(57)【要約】【課題】製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】透明導電体と、透明導電体上に順次積層された、第１導電型窒化物半導体層と、発光層と、第２導電型窒化物半導体層と、を含む、窒化物半導体発光素子である。また、第１透明導電体と、第１透明導電体上に順次積層された、金属層と、第２透明導電体と、第１導電型窒化物半導体層と、発光層と、第２導電型窒化物半導体層と、を含む、窒化物半導体発光素子である。また、これらの窒化物半導体発光素子の製造方法である。【選択図】図１
2008091862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電体と、前記透明導電体上に順次積層された、第１導電型窒化物半導体層と、発光層と、第２導電型窒化物半導体層と、を含む、窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記透明導電体は、インジウム錫酸化物、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことを特徴とする、請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
第１透明導電体と、前記第１透明導電体上に順次積層された、金属層と、第２透明導電体と、第１導電型窒化物半導体層と、発光層と、第２導電型窒化物半導体層と、を含む、窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記第２導電型窒化物半導体層の表面が凹凸を有していることを特徴とする、請求項３に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記第２透明導電体の厚さは、前記第１透明導電体の厚さよりも薄いことを特徴とする、請求項３または４に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記第１透明導電体および前記第２透明導電体の少なくとも一方が、インジウム錫酸化物、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことを特徴とする、請求項３から５のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記第２透明導電体の前記金属層側の表面が凹凸を有していることを特徴とする、請求項３から６のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記第２透明導電体の前記金属層側の表面がディンプルを有していることを特徴とする、請求項３から６のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項９】
前記金属層は、接着金属層、バリア金属層および反射金属層からなる群から選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項３から８のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記接着金属層は、クロムまたはクロム合金を含むことを特徴とする、請求項９に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１１】
前記バリア金属層は、ニッケル、チタン、ニッケル−チタン合金または白金を含むことを特徴とする、請求項９または１０に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１２】
前記反射金属層は、銀、白金、アルミニウム、ロジウム、銀−ネオジム合金、銀−ネオジム−銅合金、銀−パラジウム合金、銀−パラジウム−銅合金、銀−ビスマス合金および銀−ネオジム−金合金からなる群から選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項９から１１のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１３】
前記第１透明導電体側をマウント面とすることを特徴とする、請求項３から１２のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１４】
前記第１導電型窒化物半導体層はマグネシウムを含み、前記第２導電型窒化物半導体層はケイ素を含むことを特徴とする、請求項１から１３のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項１５】
請求項１に記載の窒化物半導体発光素子を製造する方法であって、基板上に第２導電型窒化物半導体層、発光層およびマグネシウムを含む第１導電型窒化物半導体層をこの順序で積層する工程と、前記第１導電型窒化物半導体層上に透明導電体を形成する工程と、前記透明導電体を５００℃以上の温度に１０分間以上加熱する工程と、を含む、窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記透明導電体は、インジウム錫酸化物、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１７】
請求項３に記載の窒化物半導体発光素子を製造する方法であって、基板上に第２導電型窒化物半導体層、発光層およびマグネシウムを含む第１導電型窒化物半導体層をこの順序で積層する工程と、前記第１導電型窒化物半導体層上に第２透明導電体を形成する工程と、前記第２透明導電体を５００℃以上の温度に１０分間以上加熱する工程と、前記加熱後に、金属層を形成する工程と、第１透明導電体を形成する工程と、を含む、窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１８】
請求項７に記載の窒化物半導体発光素子を製造する方法であって、基板上に第２導電型窒化物半導体層、発光層およびマグネシウムを含む第１導電型窒化物半導体層をこの順序で積層する工程と、前記第１導電型窒化物半導体層上に第２透明導電体を形成する工程と、前記第２透明導電体を５００℃以上の温度に１０分間以上加熱する工程と、前記加熱後に、前記第２透明導電体の表面に凹凸を形成する工程と、金属層を形成する工程と、第１透明導電体を形成する工程と、を含む、窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１透明導電体および前記第２透明導電体の少なくとも一方が、インジウム錫酸化物、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことを特徴とする、請求項１７または１８に記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記基板は、サファイア、砒化ガリウム、リン化ガリウム、ケイ素およびゲルマニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含むことを特徴とする、請求項１５から１９のいずれかに記載の窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項２１】
前記基板を除去する工程を含むことを特徴とする、請求項１５から２０のいずれかに記載の窒化物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、窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法に関し、特に、製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体は、たとえばＩｎaＧａbＡｌcＮ（ただし、ａ＋ｂ＋ｃ＝１、０≦ａ＜１、０＜ｂ≦１、０≦ｃ＜１）の組成式で表わされ、大きなエネルギバンドギャップおよび高い熱安定性を有している。また、窒化物半導体は、その組成を調節することによってバンドギャップ幅を制御することも可能である。したがって、窒化物半導体は、発光ダイオードやレーザダイオードなどの窒化物半導体発光素子ならびに高温デバイスをはじめとして様々な半導体デバイスに応用可能な材料として期待されている。
【０００３】
