧａＮ系発光素子では、４００℃で６０分間アルゴン流中で熱処理を行うことによって、良好な金属／半導体接触を得ることができる。」（段落【００７５】）
　
（２−２）刊行物２（甲第６号証）
　刊行物２の特開昭６０−１６４６３号公報には、第１図とともに、「ｎ型砒化ガリウム（ｎ−ＧａＡｓ）へのオーム性電極は、例えば金−ゲルマニウム（Ａｕ−Ｇｅ）系等のオーム性電極形成用材料からなるオーム性電極形成層（３）を真空蒸着等の方法によりｎ型砒化ガリウム（ｎ−ＧａＡｓ）（２）の表面上に被着させた後、ボンディングを容易にするため、オーム性電極形成層（３）の上にさらに、例えば金（Ａｕ）等からなる配線金属層（４）を連続的に被着し、」（１頁右欄４〜１１行）が記載されている。
　
（３）対比・判断
（３−１）本件発明１について
　刊行物１には、基板上のｎ−ＧａＮ動作層上に形成された電極であって、電極材料としてＴｉとＡｌの金属単体あるいはそれらの合金を用いることが記載されているから、本件発明１と刊行物１に記載の発明とを対比すると、両者は、「ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層表面に形成された電極であって、少なくとも前記電極は、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層に接する側に、チタンとアルミニウムとが含まれる合金よりなる第一の薄膜を有するｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極」の点で一致するものの、本件発明１が、第一の薄膜の上に、「金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜」が積層されているのに対し、刊行物１に記載の発明はそのような第二の薄膜が積層されていない点で相違する。
　そこで上記相違点について検討すると、刊行物２には、ボンディングを容易にするために、ｎ型ＧａＡｓ半導体層表面上に被着した金−ゲルマニウム（Ａｕ−Ｇｅ）系のオーム性電極形成層（本件発明１の「第一の薄膜」に相当する。）の上に、さらに金の配線金属層（本件発明１の「第二の薄膜」に相当する。）を被着することが記載されているものの、この金の配線金属層は、本件発明１の第二の薄膜のように、「金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる第二の薄膜」ではないから、刊行物１に記載の電極上に刊行物２に記載の金の配線金属層を積層しても、本件発明１の上記相違点を容易に想到することはできない。
　そして、本件発明１は、第一の薄膜の上にＡｌよりも高融点金属を積層して第二の薄膜を形成することにより、その融点の差により、第一の薄膜成分であるＡｌを表面に析出しにくくして、Ａｌの酸化を防止し、第二の薄膜の金属材料でボールとの接着強度を強めることができる、との明細書に記載の顕著な効果を奏するものである。
　したがって、本件発明１は、刊行物１、２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
（３−２）本件発明２、３について
　本件発明２は本件発明１を引用して、さらにアルミニウムよりも高融点の金属が少なくともチタンであることに限定した発明であり、本件発明３は本件発明１又は２を引用して、さらに第一の薄膜と接する側がアルミニウムよりも高融点の金属であることに限定した発明であって、本件発明１が刊行物１、２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない以上、本件発明２、３についても、刊行物１、２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
（３−３）本件発明４について
