JP2003163367A - 半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動作電流を活性層４の素子外周側に拡散さ
せ、発光効率を向上させることが出来る半導体発光素子
を提供する。 【解決手段】 ｎ型の基板１、ｎ型のバッファ層２、ｎ
型の下側クラッド層３、活性層４、ｐ型の第１の上側ク
ラッド層５ａ、ｎ型の（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ
_１−ｙＰ（０.１≦ｘ≦０.６）からなる傾斜Ａｌ組成電
流ブロック層１６、ｐ型の第２の上側クラッド層１５、
ｐ型の電流拡散層１７とを備える半導体基体と、この半
導体基体の上面に形成されたアノード電極８と、基板１
の下面に形成されたカソード電極９とを有するＬＥＤで
ある。ここで、傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６のＡｌ
の組成ｘは、第１の上側クラッド層５ａから第２の上側
クラッド層１５に向かうにつれて増大するよう構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電流ブロック層を
挟んで上下にクラッド層が形成された半導体発光素子及
びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】電流ブロック層を挟んで上下にクラッド
層が形成された発光ダイオード（ＬＥＤ）は公知であ
る。従来のこの種のＬＥＤは、図３に示すように、ｎ−
ＧａＡｓからなる基板１の上に順に、ｎ−ＧａＡｓから
なるバッファ層２、ｎ−（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ
_１−ｙＰからなる下側クラッド層３、（Ａｌ_ｘＧａ
_１−ｘ） _ｙＩｎ_１−ｙＰからなる活性層４、ｐ−（Ａｌ
_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰからなる第１の上側クラ
ッド層５ａ、ｎ−（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ
からなる一定組成電流ブロック層６、ｐ−（Ａｌ_ｘＧａ
_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰからなる第２の上側クラッド層
５ｂ、ｐ−Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓからなる電流拡散層７
を堆積した構造を基礎としている。そして、電流拡散層
７の上面にアノード電極（第１のオーミック電極）８
を、基板１の下面にカソード電極（第２のオーミック電
極）９を形成している。

【０００３】図３に示すＬＥＤは、アノード電極８の下
方に断面が台形の一定組成電流ブロック層６を配置し
て、アノード電極８からカソード電極９に向かう電流は
一定Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ組成電流ブロック層６を避け
るように素子の外周側に拡がって流れ、外周側近傍を含
む部分を発光領域とするように設計したものである。即
ち、発光領域の上方にアノード電極８を形成せず、光取
り出面とすることにより、光取り出し効率を改善し、結
果として光出力を向上することを期待した設計である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現実の
ＬＥＤは図３に示すようにアノード電極（第１のオーミ
ック電極）８の両側にＶ型の溝２１ａ、２１ｂが形成さ
れている。そのため、アノード電極８から活性層４への
電流通路Ｉが狭くなり、活性層４の広い範囲に一様に電
流を広げることが出来ず、光出力が低下するという欠点
があった。

【０００５】上記の問題点を鑑み、本発明は、動作電流
を活性層の広い範囲に一様に拡散させ、発光効率を向上
させることが出来る半導体発光素子を提供することを目
的とする。

【０００６】本発明の他の目的は、オーミック電極形成
プロセスのエッチング工程時に、電流拡散層に図３に示
されるようなＶ型の溝２１ａ、２１ｂ溝が形成されるの
を防ぐことが出来る半導体発光素子の製造方法を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】発明者らの試作実験とそ
の検討によれば、図３に示すような形状になるのは、以
下に説明するような製造工程に起因していることが明ら
かになった。即ち、従来のＬＥＤの製造方法では、（Ａ
ｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰからなる第１の上側ク
ラッド層５ａの上に一定組成の（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙ
Ｉｎ_１−ｙＰ層を積層し、これを選択的にエッチングし
て一定組成電流ブロック層６を形成している。この際、
一定組成電流ブロック層６を形成するために、化学的な
異方性エッチングを行うと、一定組成電流ブロック層６
の斜面に、図４（ａ）に示すような低次のミラー指数面
（以下、「低指数面」と記す）ｆが現れる。この結果、
一定組成電流ブロック層６の断面形状は、低指数面ｆを
斜面とする台形になる。例えば、この低指数面ｆが{１
１１}面となる場合は、低指数面ｆと第１の上側クラッ
ド層５ａの表面の交わる角度は５４.７°となる。低指
数面ｆを{１１０}面とすれば、低指数面ｆと第１の上側
クラッド層５ａの表面の交わる角度は４５°である。

