(57)【要約】【課題】高い反射率を有する金属からなる反射電極をその反射率を低下させることなく形成できるようにする。【解決手段】半導体発光装置は、ｎ型半導体層１１とｐ型半導体層１３とに挟まれてなる多重量子井戸構造を有する活性層１２とを有している。ｐ型半導体層１１の上には、活性層１２からの発光光に対して高い反射率を持つ金属からなる反射電極１４と、該反射電極１４の上に形成された非金属からなる保護層１５と、該保護層１５の上に形成され、反射電極１４と開口溝１５ａを介して電気的に接続された第１のカバー電極１６とが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１伝導型の第１の半導体層と、
第２伝導型の第２の半導体層と、
前記第１の半導体層と前記第２の半導体との間に形成された活性層と、
前記第１の半導体層における前記活性層の反対側の面上に形成され、前記活性層からの発光光を反射する第１の金属からなる反射電極と、
前記反射電極における前記第１の半導体層の反対側の面上に形成された非金属からなる保護層と、
前記保護層における前記反射電極の反対側の面上に形成され且つ前記反射電極と電気的に接続された第２の金属からなるカバー電極とを備えていることを特徴とする半導体発光装置。
【請求項２】
前記第２の半導体層における前記活性層の反対側の面上に形成された第２伝導型電極をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光装置。
【請求項３】
前記保護層は、前記反射電極と前記カバー電極とを電気的に接続するための開口部を有し、
前記保護層における前記開口部を除く領域の前記反射電極に対する被覆率は５０％以上且つ１００％未満であることを特徴とする請求項１又は２に記載の半導体発光装置。
【請求項４】
前記開口部は、前記保護層の周縁部に設けられた開口溝であることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項５】
前記開口部は、前記保護層に格子状に設けられた複数の開口溝であることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項６】
前記開口部は、前記保護層に互いに間隔をおいて設けられた複数の開口孔であることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光装置。
【請求項７】
前記反射電極は、銀、アルミニウム又はロジウムを主成分に含むことを特徴とする請求項１〜６に記載の半導体発光装置。
【請求項８】
前記反射電極の膜厚は、５０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１〜７に記載の半導体発光装置。
【請求項９】
前記第１の半導体層と前記反射電極との間に形成され、前記第１の半導体層とオーミック接触するコンタクト層をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜８に記載の半導体発光装置。
【請求項１０】
前記コンタクト層は、前記活性層からの発光光に対して透光性を有していることを特徴とする請求項９に記載の半導体発光装置。
【請求項１１】
前記コンタクト層の厚さは、２０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項９又は１０に記載の半導体発光装置。
【請求項１２】
前記第１の半導体層はｐ型層であり、前記コンタクト層は、ニッケル、白金、パラジウム、ロジウム、銀、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛又は酸化ニッケルを含むことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１３】
前記第１の半導体層はｎ型層であり、前記コンタクト層は、チタン、アルミニウム、パラジウム、ニッケル、シリコン、インジウム、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）又は酸化亜鉛を含むことを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１４】
前記保護層は、酸化物又は窒化物を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１５】
前記保護層は、酸化シリコン、酸化マグネシウム、酸化ベリリウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化ガリウム又は窒化シリコンを含むことを特徴とする請求項１４に記載の半導体発光装置。
【請求項１６】
前記保護層は、シリコン、砒化ガリウム、窒化ガリウム又は炭化シリコンを含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１７】
前記保護層の熱伝導率は、１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１８】
前記カバー電極は、金を含むことを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載の半導体発光装置。
【請求項１９】
基板の上に、第１伝導型の第１の半導体層、活性層及び第２伝導型の第２の半導体層を順次形成する工程と、
前記第２の半導体層の上に、第１の金属からなる反射電極を形成する工程と、
前記反射電極の上に非金属からなる保護層を形成する工程と、
前記保護層に前記反射電極を露出する開口部を形成する工程と、
前記開口部が形成された保護層の上に、第２の金属からなり前記開口部を通して前記反射電極と接するカバー電極を形成する工程とを備えていることを特徴とする半導体発光装置の製造方法。
【請求項２０】
前記保護層を形成する工程において、前記保護層は、前記第２の半導体層の露出面並びに前記発光層及び第１の半導体層の側面にも形成することを特徴とする請求項１９に記載の半導体発光装置の製造方法。
【請求項２１】
前記保護層を形成する工程よりも後に、前記３００℃以上の熱処理を行なう工程をさらに備えていることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の半導体発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光装置及びその製造方法に関し、特に高反射率の反射電極を有する半導体発光装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体を用いた発光装置が、表示用光源、液晶用バックライト光源及び照明用白色光源等の用途に広く利用されるようになってきており、半導体発光装置の高出力化が強く望まれている。特に、青色域から紫外域の発光光を得られる窒化物半導体からなる発光装置、すなわち発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）装置は、高出力化により、照明用途や自動車のヘッドランプ用途といった大きな市場を期待できる。高出力を可能とする半導体発光装置を実現するには、発光層自体の発光効率を上げるだけでなく、発光層で生成される発光光を外部に効率良く取り出す構造とすること、つまり、取り出し効率を上げることが極めて重要である。
