(57)【要約】【課題】光の取り出し効率が向上され、信頼性の高い発光素子を提供すること。【解決手段】発光素子１は、ｎ型窒化物半導体層３と、ｎ型窒化物半導体層３に積層された発光層４と、発光層４に積層されたｐ型窒化物半導体層５と、ｎ型窒化物半導体層３に接続されたｎ型電極３５と、ｐ型窒化物半導体層５に接続されたｐ型電極４０とを含む。ｐ型電極４０は、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６を交互に積層した導電性多層反射鏡７を含み、導電性多層反射鏡７は、周期構造の異なる第１多層反射鏡部４１および第２反射鏡部４２を有している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型窒化物半導体層と、
前記ｎ型窒化物半導体層に積層された発光層と、
前記発光層に積層されたｐ型窒化物半導体層と、
前記ｎ型窒化物半導体層に接続されたｎ型電極と、
前記ｐ型窒化物半導体層に接続されたｐ型電極とを含み、
前記ｐ型電極が、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層を交互に積層した導電性多層反射鏡を含み、前記導電性多層反射鏡が周期構造の異なる第１多層反射鏡部および第２多層反射鏡部を有している、発光素子。
【請求項２】
前記第１多層反射鏡部および前記第２多層反射鏡部は、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層の層厚、Ｎｂ２Ｏ５層の層厚、ならびにＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層の各層厚を合計した周期厚のうちの少なくとも一つが異なる、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記ｐ型窒化物半導体層と前記導電性多層反射鏡との間に、ＩＴＯまたはＺｎＯからなる透明導電膜が配置されている、請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ｎ型電極および前記ｐ型電極を互いに絶縁する絶縁膜をさらに含み、前記絶縁膜が、前記導電性多層反射鏡の一部を覆っている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記ｎ型電極は、前記絶縁膜から露出したｎ側外部接続部を有し、
前記ｐ型電極は、前記絶縁膜から露出したｐ側外部接続部を有している、請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記絶縁膜が、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮおよびＳｉＮのうちの一種以上を含む、請求項４または５に記載の発光素子。
【請求項７】
透明基板をさらに含み、
前記ｎ型窒化物半導体層が前記透明基板上に積層されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項８】
主面を有するサブマウント基板と、
前記ｐ型窒化物半導体層を前記サブマウント基板の主面に対向させて当該サブマウント基板に接合された請求項１〜７のいずれか一項に記載の発光素子と
を含む、発光素子ユニット。
【請求項９】
請求項８に記載の発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットを収容した樹脂パッケージとを含む、発光素子パッケージ。
【請求項１０】
ｎ型窒化物半導体層と、
前記ｎ型窒化物半導体層に積層された発光層と、
前記発光層に積層されたｐ型窒化物半導体層と、
前記ｎ型窒化物半導体層に接続されたｎ型電極と、
前記ｐ型窒化物半導体層に接続されたｐ型電極とを含み、
前記ｐ型電極が、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層を交互に積層した導電性多層反射防止膜を含む、発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、発光素子、これを含む発光素子ユニットおよび発光素子ユニットを樹脂パッケージで覆った発光素子パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
１つの先行技術に係る発光素子は、特許文献１に開示されている。この発光素子では、透明基板の表面に第一形態半導体層が形成され、第一形態半導体層の部分的な表面には、ｎ電極となる第一電極が形成され、第一形態半導体層の表面には、第一電極を被覆しないように主動層が形成されている。主動層の表面には第二形態半導体層が形成され、第二形態半導体層の表面には、ｐ電極となる第二電極が形成されている。第二電極は、多層の複合金属コーティング層から構成されており、第二形態半導体層の表面側から、透明導電層と、金属反射層と、阻害層と、結合層とを含んでいる。主動層から第二電極へ放射された光は、第二電極において透明基板の方向に反射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２１０８４号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１記載の発明は、ｎ型窒化物半導体層と、前記ｎ型窒化物半導体層に積層された発光層と、前記発光層に積層されたｐ型窒化物半導体層と、前記ｎ型窒化物半導体層に接続されたｎ型電極と、前記ｐ型窒化物半導体層に接続されたｐ型電極とを含み、前記ｐ型電極が、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層を交互に積層した導電性多層反射鏡を含み、前記導電性多層反射鏡が周期構造の異なる第１多層反射鏡部および第２多層反射鏡部を有している、発光素子である。
【０００５】
この構成によれば、発光層からの光は、直ちにｎ型窒化物半導体層から放出されたり、一旦ｐ型窒化物半導体層を透過してｐ型電極の導電性多層反射鏡で反射した後にｎ型窒化物半導体層から放出されたりする。
ｐ型電極において、光を反射させるために、反射率が高いＡｇやＡｌを用いた反射層を形成することが考えられる。Ａｇは、イオン化してｎ型電極へ移動すること（マイグレーション）が懸念される。Ａｇのマイグレーションが生じると、ｎ型電極とｐ型電極との間で短絡が生じる虞がある。また、Ａｌの場合には、ガルバニック腐食の懸念がある。そのため、反射層では、ＡｇやＡｌを使用したくない。
【０００６】
そこで、導電性多層反射鏡は、ＡｇやＡｌを使用せず、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層といった屈折率の異なる二種類の透明電極層を交互に積層することで構成されている。導電性多層反射鏡は、周期構造の異なる第１多層反射鏡部および第２反射鏡部を有していることから、透明電極層の積層方向に沿う方向（導電性多層反射鏡に垂直な方向）からの光だけでなく、当該積層方向に傾斜した方向からの光も反射させることができる。これにより、ＡｇやＡｌを用いなくてもｎ型窒化物半導体層からの光の取り出し効率（輝度）が向上され、さらに、ＡｇやＡｌを用いないことにより信頼性の高い長寿命の発光素子を提供できる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記第１多層反射鏡部および前記第２多層反射鏡部は、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層の層厚、Ｎｂ２Ｏ５層の層厚、ならびにＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層の各層厚を合計した周期厚のうちの少なくとも一つが異なる、請求項１に記載の発光素子である。この構成によれば、第１多層反射鏡部および第２反射鏡部の周期構造を異ならせることができる。
【０００８】
請求項３記載の発明は、前記ｐ型窒化物半導体層と前記導電性多層反射鏡との間に、ＩＴＯまたはＺｎＯからなる透明導電膜が配置されている、請求項１または２に記載の発光素子である。この構成によれば、導電性多層反射鏡は、透明導電膜を介することによってｐ型窒化物半導体層にオーミック接触することができる。また、発光層からの光を、透明導電膜を透過させて導電性多層反射鏡で反射させ、再び透明導電膜を透過させてｎ型窒化物半導体層から放出させることができる。
【０００９】
請求項４記載の発明のように、前記ｎ型電極および前記ｐ型電極を互いに絶縁する絶縁膜をさらに含み、前記絶縁膜が、前記導電性多層反射鏡の一部を覆っていてもよい。
請求項５記載の発明は、前記ｎ型電極は、前記絶縁膜から露出したｎ側外部接続部を有し、前記ｐ型電極は、前記絶縁膜から露出したｐ側外部接続部を有している、請求項４に記載の発光素子である。
【００１０】
この構成によれば、ｎ側外部接続部およびｐ側外部接続部の両方が絶縁膜から露出されているので、サブマウント基板に対して発光素子における絶縁膜側を対向させることによって、サブマウント基板に発光素子をフリップチップ接続することができる。
請求項６記載の発明のように、前記絶縁膜が、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮおよびＳｉＮのうちの一種以上を含んでいることが好ましい。
【００１１】
請求項７記載の発明は、透明基板をさらに含み、前記ｎ型窒化物半導体層が前記透明基板上に積層されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光素子である。この構成によれば、発光素子では、ｎ型窒化物半導体層から放出された光は、透明基板から外部に取り出される。
そして、請求項８記載の発明のように、主面を有するサブマウント基板と、前記ｐ型窒化物半導体層を前記サブマウント基板の主面に対向させて当該サブマウント基板に接合された前記発光素子とを含む、発光素子ユニットを構成することができる。また、請求項９記載の発明のように、前記発光素子ユニットと、前記発光素子ユニットを収容した樹脂パッケージとを含む、発光素子パッケージを構成することができる。
【００１２】
