(57)【要約】【課題】発光の信頼性が高い窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】窒化物系化合物半導体発光素子は、第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層、Ｐ型窒化物系化合物半導体層およびＰ型電極が、この順番に積層された積層体を具備し、該第１窒化物系化合物半導体層には、該第２窒化物系化合物半導体層が露出するように溝が形成されており、少なくとも該溝には、該第２窒化物系化合物半導体層と該発光層に電流を注入するためのパッド電極とを接続するＮ型電極が設けられている。【選択図】図１
2008187204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層、Ｐ型窒化物系化合物半導体層およびＰ型電極が、この順番に積層された積層体を具備し、
前記第１窒化物系化合物半導体層は、ＡｌＮ層またはＡｌＧａＮ層によって構成されており、
該第１窒化物系化合物半導体層には、前記第２窒化物系化合物半導体層が露出するように溝が形成されており、
該溝内には、前記第２窒化物系化合物半導体層と、前記発光層に電流を注入するためのパッド電極とを接続するＮ型電極が設けられており、
該第１窒化物系化合物半導体層の表面の光出射領域は露出しており、
該バッド電極が該第１窒化物系化合物半導体層の上方に配置されて、該バッド電極にワイヤーがボンディングされていることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項２】
第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層、Ｐ型窒化物系化合物半導体層およびＰ型電極が、この順番に積層された積層体を具備し、
前記第１窒化物系化合物半導体層は、ＡｌＮ層またはＡｌＧａＮ層によって構成されており、
該第１窒化物系化合物半導体層には、前記第２窒化物系化合物半導体層が露出するように溝が形成されており、
該溝内には、前記第２窒化物系化合物半導体層と、前記発光層に電流を注入するためのパッド電極とを接続するＮ型酸化物半導体層が設けられており、
該第１窒化物系化合物半導体層の表面の光出射領域は、Ｎ型酸化物半導体層により覆われており、
該バッド電極が前記第１窒化物系化合物半導体層の上方に配置されて、該バッド電極にワイヤーがボンディングされていることを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項３】
前記パッド電極が前記第１窒化物系化合物半導体層上に接して設けられている、請求項２記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項４】
前記第２窒化物系化合物半導体層は、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層との少なくとも１つによって構成されている、請求項１または２に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項５】
前記第１窒化物系化合物半導体層は、前記第２窒化物系化合物半導体層の表面の全体を覆うように積層されている、請求項１または２に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項６】
前記Ｎ型電極は、金属を含む透光性薄膜によって構成されている、請求項１記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項７】
前記酸化物半導体は、透光性導電体である、請求項２記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項８】
前記Ｐ型電極に対して前記発光層の反対側に設けられ、前記積層体を支持する導電層をさらに具備する、請求項１または２に記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項９】
前記導電層は、メッキにより形成された金属からなる、請求項８記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項１０】
前記導電層は、前記Ｐ型電極に接着された金属板または半導体基板によって構成されている、請求項８記載の窒化物系化合物半導体発光素子。
【請求項１１】
基板上に、ＡｌＮ層またはＡｌＧａＮ層によって構成された第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層およびＰ型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該Ｐ型窒化物系化合物半導体層上にＰ型電極を形成する工程と、
該Ｐ型電極上に導電層を形成する工程と、
該導電層を形成する工程の後に、前記基板を、該第１窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後に、前記第２窒化物系化合物半導体層が露出するように前記第１窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該溝内に露出した前記第２窒化物系化合物半導体層上にＮ型電極を形成する工程と、
前記第１窒化物系化合物半導体層の上方に、前記Ｎ型電極に接続されたバッド電極を設ける工程と、
を包含することを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１２】
基板上に、ＡｌＮ層またはＡｌＧａＮ層によって構成された第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層およびＰ型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該Ｐ型窒化物系化合物半導体層上にＰ型電極を形成する工程と、
該Ｐ型電極上に導電層を形成する工程と、
該導電層を形成する工程の後に、前記基板を、該第１窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後に、前記第２窒化物系化合物半導体層が露出するように前記第１窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該第１窒化物系化合物半導体層上、および該溝内に露出した前記第２窒化物系化合物半導体層上にＮ型酸化物半導体層を形成する工程と、
前記第１窒化物系化合物半導体層の上方に、前記Ｎ型酸化物半導体層に接続されたパッド電極を形成する工程と
を包含することを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記基板は、シリコン基板によって構成されている、請求項１１または１２記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１４】
前記基板を除去する工程は、少なくともフッ酸、硝酸および酢酸が混合された混合液を用いたエッチング法によって実施される、請求項１１または１２記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１５】
前記Ｎ型電極は、透光性を有している、請求項１１記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１６】
前記Ｎ型酸化物半導体層は、透光性を有している、請求項１２記載の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１７】
