(57)【要約】【課題】半導体発光素子のＦＣ（フリップチップ）実装技術において、チップの中央部分に発光が集中し発光効率が低下する問題とＥＳＤ破壊耐電圧の問題を解消する。【解決手段】ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層が積層された積層半導体層と、ｎ型半導体層上に積層されるとともにｎ型半導体層に電気的に接続され、積層方向から見て発光層およびｐ型半導体層の少なくとも一部の領域を囲むように配置される複数のｎ側電極と、ｐ型半導体層上に設けられ、発光層から出力される光に対する反射性を備えるとともに、ｐ型半導体層に電気的に接続され、積層方向から見て複数のｎ側電極に囲まれる領域に外部との電気的な接続に用いられる接続部を有するｐ側電極と、を有する半導体発光素子。【選択図】図１
2014127565.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層が積層された積層半導体層と、
前記ｎ型半導体層上に積層されるとともに当該ｎ型半導体層に電気的に接続され、積層方向から見て前記発光層および前記ｐ型半導体層の少なくとも一部の領域を囲むように配置される複数のｎ側電極と、
前記ｐ型半導体層上に設けられ、前記発光層から出力される光に対する反射性を備えるとともに、当該ｐ型半導体層に電気的に接続され、積層方向から見て複数の前記ｎ側電極に囲まれる領域に外部との電気的な接続に用いられる接続部を有するｐ側電極と、
を有することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記ｐ側電極は、前記ｐ型半導体層上に積層され且つ当該ｐ型半導体層の一部が露出する複数の開口部を設けた絶縁反射層を有することを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記ｐ側電極は、前記ｐ型半導体層と前記絶縁反射層との間に、前記発光層から出力される光に対する透過性を備える透明導電層を有し、当該透明導電層の一部が当該絶縁反射層の前記開口部から露出することを特徴とする請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記ｐ側電極は、前記絶縁反射層上と当該絶縁反射層の前記開口部内に形成された金属反射層を有することを特徴とする請求項２または３に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記絶縁反射層は、第１の屈折率を有し前記発光層から出力される光に対して光透過性を示す第１の絶縁層と当該第１の屈折率より高い第２の屈折率を有し当該発光層から出力される光に対して光透過性を示す第２の絶縁層とを交互に積層して構成された多層絶縁層からなることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電極形成面と対向する成長基板側を主光取り出し面とするフリップチップボンディング（ＦＣ）実装技術が開発されている。例えば、特許文献１には、サファイアからなる基板と、ｎ型半導体層、発光層およびｐ型半導体層を含み、基板上に積層される積層半導体層と、ｐ型半導体層に形成される正電極と、ｎ型半導体層に形成される負電極を備え、フリップチップにて実装される半導体発光素子が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２６３０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、半導体発光素子では、ｐ型半導体層に形成されるｐ側電極を高電位とし且つｎ型半導体層に形成されるｎ側電極を低電位とする電圧（順方向電圧ＶＦ）をかけると、ｐ側電極からｐ型半導体層、発光層およびｎ型半導体層を介してｎ側電極に向かう電流（順方向電流ＩＦ）が流れ、発光層から目標波長の光が出力される。そして、ＦＣにて実装される半導体発光素子では、発光層から電極形成面側に出力された光は、電極形成面側に設けた反射層により反射され、電極形成面と対向する成長基板側から取り出される。
【０００５】
ＦＣにて実装される半導体発光素子では、成長基板側の方向に取り出される光により、チップ全面を均等に発光させることが好ましい。しかし、電極形成面側に形成される電極の個数、配置等により、発光が不均一になる場合がある。例えば、チップの中央部分にｎ側電極を設け、チップの四隅にそれぞれｐ側電極を設けると、チップの中央部分に発光が集中し、発光効率が低下する問題があり、さらに、静電気放電（ＥＳＤ：Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｓｔａｔｉｃ−Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ）検査の際にチップが破壊されやすいという、発光の均一性や効率とは異なる問題も生じる。
本発明の目的は、半導体発光素子のＦＣ（フリップチップ）実装技術において、チップの中央部分に発光が集中し発光効率が低下する問題とＥＳＤ破壊耐電圧の問題を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、ｎ型半導体層、発光層及びｐ型半導体層が積層された積層半導体層と、前記ｎ型半導体層上に積層されるとともに当該ｎ型半導体層に電気的に接続され、積層方向から見て前記発光層および前記ｐ型半導体層の少なくとも一部の領域を囲むように配置される複数のｎ側電極と、前記ｐ型半導体層上に設けられ、前記発光層から出力される光に対する反射性を備えるとともに、当該ｐ型半導体層に電気的に接続され、積層方向から見て複数の前記ｎ側電極に囲まれる領域に外部との電気的な接続に用いられる接続部を有するｐ側電極と、を有することを特徴とする半導体発光素子が提供される。
本発明において、前記ｐ側電極は、前記ｐ型半導体層上に積層され且つ当該ｐ型半導体層の一部が露出する複数の開口部を設けた絶縁反射層を有することが好ましい。
前記ｐ側電極は、前記ｐ型半導体層と前記絶縁反射層との間に、前記発光層から出力される光に対する透過性を備える透明導電層を有し、当該透明導電層の一部が当該絶縁反射層の前記開口部から露出することが好ましい。