請求項１０記載の発明は、ｎ型窒化物半導体層と、前記ｎ型窒化物半導体層に積層された発光層と、前記発光層に積層されたｐ型窒化物半導体層と、前記ｎ型窒化物半導体層に接続されたｎ型電極と、前記ｐ型窒化物半導体層に接続されたｐ型電極とを含み、前記ｐ型電極が、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層を交互に積層した導電性多層反射防止膜を含む、発光素子である。
【００１３】
この構成によれば、発光層からの光は、ｐ型窒化物半導体層およびｐ型電極をこの順番で透過した後にｐ型電極の表面から放出される。
ｐ型電極には、導電性多層反射防止膜が設けられており、導電性多層反射防止膜は、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層といった屈折率の異なる二種類の透明電極層を交互に積層することで構成されている。そのため、光は、ｐ型電極において導電性多層反射防止膜を透過することによって、ｐ型電極の表面で反射することなく、ｐ型電極の表面から放出される。これにより、ｐ型電極の表面からの光の取り出し効率が向上された発光素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る発光素子の模式的な平面図である。
【図２】図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。
【図３】図３は、図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。
【図４】図４は、発光素子の模式的な斜視図である。
【図５】図５は、発光素子における導電性多層反射鏡の模式的な断面図である。
【図６】図６は、導電性多層反射鏡における波長と反射率との関係を示すグラフである。
【図７Ａ】図７Ａは、図２に示す発光素子の製造方法を示す図解的な断面図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図７Ｃ】図７Ｃは、図７Ｂの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図７Ｄ】図７Ｄは、図７Ｃの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図７Ｅ】図７Ｅは、図７Ｄの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図７Ｆ】図７Ｆは、図７Ｅの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図７Ｇ】図７Ｇは、図７Ｆの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図７Ｈ】図７Ｈは、図７Ｇの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図８】図８は、サブマウントの構造を図解的に示す断面図である。
【図９】図９は、サブマウントの模式的な平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、発光装置の構造を図解的に示す断面図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、発光装置の構成例を示す図解的な斜視図である。
【図１１】図１１は、発光素子パッケージの模式的な斜視図である。
【図１２】図１２は、本発明の別の実施形態に係る発光素子の模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る発光素子１の模式的な平面図である。図２は、図１の切断面線ＩＩ−ＩＩにおける断面図である。図３は、図１の切断面線ＩＩＩ−ＩＩＩにおける断面図である。図４は、発光素子１の模式的な斜視図である。
発光素子１は、透明基板２と、ｎ型窒化物半導体層３と、発光層４と、ｐ型窒化物半導体層５と、ｎ型電極３５と、ｐ型電極４０と、絶縁膜８と、絶縁管層９と、バリア層１５と、接合層１６とを備えている。ｎ型電極３５は、ｎ型窒化物半導体層３に接続されており、ｎ側外部接続部１０と、第１コンタクト１１とを有している。ｐ型電極４０は、ｐ型窒化物半導体層５に接続されており、透明導電膜６と、導電性多層反射鏡７と、ｐ側外部接続部１２と、第２コンタクト１３と、エッチングストップ層１４とを有している。
【００１６】
透明基板２上に、ｎ型窒化物半導体層３、発光層４、ｐ型窒化物半導体層５、透明導電膜６、導電性多層反射鏡７および絶縁膜８が、この順番で積層されている。
透明基板２は、発光層４の発光波長（たとえば４５０ｎｍ）に対して透明な材料（たとえばサファイア、ＧａＮまたはＳｉＣ）からなり、所定の厚さを有している。透明基板２は、その厚さ方向から見た平面視において、図２における左右方向に長手方向を有し、図２における奥行き方向に短手方向を有する矩形形状に形成されている（図１参照）。透明基板２の長手方向寸法は、たとえば、約１０００μｍであり、透明基板２の短手方向寸法は、たとえば、約５００μｍである。透明基板２では、図２における下面が表面２Ａであり、図２における上面が裏面２Ｂである。表面２Ａは、光が取り出される光取出し面である。裏面２Ｂは、透明基板２におけるｎ型窒化物半導体層３との接合面である。透明基板２の裏面２Ｂには、ｎ型窒化物半導体層３側へ突出する凸部１７が複数形成されている。複数の凸部１７は、離散配置されている。具体的には、複数の凸部１７は、透明基板２の裏面２Ｂにおいて、互いに間隔を空けて行列状に配置されていてもよいし、千鳥状に配置されていてもよい。各凸部１７は、ＳｉＮで形成されていてもよい。
【００１７】
ｎ型窒化物半導体層３は、透明基板２上に積層されている。ｎ型窒化物半導体層３は、透明基板２の裏面２Ｂの全域を覆っている。ｎ型窒化物半導体層３は、ｎ型の窒化物半導体（たとえば、ＧａＮ）からなっていて、発光層４の発光波長に対して透明である。「発光波長に対して透明」とは、具体的には、たとえば、発光波長の透過率が６０％以上の場合をいう。ｎ型窒化物半導体層３について、図２において透明基板２の裏面２Ｂを覆う下面を表面３Ａといい、表面３Ａとは反対側の上面を裏面３Ｂということにする。透明基板２の厚さ方向（ｎ型窒化物半導体層３の厚さ方向でもある）から見た平面視において、ｎ型窒化物半導体層３の裏面３Ｂの端部には、表面３Ａ側へ凹んだ段付部分３Ｃが形成されている。
【００１８】
発光層４は、ｎ型窒化物半導体層３上に積層されている。発光層４は、ｎ型窒化物半導体層３の裏面３Ｂにおいて段付部分３Ｃ以外の全域を覆っている。発光層４は、この実施形態では、Ｉｎを含む窒化物半導体（たとえばＩｎＧａＮ）からなり、その厚さは、たとえば、約１００ｎｍである。発光層４の発光波長は、たとえば４４０ｎｍ〜４６０ｎｍである。
【００１９】
ｐ型窒化物半導体層５は、発光層４と同一パターンで発光層４上に積層されている。そのため、平面視において、ｐ型窒化物半導体層５の領域は、発光層４の領域と一致している。ｐ型窒化物半導体層５は、ｐ型の窒化物半導体（たとえば、ＧａＮ）からなっていて、発光層４の発光波長に対して透明である。このように、ｎ型半導体層であるｎ型窒化物半導体層３とｐ型半導体層であるｐ型窒化物半導体層５とで発光層４を挟んだ発光ダイオード構造が形成されている。ｐ型窒化物半導体層５の厚さは、たとえば、約２００ｎｍである。この場合、ｎ型窒化物半導体層３、発光層４およびｐ型窒化物半導体層５の全体の厚さは、たとえば、約４．５μｍである。
【００２０】
透明導電膜６は、ｐ型窒化物半導体層５と同一パターンでｐ型窒化物半導体層５上に積層されている。透明導電膜６は、ＺｎＯ（酸化亜鉛）またはＩＴＯ（酸化インジウム錫）からなり、発光層４の発光波長に対して透明である。この実施形態では、透明導電膜６は、ＩＴＯからなる。透明導電膜６の厚さは、たとえば約１００ｎｍ〜２００ｎｍである。また、平面視における透明導電膜６は、たとえば、約５００μｍの短辺と約１０００μｍの長辺とを有する長方形状である。
【００２１】
導電性多層反射鏡７は、透明導電膜６と同一パターンで透明導電膜６上に積層されている。そのため、ｐ型窒化物半導体層５上に積層された透明導電膜６は、導電性多層反射鏡７とｐ型窒化物半導体層５との間に配置されている。導電性多層反射鏡７は、透明導電膜６を介することによってｐ型窒化物半導体層５にオーミック接触することができる。
図５は、発光素子における導電性多層反射鏡の模式的な断面図である。
【００２２】
図５において、導電性多層反射鏡７の下側が、透明導電膜６側であり、導電性多層反射鏡７の上側が、絶縁膜８側である。
導電性多層反射鏡７は、ＩｎｘＧａ１−ｘＯからなるＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５とＮｂ２Ｏ５（五酸化ニオブ）からなるＮｂ２Ｏ５層４６という二種類の透明電極層を交互に積層することで構成されている。ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５は、Ｎｂ２Ｏ５層４６よりも屈折率が低い。この実施形態におけるＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５は、ＩｎＧａＯ３で構成されている。ＩｎＧａＯ３の屈折率は、約１．６であり、Ｎｂ２Ｏ５の屈折率は、約２．４である。
【００２３】
導電性多層反射鏡７は、周期構造（反射帯域特性）の異なる第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３を有している。第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれは、いわゆるＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector：分布ブラッグ反射鏡）である。