【０００３】
発光光の取り出し効率を向上させる手法として、半導体層の上に形成する電極材料に透光性を持たせたり、電極をパターニングしたり、電極又は半導体層の表面を凹凸状に加工したり、また、半導体層を屈折率が小さい樹脂で被覆したりするという種々の手法が提案されている。
【０００４】
なかでも、大きな効果が期待されているのが、銀（Ａｇ）又はアルミニウム（Ａｌ）のような反射率が高い金属を反射電極として用いることにより、基板の裏面側から光を取り出す構造、いわゆるフリップチップ型構造の発光装置である。ＡｇやＡｌは紫外域から可視域で高い反射率を持つ材料であるが、その反面、マイグレーションが大きく、熱に弱い等の問題があり、反射電極として実用化することが難しかった。
【０００５】
特に、窒化物半導体を用いたＬＥＤ装置においては、良好なオーミック電極を形成するために４００℃以上の高温でのアニール処理が必要となる。このアニール処理工程において、反射電極を構成するＡｇ又はＡｌと、耐久性を考慮して反射電極を覆うように設けられるカバー電極を構成する金（Ａｕ）との間に相互拡散が起こるため、Ａｇ等からなる反射電極の反射率が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
また、ＬＥＤ装置を実装する際にも、サブマウントへの実装工程やワイヤボンディング工程において、３００℃程度の熱処理を受けるため、Ａｇ等と金との相互拡散による反射率の低下を招くことになる。
【０００７】
このような反射電極とカバー電極とを構成する金属同士の相互拡散による反射電極の反射率の低下を防ぐために、下記の特許文献１又は特許文献２に記載されているような、反射電極とカバー電極との間に拡散防止用の金属膜を設けて、反射電極とカバー電極とを構成する金属の相互拡散を防ぐことにより、反射電極の反射率の低下を防止する方法が提案されている。
【０００８】
図１２に特許文献１に記載されている従来の半導体発光装置の構造を示す。図１２に示すように、従来の半導体発光装置は、サファイアからなる基板１０１の上にエピタキシャル成長により順次形成されたｎ型半導体層１０２、活性層１０４及びｐ型半導体層１０５を有している。ｐ型半導体層１０５の上には厚さが１００ｎｍの銀（Ａｇ）からなる反射層１０６、厚さが３００ｎｍのニッケル（Ｎｉ）からなる拡散防止層１０７及び厚さが５０ｎｍの金（Ａｕ）からなる配線金属層１０８が順次形成されている。ｎ型半導体層１０２の一部を露出した領域には、ｎ側電極１０３が形成されている。
【０００９】
このように形成された半導体発光装置は、ｎ側電極１０３及び配線金属層１０８をサブマウント（図示せず）に対向させてフリップチップ実装される。その結果、活性層１０４から発光される発光光は反射層１０６に反射され、基板１０１を透過して外部に取り出される。
【００１０】
特許文献１によると、反射層１０６と配線金属層１０８との間に、Ｎｉからなる拡散防止層１０７を設けることにより、配線金属層１０８を構成するＡｕと反射層１０６を構成するＡｇとの熱処理による相互拡散を防止できることが記載されている。
【特許文献１】特開平１１−１８６５９８号公報
【特許文献２】特開２００２−２６３９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、本願発明者らは、種々の検討を行なった結果、前記従来の半導体発光装置に設けた拡散防止層１０７では、ＡｕとＡｇとの相互拡散を防止する効果を充分に得ることはできないとの結論を得ている。特に、反射層１０６を形成した後に熱処理を施す場合にはＡｕとＡｇとの相互拡散が起こってしまい、反射層１０６の反射率は確実に低下してしまうという問題がある。
【００１２】
本発明は、前記従来の問題に鑑み、その目的は、高い反射率を有する金属からなる反射電極をその反射率を低下させることなく形成できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の目的を達成するため、本発明は、半導体発光装置を反射電極と配線用金属層（カバー電極）との間に非金属からなる保護層を設ける構成とする。これにより、反射電極とカバー電極とをそれぞれ構成する金属同士の相互拡散を防止できるようになる。
【００１４】
具体的に、本発明に係る半導体発光装置は、第１伝導型の第１の半導体層と、第２伝導型の第２の半導体層と、第１の半導体層と第２の半導体との間に形成された活性層と、第１の半導体層における活性層の反対側の面上に形成され、活性層からの発光光を反射する第１の金属からなる反射電極と、反射電極における第１の半導体層の反対側の面上に形成された非金属からなる保護層と、保護層における反射電極の反対側の面上に形成され且つ反射電極と電気的に接続された第２の金属からなるカバー電極とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
本発明の半導体発光装置によると、反射電極とカバー電極との間に非金属からなる保護層を設け且つカバー電極は反射電極と電気的に接続されている。このため、非金属からなる保護層は、反射電極を構成する第１の金属とカバー電極を構成する第２の金属との相互拡散をより確実に防止できるので、反射電極における光の反射率の低下を防止することができる。なお、保護層を構成する非金属とは誘電体又は半導体をいう。
【００１６】
本発明の半導体発光装置は、第２の半導体層における活性層の反対側の面上に形成された第２伝導型電極をさらに備えていることが好ましい。このようにすると、第１の半導体層に形成された反射電極と、第２の半導体層に形成された第２伝導型電極とが活性層を挟むように形成されるため、該半導体発光装置に注入される電流が第１の半導体層、活性層及び第２の半導体層の各半導体層に対してほぼ垂直な方向いわゆる縦方向にのみ流れる。これにより、第２の半導体層におけるシート抵抗の影響がなくなるため、低電圧駆動を実現できる。
【００１７】
本発明の半導体発光装置において、保護層は反射電極とカバー電極とを電気的に接続するための開口部を有し、保護層における開口部を除く領域の反射電極に対する被覆率は５０％以上且つ１００％未満であることが好ましい。このようにすると、反射電極における保護層の被覆率を５０％以上と高くすることができるため、反射電極の反射率を高く保つことができる。
【００１８】
この場合に、開口部は保護層の周縁部に設けられた開口溝であることが好ましい。このようにすると、反射電極は第１の半導体層の中央部において反射率を高く保つことができると共に、反射電極とカバー電極との電気的な接続を安定して得ることができる。
【００１９】
また、この場合に、開口部は保護層に格子状に設けられた複数の開口溝であることが好ましい。このようにすると、反射電極の反射率を高く保ちながら、反射電極とカバー電極との電気的な接続を均一に取ることができる。
【００２０】
また、この場合に、開口部は保護層に互いに間隔をおいて設けられた複数の開口孔であることが好ましい。このようにすると、反射電極の反射率を高く保ちながら、反射電極とカバー電極との電気的な接続をも安定且つ均一に取ることができる。また、保護層は複数の開口孔を除く部分ではひと続きの膜となるため、反射電極と保護層との密着性が良好となるので、製造時の歩留まりも向上する。
