(57)【要約】【課題】光取り出し効率を向上した窒化物半導体発光素子を提供する。【解決手段】窒化物半導体発光素子は、ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間にＭＱＷ活性層１０３が積層された構造を有する窒化物半導体層と、窒化物半導体層のｎ型コンタクト層１０１の下面に形成されたｎ電極１１２と、窒化物半導体層のｐ型コンタクト層１０５の上面で、ｎ型コンタクト層１０１の下面のｎ電極１１２が形成された領域に対向する対向領域に形成された絶縁膜１０７と、ｐ型コンタクト層１０５の上面で、絶縁膜１０７が形成されていない領域に形成されたｐ電極として透明電極１０６を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型半導体層とｐ型半導体層との間に活性層が積層された構造を有する窒化物半導体層と、
前記窒化物半導体層の前記ｎ型半導体層側の第１主面に形成されたｎ電極と、
前記窒化物半導体層の前記ｐ型半導体層側の第２主面で、前記第１主面の前記ｎ電極が形成された領域に対向する対向領域に形成された絶縁体と、
前記第２主面で、前記絶縁体が形成されていない領域に形成されたｐ電極とを備えることを特徴とする窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記第２主面に、導電性の接着剤を介して接着された支持基板を更に備え、
前記絶縁体は、前記支持基板と接するように形成され、
前記ｐ電極は、前記導電性の接着剤であることを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記絶縁体は、前記支持基板と、前記第２主面との間に孔として備えられることを特徴とする請求項２に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、窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化物半導体発光素子は、照明、バックライト等用の光源として用いられる青色ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)、白色照明用の光源として用いられる緑色ＬＥＤに利用されている。なお、白色照明は、赤色ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤにより白色を形成する。
【０００３】
図８に示すように、窒化物半導体発光素子は、基板４２０上に窒化物半導体層が積層されている。基板４２０を介して、窒化物半導体層へ電流を流す経路を確保するために、基板４２０として、導電性を備える基板が望まれているが、導電性のある基板の価格は、導電性のない基板の価格と比べて高くなってしまうため、導電性のない基板に添加物がドープされることにより、基板に導電性を備えさせる試みが検討されている。
【０００４】
しかし、添加物がドープされる基板４２０が用いられる場合、基板４２０による光の吸収量が大きくなり、窒化物半導体素子の特性に影響を及ぼしてしまうため、一般的に、導電性がなく、添加物がドープされていない基板（例えば、サファイア基板等）が、基板４２０として用いられている。
【０００５】
導電性がなく、添加物がドープされていない基板が、基板４２０として用いられる場合、窒化物半導体発光素子は、基板４２０の一方の面側で、ｎ電極４１２からｐ電極まで電流を流す経路を確保する必要がある。
【０００６】
具体的には、図８に示すように、基板４２０上に窒化物半導体層（ｎ型バッファ層４００乃至ｐ型コンタクト層４０５）を積層した後、ｐ型コンタクト層４０５側からｎ型コンタクト層４０１が露出するまで窒化物半導体層の一部をエッチングする。露出したｎ型コンタクト層４０１上にｎ電極４１２を形成する。また、ｐ型コンタクト層４０５上にｐ電極４１５を形成する。
【０００７】
これにより、窒化物半導体発光素子は、基板４２０を介さずに、ｎ電極４１２とｐ電極４１５との間に電流を流す経路を確保することができる。
【０００８】
しかしながら、図９に示すように、かかる窒化物半導体発光素子は、抵抗値が同じであれば短い距離を流れようとする電流の性質により、ｎ電極４１２とｐ電極４１５との間に電流を流した際に、ｐ電極４１５からｎ電極４１２に向かう直線Ｌ上に該当する部位に電流が集中し、窒化物半導体層の各層において、均等に電流が行き渡らないという問題点があった。
【０００９】
これにより、かかる窒化物半導体発光素子のＭＱＷ活性層４０３は、ＭＱＷ活性層４０３から均等に発光させることが難しくなるという問題点があった。