前記ｐ側電極は、前記絶縁反射層上と当該絶縁反射層の前記開口部内に形成された金属反射層を有することが好ましい。
前記絶縁反射層は、第１の屈折率を有し前記発光層から出力される光に対して光透過性を示す第１の絶縁層と当該第１の屈折率より高い第２の屈折率を有し当該発光層から出力される光に対して光透過性を示す第２の絶縁層とを交互に積層して構成された多層絶縁層からなることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、半導体発光素子のＦＣ（フリップチップ）実装技術において、チップの中央部分に発光が集中し発光効率が低下する問題と、ＥＳＤ破壊耐電圧の問題が解消される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】半導体発光素子の一例を説明する平面模式図である。
【図２】図１に示す半導体発光素子のＡ−Ａ断面模式図である。
【図３】絶縁反射層の層構造の一例を説明する断面模式図である。
【図４】積層半導体の一例を説明する断面模式図である。
【図５】ｎ側電極の配置例を説明する平面模式図である。
【図６】ｎ側電極の他の配置例を説明する平面模式図である。
【図７】半導体発光素子の発光パターン測定結果である。
【図８】半導体発光素子のＥＳＤ結果を示すグラフである。
【図９】半導体発光素子のＶｆ測定結果を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。実施の形態の例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特に記載がない限り、本発明の範囲を限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するための一例であり、実際の大きさを表すものではない。各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。また、本明細書において、「層上」等の「上」は、必ずしも上面に接触して形成される場合に限定されず、離間して上方に形成される場合や、層と層の間に介在層が存在する場合も包含する意味で使用する。
【００１０】
＜半導体発光素子＞
図１は、半導体発光素子の一例を説明する平面模式図である。図２は、図１に示す半導体発光素子のＡ−Ａ断面模式図である。ここでは、フリップチップ実装される状態として、半導体発光素子１０の電極形成面側を図面の下部になるように、基板１１０が、図面の上部になるように描いている。尚、以下の説明において、「層上」等の表現は、図面の下方に向かい各層が積層されていることを意味する。
【００１１】
以下、図１及び図２に基づき説明する。
図２に示すように、半導体発光素子１０は、基板１１０と、基板１１０上に積層される半導体層１２０と、半導体層１２０上に形成された正極であるｐ側電極としてのｐ電極層１３０及び負極であるｎ側電極としてのｎ電極層１４０とを有している。
半導体層１２０は、基板１１０上に成膜された中間層（バッファ層）１２１と、中間層１２１上に積層される下地層１２２とを備える。また、下地層１２２上に積層される積層半導体層１２６を備えている。積層半導体層１２６は、下地層１２２側から、ｎ型半導体層１２３と、発光層１２４及びｐ型半導体層１２５とから構成されている。
【００１２】
ｐ電極層１３０は、ｐ型半導体層１２５の上面に形成される。ｎ電極層１４０は、ｎ型半導体層１２３の一部を露出させた露出面に形成されている。また、ｐ電極層１３０とｎ電極層１４０には、それぞれ図２において下方側となる面の一部を露出させ、例えば、メッキバンプ等（図示せず）により外部と電気的に接続する部分がある。
尚、本実施の形態では、ｎ電極層１４０およびｐ電極層１３０の表面は、一部を除き、保護層１５０により被覆されている。また、保護層１５０は、ｐ型半導体層１２５、発光層１２４およびｎ型半導体層１２３の一部の側壁面を覆うように形成されている。
【００１３】
図１に示すように、半導体発光素子１０は、略正方形の平面形状を有し、本実施の形態では、負極であるｎ電極層１４０は、半導体発光素子１０の四隅に近接した部分に設けられ、ｎ電極層１４０は外部との電気的な接続に用いられる４個のｎ極ボンディング層１４４の一部がそれぞれ露出している部分を持つ（「Ｎ分散」と称する。）。
また、中央部分に、正極であるｐ電極層１３０と外部との電気的な接続に用いられる１個のｐ極ボンディング層１３５が露出している部分を持つ。ｐ電極層１３０は、ｎ電極層１４０を形成するためにエッチング等の手段により一部が除去された部分を除き、半導体層１２０の上面の略全面を覆うように形成されている。
【００１４】
上述したように、本実施の形態が適用される半導体発光素子１０において、複数のｎ電極層１４０は、ｎ型半導体層１２３上に積層されるとともにｎ型半導体層１２３に電気的に接続され、これらの層の積層方向から見た図１の平面模式図に示すように、発光層１２４およびｐ型半導体層１２５の少なくとも一部の領域を囲むように配置されている。ｎ電極層１４０の個数は特に限定されない。本実施の形態では、通常、４個〜６個の範囲から適宜選択される。複数のｎ電極層１４０の配置は特に限定されない。本実施の形態では、例えば、図１に示すように、４個のｎ電極層１４０は、半導体発光素子１０の四隅にそれぞれ分散している。
【００１５】
一方、ｐ電極層１３０は、後述するように、ｐ型半導体層１２５上に積層され、発光層１２４から出力される光に対する反射性を有する絶縁反射層１３２を備えるとともに、ｐ型半導体層１２５に電気的に接続され、積層方向から見て複数のｎ電極層１４０に囲まれる中央部分の領域に外部との電気的な接続に用いられる接続部としてのｐ極ボンディング層１３５が露出している部分を有している。
【００１６】
また、ｐ電極層１３０の絶縁反射層１３２（図３参照）には、複数の開口部１３２ｈが形成されている。図１では、開口部１３２ｈは、円形の空白部分（径＝８μｍ）として表示されている。図１では、複数の開口部１３２ｈが、予め決められた間隔（ピッチｌ）を互いに設けて絶縁反射層１３２（図２参照）の全体に配置されたパターン（「孤立パターン」と称する）を示している。
【００１７】
（ｐ電極層１３０）
