(57)【要約】【課題】ＡｌＧａＩｎＰ又はＩｎＧａＡｌＮとＡｇ系反射金属層との間に良好なオーミック接触を形成でき、かつ、青色から緑色の光に対する光取出効率を一層高めることができる発光素子を提供する。【解決手段】発光素子１００は、透明導電性基板であるｎ型ＧａＰ単結晶よりなるＧａＰ基板７の主表面上に、発光層部２４が透明導電層３０を介して貼り合わされた構造を有する。ＧａＰ基板７の主裏面は、例えばＡｇ層よりなるＡｇ系反射金属層１５にて覆われている。また、ＧａＰ基板７とＡｇ系反射金属層１５との間には、ＡｇＧｅＮｉコンタクト金属とＧａＰ基板７の表面部とが合金化したＡｇＧｅＮｉコンタクト層３２が、Ａｇ系反射金属層１５の主表面上に分散形成されている。【選択図】    図１
2004235505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の化合物半導体よりなるピーク波長が４５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の発光層部の主表面側に光取出面が形成される一方、前記発光層部の主裏面、又は該発光層部の主裏面に電気的に結合された前記発光光束に対して透明な第二の化合物半導体よりなる補助化合物半導体層の主裏面に、Ａｇを主成分とするＡｇ系コンタクト金属と前記主裏面をなす化合物半導体との合金化層よりなるＡｇ系コンタクト層が形成され、さらに、そのＡｇ系コンタクト層を覆うとともに、前記発光層部からの光を前記光取出面側に反射させる、Ａｇを主成分とする金属よりなるＡｇ系反射金属層が形成されたことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記発光層部は、（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）又はＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）により、第一導電型クラッド層、活性層及び第二導電型クラッド層がこの順序にて積層されたダブルへテロ構造を有するものとして構成されていることを特徴とする請求項１記載の発光素子。
【請求項３】
前記補助化合物半導体層は、前記発光用化合物半導体層に貼り合わされた透明導電性基板であり、前記Ａｇ系反射金属層が前記発光層部からの光を該透明導電性基板を経て前記光取出面側に反射させることを特徴とする請求項１又は２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記Ａｇ系反射金属層と前記透明導電性基板との間に前記Ａｇ系コンタクト層が、前記Ａｇ系反射金属層の主表面上に分散する形で配置されてなることを特徴とする請求項３記載の発光素子。
【請求項５】
前記Ａｇ系反射金属層に対する前記Ａｇ系コンタクト層の形成面積率が１％以上２５％以下であることを特徴とする請求項４記載の発光素子。
【請求項６】
前記Ａｇ系反射金属層は、前記Ａｇ系コンタクト層よりもＡｇ含有率が高く設定されてなることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
前記Ａｇ系反射金属層のＡｇ含有率が９５質量％以上であることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項８】
前記Ａｇ系反射金属層が純Ａｇよりなることを特徴とする請求項７記載の発光素子。
【請求項９】
前記Ａｇ系反射金属層がＰｄを含有したＡｇ合金よりなることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１０】
ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる素子本体の表面に、Ａｇを主成分としてＧｅとＮｉとを含有したＡｇＧｅＮｉコンタクト金属と、前記ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体との合金化層よりなるＡｇ系コンタクト層が形成され、さらにそのＡｇ系コンタクト層を覆うように、Ａｇを主成分とするＡｇ系金属よりなる電極層が形成されてなることを特徴とする半導体素子用オーミック電極構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は発光素子及び半導体素子用オーミック電極構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平７−６６４５５号公報
【特許文献２】
特開平１１−１９１６４１号公報
【０００３】
発光ダイオードや半導体レーザー等の発光素子に使用される材料及び素子構造は、長年にわたる進歩の結果、素子内部における光電変換効率が理論上の限界に次第に近づきつつある。従って、一層高輝度の素子を得ようとした場合、素子からの光取出し効率が極めて重要となる。例えば、ＡｌＧａＩｎＰ混晶により発光層部が形成された発光素子は、薄いＡｌＧａＩｎＰ（あるいはＧａＩｎＰ）活性層を、それよりもバンドギャップの大きいｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層とによりサンドイッチ状に挟んだダブルへテロ構造を採用することにより、発光波長が緑色から赤色領域で、かつ高輝度の素子を実現できる。このようなＡｌＧａＩｎＰダブルへテロ構造は、ＡｌＧａＩｎＰ混晶がＧａＡｓと格子整合することを利用して、ＧａＡｓ単結晶基板上にＡｌＧａＩｎＰ混晶からなる各層をエピタキシャル成長させることにより形成できる。そして、これを発光素子として利用する際には、通常、ＧａＡｓ単結晶基板をそのまま素子基板として利用することも多い。しかしながら、発光層部を構成するＡｌＧａＩｎＰ混晶はＧａＡｓよりもバンドギャップが大きいため、発光した光がＧａＡｓ基板に吸収されて十分な光取出し効率が得られにくい難点がある。この問題を解決するために、半導体多層膜からなる反射層を基板と発光素子との間に挿入する方法（例えば特許文献１）が提案されているが、積層された半導体層の屈折率の違いを利用するため、限られた角度で入射した光しか反射されず、光取出し効率の大幅な向上は原理的に期待できない。
【０００４】
そこで、成長用のＧａＡｓ基板を剥離する一方、補強用の導電性基板を、反射層を兼ねたＡｕ層を介して剥離面に貼り合わせる技術が知られている。このＡｕ層は反射率が高く、また、反射率の入射角依存性が小さい利点がある。しかしながら、反射層としてＡｕ層を用いると、発光層部の波長によっては十分な反射効果が得られず、光取出し効率が思ったほど顕著には向上しない。その理由は、Ａｕは波長６７０ｎｍ以下の可視光域に強い吸収があり、発光層部のピーク発光波長が６７０ｎｍ以下に存在する場合に反射率低下が著しくなるからである。その結果、総発光強度が低下しやすくなるほか、取り出される光のスペクトルが、吸収により本来の発光スペクトルとは異なるものとなり、発光色調の変化も招きやすくなる問題も生ずる。反射金属層としてＡｇを使用する提案は、特許文献２に開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献２に記載された発光素子において、Ａｇ系反射金属層が形成される化合物半導体層は、発光層部を含めて窒化物系のＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体が使用され、Ａｇ系反射金属層とのオーミック接触をとるために、化合物半導体上にＮｉ、Ｃｏ、Ｍｇ及びＳｂのいずれかよりなるオーミック接触形成用の単体金属層を形成し、その上をＡｇ系反射金属層により被覆している。