基板上に、ＡｌＮ層またはＡｌＧａＮ層によって構成された第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層およびＰ型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該基板を、該第１窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後、該第２窒化物系化合物半導体層が露出するように該第１窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該溝内に露出した該第２窒化物系化合物半導体層上にＮ型電極を形成する工程と、
該第１窒化物系化合物半導体層の上方に、該Ｎ型電極に接続されたバッド電極を設ける工程と、
該Ｐ型窒化物系化合物半導体層上にＰ型電極を形成する工程とを包含することを特徴とする窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１８】
基板上に、ＡｌＮ層またはＡｌＧａＮ層によって構成された第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層およびＰ型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、
該基板を、該第１窒化物系化合物半導体層が露出するように除去する工程と、
該基板を除去する工程の後、該第２窒化物系化合物半導体層が露出するように該第１窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、
該第１窒化物系化合物半導体層上および該溝内に露出した該第２窒化物系化合物半導体層上にＮ型酸化物半導体層を形成する工程と、
該第１窒化物系化合物半導体層の上方に、該Ｎ型酸化物半導体層に接続されたバッド電極を設ける工程と、
該Ｐ型窒化物系化合物半導体層上にＰ型電極を形成する工程とを包含することを特徴とする窒化物系化合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、半導体発光素子に関し、特に青色領域から紫外領域において発光可能な窒化物系化合物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物系化合物は、青色領域から紫外領域において発光可能な半導体発光素子に利用することができることが知られている。特許文献１には、窒化物系化合物を利用した従来の窒化物系化合物半導体発光素子の構成が開示されている。図９は、この公報に開示された従来の窒化物系化合物半導体発光素子９０の正面断面図である。窒化物系化合物半導体発光素子９０は、シリコン（Ｓｉ）基板９５を備えており、このＳｉ基板９５上には、バッファ層９４、下部クラッド層９３、発光層９２および上部クラッド層９１が、この順番に積層されている。上部クラッド層９１上の中央部には、発光層９２に電流を注入するためのＰ型パッド電極９６が形成されており、Ｐ型パッド電極９６の上には、Ｐ型パッド電極９６に外部から電流を供給するための金（Ａｕ）ワイヤー９７がボンディングされている。Ｓｉ基板９５の裏面には、Ｎ型電極９８が形成されている。
【特許文献１】特開平１１−１７７１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このような構成の窒化物系化合物半導体発光素子９０においては、上部クラッド層９１上にＰ型パッド電極９６を直接形成するために、Ｐ型パッド電極９６を形成する際に上部クラッド層９１に発生する応力によって、上部クラッド層９１にクラックが発生するおそれがある。
【０００４】
また、Ｐ型パッド電極９６にＡｕワイヤー９７をボンディングする際に、機械的なダメージが上部クラッド層９１に加わり、上部クラッド層９１にクラックが発生するおそれがある。
【０００５】
このように上部クラッド層９１にクラックが発生すると、このクラックを通って電流が流れるために、窒化物系化合物半導体発光素子９０は電気的に短絡し、発光層９２が発光しないか、発光するとしても安定的に発光することができないという問題がある。
【０００６】
さらに、発光層９２から発光した光の約５０％程度がＳｉ基板９５によって吸収されるために、窒化物系化合物半導体発光素子９０の発光効率が低下するという問題がある。
【０００７】
本発明の目的は、このような問題を解決するものであり、その目的は、発光の信頼性が高い窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、クラックが発生しない窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【０００９】
本発明のさらに他の目的は、発光効率が高い窒化物系化合物半導体発光素子およびそ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】
【００１０】
本発明に係る窒化物系化合物半導体発光素子は、第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層、Ｐ型窒化物系化合物半導体層およびＰ型電極が、この順番に積層された積層体を具備し、該第１窒化物系化合物半導体層には、該第２窒化物系化合物半導体層を露出するように溝が形成されており、少なくとも該溝には、該第２窒化物系化合物半導体層と該発光層に電流を注入するためのパッド電極とを接続するＮ型電極が設けられていることを特徴とし、そのことにより上記目的が発生する。
【００１１】
前記第１窒化物系化合物半導体層は、ＡｌＮ層によって構成されていてもよい。
【００１２】
前記第２窒化物系化合物半導体層は、ＧａＮ層とＩｎＧａＮ層との少なくとも１つによって構成されていてもよい。
【００１３】
前記第１窒化物系化合物半導体層は、前記第２窒化物系化合物半導体層の表面の全体を覆うように積層されていてもよい。
【００１４】
前記Ｎ型電極は、前記第１窒化物系化合物半導体層の表面に延伸するように設けられていてもよい。
【００１５】
前記パッド電極は、前記第１窒化物系化合物半導体層上に延伸した前記Ｎ型電極上に設けられていてもよい。
【００１６】
前記パッド電極は、前記積層体の積層方向に沿って前記発光層から発光した光を遮らない位置に配置されていてもよい。
【００１７】
前記Ｎ型電極は、金属を含む透光性薄膜によって構成されていてもよい。
【００１８】
前記Ｎ型電極は、透光性導電体である酸化物半導体によって構成されていてもよい。
【００１９】
前記Ｐ型電極に対して前記発光層の反対側に設けられ、前記積層体を支持する導電層をさらに具備してもよい。
【００２０】
前記導電層は、メッキにより形成された金属からなってもよい。
【００２１】
前記導電層は、前記Ｐ型電極に接着された金属板または半導体基板によって構成されていてもよい。
【００２２】
本発明に係る窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法は、基板上に、第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層およびＰ型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、該Ｐ型窒化物系化合物半導体層上にＰ型電極を形成する工程と、該Ｐ型電極上に導電層を形成する工程と、該導電層を形成する工程の後に、該基板を除去する工程と、該基板を除去する工程の後に、該第２窒化物系化合物半導体層が露出するように該第１窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、該第２窒化物系化合物半導体層を露出するように形成された該溝を覆うようにＮ型電極を形成する工程とを包含することを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【００２３】