本実施の形態では、ｐ電極層１３０は、ｐ型半導体層１２５上に、金属酸化物から構成された透明導電層１３１を積層している。ここで、「透明」とは、発光層１２４から出力された光に対し透過性を有するという意味である。さらに、透明導電層１３１上には、絶縁反射層１３２、金属酸化物の導電性材料から構成される第１ｐ極密着層１３３ａ、Ａｇ（銀）を含む金属から構成された金属反射層１３３ｂ、ｐ極拡散防止層１３４（第１ｐ極拡散防止層１３４ａ，第２ｐ極拡散防止層１３４ｂ，第３ｐ極拡散防止層１３４ｃ）、ｐ極ボンディング層１３５および第２ｐ極密着層１３６が順に積層されている。
【００１８】
（透明導電層１３１）
透明導電層１３１を構成する材料としては、金属酸化物の導電性材料であって、発光層１２４から出力される波長の光を、少なくとも８０％程度透過する材料が用いられる。例えば、Ｉｎ（インジウム）を含む酸化物が挙げられる。具体的には、ＩＴＯ（酸化インジウム錫（Ｉｎ２Ｏ３−ＳｎＯ２））、ＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛（Ｉｎ２Ｏ３−ＺｎＯ））、ＩＧＯ（酸化インジウムガリウム（Ｉｎ２Ｏ３−Ｇａ２Ｏ３））、ＩＣＯ（酸化インジウムセリウム（Ｉｎ２Ｏ３−ＣｅＯ２））等が挙げられる。これらの中でも、特に、六方晶構造又はビックスバイト構造を有するＩｎ２Ｏ３結晶を含む透光性材料（例えば、ＩＴＯ、ＩＺＯ等）が好ましい。また、六方晶構造のＩｎ２Ｏ３結晶を含むＩＺＯを用いる場合、エッチング性に優れたアモルファスのＩＺＯ膜を用いて特定形状に加工することができ、さらにその後、熱処理等によりアモルファス状態から結晶を含む構造に転移させ、アモルファスのＩＺＯ膜よりも透光性の優れた電極に加工することができる。
【００１９】
透明導電層１３１の厚さは、本実施の形態では、１０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲より選択される。また、好ましくは、１５０ｎｍ〜２５０ｎｍの範囲より選択される。透明導電層１３１の厚さが過度に薄い場合又は過度に厚い場合、発光層１２４からの発光及び金属反射層１３３ｂからの反射光の光透過性の点で好ましくない傾向がある。
透明導電層１３１のシート抵抗は、製造方法にも依存するものの、膜厚が１０ｎｍの時は無限大（∞）であり、膜厚が２０ｎｍの時は２５０Ω／□、膜厚が２５ｎｍの時は１７５Ω／□、膜厚が５０ｎｍの時は７２Ω／□、膜厚が１００ｎｍの時は２９Ω／□、膜厚が２００ｎｍの時は１５Ω／□である。
【００２０】
（絶縁反射層１３２）
本実施の形態が適用される半導体発光素子１０は絶縁反射層１３２を設けている。絶縁反射層１３２は透明導電層１３１上に積層され、後述する金属反射層１３３ｂとともに、発光層１２４から出力される光を反射する反射膜としての機能を有している。さらに、絶縁反射層１３２は、発光層１２４から出力される光に対し少なくとも９０％程度、好ましくは９５％以上の透過性を有し、透明導電層１３１と比べて低屈折率、且つ絶縁性を有する。絶縁反射層１３２を構成する材料としては、例えば、ＳｉＯ２（二酸化ケイ素）、ＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）、ＣａＦ２（フッ化カルシウム）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）等が挙げられる。本実施の形態では、絶縁反射層１３２として、屈折率ｎ１＝１．４８（４５０ｎｍ波長）のＳｉＯ２（二酸化ケイ素）を用いている。尚、透明導電層１３１を構成するＩＺＯ膜の屈折率ｎ２は２．１４（４５０ｎｍ波長）である。
【００２１】
本実施の形態では、絶縁反射層１３２の膜厚（Ｈ）は、絶縁反射層１３２の屈折率ｎと発光層１２４の発光波長λ（ｎｍ）とを用いて定義したＱ＝（λ／４ｎ）との関係において、以下に示す式（１）の関係で設定される。ここで、Ｑは、上述のように発光層１２４の発光波長λを屈折率ｎの４倍で除したものを示す。
Ｈ＝ＡＱ        （１）
【００２２】
また、絶縁反射層１３２の膜厚は、以下の式（２）に基づいて設定されることが好ましい。即ち、膜厚は５Ｑ（Ａ＝５）以上が好ましい。但し、生産コストの制約から膜厚は２０Ｑ（Ａ＝２０）以下であることが好ましい。
Ｈ≧５Ｑ          （２）
【００２３】
本実施の形態では、絶縁反射層１３２の膜厚は、Ａが５を超える範囲、即ち、波長４５０ｎｍの青色光の場合、３８０ｎｍを超える範囲に設けるのが好ましい。発明者の実験データとシミュレーション結果から、特にＡ＝３、５、７・・・等のＡが奇数である膜厚では、発光強度が増大する結果が得られ、Ａ＝３、５、７等である膜厚が特に好ましく、半導体発光素子１０の出力が、絶縁反射層１３２の膜厚に依存することが確認されている。本実施の形態では、絶縁反射層１３２の膜厚は、特にＡが３、５、７・・・等の奇数プラス・マイナス０．５単位の範囲が特に望ましい。より具体的には、発明者の実験により、Ａが増加する（絶縁反射層１３２の膜厚が増加する）に従い、半導体発光素子１０の出力が増加し、またＡ＝３、５、７・・・等のＡが奇数である膜厚では発光強度が特に効果的に増大することが確認されている。
【００２４】
次に、他の層構造の例である多層構造の絶縁反射層について説明する。
図３は、絶縁反射層１３２の層構造の一例を説明する断面模式図である。本実施の形態では、絶縁反射層１３２は、屈折率が異なる複数の層の積層体である多層構造を有している。多層構造の絶縁反射層１３２は、第１の屈折率を有する第１の絶縁反射層１３２ａと第１の屈折率より高い第２の屈折率を有する第２の絶縁反射層１３２ｂとを、交互に積層して構成されている。特に、本実施の形態では、２つの第１の絶縁反射層１３２ａによって１つの第２の絶縁反射層１３２ｂを挟み込む構成を採用している。
図３に示す例では、６層の第１の絶縁反射層１３２ａの間に５層の第２の絶縁反射層１３２ｂを挟み込むことにより、合計１１層の積層構造を有している。
【００２５】
