(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体と、
前記半導体積層体の第１導電型半導体層の上に設けられた第１電極部と、
前記第１電極部の上にのみ設けられた酸化物膜と、
前記酸化物膜に接して設けられた反射膜と、
前記第１電極部と電気的に接続される第２電極部と、を備え、
前記反射膜は、銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び酸化物のナノ粒子を含み、
前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、
前記第２電極部と前記反射膜とは電気的に接続されている発光素子。
【請求項２】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体と、
前記半導体積層体の前記第２導電型半導体層の上にのみ設けられた酸化物膜と、
前記酸化物膜に接して設けられた反射膜と、
前記半導体積層体の前記第２導電型半導体層と電気的に接続され、外部との接続に適した第２電極部と、を備え、
前記反射膜は、銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び酸化物のナノ粒子を含み、
前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、
前記第２電極部と前記反射膜とは電気的に接続されている発光素子。
【請求項３】
前記酸化物膜は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化イリジウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ニッケル、酸化ハフニウム、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＦＴＯの中から選択される少なくとも１つの物質である請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ナノ粒子は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化イリジウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ニッケル、酸化ハフニウム、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＦＴＯの中から選択される少なくとも１つの物質である請求項１乃至３のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記ナノ粒子は、前記反射膜中において、前記酸化物膜側に多く存在している請求項１乃至４のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項６】
前記反射膜中の前記ナノ粒子の含有量は、０．２ｗｔ％以上５ｗｔ％以下である請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項７】
前記ナノ粒子の平均粒径は、０．１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項８】
前記酸化物は、透光性を有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項９】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体と、
前記半導体積層体の第１導電型半導体層の上に設けられた第１電極部と、
前記第１電極部の上にのみ設けられた窒化物膜と、
前記窒化物膜に接して設けられた反射膜と、
前記第１電極部と電気的に接続される第２電極部と、を備え、
前記反射膜は、銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び窒化物のナノ粒子を含み、
前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、
前記第２電極部と前記反射膜とは電気的に接続されている発光素子。
【請求項１０】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体と、
前記半導体積層体の前記第２導電型半導体層の上にのみ設けられた窒化物膜と、
前記窒化物膜に接して設けられた反射膜と、
前記半導体積層体の前記第２導電型半導体層と電気的に接続され、外部との接続に適した第２電極部と、を備え、
前記反射膜は、銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び窒化物のナノ粒子を含み、
前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、
前記第２電極部と前記反射膜とは電気的に接続されている発光素子。
【請求項１１】
前記窒化物膜は、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化亜鉛、窒化マグネシウム、窒化ガリウム、窒化タンタル、窒化ニオブ、窒化ビスマス、窒化イットリウム、窒化イリジウム、窒化インジウム、窒化スズ、窒化ニッケル、窒化ハフニウムの中から選択される少なくとも１つの物質である請求項９又は１０に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記ナノ粒子は、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化亜鉛、窒化マグネシウム、窒化ガリウム、窒化タンタル、窒化ニオブ、窒化ビスマス、窒化イットリウム、窒化イリジウム、窒化インジウム、窒化スズ、窒化ニッケル、窒化ハフニウムの中から選択される少なくとも１つの物質である請求項９乃至１１のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記ナノ粒子は、前記反射膜中において、前記窒化物膜側に多く存在している請求項９乃至１２のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記反射膜中の前記ナノ粒子の含有量は、０．２ｗｔ％以上５ｗｔ％以下である請求項９乃至１３のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項１５】
前記ナノ粒子の平均粒径は、０．１ｎｍ以上１００ｎｍ以下である請求項９乃至１４のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項１６】
前記ナノ粒子は、前記反射膜の銀の結晶粒界に存在している請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項１７】
