(57)【要約】【課題】半導体基板を用いることでチップの上下に一対の電極を形成する垂直型の素子を作製でき、かつ、高い熱伝導性を維持しながら、基板での光吸収を防止すると共に、その上に成長される窒化物半導体の転位密度を低減し、発光効率の高い窒化物半導体発光素子を提供する。【解決手段】半導体基板１上に第１の窒化物半導体層２が設けられ、その上に開口部を有するマスク部５が設けられ、そのマスク部５上に開口部から横方向に選択成長される第２の窒化物半導体層６、さらに発光層８を形成するように窒化物半導体層が積層されて半導体積層部１０が設けられている。そして、マスク部５は、第１の窒化物半導体層側に設けられる金属膜３と、金属膜３上に設けられる誘電体膜４とからなっている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体基板と、該半導体基板上に設けられる第１の窒化物半導体層と、該第１の窒化物半導体層上に設けられ、開口部を有するマスク部と、該マスク部上に前記開口部から横方向に選択成長される第２の窒化物半導体層と、該第２の窒化物半導体層上に発光層を形成するように窒化物半導体層が積層される半導体積層部とからなり、前記マスク部が、前記第１の窒化物半導体層側に設けられる金属膜と、該金属膜上に設けられる絶縁膜とからなる窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記金属膜が、前記第１の窒化物半導体層側に設けられる第1の金属膜および該第１の金属膜上に設けられる第２の金属膜の少なくとも２層構造からなり、前記第１の金属膜が前記半導体積層部の成長温度よりも高い融点を有する金属からなり、前記第２の金属膜が前記発光層で発生した光を反射する金属からなる請求項１記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記第１の金属膜が、Ｗ、ＴｉおよびＰｄの少なくとも１種からなり、前記第２の金属膜が、Ａｌ、ＡｇおよびＡｕの少なくとも１種からなる請求項２記載の窒化物半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は窒化物半導体を用いた発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）などの半導体発光素子に関する。さらに詳しくは、発光層での光を吸収する半導体基板を用いた場合であっても、結晶性が優れ、かつ、外部量子効率が優れた窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、窒化物半導体を用いた青色系発光ダイオード（ＬＥＤ）やレーザダイオード（ＬＤ）などの窒化物半導体発光素子が実用化されている。この窒化物半導体を用いた青色系の光を発光するＬＥＤは、たとえば図４（ａ）に示されるように、サファイア基板４１上に、ＭＯＣＶＤ法によりＧａＮなどからなる低温バッファ層４２、ＧａＮなどからなるｎ形層４３と、バンドギャップエネルギーがｎ形層４３のそれよりも小さく発光波長を定める材料、たとえばＩｎＧａＮ系（ＩｎとＧａの比率が種々変り得ることを意味する、以下同じ）化合物半導体からなる活性層（発光層）４４と、ＧａＮなどからなるｐ形層４５とが積層されて半導体積層部４６が形成され、その表面に透光性導電層４７を介して、ｐ側電極４８が設けられ、積層された半導体積層部４６の一部がエッチングされて露出したｎ形層４３の表面にｎ側電極４９が設けられることにより形成されている（たとえば特許文献１参照）。
【０００３】
しかし、サファイア基板４１は絶縁性基板であり、基板に直接電極を形成できず、前述のように半導体積層部４６の一部をエッチングなどの処理を行うことによりメサ構造としなければならない。また、サファイア基板４１は、従来赤色系や赤外系半導体発光素子の導電性基板として用いられているＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｓｉなどの基板や、青色系半導体発光素子の導電性基板として用いられているＳｉＣ基板などに比べて熱伝導性が悪い。そこで、サファイア基板に代りこれらの半導体基板を用いて、窒化物半導体発光素子を形成する構造が考えられる。
【０００４】