前記基板は、シリコン基板によって構成されていてもよい。
【００２４】
前記基板を除去する工程は、少なくともフッ酸、硝酸および酢酸が混合された混合液を用いたエッチング法によって実施されてもよい。
【００２５】
前記Ｎ型電極は、透光性を有していてもよい。
【００２６】
前記発光層に電流を注入するためのパッド電極を前記Ｎ型電極と接続するように設ける工程をさらに包含していてもよい。
【００２７】
前記Ｎ型電極は、前記第１窒化物系化合物半導体層上に延伸しており、前記パッド電極は、該第１窒化物系化合物半導体層上に延伸した該Ｎ型電極上に設けられてもよい。
【００２８】
前記パッド電極は、前記発光層から発光した光を遮らない位置に設けられてもよい。
【００２９】
前記第１窒化物系化合物半導体層は、ＡｌＮ層によって構成されていてもよい。
【００３０】
本発明に係る他の窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法は、基板上に、第１窒化物系化合物半導体層、第２窒化物系化合物半導体層、発光層およびＰ型窒化物系化合物半導体層をこの順番に形成する工程と、該基板を除去する工程と、該基板を除去する工程の後、該第２窒化物系化合物半導体層が露出するように該第１窒化物系化合物半導体層に溝を形成する工程と、該第２窒化物系化合物半導体層を露出するように形成された該溝を覆うようにＮ型電極を形成する工程と、該Ｐ型窒化物系化合物半導体層上にＰ型電極を形成する工程とを包含することを特徴とし、そのことにより上記目的が達成される。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように本発明によれば、発光の信頼性が高い窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【００３２】
また本発明によれば、クラックが発生しない窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【００３３】
さらに本発明によれば、発光効率が高い窒化物系化合物半導体発光素子およびそ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】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。本明細書において、「窒化物系化合物」には、例えば、ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ、０≦ｙ、ｘ＋ｙ≦１）も含まれる。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０の正面断面図である。窒化物系化合物半導体発光素子１０は、略長方体形状をした積層体９を備えている。積層体９は、長方体形状をしたＰ型台座電極１３を有し、このＰ型台座電極１３上には、Ｐ型電極１２、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５、ＭＱＷ発光層４、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３およびＡｌＮバッファ層２が、それぞれ一定の厚さで順番に積層されている。ＡｌＮバッファ層２は、絶縁性および透光性を有している。Ｎ型窒化物系化合物半導体層３は、例えば、Ｎ型ＧａＮ層によって構成されている。
【００３６】
ＡｌＮバッファ層２の上面における略中央には、溝１１が、矢印Ａに示す方向から見て略正方形の枠状に形成されている。溝１１の底面には、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３が全周にわたって露出している。ＡｌＮバッファ層２の略中央部には、溝１１によって囲まれた略正方形状の電極形成部１６が形成されている。
【００３７】
ＡｌＮバッファ層２には、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３と溝１１内にて電気的に接続するＮ型透光性電極７が、溝１１の内面および電極形成部１６を覆うように形成されている。電極形成部１６上には、Ｎ型透光性電極７およびＮ型窒化物系化合物半導体層３を通ってＭＱＷ発光層４に電流を注入するためのＮ型パッド電極８が、Ｎ型透光性電極７を介して形成されている。Ｎ型パッド電極８の上には、Ｎ型パッド電極８に外部から電流を供給するためのＡｕワイヤ１４がボンディングされている。
【００３８】
Ｐ型電極１２およびＰ型台座電極１３は、金属膜によって構成されている。Ｐ型台座電極１３は、無電解メッキまたは電解メッキ等によって、大面積であって、１００ミクロンの厚い厚膜の電極を容易に形成することができる。Ｐ型台座電極１３は、金属板または半導体基板等を接着することによって形成してもよい。
【００３９】
金属膜によって構成されたＰ型電極１２およびＰ型台座電極１３は、ＭＱＷ発光層４から発光される光を遮断する。透光性を有しているＡｌＮバッファ層２は、ＭＱＷ発光層４から発光される光を透過する。従って、ＡｌＮバッファ層２の表面が、窒化物系化合物半導体発光素子１０の主たる発光面となる。
【００４０】
図２は、窒化物系化合物半導体発光素子１０の製造工程において作製されるウェハー６０の正面断面図である。ウェハー６０は、Ｓｉ基板１を有している。Ｓｉ基板１の上には、ＡｌＮバッファ層２、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３、ＭＱＷ発光層４、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５およびＰ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６が、この順番にそれぞれ一定の厚さで積層されている。
【００４１】
このような窒化物系化合物半導体発光素子１０は、以下のようにして製造される。まず、Ｓｉ基板１の表面を洗浄した後に、Ｓｉ基板１を、ＭＯＣＶＤ装置内に配置する。そして、ＭＯＣＶＤ装置内にＳｉ基板１が配置されると、Ｓｉ基板１上にＡｌＮバッファ層２を２００ｎｍの厚さに積層する。そして、ＡｌＮバッファ層２上に、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３としてＮ型ＧａＮ層を５００ｎｍの厚さに形成する。Ｎ型ＧａＮ層の膜厚は、５００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下が好ましい。膜厚が５００ｎｍよりも小さいと、ＡｌＮバッファ層２に溝１１を形成するためのドライエッチングの際のダメージを十分に吸収することができない。膜厚が１０００ｎｍよりも大きいと、Ｎ型ＧａＮ層の結晶性が悪化し、さらには、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３に隣接して形成されるＭＱＷ発光層４の結晶性が悪化する。
【００４２】
