(57)【要約】【課題】電流拡散層として金属酸化物透明導電膜を用いた構造の半導体発光素子において、金属酸化物透明導電膜と発光素子表面の半導体との反応を抑制し、透光率を向上させ、かつ抵抗を低下させて生成させ、金属酸化物透明導電膜の使用を可能として、高輝度の半導体発光素子を低コストにて製造できるようにすることにある。【解決手段】本発明の半導体発光素子は、半導体基板と、半導体基板上に設けられた発光層形成部と、発光層形成部上部に設けられ、光取り出し面を構成するウインドウ層と、ウインドウ層上に設けられた第１の光透過性層と、第１の光透過性層上に設けられた、導電性を有する膜である第２の光透過性層とを有し、第１の光透過性層が第２の光透過性層の構成原子がウインドウ層側に拡散することを阻止する拡散防止膜として設けられている。【選択図】図１
2008010546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、
該半導体基板上に設けられた発光層形成部と、
該発光層形成部上部に設けられ、光取り出し面を構成するウインドウ層と、
該ウインドウ層上に設けられた第１の光透過性層と、
該第１の光透過性層上に設けられた、導電性を有する膜である第２の光透過性層と
を有し、
前記第１の光透過性層が前記第２の光透過性層の構成原子が前記ウインドウ層側に拡散することを阻止する拡散防止膜として設けられていることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記第１の光透過性層が、前記発光層形成部からの発光光に対して透過性である、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）の、いずれか一つ以上の層からな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】
前記第２の光透過層は、導電性を有する膜であり、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物（ＩＴＯ）、酸化インジウム（ＩnＯ）、酸化錫（ＳnＯ）、酸化亜鉛（ＺnＯ）、及び酸化ニッケル（ＮiＯ）のいずれか１つ以上の層から成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】
前記第１及び第２の光透過層は、各々１０ｎｍ〜１μｍの厚みで形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１及び第２の光透過性層を貫通する貫通孔が設けられ、前記第１の光透過性層と前記第２の光透過性層上部から前記貫通孔を通し、前記ウインドウ層に対してオーミック接触をなす島状のコンタクト電極が複数形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項６】
ワイヤボンディングを行うパッド電極直下において、前記第１の光透過性層と前記第２の光透過性層の貫通孔が形成されないことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記各貫通孔の平面視における面積の合計が、半導体発光素子における有効発光面積の１％以上で３％以下であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記貫通孔が平面視において直径５ｕｍ以下の円形、あるいは１辺の長さ５ｕｍ以下の多角形として形成されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記第１の光透過性層面は平坦面であるか、もしくは凹凸形状のいずれかの形状を有することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の発光素子。
【請求項１０】
半導体基板上に発光層形成部を形成する工程と、
該発光層形成部上部に、光取り出し面を構成するウインドウ層を形成する工程と、
該ウインドウ層上に、第１の光透過性層を形成する工程と、
該第１の光透過性層上に、導電性を有する膜である第２の光透過性層を形成する工程と
を有し、
前記第１の光透過性層が前記第２の光透過性層の構成原子が前記ウインドウ層側に拡散することを阻止する拡散防止膜として形成する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、例えばAIGaAs系、AIGaInP系、GaN系等の半導体から成る発光層を含む半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、AIGaInP系等の結晶をMOVPE(Metal Organic Vapor Phase Epitaxy :有機金属気相成長法）により、半導体発光素子の各層を不純物濃度や厚さを高精度に制御しつつ成長させることができるようになっている。