なかでも、窒化物半導体を用いた発光ダイオードでは、青色光から緑色光の波長域で数ｃｄ級の光度を有するものが既に開発されて実用化されている。また、大容量の光ディスクメディアに対するピックアップ用光源として、窒化物半導体を用いたレーザダイオードの実用化が研究開発の目標になりつつある。
【０００４】
たとえば、特許文献１には、上下電極構造を有する従来の窒化物半導体発光素子の一例が開示されている。この従来の窒化物半導体発光素子においては、図２１の模式的断面図に示すように、正電極層１０７が形成されたｐ型ＧａＡｓからなる導電性基板１００上に、第１オーミック電極層１０２と第２オーミック電極層１０１とが形成され、その上にｐ型窒化物半導体層１０３、発光層１０４およびｎ型窒化物半導体層１０５がこの順序で積層された窒化物半導体層積層構造体１０８が形成されている。そして、ｎ型窒化物半導体層１０５上に負電極層１０６が形成されている。
【０００５】
この従来の窒化物半導体発光素子は、導電性基板１００上に形成された第１オーミック電極層１０２とサファイア基板（図示せず）上に積層された窒化物半導体層積層構造体１０８上に形成された第２オーミック電極層１０１とを加熱圧着により接合し、その後、サファイア基板を除去することによって形成されている。
【特許文献１】特開平９−８４０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、第１オーミック電極層１０２と第２オーミック電極層１０１とを介して大面積の導電性基板１００の全面を窒化物半導体層積層構造体１０８の全面と加熱圧着により接合するに際して、これらの全面を均一に加熱および圧着することは困難であった。そのため、導電性基板１００と窒化物半導体層積層構造体１０８との密着性が弱く、これら両者の全面が剥がれてしまうという問題があった。
【０００７】
また、導電性基板１００と第１オーミック電極層１０２との密着性も弱いために、導電性基板１００が第１オーミック電極層１０２からすべてまたは部分的に剥がれてしまうという問題があった。
【０００８】
導電性基板１００が第１オーミック電極層１０２からすべて剥がれた場合には、サファイア基板を除去することができないため、窒化物半導体発光素子を作製することができないという問題があった。
【０００９】
また、導電性基板１００が第１オーミック電極層１０２から部分的に剥がれた場合には、窒化物半導体発光素子に注入された電流が窒化物半導体層積層構造体１０８と導電性基板１００との間にうまく流れないために動作電圧が大きくなり、それによって窒化物半導体発光素子の信頼性が悪化するという問題があった。
【００１０】
また、導電性基板１００が第１オーミック電極層１０２から部分的に剥がれた場合には、ウエハから個々の窒化物半導体発光素子に切断して分割する際に、導電性基板１００が第１オーミック電極層１０２との間で剥がれが生じるという問題があり、製造歩留まりを低下させる原因となっていた。
【００１１】
また、導電性基板１００が第１オーミック電極層１０２から部分的に剥がれた場合には、製造プロセス中に、導電性基板１００と第１オーミック電極層１０２との間に溶剤、レジストまたはエッチング液が染み込み、たとえば窒化物半導体発光素子をランプに適用する場合には、樹脂または水分などがこの剥がれた部分から入り込んで剥がれを拡大して、第１オーミック電極層１０２または第２オーミック電極層１０１を破壊することがあった。これにより、窒化物半導体発光素子の信頼性が悪化するという問題があった。
【００１２】
さらに、たとえば負電極層１０６にＡｕワイヤをボンディングする場合に、導電性基板１００と第１オーミック電極層１０２との密着性が悪いと、これらの間で剥がれが発生し、動作電圧が上昇するという問題があった。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる窒化物半導体発光素子および窒化物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】
【００１４】
本発明は、透明導電体と、透明導電体上に順次積層された、第１導電型窒化物半導体層と、発光層と、第２導電型窒化物半導体層と、を含む、窒化物半導体発光素子である。
【００１５】
ここで、本発明の窒化物半導体発光素子において、透明導電体は、インジウム錫酸化物（インジウムと錫との複合酸化物：以下、「ＩＴＯ」ということもある）、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物（カドミウムとインジウムとの複合酸化物）、カドミウム錫酸化物（カドミウムと錫との複合酸化物）、亜鉛錫酸化物（亜鉛と錫との複合酸化物）、インジウム亜鉛酸化物（インジウムと亜鉛との複合酸化物）、マグネシウムインジウム酸化物（マグネシウムとインジウムとの複合酸化物）、カルシウムガリウム酸化物（カルシウムとガリウムとの複合酸化物）、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことが好ましい。
【００１６】
また、本発明は、第１透明導電体と、第１透明導電体上に順次積層された、金属層と、第２透明導電体と、第１導電型窒化物半導体層と、発光層と、第２導電型窒化物半導体層と、を含む、窒化物半導体発光素子である。
【００１７】
ここで、本発明の窒化物半導体発光素子において、第２導電型窒化物半導体層の表面が凹凸を有していることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、第２透明導電体の厚さは、第１透明導電体の厚さよりも薄いことが好ましい。なお、本発明において、「厚さ」とは、窒化物半導体層の成長方向の厚さのことをいうことは言うまでもない。
【００１９】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、第１透明導電体および第２透明導電体の少なくとも一方が、インジウム錫酸化物、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことが好ましい。
【００２０】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、第２透明導電体の金属層側の表面が凹凸を有していることが好ましい。
【００２１】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、第２透明導電体の金属層側の表面がディンプルを有していることが好ましい。なお、本発明において、「ディンプル」とは、曲面状の窪みのことをいう。
【００２２】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、金属層は、接着金属層、バリア金属層および反射金属層からなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。なお、本発明において、「接着金属層」とは、接着金属層を挟んだ両側に位置する層間の剥離を接着金属層を形成しない場合と比べて抑制することができる機能を有する層のことをいう。また、本発明において、「バリア金属層」とは、バリア金属層を挟んだ両側に位置する層間の原子の移動をバリア金属層を形成しない場合と比べて抑制することができる機能を有する層のことをいう。また、本発明において、「反射金属層」とは、発光層からの光の少なくとも一部を反射する機能を有する層のことをいう。
【００２３】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、接着金属層は、クロムまたはクロム合金（クロムとクロム以外の１種以上の金属との合金）を含むことが好ましい。
【００２４】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、バリア金属層は、ニッケル、チタン、ニッケル−チタン合金または白金を含むことが好ましい。