前記反射膜中の前記ナノ粒子の含有量は、１ｗｔ％以下である請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項１８】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第１導電型半導体層の上に設けられた第１電極部を形成する工程と、
前記第１電極部の上にのみ酸化物膜を形成する工程と、
銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び酸化物のナノ粒子を含み、前記銀と前記酸化物の同時スパッタ若しくは同時蒸着により、前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、前記酸化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記第１電極部、及び、前記反射膜、を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【請求項１９】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第２導電型半導体層の上にのみ設けられた酸化物膜を形成する工程と、
銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び酸化物のナノ粒子を含み、前記銀と前記酸化物の同時スパッタ若しくは同時蒸着により、前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、前記酸化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記反射膜を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【請求項２０】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第１導電型半導体層の上に設けられた第１電極部を形成する工程と、
前記第１電極部の上にのみ酸化物膜を形成する工程と、
スパッタ若しくは蒸着により、前記酸化物膜の表面に酸化物のナノ粒子を離散的に付着させた後、該ナノ粒子を覆って銀を成膜することによって、前記酸化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記第１電極部、及び、前記反射膜、を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【請求項２１】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第２導電型半導体層の上にのみ設けられた酸化物膜を形成する工程と、
スパッタ若しくは蒸着により、前記酸化物膜の表面に酸化物のナノ粒子を離散的に付着させた後、該ナノ粒子を覆って銀を成膜することによって、前記酸化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記反射膜を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【請求項２２】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第１導電型半導体層の上に設けられた第１電極部を形成する工程と、
前記第１電極部の上にのみ窒化物膜を形成する工程と、
銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び窒化物のナノ粒子を含み、前記銀と前記窒化物の同時スパッタ若しくは同時蒸着により、前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、前記窒化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記第１電極部、及び、前記反射膜、を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【請求項２３】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第２導電型半導体層の上にのみ設けられた窒化物膜を形成する工程と、
銀を主成分とし、前記銀の結晶粒及び窒化物のナノ粒子を含み、前記銀と前記窒化物の同時スパッタ若しくは同時蒸着により、前記ナノ粒子は前記銀の結晶粒間に離散的に配置され、前記窒化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記反射膜を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【請求項２４】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第１導電型半導体層の上に設けられた第１電極部を形成する工程と、
前記第１電極部の上にのみ窒化物膜を形成する工程と、
スパッタ若しくは蒸着により、前記窒化物膜の表面に窒化物のナノ粒子を離散的に付着させた後、該ナノ粒子を覆って銀を成膜することによって、前記窒化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記第１電極部、及び、前記反射膜、を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【請求項２５】
第２導電型半導体層、活性層、第１導電型半導体層が積層されてなる半導体積層体の前記第２導電型半導体層の上にのみ設けられた窒化物膜を形成する工程と、
スパッタ若しくは蒸着により、前記窒化物膜の表面に窒化物のナノ粒子を離散的に付着させた後、該ナノ粒子を覆って銀を成膜することによって、前記窒化物膜に接する反射膜を形成する工程と、
前記反射膜を電気的に接続する第２電極部を形成する工程と、を含む発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、半導体層の最上層であるコンタクト層上に、透明導電膜と、酸化硅素、窒化硅素などから成る多重反射膜（特許文献２では絶縁性保護薄膜）と、銀又は銀合金などから成る反射膜と、電極層と、がこの順に形成されたフリップチップ型の半導体発光素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２０９１３号公報
【特許文献２】特開２００６−１０８１６１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、銀は、酸化物又は窒化物との密着性が得られにくい。
【０００５】
