(57)【要約】【課題】発光層部を含む半導体積層構造そのものの構造変更を行なうことなく、光取出効率を改善できる発光素子を提供する。【解決手段】発光素子１は、発光層部２４を有する化合物半導体層を有し、発光層部２４に発光駆動電圧を印加するための金属電極９が、該化合物半導体層の光取出主表面の一部領域を覆う形で配置されている。化合物半導体層の少なくとも一部は、Ａｌを含有したＡｌ含有化合物半導体層２２１とされる。金属電極９の直下領域の一部において、Ａｌ含有化合物半導体層２２１と該金属電極９との間に、Ａｌ含有化合物半導体層２２１と接するＡｌ系絶縁層１１が、前記直下領域の幾何学的重心位置を包含する領域を覆う形で配置される。また、Ａｌ系絶縁層１１の非形成領域１３にて金属電極９が、Ａｌ含有化合物半導体層２２１と導通してなる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層部を有する化合物半導体層を有し、前記発光層部に発光駆動電圧を印加するための金属電極が、該化合物半導体層の光取出主表面の一部領域を覆う形で配置され、
前記化合物半導体層の少なくとも一部が、Ａｌを含有したＡｌ含有化合物半導体層とされ、
前記金属電極の直下領域の一部において、前記Ａｌ含有化合物半導体層と該金属電極との間に、前記Ａｌ含有化合物半導体層と接するＡｌ系絶縁層が、前記直下領域の幾何学的重心位置を包含する領域を覆う形で配置され、
前記Ａｌ系絶縁層の形成領域の外側にて前記金属電極が、前記Ａｌ含有化合物半導体層と直接又は他の化合物半導体層を介して間接的に導通してなることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記Ａｌ系絶縁層が前記金属電極と接して配置されてなることを特徴とする請求項１記載の発光素子。
【請求項３】
前記金属電極の、前記化合物半導体層との接合側主表面の中央部に対向する形で前記Ａｌ系絶縁層が形成され、該Ａｌ系絶縁層の外側において、前記金属電極の前記接合側主表面と前記Ａｌ含有化合物半導体層とが導通してな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Ａｌ含有化合物半導体層は、前記光取出主表面の前記金属電極により覆われていない領域が、前記Ａｌ含有化合物半導体層と接するＡｌ系パッシベーション層により覆われてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記Ａｌ系パッシベーション層が、前記金属電極の、前記Ａｌ含有化合物半導体層との接合側主表面の外周縁部に入り込む形で形成されている請求項４記載の発光素子。
【請求項６】
前記Ａｌ含有化合物半導体層は、前記光取出主表面の前記金属電極により覆われていない領域が、前記金属電極の側面及び該金属電極の前記Ａｌ含有化合物半導体層との非接合側主表面の外周縁部とともにパッシベーション層により覆われてなる請求項１ないし３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
前記発光層部はＡｌＧａＩｎＰ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なり、該第二導電型クラッド層上に、前記活性層よりもバンドギャップの大きいＡｌ含有化合物半導体からなるクッション層が形成され、該クッション層と接して前記Ａｌ系絶縁層が形成されてなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載の発光素子の製造方法であって、前記化合物半導体層に含まれる前記Ａｌ含有化合物半導体層の最表層部に含有されるＡｌ成分に基づいて前記Ａｌ系絶縁層を形成することを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記Ａｌ含有化合物半導体層の最表層部を酸化処理することにより、前記Ａｌ系絶縁層をＡｌ系酸化物層として形成することを特徴とする請求項８記載の発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記Ａｌ含有化合物半導体層の主表面の、前記金属電極の配置予定領域の一部に酸化処理液を接触させることにより、前記Ａｌ系絶縁層をなす前記Ａｌ系酸化物層を形成することを特徴とする請求項１０記載の発光素子の製造方法。