この結果、発光特性を大幅に向上させることとなり、高輝度な半導体発光素子、例えば、LED（発光ダイオード）を製造することが可能になった。
しかしながら、半導体発光素子の高輝度を得るため、ウインドウ層(電流拡散層)の膜厚を厚くし、LED内への電流拡散を良くする必要がある。
【０００３】
このため、MOVPEによるエピタキシャル成長時間が長くなり、LED用ウエハの製造コストが高くなるという問題がある。
上記コストの上昇を抑制させるため、ウインドウ層を薄くし、かつウインドウ層の抵抗率を低下させ、LED内への電流拡散が良好とすることが必要となる。
したがって、低抵抗率が得られる材料をウインドウ層に用いる手法が一般的に用いられている。例えばAIGalnP系の場合には、ウインドウ層として、AIGaAsやGaPといった化合物半導体材料が用いられる。（特許文献１参照）
【０００４】
しかしながら、特許文献１に示すように、ウインドウ層の形成材料に対し、低抵抗率材料を用いた場合においても、LED内への電流拡散を向上させるためにはウインドウ層の厚さを５μｍ以上の厚さにする必要があり、製造コストを抑えることはできない。
上述した製造方法において、ウインドウ層を薄くするためには、ウインドウ層の抵抗率を更に下げる必要があるが、上述した厚さよりウインドウ層を薄くできるほど、移動度を増加させたり、キャリア濃度を高くすることは困難である。
【０００５】
この問題を解決する手段として、ウインドウ層へ換えて、金属酸化物透明導電膜のITO (Indium Tin Oxide) 膜を用いる構造が知られている。
すなわち、発光素子最表面の光取り出し面をITO膜で覆い、このITO膜にて見かけ上のウインドウ層の抵抗を下げ、ウインドウ層における電流拡散の改善を図る技術が用いられる（例えば、特許文献２参照）。このITO膜を電流拡散膜として用いることにより、ウインドウ層用のエピタキシャル層を無くすことができ、MOVPEによるエピタキシャル成長時間を低下させることができ、半導体発光素子の製造コストを低減することができる。
【特許文献１】ＵＳＰ５００８７１８
【特許文献２】特開平０１−２２５１７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ただし、金属酸化物透明導電膜を発光素子に用いる場合、透明導電膜自体の透光率を上げ、かつ抵抗率を低下させるために、金属酸化物透明導電膜を高温で成膜するか、あるいは成膜後に高温処理する必要がある。
しかしながら、半導体発光素子表面の半導体上に、上記金属酸化物透明導電膜を形成した後、透光率を向上及び抵抗率の低下のための高温処理を行った場合、金属酸化物透明導電膜と、この透明導電膜に隣接する半導体層との間に反応が生じ、金属酸化物透明導電膜の透光率がより低下し、発光素子の明るさが低下してしまう欠点がある。
【０００７】
そのため、金属酸化物透明導電膜の形成温度を低くしてしまうと、金属酸化物透明導電膜の透光率が十分に高くならなかったり、あるいは十分に低抵抗化できなくなり、金属酸化物透明導電膜を形成した効果が得られなくなる問題がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、電流拡散層として金属酸化物透明導電膜を用いた構造の半導体発光素子において、金属酸化物透明導電膜と発光素子表面の半導体との反応を抑制し、透光率を向上させ、かつ抵抗を低下させて生成させ、金属酸化物透明導電膜の使用を可能として、高輝度の半導体発光素子を低コストにて製造できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の半導体発光素子は、半導体基板と、 該半導体基板上に設けられた発光層形成部と、該発光層形成部上部に設けられ、光取り出し面を構成するウインドウ層と、該ウインドウ層上に設けられた第１の光透過性層と、該第１の光透過性層上に設けられた、導電性を有する膜である第２の光透過性層とを有し、前記第１の光透過性層が前記第２の光透過性層の構成原子が前記ウインドウ層側に拡散することを阻止する拡散防止膜として設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の半導体発光素子は、前記第１の光透過性層が、前記発光層形成部からの発光光に対して透過性である、酸化チタン（ＴｉＯｘ）、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）の、いずれか一つ以上の層からなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の半導体発光素子は、前記第２の光透過層は、導電性を有する膜であり、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）と酸化錫（ＳnＯ2）との混合物（ＩＴＯ）、酸化インジウム（ＩnＯ）、酸化錫（ＳnＯ）、酸化亜鉛（ＺnＯ）、及び酸化ニッケル（ＮiＯ）のいずれか１つ以上の層から成ることを特徴とする。
