(57)【要約】【課題】電流リークを抑制して信頼性を向上すること。【解決手段】発光素子１００は、支持体１０１と、支持体１０１上に接合層１０２を介して接合された低抵抗導電層１１３と、低抵抗導電層１１３上に位置する高抵抗導電層１１２と、高抵抗導電層１１２上に位置する絶縁膜１１０と、絶縁膜１１０上に位置するｐ電極１０３と、を有している。絶縁膜１１０には開口部１１４が開けられており、この開口部１１４を介して高抵抗導電層１１２とｐ電極１０３が接合している。また、ｐ型層１０４のｐ電極１０３側表面に、第１の溝１０８が形成されている。第１の溝１０８は、ｎ型層１０６に達する深さである。溝１０８の底面には補助電極１０９が形成されている。また、第１の溝１０８は絶縁膜１１０によって埋められている。高抵抗導電層１１２は、接合層１０２よりも抵抗率が高くて導電性を有した材料からなる。【選択図】図２
2014150140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の支持体と、前記支持体上に導電性の接合層を介して位置するｐ電極と、前記ｐ電極上に順に位置する、III 族窒化物半導体からなるｐ型層、活性層、ｎ型層と、前記ｎ型層に接続するｎ電極と、を有するIII 族窒化物半導体発光素子において、
前記ｐ型層の前記ｐ電極側表面から前記ｎ型層に達する深さである第１の溝と、
前記第１の溝により露出した前記ｎ型層に接し、前記第１の溝の側面には接しない補助電極と、
前記補助電極、前記第１の溝の底面と側面、および前記ｐ電極の前記支持体側表面を覆う、透光性を有した絶縁膜と、
前記補助電極の一部に素子面に垂直な方向において対向する領域に位置し、前記ｎ型層の前記ｐ電極側とは反対側の表面から前記補助電極に達する深さである第２の溝と、
を有し、
前記ｎ電極は、パッド部のみからなり、前記第２の溝により露出した前記補助電極上に接して位置し、
前記絶縁膜は、前記補助電極に素子面に垂直な方向において対向する領域とは異なる領域に開口部を有し、
前記絶縁膜と前記接合層との間に、前記開口部を介して前記ｐ電極と接続し、前記接合層よりも抵抗率が高くて導電性を有した材料からなる高抵抗導電層をさらに有する、
ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記高抵抗導電層は、抵抗率が１００μΩ・ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記高抵抗導電層は、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、またはそれらを主成分とする合金であることを特徴とする請求項２に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記高抵抗導電層と前記接合層との間に、前記高抵抗導電層よりも抵抗率の低い材料からなる低抵抗導電層をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記低抵抗導電層は、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｗまたはそれらを主成分とする合金であることを特徴とする請求項４に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
前記低抵抗導電層の抵抗率は、前記高抵抗導電層の抵抗率の１／５以下であることを特徴とする請求項４または請求項５に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項７】
前記第１の溝および前記補助電極の平面パターンは、配線によって囲まれて閉じた閉領域を有する配線状のパターンであり、
前記開口部の平面パターンは、前記閉領域の形状を相似形で縮小した形状が、前記閉領域の内部に配置されたパターンである、
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項８】
前記開口部を囲む前記閉領域の面積に対する、その開口部の面積の割合は、１〜７５％である、ことを特徴とする請求項７に記載のIII 族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、基板リフトオフ法によって成長基板を除去され、接合層を介して支持体と接合されたIII 族窒化物半導体発光素子に関するものであり、特にｎ電極のうちパッド部以外の部分が素子内部に設けられた構造のIII 族窒化物半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
III 族窒化物半導体の成長基板として一般的に用いられているサファイア基板は、導電性や熱伝導性、加工性などに問題があるため、サファイア基板上にIII 族窒化物半導体を成長させた後にサファイア基板を除去する技術（基板リフトオフ）が開発されている。