【０００８】その後、この一定組成電流ブロック層６と
第１の上側クラッド層５ａの上に（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）
_ｙＩｎ_１−ｙＰ層を積層して、第２の上側クラッド層５
ｂを形成する。しかし、本発明者らの試作実験によれ
ば、第２の上側クラッド層５ｂを積層するときに、図４
（ｂ）に示すように、一定組成電流ブロック層６の低指
数面ｆに隣接した領域１９ａ、１９ｂにおいて第２の上
側クラッド層５ｂが局所的に多結晶成長し易いことが確
認された。これは、低指数面ｆに垂直方向の結晶成長
と、第１の上側クラッド層５ａの表面に垂直方向、例え
ば＜１００＞方向の結晶成長が競合するためであると考
えられる。

【０００９】又、この多結晶化した第２の上側クラッド
層５ｂの上部にＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ層を堆積して電流
拡散層７を形成する場合も、この多結晶化した結晶性が
引き継がれ、図４（ｃ）に示すように、第２の上側クラ
ッド層多結晶化領域１９ａ、１９ｂの上に、電流拡散層
多結晶化領域２０ａ、２０ｂが形成される。多結晶化領
域２０ａ、２０ｂ部分はエッチング速度が速い。このた
め、アノード電極８を形成するための電極用金属の選択
エッチング工程において、図３に示すように、アノード
電極８の両側において電極用金属のエッチング液により
電流拡散層７もエッチングされ、溝２１ａ、２１ｂが形
成されることが判明した。

【００１０】このような知見に鑑み、本発明の第１の特
徴は、(イ)活性層と、(ロ)活性層の上に配置された第１
導電型の第１の上側クラッド層と、(ハ)第１の上側クラ
ッド層の上に配置された第２導電型で、台形の断面形状
を有し、且つＡｌの組成ｘが次第に増加する（Ａｌ_ｘＧ
ａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰからなる傾斜Ａｌ組成電流ブ
ロック層と、(ニ)傾斜Ａｌ組成電流ブロック層及び第１
の上側クラッド層の上に配置された第１導電型の第２の
上側クラッド層と、(ホ)第２の上側クラッド層上に配置
された第１導電型の電流拡散層とから少なくともなる半
導体発光素子であることを要旨とする。なお、本発明の
第１の特徴に係る半導体発光素子は、活性層の下に下側
クラッド層を備えたダブルヘテロ（ＤＨ）構造でも、活
性層の下に下側クラッド層が無いシングルヘテロ（Ｓ
Ｈ）構造でも、構わない。「傾斜Ａｌ組成電流ブロック
層」とは、そのＡｌの組成ｘを、第１の上側クラッド層
から第２の上側クラッド層に向かうにつれて０.０１≦
ｘ≦１.０、好ましくは０.０５≦ｘ≦０.７、更に好ま
しくは０.１≦ｘ≦０.６の範囲で増加したＡｌ組成のプ
ロファイルが傾斜した電流ブロック層を意味する。

【００１１】本発明の第１の特徴に係る半導体発光素子
においては、傾斜Ａｌ組成電流ブロック層を用いて、Ａ
ｌの組成ｘを変化させることにより、傾斜Ａｌ組成電流
ブロック層の側斜面における、化学的異方性エッチング
を行う際に発生する低指数面の発生を防止することが出
来る。側斜面に低指数面が現れないと、第２上側クラッ
ド層の成長時に、台形の傾斜Ａｌ組成電流ブロック層の
側斜面に垂直方向の成長が抑制され、第１の上側クラッ
ド層に垂直方向の成長が支配的になる。このため、傾斜
Ａｌ組成電流ブロック層の側斜面の近傍に多結晶化領域
や転位等が発生しにくくなり、結晶性が向上する。この
結果、その上に成長する電流拡散層の結晶性が均一、且
つ良好になる。したがって、電流拡散層の上に形成する
オーミック電極のメタライゼーション時に、耐エッチン
グ特性の不均一により電流拡散層に溝部が発生しない。
この結果、活性層に一様に電流を供給できるため、発光
効率が高くなる。