【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その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開平５−１０２６０５号公報
【特許文献２】
特開平０５−０１３８１３公報
【特許文献３】
特開平０５−０６７８４９公報
【特許文献４】
特開平０９−０７４２２１公報
【特許文献５】
特開平１０−１５４８３１公報
【特許文献６】
特開平１１−０１７２１８公報
【特許文献７】
特開平１１−１８６５９５公報
【０００３】
発光素子は、化合物半導体層を積層することにより、ｐ−ｎ接合部を含む発光層部を形成したものである。具体的には、発光層部を有する素子チップのｐ層側もしくはｎ層側のいずれかの主表面をステージ上に銀ペースト等を用いて固定する一方、他方の主表面側にＡｕ等で構成された金属電極を配置し、これに通電用のＡｕワイヤをボンディングし、全体を樹脂モールドした構造が一般的である。
【０００４】
この金属電極は遮光体として作用するため、例えば発光層部主表面の中央部のみを覆う形で形成され、その周囲の電極非形成領域から光を取り出すようにする。しかしながら、この電極に素子駆動のための電圧を印加した場合、素子内の電流密度は電極直下付近で高く、光取出領域となる電極の周囲領域では低くなることにより光取出効率が低下しやすくなる。この問題は、従来、主に発光層部を含んだ半導体積層構造そのものを改良する観点から解決が試みられてきた。その代表的なものに、電極と接する化合物半導体層の内部において電極直下位置に、該半導体層と導電型が逆となる反転層を埋め込み形成する方法がある（例えば特許文献１〜７）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、反転層を埋め込み形成する方法では、電極領域に対応する反転層形成のためのフォトリソグラフィー工程を、化合物半導体層のエピタキシャル成長工程の途中に挿入する必要があり、工数の増加ひいては製造能率の低下につながりやすい問題がある。
【０００６】
本発明の課題は、発光層部を含む半導体積層構造そのものの構造変更を行なうことなく、光取出効率を改善できる発光素子とその製造方法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、
発光層部を有する化合物半導体層を有し、発光層部に発光駆動電圧を印加するための金属電極が、該化合物半導体層の光取出主表面の一部領域を覆う形で配置され、
化合物半導体層の少なくとも一部が、Ａｌを含有したＡｌ含有化合物半導体層とされ、
金属電極の直下領域の一部において、Ａｌ含有化合物半導体層と該金属電極との間に、Ａｌ含有化合物半導体層と接するＡｌ系絶縁層が、直下領域の幾何学的重心位置を包含する領域を覆う形で配置され、
Ａｌ系絶縁層の形成領域の外側にて金属電極が、Ａｌ含有化合物半導体層と直接又は他の化合物半導体層を介して間接的に導通してなることを特徴とする。
【０００８】
上記本発明の発光素子の構造によると、化合物半導体層の少なくとも一部をＡｌ含有化合物半導体層とし、その光取出主表面側に配置される金属電極の直下領域の一部において、Ａｌ含有化合物半導体層と該金属電極との間に、Ａｌ含有化合物半導体層と接するＡｌ系絶縁層を電流阻止層として配置する。具体的には、金属電極により光取出が最も妨げられる前記直下領域の幾何学的重心位置を包含する一部領域にＡｌ系絶縁層を配置する。この構造によると、光取出の妨げられやすい領域をＡｌ系絶縁層にて電流ブロックすることができ、該Ａｌ系絶縁層の面内方向に電流が拡散することで、電流の流れを金属電極の外周縁に近づけた後、該Ａｌ系絶縁層の外側にてＡｌ含有化合物半導体層側に電流を流れ込ませることができる。これにより、金属電極の直下領域を回避した形で発光層部へ電流を供給でき、光取出し効率を向上させることができる。また、従来の発光素子のように反転層を埋め込み形成する必要がなくなり、結果として、発光層部を含む半導体積層構造そのものの構造変更を行なうことなく、光取出効率が改善された発光素子が実現する。また、Ａｌ系絶縁層は、Ａｌ含有化合物半導体層の表層部に含まれるＡｌ成分を用いて簡単に形成できるので、従来の発光素子のごとく、反転層形成のためのフォトリソグラフィー工程を、化合物半導体層のエピタキシャル成長工程の途中に挿入する必要がなくなり、製造工程の簡略化を図ることができる。