具体的には、図４（ｂ）に示されるように、たとえばＳｉ基板６１上に、ＭＯＣＶＤ法によりＡｌＧａＮ系化合物などからなるバッファ層６２、ＧａＮなどからなるｎ形層６３と、ＩｎＧａＮ系化合物半導体からなる活性層（発光層）６４と、ＧａＮなどからなるｐ形層６５とが積層されて半導体積層部６６が形成され、その表面に透光性導電層６７を介して、ｐ側電極６８が設けられ、Ｓｉ基板６１の裏面に直接ｎ側電極６９が設けられることにより形成されている。なお、ｎ形層およびｐ形層はキャリアの閉じ込め効果を向上させるため、活性層側にＡｌＧａＮ系（ＡｌとＧａの比率が種々変り得ることを意味する、以下同じ）化合物などのさらにバンドギャップエネルギーの大きい半導体層が用いられることがある。
【特許文献１】特開平１０−１７３２２２号公報（図１参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前述のように、サファイアに代えてＧａＡｓ、ＧａＰ、Ｓｉ、ＳｉＣなどからなる基板上に直接窒化物半導体発光素子を形成することで、チップの上下に一対の電極を形成する垂直型の素子を作製でき、また、サファイア基板よりも熱伝導率が大きいため、高温高出力下での発光効率を向上させることが可能である。
【０００６】
しかし、窒化物半導体発光素子の発光波長は、黄色から紫外領域であり、半導体積層部の発光層で発生した光が基板方向に伝播して基板へ到達すると、上述の基板を用いている場合、基板で光吸収を起こしてしまい、光取出し効率の優れた発光素子を形成することができないという問題がある。また、これらの基板を用いても、その上に積層される窒化物半導体層との格子定数の差は大きく、基板上の窒化物半導体層の転位密度が大きく、発光効率を向上できないという問題もある。
【０００７】
一方、たとえばＳｉ基板上にＷなどの金属を蒸着してシリサイド基板にすることで、基板での光吸収を防ぐことが考えられる。しかし、このような場合でもシリサイド部分での反射率があまり高くならず、基板側へ光が透過し、結局基板で光吸収を生じ光取出し効率を高くすることができない。また、Ｗを用いてシリサイド基板としても、ＭＯＣＶＤ成長の際、その上に積層するＧａＮ系化合物の原材料であるアンモニアガスと反応し、シリサイドとＡｌＧａＮ系化合物層との界面に不純物層が形成され、その上に積層される発光層の結晶性が悪化してしまい、発光効率が低下してしまうという問題もある。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、半導体基板を用いることでチップの上下に一対の電極を形成する垂直型の素子を作製でき、かつ、高い熱伝導性を維持しながら、基板での光吸収を防止すると共に、その上に成長される窒化物半導体の転位密度を低減し、発光効率の高い窒化物半導体発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による窒化物半導体発光素子は、半導体基板と、該半導体基板上に設けられる第１の窒化物半導体層と、該第１の窒化物半導体層上に設けられ、開口部を有するマスク部と、該マスク部上に前記開口部から横方向に選択成長される第２の窒化物半導体層と、該第２の窒化物半導体層上に発光層を形成するように窒化物半導体層が積層される半導体積層部とからなり、前記マスク部が、前記第１の窒化物半導体層側に設けられる金属膜と、該金属膜上に設けられる絶縁膜とからなる。
【００１０】
なお、窒化物半導体とは、III族元素のＧａとＶ族元素のＮとの化合物またはIII族元素のＧａの一部または全部がＡｌ、Ｉｎなどの他のIII 族元素と置換したものおよび／またはＶ族元素のＮの一部がＰ、Ａｓなどの他のＶ族元素と置換した化合物（窒化物）からなる半導体をいい、ＧａＮ系化合物ともいう。
【００１１】
また、前記金属膜が、前記第１の窒化物半導体層側に設けられる第1の金属膜および該第１の金属膜上に設けられる第２の金属膜の少なくとも２層構造からなり、前記第１の金属膜が前記半導体積層部の成長温度よりも高い融点を有する金属からなり、第２の金属膜が前記発光層で発生した光を反射する金属からなることが好ましい。
【００１２】