【００１０】
また、かかる窒化物半導体発光素子は、電流と同様に、ｐ電極４１５からｎ電極４１２に向かう直線Ｌ上に該当する部位に電圧が集中するため、該部位で静電破壊が起こりやすくなるという問題点があった。
【００１１】
また、かかる窒化物半導体発光素子は、基板４２０の一方の面側にｐ電極４１５とｎ電極４１２とが形成されているため、基板の一方の面側にｎ電極が形成され、他方の面側にｐ電極が形成される窒化物半導体発光素子と比べてチップ面積が大きくなり、生産性が低下するという問題点があった。
【００１２】
そこで、かかる問題点を解決するために、基板上に窒化物半導体層を積層し、窒化物半導体層の一方の面上にｐ電極を形成した後、かかる窒化物半導体層を基板から剥離し、かかる窒化物半導体層のｐ電極が形成された面と反対側の面上にｎ電極を形成する対向電極型の窒化物半導体発光素子が提案されている。
【００１３】
具体的には、サファイアからなる基板と、ＧａＮ系半導体層からなる窒化物半導体層とを用いる窒化物半導体発光素子を製造する場合、第１に、基板上に窒化物半導体層を積層し、窒化物半導体層の上面にｐ電極を形成する。
【００１４】
第２に、波長が３００ｎｍ以下程度のエキシマレーザ光を数１００ｍＪ/ｃｍ２の照射エネルギーで、基板側から窒化物半導体層に向けて照射し、基板と窒化物半導体層との界面付近の窒化物半導体層を熱分解させて、窒化物半導体層を基板から剥離し、露出した窒化物半導体層の下面にｎ電極を形成する。
【００１５】
これにより、対向電極型の窒化物半導体発光素子を得る窒化物半導体発光素子の製造方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
図１０に示すように、かかる窒化物半導体発光素子の製造方法は、導電性のある基板を用いた場合と同様に、かかる窒化物半導体層の一方の面上にｐ電極５１５が形成され、他方の面上にｎ電極５１２が形成されている対向電極型の窒化物半導体発光素子を得ることができ、光取り出し効率を向上した窒化物半導体発光素子を得ることができる。
【００１７】
ところで、かかる窒化物半導体発光素子は、低抵抗のｐ型半導体層（具体的には、ｐ型クラッド層５０４及びｐ型コンタクト層５０５）を形成するために、Ｍｇ等のドープ量を増加すると結晶性が低下する等の問題点があった。これにより、かかる窒化物半導体発光素子のｐ型半導体層のキャリア濃度は少なく、低抵抗のｐ型半導体層を得ることが困難であるため、ｐ型コンタクト層５０５上に導電性の良い透明電極５０６を形成していた。
【００１８】
かかる透明電極５０６の膜厚が、厚くなると、透明電極５０６の透過性が低下し、かかる透明電極５０６が、薄くなると、透明電極５０６に流れる電流の均一性が得られず、ｐ型コンタクト層５０５に流れる電流の均一性が得られない。
【００１９】
つまり、かかる透明電極５０６の膜厚と、透過性との間に、トレードオフの関係があったため、透明電極５０６の製造条件が厳しく、窒化物半導体発光素子毎の電極特性の均一性が得られにくいという問題点があった。
【００２０】
そこで、図１０に示す窒化物半導体発光素子において、透明電極５０６の膜厚を厚くして、透明電極５０６全体に流れる電流の均一性を高め、透明電極５０６側から光を取り出さず、代わりにｎ電極５１２側より光を取り出す方式が用いられていた。
【特許文献１】特開２００３−１６８８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
しかしながら、図１０に示す窒化物半導体発光素子において、ｎ電極５１２が、ｎ型コンタクト層５０１の下面に形成されているため、該ｎ電極５１２が形成された領域から放出される光を吸収してしまう。つまり、ｎ型コンタクト層５０１の下面の面積に対する、ｎ電極５１２が形成された領域の面積の割合に応じて、光取り出し効率が低下するという問題点があった。
【００２２】
そこで、本発明は、光取り出し効率を向上した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】
【００２３】
本発明に係る窒化物半導体発光素子の第１の特徴は、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層の間に活性層が積層された構造を有する窒化物半導体層と、窒化物半導体層のｎ型半導体層側の第１主面に形成されたｎ電極と、窒化物半導体層のｐ型半導体層側の第２主面で、第１主面の前記ｎ電極が形成された領域に対向する対向領域に形成された絶縁体と、第２主面で、前記絶縁体が形成されていない領域に形成されたｐ電極とを備えることを要旨とする。