第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれは、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６を交互に積層することで構成されている。ＤＢＲでは、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６の各光路長（＝ＩｎｘＧａ１−ｘＯまたはＮｂ２Ｏ５の屈折率×層厚Ｔ）が、各多層反射鏡部で反射させたい光の波長の４分の１に一致している。そのため、各多層反射鏡部において、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６の各層厚Ｔは、各多層反射鏡部で反射させたい光の波長の４分の１をＩｎｘＧａ１−ｘＯまたはＮｂ２Ｏ５の屈折率で割ることで得られる。
【００２４】
第１多層反射鏡部４１は、第１層厚Ｔ１の厚さを有するＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５（第１ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ａ）と第２層厚Ｔ２の厚さを有するＮｂ２Ｏ５層４６（第１Ｎｂ２Ｏ５層４６Ａ）とを交互に複数周期積層した積層導電膜である。第１ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ａおよび第１Ｎｂ２Ｏ５層４６Ａを１層ずつ重ねたものの層厚を第１周期厚Ｓ１（＝Ｔ１＋Ｔ２）ということにする。
【００２５】
第２多層反射部４２は、第３層厚Ｔ３の厚さを有するＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５（第２ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｂ）と第４層厚Ｔ４の厚さを有するＮｂ２Ｏ５層４６（第２Ｎｂ２Ｏ５層４６Ｂ）とを交互に複数周期積層した積層導電膜である。第２ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｂおよび第２Ｎｂ２Ｏ５層４６Ｂを１層ずつ重ねたものの層厚を第２周期厚Ｓ２（＝Ｔ３＋Ｔ４）ということにする。
【００２６】
第３多層反射部４３は、第５層厚Ｔ５の厚さを有するＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５（第３ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｃ）と第６層厚Ｔ６の厚さを有するＮｂ２Ｏ５層４６（第３Ｎｂ２Ｏ５層４６Ｃ）とを交互に複数周期積層した積層導電膜である。第３ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｃおよび第３Ｎｂ２Ｏ５層４６Ｃを１層ずつ重ねたものの層厚を第３周期厚Ｓ３（＝Ｔ５＋Ｔ６）ということにする。
【００２７】
導電性多層反射鏡７では、前述した第１層厚Ｔ１、第２層厚Ｔ２、第３層厚Ｔ３、第４層厚Ｔ４、第５層厚Ｔ５および第６層厚Ｔ６、ならびに、第１周期厚Ｓ１、第２周期厚Ｓ２および第３周期厚Ｓ３に、以下のいずれかのパターンに応じた規則性がある。
第１パターン：第１層厚Ｔ１と第３層厚Ｔ３と第５層厚Ｔ５とが異なり、第２層厚Ｔ２と第４層厚Ｔ４と第６層厚Ｔ６とが異なり、第１周期厚Ｓ１と第２周期厚Ｓ２と第３周期厚Ｓ３とが異なる。たとえば、第１層厚Ｔ１＞第３層厚Ｔ３＞第５層厚Ｔ５であり、第２層厚Ｔ２＞第４層厚Ｔ４＞第６層厚Ｔ６であり、第１周期厚Ｓ１＞第２周期厚Ｓ２＞第３周期厚Ｓ３である場合である。
【００２８】
第２パターン：第１層厚Ｔ１と第３層厚Ｔ３と第５層厚Ｔ５とが異なり、第２層厚Ｔ２と第４層厚Ｔ４と第６層厚Ｔ６とが異なり、第１周期厚Ｓ１と第２周期厚Ｓ２と第３周期厚Ｓ３とが同じ。たとえば、第１層厚Ｔ１＞第３層厚Ｔ３＞第５層厚Ｔ５であり、第２層厚Ｔ２＜第４層厚Ｔ４＜第６層厚Ｔ６であり、第１周期厚Ｓ１＝第２周期厚Ｓ２＝第３周期厚Ｓ３である場合である。
【００２９】
第３パターン：第１層厚Ｔ１と第３層厚Ｔ３と第５層厚Ｔ５とが異なり、第２層厚Ｔ２と第４層厚Ｔ４と第６層厚Ｔ６とが同じで、第１周期厚Ｓ１と第２周期厚Ｓ２と第３周期厚Ｓ３とが異なる。たとえば、第１層厚Ｔ１＞第３層厚Ｔ３＞第５層厚Ｔ５であり、第２層厚Ｔ２＝第４層厚Ｔ４＝第６層厚Ｔ６であり、第１周期厚Ｓ１＞第２周期厚Ｓ２＞第３周期厚Ｓ３である場合である。
【００３０】
第４パターン：第１層厚Ｔ１と第３層厚Ｔ３と第５層厚Ｔ５とが同じで、第２層厚Ｔ２と第４層厚Ｔ４と第６層厚Ｔ６とが異なり、第１周期厚Ｓ１と第２周期厚Ｓ２と第３周期厚Ｓ３とが異なる。たとえば、第１層厚Ｔ１＝第３層厚Ｔ３＝第５層厚Ｔ５であり、第２層厚Ｔ２＞第４層厚Ｔ４＞第６層厚Ｔ６であり、第１周期厚Ｓ１＞第２周期厚Ｓ２＞第３周期厚Ｓ３である場合である。
【００３１】
以上の第１パターン〜第４パターンのいずれかに該当するように、第１多層反射部４１、第２多層反射部４２および第３多層反射部４３では、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５の層厚Ｔ（Ｔ１，Ｔ３，Ｔ５）、Ｎｂ２Ｏ５層４６の層厚Ｔ（Ｔ２，Ｔ４，Ｔ６）、ならびにＩｎｘＧａ１−ｘＯ層およびＮｂ２Ｏ５層の各層厚Ｔを合計した周期厚Ｓ（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）のうちの少なくとも一つが異なればよい。そうすれば、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３反射鏡部４３の周期構造を異ならせることができる。
【００３２】
図５では、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３が、この順で透明導電膜６に近くなるように積層されているが、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３の積層の順番は、適宜変更可能である。また、透明導電膜６にＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５が積層されるように、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６が交互に積層されているが、透明導電膜６にＮｂ２Ｏ５層４６が積層されるように、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６が交互に積層されても構わない。
【００３３】
図６は、導電性多層反射鏡における波長と反射率との関係を示すグラフである。
図６では、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれに対して厚さ方向から投光した場合における光の波長と各多層反射鏡部での光の反射率との関係を示している。
この実施形態において、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれでは、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６が交互に４周期積層されている。つまり、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれは、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６のペアを４つ有している。また、図６では、層厚Ｔ１〜Ｔ６が、前述した第１パターンに応じて定められている。具体的に、第１層厚Ｔ１は８４．４ｎｍであり、第２層厚Ｔ２は５４．０ｎｍであり、第３層厚Ｔ３は７１．９ｎｍであり、第４層厚Ｔ４は４６．０ｎｍであり、第５層厚Ｔ５は５９．４ｎｍであり、第６層厚Ｔ６は３８．０ｎｍである。各多層反射鏡部におけるＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６の層厚Ｔの比、つまり、層厚Ｔ１と層厚Ｔ２との比と、層厚Ｔ３と層厚Ｔ４との比と、層厚Ｔ５と層厚Ｔ６との比とは一致している。
【００３４】
図６より、第１多層反射鏡部４１では、５００ｎｍから６５０ｎｍまでの範囲となる波長の光に対する反射率が９０％以上ある。当該範囲（反射される光の波長の範囲）は、第１多層反射鏡部４１における帯域幅となる。また、第２多層反射鏡部４２では、４００ｎｍから５５０ｎｍまでの範囲の波長の光に対する反射率が９０％以上ある。また、第３多層反射鏡部４３では、３５０ｎｍから４００ｎｍまでの範囲の波長の光に対する反射率が９０％以上ある。つまり、第１多層反射鏡部４１の帯域幅は、５００ｎｍから６５０ｎｍまでの範囲であり、第２多層反射鏡部４２の帯域幅は、４００ｎｍから５５０ｎｍまでの範囲であり、第３多層反射鏡部４３の帯域幅は、３５０ｎｍから４００ｎｍまでの範囲である。
【００３５】
そのため、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３が積層された導電性多層反射鏡７では、３５０ｎｍから６５０ｎｍまでの広範囲における波長の光に対する反射率が９０％以上あることがわかる。つまり、導電性多層反射鏡７全体の帯域幅が、３５０ｎｍから６５０ｎｍまでの範囲となる。
導電性多層反射鏡７全体の導電性は良好である。
【００３６】
図２に戻り、絶縁膜８は、ＳｉＯ２（酸化シリコン）、ＳｉＯＮ（窒化酸化シリコン）およびＳｉＮ（窒化シリコン）のうちの一種以上を含む絶縁性材料で形成されている。絶縁膜８は、導電性多層反射鏡７上に積層されている。絶縁膜８は、導電性多層反射鏡７の表面７Ａの全域を覆う被覆部８Ａと、平面視における被覆部８Ａの端部から透明基板２側へ延びる延設部８Ｂとを一体的に有している。延設部８Ｂは、平面視における発光層４、ｐ型窒化物半導体層５、透明導電膜６および導電性多層反射鏡７のそれぞれの外側端面と、ｎ型窒化物半導体層３の段付部分３Ｃとを全域に亘って覆っている。発光層４の外側端面は、発光層４においてｎ型窒化物半導体層３およびｐ型窒化物半導体層５の間から露出した端面４Ａである。
【００３７】
絶縁管層９は、絶縁性材料（ここでは、絶縁膜８と同じ材料）で形成されている。絶縁管層９は、絶縁膜８の被覆部８Ａから連続しており、透明基板２の厚さ方向に沿って透明基板２側へ延びる管状の層であり、絶縁膜８の一部とみなすことができる。この実施形態では、絶縁管層９は、直線的な円管状であり、その外側の直径は、３０μｍ以上５０μｍ以下であり、その厚さは１０μｍ〜２０μｍ程度である。絶縁管層９は、導電性多層反射鏡７、透明導電膜６、ｐ型窒化物半導体層５および発光層４を貫通して、ｎ型窒化物半導体層３の厚さ途中まで到達している。