【００２１】
本発明の半導体発光装置において、反射電極は銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）又はロジウム（Ｒｈ）を主成分に含むことが好ましい。このように、第１の金属として、可視域から紫外域での反射率が高いＡｇ、Ａｌ又はＲｈを単層で用いると、反射電極の反射率を少なくとも６０％以上とすることができる。
【００２２】
本発明の半導体発光装置において、反射電極の膜厚は５０ｎｍ以上であることが好ましい。このようにすると、活性層からの発光光が反射電極を透過することなく効率良く反射されるため、反射電極の反射率を高くできる。
【００２３】
本発明の半導体発光装置は、第１の半導体層と反射電極との間に形成され、第１の半導体層とオーミック接触するコンタクト層をさらに備えていることが好ましい。このようにすると、反射電極の第１の半導体層とのコンタクト抵抗が低減するため、発光装置の動作電圧を低減することができる。その上、コンタクト層を設けることにより、反射電極の第１の半導体層との密着性が向上するため、発光装置の信頼性が向上する。
【００２４】
この場合に、コンタクト層は活性層からの発光光に対して透光性を有していることが好ましい。このようにすると、活性層からの発光光がコンタクト層を通過しても、該発光光は大きく減衰することなく反射電極に到達するため、反射電極全体にわたってその反射率を高く保つことができる。ここで、透光性とは、コンタクト層に入射した光の大部分が該コンタクト層に吸収されることなく透過することを意味する。
【００２５】
この場合に、コンタクト層の厚さは２０ｎｍ以下であることが好ましい。このようにすると、コンタクト層が発光波長を対して吸収を持つ、すなわち発光光を吸収する場合であっても、コンタクト層の厚さを２０ｎｍ以下にまで小さくすることにより、コンタクト層の光の透過率を大きくすることができる。従って、反射電極全体にわたってその反射率を高く保つことができる。
【００２６】
また、本発明の半導体発光装置において、第１の半導体層がｐ型層である場合に、コンタクト層はニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化ニッケル（ＮｉＯ）を含むことが好ましい。このようにすると、伝導型がｐ型である第１の半導体層と良好なオーミック接触を持つ反射電極を形成できる。
【００２７】
また、本発明の半導体発光装置において、第１の半導体層がｎ型層である場合に、コンタクト層はチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、シリコン（Ｓｉ）、インジウム（Ｉｎ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むことが好ましい。このようにすると、伝導型がｎ型である第１の半導体層と良好なオーミック接触を持つ反射電極を形成できる。
【００２８】
本発明の半導体発光装置において、保護層は酸化物又は窒化物を含むことが好ましい。
【００２９】
この場合に、保護層は、酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）又は窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）を含むことが好ましい。これらの材料は、熱処理に対して安定であるため、第１の金属と第２の金属との相互拡散を防止でき、反射率が低下しない反射電極を実現することができる。
【００３０】
また、本発明の半導体発光装置において、保護層は、シリコン（Ｓｉ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）又は炭化シリコン（ＳｉＣ）を含むことが好ましい。このようにすると、熱処理に対して安定であるため、反射率が低下しない反射電極を実現できる。また、保護層をこれらの半導体で形成することにより、保護層自体が電流経路となるため、動作電圧を低減できる。
【００３１】
本発明の半導体発光装置において、保護層の熱伝導率は１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上であることが好ましい。このようにすると、保護層の放熱性が良好となるため、保護層による放熱性の悪化を生じさせることなく反射電極を形成することができる。その結果、半導体発光装置の高出力化を図ることができる。
【００３２】
本発明の半導体発光装置において、カバー電極は金（Ａｕ）を含むことが好ましい。このようにすると、カバー電極に長期安定性を得られると共に、該カバー電極にワイヤボンディング等を施す場合にも実装時の歩留まりが向上する。
【００３３】
本発明に係る半導体発光装置の製造方法は、基板の上に第１伝導型の第１の半導体層、活性層及び第２伝導型の第２の半導体層を順次形成する工程と、第２の半導体層の上に、第１の金属からなる反射電極を形成する工程と、反射電極の上に非金属からなる保護層を形成する工程と、保護層に反射電極を露出する開口部を形成する工程と、開口部が形成された保護層の上に、第２の金属からなり開口部を通して反射電極と接するカバー電極を形成する工程とを備えていることを特徴とする。
【００３４】
本発明の半導体発光装置の製造方法によると、反射電極の上に非金属からなる保護層を形成し、形成された保護層に反射電極を露出する開口部を形成する。続いて、開口部が形成された保護層の上に開口部を通して反射電極と接する第２の金属からなるカバー電極を形成する。これにより、本発明の半導体発光装置を得ることができる。
【００３５】
本発明の半導体発光装置の製造方法は、保護層を形成する工程において、保護層を第２の半導体層の露出面並びに発光層及び第１の半導体層の側面にも形成することが好ましい。このようにすると、反射電極を保護する保護層と発光装置自体を保護する保護層とを同時に形成することができるため、簡便なプロセスでより信頼性が高い半導体発光装置を実現できる。
【００３６】
また、本発明の半導体発光装置の製造方法は、保護層を形成する工程よりも後に、３００℃以上の熱処理を行なう工程をさらに備えていることが好ましい。このようにすると、反射電極と第１の半導体層との接続部分のコンタクト抵抗が低減する。さらに、このような熱処理が施されても、反射電極とカバー電極との間に形成した保護層によって、第１の金属と第２の金属との相互拡散が防止される。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に係る半導体発光装置及びその製造方法によると、熱処理による反射率の低下が防止され、反射率が高く且つコンタクト抵抗が小さい反射電極を備えた半導体発光装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３９】
図１（ａ）は本発明の第１の実施形態に係る半導体発光装置であって、ＬＥＤ装置の平面構成を示し、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における断面構成を示している。
【００４０】