　本件発明４は、本件発明１のｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極の発明を、ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極形成方法の発明とするとともに、第二の薄膜を形成した後に、アニーリングする工程を附加したものであって、上記（３−１）において説示したとおり、本件発明１が刊行物１、２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない以上、本件発明４についても、刊行物１、２に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものではない。
　
［４］むすび
　以上のとおりであるから、特許異議の申立ての理由及び証拠によっては、本件発明１〜４の特許が拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものであるとすることはできない。
　また、他に本件発明１〜４の特許が拒絶の査定をしなければならない特許出願に対してされたものであるとする理由を発見しない。
　よって、平成６年法律第１１６号附則第１４条の規定に基づく、平成７年政令第２０５号第４条第２項の規定により、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１５年９月１９日（２００３．９．１９）
【訂正の要旨】
審決（決定）の【理由】欄参照。
（５４）【発明の名称】
ｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層の電極及びその形成方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項
１
金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる
　【請求項
２
１
　【請求項
３
１
２
　【請求項
４
金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とを含む合金よりなる第二の薄膜、または金と、アルミニウムよりも高融点の金属（但し、金を含まず。）とが積層された多層膜よりなる
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【産業上の利用分野】本発明は発光ダイオード、レーザーダイオードに使用される窒化ガリウム系化合物半導体（ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ、０≦Ｘ≦１、０≦Ｙ≦１）からなる発光素子の電極とその形成方法に係り、特にｎ型窒化ガリウム系化合物半導体層（以下、ｎ型層という。）に形成される電極（負電極）とその電極形成方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】我々は１９９４年１１月末に、世界で初めて実用レベルに達した１０００ｍｃｄの青色発光ダイオードを発表した。その青色発光ダイオードはｐ−ｎ接合を有するダブルヘテロ構造の窒化ガリウム系化合物半導体より構成され、２０ｍＡにおいて、Ｖｆが３．６Ｖと完全にｐ−ｎ接合していることを示しており、出力も１ｍＷ以上で、現在青色発光ダイオードとしては世界最高である。
　【０００３】
　その窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の構造を図２に示す。基本的に、絶縁性基板１の上にｎ型ＧａＮ層２と、ｎ型ＧａＡｌＮクラッド層３と、ＩｎＧａＮ活性層４と、ｐ型ＧａＡｌＮクラッド層５と、ｐ型ＧａＮコンタクト層６とが順に積層された構造とされている。ｎ型ＧａＮ層２とｐ型ＧａＮコンタクト層６とにはそれぞれ好ましいオーミック接触が得られるような電極が形成されている。特に、ｎ型ＧａＮ層２に設けられたｎ電極１１はＴｉとＡｌとよりなる電極であり、このｎ電極１１によりｎ型ＧａＮ層２と好ましいオーミック接触を得ている。また、ｎ型層に形成する電極に関して我々は特願平５−２０７２７４号においてＴｉとＡｌとからなる電極が好ましいことを示した。またｎ型層に形成する電極の従来技術として、例えば特開平５−２１１３４７号公報にＡｌ単独またはＡｌを含む合金よりなる電極が開示されている。
　【０００４】