【００２５】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、反射金属層は、銀、白金、アルミニウム、ロジウム、銀−ネオジム合金（銀とネオジムの合金）、銀−ネオジム−銅合金（銀とネオジムと銅の合金）、銀−パラジウム合金（銀とパラジウムの合金）、銀−パラジウム−銅合金（銀とパラジウムと銅の合金）、銀−ビスマス合金（銀とビスマスの合金）および銀−ネオジム−金合金（銀とネオジムと金の合金）からなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００２６】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、第１透明導電体側をマウント面とすることができる。
【００２７】
また、本発明の窒化物半導体発光素子において、第１導電型窒化物半導体層はマグネシウムを含んでいてもよく、第２導電型窒化物半導体層はケイ素を含んでいてもよい。
【００２８】
また、本発明は、上記の窒化物半導体発光素子を製造する方法であって、基板上に第２導電型窒化物半導体層、発光層およびマグネシウムを含む第１導電型窒化物半導体層をこの順序で積層する工程と、第１導電型窒化物半導体層上に透明導電体を形成する工程と、透明導電体を５００℃以上の温度に１０分間以上加熱する工程と、を含む、窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００２９】
ここで、本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法において、透明導電体は、インジウム錫酸化物、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことが好ましい。
【００３０】
また、本発明は、上記の窒化物半導体発光素子を製造する方法であって、基板上に第２導電型窒化物半導体層、発光層およびマグネシウムを含む第１導電型窒化物半導体層をこの順序で積層する工程と、第１導電型窒化物半導体層上に第２透明導電体を形成する工程と、第２透明導電体を５００℃以上の温度に１０分間以上加熱する工程と、加熱後に、金属層を形成する工程と、第１透明導電体を形成する工程と、を含む、窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００３１】
また、本発明は、上記の窒化物半導体発光素子を製造する方法であって、基板上に第２導電型窒化物半導体層、発光層およびマグネシウムを含む第１導電型窒化物半導体層をこの順序で積層する工程と、第１導電型窒化物半導体層上に第２透明導電体を形成する工程と、第２透明導電体を５００℃以上の温度に１０分間以上加熱する工程と、加熱後に、第２透明導電体の表面に凹凸を形成する工程と、金属層を形成する工程と、第１透明導電体を形成する工程と、を含む、窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００３２】
また、本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法において、第１透明導電体および第２透明導電体の少なくとも一方が、インジウム錫酸化物、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを含むことが好ましい。
【００３３】
また、本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法において、基板は、サファイア、砒化ガリウム、リン化ガリウム、シリコンおよびゲルマニウムからなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。
【００３４】
また、本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法は、基板を除去する工程を含んでいてもよい。
【００３５】
なお、本発明において、第１導電型窒化物半導体層、発光層および第２導電型窒化物半導体層を構成する窒化物半導体層としては、たとえば、ＡｌxＧａyＩｎzＮ（ただし、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ≠０）の組成式で表わされる窒化物半導体結晶からなる層を用いることができる。なお、上記の組成式において、ｘはＡｌ（アルミニウム）の組成比を示し、ｙはＧａ（ガリウム）の組成比を示し、ｚはＩｎ（インジウム）の組成比を示している。
【発明の効果】
【００３６】
本発明によれば、製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。
【００３８】
（実施の形態１）
図１に、本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい一例の模式的な断面図を示す。この窒化物半導体発光素子は、ＩＴＯからなる透明導電体４０上に、Ｍｇ（マグネシウム）がドープされたｐ型窒化物半導体層４、窒化物半導体からなるＭＱＷ（Multiple Quantum Well）構造を有する発光層５、Ｓｉ（ケイ素）がドープされたｎ型窒化物半導体層６、およびＴｉ層とＡｕ層との積層体からなるｎ側ボンディングパッド電極１０がこの順序で積層された構成となっている。ここで、ｎ型窒化物半導体層６の表面には凹凸が形成されている。また、この窒化物半導体発光素子は、透明導電体４０の窒化物半導体層（ここでは、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）側の表面の外周部分が露出した露出表面４１０を有している。したがって、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６は、透明導電体４０の表面上において露出表面４１０で取り囲まれた領域の内側に位置することになる。
【００３９】
以下、図１に示す窒化物半導体発光素子の製造方法の好ましい一例について説明する。まず、図２の模式的断面図に示すように、サファイア基板１上に、ＧａＮからなるバッファ層２、アンドープ窒化物半導体層３、ｎ型窒化物半導体層６、発光層５およびｐ型窒化物半導体層４をたとえばＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法によりこの順序で成長させる。ここで、バッファ層２の厚さはたとえば２０ｎｍとすることができ、アンドープ窒化物半導体層３の厚さはたとえば１μｍとすることができる。また、ｎ型窒化物半導体層６の厚さはたとえば４μｍとすることができ、発光層５の厚さはたとえば５０ｎｍとすることができ、ｐ型窒化物半導体層４の厚さはたとえば１５０ｎｍとすることができる。なお、アンドープ窒化物半導体層３を成長させなくてもよい。
【００４０】
次に、図３の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４上にたとえば厚さ５０μｍのＩＴＯからなる透明導電体４０をたとえば蒸着法により形成する。続いて、透明導電体４０の形成後のウエハを加熱する。ここで、透明導電体としての透過率の向上と抵抗率の低減を目的として、透明導電体４０は５００℃以上８００℃以下の温度に加熱されることが好ましく、５００℃以上６５０℃以下の温度に加熱されることがより好ましい。また、透明導電体としての機能をさらに発揮させる観点からは、透明導電体４０は、上記の温度（好ましくは５００℃以上８００℃以下、より好ましくは５００℃以上６５０℃以下）に、１０分以上６０分以下加熱されることが好ましく、１０分以上３０分以下加熱されることがより好ましい。
【００４１】
その後、ＹＡＧ−ＴＨＧレーザ光（波長３５５ｎｍ）を鏡面研磨したサファイア基板１の裏面側から照射し、サファイア基板１、バッファ層２およびアンドープ窒化物半導体層３の一部を熱分解することによって、図４の模式的断面図に示すように、サファイア基板１およびバッファ層２を除去する。
【００４２】
そして、アンドープ窒化物半導体層３を研磨することによって、ｎ型窒化物半導体層６の表面を露出させ、その後、ＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などによって、図５の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面に凹凸を形成する。
【００４３】
次いで、ｎ型窒化物半導体層６の表面上にＴｉ層とボンディングパッドとして好適なＡｕ層をこの順序でたとえば蒸着法などにより積層することによって、図６の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面の一部にｎ側ボンディングパッド電極１０を形成する。その後、ｎ側ボンディングパッド電極１０上にＡｕワイヤ（図示せず）をボールボンディングする。