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、第１の実施形態に係る半導体発光装置は、該発光装置からの発光光に対して透光性を有する、例えばサファイア（単結晶Ａｌ2Ｏ3）からなり、平面寸法が３５０μｍ×３５０μｍの基板１０と、該基板１０の主面上にエピタキシャル成長により順次形成されたｎ型半導体層１１と、多重量子井戸からなる活性層１２と、ｐ型半導体層１３とを有している。
【００４１】
ｐ型半導体層１３の上には、周縁部がｐ型半導体層１３の端面から１０μｍずつ内側に形成され、厚さが１００ｎｍの銀（Ａｇ）からなる反射電極１４、厚さが２００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなり、周縁部に反射電極１４を露出する開口溝１５ａを有する保護層１５及び厚さが３００ｎｍの金（Ａｕ）からなる実装用の第１のカバー電極１６が順次形成されている。ｎ型半導体層１１の一部をエッチングにより露出した領域上には、ｎ型半導体層１１とオーミック接触するｎ側電極１７及びＡｕからなる実装用の第２のカバー電極１８が順次形成されている。ここで、ｎ側電極１７の平面寸法は７５μｍ×７５μｍである。
【００４２】
活性層１２は、例えばＩｎＧａＮからなる多重量子井戸構造又は超格子構造を有している。なお、活性層１２には、量子井戸構造又は超格子構造における障壁層部分にアルミニウム（Ａｌ）を添加してもよい。
【００４３】
ｎ型半導体層１１は厚さが４μｍのｎ型ＧａＮからなり、ｐ型半導体層１３は、厚さが３０ｎｍのアンドープのＡｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ、厚さが１０ｎｍのｐ型のＡｌ0.3Ｇａ0.7Ｎ、厚さが３０ｎｍのｐ型Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ、厚さが１５ｎｍのｐ型ＧａＮ及び厚さが５ｎｍのｐ+型ＧａＮからなる。
【００４４】
保護層１５の周縁部には幅が５μｍの開口溝１５ａが形成されており、第１のカバー電極１６の一部が開口溝１５ａを通して反射電極１４と接触することにより、反射電極１４と第１のカバー電極１６とが電気的に接続されている。この場合の反射電極１４に対する保護層１５の被覆率は９３％である。
【００４５】
本実施形態に係る半導体発光装置は、第１のカバー電極１６及び第２のカバー電極１８を図示しない実装用基板（サブマウント）に対向させて実装するいわゆるフリップチップ型のＬＥＤ装置である。
【００４６】
以下、前記のように構成されたＬＥＤ装置の製造方法を説明する。
【００４７】
まず、有機金属気相成長（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法により、サファイアからなる基板１０の主面上に、厚さが２００ｎｍのＧａＮからなるバッファ層（図示せず）、ｎ型ＧａＮからなるｎ型半導体層１１、例えばＩｎＧａＮからなる井戸層とＧａＮからなる障壁層とを交互に積層した多重量子井戸構造を持つ活性層１２及びｐ型半導体層１３を順次エピタキシャル成長する。
【００４８】
次に、電子線（ＥＢ）蒸着法により、ｐ型半導体層１３の上に全面にわたって厚さが３００ｎｍのニッケルからなるマスク形成膜（図示せず）を形成し、形成したマスク形成膜に対してリソグラフィ法及び硝酸溶液によるウェットエッチング法により、マスク形成膜におけるｎ側電極形成領域の上側部分に開口部を有するマスク膜を得る。続いて、形成したマスク膜を用いて、例えば塩素（Ｃｌ2 ）ガスを用いたＥＣＲ(Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｙｃｌｏｔｒｏｎ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ)プラズマによるドライエッチングにより、ｐ型半導体層１３、活性層１２及びｎ型半導体層１１の上部を除去して、ｎ型半導体層１１の一部にｎ側電極形成領域を形成する。
【００４９】
次に、マスク膜を硝酸溶液で除去し、その後、リソグラフィ法によりｐ型半導体層１３の上に反射電極形成領域を開口する第１のレジストパターン（図示せず）を形成し、形成した第１のレジストパターンの上に、ＥＢ蒸着法により厚さが１００ｎｍのＡｇ膜を成膜する。続いて、第１のレジストパターンを該レジストパターンの上に蒸着したＡｇ膜と共に除去するいわゆるリフトオフ法により、ｐ型半導体層１３の上にＡｇからなる反射電極１４を形成する。ここで、反射電極１４はｐ型半導体層１３の上面のほぼ全面を覆うように形成することが好ましい。
【００５０】
次に、プラズマＣＶＤ（ｐｌａｓｍａ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法により、厚さが２００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）膜を表面の全面に成膜する。続いて、成膜した酸化シリコン膜の上に、開口溝１５ａの形成領域と反射電極１４の外側を露出する開口部を持つ第２のレジストパターン（図示せず）を形成し、形成した第２のレジストパターンをマスクとして、酸化シリコン膜に対して緩衝フッ酸溶液によるウェットエッチングを行なう。その後、第２のレジストパターンを除去することにより、周縁部に開口溝１５ａが形成された保護層１５を得る。
【００５１】
次に、リソグラフィ法、ＥＢ蒸着法及びリフトオフ法により、保護層１５に形成された開口溝１５ａを埋めると共に保護層１５の上に厚さが３００ｎｍのＡｕからなる第１のカバー電極１６を選択的に形成する。ここで、フリップチップ型のＬＥＤ装置は、第１のカバー電極１６及び第２のカバー電極１８によってサブマウントと接続されるため、ＬＥＤ装置の放熱性を高めるように、第１のカバー電極１６は反射電極１４及び保護層１５とほぼ同一の大きさ（平面積）とすることが好ましい。
【００５２】
次に、形成した反射電極１４のｐ型半導体層１３とのコンタクト抵抗を低減するために、温度が６００℃の窒素雰囲気で３０分間の第１の熱処理を施す。この第１の熱処理により、反射電極１４のコンタクト抵抗はオーダーが１０-4Ω・ｃｍ2 の良好なオーミック接触を実現できる。
【００５３】
次に、リソグラフィ法、ＥＢ蒸着法及びリフトオフ法により、ｎ型半導体層１１の一部を露出したｎ側電極形成領域の上に、下からチタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／ニッケル（Ｎｉ）／金（Ａｕ）からなる金属積層膜を順次成膜してｎ側電極１７を形成する。ここで、ｎ側電極１７を構成する各金属膜の膜厚は順に３０ｎｍ、１８０ｎｍ、５０ｎｍ及び１５０ｎｍである。その後、形成したｎ側電極１７のコンタクト抵抗を低減するために、温度が６００℃の窒素雰囲気で１分間の第２の熱処理を施す。この第２の熱処理により、ｎ側電極１７のコンタクト抵抗はオーダーが１０-6Ω・ｃｍ2 の良好なオーミック接触を実現できる。
【００５４】
次に、リソグラフィ法、ＥＢ蒸着法及びリフトオフ法により、ｎ側電極１７の上に厚さが３００ｎｍのＡｕからなる第２のカバー電極１８を選択的に形成する。なお、第２のカバー電極１８は第１のカバー電極１６と同一の工程で形成してもよい。
【００５５】
以上の工程により、活性層１２から発光される発光光を反射電極１４により基板１０側に反射して、透光性を持つ基板１０側から発光光を外部に取り出すフリップチップ型のＬＥＤ装置を得る。
【００５６】