　【発明が解決しようとする課題】ＴｉとＡｌとからなる電極はｎ型層と好ましいオーミック接触が得られ、非常に電極としては優れている。しかしながら、電極成分であるＡｌは酸化されやすい性質を有しているため、ワイヤー１３（通常は金ワイヤーが用いられる。）とｎ電極１１とをボールボンディングする際、Ａｌが酸化されていることにより、ボンディング時にワイヤー１３からできるボール１２と、ｎ電極１１との接着強度が弱くなってしまい、ワイヤー１３がボール１２と共にｎ電極１１から剥がれやすくなってしまうという問題が新たに生じてきた。さらにＡｌは柔らかい金属であるので、ｎ電極１１とボール１２との接着強度が不十分であるという欠点が露呈してきた。これはＡｌ単独の電極でも同様である。
　【０００５】
　従って本発明はこのような事情を鑑みなされたもので、その目的とするところは、ｎ型層に形成する電極において、そのｎ型層と好ましいオーミック接触を得ると共に、電極とボールとが剥がれにくく、接着強度の大きい電極とその電極の形成方法を提供することにある。
　【０００６】
　【課題を解決するための手段】我々はｎ型層表面に形成する電極について、従来のＴｉ−Ａｌよりなる電極に改良を加えることにより、前記問題が解決できることを見いだし、本発明を成すに至った。即ち本発明の電極は、ｎ型層表面に形成された電極であって、少なくとも前記電極は、ｎ型層に接する側から順に、ＴｉとＡｌとが含まれる合金よりなる第一の薄膜、またはＴｉとＡｌとが積層された多層膜よりなる第一の薄膜と、その第一の薄膜の上にＡｌよりも高融点の金属よりなる第二の薄膜とが積層されてなることを特徴とする。
　【０００７】
　また本発明の電極形成方法は、ｎ型層表面に、ＴｉとＡｌとの合金よりなる第一の薄膜、またはＴｉとＡｌとを積層した多層膜よりなる第一の薄膜を形成し、次にその第一の薄膜の上にＡｌよりも高融点の金属よりなる第二の薄膜を形成した後、４００℃以上でアニーリングすることを特徴とする。
　【０００８】
　本発明の電極において、Ａｌよりも高融点の金属で第二の薄膜に使用できる材料としてはＡｕ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｗ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｃｕ等を好ましく使用できる。その中でも特に好ましくはＡｕ、Ｔｉ、Ｎｉを用いる。これら３種類の材料は、第一の薄膜の材料であるＡｌ、Ｔｉと非常に密着性が良く、これらの材料で第二の薄膜を形成すると、第一の薄膜と第二の薄膜とが剥離することなく、またボールボンディングする際に、第二の薄膜とボールとの接着性が良い。
　【０００９】
　特に、前記第二の薄膜の金属材料の中でもＡｕが好ましく、第二の薄膜はＡｌよりも高融点の金属とＡｕとを含む合金か、またはＡｌよりも高融点の金属とＡｕとが積層された多層膜とすることが好ましい。最も好ましくは、第二の薄膜をＡｕとＡｌよりも高融点の金属との多層膜とし、第一の薄膜と接する側をＡｌよりも高融点の金属層とする。なぜなら、第一の薄膜の上にＡｌよりも高融点金属を積層して第二の薄膜を形成することにより、その融点の差により、第一の薄膜成分であるＡｌを表面に析出しにくくして、Ａｌの酸化を防止し、第二の薄膜の金属材料でボールとの接着強度を強めるためである。そのため、ボールとの接着強度が強く、電流が流れやすく、かつ酸化されにくい材料としてＡｕを含むことが最も好ましい。さらに、第二の薄膜を多層膜として、Ａｌより高融点の金属層を第一の薄膜と接する側とすると、自ずからＡｕ層がボールとの接続側となり、第一の薄膜に含まれるＡｌが第二の薄膜側に拡散するのを効果的に防止して、ワイヤーとＡｕ層とが好ましくボールボンディングできる。
　【００１０】
　また、本発明の電極の第一の薄膜を多層膜とする場合、及び電極形成方法で第一の薄膜を多層膜とする場合、その多層膜がｎ型層と接する層をＴｉとすることが好ましい。なぜならＴｉはｎ型層と好ましいオーミック接触が得られやすいからである。
　【００１１】