【００３８】
絶縁管層９は、複数設けられており、複数の絶縁管層９は、平面視において離散して配置されている。具体的に、複数の絶縁管層９は、平面視において、均等に分散配置されている。
複数の絶縁管層９は、図１に示すように、平面視において交差する２方向（透明基板２の長手方向および短手方向）に沿って行列状に規則配列されていてもよいし、平面視で千鳥状に配列されていてもよい。この実施形態では、絶縁管層９の数は、１５であり、３行５列の行列状に配置されている。この場合、行方向が透明基板２の短手方向に一致し、列方向が透明基板２の長手方向に一致している。
【００３９】
図２を参照して、ｎ側外部接続部１０は、絶縁膜８の被覆部８Ａ上において図２における左側に偏った領域に積層されている。ｎ側外部接続部１０は、絶縁膜８から露出している。ｎ側外部接続部１０は、平面視において、図１および図２における左右方向（透明基板２の長手方向）において長手の矩形状に形成されており、平面視における絶縁膜８（被覆部８Ａ）の半分以上の領域を占めていて、当該領域における絶縁膜８に接触している（図１参照）。ｎ側外部接続部１０は、導電性材料（たとえば、Ａｌ（アルミニウム）やＡｇ（銀））からなる。ｎ側外部接続部１０の厚さは、１００ｎｍ以上であり、好ましくは、約３５０ｎｍである。図１を参照して、ｎ側外部接続部１０は、図１において左右方向に延びる１対の長手縁１０Ａと、１対の長手縁１０Ａと直交して延びる１対の短手縁１０Ｂとを含んでいる。長手縁１０Ａおよび短手縁１０Ｂは、平面視におけるｎ側外部接続部１０の外形（輪郭）を規定する辺である。
【００４０】
平面視において、複数の絶縁管層９のうち、１つの絶縁管層９は、矩形状のｎ側外部接続部１０の重心位置Ｇに配置されていて、残りの絶縁管層９は、重心位置Ｇを基準（対称の中心）として点対称となるように配置されている。また、複数の絶縁管層９は、ｎ側外部接続部１０の長手縁１０Ａおよび短手縁１０Ｂに沿って配置された第１縁側絶縁管層９Ａを含んでいる。図１では、１２個の第１縁側絶縁管層９Ａが、全体で矩形の額縁状をなしていて、ｎ側外部接続部１０の外形線（長手縁１０Ａおよび短手縁１０Ｂ）を縁取るように外形線に隣接して配置されている。
【００４１】
第１コンタクト１１は、導電性材料（ここでは、ｎ側外部接続部１０と同じ材料）で形成されている。第１コンタクト１１は、ｎ側外部接続部１０と同じ材料で形成されている場合、ｎ側外部接続部１０と一体化していてもよく、ｎ側外部接続部１０の一部と考えることもできる。第１コンタクト１１は、ｎ側外部接続部１０から連続しており、透明基板２の厚さ方向に沿って透明基板２側へ延びる柱状に形成されている。この実施形態では、第１コンタクト１１は、直線状の円柱形状である。第１コンタクト１１は、複数設けられている。この実施形態では、第１コンタクト１１は、絶縁管層９と同じ数（１５個）だけ設けられている。
【００４２】
図２を参照して、各第１コンタクト１１は、絶縁膜８を貫通して、対応する絶縁管層９の中空部分に埋め込まれている。この状態で、各第１コンタクト１１は、絶縁膜８（被覆部８Ａ）および絶縁管層９を通って、ｎ型窒化物半導体層３に接続されている。第１コンタクト１１は、絶縁管層９を通ることによって、導電性多層反射鏡７、透明導電膜６、ｐ型窒化物半導体層５および発光層４から分離絶縁されている。つまり、絶縁膜８（絶縁管層９を含む）は、ｎ型電極３５（第１コンタクト１１）と、ｐ型電極４０（透明導電膜６および導電性多層反射鏡７）とを互いに絶縁している。
【００４３】
ｎ型窒化物半導体層３に対する円柱形状の第１コンタクト１１の接触部１８は、円形状である。接触部１８の直径は、たとえば２０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、第１コンタクト１１の寸法誤差や隣り合う第１コンタクト１１の間隔の誤差を踏まえると、好ましくは、３０μｍ程度である。接触部１８の直径を２０μｍよりも小さくすると、接触部１８における電気抵抗（接触抵抗）が増大する。
【００４４】
第１コンタクト１１（第１コンタクト１１をｎ側外部接続部１０の一部とする場合には、ｎ側外部接続部１０）は、Ａｌ、ＴｉＷ、Ｔｉ（チタン）、Ｐｔ（プラチナ）およびＡｕＳｎ（金錫）を、ｎ型窒化物半導体層３に近い側（透明基板２側）からこの順番で積層することによって構成されていてもよい。
図１を参照して、平面視において、円管状の絶縁管層９の円中心と、絶縁管層９の中空部分に埋め込まれた円柱状の第１コンタクト１１の円中心とは、一致している。したがって、平面視において、複数の第１コンタクト１１は、複数の絶縁管層９と同じ配列パターンで配列されている。つまり、複数の第１コンタクト１１は、平面視において、行列状をなすように、均等に分散配置されている。
【００４５】
図２を参照して、ｐ側外部接続部１２は、この実施形態では、ｎ側外部接続部１０と同じ材料からなり、絶縁膜８（被覆部８Ａ）上において図２における右側に偏った領域に積層されている。ｐ側外部接続部１２は、絶縁膜８から露出している。ｐ側外部接続部１２は、平面視において、ｎ側外部接続部１０よりも小さいが、たとえば、ｎ側外部接続部１０と同じ厚さを有している。ｐ側外部接続部１２は、ｎ側外部接続部１０の長手方向（図１および図２における左右方向）に対して直交する方向（図２の紙面に直交する方向）に長手である（図１参照）。絶縁膜８上において、左側に偏って形成されたｎ側外部接続部１０と、右側に偏って形成されたｐ側外部接続部１２とは、たとえば約６０μｍの距離を隔てることによって分離絶縁されている。
【００４６】
第２コンタクト１３は、導電性材料（ここでは、ｐ側外部接続部１２と同じ材料）で形成されている。第２コンタクト１３は、ｐ側外部接続部１２から連続しており、透明基板２の厚さ方向に沿って透明基板２側へ延びる柱状に形成されている。第２コンタクト１３は、複数（ここでは、３つ）設けられている。複数の第２コンタクト１３は、ｐ側外部接続部１２の長手方向（図２の紙面に直交する方向）に沿って並んでいる（図１参照）。各第２コンタクト１３は、絶縁膜８を貫通している。
【００４７】
第２コンタクト１３（第２コンタクト１３をｐ側外部接続部１２の一部とする場合には、ｐ側外部接続部１２）は、Ａｌ、ＴｉＷ、Ｔｉ、ＰｔおよびＡｕＳｎを、透明基板２側からこの順番で積層することによって構成されていてもよい。
エッチングストップ層１４は、導電性多層反射鏡７上において、平面視で各第２コンタクト１３と一致する位置に積層されており、平面視において第２コンタクト１３よりも大きく形成されている。エッチングストップ層１４は、導電性材料で形成されており、具体的には、Ｃｒ（クロム）およびＰｔ（白金）を導電性多層反射鏡７側からこの順番で積層することで構成されている。エッチングストップ層１４は、導電性多層反射鏡７と第２コンタクト１３とに挟まれている。第２コンタクト１３は、エッチングストップ層１４を介して導電性多層反射鏡７に接続されている。そのため、第２コンタクト１３につながったｐ側外部接続部１２は、第２コンタクト１３およびエッチングストップ層１４を介して、導電性多層反射鏡７に電気的に接続されている。
【００４８】
バリア層１５は、ｎ側外部接続部１０上に、ｎ側外部接続部１０と同一パターンで積層されているとともに、ｐ側外部接続部１２上に、ｐ側外部接続部１２と同一パターンで積層されている。バリア層１５は、Ｔｉ（チタン）およびＰｔをｎ側外部接続部１０およびｐ側外部接続部１２側からこの順番で積層して構成されている。
接合層１６は、ｎ側外部接続部１０上のバリア層１５上に、ｎ側外部接続部１０と同一パターンで積層されているとともに、ｐ側外部接続部１２上のバリア層１５上に、ｐ側外部接続部１２と同一パターンで積層されている。接合層１６は、たとえば、Ａｇ、ＴｉもしくはＰｔまたはこれらの合金からなる。接合層１６は、半田またはＡｕＳｎ（金錫）からなってもよい。この実施形態では、接合層１６は、ＡｕＳｎからなる。バリア層１５によって、接合層１６からｎ側外部接続部１０およびｐ側外部接続部１２へのＳｎ（錫）の拡散が抑えられている。
【００４９】
接合層１６において、ｎ側外部接続部１０上およびｐ側外部接続部１２上のバリア層１５と接する面が下面であり、この下面とは反対側の上面を接合面１６Ａということにする。ｎ側外部接続部１０側の接合層１６の接合面１６Ａと、ｐ側外部接続部１２側の接合層１６の接合面１６Ａとはいずれも平坦面であり、同じ高さ位置（透明基板２の厚さ方向における位置）において面一になっている。前述したようにｎ側外部接続部１０とｐ側外部接続部１２とが分離絶縁されているので、ｎ側外部接続部１０側の接合層１６と、ｐ側外部接続部１２側の接合層１６とは、分離絶縁されている。
【００５０】
ｎ型窒化物半導体層３において段付部分３Ｃを除く部分と、発光層４と、ｐ型窒化物半導体層５と、透明導電膜６と、導電性多層反射鏡７とは、平面視において一致していて、図１および図２の左右方向（透明基板２の長手方向）に長手の矩形状である（図１参照）。ｎ型窒化物半導体層３、発光層４、ｐ型窒化物半導体層５、透明導電膜６および導電性多層反射鏡７のそれぞれは、絶縁管層９および第１コンタクト１１が形成されていない領域では、透明基板２の長手方向における全域に亘って存在している（図３参照）。平面視において、ｎ側外部接続部１０、ｐ側外部接続部１２、バリア層１５および接合層１６は、発光層４（ｐ型窒化物半導体層５、透明導電膜６、導電性多層反射鏡７）の内側に位置している（図１参照）。
【００５１】
この発光素子１では、ｎ側外部接続部１０とｐ側外部接続部１２との間に順方向電圧を印加すると、ｐ側外部接続部１２からｎ側外部接続部１０へ向かって電流が流れる。電流は、ｐ側外部接続部１２からｎ側外部接続部１０へ向かって、第２コンタクト１３、エッチングストップ層１４および導電性多層反射鏡７を、この順番で流れる。導電性多層反射鏡７は、導電性が良好なので、電流は、導電性多層反射鏡７において平面視における全域に広がり、その後、透明導電膜６、ｐ型窒化物半導体層５、発光層４、ｎ型窒化物半導体層３および第１コンタクト１１を、この順番で流れる。このように電流が流れることによって、ｎ型窒化物半導体層３から発光層４に電子が注入され、ｐ型窒化物半導体層５から発光層４に正孔が注入され、これらの正孔および電子が発光層４で再結合することにより、波長４４０ｎｍ〜４６０ｎｍの青色の光が発生する。この光は、ｎ型窒化物半導体層３および透明基板２をこの順で透過して透明基板２の表面２Ａから外部に取り出される。