なお、第１の実施形態においては、ｐ型半導体層１３の上に形成する反射電極１４として銀（Ａｇ）を用いたが、Ａｇに代えて、アルミニウム（Ａｌ）又はロジウム（Ｒｈ）のような紫外域から可視域において光の反射率が高い材料を用いることができる。
【００５７】
図２に空気中における単層金属膜の反射率の波長依存性（計算値）を示す。Ａｇ、Ａｌ及びＲｈは、従来の窒化ガリウム系半導体のｐ側電極に用いられるニッケル（Ｎｉ）又は白金（Ｐｔ）よりも高い反射率を有しており、反射電極１４の材料として有望である。なかでも、Ａｇは高い反射率と低いコンタクト抵抗とを両立できるため、ｐ型半導体層に設ける反射電極としては最も適している。ここでは、反射電極１４の膜厚は１００ｎｍとしたが、この膜厚には限られない。
【００５８】
図３にＡｇからなる反射電極１４における波長が４００ｎｍと４７７ｎｍとにおける光の透過率の膜厚依存性（計算値）を示す。図３から分かるように、反射電極１４の膜厚が薄くなると、反射電極１４の反射率の低下（透過率の増大）が無視できなくなるため、該反射電極１４の膜厚は５０ｎｍ以上であることが好ましく、８０ｎｍ以上であればさらに好ましい。
【００５９】
このように、第１の実施形態によると、反射電極１４と第１のカバー電極１６との間に、非金属ここでは絶縁体である酸化シリコンからなる保護層１５を形成しているため、反射電極１４におけるコンタクト抵抗の低減を図る６００℃程度の温度下の熱処理及びＬＥＤ装置を実装する際の３００℃程度の温度下の熱処理による、反射電極１４を構成するＡｇと第１のカバー電極１６を構成するＡｕとの相互拡散による反射電極１４の反射率の低下を防止することができる。従って、３００℃以上の熱処理を受けても、所期の反射率を維持できる反射電極１４を有する高出力のＬＥＤ装置を実現できる。
【００６０】
図４は種々の層構造を持つ反射電極において波長が４００ｎｍの光の反射率が熱処理前後で変化する様子を示している。図４に示すように、グラフの左から、それぞれＡｇからなる単層膜、Ａｇ／Ａｕからなる積層膜、Ａｇ／Ｐｔ／Ａｕからなる積層膜、及びＡｇ／ＳｉＯ2 ／Ａｕからなる積層膜に対してそれぞれ６００℃の温度で熱処理を行なう前と後との反射率を波長が４００ｎｍの光を照射して測定した。ここで、Ａｇは比較用であって単層の反射電極であり、Ａｇ／Ａｕは保護層を設けない反射電極及びカバー電極であり、Ａｇ／Ｐｔ／Ａｕは反射電極及びカバー電極の間にＰｔ（金属）からなる保護層を設けた従来の構成であり、Ａｇ／ＳｉＯ2 ／Ａｕは反射電極及びカバー電極の間に非金属であるＳｉＯ2 からなる保護層を設けた本発明の構成である。
【００６１】
図４から分かるように、Ａｇ／Ａｕ膜及びＡｇ／Ｐｔ／Ａｕ膜の場合には、熱処理を施すことよってＡｇからなる反射電極の反射率がいずれも大幅に低下してしまう。これに対し、本発明に係るＡｇ／ＳｉＯ2 ／Ａｕ膜の場合には、熱処理後も反射率の低下がほとんどなく、高い反射率を保つことが分かる。なお、Ａｇのみからなる反射電極は熱処理後も反射率は大きく低下しないが、Ａｇ自体が酸化されやすく耐久性に劣るため、実用的ではない。
【００６２】
前述した特許文献１には、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）及びニッケル（Ｎｉ）等の金属の拡散を防止する拡散防止層（＝保護層）として、反射電極と配線金属層（＝カバー電極）との間に形成する技術が記載されている。図４によると、白金は６００℃の温度下の熱処理後には反射率が大きく低下してしまい、拡散防止層としては機能しない。これは、ニッケル（Ｎｉ）を拡散防止層に用いた場合も同様である。
【００６３】
なお、第１の実施形態においては、非金属からなる保護層１５の周縁部に開口溝１５ａを設けることにより、反射電極１４と第１のカバー電極１６との電気的な接続を取っているが、電気的な接続箇所は保護層１５の周縁部に限られない。
【００６４】
例えば、図５（ａ）及び図５（ｂ）の第１変形例に示すように、保護層１５の全面にそれぞれの幅が５μｍの格子状の開口溝１５ｂを設けてもよい。この場合の反射電極１４に対する保護層１５の被覆率は８０％である。このようにすると、反射電極１４と第１のカバー電極１６との電気的な接続部が増えると共に、第１のカバー電極１６が反射電極１４の全面にわたって均一に接続されるため、活性層１２に対して電流を均一に注入することが可能となる。
【００６５】
また、第２変形例として、例えば図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、保護層１５の全面にそれぞれの径が１０μｍのドット状で互いに間隔をおいた複数の開口孔１５ｃを設けてもよい。この場合の反射電極１４に対する保護層１５の被覆率は９５％である。このようにすると、保護層１５を開口溝１５ａ、１５ｂによって分割されない、一続きのパターンとして形成できる。その結果、反射電極１４に対して電流を均一に注入できると共に、保護層１５の反射電極１４に対する密着性の低下を防ぐことができる。なお、開口孔１５ｃの開口径又は保護層１５の面積に対する形成密度を変更することにより、保護層１５の被覆率を変えられることはいうまでもない。
【００６６】
また、開口溝１５ａ、１５ｂ及び開口孔１５ｃは、いずれも反射電極１４にとっては保護層１５により保護されない部分であるため、熱処理によりその反射率が低下する。従って、開口溝１５ａ、１５ｂ及び開口孔１５ｃの各開口面積は可能な限り小さい方が好ましい。具体的には、保護層１５の反射電極１４に対する被覆率は５０％以上且つ１００％未満が好ましく、より好ましくは８０％以上且つ１００％未満である。
【００６７】
第１の実施形態においては、保護層１５の構成材料に酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）を用いたが、酸化シリコンに代えて、他の誘電体材料や半導体材料を用いることができる。例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）若しくは酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）若しくは窒化シリコン（Ｓｉ3Ｎ4）等の窒化物、又はシリコン（Ｓｉ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）若しくは炭化シリコン（ＳｉＣ）等の半導体を用いることができる。
【００６８】
前述したように、第１のカバー電極１６は反射電極１４との電気的接続を保護層１５に設けた開口溝１５ａ等に充填された部分を介して取るため、保護層１５の電気伝導率は低くても良い。従って、電気伝導率に関しては、金属のような高い伝導率を有する材料は除き、保護層１５を構成する材料の選択の幅が広くなる。すなわち、保護層１５は、熱的に高い安定度を有するか否かを基準としてその材料を選択すればよい。
【００６９】
また、反射電極１４の大部分を非金属からなる保護層１５により覆うため、該保護層１５の熱伝導率がＬＥＤ装置全体の放熱性に大きく影響する。このため、保護層１５の形成材料には熱伝導率が高い材料が好ましい。
【００７０】