そこで、本発明の一実施の形態は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、銀を主成分とする膜と、酸化物又は窒化物の膜と、の高い密着性が得られる発光素子及び／若しくは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】
本発明の一実施の形態の発光素子は、半導体積層体と、前記半導体積層体の上に設けられた酸化物膜と、前記酸化物膜に接して設けられた反射膜と、を備え、前記反射膜は、銀を主成分とし、酸化物のナノ粒子を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明の別の一実施の形態の発光素子は、半導体積層体と、前記半導体積層体の上に設けられた窒化物膜と、前記窒化物膜に接して設けられた反射膜と、を備え、前記反射膜は、銀を主成分とし、窒化物のナノ粒子を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の一実施の形態の発光素子の製造方法は、半導体積層体を形成する工程と、前記半導体積層体の上に酸化物膜を形成する工程と、銀と酸化物の同時スパッタ若しくは同時蒸着により、前記酸化物膜に接する反射膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の一実施の形態の発光素子の製造方法は、半導体積層体を形成する工程と、前記半導体積層体の上に酸化物膜を形成する工程と、スパッタ若しくは蒸着により、前記酸化物膜の表面に酸化物のナノ粒子を離散的に付着させた後、該ナノ粒子を覆って銀を成膜することによって、前記酸化物膜に接する反射膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の一実施の形態の発光素子の製造方法は、半導体積層体を形成する工程と、前記半導体積層体の上に窒化物膜を形成する工程と、銀と窒化物の同時スパッタ若しくは同時蒸着により、前記窒化物膜に接する反射膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の別の一実施の形態の発光素子の製造方法は、半導体積層体を形成する工程と、前記半導体積層体の上に窒化物膜を形成する工程と、スパッタ若しくは蒸着により、前記窒化物膜の表面に窒化物のナノ粒子を離散的に付着させた後、該ナノ粒子を覆って銀を成膜することによって、前記窒化物膜に接する反射膜を形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の一実施の形態によれば、酸化物又は窒化物の膜との密着性に優れた銀を主成分とする膜を有する発光素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る発光素子の概略断面図である。
【図２】基材と薄膜の接合について説明するための模式図（ａ）と、本発明の一実施の形態に係る酸化物膜と反射膜の接合について説明するための模式図（ｂ）及び（ｃ）である。
【図３】本発明の一実施の形態に係る発光素子の製造方法の一例を説明するための模式図（ａ）及び（ｂ）である。
【図４】銀膜の金添加量と反射率の関係を示すグラフである。
【図５】実施例及び比較例に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。
【図６】実施例及び比較例に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。
【図７】実施例に係る反射膜の一断面において走査透過電子顕微鏡により観察される像である。
【図８】実施例及び比較例に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。
【図９】実施例及び比較例に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。
【図１０】実施例に係る反射膜のＸ線回折測定結果を示すグラフ（ａ）及び（ｂ）である。
【図１１】反射膜中のナノ粒子の含有量のスパッタ装置における設定値と誘導結合プラズマ発光分光分析装置による実測値の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、発明の実施の形態について適宜図面を参照して説明する。但し、以下に説明する発光素子及びその製造方法は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、特定的な記載がない限り、本発明を以下のものに限定しない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
【００１５】
また、以下に説明する発光素子の「上」、「下」の方向は、図１に示す状態におけるものであり、例えば、本発明の一実施の形態の発光素子が基体にフリップチップ実装された場合には、発光素子の「上」、「下」の方向はこの逆になる。
【００１６】
＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る発光素子１００の概略断面図である。図１に示すように、実施の形態１に係る発光素子１００は、半導体積層体１０と、酸化物膜２０と、反射膜３０と、を備えている。また、発光素子１００は、電極４０ａ，４０ｂ、保護膜４５、基板５０をさらに備えている。酸化物膜２０は、半導体積層体１０の上に設けられている。反射膜３０は、酸化物膜２０に接して設けられている。反射膜３０は、銀を主成分とし、酸化物のナノ粒子３５を含んでいる。
【００１７】
より詳細には、発光素子１００は、フリップチップ型の発光ダイオード（ＬＥＤ；Light Emitting Diode）素子である。半導体積層体１０は、基板５０上に設けられている。半導体積層体１０は、（基板５０側から）第２導電型半導体層１５、活性層１３、第１導電型半導体層１１がこの順に積層されてなる。ここでは、第２導電型がｎ型、第１導電型がｐ型であるが、第２導電型がｐ型、第１導電型がｎ型であってもよい。なお、第１導電型半導体層１１及び第２導電型半導体層１５は其々、全体としてその導電型を示せば、複数の層の積層体で構成されてもよい。半導体積層体１０は、平面視において、第１導電型半導体層１１の上面領域、第２導電型半導体層１５の上面領域を有している。このような構造は、例えば、第１導電型半導体層１１及び活性層１３の一部を上方よりエッチングで除去して、第２導電型半導体層１５の上面の一部を露出させることで得られる。電極は、半導体積層体と接する第１電極部（例えばオーミック電極部）と、外部との接合に適した第２電極部（例えばパッド電極部）と、により構成してもよい。第１導電型半導体層１１の上面領域の上には、電極（第１導電型電極）４０ａの第１電極部４１が接して設けられている。第１電極部４１は、透光性導電膜より成っている。第１電極部４１上には、開口部を有する光反射構造体２５が接して設けられている。光反射構造体２５は、開口部が規則的に点在する、例えば格子状等に設けられる。電極４０ａの第２電極部４２は、光反射構造体２５上に接して設けられ、また光反射構造体２５の開口部を通じて第１電極部４１に接して設けられている。この光反射構造体２５は、酸化物膜２０を含む誘電体多層膜（ＤＢＲ；Distributed Bragg Reflector）、反射膜３０、酸化物膜２１がこの順に積層されてなる。誘電体多層膜の一例としては、酸化珪素の膜と酸化ニオブの膜の積層体が挙げられる。第２導電型半導体層１５の上面領域の上にも、第１導電型と同様の開口部を有する光反射構造体２５が接して設けられている。電極（第２導電型電極）４０ｂは、光反射構造体２５上に接して設けられ、また光反射構造体２５の開口部を通じて第２導電型半導体層１５の上面領域に接して設けられている。保護膜４５は、半導体積層体１０及び電極４０ａ，４０ｂの一部に接して設けられている。