【００５２】
この際、発光層４からｐ型窒化物半導体層５側に向かう光も存在し、この光は、ｐ型窒化物半導体層５および透明導電膜６をこの順で透過する。そして、この光は、透明導電膜６と導電性多層反射鏡７との界面や、導電性多層反射鏡７内におけるＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５とＮｂ２Ｏ５層４６との界面（第１多層反射鏡部４１と第２多層反射鏡部４２との界面や第２多層反射鏡部４２と第３多層反射鏡部４３との界面）で反射される。発光層４で発生する光の波長は、４４０ｎｍ〜４６０ｎｍである。そのため、この光は、導電性多層反射鏡７に対して垂直な方向（ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６の積層方向）から入射されたときは、この光の波長が帯域幅の中心近傍になるように設定された第２多層反射鏡部４２（図６参照）によって反射される。また、導電性多層反射鏡７に対して斜めの方向（前記積層方向に傾斜する方向）から光が入射されたとき、この光は、第１多層反射鏡部４１や第３多層反射鏡部４３によって反射される。つまり、この実施形態では、第２多層反射鏡部４２は、垂直な方向からの光を反射させるＤＢＲであり、第１多層反射鏡部４１や第３多層反射鏡部４３は、斜めの方向からの光を反射させるＤＢＲである。
【００５３】
以上のように反射した光は、透明導電膜６、ｐ型窒化物半導体層５、発光層４、ｎ型窒化物半導体層３および透明基板２をこの順で透過して透明基板２の表面２Ａから取り出される。つまり、発光層４からの光を、透明導電膜６を透過させて導電性多層反射鏡７で反射させ、再び透明導電膜６を透過させてｎ型窒化物半導体層３から放出させることができる。
【００５４】
また、導電性多層反射鏡７で反射されずに、絶縁管層９内を進む光も存在し、この光は、絶縁管層９および絶縁膜８を透過して、絶縁膜８とｎ側外部接続部１０およびｐ側外部接続部１２との界面で反射される。反射した光は、絶縁膜８、絶縁管層９、透明導電膜６、ｐ型窒化物半導体層５、発光層４、ｎ型窒化物半導体層３および透明基板２を透過して透明基板２の表面２Ａから取り出される。つまり、この発光素子１は、第１の反射電極層としての導電性多層反射鏡７のほかに、第２の反射電極層としてのｎ側外部接続部１０およびｐ側外部接続部１２を備えている。第１および第２電極層１０，１２が反射電極層としての機能を有すためには、第１および第２電極層１０，１２の厚さは、１００ｎｍ以上である必要がある。
【００５５】
前述したように、透明基板２の裏面２Ｂには、複数の凸部１７が形成されている。これらの凸部１７によって、ｎ型窒化物半導体層３側から透明基板２へ向かって様々な角度から透明基板２の裏面２Ｂに入射される光が透明基板２の裏面２Ｂで全反射することを抑制できる。これにより、ｎ型窒化物半導体層３から透明基板２へ向かう光が、ｎ型窒化物半導体層３と透明基板２との界面においてｎ型窒化物半導体層３側へ反射することが抑制される。また、各凸部１７は、ｎ型窒化物半導体層３内で乱反射することでとどまっている光を透明基板２側へ導くこともできる。よって、光の取り出し効率が向上する。
【００５６】
以上のように、発光素子１では、発光層４からの光は、直ちにｎ型窒化物半導体層３から放出されたり、一旦ｐ型窒化物半導体層５を透過してｐ型電極４０の導電性多層反射鏡７で反射した後にｎ型窒化物半導体層３から放出されたりする。
導電性多層反射鏡７は、マイグレーションの懸念があるＡｇやガルバニック腐食の懸念があるＡｌを使用せず、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６といった屈折率の異なる二種類の透明電極層を交互に積層することで構成されている。導電性多層反射鏡７は、周期構造の異なる第１多層反射鏡部４１、第２反射鏡部４２および第３反射鏡部４３を有している。そのため、透明電極層（ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６）の積層方向に沿う方向（導電性多層反射鏡７に垂直な方向）からの光だけでなく、当該積層方向に傾斜した方向からの光も反射させることができる。これにより、ＡｇやＡｌを用いなくてもｎ型窒化物半導体層３からの光の取り出し効率（輝度）を向上しつつ、さらに、ＡｇやＡｌを用いないことにより信頼性の高い長寿命の発光素子１を提供できる。
【００５７】
図７Ａ〜図７Ｈは、図２に示す発光素子の製造方法を示す図解的な断面図である。
まず、図７Ａに示すように、透明基板２の裏面２Ｂに、ＳｉＮからなる層（ＳｉＮ層）を形成し、レジストパターン（図示せず）をマスクとするエッチングにより、このＳｉＮ層を、複数の凸部１７に分離する。次いで、透明基板２を反応容器（図示せず）内に配置して反応容器内にガス（シランガス等）を流すことによって、透明基板２の裏面２Ｂ上に半導体層をエピタキシャル成長させる処理が行われる。その際、ガスの流量比を変えることで、透明基板２の裏面２Ｂ上に、ｎ型窒化物半導体層３、発光層４およびｐ型窒化物半導体層５を、この順番で連続的に形成することができる。
【００５８】
次いで、図７Ｂに示すように、たとえばリフトオフ法を用いて、透明導電膜６をパターン形成する。なお、エッチングによって透明導電膜６を形成してもよい。透明導電膜６は、各絶縁管層９（図１および図２参照）と一致する位置に、透明導電膜６を貫通する貫通穴１９を有するパターンに形成され。各貫通穴１９からｐ型窒化物半導体層５が露出することになる。
【００５９】
次いで、透明導電膜６の上、および、ｐ型窒化物半導体層５において各貫通穴１９からが露出された部分の上の全域に亘って、導電性多層反射鏡７を形成する。
この実施形態の場合、具体的には、まず、型窒化物半導体層５において各貫通穴１９からが露出された部分の上の全域に亘って、第１層厚Ｔ１の厚さを有するＩｎｘＧａ１−ｘＯの層（第１層）を形成する。次いで、当該第１層の上の全域に亘って、第２層厚Ｔ２の厚さを有するＮｂ２Ｏ５の層（第２層）を形成して、第１層と第２層とのペアを１つ形成する。そして、最終的に、当該ペアを全部で４つ積層する。
【００６０】
次いで、第１層と第２層との４つのペアの上面（第２層の上面となる）の全域に亘って、第３層厚Ｔ３の厚さを有するＩｎｘＧａ１−ｘＯの層（第３層）を形成する。次いで、当該第３層の上の全域に亘って、第４層厚Ｔ４の厚さを有するＮｂ２Ｏ５の層（第４層）を形成して、第３層と第４層とのペアを１つ形成する。そして、最終的に、当該ペアを全部で４つ積層する。
【００６１】
次いで、第３層と第４層との４つのペアの上面（第４層の上面となる）の全域に亘って、第５層厚Ｔ５の厚さを有するＩｎｘＧａ１−ｘＯの層（第５層）を形成する。次いで、当該第５層の上の全域に亘って、第６層厚Ｔ６の厚さを有するＮｂ２Ｏ５の層（第６層）を形成して、第５層と第６層とのペアを１つ形成する。そして、最終的に、当該ペアを全部で４つ積層する。
【００６２】
そして、これらの第１層〜第６層に対して、図７Ｃに示すように、透明導電膜６と同一パターンのレジストパターン２０をマスクとするドライエッチングを施す。これにより、第１層、第２層、第３層、第４層、第５層および第６層の各層が選択的に一括除去される。
図５を参照して、除去後に残った第１層が、第１ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ａとなって、透明導電膜６上に、透明導電膜６と同一パターンで形成される。また、除去後に残った第２層が、第１Ｎｂ２Ｏ５層４６Ａとなって、第１ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ａと同一パターンで形成される。また、除去後に残った第３層が、第２ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｂとなって、第１Ｎｂ２Ｏ５層４６Ａと同一パターンで形成される。また、除去後に残った第４層が、第２Ｎｂ２Ｏ５層４６Ｂとなって、第２ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｂと同一パターンで形成される。また、除去後に残った第５層が、第３ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｃとなって、第２Ｎｂ２Ｏ５層４６Ｂと同一パターンで形成される。また、除去後に残った第６層が、第３Ｎｂ２Ｏ５層４６Ｃとなって、第３ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５Ｃと同一パターンで形成される。
【００６３】
以上により、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３を有する導電性多層反射鏡７が形成される。導電性多層反射鏡７と透明導電膜６とは、共通のレジストパターンを用いたエッチングによって一括形成されてもよい。また、導電性多層反射鏡７は、エッチングによって形成されたが、リフトオフによって形成されてもよい。
【００６４】
導電性多層反射鏡７（第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれ）には、平面視で透明導電膜６の各貫通穴１９と一致する位置に、貫通穴１９と同じ大きさの貫通穴２１が形成されている。
次いで、図７Ｄに示すように、レジストパターン２０を除去してから、別のレジストパターン２２を導電性多層反射鏡７上に形成する。レジストパターン２２には、平面視で導電性多層反射鏡７の各貫通穴２１と一致する位置に、貫通穴２１と同じ大きさの開口２３が形成されている。開口２３は、平面視で同じ位置にある貫通穴１９，２１に連続している。また、平面視において、レジストパターン２２は、ｎ型窒化物半導体層３の段付部分３Ｃが位置する予定の部分には存在しない。
【００６５】
