(57)【要約】【課題】  短絡による不具合発生を抑えることと、絶縁性保護膜を剥離無く形成させるといったトレードオフの現象を両立させ得る窒化物半導体発光素子を提供すること。【解決手段】  基板の上面側に順次形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層３１、発光層ｐ型ＧａＮ系半導体層３２、ｐ電極２２と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層３１の上に形成されたｎ電極２１とを有し、  ｐ電極２２の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層３２が露出していて、ｎ電極２１の周囲にはｎ型ＧａＮ系半導体層３１が露出していて、露出したｎ型ＧａＮ系半導体層３１の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層３２が露出しており、ｐ電極２２およびｐ型ＧａＮ系半導体層３２の所定部分の上に絶縁性保護膜１が形成されてなる半導体発光素子。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記露出したｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層とは連続している窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ１）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
【請求項２】
さらに、下記（Ｂ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１記載の半導体発光素子。
（Ｂ１）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分以外の部分。
【請求項３】
さらに、下記（Ｄ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２記載の半導体発光素子。
（Ｄ１）ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項４】
さらに、下記（Ｅ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項３記載の半導体発光素子。
（Ｅ１）ｎ電極の縁部。
【請求項５】
基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲に露出するｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層とは連続していて、上記連続しているｐ型ＧａＮ系半導体層のうちの当該窒化物半導体発光素子の最外周部におけるｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、および一部のｎ型ＧａＮ系半導体層が除去されてｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層はｐ型ＧａＮ系半導体層を取り巻くように露出していて、かつ、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ電極の周囲に露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層とはｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層によって隔てられている窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ２）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
【請求項６】
さらに、下記（Ｂ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項５記載の半導体発光素子。
（Ｂ２）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項７】
さらに、下記（Ｃ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項６記載の半導体発光素子。
（Ｃ２）当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層。
【請求項８】
さらに、下記（Ｄ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項７記載の半導体発光素子。
（Ｄ２）ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項９】
さらに、下記（Ｅ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項８記載の半導体発光素子。
（Ｅ２）ｎ電極の縁部。
【請求項１０】
基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲に露出するｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層とは連続していて、下記（Ｉ）の露出部が表れるように上記連続しているｐ型ＧａＮ系半導体層のうちの一部のｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、および一部のｎ型ＧａＮ系半導体層が除去されてなる窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ｉ）上記ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部とは上記ｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部を介して隔てられていて、上記ｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層とｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層とを同時に取り巻き、かつ、当該素子の最外周部を構成するｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部に取り巻かれるｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部。
（Ａ３）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
【請求項１１】
さらに、下記（Ｂ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１０記載の半導体発光素子。
（Ｂ３）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項１２】
さらに、下記（Ｃ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１１記載の半導体発光素子。
（Ｃ３）上記（Ｉ）の露出部、ならびに、上記（Ｉ）の露出部を取り巻くｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部。
【請求項１３】
さらに、下記（Ｄ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１２記載の半導体発光素子。
（Ｄ３）ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項１４】
さらに、下記（Ｅ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１３記載の半導体発光素子。
（Ｅ３）ｎ電極の縁部。
【請求項１５】
基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該窒化物半導体発光素子の最外周部における上記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層が除去されてｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ電極の周囲に露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層とは連続している窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ４）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
【請求項１６】
さらに、下記（Ｂ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１５記載の半導体発光素子。
（Ｂ４）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項１７】