【０００３】
この技術により成長基板が除去され、接合層を介して支持基板と接合されたIII 族窒化物半導体発光素子では、成長基板が除去された側のIII 族窒化物半導体層（ｎ型層）表面にｎ電極が形成される。このｎ電極は光の遮蔽物となり、光取り出し効率を十分に向上させることができない。また、発光均一性を向上させるためには、ｎ電極を格子状などの配線状にしてｎ型層表面を這わせることが有効であるが、光遮蔽物を増加させる結果となり、光取り出し効率を悪化させてしまう。
【０００４】
そこで、特許文献１の発光素子が提案されている。特許文献１では、ｎ型層表面にはｎ電極のうちパッド部のみを形成し、素子内部に配線状の補助電極を設け、補助電極とパッド部とを接続する構成としている。これにより、ｎ型層表面の光遮蔽物が少なくなって光取り出し効率が向上し、また、配線状の部補助電極によって効率的に電流を拡散させることができ、発光均一性を向上することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１９８９９７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の構造のIII 族窒化物半導体発光素子は、ｐ電極の領域のうち、配線状部と絶縁膜を介して対向する領域にも電流が流れる。結果、その領域の絶縁膜に電界がかかり、絶縁膜に欠陥があると電流がリークしてしまう。見た目上欠陥がなかったとしても、長期間の駆動により絶縁膜の粒界に沿って金属成分が拡散してしまうので、経年により電流リークが発生してしまうようになる。そして、電流リークによって光出力が低下してしまったり、あるいは、不点灯といった発光不良につながってしまう。
【０００７】
そこで本発明の目的は、電流リークを抑制して信頼性の高いIII 族窒化物半導体発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、導電性の支持体と、支持体上に導電性の接合層を介して位置するｐ電極と、ｐ電極上に順に位置する、III 族窒化物半導体からなるｐ型層、活性層、ｎ型層と、ｎ型層に接続するｎ電極と、を有するIII 族窒化物半導体発光素子において、ｐ型層のｐ電極側表面からｎ型層に達する深さである第１の溝と、第１の溝により露出したｎ型層に接し、第１の溝の側面には接しない補助電極と、補助電極、第１の溝の底面と側面、およびｐ電極の支持体側表面を覆う、透光性を有した絶縁膜と、補助電極の一部に素子面に垂直な方向において対向する領域に位置し、ｎ型層のｐ電極側とは反対側の表面から補助電極に達する深さである第２の溝と、を有し、ｎ電極は、パッド部のみからなり、第２の溝により露出した補助電極上に接して位置し、絶縁膜は、補助電極に素子面に垂直な方向において対向する領域とは異なる領域に開口部を有し、絶縁膜と接合層との間に、開口部を介してｐ電極と接続し、接合層よりも抵抗率が高くて導電性を有した材料からなる高抵抗導電層をさらに有する、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子である。
【０００９】
高抵抗導電層には、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、またはそれらを主成分とする合金を用いることができる。また、高抵抗導電層は、単層であってもよいし、複層であってもよい。
【００１０】
高抵抗導電層の抵抗率は、１００μΩ・ｃｍ以下とすることが望ましい。これより抵抗率が大きいと、高抵抗導電層での電圧降下が大きく、駆動電圧が上昇してしまい望ましくない。より望ましい抵抗率は、２０〜５０μΩ・ｃｍである。
【００１１】
高抵抗導電層と前記接合層との間に、前記高抵抗導電層よりも抵抗率の低い材料からなる低抵抗導電層をさらに設けてもよい。これにより、電流拡散性が向上して発光均一性を高めることができる。発光均一性をさらに高めるために、低抵抗導電層の抵抗率は、高抵抗導電層の抵抗率の１／５以下とすることが望ましい。
【００１２】
低抵抗導電層には、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｗまたはそれらを主成分とする合金を用いることができる。低抵抗導電層は単層であってもよいし複層であってもよい。
【００１３】
絶縁膜は、電流のリークやショートを防止するために設けるものである。絶縁膜には発光素子の発光波長に対する透光性と絶縁性とを有した材料であれば任意の材料を用いることができ、たとえば、ＳｉＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＴｉＯ2 などを用いることができる。絶縁膜は、第１の溝を埋めるようにして形成することが望ましい。電流リークの抑制効果をより高めることができる。また、平面視において補助電極と重なる領域の絶縁膜の厚さ（素子主面に垂直な方向における絶縁膜の幅）は、１５０〜３０００ｎｍとすることが望ましい。この範囲であれば効果的に電流リークを抑制することができる。