【００２４】
かかる特徴によれば、絶縁体が、ｎ電極が形成されたｎ型半導体層側の第１主面の領域に対向するｐ型半導体層側の第２主面の対向領域に形成されることにより、ｎ電極とｐ電極との間に電流を流した際に、ｎ電極が形成された第１主面の領域に対して光を放出する活性層の領域に、電流が流れにくくなる。
【００２５】
これにより、活性層の該対向領域は、発光しにくくなり、ｎ電極が形成された第１主面の領域に放出される光が低減するため、第１主面において、ｎ電極に吸収される光が低減する。
【００２６】
つまり、第１主面からｎ電極が形成された領域を避けて放出される光が増加するようになることで、光取り出し効率を向上することができる。
【００２７】
本発明の第１の特徴において、第２主面に、導電性の接着剤を介して接着された支持基板を更に備え、絶縁体は、支持基板と接するように形成され、ｐ電極は、導電性の接着剤であってもよい。
【００２８】
かかる特徴によれば、導電性の接着剤が、ｐ電極として機能することにより、容易に本発明にかかる窒化物半導体発光素子を形成することができる。
【００２９】
本発明の第１の特徴において、絶縁体は、支持基板と第２主面との間に孔として備えられてもよい。
【００３０】
かかる特徴によれば、支持基板と第２主面との間に備えられた孔が、絶縁体として機能することにより、容易に本発明にかかる窒化物半導体発光素子を形成することができる。
【発明の効果】
【００３１】
以上説明したように、本発明によれば、光取り出し効率を向上した窒化物半導体発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることを留意するべきである。
【００３３】
したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００３４】
（本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の構成）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の断面構造を示す。
【００３５】
本実施形態にかかる窒化物半導体発光素子は、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層の間に活性層が積層された構造を有する窒化物半導体層と、該窒化物半導体層のｎ型半導体層側の第１主面に形成されたｎ電極１１２と、窒化物半導体層のｐ型半導体層側の第２主面で、第１主面のｎ電極１１２が形成された領域に対向する対向領域に形成された絶縁体と、第２主面で、絶縁体が形成されていない領域に形成されたｐ電極とを備える。
【００３６】
また、本実施形態にかかる窒化物半導体発光素子は、ｎ型半導体層の上に、ミラー電極１０９と、接着層１１０と、支持基板１１１とを備える。
【００３７】
ｎ型半導体層は、ｎ型コンタクト層１０１と、ｎ型超格子層１０２とが積層された構造を有する。具体的には、ｎ型コンタクト層１０１は、ＳｉがドープされたＧａＮによって形成されている。ｎ型超格子層１０２は、ＳｉがドープされたＩｎＧａＮからなるＩｎＧａＮ層と、ＳｉがドープされたＧａＮからなるＧａＮ層とを、交互にそれぞれ積層した超格子構造を有する。
【００３８】
活性層は、ＭＱＷ活性層ＭＱＷ活性層１０３は、Ｉｎを含む窒化物半導体によって形成されている多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造：Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）を有する。具体的には、ＭＱＷ活性層１０３は、厚みが、３０ÅのＩｎ０.17ＧａＮからなる井戸層と、厚みが、１００ÅのアンドープＧａＮからなるバリア層とを、交互に８回積層したＭＱＷ構造を有する。１０３によって形成されている。
【００３９】
ｐ型半導体層は、ｐ型クラッド層１０４と、ｐ型コンタクト層１０５とが積層された構造を有する。具体的には、ｐ型クラッド層１０４は、アンドープＧａＮ、又は、１％程度のＩｎを含むＩｎ０.01ＧａＮによって形成されている。ｐ型コンタクト層１０５は、ＭｇがドープされたＧａＮによって形成されている。なお、窒化物半導体層のｐ型半導体層側の第２主面であるｐ型コンタクト層１０５の上面（以下、ｐ型コンタクト層の上面と示す）は、透明電極１０６とオーミック接触している。
【００４０】