さらに、下記（Ｄ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１６記載の半導体発光素子。
（Ｄ４）ｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分のうち、ｎ電極の周囲の露出部分および当該素子の最外周部にて露出する部分。
【請求項１８】
さらに、下記（Ｅ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１７記載の半導体発光素子。
（Ｅ４）ｎ電極の縁部。
【請求項１９】
基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該素子の最外周部にてｎ型ＧａＮ系半導体層が露出しかつ下記（Ｉ’）の積層構造が表れるように当該窒化物半導体発光素子の最外周部における上記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部が除去されてなる窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ｉ’）上記ｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層とはｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部を介して隔てられていて、上記ｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層とｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層とを同時に取り巻き、かつ、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層に取り巻かれている、発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層からなる積層構造。
（Ａ５）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
【請求項２０】
さらに、下記（Ｂ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項１９記載の半導体発光素子。
（Ｂ５）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項２１】
さらに、下記（Ｄ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２０記載の半導体発光素子。
（Ｄ５）上記（Ｉ’）の積層構造に取り巻かれるｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分、上記（Ｉ’）の積層構造を取り巻くｎ型ＧａＮ系半導体層、ならびに、上記（Ｉ’）の積層構造のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項２２】
さらに、下記（Ｅ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２０記載の半導体発光素子。
（Ｅ５）ｎ電極の縁部。
【請求項２３】
基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極または上記ｎ電極が形成された部分以外の部分には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出している窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ６）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ６）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｎ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
【請求項２４】
さらに、下記（Ｂ６）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２３記載の半導体発光素子。
（Ｂ６）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｎ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分以外の部分。
【請求項２５】
さらに、下記（Ｅ６）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２４記載の半導体発光素子。
（Ｅ６）ｎ電極の縁部。
【請求項２６】
基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極および上記ｎ電極の周囲には上記両電極を同時に取り巻くようにｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極およびｎ電極を同時に取り巻くように露出するｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲には発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層からなる積層構造（ＩＩ’）が存在し、前記積層構造（ＩＩ’）を取り巻くようにｎ型ＧａＮ系半導体層が露出している半導体発光素子であって、下記（Ａ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ７）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｎ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
【請求項２７】
さらに、下記（Ｂ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２６記載の半導体発光素子。
（Ｂ７）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
【請求項２８】
さらに、下記（Ｄ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２７記載の半導体発光素子。
（Ｄ７）上記積層構造（Ｉ’’）のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部および上記積層構造（ＩＩ’）を取り巻くｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部。
【請求項２９】
さらに、下記（Ｅ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる請求項２８記載の半導体発光素子。
（Ｅ７）ｎ電極の縁部。
【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】
窒化物系半導体発光素子は、その発光素子構造の主要部分に窒化物系半導体を用いた発光素子であり、例えば、ＬＥＤ、ＬＤなどの形態が挙げられる。窒化物系半導体発光素子においては、発光層に用いられる窒化物系半導体の組成を選択することによって、赤色〜紫外に至る短波長光を発光させることが可能である。
【０００３】
窒化物系半導体は、式ＡｌaＩｎbＧａ1-a-bＮ（０≦ａ≦１、０≦ｂ≦１、０≦ａ＋ｂ≦１）で決定される３族窒化物からなる化合物半導体であって、例えば、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ、ＡｌＮ、ＩｎＮなど、任意の組成のものが例示される。
以下、「窒化物系半導体」を「ＧａＮ系」と略し、例えば「窒化物系半導体発光素子」であれば「ＧａＮ系発光素子」と呼んで、従来技術および本発明を説明する。
【０００４】
ＧａＮ系発光素子の簡単な発光素子構造としては、結晶基板上にＧａＮ系結晶からなる発光層を含む積層体（ｎ型ＧａＮ系半導体層、発光層、ｐ型ＧａＮ系半導体層）が結晶成長によって形成され、これにｐ電極、ｎ電極が形成された構造が例示される。ＧａＮ系発光素子の素子構造では、製法上の理由から、基板側の層をｎ型とし、その上にｐ型層を形成する構造が一般的である（特許文献１〜５）。ＧａＮ系発光素子のｐ、ｎ両電極間の短絡防止を目的として、ｐ型およびｎ型の電極を除くｎ型及びｐ型ＧａＮ系半導体層上に、絶縁性保護膜が形成されてなることを特徴とする青色発光素子が公知である（特許文献１）。その際、ｐ型およびｎ型の電極と絶縁性保護膜との間に、金属または金属酸化物からなり、ｐ型およびｎ型の電極と絶縁性保護膜との接着強度を高めるための接着強化層を形成することも公知である（特許文献５）
【特許文献１】特許第２９１４０６５号公報
【特許文献２】特開平７−９４７８３号公報
【特許文献３】特開２００１−２８４６４４号公報
【特許文献４】特開２００４−６４６８号公報
【特許文献５】特開平１１−１５０３０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、本発明者らが検討した結果、次の問題があることがわかった。