【００１４】
第１の溝および補助電極は任意のパターンでよいが、発光の均一性を高めるために対称性を有した配線状のパターンが望ましい。たとえば、格子状、ストライプ状、放射状の配線パターンや、それらを複合させた配線パターンなどである。また、第１の溝のパターンと補助電極のパターンは一致していなくてもよく、補助電極のパターンが第１の溝のパターンの一部であってもよい。ｎ電極のパッド部と素子面に垂直な方向において対向する位置に、そのパッド部に等しい面積、形状で補助電極の一部を設けることが望ましい。また、第１の溝および補助電極の一部を、発光領域の外側を囲う配線パターンとするとよい。ここで発光領域は、発光素子に電圧を印加して発光させたときに発光している領域であり、活性層形成領域とｐ電極の形成領域とが重なる領域にほぼ一致した領域である。第１の溝および補助電極の一部をこのようなパターンとすると、従来は素子側面から放射されていた光を第１の溝の側面によってｎ型層側へ反射させることができるので、素子側面からの光の放射が減少し、上面からの放射が増加するが、一般に素子側面から放射される光は有効活用されることがないため、実質的な高効率化を図ることができる。また、第１の溝は、素子領域の外周に形成される素子分離用の溝を兼ねていてもよい。
【００１５】
また、第１の溝および補助電極の平面パターンを、配線によって囲まれて閉じた閉領域を有する配線状のパターンとし、絶縁膜に設ける開口部の平面パターンを、閉領域の形状を相似形で縮小した形状が、閉領域の内部に配置されたパターンとしてもよい。この場合、開口部を囲む閉領域の面積に対する、その開口部の面積の割合は、１〜７５％とするのがよい。１％未満では、開口部領域での高抵抗導電層による電圧降下が大きくなり、駆動電圧の上昇を招いてしまうため望ましくない。また、７５％を越えると、高抵抗導電層のうち平面視で補助電極と重なる領域に、実質的に電流が流れないようにすることが困難となり、電流リークが十分に抑制されないため望ましくない。より望ましくは５〜３０％である。
【００１６】
第１の溝の側面は、第１の溝の素子面方向における断面積がｎ型層側に向かって減少するように傾斜を持たせることが望ましい。素子面方向に伝搬する光を第１の溝の側面によってｎ型層側へ反射させることができ、光取り出し効率をより向上させることができるからである。第１の溝の側面が素子面に対して成す角度は、３０〜８５°が望ましい。３０°未満の角度、または８５°より大きい角度では、十分に光取り出し効率を向上させることができないからである。さらに望ましい角度は４０〜８０°である。
【００１７】
補助電極の材料は、従来、III 族窒化物半導体のｎ型層の＋ｃ面（Ｇａ極性面）にコンタクトをとるためのｎ電極材として知られている任意の材料を用いることができる。たとえば、Ｖ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｖ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕなどの材料を補助電極に用いることができる。ｎ電極の材料は、ｎ電極が補助電極と直接接合するため、任意の材料を用いることができる。補助電極と同じ材料を用いてもよい。特に、ｎ電極を２層以上の構成とし、その２以上の層のうち補助電極と接する層を窒素反応性を有する材料とすることが望ましい。補助電極に対して強固な密着性が得られる。窒素反応性を有する材料は、たとえばＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒなどである。また、ｎ電極の最表面の層は、ワイヤボンディング性の良好な材料とすることが望ましく、たとえばＡｕ、Ａｌである。
【００１８】
ｎ電極は、パッド部のみからなるのであれば任意の形状でよく、たとえば円形や正方形などである。また、パッド部の個数も任意でよいが、電流拡散性の点から、素子の形状に対して対称性を有した配置とすることが望ましい。たとえば、素子の中央に１つのパッド部を配置したり、素子形状が矩形の場合、２つのパッド部を矩形の対角位置にそれぞれ配置したりするのがよい。また、ｎ電極は、補助電極となるべく広い面積で接触していることが望ましく、平面視においてｎ電極の形状が補助電極の形状に含まれていることが望ましい。補助電極とｎ電極との間の導通が容易となるからである。
【００１９】
ｎ型層表面には、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）、リン酸などの水溶液によるウェットエッチングによって微細な凹凸を設け、光取り出し効率を向上させることが望ましい。
【００２０】