【００１８】
このように、反射膜３０中にナノ粒子３５が存在することにより、反射膜３０の酸化物膜２０（以下、酸化物膜２１も同様）との密着性を高めることができ、信頼性の高い発光素子が得られる。また、反射膜３０は、密着性能の高い膜（層）などを酸化物膜と反射膜の間に介在させるよりも、このような効果を安価に得られると共に、酸化物膜と反射膜の間の膜（層）構成を簡素にすることができる。したがって、介在させる膜による光損失を抑え、光取り出し効率に優れた発光素子が得られる。
【００１９】
また、反射膜３０中にナノ粒子３５が存在することにより、ピンニング効果を発現し、反射膜３０の主成分となる銀の結晶粒３１（以下、単に「結晶粒３１」と略記することがある）の成長を抑制することができる。これにより、発光素子のアッセンブリ工程の熱履歴による結晶粒３１の成長が抑えられ、反射膜３０の表面の平滑性を維持したり、反射膜３０内の空隙（ボイド）の発生を抑えたり、することができる。したがって、反射膜３０は、高い反射率や放熱性を維持しやすい。さらに、ナノ粒子３５による反射膜３０中の銀のマイグレーションの抑制作用も期待できる。
【００２０】
図２（ａ）は、基材と薄膜の接合について説明するための模式図である。また、図２（ｂ）及び（ｃ）は、実施の形態１に係る酸化物膜と反射膜の接合について説明するための模式図である。図２（ａ）に示すように、一般的に、基材上に薄膜を成膜した場合、その界面近傍に、化合物生成による反応領域や原子拡散による拡散領域が形成されることによって、基材と薄膜の密着性が高められる。例えば、酸化物の基材上に酸化しやすい金属の薄膜を成膜した場合には、その界面近傍に薄膜成分の金属の酸化物が生成された反応領域が形成されやすいため、密着性は得られやすい。一方、酸化物の基材上に酸化しにくい金属の薄膜を成膜した場合には、このような反応領域が形成されにくいため、密着性は得られにくかった。
【００２１】
そこで、図２（ｂ）に示すように、反射膜３０に酸化物のナノ粒子３５を含有させることを考える。これにより、酸化物膜２０と反射膜３０の界面近傍において、擬似的に上記反応領域を形成することができ、反射膜３０の酸化物膜２０との密着性が高められると推測することができる。
【００２２】
反射膜３０の酸化物膜２０との密着性を高める観点においては、ナノ粒子３５は、少なくとも酸化物膜２０と反射膜３０の界面近傍に存在していることが好ましい。図２（ｂ）に示すように、ナノ粒子３５が反射膜３０の全域に亘って分散されていれば、反射膜３０の全域に亘って結晶成長を抑制しやすい。一方、図２（ｃ）に示すように、ナノ粒子３５が、反射膜３０中において酸化物膜２０側に多く存在していれば、ナノ粒子３５を効率良く利用して酸化物膜２０と反射膜３０の密着性を高めることができる。また特に、ナノ粒子３５が反射膜３０中において酸化物膜２０と反射膜３０の界面近傍に偏在又は局在していれば、酸化物膜２０と反射膜３０の密着性を高めながら、反射膜３０の反射率の低下や電気抵抗の上昇を抑えることができる。
【００２３】
図３（ａ）及び（ｂ）は、実施の形態１に係る発光素子及びその製造方法の一例を説明するための模式図である。図３（ａ）に示すように、実施の形態１に係る発光素子１００の製造方法の一例は、半導体積層体１０を形成する工程と、半導体積層体１０の上に酸化物膜２０を形成する工程と、銀と酸化物の同時スパッタ若しくは同時蒸着により、酸化物膜２０に接する反射膜３０を形成する工程と、を含む。酸化物膜２０上に銀の原料３１ａとナノ粒子の原料３５ａを同時に供給することで、反射膜３０中の全域にナノ粒子３５を分散させることができる。この場合、ナノ粒子３５は、酸化物膜２０の表面に付着した粒子のほか、銀の結晶粒３１中、及び銀の結晶粒界に存在する粒子を含む。
【００２４】
図３（ｂ）に示すように、実施の形態１に係る発光素子１００の製造方法の別の一例は、半導体積層体１０を形成する工程と、半導体積層体１０の上に酸化物膜２０を形成する工程と、スパッタ若しくは蒸着により、酸化物膜２０の表面に酸化物のナノ粒子３５を離散的に付着させた後、そのナノ粒子３５を覆って銀を成膜することによって、酸化物膜２０に接する反射膜３０を形成する工程と、を含む。酸化物膜２０上に、先にナノ粒子の原料３５ａを、後で銀の原料３１ａを、それぞれ別個に供給することで、反射膜３０中のナノ粒子３５を酸化物膜２０の表面に離散的に付着した粒子にすることができる。これは、上記のように反射膜３０中のナノ粒子３５が酸化物膜２０との界面近傍に局在する形態の一例である。このとき、酸化物膜２０の表面にナノ粒子３５を離散的に付着させるには、例えば１０ｎｍ未満、好ましくは５ｎｍ未満の厚さに成膜することで、酸化物膜２０の表面全域を覆う膜状（層状）ではなく、ナノ粒子３５を離散的に、すなわち複数の粒状に形成することができる。
【００２５】
以下、反射膜３０の好ましい形態について説明する。
【００２６】
図１に示すように、ナノ粒子３５は、反射膜３０の結晶粒界に少なくとも存在していることが好ましい。ナノ粒子３５が反射膜３０の結晶粒界に存在することで、ピンニング効果により粒界移動を抑制しやすく、結晶粒３１の成長を効果的に抑制することができる。また、銅など他の金属原子が反射膜３０の結晶粒界を拡散することを抑制することができる。さらに、空気中の酸素が反射膜３０中に浸入し結晶粒界を拡散するのを抑制することができる。したがって、反射膜３０は、発光素子及び発光装置のアッセンブリ工程や連続駆動を経ても、高い反射率を維持し且つ酸化物膜２０からの剥離を抑制でき、信頼性に優れた光反射膜を得られる。また、反射膜３０は、別途バリア層を形成するよりも、このような効果を安価に得られると共に、反射膜３０の上／下の層構成を簡素にすることができる。
【００２７】