【００１２】第１導電型と第２導電型とは互いに反対導
電型である。即ち、第１導電型がｎ型であれば、第２導
電型はｐ型であり、第１導電型がｐ型であれば、第２導
電型はｎ型である。尚、上側、下側は、特定の方向につ
いての議論であり、特定の配置においては方向が逆でも
良い。

【００１３】又、本発明の第１の特徴において、傾斜Ａ
ｌ組成電流ブロック層の台形の側斜面と、第１の上側ク
ラッド層とのなす角は７０°以上とすることが出来る。
このとき、台形の側斜面は{１１０}面及び{１１１}面と
は異なる高次のミラー指数面からなる。尚、下側クラッ
ド層、活性層、第１の上側クラッド層及び第２の上側ク
ラッド層をＧａＩｎＰ系化合物半導体から構成し、電流
拡散層をＡｌ_ｘＧａ_{１ −ｘ}Ａｓから構成しても良い。

【００１４】本発明の第２の特徴は、（イ）活性層、第
１導電型の第１の上側クラッド層及びＡｌの組成ｘが次
第に増加する第２導電型の（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ
_{１− ｙ}Ｐ層を連続的にエピタキシャル成長する工程と、
（ロ）（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ） _ｙＩｎ_１−ｙＰ層を選択的
にエッチング除去し、第１の上側クラッド層を露出さ
せ、断面が台形の傾斜Ａｌ組成電流ブロック層を形成す
る工程と、（ハ）傾斜Ａｌ組成電流ブロック層及び第１
の上側クラッド層上に第１導電型の第２の上側クラッド
層を積層する工程と、（ニ）第２の上側クラッド層の上
に第１導電型の電流拡散層を積層する工程と、（ホ）電
流拡散層に金属膜を堆積する工程と、（ヘ）金属膜を選
択的にエッチングしてオーミック電極を形成する工程と
を含む半導体発光素子の製造方法であることを要旨とす
る。「オーミック電極」は、第１導電型がｐ型ならばア
ノード電極であり、第１導電型がｎ型ならばカソード電
極となる。実際の半導体発光素子の動作では、オーミッ
ク電極は、アノード電極とカソード電極のペア（対）で
用いられるので、第１のオーミック電極とこれに対向し
た第２のオーミック電極が存在する。

【００１５】本発明の第２の特徴に係る半導体発光素子
の製造方法によれば、Ａｌの組成ｘが変化するように
（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層を成長すること
により、化学的異方性エッチングを行う際に、傾斜Ａｌ
組成電流ブロック層の側斜面に発生する低指数面の発生
を防止することが出来る。側斜面に低指数面が現れない
と、第２上側クラッド層の成長時に、傾斜Ａｌ組成電流
ブロック層の側斜面の近傍に多結晶化領域や転位等が発
生しにくくなり、結晶性が向上する。この結果、その上
に成長する電流拡散層の結晶性が均一、且つ良好にな
る。したがって、金属膜を選択的にエッチングしてオー
ミック電極を形成する工程において、電流拡散層に溝部
が発生しない。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、図面を参照して、本発明の
実施の形態を説明する。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、厚みと平面寸
法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異な
ることに留意すべきである。したがって、具体的な厚み
や寸法は以下の説明を参酌して判断すべきものである。
又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。

【００１７】（半導体発光素子）次に、本発明の実施形
態に係る半導体発光素子としてＬＥＤを例示して説明す
る。以下の説明においては第２導電型をｎ型、第１導電
型をｐ型として説明するが、第１導電性をｐ型、第１導
電型をｎ型としても良いことは勿論である。