ｎ電極１１２は、窒化物半導体層のｐ型半導体層側の第２主面であるｎ型コンタクト層１０１の下面（以下、ｎ型コンタクト層の下面と示す）に、Ｔｉ層、Ａｌ層の順に積層された電極であり、ｎ型コンタクト層１０１の下面に、オーミック接触している。
【００４１】
なお、ｎ電極１１２は、Ｔｉ層を用いずにＡｌ層のみによって積層されてもよい。
【００４２】
絶縁体は、ｎ電極１１２が形成されたｎ型コンタクト層１０１の下面の領域に対向するｐ型コンタクト層１０５の上面の対向領域にＳｉＮ等からなる絶縁膜１０７として備えられる。なお、絶縁膜１０７は、窒化物半導体層の側面にも備える。
【００４３】
ｐ電極は、ｐ型コンタクト層１０５の上面で絶縁膜１０７の形成されていない領域に、ＺｎＯからなる透明電極１０６として備えられている。
【００４４】
透明電極１０６及び絶縁膜１０７が形成された領域について、ＡＡ’断面図を示す、図２を用いて更に、説明する。
【００４５】
図２に示すように、絶縁膜１０７は、ｎ電極１１２が形成されたｎ型コンタクト層１０１の下面の領域に対向するｐ型コンタクト層１０５の上面の対向領域に形成されている。
【００４６】
なお、絶縁膜１０７は、かかる対向領域に形成されていればよく、かかる対向領域よりも領域が大きくなってもよい。また、かかる対向領域とは、現実の大きさを詳細に規定するものではない。
【００４７】
また、透明電極１０６は、ｐ型コンタクト層１０５の上面で、絶縁膜１０７が形成されていない領域に形成されている。
【００４８】
ミラー電極１０９は、コンタクトホール１０８を介して、透明電極１０６と接触することにより、透明電極１６０との間で電流を流す経路を確保する。
【００４９】
ミラー電極１０９は、透明電極１０６上に、Ａｌ層、Ｔｉ層、Ａｕ層の順に積層された電極である。なお、Ａｌ層の代わりにＡｇ層等の銀白系の他の金属層を用いてもよい。また、Ａｕ層の代わりに、Ａｕ及びＳｎの合金層を用いてもよい。また、Ｔｉ層を用いずに、Ａｌ層に続いてＡｕ層が積層されてもよい。
【００５０】
ミラー電極１０９は、ｐ型コンタクト層１０５から放出される光をＡｌ層が反射することで、ｎ型コンタクト層１０１の上面から取り出される光取り出し効率を向上することができる。
【００５１】
支持基板１１１は、ＣｕもしくはＡｌＮ等の高熱伝導材料によって形成された基板であり、ｐ型コンタクト層１０５の上面で、接着層１１０を介して、ミラー電極１０９に接着されている。
【００５２】
接着層１１０は、Ａｕ及びＳｎとの合金層、又は、Ａｕ層のみからなり、支持基板１１１と窒化物半導体層との間に形成され、支持基板１１１と窒化物半導体層とを接着する。
【００５３】
（本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法）
以下、図３乃至図５を参照して、本実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法において行われる工程について説明する。
【００５４】
図３に示すように、ステップＳ１０１において、基板１２０上にｎ型バッファ層１００、ｎ型コンタクト層１０１、ｎ型超格子層１０２、ＭＱＷ活性層１０３、ｐ型クラッド層１０４、ｐ型コンタクト層１０５を順次、結晶成長することで、ｎ型半導体層及びｐ型半導体層の間に活性層が積層された構造を有する窒化物半導体層を積層する積層工程を行う。
【００５５】
具体的には、積層工程において、第１に、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置に、サファイアからなる基板１２０を入れて、水素ガスを流しながら１０５０℃程度まで温度を上げて、基板１２０をサーマルクリーニングする。
【００５６】
第２に、６００℃程度までＭＯＣＶＤ装置内の温度を下げて、基板１２０上に、ＧａＮからなるｎ型バッファ層１００をエピタキシャル成長することにより結晶成長（以下、結晶成長と示す）する。
【００５７】
第３に、再び１０００℃程度までＭＯＣＶＤ装置内の温度を上げて、ｎ型バッファ層１００上に、ＳｉをドープしたＧａＮからなるｎ型コンタクト層１０１を結晶成長する。
【００５８】
第４に、ｎ型コンタクト層１０１上に、ＳｉをドープしたＩｎＧａＮからなるＩｎＧａＮ層と、ＳｉをドープしたＧａＮからなるＧａＮ層とを交互に積層した超格子構造を有するｎ型超格子層１０２を結晶成長する。
【００５９】
第５に、ｎ型超格子層１０２上に、厚みが、３０ÅのＩｎ０.17ＧａＮからなる井戸層と、厚みが、１００ÅのアンドープＧａＮからなるバリア層とを交互に８回積層したＭＱＷ構造を有するＭＱＷ活性層１０３を結晶成長する。
【００６０】