III 族窒化物半導体の成長基板は、サファイアが一般的であるが、他にもＳｉＣ、ＺｎＯ、スピネル、などを用いることができる。また、支持体には、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｗなどの基板を用いることができ、接合層を介してｐ電極と支持体を接合することで、支持体上にｐ電極を形成することができる。接合層には、Ａｕ−Ｓｎ層、Ａｕ−Ｓｉ層、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などの金属共晶層を用いることができ、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｕ層などを用いることもできる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、電流経路が絶縁膜に開けられた開口部領域に制限され、平面視で補助電極と重なる領域の高抵抗導電層に実質的に電流が流れないようになる。そのため、電流リークが抑制され、信頼性の高い素子を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施例１の発光素子１００を上方から見た平面図。
【図２】実施例１の発光素子１００の図１におけるＡ−Ａでの断面図。
【図３】補助電極１０９および開口部１１４のパターンを示した図。
【図４．Ａ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｂ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｃ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｄ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｅ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｆ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｇ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｈ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｉ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｊ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【図４．Ｋ】発光素子１００の製造工程を示した図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の具体的な実施例について、図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００２４】
図１は、実施例１の発光素子１００を上方から見た平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａでの断面図である。図１に示すように、実施例１の発光素子１００は、平面視で正方形である。また、図２のように、実施例１の発光素子１００は、支持体１０１と、支持体１０１上に接合層１０２を介して接合された低抵抗導電層１１３と、低抵抗導電層１１３上に位置する高抵抗導電層１１２と、高抵抗導電層１１２上に位置する絶縁膜１１０と、絶縁膜１１０上に位置するｐ電極１０３と、ｐ電極１０３上に順に積層されたIII 族窒化物半導体からなるｐ型層１０４、活性層１０５、ｎ型層１０６と、ｎ電極１０７と、補助電極１０９と、によって構成されている。
【００２５】
支持体１０１は、Ｓｉ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｗなどからなる導電性基板を用いることができる。支持体１０１の裏面（ｐ電極１０３側とは反対側の面）には、裏面電極１２０が形成されていて、発光素子１００は素子面に垂直な方向に導通を取る構成となっている。接合層１０２には、Ａｕ−Ｓｎ層、Ａｕ−Ｓｉ層、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などの金属共晶層を用いることができ、低融点金属ではないが、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｕ層などを用いることもできる。
【００２６】
低抵抗導電層１１３は、Ｎｉからなり、接合層１０２と高抵抗導電層１１２との間に、全面にわたって設けられている。この低抵抗導電層１１３は必ずしも必要ではないが、低抵抗導電層１１３によって、実質的にいくつかに区画されている各発光領域（第１の溝１０８によって区画されている各発光領域）に対して均等に電流拡散させることができ、発光均一性を向上させることができるので、設けることが望ましい。低抵抗導電層１１３には、Ｎｉの他に、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｗなどを用いることができ、それらを主成分とする合金を用いてもよい。特に、高抵抗導電層１１２の抵抗率の１／５以下の材料を用いることが望ましい。また、低抵抗導電層１１３の厚さは、０．３〜５μｍとすることが望ましい。この範囲であれば十分な発光均一性が得られるためである。