本発明者等が試作したフリップチップ実装型ＬＥＤ（電極形成面側を基板などに実装するタイプ：以下Ｆ/Ｃ実装−ＬＥＤ）では、設計上はｐ電極、ｎ電極の一部が露出するようにｐ電極、ｐｎ接合部を覆うように絶縁性保護膜が形成されている。しかし実際には、ｐ電極上ほぼ全面、およびｐ層表面において、絶縁性保護膜が剥離し、ｐｎ接合部外周のｎ層表面にしか残っていなかった。この原因は電極材料で用いているＡｕと絶縁性保護膜で用いているＳｉＯ２の密着性が悪いためであることがわかった。この様に絶縁性保護膜が剥離した状態でＡｕバンプや、ＡｕＳｎ共晶はんだなどを用い実装を行うと、短絡が多数生じた。この調査を行った結果、ｎ電極上に形成したはずのＡｕＳｎはんだがｐ電極部にまで流れ、短絡を起こしたことがわかった。Ａｕバンプで実装を行う場合は、バンプを打つ位置がずれた場合に短絡が生じた。先行例では絶縁性保護膜の剥離の問題は発生していない。前記先行例ではｐ電極に透明電極を採用している。透明電極は透光性を出すために通常薄い金属膜を形成する。この薄い金属膜を熱処理する際に、たとえばＮｉが表面に拡散し、酸化し、ＮｉＯとなった結果、透光性が良好になるのである。このＮｉＯとＳｉＯ２との密着性は良好なため、剥離が発生しないのである。Ｆ／Ｃ実装では電極にＡｕバンプや、ＡｕＳｎ共晶はんだなどを用い実装する際に合金化反応が促進されると全面発光が得られにくくなる。この合金化反応を抑えるためにはバリア層を設けた厚膜の電極の使用が好ましい。また、ＡｕＳｎとの密着性をよくするためには最表面をＡｕにする方が望ましい。このような形態とすると、先述の絶縁性保護膜の剥離が助長されるといったトレードオフの関係があった。特許文献１には短絡防止という思想の記述はあるものの、剥離対策を示唆する記述は無い。ましてや、Ｆ／Ｃ実装型のＬＥＤを製造する観点からは短絡による不具合発生を抑えることと、絶縁性保護膜を剥離無く形成させるといったトレードオフの現象を両立させることが難しいことについて示唆する記述は無い。
以上のような事情に鑑みて、本発明は、短絡による不具合発生を抑えることと、絶縁性保護膜を剥離無く形成させるといったトレードオフの現象を両立させ得る窒化物半導体発光素子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は以下のとおりである。
（１）基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記露出したｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層とは連続している窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ１）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
（２）さらに、下記（Ｂ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１）記載の半導体発光素子。
（Ｂ１）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分以外の部分。
（３）さらに、下記（Ｄ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２）記載の半導体発光素子。
（Ｄ１）ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（４）さらに、下記（Ｅ１）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（３）記載の半導体発光素子。
（Ｅ１）ｎ電極の縁部。
以上、（１）〜（４）の態様を第１態様とも呼ぶ。
【０００７】
（５）  基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲に露出するｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層とは連続していて、上記連続しているｐ型ＧａＮ系半導体層のうちの当該窒化物半導体発光素子の最外周部におけるｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層が除去されてｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層はｐ型ＧａＮ系半導体層を取り巻くように露出していて、かつ、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ電極の周囲に露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層とはｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層によって隔てられている窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ２）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
（６）さらに、下記（Ｂ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（５）記載の半導体発光素子。
（Ｂ２）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（７）さらに、下記（Ｃ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（６）記載の半導体発光素子。
（Ｃ２）当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層。
（８）さらに、下記（Ｄ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（７）記載の半導体発光素子。
（Ｄ２）ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（９）さらに、下記（Ｅ２）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（８）記載の半導体発光素子。
（Ｅ２）ｎ電極の縁部。
以上、（５）〜（９）の態様を第２態様とも呼ぶ。
【０００８】
（１０）  基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲に露出するｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層とは連続していて、下記（Ｉ）の露出部が表れるように上記連続しているｐ型ＧａＮ系半導体層のうちの一部のｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層が除去されてなる窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ｉ）上記ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部とは上記ｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部を介して隔てられていて、上記ｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層とｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層とを同時に取り巻き、かつ、当該素子の最外周部を構成するｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部に取り巻かれるｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部。
（Ａ３）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
（１１）さらに、下記（Ｂ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１０）記載の半導体発光素子。
（Ｂ３）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（１２）さらに、下記（Ｃ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１１）記載の半導体発光素子。
（Ｃ３）上記（Ｉ）の露出部、ならびに、上記（Ｉ）の露出部を取り巻くｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部。
（１３）さらに、下記（Ｄ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１２）記載の半導体発光素子。
（Ｄ３）ｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部て。