ナノ粒子３５は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化イリジウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ニッケル、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＦＴＯの中から選択される少なくとも１つの物質であることが好ましい。酸化ハフニウムも好ましい。また、ナノ粒子３５は、第４族元素、第１０族元素、第１２族元素、第１３族元素、第１４族元素の中から選択される少なくとも１つの元素の酸化物であることも好ましい。なかでも、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンは、入手しやすく、比較的安価である。
【００２８】
反射膜３０中のナノ粒子３５の含有量は、基板１０との密着性の観点からは、０ｗｔ％より大きければ良く、上限値は限定されず、例えば０．２ｗｔ％以上であり、０．５ｗｔ％以上であることが好ましく、１ｗｔ％以上であることがより好ましい。また、反射膜３０中のナノ粒子３５の含有量は、反射膜３０の反射率（初期反射率）の観点からは、例えば５ｗｔ％以下であり、４ｗｔ％以下であることが好ましく、２．５ｗｔ％以下であることがより好ましい。
【００２９】
ナノ粒子３５の平均粒径は、特に限定されないが、０．１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、更には０．１ｎｍ以上１０ｎｍ未満であっても良い。このように、ナノ粒子３５は、少量の添加で、多くの粒子を反射膜３０に分散させることができ、結晶粒３１の成長を抑制しやすい。なお、ナノ粒子３５の平均粒径は、Ｄ５０により定義することができる。また、ナノ粒子３５の平均粒径は、レーザ回折・散乱法、画像解析法（走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、透過型電子顕微鏡（ＴＥＭ））、動的光散乱法、Ｘ線小角散乱法などにより測定することができ、なかでも画像解析法が好ましい。画像解析法は、例えばＪＩＳ Ｚ ８８２７−１：２００８に準ずる。
【００３０】
ナノ粒子３５の形状は、特に限定されないが、球状、不定形破砕状、針状、柱状、板状（鱗片状を含む）、繊維状、又は樹枝状などが挙げられる。中でも、ナノ粒子３５が球状であることにより、可視光と干渉するレベルの比較的大きいナノ粒子３５中へ光が進入しても、全反射を抑制し速やかに光を取り出すことができ、反射率に優れる反射膜３０を得やすい。なお、ここでいう形状は、全てのナノ粒子３５の形状について特定するものではなく、その形状のナノ粒子３５を含んでいればよく、好ましくはその形状のナノ粒子３５を全体の３０％以上、より好ましくは５０％以上含むこととする。
【００３１】
酸化物膜２０が透光性を有することで、反射膜３０の光反射機能を活かしやすい。さらに、ナノ粒子３５が透光性を有することが好ましい。熱履歴による反射膜の結晶成長の抑制手段として、ソリュートドラッグ効果を狙って異種金属を添加することも考えられるが、異種金属は光吸収性が比較的高く、発光装置内の光散乱を考慮すれば無視できない光損失を生じる。しかしながら、ナノ粒子３５が透光性を有するものであれば、そのような光損失を小さく抑えることができる。
【００３２】
酸化物膜２０が導電性を有することで、半導体積層体１０に面内均一に給電しやすく電力効率を高めやすい。さらに、ナノ粒子３５が導電性を有するものであれば、反射膜３０の電気抵抗の上昇を抑えることができる。
【００３３】
酸化物膜２０は、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化ガリウム、酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化ビスマス、酸化イットリウム、酸化イリジウム、酸化インジウム、酸化スズ、酸化ニッケル、酸化ハフニウム、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＦＴＯの中から選択される少なくとも１つの物質であることが好ましい。なかでも、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化ニオブ、ＩＴＯのうちのいずれか１つが好ましく、酸化珪素が最も好ましい。
【００３４】
反射膜３０の形成方法は、特に限定されないが、スパッタ、蒸着などが挙げられる。反射膜３０の厚さは、任意に選択できるが、例えば０．０３μｍ以上５．０μｍ以下であり、０．０５μｍ以上３．０μｍ以下であることが好ましく、０．１μｍ以上１．０μｍ以下であることがより好ましい。
【００３５】
反射膜３０の主成分となる銀は、光反射性に優れ、なかでも可視波長域の反射率が金属中で最大であり、また熱伝導率、電気抵抗においても金属中最高の性能を有している。銀は、異種金属の不純物と固溶体や金属間化合物を形成するばかりでなく、セレンや硫黄などの非金属の不純物とも化合物を形成する。これらの不純物は、ピンニング効果やソリュートドラッグ効果と呼ばれる結晶成長抑制現象を促すが、銀膜の反射率を低下させる要因となる。したがって、純銀と同水準の反射率を得るためには、銀の純度をある程度高く維持することが好ましい。例えば、アルミニウムは、酸化物膜との密着性が得られやすく、銀に次いで高い反射率を有する金属である。このことから、銀膜への不純物の添加量の最大値（上限）は、銀膜（不純物の添加により、銀を主成分とする膜と呼称する）の反射率がアルミニウムと等しくなるような添加量とすることができる。言い換えると、銀の純度は、銀を主成分とする膜がアルミニウムの反射率以上の反射率を維持可能な純度であることが好ましい。また、同じ添加量であっても不純物の化学種により光吸収による損失は異なってくるが、金は、銀と全率固溶体を形成でき、金属間化合物等の偏析が無く均一な金属組織を取り得、反射率にばらつきが生じにくく、大量に添加可能な不純物である。金を例に取ることによって、実質的な銀膜への不純物添加量の最大値を定義することができる。図４は、銀膜の金添加量と反射率の関係を示すグラフである。より詳細には、図４は、スパッタによって形成される銀膜の金添加量と反射率（波長４５０ｎｍ）の関係を、加熱処理前後において示すグラフである。加熱処理の条件は、大気中で２５０℃、２時間である。図４を見ると、金添加量９ｗｔ％までは約９６％の高反射率を維持しており、銀の純度は９１％以上であることが好ましいことがわかる。さらに、純銀と同等の反射率を得るためには、銀の純度は９９％以上であることがより好ましい。なお、銀の純度は、銀に合金化又は反応して化合物を形成する不純物を除く銀の割合を指す。また、ナノ粒子３５は、この不純物に含まれない。
【００３６】