【００４４】
続いて、図７の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６の一部をＲＩＥなどによりエッチングして透明導電体４０の表面の一部を露出させる。これにより、露出表面４１０が形成される。
【００４５】
そして、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化することによって、図１に示す本発明の窒化物半導体発光素子が得られる。このようにして得られた窒化物半導体発光素子は、透明導電体４０側の表面がマウント部材に載置されるマウント面になるようにして実装される。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、ＩＴＯからなる透明導電体４０がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割を果たすことになる。したがって、本実施の形態においては、上下電極構造の形成に加熱圧着による接合を用いる必要がなく、従来のような剥がれの発生および加熱圧着によって生じる基板の反り等を大幅に減少することができるため、窒化物半導体発光素子の製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる。また、本実施の形態においては、剥がれの発生を起因とする窒化物半導体発光素子の動作電圧の上昇も有効に防止することができる。
【００４７】
また、本実施の形態においては、露出表面４１０を形成することにより、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化する際に、容易に分割することが可能となる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、チップ化の際にｐｎ接合部を分割する必要がないため、短絡が発生しにくくなる。
【００４９】
また、本実施の形態においては、透明導電体４０上の窒化物半導体層（ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）の欠け、割れおよび剥がれの発生も低減するため、窒化物半導体発光素子の信頼性が向上して、窒化物半導体発光素子の不点灯不良を低減することができる。
【００５０】
なお、本実施の形態において、透明導電体４０は、４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さに形成されることが好ましく、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成されることがより好ましい。透明導電体４０が４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さ、特に、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成された場合には、透明導電体４０がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割をより効率的に果たす傾向にある。
【００５１】
（実施の形態２）
図８に、本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい他の一例の模式的な断面図を示す。この窒化物半導体発光素子は、ＩＴＯからなる第１透明導電体４３上に、金属層４２、第２透明導電体４１、Ｍｇがドープされたｐ型窒化物半導体層４、窒化物半導体からなるＭＱＷ構造を有する発光層５、Ｓｉがドープされたｎ型窒化物半導体層６、およびＴｉ層とＡｕ層との積層体からなるｎ側ボンディングパッド電極１０がこの順序で積層された構成となっている。また、ｎ型窒化物半導体層６の表面には凹凸が形成されている。また、この窒化物半導体発光素子は、第２透明導電体４１の窒化物半導体層（ここでは、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）側の表面の外周部分が露出した露出表面４１０を有している。したがって、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６は、第２透明導電体４１の表面上において露出表面４１０で取り囲まれた領域の内側に位置することになる。
【００５２】
以下、図８に示す窒化物半導体発光素子の製造方法の好ましい一例について説明する。まず、図２に示すように、サファイア基板１上に、ＧａＮからなるバッファ層２、アンドープ窒化物半導体層３、ｎ型窒化物半導体層６、発光層５およびｐ型窒化物半導体層４をたとえばＭＯＣＶＤ法によりこの順序で成長させるところまでは実施の形態１と同様である。
【００５３】
次に、図９の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４上にたとえば厚さ４０μｍのＩＴＯからなる第２透明導電体４１、Ａｇ−Ｎｄ（銀−ネオジム合金）膜からなる金属層４２およびたとえば厚さ５０μｍのＩＴＯからなる第１透明導電体４３をこの順序でたとえば蒸着法などにより積層する。
【００５４】
ここで、透明導電体としての透過率の向上と抵抗率の低減を目的として、第２透明導電体４１は５００℃以上８００℃以下の温度に加熱されることが好ましく、５００℃以上６５０℃以下の温度に加熱されることがより好ましい。また、透明導電体としての機能をさらに発揮させる観点からは、第２透明導電体４１は、上記の温度（好ましくは５００℃以上８００℃以下、より好ましくは５００℃以上６５０℃以下）に、１０分以上６０分以下加熱されることが好ましく、１０分以上３０分以下加熱されることがより好ましい。
【００５５】
その後、ＹＡＧ−ＴＨＧレーザ光（波長３５５ｎｍ）を鏡面研磨したサファイア基板１の裏面側から照射し、サファイア基板１、バッファ層２およびアンドープ窒化物半導体層３の一部を熱分解することによって、図１０の模式的断面図に示すように、サファイア基板１およびバッファ層２を除去する。
【００５６】
そして、アンドープ窒化物半導体層３を研磨することによって、ｎ型窒化物半導体層６の表面を露出させ、その後、ＲＩＥなどによって、図１１の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面に凹凸を形成する。
【００５７】
次いで、ｎ型窒化物半導体層６の表面上にＴｉ層とボンディングパッドとして好適なＡｕ層をこの順序でたとえば蒸着法などにより積層することによって、図１２の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面の一部にｎ側ボンディングパッド電極１０を形成する。その後、ｎ側ボンディングパッド電極１０上にＡｕワイヤ（図示せず）をボールボンディングする。
【００５８】
続いて、図１３の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６の一部をＲＩＥなどによりエッチングして第２透明導電体４１の表面の一部を露出させる。これにより、露出表面４１０が形成される。
【００５９】
そして、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化することによって、図８に示す本発明の窒化物半導体発光素子が得られる。このようにして得られた窒化物半導体発光素子は、第１透明導電体４３側の表面がマウント部材に載置されるマウント面になるようにして実装される。
【００６０】
このように、本実施の形態においては、ＩＴＯからなる第１透明導電体４３、Ａｇ−Ｎｄ膜からなる金属層４２およびＩＴＯからなる第２透明導電体４１の積層体がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割を果たすことになる。したがって、本実施の形態においても、上下電極構造の形成に加熱圧着による接合を用いる必要がなく、従来のような剥がれの発生および加熱圧着によって生じる基板の反り等を大幅に減少することができるため、窒化物半導体発光素子の製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる。また、本実施の形態においても、剥がれの発生を起因とする窒化物半導体発光素子の動作電圧の上昇も有効に防止することができる。