しかし、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｓｂのいずれの単体金属も、青色から緑色の光に対する反射率が必ずしも良好なものではないという問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、ＡｌＧａＩｎＰ又はＩｎＧａＡｌＮとＡｇ系反射金属層との間に良好なオーミック接触を形成でき、かつ、青色から緑色の光に対する光取出効率を一層高めることができる発光素子と、Ａｇ系金属よりなる電極層を含み、発光素子を初めとする半導体デバイスにおいて良好なオーミック接触を安価に形成できる半導体素子用オーミック電極構造とを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記の課題を解決するために、本発明の発光素子は、第一の化合物半導体よりなるピーク波長が４５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の発光層部の主表面側に光取出面が形成される一方、発光層部の主裏面、又は該発光層部の主裏面に電気的に結合された発光光束に対して透明な第二の化合物半導体よりなる補助化合物半導体層の主裏面に、Ａｇを主成分とするＡｇ系コンタクト金属と主裏面をなす化合物半導体との合金化層よりなるＡｇ系コンタクト層が形成され、さらに、そのＡｇ系コンタクト層を覆うとともに、発光層部からの光を光取出面側に反射させる、Ａｇを主成分とする金属よりなるＡｇ系反射金属層が形成されたことを特徴とする。なお、本明細書において「主成分」とは、最も質量含有率の高い成分のことをいう。
【０００８】
上記本発明の発光素子の構造によると、Ａｇ系反射金属層を配置するべき化合物半導体層の主裏面に、Ａｇ系コンタクト金属が、当該化合物半導体層とＡｇ系コンタクト金属とが合金化されたＡｇ系コンタクト層の形で形成され、Ａｇ系反射金属層がこれを覆うように形成される。オーミック接触形成用のドーパント元素がＡｇとともに化合物半導体層と合金化されると、Ａｇ系反射金属層とのオーミック接触性が飛躍的に高められる。また、コンタクト層がＡｇ含有率の高い合金層として形成されるので、ピーク波長が４５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下、すなわち青色から緑色の光に対する光取出効率を、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｇ、Ｓｂ等の単体金属をコンタクト層とする場合に比べて、一層高めることができる。
【０００９】
Ａｇ系反射金属層は、Ａｕ系金属よりなる反射金属層と比べて圧倒的に安価であり、しかも可視光の略全波長域（３５０ｎｍ以上７００ｎｍ）に渡ってＡｕ系金属よりも良好な反射率を示し反射率の波長依存性が小さい。その結果、素子の発光波長によらず高い光取出効率を実現できる。またＡｌのような金属と比較すれば青色から緑色の発光に対しても、酸化皮膜等の形成による反射率低下も生じにくい。図３は、鏡面研磨した種々の金属表面における反射率を示すものであり、プロット点「■」はＡｇの反射率を、プロット点「△」はＡｕの反射率を、プロット点「◆」はＡｌの反射率（比較例）である。また、プロット点「×」はＡｇＰｄＣｕ合金である。Ａｇの反射率は、３５０ｎｍ以上７００ｎｍ以下（また、それより長波長側の赤外域）、特に、３８０ｎｍ以上７００ｎｍ以下にて、可視光の反射率が特に良好である。当然、本発明のように、ピーク波長が４５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の青色から緑色の発光波長域においても良好な反射率が得られる。
【００１０】
他方、Ａｕは有色金属であり、図３に示す反射率からも明らかなように、波長６７０ｎｍ以下の可視光域に強い吸収があり（特に６５０ｎｍ以下：６００ｎｍ以下ではさらに吸収が大きい）、発光層部のピーク発光波長が６７０ｎｍ以下に存在する場合に反射率低下が著しくなる。その結果、青色や緑色のように、ピーク波長が４５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の発光に対しては、当然、発光強度が低下しやすいほか、取り出される光のスペクトルが、吸収により本来の発光スペクトルとは異なるものとなり、発光色調の変化も招きやすくなる。しかしながら、本発明にて採用するＡｇは、波長６７０ｎｍ以下の可視光域においても反射率は極めて良好である。すなわち、Ａｇ系反射金属層の採用により、青色や緑色の発光に対してＡｕよりもはるかに高い光取出し効率を実現できる。