【００２７】
高抵抗導電層１１２は、Ｔｉからなる。Ｔｉ以外にも、接合層１０２よりも抵抗率が高くて導電性を有した材料であればよく、Ｖ、Ｚｒ、などを用いることができる。特に、１００μΩ・ｃｍ以下の材料を用いることが望ましい。これより抵抗率の大きい材料を用いると、高抵抗導電層１１２での電圧降下が大きくなってしまい、素子の駆動電圧が上昇してしまうためである。また、高抵抗導電層１１２の厚さは、０．３〜５μｍとすることが望ましい。０．３μｍより薄いと、高抵抗導電層１１２のうち、平面視で補助電極１０９と重なる領域において、実質的に電流が流れないようにすることが困難となり、電流リークが十分に抑制されない。また、５μｍより厚いと、高抵抗導電層１１２による電圧降下が大きくなって望ましくない。
【００２８】
また、高抵抗導電層１１２は、絶縁膜１１０と低抵抗導電層１１３との間に、全面にわたって設けられている。絶縁膜１１０の一部領域には開口部１１４（絶縁膜１１０を厚さ方向に貫通して絶縁膜１１０が除去された領域）が設けられており、その開口部１１４を高抵抗導電層１１２が埋めることで、高抵抗導電層１１２とｐ電極１０３が接合されている。なお、高抵抗導電層１１２とｐ電極１０３は、実施例１のように直接接続されている場合に限るものではなく、他の金属層を介して間接的に接続されていてもよい。
【００２９】
ｐ電極１０３は、Ａｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｒｕやこれらの金属を主成分とする合金などの高光反射率で低コンタクト抵抗な金属である。他にｐ電極１０３の材料として、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ａｕ合金などを用いることもでき、ＩＴＯなどの透明電極膜と高反射金属膜からなる複合層であってもよい。
【００３０】
ｐ型層１０４、活性層１０５、ｎ型層１０６は、従来より発光素子の構成として知られている任意の構成でよい。ｐ型層１０４は、たとえば、支持体１０１側から順に、ＧａＮからなるＭｇがドープされたｐコンタクト層、ＡｌＧａＮからなるＭｇがドープされたｐクラッド層が積層された構造である。活性層１０５は、たとえば、ＧａＮからなる障壁層とＩｎＧａＮからなる井戸層が繰り返し積層されたＭＱＷ構造である。ｎ型層１０６は、たとえば、活性層１０５側から順に、ＧａＮからなるｎクラッド層、ＧａＮからなる高濃度にＳｉがドープされたｎ型コンタクト層、が積層された構造である。
【００３１】
ｐ型層１０４のｐ電極１０３と接合している側の表面には、支持体１０１側とは反対側に向かって凹の第１の溝１０８が形成されている。この第１の溝１０８は、ｐ型層１０４、活性層１０５を貫通し、ｎ型層１０６に達する深さである。第１の溝１０８の側面は、ｐ型層１０４からｎ型層１０６に向かうにつれ素子面方向の断面積が減少するよう傾斜しており、第１の溝１０８の底面は素子面に平行である。第１の溝１０８は、後述する補助電極１０９を設けるために形成したものである。
【００３２】
第１の溝１０８側面の傾斜角度は、素子面方向に対して３０〜８５度であることが望ましく、４０〜８０度であるとより望ましい。光取り出し効率をより向上させることができるからである。
【００３３】
第１の溝１０８の底面にはｎ型層１０６が露出しており、補助電極１０９はこのｎ型層１０６が露出した第１の溝１０８の底面に接し、第１の溝１０８の側面には接しないよう形成されている。また、第１の溝１０８を埋めて、かつ、ｐ電極１０３の支持体１０１側表面を覆うようにして、ＳｉＯ2 からなる絶縁膜１１０が形成されている。この絶縁膜１１０は、第１の溝１０８の側面とｐ電極１０３との間、および補助電極１０９とｐ型層１０４との間での短絡を防止するために設けたものである。補助電極１０９には、従来、III 族窒化物半導体のｎ型層の＋ｃ面にコンタクトをとるｎ電極材として使用されているものを用いることができる。たとえば、Ｖ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｖ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕなどの材料を用いることができる。
【００３４】