第１の絶縁反射層１３２ａおよび第２の絶縁反射層１３２ｂには、発光層１２４から出力される光に対する光透過性能が高いものが用いられる。ここで、第１の絶縁反射層１３２ａとしては、例えば、ＳｉＯ２（酸化珪素）やＭｇＦ２（フッ化マグネシウム）を使用することができる。第２の絶縁反射層１３２ｂとしては、ＴｉＯ２（酸化チタン）、Ｔａ２Ｏ５（酸化タンタル）、ＺｒＯ２（酸化ジルコニウム）、ＨｆＯ２（酸化ハフニウム）、Ｎｂ２Ｏ５（酸化ニオブ）を使用することができる。ただし、第２の絶縁反射層１３２ｂとの間の屈折率の関係が満たされるのであれば、第１の絶縁反射層１３２ａに、これらＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ５、ＺｒＯ２、ＨｆＯ２、Ｎｂ２Ｏ５を用いてもかまわない。
【００２６】
本実施の形態では、第１の絶縁反射層１３２ａとしてＳｉＯ２（二酸化ケイ素）を用い、第２の絶縁反射層１３２ｂとして屈折率が２．２１（４５０ｎｍ波長）のＴａ２Ｏ５（酸化タンタル）を用いている。これらの材料は、発光層１２４の発光波長λ（＝４００ｎｍ〜４５０ｎｍ）の光に対し高い光透過性を有している。
【００２７】
本実施の形態では、第１の絶縁反射層１３２ａの層厚さｄＬと、第２の絶縁反射層１３２ｂの層厚さｄＨは、発光層１２４の発光波長λ（ｎｍ）、発光波長λにおける第１の絶縁反射層１３２ａの屈折率ｎＬ、発光波長λにおける第２の絶縁反射層１３２ｂの屈折率ｎＨとしたとき（ｎＬ＜ｎＨ）、以下に示す式に基づいて設定されている。本実施の形態では、多層構造の絶縁反射層１３２の膜厚（Ｈ）は、１０００ｎｍ〜１５００ｎｍである。Ｒ（１）、Ｒ（２）は正の実数である。
【００２８】
【数１】
2014127565.tif 000003
【００２９】
（開口部１３２ｈ）
絶縁反射層１３２には、ｐ型半導体層１２５上に積層した透明導電層１３１の一部が露出するように複数の開口部１３２ｈが設けられている。開口部１３２ｈは、絶縁反射層１３２を貫通するように形成され、その中に第１ｐ極密着層１３３ａの一部、さらに第１ｐ極密着層１３３ａ上に積層される金属反射層１３３ｂの一部が形成されている。
【００３０】
開口部１３２ｈの径（φ１）は、本実施の形態では、５μｍ〜３０μｍの範囲より選択され、好ましくは、５μｍ〜２０μｍの範囲より選択される。図１及び図２においては、開口部１３２ｈの径（φ１）は８μｍである。開口部１３２ｈは、例えば、予め成膜された絶縁反射層１３２に、ドライエッチングあるいはリフトオフ等を用いて形成される。
平面視における開口部１３２ｈの形状は特に限定されず、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、台形、五角形その他の多辺形（星形を含む）、楔形等が挙げられる。開口部１３２ｈの面積は特に限定されず、さらに、複数の開口部１３２ｈのそれぞれの面積は、同一または異なる場合も含まれる。
【００３１】
また、複数の開口部１３２ｈは、所定の間隔（ピッチｌ）で設けられる。本実施の形態では、ピッチｌは、１０μｍ〜１２０μｍの範囲より選択される。また、好ましくは、２０μｍ〜１００μｍの範囲より選択される。図１及び図２においては、ピッチｌは４０μｍである。
絶縁反射層１３２全体の面積に対し複数の開口部１３２ｈ（径φ１）の面積の総和が占める割合（占有面積率）は、２％〜５０％の範囲より選択される。また、好ましくは、２％〜７％の範囲より選択される。図２及び図３においては、占有面積率は５％である。
本実施の形態においては、絶縁反射層１３２に複数の開口部１３２ｈを設け、その中に金属反射層１３３の一部を含む導体部を形成することにより、ｐ電極層１３０の面上において、透明導電層１３１を介し、ｐ型半導体層１２５の全面に亘り均一に電流を拡散させている。このことにより、発光層１２４における発光むらが低減する。
【００３２】
（第１ｐ極密着層１３３ａ）
本実施の形態では、第１ｐ極密着層１３３ａは、絶縁反射層１３２上の略全域と複数の開口部１３２ｈ内で透明導電層１３１が露出する部分を覆うように形成されている。第１ｐ極密着層１３３ａを構成する材料としては、透明導電層１３１を構成する材料と同様の金属酸化物の導電性材料であって、発光層１２４から出力される波長の光を、少なくとも８０％程度透過する材料が用いられる。
第１ｐ極密着層１３３ａは、透明導電層１３１と金属反射層１３３ｂとの物理的な密着性を向上させるために設けられている。第１ｐ極密着層１３３ａを構成する材料としては、透明導電層１３１を構成する材料と同じ材料を採用すると良好な密着性が得られるので好ましい。また、第１ｐ極密着層１３３ａを構成する金属酸化物の導電性材料としては、非晶質構造の材料を用いると良好な密着性が得られるので好ましい。
【００３３】
（金属反射層１３３ｂ）
本実施の形態では、金属反射層１３３ｂは、絶縁反射層１３２の複数の開口部１３２ｈ内を含む第１ｐ極密着層１３３ａ上の略全域を覆うように形成されている。金属反射層１３３ｂを構成する材料は、Ａｇ（銀）を含む金属であり、Ａｇまたは、Ｐｄ（パラジウム）、Ｃｕ（銅）、Ｎｄ（ネオジウム），Ａｌ（アルミ）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｒ（クロム）などの金属の内少なくとも１つを含むＡｇ合金が挙げられる。発光層１２４から出力される青色〜緑色の波長の光に対して、高い反射性を有している点でＡｇまたはＡｇ合金が好ましい。使用環境によって耐熱性、耐高温高湿性を求められる場合はＡｇ合金が好ましく使用される。
本実施の形態では、金属反射層１３３ｂの厚さは、５０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲から選択される。また好ましくは８０ｎｍ〜１５０ｎｍの範囲から選択される。
【００３４】
（ｐ極拡散防止層１３４）
ｐ極拡散防止層１３４は、金属反射層１３３ｂを構成する金属のｐ極ボンディング層１３５への拡散を抑制する。ｐ極拡散防止層１３４は、それぞれの層が接触する層とのオーミックコンタクトがとれ、かつ、接触する層との接触抵抗が小さいものを用いることが好ましい。本実施の形態では、ｐ極拡散防止層１３４の第１ｐ極拡散防止層１３４ａとしてＴａ（タンタル）、第２ｐ極拡散防止層１３４ｂとしてＴｉ（チタン）、第３ｐ極拡散防止層１３４ｃとしてＰｔ（プラチナ）が用いられている。
【００３５】
（ｐ極ボンディング層１３５）