銀は、多結晶体であり、結晶粒が立体的に成長するにつれて、表面が荒れ、拡散反射が増加し、目視で白化したかのごとく見えるようになる。高純度の銀であっても光吸収は僅かに存在するため、拡散反射による光吸収の増加により反射率は低下する。銀膜の表面を鏡面又は光沢度１．５以上とするには、銀の平均粒径を可視光との干渉が殆ど無い程度に小さくすることにより可能である。具体的には、可視光の最短波長である３８０ｎｍの１／４を大きく下回る平均粒径５０ｎｍ未満とすることにより達成可能である。しかしながら、例えば電解めっきの場合、平均粒径を小さくするためには、銀膜中の不純物濃度を上げて結晶性を抑制する必要がある。不純物濃度を上げると光吸収が増加するため、平均粒径を小さくし鏡面即ち高い光沢度を得ても反射率が低下してしまう。さらに、スパッタでは、電解めっきより経済性の低い条件でしか達成できない。これらのことから、銀の平均粒径は、５０ｎｍ以上１．０μｍ以下であることが好ましく、５０ｎｍ以上０．５μｍ以下であることがより好ましい。
【００３７】
＜実施の形態２＞
実施の形態２に係る発光素子及びその製造方法は、実施の形態１に係る発光素子及びその製造方法における酸化物膜及びナノ粒子を窒化物に変えたものである。このような実施の形態２に係る発光素子及びその製造方法もまた、実施の形態１と同様の作用、効果を奏することができる。
【００３８】
実施の形態２における窒化物膜は、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化亜鉛、窒化マグネシウム、窒化ガリウム、窒化タンタル、窒化ニオブ、窒化ビスマス、窒化イットリウム、窒化イリジウム、窒化インジウム、窒化スズ、窒化ニッケル、窒化ハフニウムの中から選択される少なくとも１つの物質であることが好ましい。なかでも、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ガリウムのうちのいずれか１つが好ましく、窒化珪素が最も好ましい。
【００３９】
実施の形態２におけるナノ粒子は、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ジルコニウム、窒化チタン、窒化亜鉛、窒化マグネシウム、窒化ガリウム、窒化タンタル、窒化ニオブ、窒化ビスマス、窒化イットリウム、窒化イリジウム、窒化インジウム、窒化スズ、窒化ニッケル、窒化ハフニウムの中から選択される少なくとも１つの物質であることが好ましい。また、ナノ粒子は、第４族元素、第１０族元素、第１２族元素、第１３族元素、第１４族元素の中から選択される少なくとも１つの元素の窒化物であることも好ましい。なかでも、窒化珪素が好ましい。
【００４０】
なお、以上、反射膜３０が光反射構造体２５内に含まれる例について示したが、本発明の一実施の形態はこれに限らない。例えば、光反射構造体２５を省略して、第１電極部４１を反射膜３０としてもよく、それにより、酸化物又は窒化物の保護膜４５との密着性を高めることもできる。またこのほか、反射膜３０が、導電性酸化物で構成される透光性導電膜と接して形成される場合には、透光性導電膜との密着性を高めることもできる。
【００４１】
以下、本発明の一実施の形態の発光素子の各構成要素について説明する。
【００４２】
（発光素子１００）
発光素子は、少なくとも半導体積層体と一対の電極を備え、多くの場合に基板をさらに備える。発光素子としては、ＬＥＤ素子、半導体レーザ（ＬＤ；LASER Diode）素子などの半導体発光素子が挙げられる。発光素子は、同一面側にｐ，ｎ両電極を備えるフリップチップ型であることが好ましい。発光素子の上面視形状は、生産性の観点から四角形、特に正方形又は一方向に長い矩形であることが好ましく、発光効率の観点からは六角形も好ましいが、その他の形状であってもよい。発光素子（特に基板）の側面は、上面に対して、略垂直であってもよいし、内側又は外側に傾斜していてもよい。
【００４３】
（半導体積層体１０）
半導体積層体は、少なくともｎ型半導体層とｐ型半導体層を含み、また活性層をその間に介することが好ましい。発光素子の発光波長は、半導体材料やその混晶比によって、紫外域から赤外域まで選択することができる。半導体材料としては、蛍光体を効率良く励起できる短波長の光を発光可能な材料である、窒化物半導体（主として一般式ＩｎｘＡｌｙＧａ１−ｘ−ｙＮ、０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）で表される）を用いることが好ましい。このほか、ＩｎＡｌＧａＡｓ系半導体、ＩｎＡｌＧａＰ系半導体、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、炭化珪素などを用いることもできる。
【００４４】
（電極４０ａ，４０ｂ）
電極は、金、銀、銅、錫、プラチナ、ロジウム、チタン、アルミニウム、タングステン、パラジウム、ニッケル若しくはこれらの合金の単層膜又は多層膜で構成することができる。電極は、透光性導電膜（導電性酸化物膜）を含めてもよい。透光性導電膜は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＦＴＯのうちの少なくとも１つを用いることができる。
【００４５】
（保護膜４５）
保護膜は、珪素、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、アルミニウムからなる群より選択される少なくとも一種の元素の酸化物又は窒化物で構成することができる。
【００４６】
（基板５０）
基板は、半導体積層体（発光素子構造）を構成する半導体の結晶を成長可能な結晶成長用基板が好ましい。基板は、光を効率良く取り出すために、透光性を有することが好ましい。基板としては、サファイア、スピネル、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、窒化アルミニウム・ガリウム、シリコン、炭化珪素、ガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐、硫化亜鉛、酸化亜鉛、セレン化亜鉛のうちのいずれか１つが挙げられる。基板の厚さは、例えば２０μｍ以上１０００μｍ以下であり、発光素子の全体の厚さ及び強度等の観点において、５０μｍ以上５００μｍ以下であることが好ましい。
【００４７】
（発光装置）
発光装置は、少なくとも、基体と、発光素子と、封止部材を備える。具体的には、発光装置は、例えば、発光素子が、基体上にフリップチップ実装され、封止部材により封止されてなる。特に、表面実装型の発光装置は、リフロー半田付け等の熱履歴が比較的厳しく、反射膜の銀の結晶成長が起こりやすいため、本実施の形態の構成が特に効果を奏する。なお、基体としては配線基板又はリードフレーム、封止部材としては例えばシリコーン系樹脂が挙げられる。封止部材には、蛍光体を含有させてもよい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の一実施の形態の効果を確認する実施例を説明する。
【００４９】
＜実施例１＞