図７に各種の誘電体材料及び半導体材料における熱伝導率を示す。図７から分かるように、第１の実施形態で保護層１５に用いた酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）は熱伝導率が約１．５Ｗ／ｍ・Ｋ程度と低く、放熱性の点では必ずしも好ましいとはいえない。すなわち、大電流を扱うＬＥＤ装置の場合には、熱飽和により特性が劣化するおそれがある。
【００７１】
そこで、保護層酸１５に酸化シリコンのように熱伝導率が比較的に低い材料を用いる場合に、ＬＥＤ装置全体の熱抵抗を下げて該ＬＥＤ装置の放熱性を向上するには、保護層１５の厚さを薄くする手法が考えられる。例えば、酸化シリコンにより保護層１５を形成する場合には、該保護層１５の厚さを２００ｎｍ以下に設定することが好ましい。
【００７２】
これに対し、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）及び炭化シリコン（ＳｉＣ）等はそれらの熱伝導率が金属と同程度に高いため、保護層１５の放熱性を高められる点で非常に優れている。ここでは、少なくとも１０Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率を持つ材料が放熱性の観点から好ましい。
【００７３】
その上、保護層１５にＳｉ等の半導体を用いた場合には、高濃度に不純物をドープすることにより、保護層１５の電気伝導率を高くすることができる。このため、保護層１５自体も電流経路として機能するようになるので、ＬＥＤ装置の動作電圧を低減できる。
【００７４】
また、本実施形態の第１変形例及び第２変形例のように、開口溝１５ｂ及び開口孔１５ｃを保護層１５の全体に形成することにより、第１のカバー電極１６における開口溝１５ｂ等に充填された部分（接続部）が放熱経路として機能するため、ＬＥＤ装置全体の放熱性がさらに向上する。
【００７５】
なお、第１の実施形態においては、第１のカバー電極１６及び第２のカバー電極１８に金（Ａｕ）を用いたが、金には限られない。しかしながら、カバー電極（配線金属）としての安定性及び耐酸化性に加え、ワイヤーボンディング時におけるワイヤーとの密着性の観点からは、各カバー電極１６、１８は金（Ａｕ）を含むことが好ましい。
【００７６】
また、各カバー電極１６、１８は単層膜ではなく積層膜としてもよい。例えば、保護層１５と接する下部にチタン（Ｔｉ）膜を設けるＴｉ／Ａｕ積層膜を用いると保護層１５との密着性が向上するため、より安定したＬＥＤ装置を得られる。
【００７７】
また、第１の実施形態においては、基板１０にサファイアを用いたが、サファイアに限られない。すなわち、活性層１２からの発光光に対して透光性を持つ基板であれば他の基板、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）又は酸化ガリウム（Ｇａ2Ｏ3）を用いることができる。
【００７８】
また、第１の実施形態においては、基板１０の上にｎ型半導体層１１を形成し、活性層１２の上にｐ型半導体層１３を形成したが、ｎ型半導体層１１とｐ型半導体層１３との互いの伝導型を入れ替えてもよい。この場合には、反射電極１４、保護層１５及び第１のカバー電極１６はｎ型半導体層の上に形成される。
【００７９】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態について図８を参照しながら説明する。
【００８０】
図８（ａ）は本発明の第２の実施形態に係る半導体発光装置であって、ＬＥＤ装置の平面構成を示し、図８（ｂ）は図８（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ線における断面構成を示している。図８（ａ）及び図８（ｂ）において、図１と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００８１】
図８（ｂ）に示すように、第２の実施形態に係る半導体発光装置は、反射電極２２を、厚さが０．５ｎｍのニッケル（Ｎｉ）からなるコンタクト層２０とその上に形成された厚さが１００ｎｍの銀（Ａｇ）からなる反射層２１との積層構造としている。
【００８２】
すなわち、第２の実施形態は、反射電極２２におけるｐ型半導体層１３の上部に位置するｐ+ 型ＧａＮ層とのコンタクト層２０として、Ｎｉからなる薄膜を用いている。このように、コンタクト層２０をｐ型半導体層１３と反射電極２２の反射層２１との間に形成することにより、反射層２１のｐ型半導体層１３との密着性が向上する。その結果、反射電極２２はｐ型半導体層１３との間で良好なオーミック接触を得られるようになるため、高い信頼性を持つＬＥＤ装置を実現できる。なお、Ａｇからなる反射層２１の反射機能を十分に機能させるには、コンタクト層２０の厚さは発光光を十分に透過できる程度に薄くする必要がある。
【００８３】
図９にＮｉからなるコンタクト層２０を持つ反射電極２２における波長が４００ｎｍの光の反射率のＮｉ膜の厚さ依存性を示す。図９において、菱形印◆で示すように、反射電極２２の熱処理前の反射率は、Ｎｉ膜の厚さが薄い程高くなることが分かる。同様に、三角印▲で示した熱処理後の反射率もＮｉ膜の厚さが薄い程高くなる傾向にはあるものの、Ｎｉ膜の厚さを０、すなわちＮｉ膜を設けない場合には、熱処理後の反射率がやや低下することが分かる。これは、Ｎｉからなるコンタクト層２０を設けない場合には、Ａｇからなる反射層２１のｐ型半導体層１３との密着性が低く、熱処理によって反射電極２２とｐ型半導体層１３との界面に浮きが生じていることが原因である。従って、コンタクト層２０における光の透過率とｐ型半導体層１３との密着性の観点からは、コンタクト層２０の厚さは２ｎｍ以下が好ましく、さらには０．５ｎｍであることが最も好ましい。なお、このようなコンタクト層２０は、ｐ型半導体層１３をエピタキシャル成長した後に、該ｐ型半導体層１３の上に、例えばＥＢ蒸着法により成膜することができる。
【００８４】
なお、第２の実施形態においては、コンタクト層２０の構成材料としてニッケル（Ｎｉ）を用いたが、Ｎｉ以外にもｐ型ＧａＮ層と良好なオーミック接触を得られる材料を用いることができる。例えば、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化ニッケル（ＮｉＯ）等を用いることができる。また、反射層２１にアルミニウム（Ａｌ）又はロジウム（Ｒｈ）を用いる場合には、コンタクト層２０として銀（Ａｇ）を用いることができる。
【００８５】
また、コンタクト層２０の発光光の波長に対する光の透過率が低い場合には、Ｎｉの場合と同様に、該コンタクト層２０の厚さを薄くすることが好ましい。なお、コンタクト層２０にＩＴＯのように透光性を有する導電性材料を用いる場合には、コンタクト層２０の厚さを薄くすることは必ずしも必要ではない。
【００８６】
第２の実施形態においては、基板１０の上にｎ型半導体層１１を形成し、活性層１２の上にｐ型半導体層１３を形成したが、ｎ型半導体層１１とｐ型半導体層１３との互いの伝導型を入れ替えてもよい。この場合には、ｎ型半導体層との密着性及びコンタクト抵抗低減の観点から、コンタクト層２０として、チタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、パラジウム（Ｐｄ）、ニッケル（Ｎｉ）、シリコン（Ｓｉ）、インジウム（Ｉｎ）、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）等が好ましい。