本実施の形態では、ｐ極ボンディング層１３５には、Ａｕ（金）が用いられている。
【００３６】
（第２ｐ極密着層１３６）
第２ｐ極密着層１３６は、例えば、Ａｕ（金）で構成されたｐ極ボンディング層１３５と保護層１５０との物理的な密着性を向上させるために設けられている。本実施の形態では、Ｔｉ（チタン）を用いて形成されている。ただし、Ｔｉ以外に、例えば、Ｔａ（タンタル）やＮｉ（ニッケル）を用いることも可能である。
【００３７】
（ｎ電極層１４０）
本実施の形態では、ｎ電極層１４０は、ｎ型半導体層１２３側から順に、Ｔｉ（チタン）を含む第１ｎ極密着層１４１、Ａｌ（アルミニウム）−Ｎｄ（ネオジム）合金を含む第１導電層１４２、Ｔａ（タンタル）を含む第２導電層１４３ａ、Ｔｉ（チタン）を含む第３導電層１４３ｂ、Ｐｔ（白金）を含む第４導電層１４３ｃ、Ａｕ（金）を含むｎ極ボンディング層１４４及びＴｉ（チタン）を含む第２ｎ極密着層１４５が積層されている。
尚、ｎ電極層１４０は、公知のフォトリソグラフィー技術により、保護層１５０及び第２ｎ極密着層１４５の一部を切り欠き、ｎ極ボンディング層１４４の一部を露出させている。
次に、半導体発光素子１０を構成する他の各層の材料について説明する。
【００３８】
（基板１１０）
基板１１０としては、ＩＩＩ族窒化物半導体結晶が表面にエピタキシャル成長される基板であれば、特に限定されず、各種の基板を選択して用いることができる。ただし、本実施の形態の半導体発光素子１０は、後述するように、基板１１０側から光を取り出すようにフリップチップ実装されることから、発光層１２４から出力される光に対する光透過性を有していることが好ましい。例えば、サファイア、ＧａＮ、ＳｉＣ、シリコン等からなる基板１１０を用いることができる。上記材料の中でも、特に、Ｃ面を主面とするサファイアを基板１１０として用いることが好ましい。
【００３９】
（中間層１２１）
中間層１２１は、多結晶のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなるものが好ましく、単結晶のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）のものがより好ましい。中間層１２１は、例えば、多結晶のＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦１）からなる厚さ０．０１〜０．５μｍのものとすることができる。中間層１２１の厚みが過度に薄いと、中間層１２１により基板１１０と下地層１２２との格子定数の違いを緩和する効果が十分に得られない場合がある。また、中間層１２１の厚みが過度に厚いと、中間層１２１としての機能には変化が無いのにも関わらず、中間層１２１の成膜処理時間が長くなり、生産性が低下するおそれがある。中間層１２１は、基板１１０と下地層１２２との格子定数の違いを緩和し、基板１１０の（０００１）面（Ｃ面）上にＣ軸配向した単結晶層の形成を容易にする働きがある。したがって、中間層１２１の上を介し、より一層結晶性の良い下地層１２２が積層できる。
【００４０】
また、中間層１２１は、ＩＩＩ族窒化物半導体からなる六方晶系の結晶構造を持つものであってもよい。また、中間層１２１をなすＩＩＩ族窒化物半導体の結晶は、単結晶構造を有するものが好ましく用いられる。ＩＩＩ族窒化物半導体の結晶は、成長条件を制御することにより、上方向だけでなく、面内方向にも成長して単結晶構造を形成する。このため、中間層１２１の成膜条件を制御することにより、単結晶構造のＩＩＩ族窒化物半導体の結晶からなる中間層１２１とすることができる。このような単結晶構造を有する中間層１２１を基板１１０上に成膜した場合、中間層１２１のバッファ機能が有効に作用するため、その上に成膜されたＩＩＩ族窒化物半導体は良好な配向性及び結晶性を有する結晶膜となる。
【００４１】
（下地層１２２）
下地層１２２としては、ＡｌｘＧａｙＩｎｚＮ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｚ≦１、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）を用いることができるが、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ＜１）を用いると結晶性の良い下地層１２２を形成できるため好ましい。
下地層１２２の膜厚は０．１μｍ以上が好ましく、より好ましくは０．５μｍ以上であり、１μｍ以上が最も好ましい。この膜厚以上にした方が結晶性の良好なＡｌｘＧａ１−ｘＮ層が得られやすい。また、下地層１２２の膜厚は、生産コストの点で好ましくは１５μｍ以下であり、さらに好ましくは１０μｍ以下である。
下地層１２２の結晶性を良くするためには、下地層１２２は不純物をドーピングしない方が望ましい。しかし、ｐ型あるいはｎ型の導電性が必要な場合は、アクセプター不純物あるいはドナー不純物を添加することができる。
【００４２】
（積層半導体層１２６）
図４は、積層半導体層１２６の一例を説明する断面模式図である。積層半導体層１２６は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体からなる層であって、基板１１０上に、ｎ型半導体層１２３、発光層１２４およびｐ型半導体層１２５の各層が、この順で積層されて構成されている。本実施の形態では、積層半導体層１２６の各層は、それぞれ、複数の半導体層から構成されている。尚、積層半導体層１２６は、さらに下地層１２２、中間層１２１を含めて呼ぶことがある。ここで、ｎ型半導体層１２３は、電子をキャリアとする電気伝導を行い、ｐ型半導体層１２５は、正孔をキャリアとする電気伝導を行う。尚、積層半導体層１２６は、ＭＯＣＶＤ法で形成すると結晶性の良いものが得られるが、スパッタ法によっても条件を最適化することで、ＭＯＣＶＤ法よりも優れた結晶性を有する半導体層を形成できる。
【００４３】
（ｎ型半導体層１２３）
図４に示すように、電子をキャリアとするｎ型半導体層１２３は、ｎコンタクト層１２３ａとｎクラッド層１２３ｂとから構成されるのが好ましい。尚、ｎコンタクト層１２３ａはｎクラッド層１２３ｂを兼ねることも可能である。また、前述の下地層１２２をｎ型半導体層１２３に含めてもよい。