　本発明の電極形成方法において、アニーリング温度は４００℃以上とする必要がある。その理由は次の通りである。一般に窒化ガリウム系化合物半導体はノンドープの状態で結晶中に窒素空孔ができるためｎ型になる性質がある。さらに成長中にＳｉ、Ｇｅ等のｎ型不純物を添加するとより好ましいｎ型となることが知られている。さらに、窒化ガリウム系化合物半導体は有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ、ＭＯＶＰＥ）、ハイドライド気相成長法（ＨＤＣＶＤ）等の気相成長法を用いて成長される。気相成長法では、原料ガスに、例えばガリウム源としてトリメチルガリウム、窒素源としてアンモニア、ヒドラジン等の水素原子を含む化合物、あるいはキャリアガスとしてＨ２等のガスが使用される。水素原子を含むこれらのガスは、窒化ガリウム系化合物半導体成長中に熱分解されて結晶中に取り込まれ、窒素空孔あるいはｎ型ドーパントであるＳｉ、Ｇｅ等と結合してドナーとしての作用を阻害している。従って４００℃以上でアニーリングすることにより、結晶中に入り込んだ水素原子を追い出すことができるので、ｎ型ドーパントが活性化して電子キャリア濃度が増加して、電極とオーミック接触が取りやすくなると考えられる。アニーリングによる水素の作用は、我々が先に出願した特開平５−１８３１８９号公報に述べたのと同様であり、この公報はｐ型ドーパントをドープした窒化ガリウム系化合物半導体が４００℃以上のアニーリングから徐々に抵抗率が下がり始めほぼ７００℃以上で一定の抵抗率となることを示している。これを本願のｎ型層に適用すると、４００℃以上で水素が抜け始め抵抗率が下がる。しかしｎ型層はｐ型層と異なり、急激な抵抗率の低下は見られず、６００℃以上でおよそ１／２の抵抗率となり、それ以上のアニール温度では、ほぼ一定の抵抗率となる。このアニーリング温度による作用については、電極の電流電圧特性の関係で後述する。アニーリング温度の上限は特に限定しないが、窒化ガリウム系化合物半導体が分解する温度、１２００℃以下で行うことが好ましい。
　【００１２】
　また、本発明の電極形成方法において、第一の薄膜、および第二の薄膜を形成するには、例えば蒸着、スパッタ等の装置を用いて形成することができる。第一の薄膜は予めＴｉとＡｌよりなる合金を使用するか、またはＴｉ薄膜を形成し、その上にＡｌ薄膜を積層して形成することができる。第二の薄膜は第一の薄膜と同様にして形成することができる。これらの薄膜、多層膜はアニーリングにより合金化されてｎ型層と好ましいオーミック接触を得ることができる。合金化されると、電極材料は例えば薄膜同士の界面が判別できないような渾然一体となった状態となるが、第二の薄膜をＡｌよりも高融点金属で形成しているために、Ａｌを第二の薄膜に拡散しにくくできる。第一の薄膜、および第二の薄膜は、最初から合金でそれぞれ薄膜を形成するよりも、それぞれ多層膜とする方がより好ましい。なぜなら前にも述べたように、第一の薄膜においてｎ型層と好ましいオーミックを得るにはＴｉが優れており、さらに第二の薄膜にＡｌよりも高融点の金属層（但し、この場合、金は含まず。）を形成することにより、第一の薄膜成分であるＡｌが第二の薄膜へ拡散するのを防止し、Ａｕ層で接着強度を高めることができるからである。第二の薄膜において、Ａｕを含まない高融点金属としてはＴｉが最も好ましい。なぜなら、仮に第二の薄膜のＴｉが逆に第一の薄膜側に拡散しても、オーミック接触に悪影響を及ぼす可能性が少ないからである。そのため、第二の薄膜はＡｌより高融点金属層（Ｔｉが好ましい。）を第一の薄膜と接する側とし、Ａｕは外部にさらされる側にすることが好ましい。
　【００１３】
　また、第一の薄膜の膜厚は２０オングストローム以上の膜厚で形成し、次に積層する第二の薄膜の膜厚は第一の薄膜の膜厚よりも厚く形成し、電極全体の膜厚では５０オングストローム以上の膜厚で形成することが好ましい。なぜなら、電極全体の膜厚が５０オングストロームよりも薄いと、第一の薄膜の成分であるＡｌが表面に出てきやすくなり、電極がボールと付着しにくい傾向にあるからである。
　【００１４】