【００６１】
さらに、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、第１透明導電体と第２透明導電体との間の金属層が発光層から発光された光の少なくとも一部を反射する反射金属層としての機能を有するため、実施の形態１の窒化物半導体発光素子よりも多く光を取り出すことができる。したがって、本実施の形態の窒化物半導体発光素子は、外部への光取り出し効率に優れ、信頼性の良好な窒化物半導体発光素子とすることができる。
【００６２】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、露出表面４１０を形成することにより、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化する際に、容易に分割することが可能となる。
【００６３】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、チップ化の際にｐｎ接合部を分割する必要がないため、短絡が発生しにくくなる。
【００６４】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、第２透明導電体４１上の窒化物半導体層（ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）の欠け、割れおよび剥がれの発生も低減するため、窒化物半導体発光素子の信頼性が向上して、窒化物半導体発光素子の不点灯不良を低減することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、透明導電体として、第１透明導電体４３と第２透明導電体４１の２つの透明導電体を用いることによって、厚膜の透明導電体を形成することが可能となる。
【００６６】
なお、本実施の形態において、第１透明導電体４３、金属層４２および第２透明導電体４１の積層体は、全体で４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さに形成されることが好ましく、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成されることがより好ましい。この積層体が全体で４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さ、特に、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成された場合には、この積層体がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割をより効率的に果たす傾向にある。
【００６７】
また、第２透明導電体４１の厚さは、第１透明導電体４３の厚さよりも薄く形成されることが好ましい。第２透明導電体４１の厚さを第１透明導電体４３の厚さよりも薄く形成した場合には、発光層４２から発光した光の取り出し効率が向上する傾向にある。
【００６８】
（実施の形態３）
図１４に、本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい他の一例の模式的な断面図を示す。この窒化物半導体発光素子は、ＩＴＯからなる第１透明導電体４３上に、金属層４２、第２透明導電体４１、Ｍｇがドープされたｐ型窒化物半導体層４、窒化物半導体からなるＭＱＷ構造を有する発光層５、Ｓｉがドープされたｎ型窒化物半導体層６、およびＴｉ層とＡｕ層との積層体からなるｎ側ボンディングパッド電極１０がこの順序で積層された構成となっている。また、ｎ型窒化物半導体層６の表面および第２透明導電体４１の金属層４２側の表面には凹凸が形成されている。また、この窒化物半導体発光素子は、第２透明導電体４１の窒化物半導体層（ここでは、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）側の表面の外周部分が露出した露出表面４１０を有している。したがって、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６は、第２透明導電体４１の表面上において露出表面４１０で取り囲まれた領域の内側に位置することになる。
【００６９】
以下、図１４に示す窒化物半導体発光素子の製造方法の好ましい一例について説明する
。まず、図２に示すように、サファイア基板１上に、ＧａＮからなるバッファ層２、アンドープ窒化物半導体層３、ｎ型窒化物半導体層６、発光層５およびｐ型窒化物半導体層４をたとえばＭＯＣＶＤ法によりこの順序で成長させるところまでは実施の形態１および実施の形態２と同様である。
【００７０】
次に、図１５の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４上にたとえば厚さ５０μｍのＩＴＯからなる第２透明導電体４１を形成し、第２透明導電体４１の表面に凹凸を形成する。ここで、第２透明導電体４１の表面の凹凸は、たとえば、直径２μｍ、高さ２μｍのドット状に第２透明導電体４１を除去することによって形成することができる。
【００７１】
次いで、図１６の模式的断面図に示すように、たとえば厚さ２００ｎｍのＡｌ（アルミニウム）膜からなる金属層４２およびたとえば厚さ５０μｍのＩＴＯからなる第１透明導電体４３をこの順序でたとえば蒸着法などにより積層する。
【００７２】
ここで、透明導電体としての透過率の向上と抵抗率の低減を目的として、第２透明導電体４１は５００℃以上８００℃以下の温度に加熱されることが好ましく、５００℃以上６５０℃以下の温度に加熱されることがより好ましい。また、透明導電体としての機能をさらに発揮させる観点からは、第２透明導電体４１は、上記の温度（好ましくは５００℃以上８００℃以下、より好ましくは５００℃以上６５０℃以下）に、１０分以上６０分以下加熱されることが好ましく、１０分以上３０分以下加熱されることがより好ましい。
【００７３】
その後、ＹＡＧ−ＴＨＧレーザ光（波長３５５ｎｍ）を鏡面研磨したサファイア基板１の裏面側から照射し、サファイア基板１、バッファ層２およびアンドープ窒化物半導体層３の一部を熱分解することによって、図１７の模式的断面図に示すように、サファイア基板１およびバッファ層２を除去する。
【００７４】
そして、アンドープ窒化物半導体層３を研磨することによって、ｎ型窒化物半導体層６の表面を露出させ、その後、ＲＩＥなどによって、図１８の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面に凹凸を形成する。
【００７５】
次いで、ｎ型窒化物半導体層６の表面上にＴｉ層とボンディングパッドとして好適なＡｕ層をこの順序でたとえば蒸着法などにより積層することによって、図１９の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面の一部にｎ側ボンディングパッド電極１０を形成する。その後、ｎ側ボンディングパッド電極１０上にＡｕワイヤ（図示せず）をボールボンディングする。
【００７６】
続いて、図２０の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６の一部をＲＩＥなどによりエッチングして第２透明導電体４１の表面の一部を露出させる。これにより、露出表面４１０が形成される。
【００７７】
そして、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化することによって、図１４に示す本発明の窒化物半導体発光素子が得られる。このようにして得られた窒化物半導体発光素子は、第１透明導電体４３側の表面がマウント部材に載置されるマウント面になるようにして実装される。
【００７８】
このように、本実施の形態においても、ＩＴＯからなる第１透明導電体４３、Ａｇ−Ｎｄ膜からなる金属層４２およびＩＴＯからなる第２透明導電体４１の積層体がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割を果たすことになる。したがって、本実施の形態においても、上下電極構造の形成に加熱圧着による接合を用いる必要がなく、従来のような剥がれの発生および加熱圧着によっ