具体的には、前記第１の金属膜が、Ｗ、ＴｉおよびＰｄの少なくとも１種からなり、前記第２の金属膜が、Ａｌ、ＡｇおよびＡｕの少なくとも１種からなるものを使用することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の窒化物半導体発光素子によれば、基板にＧａＡｓ、ＧａＰ、ＳｉＣ、Ｓｉなど、青色や紫外光を吸収する半導体基板を用いた場合であっても、絶縁膜の下部に光を反射しやすい金属膜が形成されているため、この金属膜により、発光層で発生した光を反射し、基板へ光が到達することを防ぎ、基板での光吸収をなくして、光の取出し効率を高くすることができる半導体発光素子が得られる。また、格子不整合から生じる転位密度が増加することに対しては、開口部を有するマスクを用い、開口部から露出する第１の窒化物半導体層をシードとして横方向選択成長により第２の窒化物半導体層を成長しているため、貫通転位はマスクで阻止されて、転位の少ない結晶性の優れた層が得られる。その結果、その上に積層される発光層においても転位が少なくなり、格子不整合の問題を解消し、従来よりも転位密度の小さい高品質な発光層を形成できる。さらに、基板が半導体基板であるため、ドーピングにより導電性基板とすることができ、ＬＥＤを作製する際、メサ構造とする必要がなく、チップの上下に一対の電極を形成する垂直型の素子を作製でき、また、熱伝導率もサファイアに比べ大きいため、高温高出力まで熱飽和することなく発光効率の高い半導体発光素子が得られる。
【００１４】
また、金属膜を２層構造とし、第１の金属膜が発光層で発生した光を反射する金属、第２金属膜が半導体積層部の成長温度よりも高い融点を有する金属を用いることにより、第１の金属膜の金属が半導体層に拡散することを防止することができ、素子特性を低下させることがなく、基板での光吸収を十分に防止でき、より発光効率の高い半導体発光素子が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、図面を参照しながら本発明の窒化物半導体発光素子について説明をする。本発明による窒化物半導体発光素子は、図１に一実施形態である窒化物半導体発光素子（ＬＥＤチップ）の断面説明図が示されるように、半導体基板１上に第１の窒化物半導体層２が設けられ、その上に開口部を有するマスク部５が設けられ、そのマスク部５上に開口部から横方向に選択成長される第２の窒化物半導体層６、さらに発光層８を形成するように窒化物半導体層が積層されて半導体積層部１０が設けられている。そして、マスク部５は、第１の窒化物半導体層２の側に設けられる金属膜３と、金属膜３上に設けられる誘電体膜４とからなっている。なお、図１を始め、各図で基板の厚さが他の半導体層と比較して小さく書かれているが、実際には各半導体層より遙かに大きい。
【００１６】
すなわち、本発明は、電気伝導性があり基板裏面に電極を形成でき、かつ、熱伝導性の高い半導体基板を用いた上で、基板側に向かって進む光を反射する金属膜３と、横方向選択成長可能な絶縁膜４とでマスク部５を形成することに特徴がある。前述のように、サファイア基板を用いれば、絶縁性基板であるため、基板裏面に電極を形成することができずメサ構造を採用するほかなく、また、サファイア基板の熱伝導率が悪いため、高温高出力動作で熱飽和が生じ発光効率が上がらない。一方、それを防止するために、導電性の基板であるＧａＡｓ、ＧａＰ、ＳｉＣ、Ｓｉなどの基板を用いれば、ドーピングにより導電性基板とすることができメサ構造を形成する必要はなく、チップの上下に一対の電極を形成する垂直型の素子が作製でき、かつ、熱伝導性が高いため高温動作での発光効率低下は防ぐことができるが、基板と窒化物半導体層間の格子不整合による転位密度が大きくなり、また、基板での光吸収が生じることになり、発光効率が低下するという問題がある。
【００１７】
しかし、本発明によれば、格子不整合による転位密度が大きくなることに対しては、開口部を有するマスク部５を用い、開口部から露出する第１の窒化物半導体層２をシードとした横方向選択成長により、第２の窒化物半導体層６が成長するため、基板側で発生した転位が上層に貫通するのがマスク部５で阻止される。そのため、貫通転位密度が非常に小さくなり、結晶性の高い窒化物半導体層が得られる。したがって、その上に積層される半導体積層部においても転位の少ない層を形成できるため、格子不整合な基板を用いても従来よりも転位密度は低減される。また、基板で生じる光吸収の問題は絶縁膜４の下に金属膜３が形成されているため、この金属膜３により、発光層８で発生して基板１側に進んだ光を反射して基板１への進入を防ぎ、基板１での光吸収を避けることが可能となる。