なお、絶縁膜１１０は、発光素子１００の発光波長に対する透光性と絶縁性とを有した材料からなるものであればよく、ＳｉＯ2 以外に、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｓｉ3 Ｎ4 、ＴｉＯ2 などを用いることができる。また、絶縁膜１１０は、第１の溝１０８の側面、底面、補助電極１０９の側面、表面、およびｐ電極１０３の表面に沿って膜状に形成してもよい。ただし、本実施例のように第１の溝１０８を埋めるようにして形成した方が、電流リークをより抑制することができて望ましい。また、平面視で補助電極１０９と重なる領域における絶縁膜１１０の厚さは、１５０〜３０００ｎｍとすることが望ましい。電流リークをより抑制することができる。
【００３５】
第２の溝１１１は、図１に示すように、ｎ型層１０６の活性層１０５側とは反対側の表面であって、正方形の発光素子１００の外周部分と、対角位置にある２つの角部に形成されている。この第２の溝１１１は、補助電極１０９が露出する深さであり、対角位置にある２つの角部では、第２の溝１１１の底面に補助電極１０９が露出している。
【００３６】
ｎ電極１０７は、２つの正方形のパッド部からなり、図１に示すように、正方形の発光素子１００の対角位置にある２つの角部であって、その２つの角部に形成された第２の溝１１１の底面に形成されている。そして、第２の溝１１１の底面に露出した補助電極１０９とｎ電極１０７は直接に接続している。そのため、ｎ電極１０７には任意の材料を用いることができる。補助電極１０９と同じ材料を用いてもよい。特に、ｎ電極１０７を２層以上の構成とし、その２以上の層のうち補助電極１０９と接する層を窒素反応性を有する材料とすることが望ましい。補助電極１０９に対して強固な密着性が得られる。窒素反応性を有する材料は、たとえばＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒなどである。ｎ電極１０７の最表面の層は、ワイヤボンディング性の優れた材料、たとえばＡｕ、Ａｌなどとすることが望ましい。
【００３７】
ｎ型層１０６の活性層１０５側とは反対側の表面には、微細な凹凸が形成されていることが望ましい。この微細な凹凸により、光取り出し効率を向上させることができる。微細な凹凸は、たとえばＫＯＨ、ＴＭＡＨ、リン酸などを用いたウェットエッチングにより形成することができ、側面が素子面方向に対して約６０度の角度を成した微小な六角錐を多数形成することができる。
【００３８】
図３は、補助電極１０９、および開口部１１４の平面パターンを示した図である。第１の溝１０８も、補助電極１０９とほぼ同様のパターンに形成されている。
【００３９】
まず、補助電極１０９の平面パターンについて説明する。図１、３のように、補助電極１０９は、素子面に垂直な方向においてｎ電極１０７に対向する位置（正方形の発光素子１００の対角位置にある２つの角部）に、そのｎ電極１０７を平面視で内包するような大きさの正方形部分１０９ａを有している。さらに補助電極１０９は、その正方形部分１０９ａに連続して、正方形の発光素子１００の辺に平行な配線で構成される格子状の配線状部分１０９ｂを有している。さらに補助電極１０９は、発光素子１００の発光領域の外周１１８を囲む正方形の配線状部分１０９ｃを有している。なお、発光領域の外周１１８は、図１において２点鎖線で示した部分であり、発光領域はｐ電極１０３の形成領域であって、かつ、活性層１０５の形成領域である領域にほぼ一致した領域である。
【００４０】
次に、開口部１１４の平面パターンについて説明する。図３のように、開口部１１４は、補助電極１０９によって囲まれて閉じられた各閉領域１１９の内部に位置している。配線状部分１０９ｂ、１０９ｃによって正方形状に囲まれた各閉領域１１９ａの内部には、その閉領域の１１９ａの形状を縮小した相似形の正方形状に開口部１１４ａが設けられている。また、正方形部分１０９ａ、配線状部分１０９ｂ、ｃによってＬ字型に囲まれた各閉領域１１９ｂの内部には、その閉領域１１９ｂの形状を縮小した相似形のＬ字型に開口部１１４ｂが設けられている。
【００４１】
なお、開口部１１４は、必ずしもその開口部１１４を囲む閉領域を相似形で縮小した形状とする必要はないが、縮小相似形とすることで、電流拡散性が向上し、発光均一性が向上する。また、開口部１１４を囲む閉領域の面積に対する、その開口部１１４の面積の割合は、１〜７５％とすることが望ましい。１％未満では、開口部１１４領域での電圧降下が大きくなり、駆動電圧の上昇を招いてしまうため望ましくない。また、７５％より大きいと、平面視で補助電極１０９と重なる領域の高抵抗導電層１１２に実質的に電流が流れないようにすることが困難となり、望ましくない。より望ましくは５〜３０％である。
【００４２】
以上説明した実施例１の発光素子１００では、ｐ電極１０３や第１の溝１０８を覆うように絶縁膜１１０を設け、絶縁膜１１０と接合層１０２との間に接合層１０２よりも工程高率な高抵抗導電層１１２を設けている。そして、絶縁膜１１０に開口部１１４を設けてその開口部１１４の領域でｐ電極１０３と高抵抗導電層１１２を接続している。そのため、開口部１１４部分に電流経路が制限されるので、補助電極１０９と平面視で重なる高抵抗導電層１１２の領域には、実質的に電流が流れない。そのため、絶縁膜１１０のうち平面視で補助電極１０９と重なる領域に電界がかからず、電流リークが抑制される。その結果、素子の耐久性が向上し、逆電流不良率も低下する。