第６に、ＭＱＷ活性層１０３上に、アンドープＧａＮ、又は、１％程度のＩｎを含むＩｎ０.01ＧａＮからなるｐ型クラッド層１０４を結晶成長する。
【００６１】
第７に、ＭＯＣＶＤ装置内の温度を上げながら、ｐ型クラッド層１０４上に、ＭｇをドープしたＧａＮからなるｐ型コンタクト層１０５を結晶成長する。
【００６２】
ステップＳ１０２において、ｐ型コンタクト層１０５の上面にｐ電極を形成するｐ電極形成工程を行う。
【００６３】
具体的には、ｐ電極形成工程において、第１に、分子線エピタキシー法を用いて、約２×１０−４Ωｃｍ程度の低抵抗値を示すＧａドープのＺｎＯからなる透明電極１０６を形成する。
【００６４】
図４に、かかる透明電極１０６が形成された後の窒化物半導体発光素子の断面図を示す。
【００６５】
第２に、透明電極１０６から窒化物半導体層にかけてエッチングすることにより、窒化物半導体層を窒化物半導体発光素子の大きさに分割する切り溝を形成する。また、ｎ電極１１２が形成されるｎ型コンタクト層１０１の下面の領域に対向する、透明電極１０６の対向領域をｐ型コンタクト層１０５が露出するまでエッチングする。
【００６６】
具体的には、ＳｉＯ2等からなる誘電体膜、又は、レジストによるマスクを透明電極１０６上に形成させた後、例えば、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式によって、透明電極１０６からｎ型バッファ層１００が露出するまで透明電極１０６及び窒化物半導体層をエッチングすることにより、窒化物半導体層を窒化物半導体発光素子の大きさに分割する切り溝を形成する。
【００６７】
同様にして、ＳｉＯ2等からなる誘電体膜、又は、レジストによるマスクを透明電極１０６上に形成させた後、例えば、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式によって、ｐ型コンタクト層１０５が露出するまで透明電極１０６をエッチングすることにより、かかる透明電極１０６の対向領域に相当する透明電極１０６を除去する。
【００６８】
なお、かかる透明電極１０６の対向領域へのエッチングは、窒化物半導体発光素子の大きさに分割する切り溝を形成するエッチングと、必ずしも同時に行う必要はなく、その順序は、どちらが先でも構わない。
【００６９】
ステップＳ１０３において、ｎ電極１１２が形成されるｎ型半導体層の下面の領域に対向する、ｐ型半導体層の上面の対向領域に絶縁体として絶縁膜１０７を形成する絶縁体形成工程が行われる。
【００７０】
具体的には、絶縁体形成工程において、第１に、Ｐ−ＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やスパッタリングを用いて、ｎ電極１１２が形成されるｎ型半導体層の下面の領域に対向するｐ型半導体層の上面の対向領域、窒化物半導体層の側面、及び透明電極１０６等の露出する面にＳｉＮ等からなる絶縁膜１０７を形成する。
【００７１】
第２に、ＣＦ４系のガスを用いて、透明電極１０６上に形成された絶縁膜１０７をドライエッチングすることにより、透明電極１０６へのコンタクトホール１０８を形成する。
【００７２】
なお、かかるドライエッチングにおいて、ＺｎＯからなる透明電極１０６のエッチングレートが遅いため、透明電極１０６のみををエッチングすることができる。これにより、他の層を保護することができる。
【００７３】
図５に、かかる絶縁体形成工程が行われた後の窒化物半導体発光素子の断面図を示す。
【００７４】
ステップＳ１０４において、窒化物半導体層を基板１２０から剥離する剥離工程を行う。
【００７５】
具体的には、剥離工程において、第１に、コンタクトホール１０８から露出した透明電極１０６上及び絶縁膜１０７上に、Ａｌ層、Ｔｉ層、Ａｕ層を順に積層して、ミラー電極１０９を形成する。
【００７６】
なお、Ａｌ層の代わりにＡｇ層等の銀白系の他の金属層を用いてもよい。また、Ａｕ層の代わりに、Ａｕ及びＳｎの合金層を用いてもよい。また、Ｔｉ層を用いずにＡｌ層上に続いてＡｕ層を積層してもよい。
【００７７】
第２に、窒化物半導体層を窒化物半導体発光素子の大きさに分割する切り溝を形成するエッチングと同じ箇所を、基板１２０が露出するまでエッチングする。なお、窒化物半導体層のｐｎ接合は、絶縁膜１０７によって保護されているため、かかるエッチングにより不必要にダメージを受けることはない。
【００７８】
第３に、Ａｕ及びＳｎの合金層、又は、Ａｕ層のみからなる接着層１１０の一部を熱により溶かし、ＣｕやＡｌＮ等の高熱伝導材料からなる支持基板１１１と、窒化物半導体層上に形成されたミラー電極１０９とを圧着する。