　【作用】Ｓｉがドープされたｎ型ＧａＡｌＮ層の上に、まずＴｉを０．０３μｍ厚で蒸着し、その上にＡｌを０．１μｍ厚で蒸着して第一の薄膜を形成する。さらにＡｌ層の上にＴｉを０．０３μｍと、Ｎｉを０．０３μｍと、Ａｕを０．５μｍの膜厚で順に蒸着した後、種々の温度で一定時間（５分間）アニーリングを行い電極を形成し、そのアニーリング温度と電極の電流電圧特性との関係を比較した結果を図１に示す。この特性は電極間の電流電圧特性を測定して評価した。図１においてＡは３００℃、Ｂは４００℃、Ｃは５００℃、Ｄは６００℃でアニーリングした際の電流電圧特性を示している。この図に示すようにアニーリング温度３００℃では、電極とｎ型層とに好ましいオーミック接触を得ることが困難となり、４００℃以上で好ましいオーミック接触が得られていることがわかる。また６００℃のアニールにおいても、第二の薄膜成分が第一の薄膜に拡散して、オーミック接触を損ねることがない。
　【００１５】
　次に、本発明のｎ型層の電極とボールとの接着強度を調べるため、従来の電極と比較しながら以下のような試験を行った。図３はその試験方法を示す電極の断面図であり、ｎ電極１１の上にボールボンディングしてできたボール１２を、刃物１５でもって水平に引っ掻き、ボール１２が電極１１から剥がれるか、またはボールが剥がれずにつぶれるまで、刃物１５に荷重をかけて試験した。
　【００１６】
　まず、ｎ型層２の上にＴｉ−Ａｌ、Ｔｉ−Ａｌ−Ａｕ、Ｔｉ−Ａｌ−Ｎｉ−Ａｕ、Ｔｉ−Ａｌ−Ｔｉ−Ｎｉ−Ａｕよりなる５種類の多層膜（各多層膜は左から順に積層順を示す。）をそれぞれ１２０μｍφの大きさで１００個ずつ形成し、５００℃でアニーリングを行い、ｎ電極１１を形成した。ｎ電極１１を形成した後、一日間空気中に放置して電極表面を酸化させ、その後、それぞれのｎ電極１１の上に金ワイヤー１３をボールボンディングして、１００μｍφのボール１２を形成しワイヤー１３を接続した。その後、図４に示すように、ボール１２の真横から刃物１５でもって、ボール１２を水平に引っ掻き、ボール１２がｎ電極１１から剥がれるか、または剥がれずにボールがつぶれるまで、刃物１５に荷重をかけることにより評価した。その結果を表１に示す。表１において、各荷重における数値は、１００個の内の電極からボールが剥がれた個数を示しており、ボールが剥がれずに、つぶれてしまったものは「つぶれ」と記載している。
　【００１７】
　【表１】
　【００１８】
　表１に示すようにＴｉ−Ａｌよりなる従来の電極は、表面が酸化されることにより、３０ｇまでの荷重で全てのボールが剥離してしまったのに対し、Ａｌよりも高融点金属を第二の薄膜として積層した本発明の電極は、３０ｇ以上の荷重にも十分耐え、ボールが剥離することなく非常に強い接着強度を示している。
　【００１９】
　このように本発明のｎ電極は第一の薄膜でｎ型層と好ましいオーミック接触を得、さらに第二の薄膜でｎ電極とボールとの接着強度を高めることができる。第二の薄膜はＡｌよりも高融点の金属からなっていることにより、第一の薄膜の成分であるＡｌが電極表面に析出してくるのを防ぎ、電極表面の酸化を防ぐ作用がある。本発明の電極で、最も好ましくは第一の薄膜をＴｉとＡｌとからなる合金、または多層膜とし、第二の薄膜をＴｉと、高融点金属と、Ａｕとを順に積層した多層膜とすることがよい。これはアニーリング時に電極が合金化した際に、第二の薄膜の成分であるＴｉの他の高融点金属が第一の薄膜層に拡散すると、オーミック接触を悪くする恐れがある。従ってこれらの金属をｎ型層からできるだけ離すことにより、好ましいオーミック接触を維持できることによる。第二の薄膜のＴｉを第一の薄膜と接する側にすると、Ｔｉが第一の薄膜成分に入ってもオーミック接触には悪影響を及ぼす恐れが少ない。
　【００２０】
　【実施例】
［実施例１］２インチφのサファイア基板の上に、ＧａＮバッファ層、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層、Ｓｉドープｎ型ＧａＡｌＮクラッド層、ＺｎドープＩｎＧａＮ活性層、Ｍｇドープｐ型ＧａＡｌＮクラッド層、Ｍｇドープｐ型ＧａＮコンタクト層とが順に積層されたダブルヘテロ構造のウェーハを用意する。
　【００２１】
　次に、１チップが図２に示すような断面構造となるように、ウェーハのｐ型ＧａＮコンタクト層から深さ方向に一部エッチングして、ｎ型ＧａＮ層を表面に露出させる。ｎ型ＧａＮ層の上に所定の形状のマスクをかけた後、第一の薄膜としてＴｉを１００オングストロームと、Ａｌを０．１μｍの膜厚とで蒸着し、１２０μｍφの大きさの多層膜を形成する。