【００４３】
次に、実施例１の発光素子１００の製造工程について、図４．Ａ〜図４．Ｋを参照に説明する。
【００４４】
まず、サファイア基板１１５上に、ＭＯＣＶＤ法によってIII 族窒化物半導体からなるｎ型層１０６、活性層１０５、ｐ型層１０４を順に積層させる（図４．Ａ）。ＭＯＣＶＤ法において用いる原料ガスは、窒素源として、アンモニア（ＮＨ3 ）、Ｇａ源として、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ3 ）3 ）、Ｉｎ源として、トリメチルインジウム（Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 ）、Ａｌ源として、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ）、ｎ型ドーピングガスとして、シラン（ＳｉＨ4 ）、ｐ型ドーピングガスとしてシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｍｇ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 ）、キャリアガスとしてＨ2 とＮ2 である。サファイア基板１１５の表面には、結晶性向上、クラック防止、光取り出し効率の向上などを目的として、凹凸加工が施されていてもよい。また、サファイア基板１１５以外にもＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ、スピネル、などを用いることができる。
【００４５】
次に、ｐ型層１０４上に、第１の溝１０８を形成する領域に窓を開けたパターンのＳｉＯ2 からなるマスクを形成し、塩素系ガスプラズマを用いたドライエッチングを行う。これにより、補助電極１０９のパターン形状にほぼ一致したｎ型層１０６に達する深さの第１の溝１０８が形成される。その後、マスクはバッファードフッ酸等により除去する（図４．Ｂ）。
【００４６】
次に、第１の溝１０８の底面に接し、かつ、第１の溝１０８の側面には接しないようにして第１の溝１０８の側面から距離をとって、蒸着やスパッタなどを用いて補助電極１０９を形成する（図４．Ｃ）。補助電極１０９のアロイ処理は、補助電極１０９形成後のいずれのタイミングで行ってもよく、補助電極１０９のアロイ化のみを目的に行ってもよいし、のちに形成するｐ電極１０３とともにアロイ化を行ってもよい。あるいは、ｐ型層１０４のｐ活性化とともに行ってもよい。
【００４７】
次に、ｐ型層１０４上であって、第１の溝１０８が形成されていない領域に、蒸着やスパッタなどを用いてｐ電極１０３を形成する（図４．Ｄ）。なお、ｐ電極１０３は補助電極１０９よりも先に形成してもよい。あるいは、補助電極１０９、ｐ電極１０３の材料として、ｎ型層１０６、ｐ型層１０４の双方に良好なコンタクトをとれる材料を用いて、補助電極１０９とｐ電極１０３を同時に形成してもよい。
【００４８】
続いて、ｐ電極１０３上と第１の溝１０８とに連続して、絶縁膜１１０を形成する（図４．Ｅ）。絶縁膜１１０は、第１の溝１０８を埋めるように形成する。これにより、第１の溝１０８側面に露出するジャンクションを絶縁膜１１０で覆って電流リークを防止する。また、補助電極１０９を絶縁膜１１０により覆って、ｐ電極１０３と短絡するのを防止する。絶縁膜１１０は、ＣＶＤ、蒸着、スパッタなどの方法により形成する。特に、ＣＶＤを用いて形成するのがよい。ＣＶＤは結晶欠陥の少ない形成方法であり、電流リークをより抑制することができるためである。
【００４９】
次に、フォトリソグラフィとドライエッチングを用いて、絶縁膜１１０のうち、ｐ電極上部に当たる領域の一部を除去して所定のパターンの開口部１１４を形成し、ｐ電極１０３を露出させる（図４．Ｆ）。
【００５０】
次に、絶縁膜１１０上および開口部１１４が開けられた領域上に、Ｔｉからなる高抵抗導電層１１２を形成する。これにより、開口部１１４を介してｐ電極１０３と高抵抗導電層１１２を接続する。そして、高抵抗導電層１１２上に、Ｎｉからなる低抵抗導電層１１３を形成する。高抵抗導電層１１２と低抵抗導電層１１３は、蒸着、スパッタ等の方法によって形成する（図４．Ｇ）。
【００５１】
次に、低抵抗導電層１１３上に接合層１０２を形成する。一方で、支持体１０１を用意し、その支持体１０１の一方の表面に接合層１０２を形成する。そして、素子側の接合層１０２と支持体１０１側の接合層１０２を合わせ、加熱融解して接合層１０２を一体化する。これにより、接合層１０２を介して、支持体１０１と低抵抗導電層１１３を接合する（図４．Ｈ）。なお、低抵抗導電層１１３と接合層１０２との間に図示しない拡散防止層をあらかじめ形成しておき、接合層１０２の金属が低抵抗導電層１１３側に拡散するのを防止するとよい。