次いで、レジストパターン２２をマスクとするドライエッチングにより、ｐ型窒化物半導体層５、発光層４およびｎ型窒化物半導体層３のそれぞれを選択的に除去する。これにより、平面視においてレジストパターン２２の各開口２３と一致する位置には、ｐ型窒化物半導体層５および発光層４を貫通して、ｎ型窒化物半導体層３の厚さ途中まで到達するトレンチ２４（この実施形態では円筒状のトレンチ）が形成され、ｎ型窒化物半導体層３に段付部分３Ｃが形成される。各トレンチ２４は、平面視で同じ位置にある開口２３および貫通穴１９，２１に連続している。平面視で同じ位置で連続する貫通穴１９，２１およびトレンチ２４は、１つのトレンチ２５を構成している。トレンチ２５は、平面視で絶縁管層９と一致する複数（ここでは、１５個）の分散した位置に形成されている。各トレンチ２５は、この実施形態では、透明基板２の厚さ方向に直線的に延びる円筒状であり、その断面の円形状は、透明基板２の厚さ方向におけるいずれの位置でも同じ大きさである。各トレンチ２５は、導電性多層反射鏡７、透明導電膜６、ｐ型窒化物半導体層５および発光層４を貫通して、ｎ型窒化物半導体層３の厚さ途中まで到達している。トレンチ２５の半導体層表面（ｐ型窒化物半導体層５の表面）からの深さ（透明基板２の厚さ方向における寸法）は、たとえば、約１．５μｍである。また、導電性多層反射鏡７、透明導電膜６、ｐ型窒化物半導体層５および発光層４のそれぞれにおいて平面視で段付部分３Ｃと一致する部分（図７Ｃ参照）は、ドライエッチングによるトレンチ２５の形成と同時に除去されている。
【００６６】
次いで、レジストパターン２２を除去してから、図７Ｅに示すように、導電性多層反射鏡７上において平面視で第２コンタクト１３（図２参照）と一致する予定の位置に、たとえばリフトオフ法を用いて、エッチングストップ層１４を形成する。
次いで、図７Ｆに示すように、導電性多層反射鏡７上およびエッチングストップ層１４上に、たとえばＣＶＤ法によって、ＳｉＮからなる層（ＳｉＮ層）２６を形成する。ＳｉＮ層２６は、各トレンチ２５内に埋め尽くされるとともに、平面視における発光層４、ｐ型窒化物半導体層５、透明導電膜６および導電性多層反射鏡７のそれぞれの外側端面と、ｎ型窒化物半導体層３の段付部分３Ｃとを全域に亘って覆うように形成される。ＳｉＮ層２６において、導電性多層反射鏡７上およびエッチングストップ層１４上にある部分は、絶縁膜８の被覆部８Ａとなり、平面視における発光層４、ｐ型窒化物半導体層５、透明導電膜６および導電性多層反射鏡７のそれぞれの外側端面と、ｎ型窒化物半導体層３の段付部分３Ｃとを覆っている部分は、延設部８Ｂとなる。また、ＳｉＮ層２６において、トレンチ２５内に埋め込まれた部分は、絶縁管層９を形成することになる。
【００６７】
次いで、図７Ｇに示すように、絶縁膜８上に、レジストパターン２７を形成する。レジストパターン２７には、平面視で各第１コンタクト１１（図２参照）と一致する予定の位置に、開口２８が形成されていて、平面視で各第２コンタクト１３（図２参照）と一致する予定の位置に、開口２９が形成されている。
次いで、レジストパターン２７をマスクとするドライエッチングにより、絶縁膜８と、各トレンチ２５内のＳｉＮ層２６とを選択的に除去する。これにより、平面視においてレジストパターン２７の各開口２８と一致する位置の絶縁膜８およびＳｉＮ層２６がレジストパターン２７側から除去される。このドライエッチングの条件は、ｎ型窒化物半導体層３がエッチングされない条件になっている。そのため、各開口２８におけるエッチングは、トレンチ２５の底面におけるｎ型窒化物半導体層３の手前でストップする。これにより、平面視においてレジストパターン２２の各開口２８と一致する位置には、絶縁膜８およびＳｉＮ層２６を貫通してｎ型窒化物半導体層３まで到達するトレンチ３０が形成される。
【００６８】
トレンチ３０は、透明基板２の厚さ方向に延びる円筒状であり、その断面の円形状は、透明基板２の厚さ方向における全域に亘って同じ大きさである。トレンチ３０は、第１コンタクト１１と同じ数（ここでは、１５個）形成されていて、各トレンチ３０は、いずれかのトレンチ２５の内側に配置されている。各トレンチ２５がｎ型窒化物半導体層３の厚さ途中まで到達しているので、各トレンチ３０も、ｎ型窒化物半導体層３の厚さ途中まで到達している。各トレンチ３０の底では、ｎ型窒化物半導体層３が露出されている。各トレンチ２５内に埋め尽くされたＳｉＮ層２６は、トレンチ３０が形成されることによって、絶縁管層９となる。
【００６９】
ここでのドライエッチングによって、平面視においてレジストパターン２７の各開口２９と一致する位置の絶縁膜８がレジストパターン２７側から除去される。各開口２９におけるエッチングは、エッチングストップ層１４で停止する。つまり、エッチングストップ層１４が、その直下にある導電性多層反射鏡７をドライエッチングから保護するので、導電性多層反射鏡７までエッチングされてしまうことを防止できる。その結果、平面視においてレジストパターン２７の各開口２９と一致する位置には、絶縁膜８を貫通してエッチングストップ層１４まで到達するトレンチ３１が形成される。トレンチ３１は、第２コンタクト１３と同じ数（ここでは、３個）だけ形成され、これらのトレンチ３１は、平面視における透明基板２の短手方向（図７Ｇの紙面に直交する方向）において等間隔で並んでいる。
【００７０】
次いで、レジストパターン２７を除去してから、図７Ｈに示すように、たとえば蒸着により、Ａｌからなる層（Ａｌ層３２）を絶縁膜８上の全域に形成する。Ａｌ層３２は、各トレンチ３０内および各トレンチ３１内に埋め尽くされる。トレンチ３０内のＡｌ層３２は、第１コンタクト１１となり、トレンチ３１内のＡｌ層３２は、第２コンタクト１３となる。
【００７１】
次いで、絶縁膜８上のＡｌ層３２上の全域に、たとえばスパッタ法によって、Ｔｉからなる層（Ｔｉ層）と、Ｐｔからなる層（Ｐｔ層）とをＡｌ層３２側からこの順番で積層する。これにより、Ｔｉ層およびＰｔ層の積層構造からなるバリア層１５がＡｌ層３２上に形成される。
次いで、バリア層１５上の全域に、たとえば電解めっき法によって、ＡｕＳｎからなる層（ＡｕＳｎ層）を形成する。ＡｕＳｎ層は、接合層１６である。
【００７２】
次いで、レジストパターン（図示せず）をマスクとして用いるエッチングにより、絶縁膜８上のＡｌ層３２、バリア層１５および接合層１６のそれぞれを、平面視における透明基板２の長手方向において、第２コンタクト１３と、第２コンタクト１３に最も近い第１コンタクト１１との間で二分する（図７Ｈ参照）。これにより、図２に示すように、絶縁膜８上のＡｌ層３２において、平面視で全ての第１コンタクト１１を覆う部分が、ｎ側外部接続部１０となり、平面視で全ての第２コンタクト１３を覆う部分が、ｐ側外部接続部１２となる。ｎ側外部接続部１０およびｐ側外部接続部１２は、分離絶縁された状態で絶縁膜８上に形成されている。ｎ側外部接続部１０が形成されることでｎ型電極３５が完成し、ｐ側外部接続部１２が形成されることでｐ型電極４０が完成する。以上の結果、発光素子１が完成する。
【００７３】
発光素子１は、たとえば、透明基板２の元基板としての１枚のウエハ（図示せず）上に多数同時に形成される。そこで、必要に応じてウエハを研削・研磨して厚みを調整した後に、ウエハを、レーザスクライバ等を用いてダイシングすると、最終的に図１〜図４に示す構造の発光素子１が個別に切り出される。
第１コンタクト１１が埋め込まれるトレンチ３０は、第１コンタクト１１と同じ大きさの円形状の断面を有しており、その直径（内径）は、２０μｍ以上４０μｍ以下である。これに対し、第２コンタクト１３が埋め込まれるトレンチ３１は、平面視においてトレンチ３０よりも大きい（図１参照）。そのため、前述したように、絶縁膜８上にＡｌ層３２を形成する際に（図７Ｈ参照）、各トレンチ３１内にＡｌ層３２を埋め尽くすと、絶縁膜８には、各トレンチ３１の跡９０が凹みとなって現れ、最終的には、第２電極１２上の接合層１６の接合面１６Ａにも現れる（図４参照）。しかし、複数のトレンチ３１は、透明基板２の短手方向において間隔を隔てているので（図１参照）、これらのトレンチ３１が１列につながっている場合に比べて、各トレンチ３１の跡９０は、とても小さく目立たない。そのため、第２電極１２上の接合層１６の接合面１６Ａはほとんど平坦になる。
【００７４】
図８は、サブマウントの構造を図解的に示す断面図である。
図８に二点鎖線で示すように、発光素子１は、接合層１６によってサブマウント５０に接合され、発光素子１およびサブマウント５０は、発光素子ユニット６４を構成する。
サブマウント５０は、サブマウント基板５１と、絶縁層５２と、電極層５３と、接合層５４とを備えている。
【００７５】
サブマウント基板５１はたとえばＳｉからなる。絶縁層５２は、たとえばＳｉＯ２からなり、サブマウント基板５１の主面５１Ａ（図８における上面）の全域を覆っている。
電極層５３は、たとえばＡｌからなる。電極層５３は、絶縁層５２上において分離された２つの領域に設けられており、図８では、２つの電極層５３が、左右に隔てた状態で絶縁層５２上に形成されている。２つの電極層５３のうち、図８における左側の電極層５３を第１マウント電極層５３Ａといい、図８における右側の電極層５３を第２マウント電極層５３Ｂということにする。第１マウント電極層５３Ａと第２マウント電極層５３Ｂとは、第１電極１１および第２電極１２の間隔とほぼ等しい間隔、たとえば、６０μｍ程度の間隔を隔てて分離絶縁されて配置されている。
【００７６】
接合層５４は各電極層５３上に積層されている。接合層５４は、この実施形態では、サブマウント基板５１側のＴｉ層５５と、Ｔｉ層５５上に積層されたＡｕ層５６とを含む２層構造である。接合層５４において電極層５３に接触している面とは反対側の面（図８における上面）が、表面５４Ａとされる。表面５４Ａは、平坦面であり、各電極層５３上の接合層５４の表面５４Ａは、面一になっている。
【００７７】
図９は、サブマウントの模式的な平面図である。
平面視において、第１マウント電極層５３Ａ上の接合層５４は、発光素子１のｎ側外部接続部１０上の接合層１６と同じ大きさであり、第２マウント電極層５３Ｂ上の接合層５４は、発光素子１のｐ側外部接続部１２上の接合層１６と同じ大きさである（図１参照）。
【００７８】
図１０Ａは、発光装置の構造を図解的に示す断面図である。