【０００９】
Ａｌ系絶縁層と金属電極との間には、別の絶縁層を介挿することもできるが、Ａｌ系絶縁層の電流阻止能が十分に高ければ、Ａｌ系絶縁層に金属電極を接して配置することができ、素子構造をより簡略化することができる。
【００１０】
金属電極の直下領域での発光を低減するためには、金属電極の、化合物半導体層との接合側主表面の中央部に対向する形でＡｌ系絶縁層を配置し、該Ａｌ系絶縁層の外側において、金属電極の接合側主表面とＡｌ含有化合物半導体層とを導通させる構造を採用するのがよい。これにより、金属電極により遮られやすい電極中央部での発光が効果的に抑制され、光取出し効率をより向上させることができる。
【００１１】
Ａｌ含有化合物半導体層は、光取出主表面の金属電極により覆われていない領域が、Ａｌ含有化合物半導体層と接するＡｌ系パッシベーション層により覆うことができる。これにより、Ａｌ含有化合物半導体層のＡｌ成分の酸化による劣化が抑制され、素子の長寿命化を図ることができる。また、該Ａｌ系パッシベーション層は、Ａｌ含有化合物半導体層の表層部に含まれるＡｌ成分を用いて簡単に形成できる。この場合、Ａｌ系パッシベーション層を、金属電極の、Ａｌ含有化合物半導体層との接合側主表面の外周縁部に入り込む形で形成しておくと、Ａｌ含有化合物半導体層に対する金属電極外周縁からの隙間腐食が進みにくくなり、素子のさらなる長寿命化を図ることができる。
【００１２】
なお、上記隙間腐食抑制に効果的な別態様として、Ａｌ含有化合物半導体層の、光取出主表面の金属電極により覆われていない領域を、金属電極の側面及び該金属電極のＡｌ含有化合物半導体層との非接合側主表面の外周縁部とともにパッシベーション層により覆った構造を例示することもできる。この場合、該パッシベーション膜は、Ａｌ含有化合物半導体層のＡｌ成分の酸化を阻止できる材質であれば、Ａｌ系絶縁層に限られず、例えばＳｉＯ２被膜などとして形成することが可能である。
【００１３】
次に、発光層部は、ＡｌＧａＩｎＰ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できる。これにより高輝度の発光素子を実現できる。該構成において、前述の金属電極に通電用の電極ワイヤを接合する場合、該第二導電型クラッド層上に、活性層よりもバンドギャップの大きいＡｌ含有化合物半導体からなるクッション層を形成することができる。Ａｌ系絶縁層は、該クッション層と接して形成される。例えばワイヤの接合を、超音波溶接や、これにさらに熱を付加するサーモソニックボンディングにより行なう場合、金属電極直下の化合物半導体層には、超音波や加熱（さらには加圧）による衝撃応力が集中し、転位などの結晶欠陥が損傷として導入される。その損傷領域が活性層部に及んだ場合、具体的には次のような不具合を招く。
▲１▼発光輝度の直接的な低下。結晶欠陥による非発光遷移過程の増加が原因として考えられる。
▲２▼素子ライフの低下。転位の形成された発光層に通電を継続すると、転位に電流が集中して転位の増殖が起こりやすくなり、発光輝度の経時的な劣化を引き起こす。
【００１４】
しかしながら、第二導電型クラッド層と金属電極との間に、上記のごとくＡｌを含有したクッション層を介挿することで、金属電極に電極ワイヤを接合する際の損傷領域が仮に生じても、該損傷領域の影響はクッション層に留まり、活性層にその影響が及びにくくなる。また、クッション層は、光吸収抑制のために活性層よりもＡｌ成分が多く添加されているため、Ａｌ系絶縁層（あるいはＡｌ系パッシベーション層）をより形成しやすい利点がある。
【００１５】
さらに、上記クッション層は、発光層部の活性層よりもバンドギャップの大きい化合物半導体で構成されているので、発光層部からの光を吸収しにくく、光取出し効率の向上に寄与する。該クッション層の具体的な材質としては、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓＰを例示できる。また、クッション層を薄く形成すると、光吸収抑制の観点において有利に作用する。クッション層の厚さは、具体的には０．１μｍ以上３０μｍ以下に調整することが望ましい。クッション層の厚さが０．１μｍ未満では、ボンディング側半導体層の全厚が不足しやすくなり、電極ワイヤ接合時の影響が発光層部へ及びやすくなる。また、クッション層の厚さが３０μｍを超えると、ドーパント濃度が低く抑えられている場合に層厚方向の抵抗率が増し、素子の直列抵抗増大による発光効率低下につながる。また、厚いクッション層を成長させるには長時間を要し、原料も多く必要になることから、製造能率の低下とコストの増大を招きやすい。クッション層の厚さは、０．５μｍ以上１０μｍ以下とすることがより望ましい。クッション層は、例えば第二導電型クラッド層よりも高いドーパント濃度を有する電流拡散層とすることができる。