【００５２】
次に、サファイア基板１１５側からレーザー光を照射して、レーザーリフトオフにより、サファイア基板１１５を分離除去する（図４．Ｉ）。図４．Ｈと図４．Ｉでは上下反転させている点に留意する。そして、サファイア基板１１５の除去により露出したｎ型層１０６表面を塩酸によって洗浄する。このサファイア基板１１５の除去により露出する面はｎ型層１０６のＮ極性面である。
【００５３】
次に、サファイア基板１１５の除去により露出したｎ型層１０６表面に、第２の溝１１１を形成する領域に窓を開けたパターンのＳｉＯ2 からなるマスクを形成し、塩素系ガスプラズマを用いたドライエッチングを行う。これにより、補助電極１０９に達する深さの第２の溝１１１が形成する。この際、補助電極１０９中にＰｔ層やＮｉ層を設けることで、Ｐｔ層やＮｉ層をエッチングストッパとして機能させることができる。その後、マスクはバッファードフッ酸等により除去する（図４．Ｊ）。
【００５４】
次に、第２の溝１１１の形成によって露出する補助電極１０９の正方形部分１０９ａ上に、正方形のパッド部であるｎ電極１０７を形成する（図４．Ｋ）。そして、支持体１０１を研磨して薄くし、支持体１０１の接合層１０２側とは反対側の表面に裏面電極１２０を形成し、素子分離部分（図において点線で示した部分）でレーザーダイシングすることにより素子分離し、個々の発光素子１００が製造される。
【００５５】
［変形例］
なお、補助電極１０９の平面パターンは、実施例１に示したものに限るものではなく、任意のパターンでよい。また、ｎ電極１０７のパッド部の個数や配置パターンも任意である。図３のような、閉領域１１９を有したパターンであることは必ずしも必要でない。ただし、素子面方向の電流の拡散性を向上させ、発光の均一性を高めるために、補助電極１０９およびｎ電極１０７は対称性を有したパターンが望ましい。また、平面視においてｎ電極１０７のパターンが補助電極１０９のパターンに含まれるようにし、ｎ電極１０７が補助電極１０９に広く接するようにすることが望ましい。また、補助電極１０９の一部は発光領域の外周を囲む配線状部分を有していることが望ましい。また、開口部１１４のパターンも、平面視でｐ電極１０３と重なり、かつ、補助電極１０９と重ならないパターンであれば、任意のパターンでよい。
【００５６】
また、実施例では、サファイア基板の除去にレーザーリフトオフを用いているが、サファイア基板とｎ型層との間に薬液に溶解させることができるバッファ層を形成し、支持体との接合後に薬液によってバッファ層を溶解させてサファイア基板を分離除去するケミカルリフトオフを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、照明装置、表示装置などの光源として利用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０１：支持体
１０２：低融点金属層
１０３：ｐ電極
１０４：ｐ型層
１０５：活性層
１０６：ｎ型層
１０７：ｎ電極
１０８：第１の溝
１０９：補助電極
１１０：絶縁膜
１１１：第２の溝
１１２：高抵抗導電層
１１３：低抵抗導電層
１１４：開口部
１１９：閉領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４．Ａ】
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【図４．Ｂ】
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【図４．Ｃ】
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【図４．Ｄ】
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【図４．Ｅ】
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【図４．Ｆ】
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【図４．Ｇ】
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【図４．Ｈ】
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【図４．Ｉ】
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【図４．Ｊ】
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【図４．Ｋ】
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