そして、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３上に、ＭＱＷ発光層４を５０ｎｍの厚さに、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５を２０ｎｍの厚さに、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６を２５０ｎｍの厚さでそれぞれ順番に積層し、ウェハー６０を完成させる。
【００４３】
ウェハー６０をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６上に、Ｐ型電極１２としてＰｄ（パラジウム）を５０ｎｍの厚さに形成する。そして、Ｐ型電極１２上に、Ｐ型台座電極１３としてＮｉ（ニッケル）を１００ミクロンの厚さに形成する。
【００４４】
次に、フッ酸：硝酸：酢酸＝１０：５：１の混合液であるフッ酸系エッチング液を用いて、Ｓｉ基板１を除去する。その後、ＲＩＥ法等のドライエッチング法により、塩素系ガスを用いてＡｌＮバッファ層２をエッチングし、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３が露出するように、ＡｌＮバッファ層２の上面における略中央に、溝１１を１辺の長さが約１００ミクロンの正方形状に形成する。溝１１の幅は、約２０ミクロンとする。ＡｌＮバッファ層２の表面における略中央には、溝１１によって囲まれた電極形成部１６が形成される。
【００４５】
次に、溝１１および電極形成部１６を覆うように、Ｎ型透光性電極７としてＴｉを７ｎｍの厚さに形成する。そして、Ｎ型透光性電極７の上に、Ｎ型パッド電極８としてＡｕを０．５ミクロンの厚さに形成する。
【００４６】
このような状態になると、矢印Ａに示す方向から見て３５０ミクロン角に積層体９を分割し、リードフレームのカップ底部に窒化物系化合物半導体発光素子１０に設けられたＰ型台座電極１３をマウントする。Ｐ型台座電極１３は、窒化物系化合物半導体発光素子１０の台座として機能する。次に、Ｎ型パッド電極８にＡｕワイヤ１４をボンディングする。Ｎ型パッド電極８は透光性を有していないので、窒化物系化合物半導体発光素子１０の主たる発光面は、ＡｌＮバッファ層２の表面のうち、Ｎ型パッド電極８が設けられた領域を除く領域に形成される。
【００４７】
このようにして形成される窒化物系化合物半導体発光素子１０の動作を説明する。Ａｕワイヤー１４からＮ型パッド電極８に供給された電流は、Ｎ型透光性電極７およびＮ型窒化物系化合物半導体層３を通ってＭＱＷ発光層４に注入される。電流が注入されたＭＱＷ発光層４は、光を発光する。ＭＱＷ発光層４から発光した光は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３を通り、ＡｌＮバッファ層２の表面のうちＮ型パッド電極８が設けられた領域を除く領域に形成された主たる発光面を通って、矢印Ａと逆の方向である上方に向って出射する。
【００４８】
なお、上記実施の形態では、Ｐ型電極１２およびＰ型台座電極１３を形成した後にＳｉ基板１を除去する例を示したが、本発明はこれに限定されない。Ｓｉ基板１を除去した後にＰ型電極１２およびＰ型台座電極１３を形成してもよい。
【００４９】
また、ＡｌＮバッファ層２に形成される溝１１が矢印Ａの方向から見て略正方形状に形成されている例を説明したが、本発明はこれに限定されない。溝１１は、円形状に形成されていてもよく、ストライプ状に形成されていてもよい。
【００５０】
さらに、ＡｌＮバッファ層２は、高抵抗のＡｌＮバッファ層であってもよい。
【００５１】
以上のように実施の形態１によれば、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上にＡｌＮバッファ層２を積層し、ＡｌＮバッファ層２に形成された溝１１とＡｌＮバッファ層２の電極形成部１６との上に形成されたＮ型透光性電極７が、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３とＮ型パッド電極８と接続されているために、Ｎ型パッド電極８は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上に直接形成されず、従って、Ｎ型パッド電極８を形成する際にＮ型窒化物系化合物半導体層３に発生する応力が低減する。その結果、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３およびＮ型窒化物系化合物半導体層３に隣接するように形成された発光層４にクラックが発生するおそれがない。
【００５２】
また、Ｎ型パッド電極８がＮ型窒化物系化合物半導体層３の上に直接形成されないので、Ｎ型パッド電極８にＡｕワイヤー１４をボンディングする際に、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３に加わる機械的なダメージが減少する。従って、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３およびＮ型窒化物系化合物半導体層３に隣接するＭＱＷ発光層４にクラックが発生するおそれがない。
【００５３】
このようにＮ型窒化物系化合物半導体層３およびＭＱＷ発光層４にクラックが発生しないので、窒化物系化合物半導体発光素子１０は電気的に短絡することがない。この結果、不均一な発光を防止することができ、窒化物系化合物半導体発光素子１０の発光の信頼性を向上させることができる。
【００５４】
さらに、ＡｌＮバッファ層２は結晶の硬度が軟らかいために、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３が露出するようにＡｌＮバッファ層２に溝１１を形成するためのドライエッチングの際にＮ型窒化物系化合物半導体層３およびＮ型窒化物系化合物半導体層３に隣接するＭＱＷ発光層４が受けるダメージを低減することができる。この結果、発光層４におけるリーク電流を低減することができ、窒化物系化合物半導体発光素子１０の発光の信頼性を向上させることができる。
【００５５】
さらに、ＡｌＮバッファ層２に溝１１を形成するためのドライエッチングに晒されるＮ型窒化物系化合物半導体層３はＰ型層よりも膜厚が厚いＮ型層なので、膜厚が薄いＰ型層よりもエッチングを容易に制御することができる。
【００５６】
さらに、ドライエッチングによってＮ型窒化物系化合物半導体層３を露出する溝１１の幅は必要最小限の２０ミクロンと狭くしているために、ドライエッチングに晒されるＮ型窒化物系化合物半導体層３の領域は狭い。従って、ドライエッチングの際にＮ型窒化物系化合物半導体層３および発光層４が受けるダメージをより一層低減することができる。
【００５７】
さらに、発光層４から発光する光の約５０％程度を吸収するＳｉ基板１は、製造工程において除去されるので、実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０にはＳｉ基板１が存在しない。従って、窒化物系化合物半導体発光素子の発光効率を高めることができる。
【００５８】
さらに、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３は、Ｎ型導電性であるために、不純物濃度を高くすることができるので、ドライエッチングの際にエッチングに晒されるＮ型窒化物系化合物半導体層３が高抵抗を示すことがない。
【００５９】
（実施の形態２）
図３は、実施の形態２に係る窒化物系化合物半導体発光素子２０の正面断面図である。図１を参照して前述した実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０と異なる点は、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａがさらに形成されている点である。