実施例１の発光素子は、サファイア基板の上面に窒化物半導体の積層体を有する、青色（中心波長約４５５ｎｍ）発光可能な、縦４６０μｍ、横４６０μｍ、厚さ１２０μｍのＬＥＤ素子である。この発光素子のサファイア基板の下面には、酸化珪素の膜（膜厚２００ｎｍ）と、酸化ジルコニウムのナノ粒子を４ｗｔ％含む、銀を主成分とする反射膜（膜厚１２０ｎｍ）と、がこの順に形成されている。これらの膜はスパッタにより形成され、特に反射膜は銀と酸化ジルコニウムの同時スパッタにより形成されている。酸化ジルコニウムのナノ粒子の粒径は、１〜３ｎｍ程度である。銀の純度は９９．９９％であり、銀の結晶粒径は約１００ｎｍである。また、反射膜の下には、ニッケル（膜厚１００ｎｍ）、ロジウム（膜厚２００ｎｍ）、金（膜厚５００ｎｍ）を積層した接合膜が形成されている。なお、スパッタ装置はキャノンアネルバ社製ＳＰＦ−５３０Ｈを使用する（以下の実施例も同様である）。そして、この発光素子を６個、パッケージのリードフレーム上に金−錫系半田である接合部材（融点約２８０℃、厚さ約３．５μｍ）で接合し、ｐ，ｎ両電極とリードフレームを金のワイヤで接続して、封止前の発光装置のサンプルを作製する。なお、パッケージは、表面に銀の鍍金が施された銅合金製の正負一対のリードフレームに、酸化チタンの白色顔料を含むエポキシ樹脂製の成形体が一体成形されて、構成されている。
【００５０】
＜比較例１＞
比較例１の発光装置は、実施例１の発光装置において、反射膜にナノ粒子を添加せずに作製したものである。
【００５１】
（評価１）
実施例１及び比較例１の各発光装置について、発光素子の接合強度（シェア強度）を測定する。なお、接合強度の測定は、発光装置に加熱処理（ピーク温度２６０℃、１０秒以下のリフローパス試験）を、施す前（０回）、１回施した後、２回施した後、３回施した後、の其々について行う。図５にその測定結果を示す。
【００５２】
図５は、実施例１及び比較例１に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。図５に示すように、実施例１の反射膜は、比較例１の反射膜に比べて、酸化珪素の膜との接合強度が高くなっている。このことから、酸化ジルコニウムのナノ粒子の存在により、反射膜の酸化珪素の膜との密着性が高められていることがわかる。
【００５３】
以降に示す実施例及び比較例は、サファイア基板を酸化アルミニウムの膜の代替として考えるものである。
【００５４】
＜実施例２＞
実施例２の発光装置は、実施例１の発光装置において、酸化珪素の膜を形成せずに作製したものである。
【００５５】
＜実施例３＞
実施例３の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中の酸化ジルコニウムのナノ粒子の含有量を２ｗｔ％に変えたものである。
【００５６】
＜実施例４＞
実施例４の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中の酸化ジルコニウムのナノ粒子の含有量を１ｗｔ％に変えたものである。
【００５７】
＜実施例５＞
実施例５の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中の酸化ジルコニウムのナノ粒子の含有量を０．５ｗｔ％に変えたものである。
【００５８】
＜比較例２＞
比較例２の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜にナノ粒子を添加せずに作製したものである。
【００５９】
（評価２）
実施例２〜５及び比較例２の各発光装置について、発光素子の接合強度（シェア強度）を測定する。なお、接合強度の測定は、発光装置に加熱処理（ピーク温度２６０℃、１０秒以下のリフローパス試験）を、施す前（０回）、１回施した後、２回施した後、３回施した後、の其々について行う。図６にその測定結果を示す。
【００６０】
図６は、実施例２〜５及び比較例２に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。図６に示すように、実施例２〜５の反射膜は、比較例２の反射膜に比べて接合強度が高くなっており、また反射膜中の酸化ジルコニウムのナノ粒子の含有量の増加に伴い接合強度の上昇も見られる。このことから、酸化ジルコニウムのナノ粒子の存在により、反射膜の基板との密着性が高められていることがわかる。なお、比較例２の発光装置では基板と反射膜の界面での破断が多く観測されるのに対し、実施例２〜５の発光装置では接合部材部分での破断が多く観測される。
【００６１】
＜実施例６＞
実施例６として、アズワン社製スライドガラス（切放タイプ）１−９６４５−０１である試験用基板の上面に、スパッタにより、チタン膜を１００ｎｍの厚さに成膜し、その上に、反射膜のサンプルとして、酸化アルミニウムのナノ粒子を４．１ｗｔ％含む、銀を主成分とする膜を５００ｎｍの厚さに成膜する。
【００６２】
プロセス条件は、以下のとおりである。プロセス前の到達圧力は、５．０ｅ−４Ｐａである。成膜前には、ＲＦ２５０Ｗ、１ｍｉｎ、０．５Ｐａ、Ａｒ：５０ｓｃｃｍの条件の逆スパッタにて、試験用基板の上面をクリーニングする。チタン膜は、Φ４ｉｎｃｈのチタンターゲットを用い、ＲＦ５００Ｗ、１８ｍｉｎ３５ｓｅｃ、０．５Ｐａ、Ａｒ：５０ｓｃｃｍの条件で成膜する。反射膜のサンプルは、Φ４ｉｎｃｈの酸化アルミニウムターゲットに対してＲＦ１００Ｗ、Φ４ｉｎｃｈの銀ターゲットに対してＲＦ６０Ｗ、１２０ｍｉｎ、０．５Ｐａ、Ａｒ：５０ｓｃｃｍの条件の同時スパッタにて成膜する。なお、成膜の際、試験用基板のホルダは６ｒｐｍで回転し、常温程度に冷却されている。
【００６３】
図７は、実施例６に係る反射膜の一断面において走査透過電子顕微鏡（日本電子社製ＪＥＭ−ＡＲＭ２００Ｆ（Ｃｏｌｄ−ＦＥＧ））により観察される像である。図７に示すように、本実施例６の反射膜には、銀の結晶粒界に、酸化アルミニウムのナノ粒子（図７中では黒い斑点部）が存在している。また、酸化アルミニウムのナノ粒子は、反射膜中における銀の結晶粒界以外の領域にも存在している。酸化アルミニウムのナノ粒子の粒径は、１．０〜３．０ｎｍ程度である。
【００６４】
＜実施例７＞
実施例７のサンプルは、実施例６のサンプルにおいて、反射膜中の酸化アルミニウムのナノ粒子の含有量を２．５ｗｔ％に変えたものである。
【００６５】
＜比較例３＞
比較例３のサンプルは、実施例６のサンプルにおいて、ナノ粒子を添加せずに作製したものである。
【００６６】
（評価３）
実施例６，７及び比較例３の各サンプルについて、加熱処理（条件：大気中、２５０℃、２時間）前後における反射膜の反射率を測定する。測定波長は４５０ｎｍである。表１にその測定結果を示す。
【００６７】
【表１】
0006624930.tif 000002
【００６８】