【００１１】
他方、図３に示すように、Ａｌの反射率においても吸収ピークは生じないが、酸化皮膜形成による反射率低下があるため、可視光域での反射率は多少低い値（例えば８５〜９２％）に留まっている。しかし、本発明にて採用するＡｇは酸化皮膜が形成されにくいため、Ａｌよりも高い反射率を可視光域に確保できる。具体的には、波長４００ｎｍ以上、特に４５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の青色から緑色にかけての発光波長域に対しては、Ａｌよりも良好な反射率を示していることがわかる。上記のようなピーク発光波長を有する発光層部は、例えば（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）又はＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）により、第一導電型クラッド層、活性層及び第二導電型クラッド層がこの順序にて積層されたダブルへテロ構造を有するものとして構成することができる。
【００１２】
Ａｇ系コンタクト層及びＡｇ系反射金属層は、発光層部の主裏面に直接形成してもよいし、該主裏面に電気的に結合された第二の化合物半導体よりなる補助化合物半導体層の主裏面に形成してもよい。この場合、該補助化合物半導体層は、発光層部からの光をＡｇ系反射金属層に導くことができるよう、発光層部からの光に対して透明なものでなければならない。この場合、補助化合物半導体層を構成する第二の化合物半導体は、発光層部を構成する第一の化合物半導体よりもバンドギャップの広いもの、あるいは間接遷移型の化合物半導体よりなるものを採用することが望ましい。
【００１３】
補助化合物半導体層はエピタキシャル成長層として構成してもよいが、発光層部の補強層として機能させるためには、相当の膜厚に成長させるのに長時間を要する問題がある。そこで、補助化合物半導体層は、発光用化合物半導体層に貼り合わされた透明導電性基板とすることにより、工程の能率化及び簡略化を図ることができる。この場合、Ａｇ系反射金属層は、発光層部からの光を該透明導電性基板を経て光取出面側に反射させるものとなる。
【００１４】
Ａｇ系コンタクト層の形成に用いるＡｇ系コンタクト金属は、Ａｇを主成分としてＧｅとＮｉとを含有したＡｇＧｅＮｉコンタクト金属とすることができる。
【００１５】
また、本発明の半導体素子用オーミック電極構造は、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体よりなる素子本体の表面に、Ａｇを主成分としてＧｅとＮｉとを含有したＡｇＧｅＮｉコンタクト金属と、ＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体との合金化層よりなるＡｇ系コンタクト層（以下、ＡｇＧｅＮｉコンタクト層ともいう）が形成され、さらにそのＡｇ系コンタクト層を覆うように、Ａｇを主成分とするＡｇ系金属よりなる電極層が形成されてなることを特徴とする。
【００１６】
化合物半導体層がＩＩＩ−Ｖ族化合物半導体（前述の（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）やＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１））にて構成されるとき、ＡｇＧｅＮｉコンタクト金属は、特許文献２に開示されたＮｉ、Ｃｏ、Ｍｇ及びＳｂの単体よりなるオーミック接触形成用金属と比較して、はるかに良好なオーミック接触が得られ、かつ、Ａｇ系反射金属層との密着性も高い。ＡｇＧｅＮｉコンタクト金属の具体的な組成は、例えばＧｅ：０．１質量％以上２５質量％以下、Ｎｉ：０．１質量％以上２０質量％以下、残部Ａｇであり、この範囲外の組成では接触抵抗低減効果が十分に得られない場合がある。
【００１７】
なお、本発明の半導体素子用オーミック電極構造は、発光素子の反射金属層に限らず、例えばＭＥＳＦＥＴ、ＨＥＭＴあるいはＨＢＴなどの他の半導体デバイスの電極に適用することも可能である。通常使用するＡｕ系の電極と比較して安価なＡｇを使用するため経済的であり、しかもＡｕ系の電極と比較しても遜色ないオーミック接触性を得ることができる。