て生じる基板の反り等を大幅に減少することができるため、窒化物半導体発光素子の製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる。また、本実施の形態においても、剥がれの発生を起因とする窒化物半導体発光素子の動作電圧の上昇も有効に防止することができる。
【００７９】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においても、第１透明導電体４３と第２透明導電体４１との間の金属層４２が発光層から発光された光の少なくとも一部を反射する反射層としての機能を有するため、実施の形態１の窒化物半導体発光素子よりも多く光を取り出すことができる。
【００８０】
さらに、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、第１透明導電体４３の表面と第２透明導電体４１の表面との間に凹凸の表面を有する金属層４２が形成されており、実施の形態２の構成よりも金属層４２による光の反射面積が増大するとともに、金属層４２の凹凸の表面に入射した光は乱反射して、効率良く外部に光を取り出すことができることから、実施の形態２の窒化物半導体発光素子よりも多く光を取り出し得る。
【００８１】
したがって、本実施の形態の窒化物半導体発光素子は、外部への光取り出し効率がさらに優れており、信頼性の良好な窒化物半導体発光素子とすることができる。
【００８２】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、露出表面４１０を形成することにより、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化する際に、容易に分割することが可能となる。
【００８３】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、チップ化の際にｐｎ接合部を分割する必要がないため、短絡が発生しにくくなる。
【００８４】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、第２透明導電体４１上の窒化物半導体層（ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）の欠け、割れおよび剥がれの発生も低減するため、窒化物半導体発光素子の信頼性が向上して、窒化物半導体発光素子の不点灯不良を低減することができる。
【００８５】
さらに、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、透明導電体として、第１透明導電体４３と第２透明導電体４１の２つの透明導電体を用いることによって、厚膜の透明導電体を形成することが可能となる。
【００８６】
なお、本実施の形態においても、第１透明導電体４３、金属層４２および第２透明導電体４１の積層体は、全体で４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さに形成されることが好ましく、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成されることがより好ましい。この積層体が全体で４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さ、特に、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成された場合には、この積層体がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割をより効率的に果たす傾向にある。
【００８７】
（実施の形態４）
図２２に、本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい他の一例の模式的な断面図を示す。この窒化物半導体発光素子は、ＩＴＯからなる第１透明導電体４３上に、金属層４２、第２透明導電体４１、Ｍｇがドープされたｐ型窒化物半導体層４、窒化物半導体からなるＭＱＷ構造を有する発光層５、Ｓｉがドープされたｎ型窒化物半導体層６、およびＴｉ層とＡｕ層との積層体からなるｎ側ボンディングパッド電極１０がこの順序で積層された構成となっている。また、ｎ型窒化物半導体層６の表面、第２透明導電体４１の金属層４２側の表面および第１透明導電体４３の金属層４２側の表面にはそれぞれ凹凸が形成されている。また、この窒化物半導体発光素子は、第２透明導電体４１の窒化物半導体層（ここでは、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）側の表面の外周部分が露出した露出表面４１０を有している。したがって、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６は、第２透明導電体４１の表面上において露出表面４１０で取り囲まれた領域の内側に位置することになる。
【００８８】
以下、図２２に示す窒化物半導体発光素子の製造方法の好ましい一例について説明する
。まず、図２に示すように、サファイア基板１上に、ＧａＮからなるバッファ層２、アンドープ窒化物半導体層３、ｎ型窒化物半導体層６、発光層５およびｐ型窒化物半導体層４をたとえばＭＯＣＶＤ法によりこの順序で成長させるところまでは実施の形態１〜３と同様である。
【００８９】
次に、図１５の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４上にたとえば厚さ５０μｍのＩＴＯからなる第２透明導電体４１を形成し、第２透明導電体４１の表面に凹凸を形成する。ここで、第２透明導電体４１の表面の凹凸は、たとえば、直径２μｍ、高さ２μｍのドット状に第２透明導電体４１を除去することによって形成することができる。
【００９０】
続いて、図２３の模式的断面図に示すように、第２透明導電体４１の表面上にたとえば厚さ２００ｎｍのＡｌ（アルミニウム）膜からなる金属層４２をたとえば蒸着法などにより積層する。
【００９１】
次に、図２４の模式的断面図に示すように、金属層４２の表面の一部をエッチング等により除去することによって、金属層４２の表面に凹凸を形成する。ここで、金属層４２の表面の凹凸は、たとえば、直径２μｍ、高さ２μｍのドット状に金属層４２を除去することによって形成することができる。
【００９２】
次いで、図２５の模式的断面図に示すように、たとえば厚さ５０μｍのＩＴＯからなる第１透明導電体４３をたとえば蒸着法などにより積層する。
【００９３】
ここで、透明導電体としての透過率の向上と抵抗率の低減を目的として、第２透明導電体４１は５００℃以上８００℃以下の温度に加熱されることが好ましく、５００℃以上６５０℃以下の温度に加熱されることがより好ましい。また、透明導電体としての機能をさらに発揮させる観点からは、第２透明導電体４１は、上記の温度（好ましくは５００℃以上８００℃以下、より好ましくは５００℃以上６５０℃以下）に、１０分以上６０分以下加熱されることが好ましく、１０分以上３０分以下加熱されることがより好ましい。
【００９４】
その後、ＹＡＧ−ＴＨＧレーザ光（波長３５５ｎｍ）を鏡面研磨したサファイア基板１の裏面側から照射し、サファイア基板１、バッファ層２およびアンドープ窒化物半導体層３の一部を熱分解することによって、図２６の模式的断面図に示すように、サファイア基板１およびバッファ層２を除去する。
【００９５】
そして、アンドープ窒化物半導体層３を研磨することによって、ｎ型窒化物半導体層６の表面を露出させ、その後、ＲＩＥなどによって、図２７の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面に凹凸を形成する。
【００９６】
次いで、ｎ型窒化物半導体層６の表面上にＴｉ層とボンディングパッドとして好適なＡｕ層をこの順序でたとえば蒸着法などにより積層することによって、図２８の模式的断面図に示すように、ｎ型窒化物半導体層６の表面の一部にｎ側ボンディングパッド電極１０を形成する。その後、ｎ側ボンディングパッド電極１０上にＡｕワイヤ（図示せず）をボールボンディングする。
【００９７】