ｎコンタクト層１２３ａは、ｎ電極層１４０を設けるための層である。ｎコンタクト層１２３ａとしては、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ層（０≦ｘ＜１、好ましくは０≦ｘ≦０．５、さらに好ましくは０≦ｘ≦０．１）から構成されることが好ましい。
【００４４】
また、ｎコンタクト層１２３ａにはｎ型不純物がドープされていることが好ましく、ｎ型不純物を１×１０１７〜１×１０２０／ｃｍ３、好ましくは１×１０１８〜１×１０１９／ｃｍ３の濃度で含有すると、ｐ電極層１３０との良好なオーミック接触を維持できる点で好ましい。ｎ型不純物としては、特に限定されないが、例えば、Ｓｉ、ＧｅおよびＳｎ等が挙げられ、好ましくはＳｉおよびＧｅが挙げられる。
ｎコンタクト層１２３ａの膜厚は、０．５μｍ〜５μｍに設定することが好ましく、１μｍ〜３μｍの範囲に設定することがより好ましい。ｎコンタクト層１２３ａの膜厚が上記範囲にあると、半導体の結晶性が良好に維持される。
【００４５】
ｎコンタクト層１２３ａと発光層１２４との間には、ｎクラッド層１２３ｂを設けることが好ましい。ｎクラッド層１２３ｂは、発光層１２４へのキャリアの注入とキャリアの閉じ込めを行なう層である。ｎクラッド層１２３ｂはＡｌＧａＮ、ＧａＮ、ＧａＩｎＮなどで形成することが可能である。なお、本明細書中では、各元素の組成比を省略してＡｌＧａＮやＧａＩｎＮのように記載することがある。また、これらの構造のヘテロ接合や複数回積層した超格子構造としてもよい。ｎクラッド層１２３ｂをＧａＩｎＮで形成する場合には、発光層１２４のＧａＩｎＮのバンドギャップよりも大きくすることが望ましい。
ｎクラッド層１２３ｂの膜厚は、特に限定されないが、好ましくは０．００５〜０．５μｍであり、より好ましくは０．００５〜０．１μｍである。ｎクラッド層１２３ｂのｎ型ドープ濃度は１×１０１７〜１×１０２０／ｃｍ３が好ましく、より好ましくは１×１０１８〜１×１０１９／ｃｍ３である。ドープ濃度がこの範囲であると、良好な結晶性の維持および発光素子の動作電圧低減の点で好ましい。
【００４６】
尚、ｎクラッド層１２３ｂを、超格子構造を含む層とする場合には、詳細な図示を省略するが、１００オングストローム以下の膜厚を有したＩＩＩ族窒化物半導体からなるｎ側第１層と、ｎ側第１層と組成が異なるとともに１００オングストローム以下の膜厚を有したＩＩＩ族窒化物半導体からなるｎ側第２層とが積層された構造を含むものであっても良い。また、ｎクラッド層１２３ｂは、ｎ側第１層とｎ側第２層とが交互に繰返し積層された構造を含んだものであってもよく、ＧａＩｎＮとＧａＮとの交互構造又は組成の異なるＧａＩｎＮ同士の交互構造であることが好ましい。
【００４７】
（発光層１２４）
ｎ型半導体層１２３の上に積層される発光層１２４としては、単一量子井戸構造あるいは多重量子井戸構造などを採用することができる。量子井戸構造の井戸層１２４ｂとしては、Ｇａ１−ｙＩｎｙＮ（０＜ｙ＜０．４）からなるＩＩＩ族窒化物半導体層が通常用いられる。井戸層１２４ｂの膜厚としては、量子効果の得られる程度の膜厚、例えば１〜１０ｎｍとすることができ、好ましくは２ｎｍ〜６ｎｍとすると発光出力の点で好ましい。
また、多重量子井戸構造の発光層１２４の場合は、上記Ｇａ１−ｙＩｎｙＮを井戸層１２４ｂとし、井戸層１２４ｂよりバンドギャップエネルギーが大きいＡｌｚＧａ１−ｚＮ（０≦ｚ＜０．３）を障壁層１２４ａとする。井戸層１２４ｂおよび障壁層１２４ａには、設計により不純物をドープしてもしなくてもよい。尚、本実施の形態では、発光層１２４が、青色光（発光波長λ＝４００ｎｍ〜４６５ｎｍ程度）を出力するようになっている。
【００４８】
（ｐ型半導体層１２５）
正孔をキャリアとするｐ型半導体層１２５は、通常、ｐクラッド層１２５ａおよびｐコンタクト層１２５ｂから構成される。また、ｐコンタクト層１２５ｂがｐクラッド層１２５ａを兼ねることも可能である。ｐクラッド層１２５ａは、発光層１２４へのキャリアの閉じ込めとキャリアの注入とを行なう層である。ｐクラッド層１２５ａとしては、発光層１２４のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、発光層１２４へのキャリアの閉じ込めができるものであれば特に限定されないが、好ましくは、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０＜ｘ≦０．４）のものが挙げられる。
【００４９】
ｐクラッド層１２５ａが、このようなＡｌＧａＮからなると、発光層１２４へのキャリアの閉じ込めの点で好ましい。ｐクラッド層１２５ａの膜厚は、特に限定されないが、好ましくは１〜４００ｎｍであり、より好ましくは５〜１００ｎｍである。ｐクラッド層１２５ａのｐ型ドープ濃度は、１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３が好ましく、より好ましくは１×１０１９〜１×１０２０／ｃｍ３である。ｐ型ドープ濃度が上記範囲であると、結晶性を低下させることなく良好なｐ型結晶が得られる。また、ｐクラッド層１２５ａは、複数回積層した超格子構造としてもよく、ＡｌＧａＮとＡｌＧａＮとの交互構造又はＡｌＧａＮとＧａＮとの交互構造であることが好ましい。
【００５０】
ｐコンタクト層１２５ｂは、ｐ電極層１３０を設けるための層である。ｐコンタクト層１２５ｂは、ＡｌｘＧａ１−ｘＮ（０≦ｘ≦０．４）であることが好ましい。Ａｌ組成が上記範囲であると、良好な結晶性の維持およびｐ電極層１３０との良好なオーミック接触の維持が可能となる点で好ましい。ｐ型不純物（ドーパント）を１×１０１８〜１×１０２１／ｃｍ３の濃度、好ましくは５×１０１９〜５×１０２０／ｃｍ３の濃度で含有していると、良好なオーミック接触の維持、クラック発生の防止、良好な結晶性の維持の点で好ましい。ｐ型不純物としては、特に限定されないが、例えば好ましくはＭｇが挙げられる。ｐコンタクト層１２５ｂの膜厚は、特に限定されないが、１０ｎｍ〜５００ｎｍが好ましく、より好ましくは５０ｎｍ〜２００ｎｍである。ｐコンタクト層１２５ｂの膜厚がこの範囲であると、発光出力の点で好ましい。
【００５１】
（保護層１５０）