【００６０】
窒化物系化合物半導体発光素子２０は、略長方体形状をした積層体９Ａを備えている。積層体９Ａは、長方体形状をしたＰ型台座電極１３を有し、このＰ型台座電極１３上には、Ｐ型電極１２、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５、ＭＱＷ発光層４、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡおよびＡｌＮバッファ層２が、それぞれ一定の厚さで順番に積層されている。Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａは、例えば、Ｎ型ＩｎＧａＮ層によって構成されている。Ｎ型窒化物系化合物半導体層３は、実施の形態１と同様に、例えば、Ｎ型ＧａＮ層によって構成されている。
【００６１】
ＡｌＮバッファ層２の上面における略中央には、溝１１が、矢印Ａ１に示す方向から見て略正方形の枠状に形成されている。溝１１の底面には、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａが全周にわたって露出している。ＡｌＮバッファ層２の略中央部には、溝１１によって囲まれた略正方形状の電極形成部１６が形成されている。
【００６２】
ＡｌＮバッファ層２には、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａと溝１１内にて電気的に接続するＮ型透光性電極７が、溝１１の内面および電極形成部１６を覆うように形成されている。電極形成部１６上には、Ｎ型透光性電極７、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡおよびＮ型窒化物系化合物半導体層３を通ってＭＱＷ発光層４に電流を注入するためのＮ型パッド電極８が、Ｎ型透光性電極７を介して形成されている。Ｎ型パッド電極８の上には、Ｎ型パッド電極８に外部から電流を供給するためのＡｕワイヤ１４がボンディングされている。
【００６３】
Ｐ型電極１２およびＰ型台座電極１３は、金属膜によって構成されており、ＭＱＷ発光層４から発光される光を遮断する。透光性を有しているＡｌＮバッファ層２は、ＭＱＷ発光層４から発光される光を透過する。従って、ＡｌＮバッファ層２の表面が、窒化物系化合物半導体発光素子２０の主たる発光面となる。
【００６４】
図４は、窒化物系化合物半導体発光素子２０の製造工程において作製されるウェハー７０の正面断面図である。ウェハー７０は、Ｓｉ基板１を有している。Ｓｉ基板１の上には、ＡｌＮバッファ層２、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａ、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３、ＭＱＷ発光層４、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５およびＰ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６が、この順番にそれぞれ一定の厚さで積層されている。
【００６５】
このような窒化物系化合物半導体発光素子２０は、以下のようにして製造される。まず、Ｓｉ基板１の表面を洗浄した後に、Ｓｉ基板１を、ＭＯＣＶＤ装置内に配置する。そして、ＭＯＣＶＤ装置内にＳｉ基板１が配置されると、Ｓｉ基板１上にＡｌＮバッファ層２を１５０ｎｍの厚さに積層する。そして、ＡｌＮバッファ層２上に、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡとしてＮ型ＩｎＧａＮ層を１００ｎｍの厚さに形成する。Ｎ型ＩｎＧａＮ層の膜厚は、１００ｎｍ以上５００ｎｍ以下が好ましい。膜厚が１００ｎｍよりも小さいと、ＡｌＮバッファ層２に溝１１を形成するためのドライエッチングの際のダメージを十分に吸収することができない。膜厚が５００ｎｍよりも大きいと、Ｎ型ＩｎＧａＮ層の結晶性が悪化する。Ｎ型ＩｎＧａＮ層の組成比は、ＭＱＷ発光層４から発光する光を吸収しないように設定される。
【００６６】
そして、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａの上に、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３を６００ｎｍの厚さに形成する。次に、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上に、ＭＱＷ発光層４を４０ｎｍの厚さで、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５を１０ｎｍの厚さで、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６を１５０ｎｍの厚さでそれぞれ順番に積層し、ウェハー７０を完成させる。
【００６７】
ウェハー７０をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６上に、Ｐ型電極１２としてＰｄ（パラジウム）を３０ｎｍの厚さに形成する。そして、Ｐ型電極１２上に、Ｐ型台座電極１３としてＮｉ（ニッケル）を８０ミクロンの厚さに形成する。
【００６８】
次に、フッ酸：硝酸：酢酸＝１０：５：２の混合液であるフッ酸系エッチング液を用いて、Ｓｉ基板１を除去する。その後、ＲＩＥ法等のドライエッチング法により、塩素系ガスを用いてＡｌＮバッファ層２をエッチングし、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａが露出するように、ＡｌＮバッファ層２の表面における略中央に、溝１１を１辺の長さが約１２０ミクロンの正方形状に形成する。溝１１の幅は、約１５ミクロンとする。ＡｌＮバッファ層２には、溝１１によって囲まれた電極形成部１６が形成される。
【００６９】
次に、溝１１および電極形成部１６を覆うように、Ｎ型透光性電極７としてＨｆ／Ｔｉを８ｎｍの厚さに形成する。８ｎｍの厚さのＨｆ／Ｔｉのうち、Ｈｆは３ｎｍの厚さに形成し、Ｔｉは５ｎｍの厚さに形成する。そして、Ｎ型透光性電極７の上に、Ｎ型パッド電極８としてＡｕを０．５ミクロンの厚さに形成する。
【００７０】
このような状態になると、矢印Ａに示す方向から見て３５０ミクロン角に積層体９を分割し、リードフレームのカップ底部に窒化物系化合物半導体発光素子２０に設けられたＰ型台座電極７をマウントする。次に、Ｎ型パッド電極８にＡｕワイヤ１４をボンディングする。Ｎ型パッド電極８は透光性を有しないので、窒化物系化合物半導体発光素子２０の主たる発光面は、ＡｌＮバッファ層２の表面のうち、Ｎ型パッド電極８が設けられた領域を除く領域に形成される。
【００７１】
このようにして形成される窒化物系化合物半導体発光素子２０の動作を説明する。Ａｕワイヤー１４からＮ型パッド電極８に供給された電流は、Ｎ型透光性電極７、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡおよびＮ型窒化物系化合物半導体層３を通ってＭＱＷ発光層４に注入される。電流が注入されたＭＱＷ発光層４は、光を発光する。ＭＱＷ発光層４から発光した光は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３およびＮ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａを通り、ＡｌＮバッファ層２の表面のうち、Ｎ型パッド電極８が設けられた領域を除く領域に形成された主たる発光面を通って、矢印Ａ１と逆の方向である上方に向って出射する。