【００１６】
次に、本発明の発光素子の製造方法は、上記本発明の発光素子の製造方法であって、化合物半導体層に含まれるＡｌ含有化合物半導体層の最表層部に含有されるＡｌ成分に基づいてＡｌ系絶縁層を形成することを特徴とする。本発明の発光素子に用いるＡｌ系絶縁層を、Ａｌ含有化合物半導体層の表層部に含まれるＡｌ成分を用いて簡単に形成できるので、従来の発光素子のごとく、反転層形成のためのフォトリソグラフィー工程を、化合物半導体層のエピタキシャル成長工程の途中に挿入する必要がなくなり、製造工程の簡略化を図ることができる。
【００１７】
Ａｌ系絶縁層は、例えばＡｌ系窒化物層として構成することもできるが、Ａｌ成分は酸化処理が容易であるため、Ａｌ系絶縁層をＡｌ系酸化物層として形成する方法が、工程の簡略化という観点においてより有利である。この場合、Ａｌ含有化合物半導体層の最表層部を酸化処理することにより、Ａｌ系酸化物層からなるＡｌ系絶縁層を簡単に形成できる。Ａｌ系酸化物層は、例えばＡｌ含有化合物半導体層の熱酸化処理によっても形成できるが、金属電極直下領域の一部にのみＡｌ系酸化物層を形成する必要があるため、耐熱性のマスク材によりＡｌ含有化合物半導体層の表面をパターンニングしなければならず、工程の煩雑化が避けがたくなる。そこで、Ａｌ含有化合物半導体層の主表面の、金属電極の配置予定領域の一部に酸化処理液を接触させることにより、Ａｌ系絶縁層をなすＡｌ系酸化物層を形成する方法を採用することが望ましい。この方法によると、酸化処理液との接触を生じさるべき領域を、通常のフォトレジストを用いてパターニングすることができ、工程の簡略化を図ることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態である発光素子１を示す概念図である。発光素子１は、ｎ型ＧａＡｓ単結晶基板（以下、単に「基板」ともいう）７の一方の主表面上に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２を介してＡｌＧａＩｎＰよりなる発光層部２４を形成し、該発光層部２４を覆うようにｐ型のクッション層２２１を形成したものである。さらに、クッション層２２１上には、その主表面の一部を覆う形で、Ａｕ等にて構成された金属電極９が配置され、ここにＡｕ等で構成された電極ワイヤ４７が接合されている。他方、基板７の他方の主表面側には、Ａｕ−Ｇｅ−Ｎｉ合金等の金属からなる裏面電極層１５が全面に形成されている。
【００１９】
発光層部２４は、各々（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰ混晶とされるとともに、第一導電型クラッド層４、第二導電型クラッド層６、及び第一導電型クラッド層４と第二導電型クラッド層６との間に位置する活性層５からなるダブルへテロ構造とされている。具体的には、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、ｐ型（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰクラッド層６とｎ型（ＡｌｘＧａ１−ｘ）ｙＩｎ１−ｙＰクラッド層４とにより挟んだ構造となっている。図１の発光素子１では、クッション層２２１側にｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６（ｐ型ドーパントはＺｎ：有機金属分子からのＣもｐ型ドーパントとして寄与しうる）が配置されており、裏面電極層１５側にｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４（ｎ型ドーパントはＳｉ）が配置されている。なお、当業者には自明のことであるが、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。ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６は、ｐ型キャリア濃度（多数キャリア濃度）は、５×１０１６／ｃｍ３以上１×１０１８／ｃｍ３未満、望ましくは、１×１０１７／ｃｍ３以上７×１０１７／ｃｍ３以下である。