保護層１５０はＳｉＯ２等のシリコン酸化物により形成されている。保護層１５０の膜厚は、通常５０ｎｍ〜１μｍの範囲内で設けられる。保護層１５０の膜厚が過度に小さいと保護膜としての機能を損なう恐れがあり、使用環境によっては発光出力が短期間に低下する傾向がある。また、保護層１５０の膜厚が過度に大きいと、生産性が低下し好ましくない。尚、半導体発光素子１０のｐ電極層１３０は、公知のフォトリソグラフィー技術により保護層１５０及びｐ極密着層１３６の一部を切り欠き、ｐ極ボンディング層１３５の一部を露出させている。
【００５２】
半導体発光素子１０の発光層１２４（図２参照）において出力した光のうち、基板１１０側に進む光は、外部に取り出される。一方、発光層１２４が出力する光のうち、ｐ電極層１３０側に進む光は、ｐ電極層１３０に設けられた絶縁反射層１３２及び金属反射層１３３ｂにより反射されて基板１１０側に向かい、外部に取り出される。
【００５３】
次に、半導体発光素子１０の他の実施の形態を説明する。
図５は、ｎ側電極の配置例を説明する平面模式図である。図１及び図２と同様な構成には同じ符号を使用し詳細な説明は省略する。
図５（ａ）は、４個のｎ電極層１４０の第１の配置例を示す。図５（ａ）に示す半導体発光素子１１では、中央部分に、正極であるｐ電極層１３０と外部との電気的な接続に用いられる１個のｐ極ボンディング層１３５の一部が露出するように配置されている。
そして、負極であるｎ電極層１４０は、半導体発光素子１１の対向する一対の対角を結び且つ中央部に露出しているｐ極ボンディング層１３５の一部を通りつつ交差する２本の対角線上において、表面に露出した１個のｐ極ボンディング層１３５の一部を、表面に露出した２個のｎ極ボンディング層１４４の一部によって挟むように、予め定められた間隔を置いてそれぞれ配置されている。
このように、半導体発光素子１１の場合、４個のｎ側電極に囲まれる領域に１個のｐ側電極の接続部（ｐ極ボンディング層１３５の一部）が配置されている。
尚、半導体発光素子１１の場合、１本の対角線上において、表面に露出したｎ極ボンディング層１４４の一部とｐ極ボンディング層１３５の一部との間隔が、半導体発光素子１１の角とｎ極ボンディング層１４４の一部との間隔とが略等間隔になるように配置されている。
【００５４】
図５（ｂ）は、４個のｎ電極層１４０の第２の配置例を示す。図５（ｂ）に示す半導体発光素子１２では、図５（ａ）に示す半導体発光素子１１と同様に、４個のｎ側電極に囲まれる領域に１個のｐ側電極の接続部が配置されている。
すなわち、ｐ電極層１３０は、中央部分に１個のｐ極ボンディング層１３５の一部が露出するように配置されている。そして、ｎ電極層１４０は、半導体発光素子１２の２本の対角線上において、表面に露出した１個のｐ極ボンディング層１３５の一部を、表面に露出した２個のｎ極ボンディング層１４４の一部によって挟むように、予め定められた間隔を置いてそれぞれ配置されている。
尚、半導体発光素子１２の場合、１本の対角線上において、表面に露出したｎ極ボンディング層１４４の一部とｐ極ボンディング層１３５の一部との間隔が、半導体発光素子１２の角とｎ極ボンディング層１４４の一部との間隔より長くなるように配置されている。尚、半導体発光素子１０の４個のｎ電極層１４０の配置は、半導体発光素子１２と同じである。
【００５５】
図５（ｃ）は、４個のｎ電極層１４０の第３の配置例を示す。図５（ｃ）に示す半導体発光素子１３では、ｐ電極層１３０は、中央部分に１個のｐ極ボンディング層１３５の一部が露出するように配置されている。
そして、負極であるｎ電極層１４０は、半導体発光素子１３の対向する一対の対辺のそれぞれの中点と中央部に露出しているｐ極ボンディング層１３５の一部を通り、互いに直交する２本の直線上において、表面に露出した１個のｐ極ボンディング層１３５の一部を、表面に露出した２個のｎ極ボンディング層１４４の一部によって挟むように、予め定められた間隔をおいて合計４個のｎ極ボンディング層１４４の一部がそれぞれ配置されている。
尚、半導体発光素子１３の場合、１本の直線上に露出するように配置された２個のｎ極ボンディング層１４４の一部と１個のｐ極ボンディング層１３５の一部は、表面に露出したｎ極ボンディング層１４４の一部とｐ極ボンディング層１３５の一部との間隔が、半導体発光素子１３の一辺とｎ側電極との間隔の略２倍になるように配置されている。
【００５６】
図６は、ｎ側電極の他の配置例を説明する平面模式図である。図１及び図２と同様な構成には同じ符号を使用し詳細な説明は省略する。
図６（ａ）は、５個のｎ電極層１４０の第１の配置例を示す。図６（ａ）に示す半導体発光素子１４では、負極であるｎ電極層１４０は、半導体発光素子１４の対向する一対の対角を結び且つ中央部において交差する２本の対角線上において、対角線が交差する中央部分を共有して３個のｎ極ボンディング層１４４の一部が露出するように、合計５個のｎ極ボンディング層１４４の一部が、予め定められた間隔をおいて露出するように配置されている。
一方、正極であるｐ電極層１３０は、半導体発光素子１４の対向する一対の対辺のそれぞれの中点を通る直線上において、中央部分に露出するように配置された１個のｎ極ボンディング層１４４の一部を挟むように、正極であるｐ電極層１３０の２個のｐ極ボンディング層１３５の一部が露出するように、予め定められた間隔をおいて配置されている。
【００５７】
半導体発光素子１４の場合、半導体発光素子１４の対向する他の一対の対辺のそれぞれの中点を通り、且つ、１個のｎ極ボンディング層１４４の一部と２個のｐ極ボンディング層１３５の一部とが配置された直線と直交する他の直線を中心軸として、図面の上下が対象となるように、２個のｐ極ボンディング層１３５の一部が露出するように配置されている。これにより、半導体発光素子１４の場合、３個のｎ側電極に囲まれる領域に１個のｐ側電極の接続部（ｐ極ボンディング層１３５の一部）がそれぞれ配置されている。
尚、半導体発光素子１４の場合、表面に露出したｎ極ボンディング層１４４の一部とｐ極ボンディング層１３５の一部との間隔が、対角線上の角側に配置したｎ極ボンディング層１４４と角との間隔より、中央部に配置したｎ極ボンディング層１４４と角側に配置したｎ極ボンディング層１４４との間隔が長くなるように配置されている。