【００１１】
本発明の半導体発光素子は、前記第１及び第２の光透過層は、各々１０ｎｍ〜１μｍの厚みで形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明の半導体発光素子は、前記第１及び第２の光透過性層を貫通する貫通孔が設けられ、前記第１の光透過性層と前記第２の光透過性層上部から前記貫通孔を通し、前記ウインドウ層に対してオーミック接触をなす島状のコンタクト電極が複数形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の半導体発光素子は、ワイヤボンディングを行うパッド電極直下において、前記第１の光透過性層と前記第２の光透過性層の貫通孔が形成されないことを特徴とする。
【００１４】
本発明の半導体発光素子は、前記各貫通孔の平面視における面積の合計が、半導体発光素子における有効発光面積の１％以上で３％以下であることを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体発光素子は、前記貫通孔が平面視において直径５ｕｍ以下の円形、あるいは１辺の長さ５ｕｍ以下の多角形として形成されていることを特徴とする。
【００１６】
本発明の半導体発光素子は、前記第１の光透過性層面は平坦面であるか、もしくは凹凸形状のいずれかの形状を有することを特徴とする。
【００１７】
本発明の半導体発光素子の製造方法は、半導体基板上に発光層形成部を形成する工程と、該発光層形成部上部に、光取り出し面を構成するウインドウ層を形成する工程と、該ウインドウ層上に、第１の光透過性層を形成する工程と、該第１の光透過性層上に、導電性を有する膜である第２の光透過性層を形成する工程とを有し、前記第１の光透過性層が前記第２の光透過性層の構成原子が前記ウインドウ層側に拡散することを阻止する拡散防止膜として形成することを特徴とする。
【００１８】
すなわち、本発明は、発光のための複数の半導体層を有し、かつ光取り出し面を構成する半導体層（ウインドウ層）と、この半導体層上に設けられた反応抑制のための第１の光透過性層と、この第１の光透過性層上に設けられた第２の光透過性層と、前記第１及び第２の光透過性層を貫通し、前記光取り出し面に到達するコンタクトホールが設けられ、このコンタクトホールを介して、前記半導体層と、前記第２の光透過性層とを電気的に接続する電極（コンタクト電極）とを備えていることを特徴とする半導体発光素子に係わるものである。
【発明の効果】
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、半導体発光素子において、半導体基体と透明導電層との間に配置された反応抑制層が、透明電極層とウインドウ層との合金化を起こす反応温度が、透明電極層の低抵抗化の処理を行う温度よりも高くなる原子の組成にて形成されており、透明電極層とウインドウ層との構成原子による合金化を抑制するバリア層となっているため、透明導電層を高温で形成した場合や、素子化プロセスの高温熱処理を経ても、ウインドウ層と透明導電層との界面における各々の材料原子の反応を抑制し、半導体基体におけるウインドウ層と透明導電層との合金化を防止し、その透明電極層の透光率を低下させることを抑制するため、従来例に比較して、良好な輝度特性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態による半導体発光素子（ダブルヘテロ接合型半導体発光素子１０）を図面を参照して説明する。図１は同実施形態による半導体発光素子の断面構造の構成例を示す概念図である。図２は同実施形態による半導体発光素子の平面視における平面構造の構成例を示す概念図である。図１は図２の実線Ａにおける線示断面図である。