【００１８】
半導体基板１は、図１に示される例ではｎ形のＳｉ基板が用いられているが、Ｓｉに限定されず、ＳｉＣ、ＧａＡｓ、ＧａＰなどの半導体基板を用いることができる。特に本発明では、青色光や紫外光などの窒化物半導体層で発光する光を吸収する場合にその効果が大きい。半導体基板であるため、ドーピングすることで導電性が得られ、基板の裏面から一方の電極を取り出すことができる。また、上記のどの材料が用いられても、ＧａＮとは格子定数が合わず、格子整合を採ることができないが、前述のようにマスク部５を介して横方向の選択成長をすることにより、マスク部５の上に転位密度の小さい第２の窒化物半導体層６を成長することができる。なお以下の例では、ｎ形基板を例に説明するが、ｐ形基板であってもよい。
【００１９】
第１の窒化物半導体層２は、たとえば３μｍ程度の厚さで、ｎ形ドープで、たとえば低温成長のＡｌＧａＮ系化合物層２ａ、高温成長のＧａＮ層２ｂをＭＯＣＶＤ法などの通常のエピタキシャル成長法により形成したもので、格子不整合緩和および後述する第２の窒化物半導体層６を横方向選択成長する際のシードとするものである。なお、第１の窒化物半導体層２は、図１に示される例では２層構造であり、ＡｌＧａＮ系化合物層２ａは格子不整合緩和層、ＧａＮ層２ｂはシードとする結晶層であるが、これらの層は単層であっても超格子構造であってもよい。また、組成は、使用する基板と上部に積層される半導体層の格子定数の差によって、ＡｌＧａＮ系化合物やＧａＮのほか、ＩｎＧａＮ系化合物など、窒化物半導体層であればよいし、膜厚も必要に応じ適宜設定される。
【００２０】
マスク部５（５１）は、図２にその近傍の拡大説明図が示されるように、第１の窒化物半導体層２上に設けられ、幅Ｗの開口部５３を有し、第１の窒化物半導体層２側に設けられる金属膜３と、金属膜３上に設けられる絶縁膜４とからなっている。
【００２１】
金属膜３は、たとえば、Ａｌ、Ａｇ、Ａｕなどの青色から紫外領域の光に対して反射率の大きい金属が好ましい。また、図２に示されるように、金属膜３が、第１の窒化物半導体層２側に設けられる第1の金属膜３ａおよび第１の金属膜３ａ上に設けられる第２の金属膜３ｂの少なくとも２層構造からなり、第２の金属膜３ｂが前述の材料からなり、第１の金属膜３ａが半導体積層部１０の成長温度よりも高い融点を有する金属からなることにより、第２の金属膜３ｂの材料が半導体層と合金化することがなく拡散を防止できるため好ましい。第１の金属膜３ａとしては、たとえばＷ、Ｔｉ、Ｐｄなどが好ましく用いられる。第１の金属膜３ａは１０〜２００ｎｍ程度、第２の金属膜３ｂは、１０〜２００ｎｍ程度に形成することが最適である。
【００２２】
絶縁膜４は、たとえばＳｉＯ2、Ｓｉ3Ｎ4などの、その上には直接半導体層をエピタキシャル成長することができない材料が、スパッタリングなどにより、２００ｎｍ程度の厚さに形成されている。この絶縁膜４は、第１の窒化物半導体層２上に直接第２の窒化物半導体層６が成長しないようにするもので、マスク機能を有する程度に形成されれば、薄いほど段差が生じにくく好ましい。
【００２３】
この金属膜３および絶縁膜４は、ウェハ状態の第１の窒化物半導体層２上に全面に順次設けられた後に、パターニングされて溝状（図２で紙面と垂直方向に延びる溝）の開口部５３が形成される。開口部５３を設けるのは、後述するように、開口部５３に露出した第１の窒化物半導体層２をシードとして第２の窒化物半導体層６を横方向選択成長させ、第２の窒化物半導体層６の転位密度を小さくするためである。
【００２４】
図１に示される半導体発光素子を製造する場合、マスク部の幅Ｍ１（図３参照）は横方向選択成長を実現するため、１０〜１５μｍ程度に形成されている。マスク部間隔Ｗは、広すぎると貫通転位密度の大きい縦方向の成長が起こり、転位密度の小さい横方向選択成長が進まず、また、発光層での光を反射する領域を増やすためにも５μｍ以下であることが好ましい。また、マスク部間隔Ｗが狭すぎると第１の窒化物半導体層２のシードからの結晶成長の時間がかかるため、２μｍ以上であることが好ましい。
【００２５】
