(57)【要約】【課題】光出力特性を向上させることが可能な窒化物系半導体発光ダイオード素子を提供する。【解決手段】この窒化物系半導体発光ダイオード素子は、ｐ型ＧａＮ層４に接触するように形成され、約１．０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜６ａと、Ａｌ膜６ａ上に形成されたＡｇ膜６ｂとを含むｐ側オーミック電極６を備えている。【選択図】図１
2005268275.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型の窒化物系半導体層に接触するように形成され、１．０ｎｍ以下の厚みを有するＡｌおよびＡｌＳｉ合金のいずれか一方からなる第１金属層と、
前記第１金属層上に形成されたＡｇからなる第２金属層とを含むオーミック電極を備えた、窒化物系半導体発光ダイオード素子。
【請求項２】
前記オーミック電極は、反射電極として機能するとともに、
前記オーミック電極で反射された光は、前記オーミック電極とは反対側から出射される、請求項１に記載の窒化物系半導体発光ダイオード素子。
【請求項３】
基板と、
前記基板上に形成されたｎ型の窒化物系半導体層と、
前記ｎ型の窒化物系半導体層上に形成された発光層とをさらに備え、
前記ｐ型の窒化物系半導体層は、前記発光層上に形成され、前記オーミック電極により反射された光は、前記基板側から出射される、請求項２に記載の窒化物系半導体発光ダイオード素子。
【請求項４】
前記第２金属層は、１００ｎｍ以上の厚みを有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物系半導体発光ダイオード素子。
【請求項５】
前記オーミック電極は、前記第２金属層上に形成され、ＴｉＡｇ合金およびＴｉのいずれか一方からなる第３金属層をさらに含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化物系半導体発光ダイオード素子。
【請求項６】
前記オーミック電極上に形成されたパッド電極をさらに備え、
前記パッド電極は、前記オーミック電極を構成する前記第３金属層に接触するように形成されたＴｉからなる第４金属層を含む、請求項５に記載の窒化物系半導体発光ダイオード素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物系半導体発光ダイオード素子に関し、特に、ｐ型の窒化物系半導体層を有する窒化物系半導体発光ダイオード素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ｐ型の窒化物系半導体層上に、積層された複数の金属層からなるオーミック電極が形成された窒化物系半導体発光ダイオード素子が知られている（たとえば、特許文献１参照）。上記した従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子のオーミック電極において、ｐ型の窒化物系半導体層と接触するように形成される金属層としては、たとえば、Ｎｉ膜、Ｐｄ膜およびＡｇ膜などがある。
【０００３】
図２８は、従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子の構造を示した断面図である。なお、図２８に示す従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子は、４００ｎｍ領域の光を出射する。図２８を参照して、従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子では、サファイア基板１０１上に、約２．５μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ層１０２が形成されている。ｎ型ＧａＮ層１０２上には、約１００ｎｍの厚みを有する多重量子井戸（ＭＱＷ）構造の活性層１０３が形成されている。この活性層１０３は、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層（図示せず）とＧａＮからなる複数の障壁層（図示せず）とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する。活性層１０３上には、約３００ｎｍの厚みを有するｐ型ＧａＮ層１０４が形成されている。
【０００４】
また、ｐ型ＧａＮ層１０４の上面からｎ型ＧａＮ層１０２の途中の深さまでの所定領域が除去されることにより、ｎ型ＧａＮ層１０２の表面の一部が露出されている。そして、ｐ型ＧａＮ層１０４およびｎ型ＧａＮ層１０２の上面と、ｐ型ＧａＮ層１０４およびｎ型ＧａＮ層１０２の間に位置するｐ型ＧａＮ層１０４、活性層１０３およびｎ型ＧａＮ層１０２の側面とを覆うように、約３００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２膜からなる絶縁膜１０５が形成されている。この絶縁膜１０５は、ｐ型ＧａＮ層１０４上の所定領域に位置する開口部１０５ａと、ｎ型ＧａＮ層１０２の露出した表面上の所定領域に位置する開口部１０５ｂとを有する。
【０００５】
また、ｐ型ＧａＮ層１０４上の開口部１０５ａに対応する領域には、ｐ型ＧａＮ層１０４側から順に、約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ膜１０６ａおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜１０６ｂが形成されている。そして、Ｐｄ膜１０６ａおよびＡｕ膜１０６ｂによって、ｐ側オーミック電極１０６が構成されている。また、ｎ型ＧａＮ層１０２の露出した表面上の開口部１０５ｂに対応する領域には、ｎ型ＧａＮ層１０２側から順に、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜１０７ａ、約２０ｎｍの厚みを有するＰｄ膜１０７ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜１０７ｃが形成されている。そして、Ａｌ膜１０７ａ、Ｐｄ膜１０７ｂおよびＡｕ膜１０７ｃによって、ｎ側オーミック電極１０７が構成されている。
【０００６】
そして、図２８に示した従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子では、活性層１０３で生成された光は、サファイア基板１０１側から矢印Ａ方向に出射される。なお、矢印Ａ方向とは反対方向に進む光は、ｐ側オーミック電極１０６で反射された後、サファイア基板１０１側から矢印Ａ方向に出射される。