【００１８】
本発明の発光素子は、Ａｇ系反射金属層と透明導電性基板との間にＡｇ系コンタクト層を、Ａｇ系反射金属層の主表面上に分散する形で配置することが好ましい。Ａｇ反射金属層は、発光層部への通電経路の一部をなす。しかし、Ａｇ系反射金属層を化合物半導体よりなる発光層部に直接接合すると、接触抵抗が高くなり、直列抵抗が増加して発光効率が低下する場合がある。Ａｇ系反射金属層の場合、発光層部側のコンタクト層は、従来のようなＡｕ系のものではなくＡｇ系のものが使用可能であり、Ａｇ系反射金属層を、Ａｇ系コンタクト層を介して発光層部に接合することにより接触抵抗の低減を図ることができ、しかもＡｕ系コンタクト層を用いる場合と比較してコンタクト層形成のコストも安価である。ただし、Ａｇ系コンタクト層は接合力確保のために必要な合金成分を比較的多量に配合する必要があり、反射率が若干劣る。そこで、Ａｇ系コンタクト層をＡｇ系反射金属層の主表面上に分散形成しておけば、Ａｇ系コンタクト層の非形成領域ではＡｇ系反射金属層による高い反射率を確保できる。
【００１９】
なお、光取出効果を十分に高めるために、Ａｇ系反射金属層に対するＡｇ系コンタクト層の形成面積率（Ａｇ系反射金属層の全面積にてＡｇ系コンタクト層の形成面積を除した値である）は１％以上２５％以下とすることが望ましい。Ａｇ系コンタクト層の形成面積率が１％未満では接触抵抗の低減効果が十分でなくなり、２５％を超えると反射強度が低下することにつながる。
【００２０】
Ａｇ系反射金属層は、Ａｇ系コンタクト層よりもＡｇ含有率を高く設定しておくことで、Ａｇ系コンタクト層の非形成領域において、Ａｇ系反射金属層の反射率を一層高めることができる。Ａｇ系反射金属層（ひいては、第一Ａｇ系金属層と第二Ａｇ系金属層）の材質として、Ａｇ含有率が９５質量％以上の金属、より具体的には純Ａｇ（ただし、１質量％以内であれば不可避不純物を含有してもよい）を採用することにより、上記の効果は一層高められる。一方、Ａｇ系反射金属層は、Ｐｄを含有したＡｇ合金により構成することもできる。Ｐｄを含有したＡｇ合金は、耐硫化性及び耐酸化性が良好であり、硫化ないし酸化に由来した劣化（反射層として用いる場合には反射率の劣化、電極として他の電気端子と接続する際には接触抵抗の増加）の防止に効果がある。
【００２１】
なお、本発明において金属層の具体的な形成方法としては、真空蒸着やスパッタリングなどの気相成膜法のほか、無電解メッキあるいは電解メッキなどの電気化学的な成膜法を採用することもできる。
【００２２】
化合物半導体層を（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１）にて形成する場合、該化合物半導体層の貼り合わせ側主表面にＡｇＧｅＮｉコンタクト層を形成し、該ＡｇＧｅＮｉコンタクト層を覆うように第一Ａｇ系金属層を形成することが好ましい。この場合、ＡｇＧｅＮｉコンタクト金属と化合物半導体層との合金化熱処理を例えば、３５０℃以上６６０℃以下にて行なうことにより、接触抵抗の低減効果が高められる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付の図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態である発光素子１００を示す概念図である。発光素子１００は、透明導電性基板であるｎ型ＧａＰ単結晶よりなるＧａＰ基板７の主表面上に、発光層部２４が透明導電層（例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）層）３０を介して貼り合わされた構造を有してなる。
【００２４】