【００１８】図１に示すＬＥＤは、｛１００｝面を主表
面とするｎ型のＧａＡｓからなる基板１、基板１上に配
置されたｎ型のＧａＡｓからなるバッファ層２、バッフ
ァ層２上に配置されたｎ型の下側クラッド層３と、下側
クラッド層３の上に配置された活性層４と、活性層４の
上に配置されたｐ型の第１の上側クラッド層５ａと、第
１の上側クラッド層５ａの上に配置されたｎ型で、台形
の断面形状を有し、且つＡｌの組成ｘが次第に増加する
（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰからなる傾斜Ａｌ
組成電流ブロック層１６と、傾斜Ａｌ組成電流ブロック
層１６及び第１の上側クラッド層５ａの上に配置された
ｐ型の第２の上側クラッド層１５と、第２の上側クラッ
ド層１５上に配置されたｐ型の電流拡散層１７と、電流
拡散層１７の上面に局所的に配置されたアノード電極
（第１のオーミック電極）８と、基板１の下面に全面に
配置されたカソード電極（第２のオーミック電極）９と
を有する。

【００１９】傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６のＡｌの
組成ｘは、０.０１≦ｘ≦１、好ましくは０.０５≦ｘ≦
０.７、より好ましくは０.１≦ｘ≦０.６となるように
すれば良い。そして、下層の第１の上側クラッド層５ａ
から上層の第２の上側クラッド層１５に向かうにつれ
て、Ａｌの組成ｘが次第に増大するように制御すること
が重要な点である。即ち、傾斜Ａｌ組成電流ブロック層
１６の組成ｘは、第１の上側クラッド層５ａに接する部
分では相対的に小さな値になっている。一方、第２の上
側クラッド層１５に接する部分では組成ｘが相対的に大
きな値になっている。傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６
内では、組成ｘは最小値から最大値の間で単調に、又
は、階段状に増加している。「単調に増加」とは、ほぼ
線形に増大する場合の他、２次曲線、３次曲線等の高次
の関数曲線に従って増大しても良い。高次の関数曲線の
場合は、曲線が極値を持たないように関数の一部が選ば
れることは勿論である。

【００２０】活性層４の（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ
_１−ｙＰは、故意には不純物をドープしない半導体領域
である。「不純物をドープしない」半導体領域とは、理
想的には、実質的にｉ型半導体領域（真性半導体領域）
と見なせる、若しくはｎ−型（ν型）、若しくはｐ−型
（π型）等の低不純物密度の半導体領域が対応する。し
かし、現実には、「“故意には”不純物をドープしな
い」の文言は、意図しない、極僅かなｐ型、若しくはｎ
型のドーパントの残留を許容する。現在の化合物半導体
の結晶成長技術レベルを考慮すると、不純物密度５×１
０¹⁴ｃｍ^-3〜１×１０^１６ｃｍ^-3程度の半導体領域であ
っても、「故意には不純物をドープしない半導体領域」
と呼ぶことが可能である。以下においては、「故意には
不純物をドープしない」を単に「ノンドープの」とい
う。

【００２１】アノード電極（第１のオーミック電極）８
は、平面的に見て電流拡散層１７の上面の中央部分に選
択的に配置されている。このアノード電極８は、傾斜Ａ
ｌ組成電流ブロック層１６に対向するように、傾斜Ａｌ
組成電流ブロック層１６の平面形状を平行投影して、ほ
ぼ同一形状で配置されている。尚、アノード電極８の平
面型状は、素子の平面型状に合わせて、例えば略四角形
状などの形状にする。電流拡散層１７の上面のアノード
電極８が形成されていない領域、即ち平面的に見てアノ
ード電極８を包囲する領域は、光取り出し用の窓部とな
る。カソード電極（第２のオーミック電極）９はＧａＡ
ｓ基板１の下面全体に形成されているが、場合によって
はその外縁を素子外縁から若干内側に離間させても良
い。

【００２２】ｎ型の傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６の
上面及び側斜面は、ｐ型の第２の上側クラッド層１５に
接してその界面にｐｎ接合を形成する。又、傾斜Ａｌ組
成電流ブロック層１６の下面は、ｐ型の第１の上側クラ
ッド層５ａの上面に接し、その界面にｐｎ接合を形成し
ている。傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６の両側の第２
の上側クラッド層１５は電流拡散層１７から活性層４へ
流れる電流通路Ｉとなる。