【特許文献１】特開２０００−２９４８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ｐ型ＧａＮ層１０４に接触するように形成されるＰｄ膜１０６ａを含むｐ側オーミック電極１０６を用いた従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子では、ダイボンディングなどの組立工程時に約２５０℃〜約３２０℃の温度で加熱された場合、オーミック性が劣化するという不都合があった。また、ｐ側オーミック電極１０６を構成するＰｄ膜１０６ａは、ｐ型ＧａＮ層１０４に対する付着力が弱いので、ｐ型ＧａＮ層１０４からｐ側オーミック電極１０６の一部が剥離する場合がある。この場合、ｐ型ＧａＮ層１０４とｐ側オーミック電極１０６との接触面積が小さくなるので、接触抵抗の増加に起因するオーミック性の劣化が生じるという不都合があった。また、ｐ側オーミック電極１０６を構成するＰｄ膜１０６ａは、４００ｎｍ領域の光に対する反射率が約６０％と低いので、ｐ側オーミック電極１０６での光吸収が増大するという不都合もあった。
【０００８】
そこで、ｐ型ＧａＮ層１０４に対するｐ側オーミック電極の付着性を改善するとともに、熱に起因するオーミック性の劣化を抑制するために、Ｐｄ膜１０６ａに代えて、付着性が良好で、かつ、組立工程後に約４００℃の温度で熱処理することによりオーミック性を回復させることが可能なＮｉ膜を含むｐ側オーミック電極を用いることも考えられる。しかしながら、Ｎｉ膜の反射率（約３５％）は、４００ｎｍ領域の光に対して、Ｐｄ膜の反射率（約６０％）よりも低いので、ｐ側オーミック電極での光吸収がより増大するという不都合がある。
【０００９】
また、ｐ側オーミック電極として、４００ｎｍ領域の光に対する反射率を向上させて光吸収の増大を抑制するために、Ｐｄ膜１０６ａに代えて、４００ｎｍ領域の光に対して高い反射率を有するＡｇ膜を用いることも考えられる。しかしながら、Ａｇ膜は、Ｐｄ膜１０６ａと同様、ｐ型ＧａＮ層１０４に対する付着力が弱いので、ｐ型ＧａＮ層１０４からｐ側オーミック電極の一部が剥離することにより、オーミック性が劣化するという不都合がある。
【００１０】
上記したように、従来では、ｐ型ＧａＮ層１０４に接触するｐ側オーミック電極を構成する層として、Ｐｄ膜１０６ａ、Ｎｉ膜またはＡｇ膜を用いると、オーミック性の劣化や光吸収の増大が発生するので、光出力特性が低下するという問題点がある。
【００１１】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、光出力特性を向上させることが可能な窒化物系半導体発光ダイオード素子を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【００１２】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による窒化物系半導体発光ダイオード素子は、ｐ型の窒化物系半導体層に接触するように形成され、１．０ｎｍ以下の厚みを有するＡｌおよびＡｌＳｉ合金のいずれか一方からなる第１金属層と、第１金属層上に形成されたＡｇからなる第２金属層とを含むオーミック電極を備えている。
【００１３】
この一の局面による窒化物系半導体発光ダイオード素子では、上記のように、ＡｌおよびＡｌＳｉ合金のいずれか一方からなる第１金属層の厚みを、１．０ｎｍ以下に設定することによって、ｐ型の窒化物系半導体層と第１金属層との接触をオーミック接触に近づけることができる。これにより、ＡｌまたはＡｌＳｉ合金からなる第１金属層を含むオーミック電極において、第１金属層をｐ型の窒化物系半導体層に接触するように形成したとしても、ｐ型の窒化物系半導体層に対するオーミック電極として十分に機能させることができる。この場合、第１金属層の構成材料であるＡｌまたはＡｌＳｉ合金は、ｐ型の窒化物系半導体層との付着力が強いので、ｐ型の窒化物系半導体層からオーミック電極の一部が剥離するのを抑制することができる。これにより、ｐ型の窒化物系半導体層とオーミック電極との接触面積が小さくなるのを抑制することができるので、接触抵抗の増加に起因するオーミック性の劣化を抑制することができる。また、ｐ型の窒化物系半導体層に接触するように形成されるＡｌまたはＡｌＳｉ合金からなる第１金属層を含むオーミック電極を用いる場合、組立工程時に加熱されたとしても、オーミック性が劣化することがない。また、第１金属層の構成材料であるＡｌやＡｌＳｉ合金は、４００ｎｍ領域の光に対する反射率が高いので、オーミック電極での光吸収の増大を抑制することができる。また、第１金属層上に形成される第２金属層の構成材料であるＡｇは、４００ｎｍ領域の光に対して非常に高い反射率を有するので、光が第１金属層を通過して第２金属層に入射したとしても、オーミック電極での光吸収の増大を抑制することができる。このように、一の局面による窒化物系半導体発光ダイオード素子では、オーミック性の劣化や光吸収の増大を抑制することができるので、光出力特性を向上させることができる。
【００１４】
上記一の局面による窒化物系半導体発光ダイオード素子において、好ましくは、オーミック電極は、反射電極として機能するとともに、オーミック電極で反射された光は、オーミック電極とは反対側から出射される。このように構成すれば、オーミック電極で光を反射させるとともに、その反射された光をオーミック電極とは反対側から出射させる窒化物系半導体発光ダイオード素子において、容易に、オーミック性の劣化や光吸収の増大を抑制することができる。
【００１５】
この場合、好ましくは、基板と、基板上に形成されたｎ型の窒化物系半導体層と、ｎ型の窒化物系半導体層上に形成された発光層とをさらに備え、ｐ型の窒化物系半導体層は、発光層上に形成され、オーミック電極により反射された光は、基板側から出射される。このように構成すれば、基板上にｎ型の窒化物系半導体層、発光層、ｐ型の窒化物系半導体層およびオーミック電極が順次形成されるとともに、発光層で生成された光を基板側から出射させる窒化物系半導体発光ダイオード素子において、容易に、オーミック性の劣化や光吸収の増大を抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による窒化物系半導体発光ダイオード素子において、好ましくは、第２金属層は、１００ｎｍ以上の厚みを有する。このように構成すれば、４００ｎｍ領域の光に対する第２金属層の反射率を高くすることができるので、光吸収が増大するのをより抑制することができる。
【００１７】
上記一の局面による窒化物系半導体発光ダイオード素子において、好ましくは、オーミック電極は、第２金属層上に形成され、ＴｉＡｇ合金およびＴｉのいずれか一方からなる第３金属層をさらに含む。このように構成すれば、ＴｉＡｇ合金またはＴｉからなる第３金属層により、たとえば、フォトリソグラフィ工程において、Ａｇからなる第２金属層がアルカリ性の現像液と反応して表面の状態が劣化するのを抑制することができる。これにより、ＴｉＡｇ合金またはＴｉからなる第３金属層により、オーミック電極の耐薬品性を向上させることができる。この場合、第３金属層の構成材料としてＴｉＡｇ合金を用いれば、ＴｉＡｇ合金は、第２金属層の構成材料であるＡｇを含むので、第２金属層との付着力を向上させながら、第２金属層との反応を抑制することができる。