図１０Ａを参照して、発光装置６０は、発光素子ユニット６４（発光素子１およびサブマウント５０）と、支持基板６１とを含んでいる。
支持基板６１は、絶縁性材料で形成された絶縁基板６２と、絶縁基板６２の両端から露出するように設けられて、発光素子１と外部とを電気的に接続する金属製の一対のリード６３とを有している。絶縁基板６２は、たとえば平面視矩形に形成されており、その対向する一対の辺に沿って一対のリード６３がそれぞれ帯状に形成されている。各リード６３は、絶縁基板６２の一対の端縁に沿って、上面から側面を渡って下面に至るように折り返され、横向きＵ字形断面を有するように形成されている。
【００７９】
発光素子ユニット６４の組立に際しては、たとえば、サブマウント５０を、図１０Ａに示すように、接合層５４の表面５４Ａが上を向くような姿勢にする。また、図２に示す発光素子１を、接合層１６の接合面１６Ａが下を向くような姿勢（図２とは上下が逆の姿勢）にし、図１０Ａの姿勢にあるサブマウント５０に対して上から対向させる。このとき、発光素子１では、ｐ型窒化物半導体層５がサブマウント５０のサブマウント基板５１の主面５１Ａに対して上から対向している。
【００８０】
発光素子１をサブマウント５０に接近させると、図１０Ａに示すように、発光素子１の接合層１６の接合面１６Ａと、サブマウント５０の接合層５４の表面５４Ａとが面接触する。具体的には、ｎ側外部接続部１０側の接合層１６の接合面１６Ａが、第１マウント電極層５３Ａ側の接合層５４の表面５４Ａに対して面接触し、ｐ側外部接続部１２側の接合層１６の接合面１６Ａが、第２マウント電極層５３Ｂ側の接合層５４の表面５４Ａに対して面接触する。この状態でリフロー（熱処理）を行えば、ｎ側外部接続部１０と第１マウント電極層５３Ａとが接合層１６，５４を介して接合され、かつｐ側外部接続部１２と第２マウント電極層５３Ｂとが接合層１６，５４を介して接合される。接合層１６と接合層５４とが融解・固着して互いに接合すると、発光素子１が、電極層５３および接合層５４を介してサブマウント５０のサブマウント基板５１に接合され、サブマウント５０にフリップチップ接続される。ｎ側外部接続部１０およびｐ側外部接続部１２の両方が絶縁膜８から露出されているので、サブマウント基板５１に対して発光素子１における絶縁膜８側を対向させることによって、サブマウント基板５１に発光素子１をフリップチップ接続することができる。フリップチップ接続の結果、発光素子１とサブマウント５０とが一体化した発光素子ユニット６４が得られる。
【００８１】
前述したように、第２電極１２上の接合層１６の接合面１６Ａには、各トレンチ３１の跡９０があるがとても小さいので、この接合面１６Ａは、ほとんど平坦である（図４参照）。そのため、この接合面１６Ａと、第２マウント電極層５３Ｂ側の接合層５４の表面５４Ａとの面接触に対して、各トレンチ３１の跡９０が影響を与えることはなく、これらの接合面１６Ａおよび表面５４Ａは、ほぼ全域に亘って面接触している。また、発光素子１側のｎ側外部接続部１０とｐ側外部接続部１２とが、約６０μｍという十分な距離を隔てていて、サブマウント５０側の第１マウント電極層５３Ａと第２マウント電極層５３Ｂとが、同様に十分な距離を隔てている。そのため、多少の取り付け誤差があっても、ｎ側外部接続部１０が第２マウント電極層５３Ｂに接続されたり、ｐ側外部接続部１２が第１マウント電極層５３Ａに接続されたりすることがないので、発光素子１をサブマウント５０に確実にフリップチップ接続できる。
【００８２】
サブマウント５０のサブマウント基板５１を絶縁基板６２の一表面に対向させることで、発光素子ユニット６４は、当該絶縁基板６２に接合される。そして、ｎ側外部接続部１０に接続された第１マウント電極層５３Ａと、第１マウント電極層５３Ａ側のリード６３とが、ボンディングワイヤ６５によって接続される。また、ｐ側外部接続部１２に接続された第２マウント電極層５３Ｂと、第２マウント電極層５３Ｂ側のリード６３とが、ボンディングワイヤ６５によって接続される。これにより、発光素子ユニット６４と支持基板６１とが一体化されて発光装置６０が完成する。
【００８３】
図１０Ｂに図解的な斜視図を示すように、支持基板６１は、長尺形状（帯状）に形成されていてもよく、このような長尺な支持基板６１の表面に、複数の発光素子ユニット６４が実装されてＬＥＤ（発光ダイオード）バーを構成していてもよい。図１０Ｂには、支持基板６１の一表面に複数の発光素子ユニット６４が直線状に一列に配列された発光装置６０が示されている。このような発光装置６０は、たとえば、液晶表示装置のバックライト用光源として用いることができる。なお、支持基板６１上の複数の発光素子ユニット６４は、直線状に一列に配列されている必要はなく、２列に配列されていてもよいし、千鳥状に配列されていてもよい。また、各発光素子ユニット６４上に、蛍光体を含んだ封止樹脂をポッティングしてもよい。
【００８４】
図１１は、発光素子ユニット６４を用いた発光素子パッケージの模式的な斜視図である。
発光素子パッケージ７０は、図１０Ａに示した構造の発光装置６０と樹脂パッケージ７１と封止樹脂７２とを含んでいる。
樹脂パッケージ７１は、樹脂が充填されたリング状のケースであり、その内側に発光素子ユニット６４を収容して（覆って）側方から包囲して保護した状態で、支持基板６１に固定されている。樹脂パッケージ７１の内壁面は、発光素子ユニット６４の発光素子１から出射された光を反射させて外部へ取り出すための反射面７１ａを形成している。この実施形態では、反射面７１ａは、内方に向かうに従って支持基板６１に近づくように傾斜した傾斜面からなり、発光素子１からの光を光取り出し方向（透明基板２の法線方向）に向かって反射するように構成されている。
【００８５】
封止樹脂７２は、発光素子１の発光波長に対して透明な透明樹脂（たとえば、シリコーンやエポキシなど）からなり、発光素子１およびボンディングワイヤ６５などを封止している。または、この透明樹脂に蛍光体を混合してもよい。発光装置６０が青色発光し、蛍光体として黄色発光のものを配置すると、自然発光が得られる。
図１１には、支持基板６１上に一つの発光素子ユニット６４が実装されている構造を示したが、むろん、支持基板６１上に複数個の発光素子ユニット６４が共通に実装されていて、それらが封止樹脂７２によって共通に封止されていてもよい。
【００８６】
以上のほかにも、この発明はさらに種々の実施形態をとり得る。たとえば、前述の実施形態では、第１コンタクト１１が円柱形状を有する例を示したが、第１コンタクト１１は多角柱形状を有していてもよい。また、第１コンタクト１１は、その軸直角断面形状が軸方向に沿って一様である必要はなく、たとえば、接触部１８から離れるに従って断面積が大きくなるように設計されていてもよい。また、前述の実施形態では、窒化物半導体としてＧａＮを例示したが、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）などの他の窒化物半導体が用いられてもよい。窒化物半導体は、一般には、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，０≦ｘ＋ｙ≦１）と表わすことができる。
【００８７】
また、図５に示すように、導電性多層反射鏡７は、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３という３つの多層反射鏡部を有していたが、導電性多層反射鏡７を構成する多層反射鏡部の数は、複数（２つ以上）であれば、任意に設定できる。また、この実施形態では、便宜上、各多層反射鏡部を、「第１」多層反射鏡部４１、「第２」多層反射鏡部４２および「第３」多層反射鏡部４３と区別しているが、多層反射鏡部４２および多層反射鏡部４３で導電性多層反射鏡７を構成する場合には、多層反射鏡部４２および多層反射鏡部４３の一方が「第１」多層反射鏡部となり、他方が「第２」多層反射鏡部となる。
【００８８】
また、この実施形態では、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれは、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６のペアを４つ有しているが、各多層反射鏡部では、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６のペア数を増やすことによって、反射率を向上させることができる。また、この実施形態のＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５は、ＩｎＧａＯ３で構成されていたが、Ｎｂ２Ｏ５との屈折率の差が大きくなるようにＩｎｘＧａ１−ｘＯを選択すればよい。ＩｎｘＧａ１−ｘＯとＮｂ２Ｏ５との屈折率の差が大きくなるほど、多層反射鏡部では反射率および帯域幅を増やすことができる。
【００８９】
また、絶縁膜８は、導電性多層反射鏡７の表面７Ａの全域を覆っていたが（図２参照）、導電性多層反射鏡７の少なくとも一部を覆っていればよい。
図１２は、本発明の別の実施形態に係る発光素子の模式的な断面図である。
前述した発光素子１では、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６を交互に積層することによって、光を反射させる導電性多層反射鏡７を構成していたが、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６を交互に積層することによって、光を透過させる導電性多層反射防止膜７３（図１２参照）を構成することもできる。導電性多層反射防止膜７３は、いわゆるＡＲ（Anti Reflect）膜である。
【００９０】
導電性多層反射鏡７を構成する第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のそれぞれの反射率は、帯域幅の波長の光に対しては、９０％以上と高いが、帯域幅以外の波長の光に対しては、１０％〜３０％以下と低い。具体的には、図６を参照して、第１多層反射鏡部４１では、５００ｎｍから６５０ｎｍまでの帯域幅以外の波長の光に対する反射率は３０％以下である。また、第２多層反射鏡部４２では、４００ｎｍから５５０ｎｍまでの帯域幅以外の波長の光に対する反射率が３０％以下である。また、第３多層反射鏡部４３では、３５０ｎｍから４００ｎｍまでの帯域幅以外の波長の光に対する反射率が３０％以下である。