【００２３】本発明の実施の形態に係るＬＥＤによれ
ば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_{１− ｙ}Ｐからなる傾斜
Ａｌ組成電流ブロック層１６の組成ｘを第１の上側クラ
ッド層５ａから第２の上側クラッド層１５に向かうにつ
れて徐々に増加しているので、これを化学的にエッチン
グして形成した傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６の側斜
面に、異方性エッチングに特徴的な｛１１０｝面、又は
{１１１}面等の低指数面ｆが現れなくなる。上述したよ
うに｛１１０｝面と｛１００｝面との交わる角度は４５
°で、｛１１１｝面と｛１００｝面との交わる角度は５
４.７°である。傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６を用
いることにより、傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６の側
斜面と、第１の上側クラッド層５ａの表面との交わる角
度は｛３１１｝面に対応する７２.５°、｛３２１｝面
に対応する７４.５°等の９０°に近い角度の高指数面
ｇ₁となる。又、更に複数の高指数面ｇ₁を複合した曲面
（非平面）の側斜面とすることも可能である。高指数面
ｇ1に垂直方向の結晶成長速度は、第１の上側クラッド
層５ａの表面に垂直方向、即ち、＜１００＞方向の成長
方向に比例して十分小さくなる。このため、＜１００＞
方向の成長が支配的となり傾斜Ａｌ組成電流ブロック層
１６の側斜面側において第２の上側クラッド層１５が多
結晶成長することなく、均質な単結晶層がエピタキシャ
ル成長する。したがって、第２の上側クラッド層１５の
上部にも、均質且つ高品位の電流拡散層７がエピタキシ
ャル成長する。この結果、以下に示す製造方法におい
て、アノード電極（第１のオーミック電極）８を形成す
るための金属の選択エッチング工程において、この電流
拡散層７の多結晶化領域２０ａ、２０ｂがエッチングさ
れることもない。したがって、図３及び図４（ｂ）に示
したような溝２１ａ、２１ｂが形成されることがなくな
る。この結果、活性層４に一様に電流を供給できるた
め、発光効率が高くなる。

【００２４】（半導体発光素子の製造方法）次に、本発
明の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法の一例
について、図２を参照して、説明する。又、図２に示す
方法は一例であり、他の方法によっても図３に示すＬＥ
Ｄは製造可能であることは勿論である。

【００２５】（イ）先ず、減圧ＭＯＣＶＤ装置（図示省
略）のサセプタに、厚さ２５０μｍ〜４５０μｍ程度の
厚さの{１００}面を有するｎ型のＧａＡｓ基板１を搭載
する。そして、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）に
よって、このＧａＡｓ基板１上に、図２（ａ）に示すよ
うに、順次、ｎ型のバッファ層２、ｎ型の下側クラッド
層３、ノンドープの活性層４、ｐ型の第１の上側クラッ
ド層５ａ及びｎ型で組成ｘが次第に増大する（Ａｌ_ｘＧ
ａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層１６ａを気相エピタキシャ
ル成長させる。例えば、減圧ＭＯＣＶＤ法で成長する場
合、成長圧力５０Ｐａ〜２００Ｐａにおいて、基板温度
５５０℃〜７００℃で、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウ
ム）、ＴＥＧ（トリエチルガリウム）、ＴＭＩｎ（トリ
メチルインジウム）、とＰＨ３（フォスフィン）を導入
し、ｎ型のバッファ層２、ｎ型の下側クラッド層３、ノ
ンドープの活性層４、ｐ型の第１の上側クラッド層５ａ
及びｎ型の（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層１６
ａを連続的に成長させる。第１の上側クラッド層５ａに
は、ｐ型のドーパントガスとして、例えば、ＤＥＺｎ
（ジエチル亜鉛）、ＣＰ２Ｍｇ（ビスシクロペンタジイ
エニルマグネシウム）等のドーパントガス或いは固体の
Ｂｅソースを用いれば良い。尚、（Ａｌ_ｘＧａ _１−ｘ）
_ｙＩｎ_１−ｙＰ層１６ａ成長の際、第１の上側クラッド
層５ａに接する部分では相対的に組成ｘを小さく、例え
ばｘ＝０.１とし、第２の上側クラッド層１５に接する
ことになる最上層では相対的に組成ｘを大きく、例えば
ｘ＝０.６となるように成長条件を変化させる。このた
めには、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層１６ａ
の成長開始時に比して、成長時間と共に、ＴＭＡの流量
を相対的にＴＥＧの流量より大きくなるように、即ち、
Ａｌ／Ｇａ比が次第に大きくなるように、ガスコントロ
ール系のマスフローコントローラ（ガス流体制御機器）
をプログラム制御すれば良い。この結果、組成ｘが０.
１から徐々に増加し、最上層が０.６になるように（Ａ
ｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層１６ａが成長する。
連続的な気相エピタキシャル成長が終了したら、この積
層構造（エピタキシャル基板）を、減圧ＭＯＣＶＤ装置
から取り出す。