（１４）さらに、下記（Ｅ３）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１３）記載の半導体発光素子。
（Ｅ３）ｎ電極の縁部。
以上、（１０）〜（１４）の態様を第３態様とも呼ぶ。
【０００９】
（１５）  基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該窒化物半導体発光素子の最外周部における上記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層が除去されてｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層と上記ｎ電極の周囲に露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層とは連続している窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ４）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
（１６）さらに、下記（Ｂ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１５）記載の半導体発光素子。
（Ｂ４）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（１７）さらに、下記（Ｄ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１６）記載の半導体発光素子。
（Ｄ４）ｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分のうち、ｎ電極の周囲の露出部分および当該素子の最外周部にて露出する部分。
（１８）さらに、下記（Ｅ４）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１７）記載の半導体発光素子。
（Ｅ４）ｎ電極の縁部。
以上、（１５）〜（１８）の態様を第４態様とも呼ぶ。
【００１０】
（１９）基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極の周囲には上記ｐ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｎ電極の周囲には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、当該素子の最外周部にてｎ型ＧａＮ系半導体層が露出しかつ下記（Ｉ’）の積層構造が表れるように当該窒化物半導体発光素子の最外周部における上記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層の一部が除去されてなる窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ｉ’）上記ｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層とはｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部を介して隔てられていて、上記ｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層とｎ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層とを同時に取り巻き、かつ、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層に取り巻かれている、発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層からなる積層構造。
（Ａ５）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
（２０）さらに、下記（Ｂ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（１９）記載の半導体発光素子。
（Ｂ５）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ電極の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（２１）さらに、下記（Ｄ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２０）記載の半導体発光素子。
（Ｄ５）上記（Ｉ’）の積層構造に取り巻かれるｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分、上記（Ｉ’）の積層構造を取り巻くｎ型ＧａＮ系半導体層、ならびに、上記（Ｉ’）の積層構造のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（２２）さらに、下記（Ｅ５）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２１）記載の半導体発光素子。
（Ｅ５）ｎ電極の縁部。
以上、（１９）〜（２２）の態様を第５態様とも呼ぶ。
【００１１】
（２３）基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極または上記ｎ電極が形成された部分以外の部分には上記ｎ型ＧａＮ系半導体層が露出している窒化物半導体発光素子であって、下記（Ａ６）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ６）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｎ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
（２４）さらに、下記（Ｂ６）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２３）記載の半導体発光素子。
（Ｂ６）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｎ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分以外の部分。
（２５）さらに、下記（Ｅ６）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２４）記載の半導体発光素子。
（Ｅ６）ｎ電極の縁部。
以上、（２３）〜（２５）の態様を第６態様とも呼ぶ。
【００１２】
（２６）基板と、前記基板の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に順次積層された発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｐ電極と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成されたｎ電極とを有し、
上記ｐ電極および上記ｎ電極の周囲には上記両電極を同時に取り巻くようにｎ型ＧａＮ系半導体層が露出していて、上記ｐ電極およびｎ電極を同時に取り巻くように露出するｎ型ＧａＮ系半導体層の周囲には発光層およびｐ型ＧａＮ系半導体層からなる積層構造（ＩＩ’）が存在し、前記積層構造（ＩＩ’）を取り巻くようにｎ型ＧａＮ系半導体層が露出している半導体発光素子であって、下記（Ａ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる半導体発光素子。
（Ａ７）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分およびｎ型ＧａＮ系半導体層のうちｎ電極とｐ電極とで挟まれる部分。
（２７）さらに、下記（Ｂ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２６）記載の半導体発光素子。
（Ｂ７）ｐ電極の縁部のうちｎ電極に相対する部分以外の部分およびｐ電極の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部分。
（２８）さらに、下記（Ｄ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２７）記載の半導体発光素子。
（Ｄ７）上記積層構造（Ｉ’’）のｐ型ＧａＮ系半導体層の露出部および上記積層構造（Ｉ’’）を取り巻くｎ型ＧａＮ系半導体層の露出部。
（２９）さらに、下記（Ｅ７）の上に絶縁性保護膜が形成されてなる上記（２８）記載の半導体発光素子。
（Ｅ７）ｎ電極の縁部。
以上、（２６）〜（２９）の態様を第７態様とも呼ぶ。
【００１３】