続いて、図２９の模式的断面図に示すように、ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６の一部をＲＩＥなどによりエッチングして第２透明導電体４１の表面の一部を露出させる。これにより、露出表面４１０が形成される。
【００９８】
そして、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化することによって、図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子が得られる。このようにして得られた窒化物半導体発光素子は、第１透明導電体４３側の表面がマウント部材に載置されるマウント面になるようにして実装される。
【００９９】
このように、本実施の形態においても、ＩＴＯからなる第１透明導電体４３、Ａｇ−Ｎｄ膜からなる金属層４２およびＩＴＯからなる第２透明導電体４１の積層体がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割を果たすことになる。したがって、本実施の形態においても、上下電極構造の形成に加熱圧着による接合を用いる必要がなく、従来のような剥がれの発生および加熱圧着によって生じる基板の反り等を大幅に減少することができるため、窒化物半導体発光素子の製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる。また、本実施の形態においても、剥がれの発生を起因とする窒化物半導体発光素子の動作電圧の上昇も有効に防止することができる。
【０１００】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においても、第１透明導電体４３と第２透明導電体４１との間の金属層４２が発光層から発光された光の少なくとも一部を反射する反射層としての機能を有するため、実施の形態１の窒化物半導体発光素子よりも多く光を取り出すことができる。
【０１０１】
さらに、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、第１透明導電体４３の表面と第２透明導電体４１の表面との間に凹凸の表面を有する金属層４２が形成されており、実施の形態２の構成よりも金属層４２による光の反射面積が増大するとともに、金属層４２の凹凸の表面に入射した光は乱反射して、効率良く外部に光を取り出すことができることから、実施の形態２の窒化物半導体発光素子よりも多く光を取り出し得る。
【０１０２】
したがって、本実施の形態の窒化物半導体発光素子は、外部への光取り出し効率がさらに優れており、信頼性の良好な窒化物半導体発光素子とすることができる。
【０１０３】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、露出表面４１０を形成することにより、上記エッチング後のウエハを複数に分割してチップ化する際に、容易に分割することが可能となる。
【０１０４】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、チップ化の際にｐｎ接合部を分割する必要がないため、短絡が発生しにくくなる。
【０１０５】
また、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、第２透明導電体４１上の窒化物半導体層（ｐ型窒化物半導体層４、発光層５およびｎ型窒化物半導体層６）の欠け、割れおよび剥がれの発生も低減するため、窒化物半導体発光素子の信頼性が向上して、窒化物半導体発光素子の不点灯不良を低減することができる。
【０１０６】
さらに、本実施の形態の窒化物半導体発光素子においては、透明導電体として、第１透明導電体４３と第２透明導電体４１の２つの透明導電体を用いることによって、厚膜の透明導電体を形成することが可能となる。
【０１０７】
なお、本実施の形態においても、第１透明導電体４３、金属層４２および第２透明導電体４１の積層体は、全体で４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さに形成されることが好ましく、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成されることがより好ましい。この積層体が全体で４０μｍ以上４００μｍ以下の厚さ、特に、５０μｍ以上１２０μｍ以下の厚さに形成された場合には、この積層体がサファイア基板を除去するための支持基板および上下電極構造の形成のための導電性基板の双方の役割をより効率的に果たす傾向にある。
【０１０８】
（その他）
上記の実施の形態１においては、透明導電体４０の材質としてＩＴＯを用いる場合について説明したが、本発明において透明導電体４０の材質としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを用いることが好ましく、ＩＴＯまたは酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
【０１０９】
また、上記の実施の形態２〜４においては、第１透明導電体４３および第２透明導電体４１の材質としてＩＴＯを用いる場合について説明したが、本発明において第１透明導電体４３および／または第２透明導電体４１の材質としては、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを用いることが好ましく、ＩＴＯまたは酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
【０１１０】
すなわち、透明導電体４０、第１透明導電体４３および第２透明導電体４１の材質として、ＩＴＯ、酸化亜鉛、酸化錫、酸化カドミウム、カドミウムインジウム酸化物、カドミウム錫酸化物、亜鉛錫酸化物、インジウム亜鉛酸化物、マグネシウムインジウム酸化物、カルシウムガリウム酸化物、窒化チタン、窒化ジルコニウム、窒化ハフニウムまたは硼化ランタンを用いた場合には、その導電性、光透過性および強度等が優れる点から好ましい。特に、透明導電体４０、第１透明導電体４３および第２透明導電体４１の材質として、ＩＴＯまたは酸化亜鉛を用いた場合には、さらに、ＩＴＯまたは酸化亜鉛の形成温度を低くすることができるとともに、抵抗率も小さくすることができる傾向にある。特に、透明導電体４０、第１透明導電体４３および第２透明導電体４１が酸化亜鉛からなる場合には、これらの透明導電体を無電界めっき法で形成することができるため、製造が容易となる傾向にある。
【０１１１】
また、透明導電体４０、第１透明導電体４３および第２透明導電体４１の材質に用いられるＩＴＯとしては、アモルファスのＩＴＯを用いてもよい。透明導電体４０、第１透明導電体４３および第２透明導電体４１の材質にアモルファスのＩＴＯを用いた場合にはよりきれいにパターンを形成することができるため、たとえば図１４および図２２に示すように金属層４２の表面に凹凸を形成する場合に、たとえば図１５に示す製造工程において第２透明導電体４１の表面に金属層４２の凹凸をより正確に形成することができる傾向にある。
【０１１２】
また、本発明においては、たとえば上記の実施の形態１〜４のように、ｎ型窒化物半導体層６の発光層５とは反対側の表面に凹凸が形成されていることが好ましい。この場合には、発光層５から発光した光の外部への光取り出し効率を向上させることができる。なお、上記の実施の形態１〜４においては、第１導電型窒化物半導体層をｐ型窒化物半導体層４とし、第２導電型窒化物半導体層をｎ型窒化物半導体層６として説明したが、本発明においては、第１導電型窒化物半導体層をｎ型窒化物半導体層６とし、第２導電型窒化物半導体層をｐ型窒化物半導体層４として、ｎ型窒化物半導体層６とｐ型窒化物半導体層４の位置を上記の実施の形態１〜４の場合と入れ替えてもよい。
【０１１３】
また、本発明においては、たとえば上記の実施の形態３および４のように、第２透明導電体４１の金属層４２側の表面および／または金属層４２の第２透明導電体４１側の表面には凹凸が形成されていることが好ましい。この場合には、発光層５から発光した光が第２透明導電体４１と金属層４２との界面で反射しやすくなって、発光層５から発光した光の外部への光取り出し効率を向上させることができる。また、第２透明導電体４１の金属層４２側の表面および／または金属層４２の第２透明導電体４１側の表面に形成される凹凸はディンプルとなっていることが好ましい。この場合には発光層５から発光した光が第２透明導電体４１と金属層４２との界面でさらに反射しやすくなって、発光層５から発光した光の外部への光取り出し効率をさらに向上させることができる傾向にある。