【００７２】
なお、上記実施の形態では、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３であるＮ型ＧａＮ層の上にＮ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡであるＮ型ＩｎＧａＮ層を積層する例を示したが、本発明はこれに限定されない。Ｎ型ＧａＮ層とＮ型ＩｎＧａＮ層とを交互に積層する多層構造としてもよい。さらには、Ｎ型ＧａＮ層の上にＮ型ＩｎＧａＮ層を積層し、Ｎ型ＩｎＧａＮ層の上にＮ型ＧａＮ層して、Ｎ型ＩｎＧａＮ層をＮ型ＧａＮ層が挟みこむ構成としてもよい。
【００７３】
以上のように実施の形態２によれば、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上にＮ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡおよびＡｌＮバッファ層２を積層し、ＡｌＮバッファ層２に形成された溝１１とＡｌＮバッファ層２の電極形成部１６との上に形成されたＮ型透光性電極７が、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡとＮ型パッド電極８と接続されているために、Ｎ型パッド電極８は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上に直接形成されず、従って、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００７４】
さらに、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３ＡであるＮ型ＩｎＧａＮ層は、結晶の硬度が軟らかいので、Ｎ型Ｉｎを含む窒化物系化合物半導体層３Ａが露出するようにＡｌＮバッファ層２に溝１１を形成するためのドライエッチングの際に発光層４が受けるダメージをより一層低減することができる。この結果、発光層４におけるリーク電流をより一層低減することができ、窒化物系化合物半導体発光素子の発光の信頼性をより一層向上させることができる。
【００７５】
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３に係る窒化物系化合物半導体発光素子３０の正面断面図である。図１を参照して前述した実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態３に係る窒化物系化合物半導体発光素子３０においては、ＡｌＮバッファ層２の替わりにＡｌＧａＮバッファ層２Ｂを設けており、溝１１の替わりに溝１１Ａおよび１１ＢをＡｌＧａＮバッファ層２Ｂに形成しており、Ｎ型透光性電極７の替わりにＮ型酸化物半導体７Ａを設けている。
【００７６】
窒化物系化合物半導体発光素子３０は、略長方体形状をした積層体９Ｂを備えている。積層体９Ｂは、長方体形状をしたＰ型台座電極１３を有し、このＰ型台座電極１３上にはＰ型電極１２、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５、ＭＱＷ発光層４、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３およびＡｌＧａＮバッファ層２Ｂがそれぞれ一定の厚さで順番に積層されている。Ｎ型窒化物系化合物半導体層３は、例えば、Ｎ型ＧａＮ層によって構成されている。
【００７７】
ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの上面における略中央には、溝１１Ａが、矢印Ａに示す方向から見て略正方形の枠状に形成されている。溝１１Ａの底面には、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３が全周にわたって露出している。ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの略中央には、溝１１Ａによって囲まれた電極形成部１６Ａが略正方形の形状に形成されている。溝１１Ａの外周縁側には、溝１１Ｂが、矢印Ａに示す方向から見て略正方形の枠状に形成されている。溝１１Ｂの底面には、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３が全周にわたって露出している。矢印Ａに示す方向から見た正方形状の溝１１Ａの中心と溝１１Ｂの中心とは、同一の位置になっている。溝１１Ａは１辺の長さが約８０ミクロンの正方形状になっており、溝１１Ａの幅は約１０ミクロンである。溝１１Ｂは１辺の長さが約１５０ミクロンの正方形状になっており、溝１１Ｂの幅は約１５ミクロンである。
【００７８】
電極形成部１６Ａ上には、Ｎ型パッド電極８が形成されている。ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの表面には、電極形成部１６Ａを除いて、Ｎ型酸化物半導体層７Ａが、溝１１Ａ、溝１１Ｂ、Ｎ型パッド電極８の側面およびＮ型パッド電極８の上面の一部を覆うように形成されている。Ｎ型パッド電極８の上には、Ｎ型パッド電極８に外部から電流を供給するためのＡｕワイヤ１４がボンディングされている。
【００７９】
Ｐ型電極１２およびＰ型台座電極１３は、金属膜によって構成されており、ＭＱＷ発光層４から発光される光を遮断する。ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂは、透明な材質によって構成されているので、ＭＱＷ発光層４から発光される光を透過する。従って、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの表面が、窒化物系化合物半導体発光素子３０の主たる発光面となる。
【００８０】
図６は、窒化物系化合物半導体発光素子３０の製造工程において作製されるウェハー８０の正面断面図である。ウェハー８０は、Ｓｉ基板１を有している。Ｓｉ基板１の上には、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂ、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３、ＭＱＷ発光層４、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５およびＰ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６が、この順番にそれぞれ一定の厚さで積層されている。
【００８１】
このような窒化物系化合物半導体発光素子３０は、以下のようにして製造される。まず、Ｓｉ基板１の表面を洗浄した後に、Ｓｉ基板１を、ＭＯＣＶＤ装置内に配置する。そして、ＭＯＣＶＤ装置内にＳｉ基板１が配置されると、Ｓｉ基板１上にＡｌＧａＮバッファ層２Ｂを２００ｎｍの厚さに積層する。そして、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂ上に、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３を６５０ｎｍの厚さで、ＭＱＷ発光層４を４５ｎｍの厚さで、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５を２５ｎｍの厚さで、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６を２５０ｎｍの厚さで、それぞれ順番に積層し、ウェハー８０を完成させる。