【００１８】
この場合、好ましくは、オーミック電極上に形成されたパッド電極をさらに備え、パッド電極は、オーミック電極を構成する第３金属層に接触するように形成されたＴｉからなる第４金属層を含む。このように構成すれば、第４金属層が第３金属層と同じＴｉを含むので、オーミック電極に対するパッド電極の付着力を向上させることができる。このため、ＴｉＡｇ合金またはＴｉからなる第３金属層を含むようにオーミック電極を構成したとしても、オーミック電極からパッド電極が剥離するのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の構造を示した断面図である。図１を参照して、まず、第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の構造について説明する。なお、第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子は、４００ｎｍ領域の光を出射する。
【００２１】
第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子では、図１に示すように、サファイア基板１上に、約２．５μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ層２が形成されている。ｎ型ＧａＮ層２上には、約１００ｎｍの厚みを有するＭＱＷ構造の活性層３が形成されている。この活性層３は、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層（図示せず）とＧａＮからなる複数の障壁層（図示せず）とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する。活性層３上には、約３００ｎｍの厚みを有するｐ型ＧａＮ層４が形成されている。なお、サファイア基板１は、本発明の「基板」の一例である。また、ｎ型ＧａＮ層２、活性層３およびｐ型ＧａＮ層４は、それぞれ、本発明の「ｎ型の窒化物系半導体層」、「発光層」および「ｐ型の窒化物系半導体層」の一例である。
【００２２】
また、ｐ型ＧａＮ層４の上面からｎ型ＧａＮ層２の途中の深さまでの所定領域が除去されることにより、ｎ型ＧａＮ層２の表面の一部が露出されている。そして、ｐ型ＧａＮ層４およびｎ型ＧａＮ層２の上面と、ｐ型ＧａＮ層４およびｎ型ＧａＮ層２の間に位置するｐ型ＧａＮ層４、活性層３およびｎ型ＧａＮ層２の側面とを覆うように、約３００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２膜からなる絶縁膜５が形成されている。この絶縁膜５は、ｐ型ＧａＮ層４上の所定領域に位置する開口部５ａと、ｎ型ＧａＮ層２の露出した表面上の所定領域に位置する開口部５ｂとを有する。
【００２３】
ここで、第１実施形態では、開口部５ａ内に露出されたｐ型ＧａＮ層４上に、ｐ型ＧａＮ層４側から順に、約１．０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜６ａ、約１００ｎｍの厚みを有するＡｇ膜６ｂおよび約１０ｎｍの厚みを有するＴｉＡｇ合金膜６ｃが形成されている。なお、Ａｌ膜６ａは、４００ｎｍ領域の光に対して約９０％の反射率を有するとともに、ｐ型ＧａＮ層４上に島状（図示せず）に形成されている。また、Ａｇ膜６ｂは、４００ｎｍ領域の光に対して約９２％の反射率を有する。また、ＴｉＡｇ合金膜６ｃのＴｉに対するＡｇの含有率は、約１０％である。そして、Ａｌ膜６ａ、Ａｇ膜６ｂおよびＴｉＡｇ合金膜６ｃによって、反射電極としての機能を有するｐ側オーミック電極６が構成されている。なお、ｐ側オーミック電極６は、本発明の「オーミック電極」の一例である。また、Ａｌ膜６ａ、Ａｇ膜６ｂおよびＴｉＡｇ合金膜６ｃは、それぞれ、本発明の「第１金属層」、「第２金属層」および「第３金属層」の一例である。
【００２４】
また、第１実施形態では、ｐ側オーミック電極６上の所定領域に、ｐ側オーミック電極６側から順に、約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜７ａ、約１００ｎｍの厚みを有するＰｔ膜７ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜７ｃが形成されている。これらのＴｉ膜７ａ、Ｐｔ膜７ｂおよびＡｕ膜７ｃによって、ｐ側パッド電極７が構成されている。なお、ｐ側パッド電極７は、本発明の「パッド電極」の一例である。また、Ｔｉ膜７ａは、本発明の「第４金属層」の一例である。
【００２５】
また、ｎ型ＧａＮ層２の露出した表面上の開口部５ｂに対応する領域には、ｎ型ＧａＮ層２側から順に、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜８ａ、約５０ｎｍの厚みを有するＰｔ膜８ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜８ｃが形成されている。そして、Ａｌ膜８ａ、Ｐｔ膜８ｂおよびＡｕ膜８ｃによって、ｎ側オーミック電極８が構成されている。
【００２６】
そして、図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子では、活性層３で生成された光は、サファイア基板１側から矢印Ａ方向に出射される。なお、矢印Ａ方向とは反対方向に進む光は、ｐ側オーミック電極６のＡｌ膜６ａおよびＡｇ膜６ｂにより反射された後、サファイア基板１側から矢印Ａ方向に出射される。
【００２７】
図２は、ｐ側オーミック電極を構成するＡｌ膜の厚みを３段階（約０．３ｎｍ以下、約１．０ｎｍおよび約１．５ｎｍ）に変化させた場合の電流−電圧特性を示した図である。次に、図２を参照して、第１実施形態の窒化物系半導体発光ダイオード素子のｐ側オーミック電極の構成において、Ａｌ膜の厚みを変化させて電流−電圧特性を測定した結果について説明する。なお、図２の電流−電圧特性は、半導体特性測定器の１つであるカーブトレーサを用いて測定した。
【００２８】
図２に示すように、Ａｌ膜の厚みが約０．３ｎｍ以下であれば、電流−電圧特性が実質的に線形（直線的）になることが判明した。その一方、Ａｌ膜の厚みが約１．０ｎｍおよび約１．５ｎｍの場合には、電流−電圧特性が非線形となることが判明した。ただし、Ａｌ膜の厚みが約１．０ｎｍの場合の電流−電圧特性は、線形の電流−電圧特性に近い特性を有する。このため、ｐ型ＧａＮ層に接触するように形成されるＡｌ膜を含むｐ側オーミック電極において、Ａｌ膜の厚みを約１．０ｎｍ以下に設定すれば、ｐ型ＧａＮ層に対するオーミック電極として十分に機能させることができると考えられる。