【０１１４】
また、上記の実施の形態２においては金属層４２の材質としてＡｇ合金であるＡｇ−Ｎｄを用い、上記の実施の形態３および４においては金属層４２の材質としてＡｌを用いた場合について説明したが、本発明において、金属層４２は、接着金属層、バリア金属層および反射金属層からなる群から選択された少なくとも１種を含むことが好ましい。この場合には、金属層４２が、接着金属層としての機能（接着金属層を挟んだ両側に位置する層間の剥離を接着金属層を形成しない場合と比べて抑制することができる機能）、バリア金属層としての機能（バリア金属層を挟んだ両側に位置する層間の原子の移動をバリア金属層を形成しない場合と比べて抑制することができる機能）および反射金属層としての機能（発光層からの光の少なくとも一部を反射する機能）からなる群から選択された少なくとも１種の機能を発揮することから、本発明の窒化物半導体発光素子の製造歩留まりおよび信頼性だけでなく、外部への光取り出し効率等の特性も向上する傾向にある。
【０１１５】
ここで、接着金属層の機能を向上させる観点からは、接着金属層の材質として、クロムまたはクロム合金を用いることが好ましい。また、バリア金属層の機能を向上させる観点からは、バリア金属層の材質として、ニッケル、チタン、ニッケル−チタン合金または白金を用いることが好ましい。また、反射金属層の機能を向上させる観点からは、反射金属層の材質として、銀、白金、アルミニウム、ロジウム、銀−ネオジム合金、銀−ネオジム−銅合金、銀−パラジウム合金、銀−パラジウム−銅合金、銀−ビスマス合金および銀−ネオジム−金合金からなる群から選択された少なくとも１種を用いることが好ましい。
【０１１６】
また、上記の実施の形態１〜４においては、窒化物半導体発光素子の透明導電体４０側
の表面または第１透明導電体４３側の表面がそれぞれマウント部材に載置されるマウント面とされているが、これらのマウント面にはそれぞれ、たとえばクロムと金の積層体等の金属膜が形成されてもよい。
【０１１７】
また、上記の実施の形態１〜４においては、窒化物半導体層を成長させるための基板としてサファイア基板を用いたが、本発明において窒化物半導体層を成長させるための基板としては、窒化物半導体層を構成する窒化物半導体結晶との格子定数差を低減する観点から、サファイア、砒化ガリウム、リン化ガリウム、ケイ素およびゲルマニウムからなる群から選択された少なくとも１種の半導体結晶からなる基板を用いることが好ましい。
【０１１８】
また、上記の実施の形態１〜４においては、発光層５としてＭＱＷ構造を有するものについて説明しているが、本発明においてはこれに限定されずＳＱＷ（Single Quantum Well）構造を有する発光層を用いてもよい。
【０１１９】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明によれば、製造歩留まりおよび信頼性を向上することができる窒化物半導体発光素子および窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することができるため、本発明の窒化物半導体発光素子はたとえば波長４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の青色光を発光する青色発光ダイオード等に好適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい一例の模式的な断面図である。
【図２】図１に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図３】図１に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図４】図１に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図５】図１に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図６】図１に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図７】図１に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図８】本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい他の一例の模式的な断面図である。
【図９】図８に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１０】図８に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１１】図８に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１２】図８に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１３】図８に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい他の一例の模式的な断面図である。
【図１５】図１４に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１６】図１４に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１７】図１４に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１８】図１４に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図１９】図１４に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２０】図１４に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２１】上下電極構造を有する従来の窒化物半導体発光素子の一例の模式的な断面図である。
【図２２】本発明の窒化物半導体発光素子の好ましい他の一例の模式的な断面図である。
【図２３】図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２４】図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２５】図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２６】図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２７】図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２８】図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【図２９】図２２に示す本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法の製造工程の一部を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１  サファイア基板、２  バッファ層、３  アンドープ窒化物半導体層、４，１０３  ｐ型窒化物半導体層、５，１０４  発光層、６，１０５  ｎ型窒化物半導体層、１０  ｎ側ボンディングパッド電極、４０  透明導電体、４１  第２透明導電体、４２  金属層、４３  第１透明導電体、１００  導電性基板、１０１  第２オーミック電極層、１０２  第１オーミック電極層、１０６  負電極層、１０７  正電極層、１０８  窒化物半導体層積層構造体、４１０  露出表面。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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