【００２６】（ロ）次に、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ
_１−ｙＰ層１６ａ上にフォトレジスト膜（以下において
「レジスト」と略記する）１０を塗布する。そして（Ａ
ｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層１６ａ上に選択的に
レジスト１０が残るように、フォトリソグラフィ技術を
用いてレジスト１０をパターンニングする。そして、パ
ターニングされたレジスト１０をエッチングマスクとし
て用いて（Ａｌ_ｘＧａ _１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層１６ａ
の選択的な化学的エッチングを行う。化学的エッチング
は、ＨＣｌ系溶液、Ｈ_２ＳＯ_４系溶液等の異方性エッチ
ング液を用いれば良い。その結果、図４（ｂ）に示すよ
うに、傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６が、第１の上側
クラッド層５ａ上に、断面が台形で、島状に形成されて
いる。台形の斜面が第１の上側クラッド層５ａと交わる
角度は、低指数面が現れていないため、７０°以上の垂
直に近い角度となる。その後、レジスト１０を除去し、
表面を洗浄する。

【００２７】（ハ）次に、図４（ｃ）のように、ｐ型の
（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰからなる第２の上
側クラッド層１５を、第１の上側クラッド層５ａ及び傾
斜Ａｌ組成電流ブロック層１６の上面に、ＭＯＣＶＤ法
によって積層形成する。更に第２の上側クラッド層１５
の上にｐ型のＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓからなる電流拡散層
１７を連続的に積層する。

【００２８】（ニ）次に、ｎ−ＧａＡｓ基板１の裏面
に、カソード電極（第２のオーミック電極）９用の金属
として金−ゲルマニウム合金（Ａｕ−Ｇｅ）膜、又は、
Ａｕ−Ｇｅ、ニッケル（Ｎｉ）、金（Ａｕ）からなる金
属多層膜を真空蒸着法又はスパッタリング法で堆積す
る。

【００２９】（ホ）そして、電流拡散層１７の表面上
に、金−亜鉛合金（Ａｕ−Ｚｎ）、金−ベリリウム−ク
ロム合金（Ａｕ−Ｂｅ−Ｃｒ）及び金（Ａｕ）等からな
る金属多層膜を真空蒸着法又はスパッタリング法でによ
り全面に堆積する。更に、この金属多層膜の上にレジス
トを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いて傾斜Ａｌ
組成電流ブロック層１６を平行投影した位置にレジスト
が残るように位置合わせをして、メタライゼーションマ
スクとする。そして、このメタライゼーションマスクを
用いて沃素（Ｉ_２）：沃素カリウム（ＫＩ）溶液、シア
ン化カリウム（ＫＣＮ）溶液等のエッチング液で金属多
膜層を選択エッチングすればアノード電極（第１のオー
ミック電極）８が形成されている。この結果、図４
（ｄ）に示すような半導体発光素子の製造が完了する。

【００３０】本実施の形態の半導体発光素子の製造方法
によれば、傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１６の組成ｘを
第１の上側クラッド層５ａから第２の上側クラッド層１
５に向かうにつれて徐々に増加することにより、これを
エッチングして形成した傾斜Ａｌ組成電流ブロック層１
６の端部に低指数面ｆが現れない。このため、傾斜Ａｌ
組成電流ブロック層１６の端部近傍の第２の上側クラッ
ド層１５が多結晶成長することがない。そのため、この
第２の上側クラッド層１５の上部に形成された電流拡散
層の結晶性も良好となり、アノード電極（第１のオーミ
ック電極）を形成するための金属膜の選択エッチング工
程において、この電流拡散層が金属膜のエッチング液で
エッチングされて溝が形成されることがない。