さらに、図３に素子分離前の断面説明図で示されるように、素子分離を容易にするため、また、ウェハ状態でのＳｉ基板１と窒化物半導体積層部１０との熱膨張率差に基づくウェハの反りを防止するため、素子分離領域１５に該当するマスク部５２だけ広げると、分離領域のマスク幅Ｍ２が、素子内部のマスク部５１のマスク幅Ｍ１よりも広く、マスク部５２上に完全には横方向選択成長が起こらず、該マスク部５２により、自然に素子分離されることになる。そこで、素子分離領域１５の付近のマスク部５２の幅Ｍ２は、素子中心部のマスク部５１のマスク幅Ｍ１よりも広くし、具体的には２０〜８０μｍ程度とすることが好ましい。このように、分離領域１５のマスク部５２の幅Ｍ２を大きくすることにより、Ｓｉ基板１と窒化物半導体層間の熱膨張係数差が大きくても、熱膨張率差に基づく応力を吸収することができ、基板の反りなどを防止することができる。また、各素子間を独立させることができ、ウェハからチップ化の作業も容易になる。
【００２６】
第２の窒化物半導体層６は、たとえばｎ形ＧａＮ層で５〜１０μｍ程度の厚さに形成される。この半導体層６は、前述のマスク部５の開口部５３から露出する第１のＧａＮ層２ｂをシードとして成長し始め、マスク部５の表面に達すると、横方向に選択成長する。すなわち、ＧａＮ層は、縦方向の成長よりも横方向への成長の方が早くしかも結晶性よく成長するため、横方向に成長しながら上方にも僅かに成長し、最終的にはマスク部５の中央部あたりで両方の開口部から横方向に成長してきた半導体層が合致する。そしてマスク部５の表面が完全に埋まった後は上方に成長し、マスク部５上にも完全に第２のｎ形ＧａＮ層（半導体層）６が成長する。この第２のｎ形ＧａＮ層６は、マスク部５上の両端部（開口部５３に接する部分）および中央部の合致する部分を除いた部分の結晶性がよく、転位密度も１桁ほど小さくなる。
【００２７】
第２のｎ形ＧａＮ層６上の半導体積層部１０は、通常の発光ダイオードを構成する半導体積層部になっている。すなわち、図１に示される例では、ＳｉをドープしたＧａＮからなるｎ形層７が１〜１０μｍ程度、アンドープのＩｎＧａＮ系化合物／ＧａＮのＭＱＷ構造（たとえば１〜３ｎｍのＩｎ0.17Ｇａ0.83Ｎからなるウェル層と１０〜２０ｎｍのＩｎ0.01Ｇａ0.99Ｎからなるバリア層とが３〜８ペア積層される多重量子井戸構造）からなる活性層８が全体で０.０５〜０.３μｍ程度、ＭｇをドープしたＧａＮからなるｐ形層９が０.２〜１μｍ程度、それぞれ設けられることにより形成されている。
【００２８】
なお、半導体積層部１０の構成は、製造する半導体素子に応じて必要な構成に積層され、ＬＥＤの場合でも、上述の例に限定されるものではなく、ｎ形層７およびｐ形層９は、活性層側にバンドギャップエネルギーの大きい層（障壁層）を設ける複層構造にすることもできるし、組成の異なる半導体層間に超格子構造または勾配層を設けることもでき、また、第２の窒化物半導体層６がｎ形層またはｐ形層を兼ねていてもよい。また、活性層８も多重量子井戸構造に限られずバルク構造や単一量子井戸（ＳＱＷ）構造であってもよい。さらに、この例では、ｎ形層７とｐ形層９とで活性層８が挟持されたダブルヘテロ接合構造であるが、ｎ形層とｐ形層とが直接接合するヘテロ接合構造のものでもよい。要は、ＬＥＤを構成する場合には、発光層を形成するようにｎ形層７とｐ形層９が設けられていればよい。また、前述の例ではＬＥＤの例であったが、ＬＤの場合でも半導体積層部の構造をＬＤ用の積層構造にすれば、結晶性が優れリーク電流の少ないＬＤが得られる。
【００２９】
つぎに、この発光ダイオードの製法について説明をする。たとえばＭＯＣＶＤなどのエピタキシャル成長装置を用いて、基板温度を１１００℃程度にしてＨ2雰囲気でサーマルクリーニングをする。その後、基板温度を４００〜５００℃程度にして、Ｖ族原料ガスであるアンモニアガス（ＮＨ3）、III族原料の有機金属であるトリメチリガリウム（ＴＭＧ）、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）ｎ形のドーパントガスとしてのＳｉＨ4を導入し、Ｓｉドープのｎ形の第１のＡｌ0.05Ｇａ0.95Ｎ層２ａを０.０１〜０.０５μｍ程度、基板温度を９００〜１１００℃程度にして、ＧａＮ層２ｂを、１〜３μｍ程度成長する。
【００３０】