【００７９】
第４に、波長が２４８ｎｍ程度のＫｒＦレーザ光を３００〜４００ｍＪ／ｃｍ-2程度の照射エネルギーで、基板１２０側から窒化物半導体層に向けて照射することにより、基板１２０とｎ型バッファ層１００との界面付近のｎ型バッファ層１００を熱分解して、窒化物半導体層を基板１２０から剥離する。
【００８０】
ＫｒＦレーザ光は、サファイアからなる基板１２０をほぼ完全に透過して、ＳｉがドープされたＧａＮからなるｎ型バッファ層１００にほぼ完全に吸収される。これにより、基板１２０と、ｎ型バッファ層１００との界面付近のｎ型バッファ層１００は、急速に温度が上昇し、ｎ型バッファ層１００が熱分解する。
【００８１】
なお、かかる熱分解の際に発生するＮ2ガスは、窒化物半導体層の間にある空隙に流れ、窒化物半導体層に圧力を加えることがないため、窒化物半導体層にクラックを発生させる等の問題を起こすことはない。
【００８２】
ステップＳ１０５において、窒化物半導体層の下面にｎ電極１１２を形成するｎ電極形成工程を行う。
【００８３】
具体的には、電極形成工程において、第１に、剥離工程によりｎ型コンタクト層１０１の下面に残ったＧａを酸やアルカリ等によるエッチングによって除去する。
【００８４】
第２に、ｎ型コンタクト層１０１の下面に、Ｔｉ層、Ａｌ層の順に積層して、ｎ型コンタクト層１０１の下面とオーミック接触するｎ電極１１２を形成する。なお、ｎ電極１１２は、Ｔｉ層を用いずにＡｌ層のみによって積層されてもよい。
【００８５】
これにより、図１に示す、窒化物半導体発光素子が完成される。
【００８６】
（本発明の第１の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の作用・効果）
本実施形態に係る窒化物半導体発光素子によれば、絶縁膜１０７が、ｎ電極１１２が形成されたｎ型コンタクト層１０１の下面の領域に対向するｐ型コンタクト層１０５の上面の対向領域に形成されることにより、ｎ電極１１２と透明電極１０６との間に電流を流した際に、ｎ電極１１２が形成されたｎ型コンタクト層１０１の下面の領域に対して光を放出するＭＱＷ活性層１０３の領域に、電流が流れにくくなる。
【００８７】
これにより、ＭＱＷ活性層１０３の該領域は、発光しにくくなり、ｎ電極１１２が形成されたｎ型コンタクト層１０１の下面の領域に放出される光が低減するため、ｎ型コンタクト層１０１の下面において、ｎ電極に吸収される光が低減する。
【００８８】
つまり、ｎ型コンタクト層１０１の下面からｎ電極１１２が形成された領域を避けて放出される光が増加するようになることで、光取り出し効率を向上することができる。
【００８９】
（本発明の第２実施形態に係る窒化物半導体発光素子）
以下、本発明の第２実施形態に係る窒化物半導体発光素子について図６を参照しながら説明する。
【００９０】
なお、以下において、上述した第１実施形態との相違点を主として説明する。
【００９１】
第１実施形態においては、ｐ型コンタクト層１０５の上面で、絶縁膜１０７が形成されていない領域に、ｐ電極として、ＺｎＯからなる透明電極１０６が形成されている。
【００９２】
これに対して、第２実施形態においては、ｐ型コンタクト層２０５の上面で、絶縁膜２１３が形成されていない領域に、ｐ電極として、導電性の接着剤２１０が接着されている。
【００９３】
（本発明の第２実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法）
以下、本発明の第２実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法について図６を参照しながら説明する。
【００９４】
なお、以下において、上述した第１実施形態との相違点を主として説明する。
【００９５】
第１実施形態においては、ｐ電極形成工程において、第１に、ＧａドープのＺｎＯからなる透明電極１０６を形成する。
【００９６】
また、第１実施形態においては、絶縁体形成工程において、第１に、ｎ電極１１２が形成されるｎ型半導体層の下面の領域に対向するｐ型半導体層の上面の対向領域、窒化物半導体層の側面、及び透明電極１０６等の露出する面に絶縁膜１０７を形成する。
【００９７】
また、剥離工程において、第１に、コンタクトホール１０８から露出した透明電極１０６上及び絶縁膜１０７上に、ミラー電極１０９を形成する。
【００９８】
それに対して、第２実施形態においては、ｐ電極形成工程において、透明電極を形成しない。
【００９９】