【００８７】
以上説明したように、第２の実施形態によると、反射電極２２に所期の反射率が維持されると共に反射電極２２とｐ型半導体層又はｎ型半導体層との密着性を向上することができるため、より長寿命で信頼性が高いフリップチップ型の高出力ＬＥＤ装置を実現できる。
【００８８】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態について図１０を参照しながら説明する。
【００８９】
図１０（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る半導体発光装置であって、ＬＥＤ装置の平面構成を示し、図１０（ｂ）は図１０（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線における断面構成を示している。図１０において、図１と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００９０】
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、第３の実施形態は、反射電極１４と第１のカバー電極１６との間に形成する保護層１５を、ｎ型半導体層１１及びｐ型半導体層１３における露出部分をも覆うことにより、ＬＥＤ装置自体を保護するパッシベーション膜として形成している。
【００９１】
さらに、第１の実施形態と異なり、反射電極１４とｎ側電極１７とにおけるコンタクト抵抗の低減を図る熱処理、例えば温度が６００℃の窒素雰囲気で１分間の熱処理を同時に行なう。
【００９２】
これにより、パッシベーション膜を新たに形成する工程を削減でき、また、２回の熱処理工程を１回に削減できるため、製造プロセスを簡略化できる。さらに、保護層１５が反射電極１４の上側だけでなく、半導体層の露出面に全面にわたって形成されることにより、ＬＥＤ装置の動作電流による反射電極１４及びｎ側電極１７等の電極のマイグレーションを抑制できるようになる。このため、マイグレーションに起因する不良をも防止することができる。また、ＬＥＤ装置の側面に付着する不純物等に起因する不良をも防止することができる。
【００９３】
このように、第３の実施形態によると、反射電極１４に所期の反射率が維持される上に、プロセスをより簡便にでき且つより長寿命で信頼性が高いフリップチップ型の高出力ＬＥＤ装置を実現できる。
【００９４】
なお、第３の実施形態においては、パッシベーション膜を兼ねる保護層１５に酸化シリコンを用いたが、酸化シリコンに代えて、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化ベリリウム（ＢｅＯ）、酸化アルミニウム（アルミナ：Ａｌ2Ｏ3）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）又は窒化シリコン（Ｓｉ3  また、第３の実施形態においても、ｎ型半導体層１１とｐ型半導体層１３との互いの伝導型を入れ替えてもよい。
【００９５】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態について図１１を参照しながら説明する。
【００９６】
図１１（ａ）は本発明の第４の実施形態に係る半導体発光装置であって、ＬＥＤ装置の平面構成を示し、図１１（ｂ）は図１１（ａ）のXIｂ−XIｂ線における断面構成を示している。図１１において、図１と同一の構成部材には同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００９７】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、第４の実施形態に係る半導体発光装置は、ｎ型半導体層１１における活性層１２の反対側の面上に、径が約７０μｍのｎ側電極３０及び第２のカバー電極３１が形成されている。
【００９８】
第１のカバー電極１６における保護層１５の反対側の面上には、厚さが５０μｍの金（Ａｕ）からなる保持膜３２が形成されている。従って、第４の実施形態においては、ｎ型半導体層１１等をエピタキシャル成長するための基板は除去されている。
【００９９】
このように、第４の実施形態に係るＬＥＤ装置は、ｐ型半導体層１３に形成された反射電極１４と、ｎ型半導体層１１に形成されたｎ側電極３０とが活性層１２を挟むように形成されることから、該ＬＥＤ装置に注入される電流がｐ型半導体層１３、活性層１２及びｎ型半導体層１１の各半導体層に対してほぼ垂直な方向に流れる、いわゆる縦型デバイスとして形成される。縦型デバイスは、ｎ型半導体層１１におけるシート抵抗の影響がなくなるため、低電圧駆動を実現できる。
【０１００】
以下、前記のように構成されたＬＥＤ装置の製造方法を説明する。
【０１０１】
まず、ＭＯＣＶＤ法により、サファイアからなる基板（図示せず）の主面上に、ＧａＮからなるバッファ層（図示せず）、ｎ型ＧａＮからなるｎ型半導体層１１、例えばＩｎＧａＮからなる井戸層とＧａＮからなる障壁層とを交互に積層した多重量子井戸構造を持つ活性層１２及びｐ型半導体層１３を順次エピタキシャル成長する。その後、ドライエッチングにより、エピタキシャル成長した半導体層における素子形成部分を除く領域を除去する。
【０１０２】
次に、リソグラフィ法、ＥＢ蒸着法及びリフトオフ法により、ｐ型半導体層１３の上に厚さが１００ｎｍのＡｇからなる反射膜１４を形成する。ここで、反射電極１４はｐ型半導体層１３の上面のほぼ全面を覆うように形成することが好ましい。
【０１０３】
次に、形成した反射電極１４の上に、プラズマＣＶＤ法により、厚さが２００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）からなる保護層１５を成膜する。続いて、保護層１５に対してウェットエッチングを選択的に行なって、該保護層１５に反射電極１４の周縁部を露出する開口溝１５ａを形成する。
【０１０４】
次に、ＥＢ蒸着法により、保護層１５に形成された開口溝１５ａを埋めるように該保護層１５の上に厚さが３００ｎｍのＡｕからなる第１のカバー電極１６を形成する。
【０１０５】
次に、反射電極１４のｐ型半導体層１３とのコンタクト抵抗を低減するために、温度が６００℃の窒素雰囲気で３０分間の熱処理を施す。
【０１０６】
次に、第１のカバー電極１６をＡｕめっきの下地層としためっき法により、第１のカバー電極１６の上に、厚さが５０μｍのＡｕめっきからなる保持膜３２を形成する。
【０１０７】
次に、波長が３５５ｎｍのＹＡＧ（イットリウムアルミニウムガーネット）の３倍波（第３次高調波）レーザ光を、サファイアからなる基板を介してｎ型半導体層１１に照射して該ｎ型半導体層１１における基板との界面部分を溶融することにより、ｎ型半導体層１１から基板を剥離する。
【０１０８】
次に、基板を剥離したｎ型半導体層１１における活性層１２の反対側の面上に、ｎ型半導体層１１側から順次成膜されたＴｉ／Ａｌ／Ｎｉ／Ａｕからなるｎ側電極３０を形成する。ここで、ｎ側電極３０を構成する各金属膜の膜厚は順に３０ｎｍ、１８０ｎｍ、５０ｎｍ及び１５０ｎｍである。その後、形成したｎ側電極３０のコンタクト抵抗を低減するために、温度が６００℃の窒素雰囲気で１分間の熱処理を施す。
【０１０９】