【００８２】
ウェハー８０をＭＯＣＶＤ装置から取り出し、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６上に、Ｐ型電極１２としてＰｄ（パラジウム）を６０ｎｍの厚さに形成する。そして、Ｐ型電極１２上に、Ｐ型台座電極１３としてＮｉ（ニッケル）を１００ミクロンの厚さに形成する。
【００８３】
次に、フッ酸：硝酸：酢酸＝１０：５：３の混合液であるフッ酸系エッチング液を用いて、Ｓｉ基板１を除去する。その後、ＲＩＥ法等のドライエッチング法により、塩素系ガスを用いてＡｌＧａＮバッファ層２Ｂをエッチングし、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３が露出するように、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの上面における略中央に、溝１１Ａを１辺の長さが約８０ミクロンの正方形状に、溝１１Ｂを１辺の長さが約１５０ミクロンの正方形状にそれぞれ形成する。溝１１Ａの幅は約１０ミクロンとし、溝１１Ｂの幅は約１５ミクロンとする。ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの表面における略中央には、溝１１Ａによって囲まれた電極形成部１６Ａが形成される。
【００８４】
次に、透明導電体であるＮ型酸化物半導体層７Ａとして、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの表面のうち電極形成部１６Ａを除いて、ＳｎによりドープしたＩｎ2Ｏ3によって構成されるＩＴＯを、溝１１Ａ、溝１１ＢおよびＮ型パッド電極８を覆うように、２５０ｎｍの厚さに形成する。そして、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂに形成された電極形成部１６Ａの上に、Ｎ型パッド電極８としてＡｕを１ミクロンの厚さに形成する。
【００８５】
このような状態になると、矢印Ａ２に示す方向から見て４００ミクロン角に積層体９Ｂを分割し、窒化物系化合物半導体発光素子３０に設けられたＰ型台座電極１３をリードフレームのカップ底部にマウントする。次に、Ｎ型パッド電極８にＡｕワイヤ１４をボンディングする。窒化物系化合物半導体発光素子１０の主たる発光面は、ＡｌＮバッファ層２の表面のうち、Ｎ型パッド電極８が設けられた領域を除く領域に形成される。
【００８６】
このようにして形成される窒化物系化合物半導体発光素子３０の動作を説明する。Ａｕワイヤー１４からＮ型パッド電極８に供給された電流は、Ｎ型酸化物半導体層７ＡおよびＮ型窒化物系化合物半導体層３を通ってＭＱＷ発光層４に注入される。電流が注入されたＭＱＷ発光層４は、光を発光する。ＭＱＷ発光層４から発光した光は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３を通り、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂの表面のうち、Ｎ型パッド電極８が設けられた領域を除く領域に形成された主たる発光面を通って、矢印Ａ２と逆の方向である上方に向って出射する。
【００８７】
なお、上記実施の形態では、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３とＮ型パッド電極８とを接続するためにＮ型酸化物半導体層７Ａのみを用いる構成を示したが、本発明はこれに限定されない。溝１１Ａおよび１１Ｂに、極薄膜の金属によって構成される透光性電極を形成し、透光性電極を覆うようにＮ型酸化物半導体層７Ａを形成する多層構造としてもよい。
【００８８】
また、Ｎ型酸化物半導体層７ＡとしてＩＴＯを用いる例を示したが、Ｎ型酸化物半導体層７Ａは、アンチモンまたはガリウムをドープしたＳｎＯ2（酸化スズ）、もしくは、アルミニウムまたはガリウムをドープしたＺｎＯ（酸化亜鉛）を用いてもよい。
【００８９】
以上のように実施の形態３によれば、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上にＡｌＧａＮバッファ層２Ｂを積層し、ＡｌＧａＮバッファ層２Ｂに形成されたＮ型酸化物半導体層７Ａが、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３とＮ型パッド電極８と接続されているために、Ｎ型パッド電極８は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上に直接形成されず、従って、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００９０】
また、Ｎ型酸化物半導体層７Ａは、実施の形態１における薄膜のＮ型透光性電極７よりも膜厚が厚いために、発光層４に電流を、実施の形態１よりも均一に注入することができる。このため、より均一に発光する窒化物系化合物半導体発光素子を得ることができる。
【００９１】
さらに、Ｎ型酸化物半導体層７Ａは透光性を有しているので、発光層４から発光する光を遮ることがない。
【００９２】
（実施の形態４）
図７は、実施の形態４に係る窒化物系化合物半導体発光素子４０の平面図である。図１を参照して前述した実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０と異なる点は、積層体９が、周縁部１５によってその側面を覆うように囲まれている点、およびＮ型パッド電極８とＡｕワイヤ１４とが周縁部１５上に設けられている点である。
【００９３】
窒化物系化合物半導体発光素子１０は、略長方体形状をした積層体９と、中空長方体形状をしており、積層体９の各側面を覆って積層体９を囲むように設けられた周縁部１５とを備えている。
【００９４】
図１を参照して前述した実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０と同様に、積層体９は、長方体形状をしたＰ型台座電極１３を有し、このＰ型台座電極１３上には、Ｐ型電極１２、Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層６、Ｐ型窒化物系化合物半導体層５、ＭＱＷ発光層４、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３およびＡｌＮバッファ層２が、それぞれ一定の厚さで順番に積層されている。ＡｌＮバッファ層２の上面における略中央には、溝１１が、略正方形の枠状に形成されている。
【００９５】
ＡｌＮバッファ層２には、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３と溝１１内にて電気的に接続するＮ型透光性電極７が、溝１１の内面を覆うように形成されている。周縁部１５上の一方のコーナーには、絶縁体層１８がＡｌＮバッファ層２と隣接するように形成されている。絶縁体層１８は、ＳｉＯ2等によって構成されている。なお、絶縁体層１８は、高抵抗層であってもよい。絶縁体層１８の上には、Ｎ型パッド電極８が形成されている。ＡｌＮバッファ層２および絶縁体層１８の上には、Ｎ型透光性電極７とＮ型パッド電極８と電気的に連結するように設けられた連結層２８が形成されている。Ｎ型パッド電極８の上には、Ｎ型パッド電極８に外部から電流を供給するためのＡｕワイヤ１４がボンディングされている。