【００２９】
ここで、第１実施形態では、図１に示したように、ｐ側オーミック電極６を構成するＡｌ膜６ａの厚みが約１．０ｎｍであるので、ｐ側オーミック電極６を、ｐ型ＧａＮ層４に対するオーミック電極として十分に機能させることができると考えられる。
【００３０】
図３は、ｐ側オーミック電極を構成するＡｇ膜の厚みを６段階（約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍおよび約４００ｎｍ）に変化させた場合の４００ｎｍ領域の光に対するＡｇ膜の反射率を示したグラフである。次に、図３を参照して、Ａｇ膜の厚みを変化させて４００ｎｍ領域の光に対するＡｇ膜の反射率を測定した結果について説明する。
【００３１】
図３に示すように、Ａｇ膜の厚みが約１００ｎｍ以上であれば、約９２％以上の高い反射率を得ることができることが判明した。具体的には、Ａｇ膜の厚みが約１００ｎｍ、約２００ｎｍおよび約４００ｎｍの場合の反射率は、それぞれ、約９２％、約９７％および約９７％であった。その一方、Ａｇ膜の厚みが約１０ｎｍ、約２０および約５０ｎｍの場合の反射率は、それぞれ、約６８％、約８２％および約８５％であった。この結果から、Ａｇ膜を含むｐ側オーミック電極において、Ａｇ膜の厚みを約１００ｎｍ以上に設定すれば、Ａｇ膜の約９２％以上の高い反射率によりｐ側オーミック電極での光吸収の増大を抑制することができると考えられる。
【００３２】
ここで、第１実施形態では、図１に示したように、ｐ側オーミック電極６を構成するＡｇ膜６ｂの厚みが約１００ｎｍであるので、ｐ側オーミック電極６での光吸収の増大を抑制することができると考えられる。
【００３３】
第１実施形態では、上記のように、ｐ側オーミック電極６を構成するＡｌ膜６ａの厚みを、約１．０ｎｍに設定することによって、ｐ型ＧａＮ層４とＡｌ膜６ａとの接触をオーミック接触に近づけることができる。これにより、Ａｌ膜６ａを含むｐ側オーミック電極６において、Ａｌ膜６ａをｐ型ＧａＮ層４に接触するように形成したとしても、ｐ型ＧａＮ層４に対するオーミック電極として十分に機能させることができる。この場合、ｐ側オーミック電極６を構成するＡｌ膜６ａは、ｐ型ＧａＮ層４との付着力が強いので、ｐ型ＧａＮ層４からｐ側オーミック電極６の一部が剥離するのを抑制することができる。これにより、ｐ型ＧａＮ層４とｐ側オーミック電極６との接触面積が小さくなるのを抑制することができるので、接触抵抗の増加に起因するオーミック性の劣化を抑制することができる。また、ｐ型ＧａＮ層４に接触するように形成されるＡｌ膜６ａを含むｐ側オーミック電極６を用いる場合、組立工程時に加熱されたとしても、オーミック性が劣化することがない。また、ｐ側オーミック電極６を構成するＡｌ膜６ａは、４００ｎｍ領域の光に対する反射率（約９０％）が高いので、ｐ側オーミック電極６での光吸収の増大を抑制することができる。また、Ａｌ膜６ａ上に形成されるＡｇ膜６ｂの厚みを約１００ｎｍに設定することによって、４００ｎｍ領域の光に対するＡｇ膜６ｂの反射率が約９２％と高くなるので、光がＡｌ膜６ａを通過してＡｇ膜６ｂに入射したとしても、ｐ側オーミック電極６での光吸収の増大を抑制することができる。このように、第１実施形態では、オーミック性の劣化や光吸収の増大を抑制することができるので、光出力特性を向上させることができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、ｐ側オーミック電極６を構成するＡｇ膜６ｂ上に、Ａｇ膜６ｂとともにｐ側オーミック電極６を構成するＴｉＡｇ合金膜６ｃを形成することによって、ＴｉＡｇ合金膜６ｃにより、たとえば、フォトリソグラフィ工程において、Ａｇ膜６ｂがアルカリ性の現像液と反応して表面の状態が劣化するのを抑制することができる。これにより、ＴｉＡｇ合金膜６ｃにより、ｐ側オーミック電極６の耐薬品性を向上させることができる。この場合、ＴｉＡｇ合金膜６ｃは、Ａｇ膜６ｂの構成材料であるＡｇを含むので、Ａｇ膜６ｂとの付着力を向上させながら、Ａｇ膜６ｂとの反応を抑制することができる。また、ＴｉＡｇ合金膜６ｃに接触するように形成されるＴｉ膜７ａを含むｐ側パッド電極７を設けることによって、Ｔｉ膜７ａがＴｉＡｇ合金膜６ｃと同じＴｉを含むので、ｐ側オーミック電極６に対するｐ側パッド電極７の付着力を向上させることができる。このため、ＴｉＡｇ合金膜６ｃを含むようにｐ側オーミック電極６を構成したとしても、ｐ側オーミック電極６からｐ側パッド電極７が剥離するのを抑制することができる。
【００３５】
図４〜図１７は、図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１および図４〜図１７を参照して、第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスについて説明する。
【００３６】
まず、図４に示すように、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法を用いて、サファイア基板１上に、約２．５μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ層２、約１００ｎｍの厚みを有するＭＱＷ構造の活性層３および約３００ｎｍの厚みを有するｐ型ＧａＮ層４を順次成長させる。なお、活性層３を成長させる際には、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層（図示せず）とＧａＮからなる複数の障壁層（図示せず）とを交互成長させる。この後、ｐ型ＧａＮ層４上の所定領域に、レジスト１１を形成する。
【００３７】
次に、図５に示すように、ＣＦ４ガスによるＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）法を用いて、レジスト１１をマスクとして、ｐ型ＧａＮ層４の上面からｎ型ＧａＮ層２の途中の深さまでの所定領域を除去することにより、ｎ型ＧａＮ層２の表面の一部を露出させる。この後、レジスト１１を除去する。
【００３８】
次に、図６に示すように、プラズマＣＶＤ法を用いて、全面を覆うように、約３００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２膜からなる絶縁膜５を形成した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、ｐ型ＧａＮ層４上に位置する絶縁膜５の所定領域に、開口部５ａを形成する。
【００３９】
次に、図７に示すように、全面を覆うように、ポジ型レジスト１２を形成する。この後、ポジ型レジスト１２上に、ネガ型レジスト１３を形成する。