　【００２２】
　次に第二の薄膜として、Ｔｉを０．１μｍと、Ｎｉを０．１μｍと、Ａｕを０．５μｍの膜厚で順に第一の薄膜の上に蒸着して積層する。
　【００２３】
　蒸着後マスクを除去し、ウェーハをアニーリング装置に入れ、窒素雰囲気中６００℃で５分間アニーリングしてｎ電極を形成する。アニール後、ウェーハプローバにてｎ電極間の電流電圧特性を測定した結果、図１のＣ、Ｄに示すような、オーミック接触が得られていた。
　【００２４】
　次に、ｐ型ＧａＮコンタクト層の上に他の電極材料で常法に従ってｐ電極を設けた後、ウェーハをチップ状に切断し、２インチφのウェーハから１万５千個のチップを得た。
　【００２５】
　以上のようにして得られた窒化ガリウム系化合物半導体よりなる発光チップをダイボンドしてリードフレーム上に載置した後、ボールボンダーで各電極に金ワイヤーを接続した。１万五千個のうち、ボールボンディング中にｎ電極とボールが剥離したものはなかった。またボンディング後、チップを無作為に２０個抽出し、金ワイヤーを引っ張ったところ、ボールが剥がれる前に、ワイヤーが切れてしまい、ボールが剥がれたものはなかった。
　【００２６】
　［実施例２］実施例１の第一の薄膜の表面に、第二の薄膜としてＴｉを０．１μｍと、Ａｕを０．４μｍの膜厚で順に蒸着する他は同様にして１万五千個のチップを得た。これらのチップは、ウェーハプローバでの測定の段階では、すべて図１のＣ、Ｄに示すようなオーミック接触が得られており、またボールボンディング中に、ボールが剥離したものはなく、またボンディング後、２０個抽出して金ワイヤーを引っ張ったところ、全てボールは剥離せず、金ワイヤーが途中で切断してしまった。
　【００２７】
　［実施例３］実施例１の第一の薄膜の表面に、第二の薄膜としてＴｉを０．１μｍと、Ｃｒを０．１μｍと、Ａｕを０．４μｍの膜厚で蒸着する他は同様にして１万５千個のチップを得た。これらのチップもウェーハプローバでの測定の段階で、すべて図１のＣ、Ｄに示すようなオーミック接触が得られており、同じくボールボンディング中に、ｎ電極からボールが剥離したものはなく、またボンディング後、２０個抽出して金ワイヤーを引っ張ったところ、全てボールは剥離せず、金ワイヤーが途中で切断してしまった。
　【００２８】
　［実施例４］実施例１の発光チップのサファイア基板側を発光観測面とし、両電極が跨るようにして２つのリードフレーム上にインジウムでダイボンドした。つまり、発光チップを実施例１とは逆の方向にひっくり返した状態とし、両電極を２つのリードフレームに跨るようにして、それぞれの電極とリードフレームとをインジウムを介して直接接続した。接続後、ｎ電極と接続したリードフレームを引っ張ったところ、ｎ電極とインジウムとの界面から剥がれずに、インジウムとリードフレームとの界面からリードフレームが剥がれた。
　【００２９】
　【発明の効果】以上説明したように、本発明の電極はｎ型層と好ましいオーミック接触が得られ、しかもボールボンディング時にボールとの接着強度が強いために、窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の順方向電圧を下げ、発光効率が良く、信頼性に優れた発光素子を提供することができる。また実施例４に示したように、本発明の電極は、電極表面が酸化されにくいため、ｎ電極をボールボンディングせずに、例えば電極とリードフレームとを直接、半田、インジウム、金の合金等を介して接続する際にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
　【図１】　本発明の一実施例における電極のアニールング温度と、その電極の電流電圧特性との関係を比較して示す図。
　【図２】　窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の構造を示す模式断面図。
　【図３】　電極とボールとの接着強度の試験方法を示す電極の模式断面図。
　【符号の説明】
　２・・・・ｎ型層
　１１・・・ｎ電極
　１２・・・ボール
　１３・・・ワイヤー
　１４・・・刃物