次に、リソグラフィ法、ＥＢ蒸着法及びリフトオフ法により、ｎ側電極３０の上に厚さが３００ｎｍのＡｕからなる第２のカバー電極３２を選択的に形成する。
【０１１０】
以上の工程により、活性層１２から発光される発光光を反射電極１４によりｎ側電極３０側に反射して発光光を外部に取り出す縦型のＬＥＤ装置を得る。
【０１１１】
以上説明したように、第４の実施形態に係るＬＥＤ装置は、エピタキシャル成長用の基板が除去され、ｎ側電極３０が活性層１２に対して反射電極１４の反対側に形成された縦型のＬＥＤ装置である。このような縦型のＬＥＤ装置は、フリップチップ型のＬＥＤ装置と異なり、ｎ型半導体層１１に活性層１２に対して平行な方向（横方向）に電流が流れないため、素子抵抗を小さくすることができる。その結果、装置の動作電圧を低減することが可能となる。
【０１１２】
第４の実施形態に係る縦型のＬＥＤ装置は、基板の剥離工程のみならず剥離後のデバイスの扱いを容易とするために、反射電極１４側にすなわち第１のカバー電極１６の上に比較的に膜厚が厚いＡｕからなる保持膜３２を設けている。このため、反射電極１４の上に第１のカバー電極１６以外にも他の金属層が形成されることは避けられない。また、デバイスの構造上、ｎ側電極３０を形成するよりも前に保持膜３２を形成する必要があるため、反射電極１４が形成された状態での熱処理が必須となる。
【０１１３】
このようなプロセスの制約から、熱処理等による反射電極１４と他の金属層との相互拡散が危惧される。しかしながら、第４の実施形態においては、非金属からなる保護層１５を反射電極１４と第１のカバー電極１６との間に形成することにより、反射電極１４を構成するＡｇと第１のカバー電極１６及び保持膜３２を構成するＡｕとの相互拡散を防止できるため、縦型のＬＥＤ装置であっても、該縦型ＬＥＤ装置の信頼性を向上することができる。
【０１１４】
なお、第４の実施形態においては、保持膜３２の構成材料としてＡｕめっきを用いたが、シリコン（Ｓｉ）又はタングステン銅（ＣｕＷ）等からなる保持用基板を用いることができる。この場合は、第１のカバー電極１６と保持用基板との間に、金錫（ＡｕＳｎ）等からなる混晶はんだ材を用いて貼り合わせる必要がある。また、保持膜３２はＬＥＤ装置のマウント部として機能するため、熱伝導率が高い材料が好ましい。
【０１１５】
第４の実施形態においては、レーザ光を用いて基板をｎ型半導体層１１から剥離したが、基板の剥離には、レーザ光を用いない他の方法を用いてもよい。例えば、エピタキシャル成長用の基板にシリコン（Ｓｉ）を用い、前述した貼り合わせ工程により保持膜３２を形成した後に、ウェットエッチング又はガスエッチングによりＳｉからなる成長用基板を剥離してもよい。
【０１１６】
また、第４実施形態においても、ｎ型半導体層１１とｐ型半導体層１３との互いの伝導型を入れ替えてもよい。
【０１１７】
このように、第４の実施形態によると、反射電極１４に所期の反射率が維持される上に、より低電圧で動作する信頼性が高い高出力の縦型ＬＥＤ装置を実現できる。
【０１１８】
第２、第３及び第４の各実施形態においても、第１の実施形態の各変形例に示したように、保護層１５の開口溝１５ａの開口形状を格子状又はドット状とすることができる。
【０１１９】
また、第３及び第４の各実施形態においても、第２の実施形態に示したように、反射電極１４にコンタクト層を含む構成を用いることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２０】
本発明は、熱処理による反射率の低下が防止され、反射率が高く且つコンタクト抵抗が小さい反射電極を備えた半導体発光装置を実現でき、例えば自動車のヘッドランプや照明用の白色ＬＥＤ装置の励起光源として期待される高出力且つ長寿命の青色ＬＥＤ装置や紫外ＬＥＤ装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係る半導体発光装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線における断面図である。
【図２】空気中における単層金属膜の反射率の波長依存性（計算値）を示すグラフである。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る半導体発光装置に用いる反射電極（Ａｇ）における光の透過率の膜厚依存性を示すグラフである。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る半導体発光装置に用いる反射電極の熱処理前後における波長が４００ｎｍの光の反射率の変化を比較例と共に示すグラフである。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態の第１変形例に係る半導体発光装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態の第２変形例に係る半導体発光装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のVIｂ−VIｂ線における断面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る半導体発光装置に用いる保護層に用いる材料の熱伝導率を示す表である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係る半導体発光装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ線における断面図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る半導体発光装置に用いる反射電極の波長が４００ｎｍの光の反射率のＮｉ膜の膜厚依存性を示すグラフである。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る半導体発光装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸｂ−Ｘｂ線における断面図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係る半導体発光装置を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）のXIｂ−XIｂ線における断面図である。
【図１２】従来の半導体発光装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【０１２２】
１０    基板
１１    ｎ型半導体層
１２    活性層
１３    ｐ型半導体層
１４    反射電極
１５    保護層
１５ａ  開口溝
１５ｂ  開口溝（格子状）
１５ｃ  開口孔（ドット状）
１６    第１のカバー電極
１７    ｎ側電極（第２伝導型電極）
１８    第２のカバー電極
２０    コンタクト層
２１    反射層
２２    反射電極
３０    ｎ側電極（第２伝導型電極）
３１    第２のカバー電極
３２    保持膜
【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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