【００４０】
次に、図８に示すように、ｐ側オーミック電極６（図１参照）に対応する電極パターンを有するフォトマスク（図示せず）を用いて露光することにより、ネガ型レジスト１３に電極パターンを転写した後、現像する。これにより、ネガ型レジスト１３に、ｐ側オーミック電極６の電極パターンに対応する開口部１３ａが形成される。
【００４１】
次に、図９に示すように、全面露光することにより、ポジ型レジスト１２にネガ型レジスト１３の電極パターンを転写した後、現像する。これにより、ポジ型レジスト１２に、ｐ側オーミック電極６（図１参照）の電極パターンに対応する開口部１２ａが形成される。この際、ポジ型レジスト１２の開口部１２ａは、所定の角度傾斜した内側面を有するように形成される。このため、ネガ型レジスト１３の開口部１３ａの端部１３ｂは、ポジ型レジスト１２の開口部１２ａの上端部から突出するオーバーハング部となる。
【００４２】
次に、図１０に示すように、電子ビーム蒸着法を用いて、ネガ型レジスト１３の上面およびｐ型ＧａＮ層４の開口部５ａに対応する領域上に、ｐ型ＧａＮ層４側から順に、約１．０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜６ａ、約１００ｎｍの厚みを有するＡｇ膜６ｂおよび約１０ｎｍの厚みを有するＴｉＡｇ合金膜６ｃを堆積する。なお、Ａｌ膜６ａは、約１．０ｎｍの小さい厚みであるため、島状（図示せず）に形成される。この際、ネガ型レジスト１３の開口部１３ａの端部１３ｂがポジ型レジスト１２の開口部１２ａの上端部から突出するオーバーハング部となっているので、開口部１２ａの内側面上には、Ａｌ膜６ａ、Ａｇ膜６ｂおよびＴｉＡｇ合金膜６ｃが堆積されない。この後、レジスト剥離液を用いて、ポジ型レジスト１２およびネガ型レジスト１３を除去する。この際、ネガ型レジスト１３の上面上に堆積されたＡｌ膜６ａ、Ａｇ膜６ｂおよびＴｉＡｇ合金膜６ｃも除去される。これにより、図１１に示すように、ｐ型ＧａＮ層４上の開口部５ａに対応する領域にのみ、ｐ型ＧａＮ層４側から順に、Ａｌ膜６ａ、Ａｇ膜６ｂおよびＴｉＡｇ合金膜６ｃからなるｐ側オーミック電極６が形成される。
【００４３】
次に、図１２に示すように、図７〜図９に示したプロセスと同様のプロセスを用いて、全面を覆うように、ｐ側パッド電極７（図１参照）の電極パターンに対応する開口部１４ａおよび１５ａをそれぞれ有するポジ型レジスト１４およびネガ型レジスト１５を形成する。この際、ポジ型レジスト１４の開口部１４ａは、所定の角度傾斜した内側面を有するように形成されるとともに、ネガ型レジスト１５の開口部１５ａの端部１５ｂは、ポジ型レジスト１４の開口部１４ａの上端部から突出するオーバーハング部となる。
【００４４】
次に、図１３に示すように、電子ビーム蒸着法を用いて、ネガ型レジスト１５の上面およびｐ側オーミック電極６の所定領域上に、ｐ側オーミック電極６側から順に、約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜７ａ、約１００ｎｍの厚みを有するＰｔ膜７ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜７ｃを堆積する。この後、レジスト剥離液を用いて、ポジ型レジスト１４およびネガ型レジスト１５を除去する。この際、ネガ型レジスト１５の上面上に堆積されたＴｉ膜７ａ、Ｐｔ膜７ｂおよびＡｕ膜７ｃも除去される。これにより、図１４に示すように、ｐ側オーミック電極６上の所定領域にのみ、Ｔｉ膜７ａ、Ｐｔ膜７ｂおよびＡｕ膜７ｃからなるｐ側パッド電極７が形成される。
【００４５】
次に、図１５に示すように、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、ｎ型ＧａＮ層２の露出した表面上に位置する絶縁膜５の所定領域に、開口部５ｂを形成する。
【００４６】
次に、図１６に示すように、図７〜図９に示したプロセスと同様のプロセスを用いて、全面を覆うように、ｎ側オーミック電極８（図１参照）の電極パターンに対応する開口部１６ａおよび１７ａをそれぞれ有するポジ型レジスト１６およびネガ型レジスト１７を形成する。この際、ポジ型レジスト１６の開口部１６ａは、所定の角度傾斜した内側面を有するように形成されるとともに、ネガ型レジスト１７の開口部１７ａの端部１７ｂは、ポジ型レジスト１６の開口部１６ａの上端部から突出するオーバーハング部となる。
【００４７】
次に、図１７に示すように、電子ビーム蒸着法を用いて、ネガ型レジスト１７の上面およびｎ型ＧａＮ層２の露出した表面の開口部５ｂに対応する領域上に、ｎ型ＧａＮ層２側から順に、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜８ａ、約５０ｎｍの厚みを有するＰｔ膜８ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜８ｃを堆積する。この後、レジスト剥離液を用いて、ポジ型レジスト１６およびネガ型レジスト１７を除去する。この際、ネガ型レジスト１７の上面上に堆積されたＡｌ膜８ａ、Ｐｔ膜８ｂおよびＡｕ膜８ｃも除去される。これにより、図１に示したように、ｎ型ＧａＮ層２の露出した表面上の開口部５ｂに対応する領域にのみ、Ａｌ膜８ａ、Ｐｔ膜８ｂおよびＡｕ膜８ｃからなるｎ側オーミック電極８が形成される。このようにして、第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子が形成される。
【００４８】
次に、上記の製造プロセスに沿って実際に作製した第１実施形態の窒化物系半導体発光ダイオード素子について、約２０ｍＡの電流を流した場合の光出力を測定した結果について説明する。なお、比較例として、図２８に示した従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子についても光出力を測定した。その結果、第１実施形態の窒化物系半導体発光ダイオード素子では、約５．５ｍＷの光出力が得られたのに対して、従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子では、約３．１ｍＷの光出力しか得られなかった。すなわち、第１実施形態の窒化物系半導体発光ダイオード素子では、従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子の光出力に対して、約１．８倍の光出力が得られた。この結果から、約１．０ｎｍの厚みを有するとともに、ｐ型ＧａＮ層４に接触するように形成されるＡｌ膜６ａを含むｐ側オーミック電極６を用いることによって、光出力特性を向上させることができることが確認できた。
【００４９】
（第２実施形態）