本明細書において、ｎ電極が「前記ｐ型ＧａＮ系半導体層および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層の上に形成された」という記載は、「ｎ電極を形成させるにあたり、厚さ方向に、ｐ型ＧａＮ系半導体層、発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の厚さ方向に一部を除去して、ｎ型ＧａＮ系半導体層を露出させて、そのｎ型ＧａＮ系半導体層にｎ電極を形成させている」ことを意味する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の半導体発光素子は、絶縁性保護膜の形成箇所を詳細に特定することによって、短絡防止と電極剥離の防止とが両立する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の特徴は半導体発光素子の特定の部分に形成する絶縁性保護膜にある。図８は、半導体発光素子自体の基本構造の積層方向の模式断面図である。半導体発光素子は、基板５と、前記基板５の上面側に形成されたｎ型ＧａＮ系半導体層３１と、前記ｎ型ＧａＮ系半導体層３１の上に順次積層された発光層４およびｐ型ＧａＮ系半導体層３２と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の上に形成された電極２２（以下、「ｐ電極」ともいう）と、前記ｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層４、およびｎ型ＧａＮ系半導体層３１の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層３１の上に形成された電極２１（以下、「ｎ電極」ともいう）とを有している。図８に符号１で示される部材は、後述する絶縁性保護膜である。以下の説明では、図８を紙面上方からの平面図（図１〜図７）で表す。尚、図８の態様は、図４の右上部（図４Ｂ）の構造に相当する。
半導体発光素子の基本構造は、例えば上記特許文献１〜５等に記載の先行技術の教示を適宜取り入れて形成することができる。ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の上に設けられるｐ電極２２や、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層４、およびｎ型ＧａＮ系半導体層３１の一部を除去して露出させた前記ｎ型ＧａＮ系半導体層３１の上に設けられるｎ電極２１の材料や製造方法もまた従来公知の技術を適宜取り入れてよい。
【００１６】
後述する絶縁性保護膜は、絶縁性を示す膜状の部材であれば特に限定はなく、好ましくは金属酸化物膜、金属窒化物膜、ＳｉＯＮ膜である。金属酸化物膜の好適例は、酸化珪素膜、酸化チタン膜、酸化ジルコニウム膜、酸化タンタル膜、酸化ハフニウム膜、酸化イットリウム膜、酸化マグネシウム膜、酸化アルミ膜、酸化ニオブ膜等である。金属窒化物膜の好適例は窒化珪素膜である。この他、弗化マグネシウム膜もまた好ましい。絶縁性保護膜の厚さは絶縁機能を呈し得るのであれば特に問わず、好適には５００〜５０００Åである。絶縁性保護膜の形成方法は上記の膜を形成し得る公知の方法を適宜取り入れることができる。
【００１７】
（第１態様）
図１は、第１態様の模式図である。図１は、区画線３０によってＡ〜Ｄの４つの領域に区画されており、この４つの区画は、第１態様から絶縁性保護膜１を除いたものに相当する基本的な素子構造（同図Ａ）および第１態様の各具体的態様（同図Ｂ〜Ｄ）を示すものであり、同一の基板上に４つの態様を同時に実現することを要するものではない（図２以降も同じ）。
【００１８】
図１Ａに示すように、第１態様の基本的な素子構造では、ｐ電極２２の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層３２が露出していて、露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層３１の周囲にはｐ型ＧａＮ系半導体層３２が露出していて、ｎ電極２１の周囲にはｎ型ＧａＮ系半導体層３１が露出している。そして、上記ｐ電極２２の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層３２と上記ｎ型ＧａＮ系半導体層３１の周囲に露出するｐ型ＧａＮ系半導体層３２とは連続している。本明細書における「周囲」や「最外周」などの用語は、当該半導体発光素子の平面図（図１〜７）に表れる構造を描写するものとして用られる。
【００１９】
図１Ｂに示すように、第１態様の最も簡単な具体的態様では、以下の（Ａ１）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ａ１）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層３２のうちｎ電極２１とｐ電極２２とで挟まれる部分。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの距離ｄ１は、好ましくは５〜１００μｍであり、より好ましくは１０〜５０μｍである。この好適範囲は、ｄ１が大きい（絶縁性保護膜１の形成面積が大きい）ほど、Ａｕバンプなどの形成ミスによる短絡による故障率が低減し、ｄ１が小さいほど絶縁性保護膜１の剥離が減少することを考慮したものである。
【００２０】
図１Ｃに示すように、第１態様の好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｂ１）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｂ１）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層３２のうちｎ電極２１とｐ電極２２とで挟まれる部分以外の部分。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの好適な距離は図１Ｂの態様と同様である。図１Ｃの態様のように、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分のうちｎ電極に相対する部分以外の部分にも絶縁性保護膜１が形成されることで、絶縁性保護膜１の密着性が向上するという効果がある。ここで、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分というときには、素子の最外周部分は含まないことが望ましい。換言すれば、基板に複数の素子構造を形成した後に素子分離（例えば、ダイシング、スクライビング）するときに絶縁性保護膜１を巻き込まないように、素子の最外周部には絶縁性保護膜１を形成しないことが好ましい（以下、本発明の全ての態様において同じ）。各図面の区画線３０を形成し、素子分離するときの隣接する素子の絶縁性保護膜間の距離ｄ２は、好ましくは１０〜４０μｍである。
【００２１】
第１態様のさらなる好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｄ１）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｄ１）ｎ電極２１の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部分。
このような構成にすることで、図１ＢおよびＣの態様が奏する効果に加えて、さらに絶縁性保護膜１の密着性が向上する。加えて、絶縁性保護膜１がｐ型ＧａＮ系半導体層３２からｎ型ＧａＮ系半導体層３１に連続して形成されるので、ｐｎ接合も絶縁性保護膜１によって保護され、短絡防止が確実になされるという効果を奏する。
【００２２】
図１Ｄに示すように、第１態様の最も好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｅ１）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｅ１）ｎ電極２１の縁部。
ｎ電極２１の縁部において、ｎ電極２１の縁からの距離の好適範囲ｄ４は、５μｍ〜２０μｍ、好ましくは、５μｍ〜１０μｍである。５μｍより小さいとｎ電極２１に形成するＡｕ−Ｓｎ等のハンダが電極外に広がり、短絡する可能性が高くなる傾向にある。また、２０μｍより大きくなると、ｎ電極２１の強度が低下する傾向になり、そういった強度低下を抑制するためには、個々の発光素子を大きくしなければならくなり、結果的に１枚のウエハから作製される発光素子数が少なくなる傾向になる。
【００２３】
（第２態様）
図２は、第２態様の模式図である。区画線３０によるＡ〜Ｄの４つの領域の意味は図１の場合と同様である。
図２Ａに示すように、第２態様の基本的な素子構造では、第１態様の基本的な素子構造（図１Ａ参照）において、当該窒化物半導体発光素子の最外周部におけるｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層（図示せず）が除去されることによってｎ型ＧａＮ系半導体層３１が露出している構造である。そのように露出した当該素子の最外周部のｎ型ＧａＮ系半導体層３１はｐ型ＧａＮ系半導体層３２を取り巻くように露出していて、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層３１とｎ電極２１の周囲に露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層３１とはｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層によって隔てられている。このような構成は後述する第４態様の構成に比べると、ｎ電極２１と素子分離代との間を隔てるｐ型ＧａＮ系半導体層３２の存在によってダイシングの悪影響をｎ電極２１直下の半導体層が受け難く、絶縁性保護膜１の密着性も後述する第４態様の場合に比べて優れる。