ＧａＰ基板７は、ＧａＰ単結晶インゴットをスライス・研磨して製造されたものであり、その厚みは例えば１００μｍ以上５００μｍ以下である。該ＧａＰ基板７の主裏面は、例えばＡｇ層よりなるＡｇ系反射金属層１５にて覆われている。また、ＧａＰ基板７とＡｇ系反射金属層１５との間には、ＡｇＧｅＮｉコンタクト金属（例えばＧｅ：１５質量％、Ｎｉ：１０質量％、残部Ａｇ）とＧａＰ基板７の表面部とが合金化した、Ａｇ系コンタクト層３２が配置されており、素子の直列抵抗低減に貢献している。Ａｇ系コンタクト層３２は、電極層をなすＡｇ系反射金属層１５と素子本体をなすＧａＰ基板７とともに、本発明の半導体素子用オーミック電極構造を構成している。なお、ＡｇＧｅＮｉコンタクト層３２は、Ａｇ系反射金属層１５の主表面上に分散形成され、その形成面積率は１％以上２５％以下である。
【００２５】
発光層部２４は、ノンドープ（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただし、０≦ｘ≦０．５５，０．４５≦ｙ≦０．５５）混晶からなる活性層５を、第一導電型クラッド層、本実施形態ではｐ型（ＡｌｚＧａ１−ｚ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただしｘ＜ｚ≦１）からなるｐ型クラッド層６と、前記第一導電型クラッド層とは異なる第二導電型クラッド層、本実施形態ではｎ型（ＡｌｚＧａ１−ｚ）ｙＩｎ１−ｙＰ（ただしｘ＜ｚ≦１）からなるｎ型クラッド層４とにより挟んだ構造を有し、活性層５の組成に応じて、発光波長を、緑色から赤色領域（発光波長（ピーク波長）が５５０ｎｍ以上６７０ｎｍ以下）にて調整できるが、緑ないし黄緑系の発光を得るには、ピーク波長を５５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下の範囲で設定する。図１の発光素子１００では、金属電極９側にｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６が配置されており、Ａｇ系反射金属層１５側にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４が配置されている。従って、通電極性は金属電極９側が正である。なお、ここでいう「ノンドープ」とは、「ドーパントの積極添加を行なわない」との意味であり、通常の製造工程上、不可避的に混入するドーパント成分の含有（例えば１０１３〜１０１６／ｃｍ３程度を上限とする）をも排除するものではない。
【００２６】
また、発光層部２４の主表面上には、ＡｌＧａＡｓよりなる電流拡散層２０が形成され、その主表面の略中央に、発光層部２４に発光駆動電圧を印加するための金属電極（例えばＡｕ電極）９が、該主表面の一部を覆うように形成されている。電流拡散層２０の主表面における、金属電極９の周囲の領域は、発光層部２４からの光取出領域をなす。発光層部２４からの光は、光取出面側に直接放射される光に、Ａｇ系反射金属層１５による反射光が重畳される形で取り出される。
【００２７】
なお、Ａｇ系反射金属層１５の厚さは、反射効果を十分に確保するため、８０ｎｍ以上とすることが望ましい。また、厚さの上限には制限は特にないが、反射効果が飽和するため、コストとの兼ね合いにより適当に定める（例えば１μｍ程度）。
【００２８】
以下、図１の発光素子１００の製造方法について説明する。
まず、図２の工程１に示すように、発光層成長用基板をなす半導体単結晶基板であるＧａＡｓ単結晶基板１の主表面に、ｐ型ＧａＡｓバッファ層２を例えば０．５μｍ、ＡｌＡｓからなる剥離層３を例えば０．５μｍ、さらにｐ型ＡｌＧａＡｓよりなる電流拡散層２０を例えば５μｍ、この順序にてエピタキシャル成長させる。また、その後、発光層部２４として、１μｍのｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６、０．６μｍのＡｌＧａＩｎＰ活性層（ノンドープ）５、及び１μｍのｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４を、この順序にエピタキシャル成長させる。そして、工程２に示すように、発光層部２４形成後に主裏面となる側に透明導電層３０を形成する。
【００２９】