図１８は、本発明の第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の構造を示した断面図である。図１８を参照して、この第２実施形態では、上記第１実施形態と異なり、ｐ型ＧａＮ層側から順に、ＡｌＳｉ合金膜、Ａｇ膜およびＴｉ膜によって構成されるｐ側オーミック電極を用いる場合について説明する。なお、第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子は、上記第１実施形態と同様、４００ｎｍ領域の光を出射する。
【００５０】
この第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子では、図１８に示すように、ｎ型ＧａＮ基板２１上に、約２．５μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ層２２が形成されている。ｎ型ＧａＮ層２２上には、約１００ｎｍの厚みを有するＭＱＷ構造の活性層２３が形成されている。この活性層２３は、上記第１実施形態の活性層３と同様、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層（図示せず）とＧａＮからなる複数の障壁層（図示せず）とが交互に積層されたＭＱＷ構造を有する。活性層２３上には、約３００ｎｍの厚みを有するｐ型ＧａＮ層２４が形成されている。なお、ｎ型ＧａＮ基板２１は、本発明の「基板」の一例である。また、ｎ型ＧａＮ層２２、活性層２３およびｐ型ＧａＮ層２４は、それぞれ、本発明の「ｎ型の窒化物系半導体層」、「発光層」および「ｐ型の窒化物系半導体層」の一例である。ｐ型ＧａＮ層２４上には、約３００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２膜からなるとともに、所定領域に開口部２５ａを有する絶縁膜２５が形成されている。
【００５１】
ここで、第２実施形態では、開口部２５ａ内に露出されたｐ型ＧａＮ層２４上に、ｐ型ＧａＮ層２４側から順に、約０．３ｎｍの厚みを有するＡｌＳｉ合金膜２６ａ、約３００ｎｍの厚みを有するＡｇ膜２６ｂおよび約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜２６ｃが形成されている。なお、ＡｌＳｉ合金膜２６ａは、ｐ型ＧａＮ層２４上に島状（図示せず）に形成されているとともに、ＡｌＳｉ合金膜２６ａのＡｌに対するＳｉの含有率は、約１％である。そして、ＡｌＳｉ合金膜２６ａ、Ａｇ膜２６ｂおよびＴｉ膜２６ｃによって、反射電極としての機能を有するｐ側オーミック電極２６が構成されている。なお、ｐ側オーミック電極２６は、本発明の「オーミック電極」の一例である。また、ＡｌＳｉ合金膜２６ａ、Ａｇ膜２６ｂおよびＴｉ膜２６ｃは、それぞれ、本発明の「第１金属層」、「第２金属層」および「第３金属層」の一例である。
【００５２】
また、第２実施形態では、ｐ側オーミック電極２６上の所定領域に、ｐ側オーミック電極２６側から順に、約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜２７ａ、約１００ｎｍの厚みを有するＰｔ膜２７ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜２７ｃが形成されている。これらのＴｉ膜２７ａ、Ｐｔ膜２７ｂおよびＡｕ膜２７ｃによって、ｐ側パッド電極２７が構成されている。なお、ｐ側パッド電極２７は、本発明の「パッド電極」の一例である。また、Ｔｉ膜２７ａは、本発明の「第４金属層」の一例である。
【００５３】
また、ｎ型ＧａＮ基板２１の裏面上の所定領域には、ｎ型ＧａＮ基板２１の裏面側から順に、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜２８ａ、約５０ｎｍの厚みを有するＰｔ膜２８ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜２８ｃが形成されている。そして、Ａｌ膜２８ａ、Ｐｔ膜２８ｂおよびＡｕ膜２８ｃによって、ｎ側オーミック電極２８が構成されている。このｎ側オーミック電極２８は、光の出射の妨げにならないように、ｎ型ＧａＮ基板２１の裏面上の端部近傍に形成されている。
【００５４】
そして、図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子では、活性層２３で生成された光は、ｎ型ＧａＮ基板２１側から矢印Ａ方向に出射される。なお、矢印Ａ方向とは反対方向に進む光は、オーミック電極２６のＡｌＳｉ合金膜２６ａおよびＡｇ膜２６ｂにより反射された後、ｎ型ＧａＮ基板２１側から矢印Ａ方向に出射される。
【００５５】
第２実施形態では、上記のように、ｐ側オーミック電極２６を構成するＡｌＳｉ合金膜２６ａの厚みを、約０．３ｎｍに設定することによって、図２に示したように、電流−電圧特性が実質的に線形となるので、ｐ型ＧａＮ層２４とＡｌＳｉ合金膜２６ａとの接触をオーミック接触に近づけることができる。これにより、ＡｌＳｉ合金膜２６ａを含むｐ側オーミック電極２６において、ＡｌＳｉ合金膜２６ａをｐ型ＧａＮ層２４に接触するように形成したとしても、ｐ型ＧａＮ層２４に対するオーミック電極として十分に機能させることができる。この場合、ｐ側オーミック電極２６を構成するＡｌＳｉ合金膜２６ａは、上記第１実施形態のＡｌ膜６ａと同様、ｐ型ＧａＮ層２４との付着力が強いので、ｐ型ＧａＮ層２４からｐ側オーミック電極２６の一部が剥離するのを抑制することができる。これにより、上記第１実施形態と同様、ｐ型ＧａＮ層２４とｐ側オーミック電極２６との接触面積が小さくなるのを抑制することができるので、接触抵抗の増加に起因するオーミック性の劣化を抑制することができる。また、ｐ型ＧａＮ層２４に接触するように形成されるＡｌＳｉ合金膜２６ａを含むｐ側オーミック電極２６を用いる場合、上記第１実施形態のｐ側オーミック電極６と同様、組立工程時に加熱されたとしても、オーミック性が劣化することがない。また、ｐ側オーミック電極２６を構成するＡｌＳｉ合金膜２６ａおよびＡｇ膜２６ｂは、４００ｎｍ領域の光に対する反射率が高いので、ｐ側オーミック電極２６での光吸収の増大を抑制することができる。特に、第２実施形態では、Ａｇ膜２６ｂの厚みを約３００ｎｍに設定することによって、図３に示したように、４００ｎｍ領域の光に対するＡｇ膜２６ａの反射率が約９７％と非常に高くなるので、ｐ側オーミック電極２６での光吸収の増大をより抑制することができる。
【００５６】