【００２０】
また、クッション層２２１は、本実施形態ではＺｎをｐ型ドーパントとして添加したＡｌＧａＡｓ層（Ａｌ含有介在層：例えばＡｌｘＧａ１−ｘＡｓにおいて、ｘ＝０．７程度）からなる、Ａｌ含有化合物半導体層である。ｐ型ドーパント濃度は１×１０１７／ｃｍ３以上２×１０１９／ｃｍ３以下、望ましくは５×１０１７／ｃｍ３以上１×１０１９／ｃｍ３以下の範囲内で、ｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６よりも大きく設定され、電流拡散層として機能するものである。該クッション層２２１の厚さは０．１μｍ以上３０μｍ以下、望ましくは０．５μｍ以上１０μｍ以下である。
【００２１】
Ａｌ含有化合物半導体層をなすクッション層２２１の表面には、金属電極９の直下領域のうち、その幾何学的重心位置を包含する一部領域に、具体的には、金属電極９の接合側主表面の中央部に対向する形で、Ａｌ系絶縁層１１が該クッション層２２１と接して形成されている。また、該Ａｌ系絶縁層１１の外側において、金属電極９の接合側主表面はクッション層２２１と直接導通してなる。本実施形態では、金属電極９の周囲に沿った環状の導通領域１３にて、該金属電極９とクッション層２２１とが導通してなる。
【００２２】
また、クッション層２２１の光取出主表面は、金属電極９により覆われていない領域が、該クッション層２２１と接するＡｌ系パッシベーション層１２により覆われている。本実施形態では、クッション層２２１とともに発光層部２４もＡｌ含有化合物半導体層として構成され、その周側面もＡｌ系パッシベーション層１２により覆われている。
【００２３】
以下、図１の発光素子１の製造方法について説明する。
まず、図２の工程Ａに示すように、ＧａＡｓ単結晶基板７の第一主表面に、ｎ型ＧａＡｓバッファ層２を、次いで発光層部２４として、ｎ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層４、ＡｌＧａＩｎＰ活性層５、及びｐ型ＡｌＧａＩｎＰクラッド層６（以上図１参照）をこの順序にエピタキシャル成長させる。次に、工程Ｂに示すように、ＡｌＧａＡｓよりなるクッション層２２１をエピタキシャル成長させる。
【００２４】
これら各層のエピタキシャル成長は、公知の有機金属気相エピタキシャル成長（ＭｅｔａｌＯｒｇａｎｉｃ  Ｖａｐｏｒ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｙ：ＭＯＶＰＥ）法により行なうことができる。Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｐ及びＡｓの各成分源となる原料ガスとしては以下のようなものを使用できる；
・Ａｌ源ガス；トリメチルアルミニウム（ＴＭＡｌ）、トリエチルアルミニウム（ＴＥＡｌ）など；
・Ｇａ源ガス；トリメチルガリウム（ＴＭＧａ）、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）など；
・Ｉｎ源ガス；トリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、トリエチルインジウム（ＴＥＩｎ）など。
・Ｐ源ガス；ターシャルブチルホスフィン（ＴＢＰ）、ホスフィン（ＰＨ３）など。
・Ａｓ源ガス；ターシャルブチルアルシン（ＴＢＡ）、アルシン（ＡｓＨ３）など。
【００２５】
また、ドーパントガスとしては、以下のようなものを使用できる；
（ｐ型ドーパント）
・Ｍｇ源：ビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）など。
・Ｚｎ源：ジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）、ジエチル亜鉛（ＤＥＺｎ）など。
（ｎ型ドーパント）
・Ｓｉ源：モノシランなどのシリコン水素化物など。
【００２６】