そして、工程３に示すように、別途用意したＧａＰ基板７の主表面を、発光層部２４上に形成された透明導電層３０に重ね合わせて圧迫し、適当な温度で熱処理することにより貼り合わせて、基板貼り合わせ体５０を作る。次に、工程４に進み、上記基板貼り合わせ体５０を、例えば１０％フッ酸水溶液からなるエッチング液に浸漬し、バッファ層２と発光層部２４との間に形成したＡｌＡｓ剥離層３を選択エッチングすることにより、ＧａＡｓ単結晶基板１（発光層部２４からの光に対して不透明である）を、発光層部２４とこれに接合されたＧａＰ単結晶基板７との積層体５０ａから剥離する。なお、ＡｌＡｓ剥離層３に代えてＡｌＩｎＰよりなるエッチストップ層を形成しておき、ＧａＡｓに対して選択エッチング性を有する第一エッチング液（例えばアンモニア／過酸化水素混合液）を用いてＧａＡｓ単結晶基板１をＧａＡｓバッファ層２とともにエッチング除去し、次いでＡｌＩｎＰに対して選択エッチング性を有する第二エッチング液（例えば塩酸：Ａｌ酸化層除去用にフッ酸を添加してもよい）を用いてエッチストップ層をエッチング除去する工程を採用することもできる。このように、発光層成長用基板を全てエッチングにより除去することも、「剥離」の概念に属するものとする。
【００３０】
次に、工程５に示すように、ＧａＰ基板７の主裏面にＡｇＧｅＮｉコンタクト金属の蒸着層を分散形成し、さらに、３５０℃以上６６０℃以下の温度域で合金化熱処理を行なうことにより、ＡｇＧｅＮｉコンタクト層３２を形成する。その後、ＡｇＧｅＮｉコンタクト層３２を覆うようにＡｇ系反射金属層１５を形成する。ＡｇＧｅＮｉコンタクト層３２はＧａＰ基板７との間に良好なオーミック接触を形成し、しかもＡｇ系反射金属層１５との密着性も高い。以上の工程で各金属層は、スパッタリングあるいは真空蒸着等を用いて行なうことができる。なお、合金化熱処理は、Ａｇ系反射金属層１５の形成後に行ってもよい。
【００３１】
そして、工程６に示すように、ＧａＡｓ単結晶基板１の剥離により露出した電流拡散層２０の主表面の一部を覆うように、ワイヤボンディング用の電極９（ボンディングパッド：図１）を形成する。以下、通常の方法によりダイシングして半導体チップとし、これを支持体に固着してリード線のワイヤボンディング等を行なった後、樹脂封止をすることにより最終的な発光素子が得られる。
【００３２】
なお、以上の実施形態では、発光層部２４の各層をＡｌＧａＩｎＰ混晶にて形成していたが、該各層（ｐ型クラッド層６、活性層５及びｎ型クラッド層４）をＡｌＧａＩｎＮ混晶により形成することもできる。発光層部２４を成長させるための発光層成長用基板は、ＧａＡｓ単結晶基板に代えて、例えばサファイア基板（絶縁体）やＳｉＣ単結晶基板が使用される。サファイア基板上にＧａＮバッファ層を介してＡｌＧａＩｎＮ混晶よりなる発光層部が形成されている場合、サファイア基板の裏面側からエキシマレーザーを照射することによりＧａＮバッファ層が溶解し、サファイア基板を剥離除去することができる。発光層部２４の発光波長が４５０ｎｍ以上５８０ｎｍ以下のとき、Ａｇ系金属層１５を採用することによる、青色ないし緑色系の光の反射率向上効果が大きい。
【００３３】
また、発光層部２４の各層は、上記実施形態では、基板側からｎ型クラッド層４、活性層５及びｐ型クラッド層６の順になっていたが、これを反転させ、基板側からｐ型クラッド、活性層及びｎ型クラッド層の順に形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子の一実施形態を積層構造にて示す模式図。
【図２】本発明の発光素子の製造工程の一例を示す説明図。
【図３】種々の金属の反射スペクトルを示す図。
【符号の説明】
１  ＧａＡｓ単結晶基板（発光層成長用基板）
４  ｎ型クラッド層（第二導電型クラッド層）
５  活性層
６  ｐ型クラッド層（第一導電型クラッド層）
７  ＧａＰ基板（透明導電性基板）
９  金属電極
１５  Ａｇ系反射金属層
２４  発光層部
３２  ＡｇＧｅＮｉコンタクト層
１００  発光素子
【図１】
2004235505.tif 000003
【図２】
2004235505.tif 000004
【図３】
2004235505.tif 000005