また、第２実施形態では、ｐ側オーミック電極２６を構成するＡｇ膜２６ｂ上に、Ａｇ膜２６ｂとともにｐ側オーミック電極２６を構成するＴｉ膜２６ｃを形成することによって、上記第１実施形態と同様、Ｔｉ膜２６ｃにより、ｐ側オーミック電極２６の耐薬品性を向上させることができる。また、Ｔｉ膜２６ｃに接触するように形成されるＴｉ膜２７ａを含むｐ側パッド電極２７を設けることによって、Ｔｉ膜２７ａとＴｉ膜２６ｃとが同じＴｉで構成されているので、ｐ側オーミック電極２６に対するｐ側パッド電極２７の付着力を向上させることができる。このため、Ｔｉ膜２６ｃを含むようにｐ側オーミック電極２６を構成したとしても、上記第１実施形態と同様、ｐ側オーミック電極２６からｐ側パッド電極２７が剥離するのを抑制することができる。
【００５７】
図１９〜図２７は、図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。次に、図１８〜図２７を参照して、第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスについて説明する。
【００５８】
まず、図１９に示すように、ＭＯＣＶＤ法を用いて、ｎ型ＧａＮ基板２１上に、約２．５μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮ層２２、約１００ｎｍの厚みを有するＭＱＷ構造の活性層２３および約３００ｎｍの厚みを有するｐ型ＧａＮ層２４を順次成長させる。なお、活性層２３を成長させる際には、ＩｎＧａＮからなる複数の井戸層（図示せず）とＧａＮからなる複数の障壁層（図示せず）とを交互成長させる。
【００５９】
次に、プラズマＣＶＤ法を用いて、ｐ型ＧａＮ層２４上に、約３００ｎｍの厚みを有するＳｉＯ２膜からなる絶縁膜２５を形成した後、フォトリソグラフィ技術およびエッチング技術を用いて、絶縁膜２５の所定領域に、開口部２５ａを形成する。
【００６０】
次に、図２０に示すように、図７〜図９に示した第１実施形態と同様のプロセスを用いて、全面を覆うように、ｐ側オーミック電極２６（図１８参照）の電極パターンに対応する開口部３１ａおよび３２ａをそれぞれ有するポジ型レジスト３１およびネガ型レジスト３２を形成する。この際、ポジ型レジスト３１の開口部３１ａは、所定の角度傾斜した内側面を有するように形成されるとともに、ネガ型レジスト３２の開口部３２ａの端部３２ｂは、ポジ型レジスト３２の開口部３２ａの上端部から突出するオーバーハング部となる。
【００６１】
次に、図２１に示すように、電子ビーム蒸着法を用いて、ネガ型レジスト３２の上面およびｐ型ＧａＮ層２４の開口部２５ａに対応する領域上に、ｐ型ＧａＮ層２４側から順に、約０．３ｎｍの厚みを有するＡｌＳｉ合金膜２６ａ、約３００ｎｍの厚みを有するＡｇ膜２６ｂおよび約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜２６ｃを堆積する。なお、ＡｌＳｉ合金膜２６ａは、約０．３ｎｍの小さい厚みであるため、島状（図示せず）に形成される。この後、レジスト剥離液を用いて、ポジ型レジスト３１およびネガ型レジスト３２を除去する。この際、ネガ型レジスト３２の上面上に堆積されたＡｌＳｉ合金膜２６ａ、Ａｇ膜２６ｂおよびＴｉ膜２６ｃも除去される。これにより、図２２に示すように、ｐ型ＧａＮ層２４上の開口部２５ａに対応する領域にのみ、ｐ型ＧａＮ層２４側から順に、ＡｌＳｉ合金膜２６ａ、Ａｇ膜２６ｂおよびＴｉ膜２６ｃからなるｐ側オーミック電極２６が形成される。
【００６２】
次に、図２３に示すように、図７〜図９に示した第１実施形態と同様のプロセスを用いて、全面を覆うように、ｐ側パッド電極２７（図１８参照）の電極パターンに対応する開口部３３ａおよび３４ａをそれぞれ有するポジ型レジスト３３およびネガ型レジスト３４を形成する。この際、ポジ型レジスト３３の開口部３３ａは、所定の角度傾斜した内側面を有するように形成されるとともに、ネガ型レジスト３４の開口部３４ａの端部３４ｂは、ポジ型レジスト３３の開口部３３ａの上端部から突出するオーバーハング部となる。
【００６３】
次に、図２４に示すように、電子ビーム蒸着法を用いて、ネガ型レジスト３４の上面およびｐ側オーミック電極２６の所定領域上に、ｐ側オーミック電極２６側から順に、約３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜２７ａ、約１００ｎｍの厚みを有するＰｔ膜２７ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜２７ｃを堆積する。この後、レジスト剥離液を用いて、ポジ型レジスト３３およびネガ型レジスト３４を除去する。この際、ネガ型レジスト３４の上面上に堆積されたＴｉ膜２７ａ、Ｐｔ膜２７ｂおよびＡｕ膜２７ｃも除去される。これにより、図２５に示すように、ｐ側オーミック電極２６上の所定領域にのみ、Ｔｉ膜２７ａ、Ｐｔ膜２７ｂおよびＡｕ膜２７ｃからなるｐ側パッド電極２７が形成される。
【００６４】
次に、図２６に示すように、図７〜図９に示した第１実施形態と同様のプロセスを用いて、ｎ型ＧａＮ基板２１の裏面上に、ｎ側オーミック電極２８（図１８参照）の電極パターンに対応する開口部３５ａおよび３６ａをそれぞれ有するポジ型レジスト３５およびネガ型レジスト３６を形成する。この際、ポジ型レジスト３５の開口部３５ａは、所定の角度傾斜した内側面を有するように形成されるとともに、ネガ型レジスト３６の開口部３６ａの端部３６ｂは、ポジ型レジスト３５の開口部３５ａの上端部から突出するオーバーハング部となる。
【００６５】
次に、図２７に示すように、電子ビーム蒸着法を用いて、ネガ型レジスト３６の上面およびｎ型ＧａＮ基板２１の裏面の所定領域上に、ｎ型ＧａＮ基板２１の裏面側から順に、約１０ｎｍの厚みを有するＡｌ膜２８ａ、約５０ｎｍの厚みを有するＰｔ膜２８ｂおよび約３００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜２８ｃを堆積する。この後、レジスト剥離液を用いて、ポジ型レジスト３５およびネガ型レジスト３６を除去する。この際、ネガ型レジスト３６の上面上に堆積されたＡｌ膜２８ａ、Ｐｔ膜２８ｂおよびＡｕ膜２８ｃも除去される。これにより、図１８に示したように、ｎ型ＧａＮ基板２１の裏面上の所定領域にのみ、Ａｌ膜２８ａ、Ｐｔ膜２８ｂおよびＡｕ膜２８ｃからなるｎ側オーミック電極２８が形成される。このようにして、第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子が形成される。
【００６６】
次に、上記の製造プロセスに沿って実際に作製した第２実施形態の窒化物系半導体発光ダイオード素子について、上記第１実施形態と同様の光出力測定を行った結果、上記第１実施形態と同様、約５．５ｍＷの光出力を得られた。この結果から、約０．３ｎｍの厚みを有するとともに、ｐ型ＧａＮ層２４に接触するように形成されるＡｌＳｉ合金膜２６ａを含むｐ側オーミック電極２６を用いることによって、上記第１実施形態と同様、光出力特性を向上させることができることが確認できた。
【００６７】