この図において、ダブルヘテロ接合型半導体発光素子１０は、Ｎ基板１１（Ｎ型半導体基板），Ｎ型クラッド層１２，活性層１３，Ｐ型クラッド層１４，ウインドウ層１５，カソード電極１７，透明導電層１８，反応抑制層１９，コンタクト電極２０，アノード電極２１を有している。また、Ｎ基板１１，Ｎ型クラッド層１２，活性層１３，Ｐ型クラッド層１４及びウインドウ層１５を、本実施形態においては半導体基体１６と呼ぶ。
【００２１】
本発明の半導体発光素子１０は、Ｎ型半導体基板であるＮ型基板１１の一方の面上（図においては上部方向の面）に、Ｎ型クラッド層１２が形成されている。
このＮ型クラッド層１２は、アルミニウム−ガリウム−インジウム−リン（AIGaInP）等の半導体層から構成されている。また、Ｎ型クラッド層１２は、例えば、エピタキシャル成長法により形成され、５×１０１７ｃｍ−３程度の不純物濃度、２μｍ程度の厚さにて設けられている。
【００２２】
活性層１３は、Ｎ型クラッド層１２上に形成されており、AIGaInP等が形成材料である半導体層から構成されている。この活性層１３は、例えば、エピタキシャル成長法により形成され、０．５μｍ程度の厚さで設けられている。また、活性層１３は、電界発光により発光する発光層であり、活性層１３においてその両面側に設けられているＮ型クラッド層１４及びＰ型クラッド層１２から注入されたキャリア（正孔および電子）が再結合し、発光が生じる。
また、図１においては図示を簡略化するために、活性層１３が単一の層で示されているが、実際の構成として、周知の多重量子井戸（MQW:Multi-Quantum-Well）構造、又は単一量子井戸（SQW:Single-Quantum-Well）構造を有していても良い。
【００２３】
Ｐ型クラッド層１４は、活性層１３上に形成され、AIGaInP等を形成材料とした半導体層から構成されている。このＰ型クラッド層１４は、例えば、エピタキシャル成長法により形成され、５×１０１７ｃｍ−３程度の不純物濃度、２μｍ程度の厚さで設けられている。
ここで、Ｎ型クラッド層１２およびＰ型クラッド層１４をそれぞれ構成するAIGaInP中におけるＡｌ（アルミニウム）の組成比は、活性層１３を構成するAIGaInP中におけるＡｌの組成比よりも大きく設定されている。
【００２４】
上述したようにＡｌの組成比を設定することにより、活性層１３内におけるキャリア再結合によって発生した光を活性層１３の外側に効率的に取り出すことができる。
Ｐ型クラッド層１４上に、ウインドウ層１５を形成しても良い。このウインドウ層１５は、Ｐ型の不純物が導入されたガリウム−リン（GaP）等の半導体層から構成されている。また、ウインドウ層１５は、例えば、エピタキシャル成長法により形成されており、５×１０１７ｃｍ−３程度の不純物濃度、２μｍ程度の厚さで設けられている。ここで、ウインドウ層１５は、半導体基体１６の一方の面（外部面）を構成しており、活性層１３から発光された光の外部取り出し面を構成する。
【００２５】
Ｎ型基板１１の他方の面上には、金−ゲルマニウム合金（Au-Ge）膜、または、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）からなる金属多層膜等から構成される電極１７が設けられている。
一方、半導体発光素子１０の表面には、透明導電層１８が形成して設けられている。この透明導電層１８は、酸化インジュウム（Ｉｎ2Ｏ3）と酸化錫（ＳｎＯ）との混合物（ＩＴＯ）、酸化インジウム（ＩｎＯ）、酸化錫（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、及び酸化ニッケル（ＮｉＯ）等の材料から選択された少なくとも１つ以上の層、すなわちいずれか１つの層または選択された複数層の組み合わせた複合層からなっている。
【００２６】
また、透明導電層１８は、活性層１３からの発光光を透過させる透過性を有しており、かつ、所定の厚みを有する上述した無機誘電体材料から構成されている。ここで、透明導電屠１８は、１０ｎｍ〜１μｍの厚みを有していることが望ましい。すなわち、透明導電層１８は、１０ｎｍ以上の厚みを有することにより、良好に電流を拡げること（拡散させること）ができる。また、透明導電層１８は、厚みを１μｍ以下に制限することにより、光の減衰を少なく抑制することが可能となり、光取り出し効率を向上させることができる。
【００２７】
反応抑制層１９は、ウインドウ層１５と透明導電層１８との間に設けられている（介挿して設けられている）。この反応抑制層１９は、酸化チタン（ＴｉＯ）、窒化シリコン（ＳＩＮ）、酸化シリコン（ＳｉＯｘ）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ）等から選択された少なくとも１つ以上層からなり、すなわちいずれか１つの層または選択された複数層の組み合わせた複合層からなっている。また、反応抑制層１９は、活性層１３からの発光光を透過させる透過性を有しており、かつ，所定の厚みを有する無機誘電体材料から構成されている。