上記各層の成長は、原料ガスの切り替えにより、同一の気相成長装置内で連続的に行なうことができる。また、各層のドーパント濃度は、原料ガスに対するドーパントガスの供給比率により、所望の値に調整することができる。次に、図２の工程Ｃに進み、基板７の第二主表面に真空蒸着法により裏面電極層１５を形成する。さらに工程Ｄのように、クッション層２２１の、各発光素子チップに対応する領域毎に金属電極９を配置し、適当な温度で電極定着用のベーキングを施すことにより、発光素子ウェーハ５０が得られる。
【００２７】
工程Ｄの詳細を、図３に示す。まず、工程１のごとく、クッション層２２１の主表面にフォトレジスト層３０を、導通領域１３として予定された部分だけがフォトレジスト層３０により覆われるように、周知のフォトリソグラフィー工程を用いてパターニングしつつ形成する。そして、この状態で、工程２に示すように、アンモニア／過酸化水素混合溶液からなる酸化処理液を、フォトレジスト層３０で覆われていないクッション層２２１の主表面に接触させる。これにより、最表層部には、アンモニア／過酸化水素混合溶液によるＡｌＧａＡｓ中のＡｌの選択酸化により、Ａｌ系酸化物層１１’，１２’が形成される。Ａｌ系酸化物層１１’，１２’の厚さは、例えば１００ｎｍ以上２００ｎｍ以下とされる。Ａｌ系酸化物層１１’，１２’の厚さが１００ｎｍ未満では絶縁効果が不足しやすくなり、２００ｎｍを超える膜厚は形成に長時間を有し、製造能率の低下を招くことにつながる。
【００２８】
次いで、工程３に示すように、フォトレジスト層３０を除去する。フォトレジスト層３０により該領域のＡｌの酸化は阻止されており、ＡｌＧａＡｓよりなるクッション層２２１の表面が露出して、導通領域１３が形成される。そして、工程４に示すように、該導通領域１３と、その内側のＡｌ系酸化物層１１’とを覆うように金属電極９を蒸着あるいはスパッタリング等により形成する。これにより、金属電極９直下のＡｌ系酸化物層１１’は電流阻止層として機能するＡｌ系絶縁層１１となり、金属電極９の外側領域をなすＡｌ系酸化物層１２’は、Ａｌ系パッシベーション層１２となる。
【００２９】
次に、図４の工程Ｅに示すように発光素子ウェーハ５０をハーフダイシングし、さらに工程Ｆに示すようにダイシング面の加工歪をメサエッチングにより除去した後、工程Ｇに示すスクライビングにより発光素子チップ５１に分離される。そして、該分離後に、もしくは上記のハーフダイシング後に、クッション層２２１と発光層部２４との周側面が、該周側面をなす化合物半導体層中のＡｌが選択酸化され、該面もＡｌ系酸化物層で覆われる。そして、工程Ｈに示すように、裏面電極層１５（図１参照）を、Ａｇペースト等の導電性ペーストを用いて支持体を兼ねた端子電極９ａに固着する一方、金属電極９に電極ワイヤ４７を接合（ボンディング）し、工程Ｉに示すように樹脂モールド５２を形成することにより発光素子１が得られる。
【００３０】
上記のようにして得られた発光素子１によると、次のような効果が達成される。すなわち、各々Ａｕよりなる金属電極９に電極ワイヤ４７を接合する場合、例えば、超音波溶接（あるいはサーモソニックボンディング）が用いられる。この超音波溶接の衝撃応力が図１に示す活性層５に強く及ぶと、活性層５内に結晶欠陥等の損傷を生じ、発光強度の低下等につながる。しかし、本実施形態の発光素子においては、クッション層２２１が介在しているため、損傷領域がクッション層２２１内に留まり、その影響が発光層部２４の奥深くに及びにくいので、その分、発光輝度が損なわれる心配がない。
【００３１】
このクッション層２２１は、第二導電型クラッド層６よりもドーパント濃度が高いので、電流を十分に拡げることができ、発光層部２４への均一な通電が可能となる。さらに、クッション層２２１の表面には、金属電極９の直下領域のうち、光取出の妨げられやすい中央領域を覆う形で、電流阻止層となるＡｌ系絶縁層１１が形成されている。これにより、光取出が困難な領域をＡｌ系絶縁層１１にて電流ブロックすることができ、該Ａｌ系絶縁層１１の面内方向に電流が拡散することで、電流の流れを金属電極９の外周縁に近づけることができる。これにより、金属電極９の直下領域を回避した形で発光層部２４へ電流を供給でき、光取出し効率を高めることができる。また、該Ａｌ系絶縁層１１はＡｌ系パッシベーション層１２とともに、クッション層２２１のＡｌ成分の酸化により形成されたものであり、製造が容易である。
【００３２】
なお、図３の工程４に示すように、Ａｌ系パッシベーション層１２を、金属電極９の、クッション層２２１との接合側主表面の外周縁部に入り込む形で形成しておくと、Ａｌを含有したクッション層２２１に対する金属電極９の外周縁からの隙間腐食が進みにくくなり、素子のさらなる長寿命化を図ることができる。