【００５８】
図６（ｂ）は、５個のｎ電極層１４０の第２の配置例を示す。図６（ｂ）に示す半導体発光素子１５では、図６（ａ）に示す半導体発光素子１４と同様に、負極であるｎ電極層１４０は、半導体発光素子１５の２本の対角線上において、合計５個のｎ極ボンディング層１４４の一部が、予め定められた間隔をおいて配置されている。一方、正極であるｐ電極層１３０は、中央部分に配置された１個のｎ極ボンディング層１４４の一部を挟むように２個のｐ極ボンディング層１３５の一部が露出するように配置されている。
半導体発光素子１５の場合、対角線上の角側に配置したｎ極ボンディング層１４４と角との間隔を、図６（ａ）に示す半導体発光素子１４の場合より短くし、ｎ電極層１４０をさらに角側近くに配置している。
【００５９】
図６（ｃ）は、８個のｎ電極層１４０の配置例を示す。図６（ｃ）に示す半導体発光素子１６では、中央部分に、正極であるｐ電極層１３０と外部との電気的な接続に用いられる１個のｐ極ボンディング層１３５の一部が露出するように配置されている。そして、負極であるｎ電極層１４０は、中央部に露出した１個のｐ極ボンディング層１３５の一部を囲むように、表面に露出した合計８個のｎ極ボンディング層１４４の一部が、半導体発光素子１６の表面において格子状に配置されている。
【００６０】
次に、本実施の形態が適用される半導体発光素子の発光特性について説明する。
図７は、半導体発光素子の発光パターン（発光強度分布）の測定結果である。
図７（ａ）は、図５（ａ）の配置例（半導体発光素子１１）の発光パターンである。図において、白色部は発光強度が強く黒色部は発光強度が弱いことを表し、白黒の濃淡で発光強度の分布を示している。図５（ａ）の配置例の場合、４個のｎ側電極によって囲まれる半導体発光素子１１の中央部を含む略全体が均一に発光していることが分かる。
図７（ｂ）は、図５（ｂ）の配置例（半導体発光素子１２）の発光パターンである。図７（ｂ）の配置例の場合も、図５（ａ）の配置例の場合と同様に、半導体発光素子１２の中央部を含む略全体が均一に発光していることが分かる。半導体発光素子１０も同様の結果であった。
図７（ｃ）は、図５（ｃ）の配置例（半導体発光素子１３）の発光パターンである。図７（ｃ）の配置例の場合も、半導体発光素子１３の中央部を含む略全体が均一に発光していることが分かる。
【００６１】
図７（ｄ）は、図６（ａ）の配置例（半導体発光素子１４）の発光パターンである。図７（ｄ）の配置例の場合も、半導体発光素子１４の略全体が均一に発光していることが分かる。
図７（ｅ）は、図６（ｂ）の配置例（半導体発光素子１５）の発光パターンである。図７（ｅ）の配置例の場合も、半導体発光素子１５の略全体が均一に発光していることが分かる。
図７（ｆ）は、図６（ｃ）の配置例（半導体発光素子１６）の発光パターンである。図７（ｆ）の配置例の場合、半導体発光素子１６の、合計８個のｎ側電極が配置された内側の領域および外側の領域において、略全体が均一に発光することが分かる。
【００６２】
図７（ａ）〜図７（ｆ）に示すように、本実施の形態が適用される半導体発光素子によれば、チップ全体が発光し、中央部分に発光が集中する問題が解消されることが分かる。
これに対し、図７（ｇ）は、参照例として、１個のｎ側電極を中央部に配置した場合の発光パターンである。この場合、図示しないが、４個のｐ側電極がチップの四隅にそれぞれ配置されている。図７（ｇ）に示すように、チップの中央部分にｎ側電極を設け、チップの四隅にそれぞれｐ側電極を設けると、チップの中央部分に発光が集中し、チップ表面が均一に発光しないことが分かる。
【００６３】
図８は、半導体発光素子のＥＳＤ試験結果を示すグラフである。横軸は、マシンモデル法（ＭＭ法：Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｍｏｄｅｌ）での印加電圧である（ＭＭ＋：ＭＭ１００Ｖ〜ＭＭ１０００Ｖ）。縦軸は、半導体発光素子のＥＳＤ試験において、破壊されずに回収できた回収率（収率：％）である。ＥＳＤ試験において、全ての半導体発光素子が破壊された場合は０％であり、全ての半導体発光素子が回収できた場合は１００％である。４個のｎ側電極がチップの四隅に分散配置された半導体発光素子１０（Ｎ分散）と、図７（ｇ）に発光パターンを示した参照例の半導体発光素子（参照例）について、ＥＳＤ試験を行った。
【００６４】
図８のグラフに示すように、本実施の形態が適用される半導体発光素子１０（Ｎ分散）は、ＥＳＤ評価試験において、全ての半導体発光素子が破壊されずに回収でき（収率：１００％）、ＥＳＤに対する耐性が良好であることが分かる。
これに対し、１個のｎ側電極を中央部に配置した半導体発光素子（参照例）の場合は、電圧（ＭＭ＋）がＭＭ８００Ｖを超えると、ＥＳＤによる破壊が進行し、ＭＭ１０００Ｖにおいて、回収率（収率）が２０％以下に低下することが分かる。
【００６５】
図９は、半導体発光素子１０のＶｆ測定結果を示すグラフである（Ｎ分散、Ｖｆ）。横軸は、順方向電流ＩＦ（単位：ｍＡ）である。縦軸は、順方向電圧Ｖｆ（単位：Ｖ）である。図９において、（Ｎ分散）は、４個のｎ側電極がチップの四隅に分散配置された半導体発光素子１０である。（参照例）は、１個のｎ側電極を中央部に配置した半導体発光素子である。
図９のグラフに示すように、本実施の形態が適用される半導体発光素子１０（Ｎ分散）は、１個のｎ側電極を中央部に配置した半導体発光素子（参照例）と比較して、順方向電圧Ｖｆ（単位：Ｖ）がより低電圧であり、発光性能及び発光効率が優れることが分かる。
【符号の説明】
【００６６】
１０…半導体発光素子、１１０…基板、１２０…半導体層、１２１…中間層、１２２…下地層、１２３…ｎ型半導体層、１２４…発光層、１２５…ｐ型半導体層、１２６…積層半導体層、１３０…ｐ電極層、１３１…透明導電層、１３２…絶縁反射層、１３２ｈ…開口部、１３３ｂ…金属反射層、１３５…ｐ極ボンディング層、１４０…ｎ電極層、１４４…ｎ極ボンディング層、１５０…保護層
【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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