また、第２実施形態においては、絶縁体形成工程において、ｐ型半導体層の上面の対向領域に絶縁膜２０７を形成しないで、窒化物半導体層の側面のみにＳｉＮ等からなる絶縁膜２０７を形成する。
【０１００】
また、第２実施形態においては、剥離工程において、ミラー電極を形成しない。
【０１０１】
その代わり、第２実施形態においては、剥離工程において、第３にＣｕ等の導電性の高熱伝導材料からなる支持基板２１１の下面に、アルミナ、ＳｉＯ2の順に積層してなる絶縁膜２１３を積層し、該絶縁膜２１３が積層された領域以外に、コンタクトメタルからなる接着剤２１０を積層した後に、支持基板２１１と、ｐ型コンタクト層２０５とをダイボンディングにより貼り付ける。
【０１０２】
かかる絶縁膜２１３は、ｎ電極２１２が形成されるｎ型コンタクト層２０１の下面の領域に対向するｐ型コンタクト層２０５の上面の対向領域に接するように貼り付けられる。
【０１０３】
（本発明の第２の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の作用・効果）
本実施形態に係る窒化物半導体発光素子によれば、ｐ型コンタクト層２０５の上面に、導電性の接着剤２１０を介して接着された支持基板２１１を更に備え、絶縁体が、絶縁膜２３として、支持基板２１１と接するように積層され、ｐ電極が、導電性の接着剤２１０として積層される。
【０１０４】
これによれば、導電性の接着剤２１０が、ｐ電極として機能するため、ｎ電極２１２と支持基板２１１との間に電流を流した際に、ｎ電極２１２が形成されたｎ型コンタクト層２０１の下面の領域に対して光を放出するＭＱＷ活性層２０３の領域に電流が流れにくくなる。
【０１０５】
これにより、容易に本発明に係る窒化物半導体発光素子を形成することができる。
【０１０６】
（本発明の第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子）
以下、本発明の第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子について図７を参照しながら説明する。
【０１０７】
なお、以下においては、上述した第１実施形態、第２実施形態との相違点を主として説明する。
【０１０８】
第１実施形態においては、ｐ型コンタクト層１０５の上面で、絶縁膜１０７が形成されていない領域に、ｐ電極として、ＺｎＯからなる透明電極１０６が形成されている。
【０１０９】
これに対して、第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、ｐ型コンタクト層３０５の上面で、絶縁膜３１３が形成されていない領域に、ｐ電極として、導電性の接着剤３１０が、接着されている。また、第２実施形態における絶縁膜２１３は、空孔３１４として備えられる。
【０１１０】
（本発明の第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法）
以下、本発明の第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法について図７を参照しながら説明する。
【０１１１】
なお、以下において、上述した第１実施形態、第２実施形態との相違点を主として説明する。
【０１１２】
第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、ｐ電極形成工程において、透明電極を形成しない。また、第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、絶縁体形成工程において、ｐ型半導体層の上面の対向領域に絶縁膜３０７を形成しないで、窒化物半導体層の側面のみにＳｉＮ等からなる絶縁膜３０７を形成する。また、第３実施形態においては、第２実施形態と同様に、剥離工程において、ミラー電極を形成しない。
【０１１３】
その代わり、第３実施形態においては、剥離工程において、第３にＡｌＮ等の絶縁性の高熱伝導材料からなる支持基板３１１の下面に、孔を備えるＡｕ配線層からなる接着剤３１０を積層した後に、支持基板３１１と、ｐ型コンタクト層３０５とをダイボンディングにより貼り付ける。なお、かかる接着剤３１０に備えられる孔は、空孔３１４として、支持基板３１１と、ｐ型コンタクト層３０５との間に備えられる。
【０１１４】
かかる空孔３１４は、ｎ電極３１２が形成されるｎ型コンタクト層３０１の下面の領域に対向するｐ型コンタクト層３０５の上面の対向領域に備えられる。
【０１１５】
（本発明の第３の実施形態に係る窒化物半導体発光素子の作用・効果）
本実施形態に係る窒化物半導体発光素子によれば、絶縁体は、支持基板３１１とｐ型コンタクト層３０５の上面との間に空孔３１４として備えられる。