なお、今回開示された実施形態は、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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに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。
【００６８】
たとえば、上記第１および第２実施形態では、ｐ側オーミック電極を構成するとともに、ｐ型ＧａＮ層に接触するように形成されるＡｌ膜６ａおよびＡｌＳｉ合金膜２６ａの厚みを、それぞれ、約１．０ｎｍおよび約０．３ｎｍに設定したが、本発明はこれに限らず、ｐ側オーミック電極を構成するとともに、ｐ型ＧａＮ層に接触するように形成される第１金属層の厚みが１．０ｎｍ以下であればよい。ただし、第１金属層の厚みが小さくなり過ぎると、ｐ型ＧａＮ層に対する付着力が弱くなるので、第１金属層の厚みは、０．３ｎｍ以上１．０ｎｍ以下に設定するのが好ましい。
【００６９】
また、上記第１および第２実施形態では、ｐ側オーミック電極を構成するＡｇ膜の厚みをそれぞれ約１００ｎｍおよび約３００ｎｍに設定したが、本発明はこれに限らず、Ａｇ膜の厚みが約１００ｎｍ以上であればよい。このような厚みに設定すれば、４００ｎｍ領域の光に対するＡｇ膜の反射率を約９２％以上と高くすることができる。
【００７０】
また、上記第１実施形態では、ｐ側オーミック電極を構成するＴｉＡｇ合金膜のＴｉに対するＡｇの含有率を、約１０％に設定したが、本発明はこれに限らず、Ｔｉに対するＡｇの含有率を、固溶限界（約１２％）になるまで高くしてもよい。
【００７１】
また、上記第２実施形態では、ｐ側オーミック電極を構成するＡｌＳｉ合金膜のＡｌに対するＳｉの含有率を、約１％に設定したが、本発明はこれに限らず、Ａｌに対するＳｉの含有率を、固溶限界（約１．６５％）になるまで高くしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の構造を示した断面図である。
【図２】ｐ側オーミック電極を構成するＡｌ膜の厚みを３段階（約０．３ｎｍ以下、約１．０ｎｍおよび約１．５ｎｍ）に変化させた場合の電流−電圧特性を示した図である。
【図３】ｐ側オーミック電極を構成するＡｇ膜の厚みを６段階（約１０ｎｍ、約２０ｎｍ、約５０ｎｍ、約１００ｎｍ、約２００ｎｍおよび約４００ｎｍ）に変化させた場合の４００ｎｍ領域の光に対するＡｇ膜の反射率を示したグラフである。
【図４】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図５】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図６】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図７】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図８】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図９】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１０】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１１】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１２】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１３】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１４】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１５】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１６】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１７】図１に示した第１実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の構造を示した断面図である。
【図１９】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２０】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２１】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２２】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２３】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２４】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２５】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２６】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２７】図１８に示した第２実施形態による窒化物系半導体発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するための断面図である。
【図２８】従来の窒化物系半導体発光ダイオード素子の構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
１  サファイア基板（基板）
２、２２  ｎ型ＧａＮ層（ｎ型の窒化物系半導体層）
３、２３  活性層（発光層）
４、２４  ｐ型ＧａＮ層（ｐ型の窒化物系半導体層）
６、２６  ｐ側オーミック電極（オーミック電極）
６ａ  Ａｌ膜（第１金属層）
６ｂ、２６ｂ  Ａｇ膜（第２金属層）
６ｃ  ＴｉＡｇ合金膜（第３金属層）
７、２７  ｐ側パッド電極（パッド電極）
７ａ、２７ａ  Ｔｉ膜（第４金属層）
２１  ｎ型ＧａＮ基板（基板）  
２６ａ  ＡｌＳｉ合金膜（第１金属層）
２６ｃ  Ｔｉ膜（第３金属層）
【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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【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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