【００２８】
ここで、反応抑制層１９を形成する上述した各材料（及びその組み合わせ）は、ウインドウ層１５を形成する材料（本実施形態においてはＧａＰ）とは形成温度が異なるため合金化の反応が起こらない材料である。すなわち、透明導電層１８及び反応抑制層１９の界面の反応温度（合金化の起こる）と、反応抑制層１９及びウインドウ層１５の界面の反応温度に比較し、透明導電層１８の抵抗率を低下させるための高温処理を行う温度が低いため、それぞれの界面の間にて合金化を抑制することができる。
このため、反応抑制層１９が透明導電層１８とウインドウ層１５との界面における形成材料の反応を抑制するバリア層となり、透明伝導層１８の透過率の低下を防止することができ、発光層の発光光を効率よく出射できるため、半導体発光素子１０の輝度特性を、従来に比して向上させることができる。
【００２９】
また、反応抑制層１９は、１０ｎｍ〜１μｍの厚みを有していることが望ましい。すなわち、反応抑制層１９は、１０ｎｍ以上の厚みを有することにより、半導体基体１６と透明導電層１８とにおける界面の原子の反応を抑制し、合金化を防止することができる。また、反応抑制層１９は、厚さを１μｍ以下に制限することにより、透過する光の減衰を低下させることができ、光取り出し効率を向上することができる。
【００３０】
反応抑制層１９と透明導電層１８とには、表面に対して垂直に両層を貫通し、ウインドウ層１５の面に到達する貫通孔２０ａが複数個設けられている。その貫通孔２０ａ各々を通して、チタン−金−ベリリウム−チタン（Ｔｉ−Ａｕ−Ｂｅ−Ｔｉ）、チタン−金−クロム（Ｔｉ−Ａｕ−Ｃｒ）、及び金（Ａｕ）からなる金属多層膜から構成されるコンタクト電極２０が形成されている。すなわち、反応抑制層１９は絶縁体であるため、このように貫通孔２０ａを形成し、半導体基体１６に対してコンタクト電極２０を用いて外部からコンタクトをとる必要がある。コンタクト電極２０は、ウインドウ層１５に対してオーミック接触をなす島状のコンタクト電極である。
【００３１】
上記コンタクト電極２０は、貫通孔２０ａを通し、半導体基体１６に対してコンタクトを取るために必要であるが、発光光に対して遮蔽層となるため、貫通孔２０ａの平面視における平面の面積の合計値が、半導体発光素子１０の有効発光面積の１％以上で５％以下であり、より望ましくは、１％以上で３％以下となるよう形成することが必要である。上述した以上の面積の合計値にて形成した場合、発光光を遮蔽する割合が大きくなり、半導体発光素子の輝度値を低下させてしまうことになる。
【００３２】
また、上述した以下の面積の合計値にて形成した場合、コンタクト電極２０と半導体基体１６との間における接触抵抗が増加してしまい、半導体発光素子１０の発光のための駆動電圧を増大させてしまうことになる。
また、コンタクト電極２０は小さなものを多数分散配置した方が、発光基体１６の平面視における表面全体に電流を拡散させる効果が大きくなるため、貫通孔２０ａは直径５ｕｍ以下の円形、あるいは１辺の長さ５ｕｍ以下の多角形にて、所定の距離にて複数配列させて、所定面積における個数を平均的に配置することが必要である。
【００３３】
図２の平面視の平面図に示すように、透明導電層１８平面上の略中央部分には、金−ベリリウム−チタン（Ａｕ−Ｂｅ−Ｔｉ）、金−クロム（Ａｕ−Ｃｒ）及び金（Ａｕ）等からなる金属多層膜等から構成されるアノード電極２１が略円形に設けられている。アノード電極２１直下には、貫通孔２０ａを設けない（形成しない）ことが望ましい。すなわち、アノード電極２１の直下に、貫通孔２０ａを設けることにより、アノード電極２１とウインドウ層１５とが接続され、アノード電極２１の直下に電流が流れて、アノード電極２１直下付近で発光することとなる。
【００３４】
しかしながら、すでに述べたように、アノード電極２１の直下に、貫通孔２０ａを設けることにより、アノード電極２１は活性層１３の発光する発光光に対して遮蔽層となるため、半導体発光素子１０の発光の輝度特性を低下させてしまうこととなる。また、アノード電極２１の直下に、貫通孔２０ａを設けることにより、アノード電極２１の直下に発光のための電流が集中してしまうこととなり、活性層１３の平面全体に電流を拡散させる効果が得られなくなってしまい、局部的な発光となり、半導体発光素子１０の発光の輝度特性を低下させてしまうこととなる。
アノード電極２１は、透明導電層１８を通して、コンタクト電極２０と電気的に接続されている。