【００９１】
導電性多層反射防止膜７３は、多層反射鏡部の帯域幅以外の波長の光を透過させるようになっている。
導電性多層反射防止膜７３は、第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３のいずれか一つだけで構成されている。よって、導電性多層反射防止膜７３は、一定の層厚Ｔを有するＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５と、一定の層厚Ｔを有するＮｂ２Ｏ５層４６とが交互に積層されることで構成されている。そのため、導電性多層反射防止膜７３におけるＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６の周期は単一である。
【００９２】
図１２に示す発光素子７４は、基板７５と、ｎ型窒化物半導体層７６と、発光層７７と、ｐ型窒化物半導体層７８と、ｎ型電極７９と、ｐ型電極８０と、パッド電極８１，８２と、反射層８３とを含んでいる。ｎ型電極７９は、ｎ型窒化物半導体層７６に接続されている。ｐ型電極８０は、ｐ型窒化物半導体層７８に接続されており、透明導電膜８４と、前述した導電性多層反射防止膜７３とを含んでいる。
【００９３】
基板７５は、たとえばサファイアからなり、所定の厚さを有している。基板７５は、その厚さ方向から見た平面視において、図１２における左右方向に長手方向を有し、図１２における奥行き方向に短手方向を有する矩形形状に形成されている。基板７５では、図１２における上面が表面７５Ａであり、図１２における下面が裏面７５Ｂである。表面７５Ａは、基板７５におけるｎ型窒化物半導体層７６との接合面であり、裏面７５Ｂは、基板７５における反射層８３との接合面である。基板７５の表面７５Ａには、前述した凸部１７が複数形成されている。基板７５は、発光層７７の発光波長に対して透明であってもよいし、透明でなくてもよい。
【００９４】
ｎ型窒化物半導体層７６は、基板７５上に積層されている。ｎ型窒化物半導体層７６は、基板７５の表面７５Ａの全域を覆っている。ｎ型窒化物半導体層７６は、ｎ型の窒化物半導体（たとえば、ＧａＮ）からなる。ｎ型窒化物半導体層７６について、図１２において基板７５の表面７５Ａを覆う下面を裏面７６Ａといい、裏面７６Ａとは反対側の上面を表面７６Ｂということにする。表面７６Ｂにおいて、図１２における右寄りのｎ側領域７６Ｃは、左寄りのｐ側領域７６Ｄよりも裏面７６Ａ側へ一段低くなっている。
【００９５】
発光層７７は、ｎ型窒化物半導体層７６上に積層されている。発光層７７は、ｎ型窒化物半導体層７６の表面７６Ｂにおけるｐ側領域７６Ｄの全域を覆っている。発光層７７は、この実施形態では、Ｉｎを含む窒化物半導体（たとえばＩｎＧａＮ）からなる。
ｐ型窒化物半導体層７８は、発光層７７と同一パターンで発光層７７上に積層されている。そのため、平面視において、ｐ型窒化物半導体層７８の領域は、発光層７７の領域と一致している。ｐ型窒化物半導体層７８は、ｐ型の窒化物半導体（たとえば、ＧａＮ）からなっていて、発光層７７の発光波長に対して透明である。このように、ｎ型半導体層であるｎ型窒化物半導体層７６とｐ型半導体層であるｐ型窒化物半導体層７８とで発光層７７を挟んだ発光ダイオード構造が形成されている。
【００９６】
透明導電膜８４は、ｐ型窒化物半導体層７８上に積層されている。透明導電膜８４は、ＺｎＯまたはＩＴＯからなり、発光層７７の発光波長に対して透明である。この実施形態では、透明導電膜８４は、ＩＴＯからなる。透明導電膜８４は、ｐ型窒化物半導体層７８と同一パターンで形成されていてもよいし、図１２に示すように基板７５の厚さ方向から見た平面視でｐ型窒化物半導体層７８より小さくてもよい。
【００９７】
導電性多層反射防止膜７３は、透明導電膜８４と同一パターンで透明導電膜８４上に積層されている。導電性多層反射防止膜７３は、前述した第１多層反射鏡部４１、第２多層反射鏡部４２および第３多層反射鏡部４３（図５参照）のいずれか１つだけによって構成されている。
導電性多層反射防止膜７３において透明導電膜８４側とは反対側の表面７３Ａ（ｐ型電極８０の表面８０Ａでもある）では、左側へ偏った位置に、パッド電極８１が形成されている。パッド電極８１は、表面７３Ａ側からＣｒ（クロム）およびＡｕを積層することによって構成されている。
【００９８】
ｎ型電極７９は、ｎ型窒化物半導体層７６の表面７６Ｂにおけるｎ側領域７６Ｃ上に積層されている。ｎ型電極７９は、表面７６Ｂ側からＴｉおよびＡｌを積層することによって構成されている。ｎ型電極７９の表面には、パッド電極８２が形成されている。パッド電極８２は、ｎ型電極７９の表面側からＣｒおよびＡｕを積層することによって構成されている。
【００９９】
反射層８３は、光を反射させる材料（たとえば、Ａｇ）からなる。反射層８３は、基板７５の裏面７５Ｂの全域を覆っている。反射層８３を、前述した導電性多層反射鏡７（図５参照）で構成してもよい。
このような発光素子７４において、パッド電極８１とパッド電極８２との間に順方向電圧を印加すると、ｐ型電極８０からｎ型電極７９へ向かって電流が流れる。電流は、ｐ型電極８０からｎ型電極７９へ向かって、導電性多層反射防止膜７３および透明導電膜８４を、この順番で流れる。導電性多層反射防止膜７３は、導電性が良好なので、電流は、導電性多層反射防止膜７３において平面視における全域に広がり、その後、透明導電膜８４、ｐ型窒化物半導体層７８、発光層７７、ｎ型窒化物半導体層７６およびｎ型電極７９を、この順番で流れる。このように電流が流れることによって、ｎ型窒化物半導体層７６から発光層７７に電子が注入され、ｐ型窒化物半導体層７８から発光層７７に正孔が注入され、これらの正孔および電子が発光層７７で再結合することにより、光が発生する。
【０１００】
発光層７７からの光は、ｐ型窒化物半導体層７８およびｐ型電極８０（透明導電膜８４および導電性多層反射防止膜７３）をこの順番で透過した後にｐ型電極８０の表面８０Ａ（導電性多層反射防止膜７３の表面７３Ａ）から放出される。
前述したように、導電性多層反射防止膜７３は、ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層４５およびＮｂ２Ｏ５層４６といった屈折率の異なる二種類の透明電極層を交互に積層することで構成されている。そのため、光は、ｐ型電極８０において導電性多層反射防止膜７３を透過することによって、ｐ型電極８０の表面８０Ａで反射することなく、ｐ型電極４０の表面８０Ａから放出される。これにより、ｐ型電極８０の表面８０Ａからの光の取り出し効率が向上された発光素子７４を提供できる。
【０１０１】
なお、発光層７７からｎ型窒化物半導体層７６側に向かう光も存在し、この光は、ｎ型窒化物半導体層７６および基板７５をこの順で透過して、基板７５と反射層８３との界面で反射される。反射した光は、透明導電膜８４および導電性多層反射防止膜７３をこの順で透過して導電性多層反射防止膜７３の表面７３Ａから取り出される。
この発光素子７４を作成する場合、まず、基板７５の表面７５Ａにｎ型窒化物半導体層７６を形成し、ｎ型窒化物半導体層７６の表面７６Ｂの全域に発光層７７、ｐ型窒化物半導体層７８および透明導電膜８４をこの順番で形成し、透明導電膜８４上に導電性多層反射防止膜７３を形成する。次いで、エッチングまたはリフトオフによって、ｎ型窒化物半導体層７６、発光層７７、ｐ型窒化物半導体層７８、透明導電膜８４および導電性多層反射防止膜７３のそれぞれをパターニングして、ｎ型窒化物半導体層７６の表面７６Ｂのｎ側領域７６Ｃを露出させる。次いで、ｎ側領域７６Ｃにｎ型電極７９を形成する。そして、導電性多層反射防止膜７３上にパッド電極８１を形成し、ｎ型電極７９上にパッド電極８２を形成する。その後、基板７５の裏面７５Ｂに反射層８３を形成する。そして、基板７５の元基板となる１枚のウエハを、レーザスクライバ等を用いてダイシングすると、発光素子７４が個別に切り出される。
【０１０２】
また、この発光素子７４は、Ａｇや半田等のペーストからなる接合層８５を介して、前述したサブマウント基板５１の主面５１Ａに接合される。図１２に示すサブマウント基板５１の主面５１Ａにおいて接合層８５を避けた位置には、前述した一対のリード６３が設けられている。発光素子７４のパッド電極８１および８２は、最寄のリード６３に対してボンディングワイヤ６５を介して電気的に接続されている。発光素子７４およびサブマウント基板５１によって、発光素子ユニット６４（発光装置６０）が構成されている。もちろん、発光素子１の場合と同様に、発光素子７４によって発光素子パッケージ７０（図１１参照）を構成してもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１  発光素子
２  透明基板
３  ｎ型窒化物半導体層
４  発光層
５  ｐ型窒化物半導体層
６  透明導電膜
７  導電性多層反射鏡
８  絶縁膜
１０  ｎ側外部接続部
１２  ｐ側外部接続部
３５  ｎ型電極
４０  ｐ型電極
４１  第１多層反射鏡部
４２  第２多層反射鏡部
４５  ＩｎｘＧａ１−ｘＯ層
４６  Ｎｂ２Ｏ５層
５１  サブマウント基板
５１Ａ  主面
６４  発光素子ユニット
７０  発光素子パッケージ
７１  樹脂パッケージ
７３  導電性多層反射防止膜
７４  発光素子
７６  ｎ型窒化物半導体層
７７  発光層
７８  ｐ型窒化物半導体層
７９  ｎ型電極
８０  ｐ型電極
Ｔ（Ｔ１〜Ｔ６）  層厚
Ｓ（Ｓ１〜Ｓ３）  周期厚
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図７Ｆ】
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【図７Ｇ】
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【図７Ｈ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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