【００２４】
図２Ｂに示すように、第２態様の最も簡単な具体的態様では、上述の（Ａ２）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの距離ｄ１の好適範囲もまた第１態様の場合と同様である。第２態様のように、ｎ型ＧａＮ系半導体層３１の２つの露出部がｐ型ＧａＮ系半導体層３２で隔てられた構造とすることで、絶縁性保護膜１の密着性を良好にし得る。絶縁性保護膜１と各半導体層３１、３２は密着性は良好であるが、３次元的に接触部位を増加させることで接触部位が増えるからである。
【００２５】
図２Ｃに示すように、第２態様の好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｂ２）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｂ２）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの好適な距離は図１Ｂの態様と同様である。ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分の上全てに絶縁性保護膜１を形成することの効果は図１Ｃの態様で説明したとおりである。
【００２６】
第２態様のさらなる好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｃ２）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｃ２）当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層３１。
このような構成にすることで、図２ＢおよびＣの態様が奏する効果に加えて、最外層の
ｐｎ接合を保護するという効果を奏する。ここで、上述のとおり、素子の最外周部には絶縁性保護膜１を形成しないことが好ましい。図中、ｄ２の好適範囲は第１態様の場合と同様である。
【００２７】
第２態様のとりわけ好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｄ２）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｄ２）ｎ電極２１の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部分。
このような構成による、従前の効果に加えて奏される効果は図１Ｄの態様で述べた効果と同様である。
【００２８】
図２Ｄに示すように、第２態様の最も好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｅ２）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｅ２）ｎ電極２１の縁部。
ｎ電極２１の縁部において、ｎ電極２１の縁からの距離の好適範囲は、上記のｄ４と同様であり、電極２１の縁部にも絶縁性保護膜１を設けることの効果は第１態様の場合と同様である。
【００２９】
（第３態様）
図３は、第３態様の模式図である。区画線３０によるＡ〜Ｄの４つの領域の意味は図１の場合と同様である。
図３Ａに示すように、第３態様の基本的な素子構造は、第１態様の基本的な素子構造（図１Ａ参照）において、素子の外周部分に位置するｐ型ＧａＮ系半導体層３２の一部が除去されたものであり、結果的に、下記（Ｉ）の露出部が表れた素子構造である。
（Ｉ）ｎ電極２１の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部とはｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部を介して隔てられていて、ｐ電極２２の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層３２とｎ電極２１の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１とを同時に取り巻き、かつ、当該素子の最外周部を構成するｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部に取り巻かれるｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部。
【００３０】
図３Ｂに示すように、第３態様の最も簡単な具体的態様では、上述の（Ａ３）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの距離ｄ１の好適範囲もまた第１態様の場合と同様である。第３態様のように、上記（Ｉ）の露出部を有することで、絶縁性保護膜１の密着性はさらに良好になり得る。
【００３１】
図３Ｃに示すように、第３態様の好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｂ３）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｂ３）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分以外の部分およびｐ電極２２の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの好適な距離は図１Ｂの態様と同様である。ｐ電極２２の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分の上に絶縁性保護膜１を形成することの効果は図１Ｃの態様で説明したとおりである。
【００３２】
第３態様のさらなる好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｃ３）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｃ３）（Ｉ）の露出部、ならびに、（Ｉ）の露出部を取り巻くｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部。
このように素子の最外周部にまで絶縁性保護膜１を設けることによる効果は第１および第２態様と同様であり、素子分離代を確保するために素子の最外周部に絶縁性保護膜１を形成しないことが好ましいことも第１および第２態様と同様である。図中、ｄ２の好適範囲もまた第１態様の場合と同様である。
【００３３】
第３態様のとりわけ好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｄ３）の上に絶縁性保護膜１が形成され、第３態様の最も好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｅ３）の上に絶縁性保護膜１が形成されている（図３Ｄ）。
（Ｄ３）ｎ電極２１の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部分。
（Ｅ３）ｎ電極２１の縁部。
これらの構成による、従前の効果に加えて奏される効果は第１および第２態様の場合と同様である。
【００３４】
（第４態様）
図４は、第４態様の模式図である。区画線３０によるＡ〜Ｄの４つの領域の意味は図１の場合と同様である。
図４Ａに示すように、第４態様の基本的な素子構造では、第１態様の基本的な素子構造（図１Ａ参照）の最外周部において、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層が除去されてｎ型ＧａＮ系半導体層３１が露出している。第２態様との相違点は、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層３１とｎ電極２１の周囲に露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層３１とが連続している点である。
【００３５】
図４Ｂに示すように、第４態様の最も簡単な具体的態様では、上述の（Ａ４）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの距離ｄ１の好適範囲もまた第１態様の場合と同様である。
【００３６】
図４Ｃに示すように、第４態様の好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｂ４）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｂ４）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分以外の部分およびｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの好適な距離は図１Ｂの態様と同様である。ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分の上に絶縁性保護膜１を形成することの効果は図１Ｃの態様で説明したとおりである。