表１に示すように、実施例６，７の反射膜は、加熱処理前後において反射率の変化が殆ど無く、酸化アルミニウムのナノ粒子の存在により、反射膜の熱履歴による結晶成長が抑制されている。さらに、反射膜中のナノ粒子の含有量を例えば４ｗｔ％以下とすることで、高い初期反射率が得られやすく、またその反射率を維持しやすいことがわかる。
【００６９】
＜実施例８＞
実施例８のサンプルは、実施例６のサンプルにおいて、ナノ粒子を酸化ジルコニウムに変えたものである。実施例８の反射膜は、加熱処理（条件：上記と同じ）前の反射率は９２．６％、加熱処理後の反射率は８９．８％、反射率維持率は９７．０％である。実施例８の反射膜は、比較例３に比べ加熱処理前後における反射率の低下が抑えられており、酸化ジルコニウムのナノ粒子の存在により、反射膜の熱履歴による結晶成長が抑制されている。
【００７０】
以下、酸化ジルコニウム以外のナノ粒子を含有する反射膜について、基板との密着性を評価する。
【００７１】
＜実施例９＞
実施例９の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中のナノ粒子を酸化亜鉛に変えたものである。
【００７２】
＜実施例１０＞
実施例１０の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中のナノ粒子を酸化ニッケルに変えたものである。
【００７３】
＜実施例１１＞
実施例１１の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中のナノ粒子を酸化ハフニウムに変えたものである。
【００７４】
＜比較例４＞
比較例４の発光装置は、実施例９の発光装置において、反射膜にナノ粒子を添加せずに作製したものである。
【００７５】
＜実施例１２＞
実施例１２の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中のナノ粒子を酸化スズに変えたものである。
【００７６】
＜実施例１３＞
実施例１３の発光装置は、実施例２の発光装置において、反射膜中の酸化ジルコニウムのナノ粒子を基板の下面に離散的に付着した粒子に限定するものである。この反射膜は、スパッタにより酸化ジルコニウムを極めて薄く（数ｎｍ程度の厚さに）形成することで酸化ジルコニウムのナノ粒子を基板の下面に離散的に付着させた後、その上にスパッタにより銀を成膜することで形成される。
【００７７】
＜比較例５＞
比較例５の発光装置は、実施例１２の発光装置において、反射膜にナノ粒子を添加せずに作製したものである。
【００７８】
（評価４）
実施例９〜１３及び比較例４，５の各発光装置について、発光素子の接合強度（シェア強度）を測定する。なお、接合強度の測定は、発光装置に加熱処理（ピーク温度２６０℃、１０秒以下のリフローパス試験）を、施す前（０回）、１回施した後、２回施した後、３回施した後、の其々について行う。図８，９にその測定結果を示す。
【００７９】
図８は、実施例９〜１１及び比較例４に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。図９は、実施例１２，１３及び比較例５に係る反射膜の接合強度を示すグラフである。図８，９に示すように、実施例９〜１３の反射膜は、比較例４，５の反射膜に比べて接合強度が高くなっている。このことから、酸化亜鉛、酸化ニッケル、酸化ハフニウム、酸化スズのナノ粒子を含有する反射膜においても、基板との密着性が高められていることがわかる。また、基板の下面に離散的に付着した酸化ジルコニウムのナノ粒子を含有する反射膜においても、基板との密着性が高められていることがわかる。
【００８０】
＜実施例１４＞
実施例１４として、実施例６と同様に、スライドガラスの上面に、スパッタにより、チタン膜を５０ｎｍの厚さに成膜し、その上に、反射膜のサンプルとして、同時スパッタにより、酸化ジルコニウムのナノ粒子を４ｗｔ％含む、銀を主成分とする膜を５００ｎｍの厚さに成膜する。
【００８１】
＜実施例１５＞
実施例１５は、実施例１４における反射膜中のナノ粒子を酸化ハフニウムに変えたものである。
【００８２】
（評価５）
図１０（ａ），（ｂ）は其々、実施例１４，１５に係る反射膜のＸ線回折（ＸＲＤ）測定結果を示すグラフである。図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、実施例１４，１５の反射膜には、４３°付近に特有のピークが観測される。このことから、実施例１４の反射膜では銀−ジルコニウム若しくは銀−酸素−ジルコニウム、実施例１５の反射膜では銀−ハフニウム若しくは銀−酸素−ハフニウムの化学結合若しくは複合酸化物が存在することが推測され、これが基板との密着性が高められる要因の１つと考えられる。
【００８３】
最後に、図１１は、反射膜中のナノ粒子の含有量のスパッタ装置における設定値と誘導結合プラズマ発光分光分析装置（ＩＣＰ−ＡＥＳ装置）による実測値の関係を示すグラフである。図１１に示すように、反射膜中のナノ粒子の含有量の実測値は、スパッタ装置における設定値より小さくなっており、通常の線形な関係が得られていないことがわかる。これは、反射膜中のナノ粒子の含有量を微量に制御するために、スパッタ装置のＲＦパワーを比較的低く設定する必要があるからである。なお、このナノ粒子は酸化ジルコニウムであるが、他のナノ粒子においても同様の傾向がある。そして、以上に示した実施の形態及び実施例における反射膜中のナノ粒子の含有量の数値は全て、成膜装置における設定値である。よって、反射膜中のナノ粒子の含有量は、実測値として、例えば１ｗｔ％以下とし、０．５ｗｔ％以下とすることが好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の一実施の形態に係る発光素子は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイ、広告や行き先案内等の各種表示装置、プロジェクタ装置、さらには、デジタルビデオカメラ、ファクシミリ、コピー機、スキャナ等における画像読取装置、各種センサなどに利用することができる。
【符号の説明】
【００８５】
１０…半導体積層体（１１…第１導電型半導体層、１３…活性層、１５…第２導電型半導体層）
２０，２１…酸化物膜又は窒化物膜
２５…光反射構造体
３０…反射膜（３１…銀の結晶粒、３１ａ…銀の原料、３５…ナノ粒子、３５ａ…ナノ粒子の原料）
４０ａ，４０ｂ…電極（４１…第１電極部、４２…第２電極部）
４５…保護膜
５０…基板
１００…発光素子
【図１】
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【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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