【０１１６】
これによれば、接着剤３１０が、ｐ電極として機能し、空孔３１４が、絶縁体として機能するため、ｎ電極３１２と接着剤３１０との間に電流を流した際に、ｎ電極３１２が形成されたｎ型コンタクト層３０１の下面の領域に対して光を放出するＭＱＷ活性層３０３の領域に、電流が流れにくくなる。
【０１１７】
これにより、容易に本発明に係る窒化物半導体発光素子を形成することができる。
【０１１８】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【０１１９】
例えば、第１実施形態では、ＭＯＣＶＤ法を用いて、窒化物半導体層を成長させる説明をしたが、本発明はこれに限られず、ＨＶＰＥ法やガスソースＭＢＥ法等を用いて、窒化物半導体層を成長させてもよい。また、窒化物半導体層の結晶構造として、ウルツ鉱型であっても閃亜鉛鉱型構造であってもよい。また、成長の面方位は、[０００１]に限るものではなく、[１１−２０]や[１−１００]でもよい。
【０１２０】
また、第１実施形態では、窒化物半導体層の基板１２０として、サファイアからなる基板１２０を用いているが、本発明はこれに限られず、窒化物半導体層の成長の可能な基板、例えば、ＳｉＣ、ＺｎＯ、ＬＡＯ、スピネル、ＡｌXＧａ1-XＮ(０＜Ｘ≦１)等が使用可能である。
【０１２１】
また、第１実施形態では、剥離工程において、ＫｒＦレーザを用いたが、他のエキシマ
レーザ（ＡｒＦ：波長約１９３ｎｍ、ＸｅＣｌ：波長約３０８ｎｍ、ＹＡＧ３倍波：波長約３５５ｎｍ、サファイア−チタン３倍波：波長約３６０ｎｍ、Ｈｅ−Ｃｄ：波長約３２５ｎｍ）等により剥離工程を行ってもよい。
【０１２２】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の断面構造を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の断面構造を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法のフローを示すものである。
【図４】本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法を示す。
【図５】本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体発光素子の製造方法を示す。
【図６】本発明の第２実施形態に係る窒化物半導体発光素子の断面構造を示す図である。
【図７】本発明の第３実施形態に係る窒化物半導体発光素子の断面構造を示す図である。
【図８】従来技術に係る窒化物半導体発光素子を示す。
【図９】従来技術に係る窒化物半導体発光素子の断面構造を示す。
【図１０】従来技術に係る窒化物半導体発光素子の断面構造を示す。
【符号の説明】
【０１２４】
１００、４００…ｎ型バッファ層、  １０１、２０１、３０１、４０１・・・ｎ型コンタクト層、
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２…ｎ型超格子層、  
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３…ＭＱＷ活性層、
１０４、２０４、３０４、４０４、…ｐ型クラッド層、
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５…ｐ型コンタクト層、１０６、５０６…透明電極、
１０７、２０７、３０７、４０７、５０７…絶縁膜、１０８…コンタクトホール、
１０９、５０９…ミラー電極、１１０…接着層、２１０、３１０…接着剤、
１１１、２１１、３１１…支持基板、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２…ｎ電極、
２１３…絶縁膜、３１４…空孔、４１５、５１５…ｐ電極
【図１】
2007207869.tif 000003
【図２】
2007207869.tif 000004
【図３】
2007207869.tif 000005
【図４】
2007207869.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007207869.tif 000008
【図７】
2007207869.tif 000009
【図８】
2007207869.tif 000010
【図９】
2007207869.tif 000011
【図１０】
2007207869.tif 000012