【００９６】
このような構成を有する窒化物系化合物半導体発光素子４０においては、Ａｕワイヤー１４からＮ型パッド電極８に電流が供給されると、この電流は、連結層２８、Ｎ型透光性電極７およびＮ型窒化物系化合物半導体層３を通ってＭＱＷ発光層４に注入される。電流が注入されたＭＱＷ発光層４は、光を発光する。ＭＱＷ発光層４から発光した光は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３を通り、ＡｌＮバッファ層２の表面に形成された主たる発光面を通って出射する。
【００９７】
以上のように実施の形態４によれば、Ｎ型パッド電極８は、積層体９を囲むように設けられた周縁部１５上の一方のコーナーに形成されているので、Ｎ型パッド電極８を形成する際にＮ型窒化物系化合物半導体層３および発光層４に発生する応力がより一層低減する。従って、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３および発光層４にクラックが発生するおそれがない。
【００９８】
また、Ｎ型パッド電極８は、周縁部１５上の一方のコーナーに形成されているので、Ｎ型パッド電極８にＡｕワイヤー１４をボンディングする際に、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３および発光層４に加わる機械的なダメージがより一層減少する。従って、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３および発光層４にクラックが発生するおそれがない。
【００９９】
さらに、Ｎ型パッド電極８は、積層体９を囲むように設けられた周縁部１５上の一方のコーナーに形成されているので、Ｎ型パッド電極８は発光層４から発光した光を遮ることがない。このため、窒化物系化合物半導体発光素子の発光効率をより一層高めることができる。
【０１００】
（実施の形態５）
図８は、実施の形態５に係る窒化物系化合物半導体発光素子５０の正面断面図である。図１を参照して前述した実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０の構成要素と同一の構成要素には同一の参照符号を付している。これらの構成要素の詳細な説明は省略する。実施の形態５に係る窒化物系化合物半導体発光素子５０においては、Ｎ型透光性電極７の替わりにＮ型厚膜金属電極７Ｂを設けている。
【０１０１】
窒化物系化合物半導体発光素子５０は、実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子１０と同様に、略長方体形状をした積層体９を備えている。電極形成部１６上には、Ｎ型パッド電極８が形成されている。溝１１には、Ｎ型厚膜金属電極７Ｂが、Ｎ型パッド電極８の側面およびＮ型パッド電極８の上面の一部を覆うように形成されている。Ｎ型パッド電極８の上には、Ｎ型パッド電極８に外部から電流を供給するためのＡｕワイヤ１４がボンディングされている。
【０１０２】
このような窒化物系化合物半導体発光素子５０は、以下のようにして製造される。まず、実施の形態１と同様にウェハー６０を完成させ、Ｐ型電極１２、Ｐ型台座電極１３を形成し、Ｓｉ基板１を除去した後、ＡｌＮバッファ層２に溝１１を形成する。
【０１０３】
そして、電極形成部１６の上に、Ｎ型パッド電極８としてＡｕを０．５ミクロンの厚さに形成する。次に、溝１１、Ｎ型パッド電極８の側面および上面の一部を覆うように、Ｎ型厚膜金属電極７ＢとしてＴｉを１５ｎｍの厚さに形成し、Ａｌを１５０ｎｍの厚さに形成する。
【０１０４】
このようにして形成される窒化物系化合物半導体発光素子５０の動作を説明する。Ａｕワイヤー１４からＮ型パッド電極８に供給された電流は、Ｎ型厚膜金属電極７ＢおよびＮ型窒化物系化合物半導体層３を通ってＭＱＷ発光層４に注入される。電流が注入されたＭＱＷ発光層４は、光を発光する。ＭＱＷ発光層４から発光した光は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３を通り、ＡｌＮバッファ層２の表面のうち、Ｎ型パッド電極８が設けられた領域を除く領域に形成された主たる発光面を通って、上方に向って出射する。
【０１０５】
以上のように実施の形態５によれば、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上にＡｌＮバッファ層２を積層し、ＡｌＮバッファ層２に形成された溝１１とＡｌＮバッファ層２の電極形成部１６との上に形成されたＮ型厚膜金属電極７Ｂが、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３とＮ型パッド電極８と接続されているために、Ｎ型パッド電極８は、Ｎ型窒化物系化合物半導体層３の上に直接形成されず、従って、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【０１０６】
また、Ｎ型厚膜金属電極７Ｂは、実施の形態１におけるＮ型透光性電極７の膜厚よりも膜厚が厚い厚膜金属によって構成されているために、膜厚を精密に制御する必要がない。このため、窒化物系化合物半導体発光素子の生産性を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、半導体発光素子、特に青色領域から紫外領域において発光可能な窒化物系化合物半導体発光素子の分野において、発光の信頼性が高い窒化物系化合物半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】実施の形態１に係る窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【図２】実施の形態１に係るＳｉ基板を除去する前の窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【図３】実施の形態２に係る窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【図４】実施の形態２に係るＳｉ基板を除去する前の窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【図５】実施の形態３に係る窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【図６】実施の形態３に係るＳｉ基板を除去する前の窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【図７】実施の形態４に係る窒化物系化合物半導体発光素子の平面図
【図８】実施の形態５に係る窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【図９】従来の窒化物系化合物半導体発光素子の正面断面図
【符号の説明】
【０１０９】
１  Ｓｉ基板
２  ＡｌＮバッファ層
３  Ｎ型窒化物系化合物半導体層
４  ＭＱＷ発光層
５  Ｐ型窒化物系化合物半導体層
６  Ｐ型窒化物系化合物半導体コンタクト層
７  Ｎ型透光性電極
７Ａ  Ｎ型酸化物半導体層
７Ｂ  Ｎ型厚膜金属電極
８  Ｎ型パッド電極
９  積層体
１１  溝
１２  Ｐ型電極
１３  Ｐ型台座電極
１４  Ａｕワイヤ
１５  周縁部
１８  絶縁体層
２８  連結部
【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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