【００３１】（その他の実施の形態）上記の実施の形態
によって本発明を例示的に記載したが、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
替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【００３２】既に述べた実施の形態の説明においては、
第１導電型をｐ型、第２導電型をｎ型として説明した
が、第１導電型をｎ型、第２導電型をｐ型としても良い
ことは勿論である。

【００３３】このように、本発明はここでは記載してい
ない様々な実施の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。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、動作電流を活性層の広
い範囲に一様に拡散させ、発光効率を向上させることが
出来る半導体発光素子を提供することが出来る。

【００３５】本発明によれば、オーミック電極のメタラ
イゼーション時に、電流拡散層に溝が形成されるのを防
ぐことが出来る半導体発光素子の製造方法を提供するこ
とが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＬＥＤを示す中央縦
断面図である。

【図２】本発明の実施の形態に係るＬＥＤの製造工程を
示す工程断面図である。

【図３】従来のＬＥＤを示す中央縦断面図である。

【図４】従来のＬＥＤのエッチング処理を示す中央縦断
面図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ バッファ層 ３ 下側クラッド層 ４ 活性層 ５ａ 第１の上側クラッド層 ５ｂ，１５ 第２の上側クラッド層 ６ 一定組成電流ブロック層 ７ 電流拡散層 ８ アノード電極（第１のオーミック電極） ９ カソード電極（第２のオーミック電極） １０ レジスト １６ 傾斜Ａｌ組成電流ブロック層 １７ 電流拡散層 １９ａ、１９ｂ 多結晶化領域 ２０ａ、２０ｂ 多結晶化領域 ２１ａ、２１ｂ 溝 Ｉ 電流通路 ｉ ｉ型半導体領域 ｆ 低指数面 ｇ１、ｇ２ 高指数面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 活性層と、 該活性層の上に配置された第１導電型の第１の上側クラ
   ッド層と、 該第１の上側クラッド層の上に配置された第２導電型
   で、台形の断面形状を有し、且つＡｌの組成ｘが次第に
   増加する（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰからなる
   傾斜Ａｌ組成電流ブロック層と、 該傾斜Ａｌ組成電流ブロック層及び前記第１の上側クラ
   ッド層の上に配置された第１導電型の第２の上側クラッ
   ド層と、 該第２の上側クラッド層上に配置された前記第１導電型
   の電流拡散層とから少なくともなることを特徴とする半
   導体発光素子。
2. 【請求項２】 前記Ａｌの組成ｘは、前記第１の上側ク
   ラッド層側で０.０１、前記第２の上側クラッド層側で
   １であることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光
   素子。
3. 【請求項３】 前記傾斜Ａｌ組成電流ブロック層の台形
   の側斜面と、前記第１の上側クラッド層とのなす角は７
   ０°以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２
   に記載の半導体発光素子。
4. 【請求項４】 前記側斜面は{１１０}面及び{１１１}面
   とは異なる高次のミラー指数面からなることを特徴とす
   る請求項３に記載の半導体発光素子。
5. 【請求項５】 前記活性層、前記第１の上側クラッド層
   及び前記第２の上側クラッド層がＧａＩｎＰ系化合物半
   導体からなることを特徴とする請求項１から請求項４の
   いずれか１項に記載の半導体発光素子。
6. 【請求項６】 前記電流拡散層がＡｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ
   からなることを特徴とする請求項１から請求項５のいず
   れか１項に記載の半導体発光素子。
7. 【請求項７】 活性層、第１導電型の第１の上側クラッ
   ド層及びＡｌの組成ｘが次第に増加する第１導電型の
   （Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層を連続的にエピ
   タキシャル成長する工程と、 該（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ層を選択的にエ
   ッチング除去し、前記第１の上側クラッド層を露出さ
   せ、断面が台形の傾斜Ａｌ組成電流ブロック層を形成す
   る工程と、 該傾斜Ａｌ組成電流ブロック層及び前記第１の上側クラ
   ッド層上に前記第１導電型の第２の上側クラッド層を積
   層する工程と、 該第２の上側クラッド層の上に前記第１導電型の電流拡
   散層を積層する工程と、 該電流拡散層に金属膜を堆積する工程と、 該金属膜を選択的にエッチングしてオーミック電極を形
   成する工程とを含むことを特徴とする半導体発光素子の
   製造方法。