ついで、成長装置から基板を取りだし、たとえばスパッタリング装置や蒸着装置を用いて、Ｔｉ膜を１０〜２００ｎｍ程度、Ａｇ膜を１０〜２００ｎｍ程度、ＳｉＯ2膜を２００〜５００ｎｍ程度順次成膜する。その後、ＳｉＯ2膜上にレジスト膜を設け、パターニングし、ＨＦ水溶液を用いてＳｉＯ2膜を、ＨＣｌ＋ＨＮＯ3水溶液を用いてＡｇ膜を、ＨＦ水溶液を用いてＴｉ膜をそれぞれエッチングすることにより、ストライプ状に開口部を形成し、ストライプ状のマスク層３を形成する。
【００３１】
その後、再度ＭＯＣＶＤ装置などの成長装置に入れて、原料ガスとして、前述のガスの他に、Ｉｎのトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）、ｐ形ドーパントとしてシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）またはジメチル亜鉛（ＤＭＺｎ）などの必要なガスをキャリアガスの水素と共に導入して、第２のｎ形ＧａＮ層６および半導体積層部１０の各半導体層をそれぞれ前述の厚さで成長する。この場合、ｎ形ＧａＮ層６は、基板温度が高いと横方向に成長しやすく、基板温度が低いと縦方向に成長しやすいため、最初は８５０〜１０００℃程度で、開口部が埋まったら９５０〜１１００℃程度で成長し、ｎ形層７は、基板温度を９５０〜１１００℃程度で成長し、活性層８は基板温度を７００〜７７０℃程度にして成長し、その後の各層は再度基板温度を９５０〜１１００℃程度にして成長する。なお、ＩｎＧａＮ系化合物やＡｌＧａＮ系化合物のＩｎやＡｌの組成を変えるには、Ｉｎの原料ガスであるＴＭＩｎ、Ａｌの原料ガスであるＴＭＡの流量を制御することにより変えることができる。
【００３２】
その後、半導体積層部１０の表面に、たとえばＺｎＯなどからなり、ｐ形層９とオーミックコンタクトをとることができる透光性導電層１１を０.０１〜５μｍ程度設ける。このＺｎＯは、Ｇａをドープして３〜５×１０-4Ω・ｃｍ程度の比抵抗になるように成膜する。この透光性導電層１１は、ＺｎＯに限定されるものではなく、ＩＴＯやＮｉとＡｕとの２〜１００ｎｍ程度の薄い合金層でも、光を透過させながら、電流をチップ全体に拡散することができる。
【００３３】
そして、基板１の裏面を研磨して基板１の厚さを１００μｍ程度にした後に、その裏面にＴｉ／ＡｕまたはＣｒ／Ｐｔ／ＡｕまたはＮｉ／Ａｕなどを積層してｎ側電極１３を形成し、さらに、透光性導電層７の表面にリフトオフ法により、Ｔｉ／Ａｕの積層構造でｐ側電極１２を形成し、最後にプラズマＣＶＤ法により図示しないＳｉＯＮ膜でチップ全体を覆い、電極部に開口部を形成する。その後、ウェハからチップ化することにより、図１に示される構造の発光素子チップが形成される。
【００３４】
本発明によれば、半導体基板に窒化物半導体層を積層しているため、基板の裏面に一方の電極を形成することができ、チップの上下に一対の電極を形成する垂直型の素子とすることができる。しかし、このような半導体基板が用いられる場合でも、積層した半導体積層部１０の一部をドライエッチングによりエッチングして露出するｎ形層７にｎ側電極１２を形成することができる。この構造であっても、従来のサファイア基板を用いる場合よりも基板の熱伝導率がよいため、高温高出力まで発光効率の低下が起こらない素子が得られる点で本発明を適用する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明による窒化物半導体素子の一実施形態であるＬＥＤの断面説明図である。
【図２】本発明によるマスク部近傍の拡大断面説明図である。
【図３】本発明による窒化物半導体素子の素子分離前の断面説明図である。
【図４】従来の窒化物半導体を用いたＬＥＤの構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    半導体基板
２    第１の窒化物半導体層
３    金属膜
４    絶縁膜
５    マスク部
６    第２の窒化物半導体層
１０  半導体積層部
【図１】
2007142345.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007142345.tif 000005
【図４】
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