【００３７】
第４態様のより好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｄ４）の上に絶縁性保護膜１が形成され（図４Ｄ）、第４態様の最も好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｅ４）の上に絶縁性保護膜１が形成されている（図４Ｄ）。
（Ｄ４）ｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部分のうち、ｎ電極２１の周囲の露出部分および当該素子の最外周部にて露出する部分。
（Ｅ４）ｎ電極２１の縁部。
これらの構成による、従前の効果に加えて奏される効果は第１〜３態様の場合と同様である。素子分離代を確保するために素子の最外周部に絶縁性保護膜１を形成しないことが好ましいことも第１〜３態様と同様である。
【００３８】
（第５態様）
図５は、第５態様の模式図である。区画線３０によるＡ〜Ｄの４つの領域の意味は図１の場合と同様である。
図５Ａに示すように、第５態様の基本的な素子構造は、下記（Ｉ’）の積層構造が表れるようにｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層の一部が除去された構造に相当する。
（Ｉ’）ｐ電極２２の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層３２とはｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部を介して隔てられていて、上記ｐ電極２２の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層３２とｎ電極２１の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１とを同時に取り巻き、かつ、当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層３１に取り巻かれている積層構造。
上記（Ｉ’）の積層構造は、図５Ａでは、素子の最外を構成するｎ型ＧａＮ系半導体層３１のすぐ内側の符号３２で表される構造である。このような積層構造を有することによる効果は、第３態様の場合と同様である。
【００３９】
図５Ｂに示すように、第５態様の最も簡単な具体的態様では、上述の（Ａ５）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
また、図５Ｃに示すように、第５態様の好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｂ５）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｂ５）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分以外の部分およびｐ電極２２の周囲のｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分。
これらの「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの距離ｄ１の好適範囲もまた第１態様の場合と同様である。第５態様では、（Ｉ’）の積層構造を有することで、絶縁性保護膜１の密着性はさらに良好になり得る。
【００４０】
第５態様のより好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｄ５）の上に絶縁性保護膜１が形成され、最も好ましくは、上記に加えて、さらに、下記（Ｅ５）の上に絶縁性保護膜１が形成されている（図５Ｄ）。
（Ｄ５）上記（Ｉ’）の積層構造に取り巻かれるｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部分、上記（Ｉ’）の積層構造を取り巻くｎ型ＧａＮ系半導体層３１、ならびに、上記（Ｉ’）の積層構造のｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分。
（Ｅ５）ｎ電極２１の縁部。
これらの構成による、従前の効果に加えて奏される効果は第１〜４態様の場合と同様である。素子分離代を確保するために素子の最外周部に絶縁性保護膜１を形成しないことが好ましいことも第１〜４態様と同様である。
【００４１】
（第６態様）
図６は、第６態様の模式図である。区画線３０によるＡ〜Ｄの４つの領域の意味は図１の場合と同様である。
図６Ａに示すように、第６態様の基本的な素子構造では、ｐ電極２２の周囲にはｎ型ＧａＮ系半導体層３１が露出していて、ｎ電極２１の周囲にもｎ型ＧａＮ系半導体層３１が露出して、かつ、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の上は全て上記ｐ電極２２が形成されている。即ち、第６態様の基本構造は、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部が存在しない構造であり、換言すれば、ｐ電極２２をマスクとしてｐ型ＧａＮ系半導体層３２（および発光層）を除去してなる構造である。このような構造により、ｐ電極をマスクとするため、ｐ型ＧａＮ系半導体層を除去する際に形成していたフォトレジスト等のマスクを別途準備する必要が無いので、工程が削減できるという効果を奏する。
【００４２】
図６Ｂに示すように、第６態様の最も簡単な具体的態様では、上述の（Ａ６）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの距離ｄ１の好適範囲は第１態様の場合と同様である。
【００４３】
図６Ｃに示すように、第６態様の好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｂ６）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｂ６）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分以外の部分およびｎ型ＧａＮ系半導体層３１のうちｎ電極２１とｐ電極２２とで挟まれる部分以外の部分。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの好適な距離ｄ１は図１Ｂの態様と同様である。このように素子の最外周部にまで絶縁性保護膜１を設けることによる効果は従前の態様と同様であり、素子分離代を確保するために素子の最外周部に絶縁性保護膜１を形成しないことが好ましいことも従前の態様と同様である。図中、ｄ２の好適範囲もまた第１態様の場合と同様である。
【００４４】
図６Ｄに示すように、第６態様の最も好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｅ６）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｅ６）ｎ電極２１の縁部全て。
ｎ電極２１の縁部において、ｎ電極２１の縁からの距離ｄ４の好適範囲は、第１態様のｄ４と同様であり、電極２１の縁部にも絶縁性保護膜１を設けることの効果は第１態様の場合と同様である。
【００４５】
（第７態様）
図７は、第７態様の模式図である。区画線３０によるＡ〜Ｄの４つの領域の意味は図１の場合と同様である。
図７Ａに示すように、第７態様の基本的な素子構造は、第６態様の基本的な素子構造と類似するが、発光層（図示せず）およびｐ型ＧａＮ系半導体層３２からなる積層構造（ＩＩ’）を有する点で異なる。前記積層構造（Ｉ’’）が具備する条件は上述のとおりである。
第６態様に比したときの、積層構造（Ｉ’’）を有する第７態様の特徴は、第２態様に対する第３態様の特徴と同様に、絶縁性保護膜１の密着性を向上させることである。
【００４６】
図７Ｂに示すように、第７態様の最も簡単な具体的態様では、上述の（Ａ７）の上に絶縁性保護膜１が形成されている。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの距離ｄ１の好適範囲は第１態様の場合と同様である。
【００４７】
図７Ｃに示すように、第７態様の好適態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｂ７）の上にも絶縁性保護膜１が形成されている。
（Ｂ７）ｐ電極２２の縁部のうちｎ電極２１に相対する部分以外の部分およびｐ電極２２の周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部分。
「ｐ電極の縁部」における、ｐ電極２２の縁からの好適な距離は図１Ｂの態様と同様である。
【００４８】
第７態様のより好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｄ７）の上に絶縁性保護膜１が形成され、第７態様の最も好ましい態様では、上記に加えて、さらに、下記（Ｅ７）の上に絶縁性保護膜１が形成されている（図７Ｄ）。