【００３５】
以下、図３〜図５を参照して、上記一実施形態による半導体発光素子の製造方法について説明する。図３は、本発明の一実施形態における半導体発光素子の製造工程において、反応抑制層１９（第１の光透過層）及び透明導電層（第２の光透過層）の形成後の断面構造を示す概念図である。図４は、本発明の一実施形態における半導体発光素子の製造工程において、反応抑制層１９及び透明導電層に対して貫通孔を形成した後の断面構造を示す概念図である。図５は、本発明の一実施形態における半導体発光素子の製造工程において、反応抑制層１９及び透明導電層に対して貫通孔を通してコンタクト電極を形成した後の断面構造を示す概念図である。
なお、以下に説明する製造方法は一例であり、同様の構造の半導体発光素子が得られるのであればこの製造方法に限るのもではない。
【００３６】
まず、Ｎ型の不純物が導入されたＧａＡｓから構成されるＮ型基板１１の上に、エピタキシャル成長法により、それぞれＮ型クラッド屠１２と、活性層１３と、Ｐ型クラッド層１４と、ウインドウ層１５と、順に積層形成する。
このエピタキシャル成長法としては、有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシ（ＭＢＥ）法、化学ビームエピタキシ（ＣＢＥ）法、分子層エピタキシ（ＭＬＥ）法等を用いることができる。
【００３７】
例えば、減圧ＭＯＣＶＤ法を用いる場合には、以下のように各半導体層の形成を行うことができる。
ＧａＡｓにＮ型不純物を加えて構成されるＮ型基板１１の一方の面に対し、ＭＯＣＶＤ法により、Ｎ型クラッド層１２と、活性層１３と、Ｐ型クラッド層１４と、ウインドウ層１５と、を連続的に、所定の厚さにて気相エピタキシャル成長により順次形成する。
【００３８】
具体的には、まず、例えば、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）と、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）と、ＴＭＩｎ（トリメチルインジウム）と、ＰＨ3（フォスフィン）と、を原料ガスとして用い、（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰ（０．３≦ｘ≦１）の組成比を有するＮ型クラッド層１２を形成する。
ここで、Ｎ型のドーパントガスとしては、例えば、ＳｉＨ4（モノシラン）、Ｓi2Ｈ6（ジシラン）、ＤＥＳｅ（ジエチルセレン）、ＤＥＴｅ（ジエチルテルル）等を用いることができる。
【００３９】
次いで、連続的に、同一の原料ガスを用いて、例えば、Ｎ型クラッド層１２よりもアルミニウム組成比の低い、（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-xＰ（０．２≦ｘ≦１）の組成比を有する活性層１３を形成する。このとき、ドーパントガスは用いない。
次いで、連続的に、同一の原料ガスを用いて、活性層１３よりもアルミニウムの組成比の高い（ＡｌxＧａ1-x）yＩｎ1-yＰ（０．３≦ｘ≦１）の組成比を有するＰ型クラッド層１４を形成する。
ここで、Ｐ型不純物の導入方法としては、例えば、ＤＥＺｎ（ジエチル亜鉛）等のドーパントガスを用いることができる。
【００４０】
その後、連続的に、ＴＭＡおよびＴＭＩｎの原料ガスとしての供給を停止し、ＴＥＧおよびとＰＨ3の原料ガスを導入し、Ｐ型の不純物が導入されたＧａＰから構成されるウインドウ層１５を形成する。上述した工程により、図１における発光半導体素子１０に示す半導体基体１６が得られる。
【００４１】
次に、図３に示すように、ウインドウ層１５上に、蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、ゾルゲル法等のいずれかの膜生成法により、酸化チタン等から構成される反応抑制層１９を形成する。
そして、図３に示すように、反応抑制層１９上には、蒸着法、スパッタリング法、プラズマＣＶＤ法、ゾルゲル法等により、ＩＴＯ等から構成される透明導膜層１８を形成する。
【００４２】
その後、透明導電層１８および、反応抑制層１９に対し、フォトリソグラフィ法等により、コンタクトホールのパターニングを行い、図４に示すように、透明電極層１８及び反応制御層１９を貫通して、ウインドウ層１５に到達する貫通孔２０ａを形成する。
次に、透明導電層１８上において、貫通孔２０ａを介して露出されたウインドウ層１５の露出面（表面）上に、Ｔｉ−Ａｕ−Ｂｅ−Ｔｉ、Ｔｉ−Ａｕ−Ｃｒ、及びＡｕ等からなる金属多層膜等を真空蒸着法又はスパッタリング法により堆積し、金属膜を形成する。