【００３３】
以下、本発明の発光素子の、種々の変形例を説明する（図１の発光素子１との共通部分には共通の符号を付与して、詳細な説明は省略する）。図５に示す発光素子１００においては、活性層５よりもバンドギャップエネルギーの大きいＡｌ含有化合物半導体、本実施形態ではＡｌＧａＡｓよりなるクッション層２２１の主表面の、Ａｌ系絶縁層１１の形成領域を除く部分の全面が、Ａｌ非含有化合物半導体層、本実施形態ではＧａＰ層２２２により覆われている。ＧａＰ層２２２は、本実施形態では金属電極９との接触抵抗低減のために、クッション層２２１よりもドーパント濃度を高く設定してある。そして、Ａｌ系絶縁層１１と、その外周を取り囲むＡｌ非含有化合物半導体層２２２とに接する形で金属電極９が形成されている。金属電極９は、その接合側主表面の外周縁部にて、ＧａＰ層２２２を介してクッション層２２１と導通している。
【００３４】
上記構造の製造工程は、以下の通りである。まず、図６の工程１に示すように、クッション層２２１の主表面の全面を覆うようにＧａＰ層２２２をエピタキシャル成長し、さらに、該ＧａＰ層２２２の、Ａｌ系絶縁層１１の形成予定領域を除く全面をフォトレジスト層３０で覆う。そして、工程２に示すごとく、フォトレジスト層３０のウィンドウ３０ｗ内に露出するＧａＰ層２２２を、硫酸／過酸化水素混合溶液からなるエッチング液を用いて除去し、さらに、該除去により露出したＡｌＧａＡｓよりなるクッション層２２１を、アンモニア／過酸化水素混合溶液からなる酸化処理液を用いて酸化処理する。これにより、露出したクッション層２２１の最表層部がＡｌ系絶縁層１１となる。そして、工程３に示すようにフォトレジスト層３０を除去し、さらに工程４に示すように、Ａｌ系絶縁層１１と周囲のＧａＰ層２２２とを覆うように金属電極９を形成する。
【００３５】
また、図７の発光素子２００においては、Ａｌ含有化合物半導体よりなるクッション層２２１の、光取出主表面の金属電極９により覆われていない領域を、金属電極９の側面９ｄ及び該金属電極９のクッション層２２１との非接合側主表面の外周縁部９ｅとともに、パッシベーション層１４により覆っている。パッシベーション膜１４は、本実施形態ではＳｉＯ２被膜としている。上記構造の製造工程は、以下の通りである。まず、図８の工程１に示すように、クッション層２２１の、Ａｌ系絶縁層１１の形成予定領域を除く全面をフォトレジスト層３０で覆う。次に、工程２に示すごとく、フォトレジスト層３０のウィンドウ３０ｗ内に露出するクッション層２２１の最表層部を、アンモニア／過酸化水素混合溶液からなる酸化処理液を用いて酸化処理し、Ａｌ系絶縁層１１を形成する。工程３においてフォトレジスト層３０を除去し、工程４に示すように、Ａｌ系絶縁層１１と、その周囲のクッション層主表面領域を覆うように金属電極９を形成する。そして、工程５に示すように、クッション層２２１の主表面が、金属電極９の側面９ｄ及び該金属電極９のクッション層２２１との非接合側主表面の外周縁部９ｅとともに覆われるように、パッシベーション層１４をスパッタリング等により形成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光素子の第一実施形態を積層構造にて示す模式図。
【図２】図１の発光素子の、製造工程の一例を示す説明図。
【図３】図２の工程Ｄの詳細説明図。
【図４】図２に続く説明図。
【図５】本発明の発光素子の第二実施形態を積層構造にて示す模式図。
【図６】図５の発光素子の、製造工程の一例を示す説明図。
【図７】本発明の発光素子の第三実施形態を積層構造にて示す模式図。
【図８】図７の発光素子の、製造工程の一例を示す説明図。
【符号の説明】
１，１００，２００  発光素子
４  ｎ型クラッド層（第一導電型クラッド層）
５  活性層
６  ｐ型クラッド層（第二導電型クラッド層）
９  金属電極
１１  Ａｌ系絶縁層
１２  Ａｌ系パッシベーション層
１４  パッシベーション層
２２１  クッション層（Ａｌ含有半導体層）
【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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