（Ｄ７）積層構造（Ｉ’’）のｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部分および積層構造（Ｉ’’）を取り巻くｎ型ＧａＮ系半導体層３１の露出部。
（Ｅ７）ｎ電極２１の縁部。
これらの構成による、従前の効果に加えて奏される効果は第６態様の場合と同様である。素子分離代を確保するために素子の最外周部に絶縁性保護膜１を形成しないことが好ましいことも第６態様と同様である。
【実施例】
【００４９】
実施例１
直径２インチのＣ面サファイア基板をＭＯＶＰＥ装置に装着し、水素雰囲気下で１１００℃まで昇温し、サーマルエッチングを行った。その後、温度を３３０℃まで下げ、３族原料としてトリメチルガリウム（以下ＴＭＧと表記する）およびトリメチルアルミニウムを用い、Ｎ原料としてアンモニアを流しながら、厚さ２０ｎｍのＡｌＧａＮ低温バッファ層を成長させた。続いて１０００℃に昇温し、原料としてＴＭＧ、アンモニアを流し、アンドープのＧａＮ結晶層を２μｍ成長させた後、更にＳｉＨ４を流し、Ｓｉドープのｎ型ＧａＮコンタクト層を３μｍ成長させた。続いて、温度を８００℃に低下させた後、Ｓｉを５×１０１７ｃｍ−３添加したＧａＮ障壁層（厚さ１０ｎｍ）と、ＩｎＧａＮ井戸層（発光波長３８０ｎｍ、Ｉｎ組成０．０３、厚さ３ｎｍ）とのペアを６周期積層してなる発光層を作製した。次に成長温度を１０００℃にして、厚さ３０ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、厚さ１５０ｎｍのｐ型ＧａＮ系半導体層３２（以下、「ｐ型ＧａＮコンタクト層」ともいう。）を順に成長した。その後加熱を停止し、ＴＭＧ、ＮＨ３の供給を停止して室温まで自然冷却した。このようにして発光波長３８０ｎｍの近紫外ＬＥＤ構造が形成されたウエハを得た。
【００５０】
このウエハのｐ型ＧａＮコンタクト層３２表面に、電子ビーム蒸着装置を用い、Ｒｈ／Ａｕからなるｐ型オーミック電極２２を形成した。次に、Ｃｌ２ガスを用いたリアクティブエッチング法により、ｐ電極２２の周囲にエッチングしない領域が残るように、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層、およびｎ型ＧａＮ系半導体層３１の一部をエッチング除去し、ｎ型ＧａＮ系半導体層３１を露出させた。露出したｎ型ＧａＮ系半導体層３１の一部に、電子ビーム蒸着装置によりＡｌ層を１００μｍ角となるように蒸着形成し、ｎ電極２１とした。このウエハに５００℃にて５分間の熱処理を施した後、ｐ電極２２のうちｎ電極２１と相対する部分（ｐ電極端から３０μｍの範囲）の上とｎ電極２１とｐ電極２２とが挟む領域のｐ型ＧａＮ系半導体層３２の上にＳｉＯ２からなる絶縁性保護膜１を形成した。その後、サファイア基板を厚さ９０μｍとなるまで研磨し、素子分離を行って３５０μｍ角のＬＥＤチップを得た。このチップは図１Ｂの態様に相当する。
【００５１】
（評価）
こうして得られたＬＥＤチップをテープに貼り付け、その後テープをはずし、絶縁性保護膜１が剥離するかを調べるテープテストをした後に、作製されたＬＥＤ表面に絶縁性保護膜１が残っているかを調査したところ、絶縁性保護膜１が剥離しているチップは全数の５％であった。
上記方法により作製したＬＥＤチップをステム台にサファイア基板面を観測面となるようにＦ/Ｃ実装を行った。このとき、ステム台とＬＥＤチップの接着にはＡｕバンプを使用した。実装したＬＥＤチップの電気特性を測定したところ、短絡に起因して発光しなかったチップは全体の１％であった。尚、良品のＬＥＤチップは、発光中心波長３８０ｎｍ、出力８ｍＷ、順方向電圧３．２Ｖなる特性を示した。
【００５２】
実施例２
ＳｉＯ２からなる絶縁性保護膜１を、ｐ電極２２の縁部（ｐ電極端から５μｍ）と、隣り合う素子の中間に１０μｍの幅を除くｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部の上に形成したことの他は、実施例１と同様にしてＬＥＤチップを得た。このチップは図１Ｃの態様に相当する。実施例１と同様の評価により、絶縁性保護膜１が剥離しているチップは全体の３％であり、Ｆ/Ｃ実装に供したときの短絡の発生率は０．５％であるとの結果を得た。
【００５３】
実施例３
ＳｉＯ２からなる絶縁性保護膜１を、ｐ電極２２の縁部（ｐ電極端から５μｍ）と、隣り合う素子の中間に１０μｍの幅を除くｐ型ＧａＮ系半導体層３２の露出部の上、ｎ電極２１周囲のｎ型ＧａＮ系半導体層３１表面、およびｎ電極２１の縁部（ｎ電極端から５μｍ）に形成したことの他は、実施例１と同様にしてＬＥＤチップを得た。このチップは図１Ｄの態様に相当する。実施例１と同様の評価により、絶縁性保護膜１が剥離しているチップは全体の３％であり、Ｆ／Ｃ実装に供したときの短絡の発生率は０．２％であるとの結果を得た。
【００５４】
実施例４
実施例１のうち、Ｃｌ２ガスを用いたリアクティブエッチング法により、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層の一部をエッチングする場所を下記のように変更した。
エッチングにより露出するｎ型ＧａＮ系半導体層３１は、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２（および発光層）を取り巻く様に位置しており、かつ当該素子の最外周部にて露出するｎ型ＧａＮ系半導体層３１とｎ電極２１の周囲に露出しているｎ型ＧａＮ系半導体層３１とはｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層によって隔てられている。なお、ｎ電極２１を形成するｎ型半導体層３１は１２０μｍ角の大きさとした。
ｐ電極２２のうちｎ電極２１と相対する部分（ｐ電極端から３０μｍの範囲）の上とｎ電極２１とｐ電極２２とが挟む領域のｐ型ＧａＮ系半導体層３２の上にＳｉＯ２からなる絶縁性保護膜１を形成した。その他は実施例１と同様にしてＬＥＤチップを得た。このチップは図２Ｂの態様に相当する。実施例１と同様の評価により、絶縁性保護膜１が剥離しているチップは全体の５％であり、Ｆ/Ｃ実装に供したときの短絡の発生率は１％であるとの結果を得た。
【００５５】
実施例５
実施例４のうち、ＳｉＯ２からなる絶縁性保護膜１の形成していない部位をｐ電極２２の縁部（ｐ電極端から５μｍ）を除くｐ電極２２上と、隣り合う素子の中間にある１０μｍの幅に変更した。その他は実施例４と同様にしてＬＥＤチップを得た。このチップは図２Ｄの態様に相当する。実施例１と同様の評価により、絶縁性保護膜１が剥離しているチップは全体の２％であり、Ｆ/Ｃ実装に供したときの短絡の発生率は０．２％であるとの結果を得た。
【００５６】
実施例６
Ｃｌ２ガスを用いたリアクティブエッチング法によりｐ型ＧａＮ系半導体層３２および発光層の一部をエッチング除去する際に、ｐ電極２２直下にのみｐ型ＧａＮ系半導体層３２が存在するように、ｐ型ＧａＮ系半導体層３２のうちｐ電極２２に覆われていない部位をエッチングにより除去したことの他は、実施例１と同様にしてＬＥＤチップを得た。このチップは図６Ｂの態様に相当する。実施例１と同様の評価により、絶縁性保護膜１が剥離しているチップは全体の５％であり、Ｆ/Ｃ実装に供したときの短絡の発生率は１％であるとの結果を得た。
【００５７】
実施例７
絶縁性保護膜１の材料をＳｉＯ２の代わりにＳｉＮにしたことの他は、実施例１と同様にしてＬＥＤチップを得た。このチップは図１Ｂの態様に相当する。実施例１と同様の評価により、絶縁性保護膜１が剥離しているチップは全体の５％であり、Ｆ/Ｃ実装に供したときの短絡の発生率は１％であるとの結果を得た。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の半導体発光素子（第１態様）の模式図である。区画線３０によって区画されたＡ〜Ｄの４つの領域は、第１態様から絶縁性保護膜を除いたものに相当する基本的な素子構造（同図Ａ）および第１態様の各具体的態様（同図Ｂ〜Ｄ）を示す（以下同じ）。
【図２】本発明の半導体発光素子（第２態様）の模式図である。
【図３】本発明の半導体発光素子（第３態様）の模式図である。
【図４】本発明の半導体発光素子（第４態様）の模式図である。
【図５】本発明の半導体発光素子（第５態様）の模式図である。
【図６】本発明の半導体発光素子（第６態様）の模式図である。
【図７】本発明の半導体発光素子（第７態様）の模式図である。
【図８】半導体発光素子の基本構造の積層方向の模式断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  絶縁性保護膜
２１  ｎ電極
２２  ｐ電極
３１  ｎ型ＧａＮ系半導体層
３２  ｐ型ＧａＮ系半導体層
４  発光層
５  基板
【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】
2006032571.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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