【００４３】
金属膜形成後に電極形成のため、エッチング法等を用いて透明導電層１８上の金属膜を除去して、図５に示すように、コンタクト電極２０を形成する。この透明電極層１８面上にあるコンタクト電極２０は、平面視において貫通孔２０ａと重なり、貫通孔２０ａを含む大きさに形成される。
あるいは、貫通孔２０ａ上に形成用フォトリソを行い、貫通孔を形成した後に、公知のリフトオフ技術を用いてコンタクト電極２０を形成しても良い。貫通孔２０ａ内には、上記Ｔｉ−Ａｕ−Ｂｅ−Ｔｉ、Ｔｉ−Ａｕ−Ｃｒ、及びＡｕ等からなる金属多層膜等が充填された状態となっている。
【００４４】
次に、透明導電層１８およびコンタクト電極２０上に対し、Ａｕ−Ｔｉ等からなる金属多層膜を真空蒸着法又はスパッタリング法により堆積し、アノード電極２１形成のための金属膜を形成する。
そして、エッチング法等を用い、透明導電層１８上の上記金属膜を除去して、図５に示すように、アノード電極２１を透明電極層１８の平面上の略中央部へ形成する。
【００４５】
このアノード電極２１は、コンタクト電極２０と同一の材料とし、アノード電極２１とコンタクト電極２０を同時に形成しても良いし、或いは、別途形成しても良い。
同時に形成した場合、電極形成工程が一つ削減できるため、より低コストで発光素子を製造できるようになる。
次に、Ｎ型基板１１の露出面上に、Ａｕ−Ｇｅ膜、又は、Ａｕ−Ｇｅ、Ｎｉ、Ａｕからなる金属多層膜等を真空蒸着法又はスパッタリング法で堆積し、カソード電極１６を形成する。
【００４６】
本発明は上記一実施形態における半導体発光素子の構成に限定されるものでなく、例えば以下に示す（１）〜（５）における変形が可能なものである。
（１）Ｎ型クラッド層１２とＮ型基板１１との間に、反対方向に放射される発光光を反射させ、放射側（図１における上部方法）へ射出させ、発光効率を向上させる光反射金属層を挿入することができる。また、Ｎ型基板１１を除去し、上記光反射金属層を挟み、別途に支持する半導体基板を接着しても良い。
（２）半導体基体１６の各層、すなわちＮ型基板１１，Ｎ型クラッド層１２，活性層１３，Ｐ型クラッド層１４，ウインドウ層１５の各層の導電型を一実施形態の場合と逆にすることができる，
【００４７】
（３）図２において、コンタクト電極２０は、等間隔に配置されていないが、等間隔に配置しても良い。等間隔にすることで、電流を均一に分散（拡散）する効果を得ることができる。
（４）図１において、反応抑制層１９は表面（図１の上部側の面）が平坦面となっているが、凹凸形状を有しても良い。ここで、反応抑制層１９の表面が凹凸形状を有すると、活性層１３の発光光が凹凸に臨界角以下で入射しやすくなるので、外部に出射する光取出しの効率を上げることができる。
【００４８】
（５）木発明における半導体発光素子は、完成した半導体発光素子のみでなく、中間製品としての発光チップ（貫通孔２０ａ及びコンタクト電極２０の形成されていない状態）であってもよい。
なお、上記一実施形態においては、本発明による半導体発光素子１０を発光ダイオード（LED）に適用する場合について説明したが、これに限らず、半導体レーザ等のいかなる電界発光型の半導体発光素子にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態による半導体発光素子の断面構造を示す概念図である。
【図２】本発明の一実施形態による半導体発光素子の平面視における平面構造を示す上面図である，
【図３】本発明の一実施形態における半導体発光素子の製造工程において、反応抑制層１９（第１の光透過層）及び透明導電層（第２の光透過層）の形成後の断面構造を示す概念図である。
【図４】本発明の一実施形態における半導体発光素子の製造工程において、反応抑制層１９及び透明導電層に対して貫通孔を形成した後の断面構造を示す概念図である。
【図５】本発明の一実施形態における半導体発光素子の製造工程において、反応抑制層１９及び透明導電層に対して貫通孔を通してコンタクト電極を形成した後の断面構造を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０…半導体発光素子
１１…Ｎ型基板
１２…Ｎ型クラッド層
１３…活性層
１４…Ｐ型クラッド層
１５…ウインドウ層
１６…半導体基体
１７…カソード電極
１８…透明導電層
１９…反応抑制層
２０…コンタクト電極
２１…アノード電極
【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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