(57)【要約】【課題】従来よりも寿命特性に優れた半導体発光素子を実現する。【解決手段】半導体発光素子は、基板上に、ｎ型又はｐ型の第一半導体層と、第一半導体層の上層に形成された活性層と、活性層の上層に形成され第一半導体層とは導電型の異なる第二半導体層とが形成されている。この発光素子は、基板の面に直交する第一方向から見て第一半導体層の基板側の面である第一面よりも外側に突出して形成された第一絶縁層と、第一方向から見て第一絶縁層よりも内側に位置し、第一面に対して直接又は薄膜を介して接触して形成された、高反射材料からなる第一電極と、第二半導体層の基板とは反対側の面に接触して形成された第二電極とを有する。第一面及び第一絶縁層が対向する第一領域と、第一面及び第一電極が対向する第二領域とは、基板の面に平行な第二方向に関して離間している。【選択図】        図１Ｂ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、ｎ型又はｐ型の第一半導体層と、前記第一半導体層の上層に形成された活性層と、前記活性層の上層に形成され前記第一半導体層とは導電型の異なる第二半導体層とが形成されてなる半導体発光素子であって、
前記基板の面に直交する第一方向に関して前記第一半導体層よりも前記基板に近い位置に形成されると共に、前記第一方向から見て前記第一半導体層の前記基板側の面である第一面よりも外側に突出して形成された第一絶縁層と、
前記第一方向から見て前記第一絶縁層よりも内側に位置し、前記第一面に対して直接又は薄膜を介して接触して形成された、高反射材料からなる第一電極と、
前記第二半導体層の前記基板とは反対側の面に接触して形成された第二電極とを有し、
前記第一面及び前記第一絶縁層が対向する第一領域と、前記第一面及び前記第一電極が対向する第二領域とは、前記基板の面に平行な第二方向に関して離間していることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記第二方向に関して前記第一領域と前記第二領域とに挟まれた第三領域において前記第一面と接触し、前記第一電極と比較して前記第一面に対する接触抵抗の高い材料からなる第一導電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】
前記第一導電層は、前記第一電極の前記基板側の面、前記第一電極の側面、及び前記第三領域を連絡するように形成されてい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】
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層と、
前記接合層の前記基板とは反対側の面、前記第一導電層の前記基板側の面、及び前記第一絶縁層の前記基板側の面に接触して形成され、前記第一導電層とは異なる材料からなる第二導電層とを有することを特徴とする請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記第一絶縁層は、前記第一方向に関して前記第二電極と対向する位置において、前記第一導電層の前記基板側の面に接触するように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記第一方向に関して前記第二電極と対向する位置において、前記第一導電層の前記基板側の面に接触すると共に、前記第二方向に関して前記第一絶縁層と離間して形成された、第二絶縁層を備えたことを特徴とする請求項４に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層と、
前記接合層の前記基板とは反対側の面に接触して形成された、前記第一導電層とは異なる材料からなる第二導電層と、
前記第一方向に関して前記第一導電層と前記第二導電層とに挟まれる位置に形成され、前記第一導電層及び前記第二導電層とは異なる材料からなる第三導電層とを有し、
前記第一導電層は、前記第一絶縁層の前記基板側の面に接触するように前記第二方向に延伸して形成され、
前記第三導電層は、前記第一方向に関し、前記第一絶縁層に対向する位置を含む領域に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記第一方向に関して前記第二電極と対向する位置において、前記第三導電層と前記第二導電層とに挟まれると共に、前記第二方向に関して前記第一絶縁層と離間して形成された、第二絶縁層を備えたことを特徴とする請求項７に記載の半導体発光素子。
【請求項９】
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層を有し、
前記第一導電層は、前記接合層の前記基板とは反対側の面に接触して形成されていることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
前記第一導電層と前記第一絶縁層とに挟まれると共に、前記第三領域の一部において前記第一面に接触して形成された第四導電層を有し、
前記第四導電層は、前記第一導電層とは異なる材料であって、前記第一電極と比較して前記第一面に対する接触抵抗の高い材料からなることを特徴とする請求項９に記載の半導体発光素子。
【請求項１１】
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層を有し、
前記第一導電層は、前記第一方向に関して前記第一絶縁層と対向する少なくとも一部の領域において前記第一半導体層と接触すると共に、前記第一電極の側面と、前記第三領域と、前記第一領域とを連絡するように形成されてい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１２】
前記第三領域は、前記第一方向に関して前記第二電極と対向することを特徴とする請求項２〜１１のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１３】
前記第一導電層は、前記第三領域において前記第一面との間でショットキー接触が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の半導体発光素子。
【請求項１４】
前記第三領域は、前記第一方向から見て前記第二電極よりも外側に位置していることを特徴とする請求項２〜１３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１５】
前記第一電極は、Ａｇ、Ａｌの少なくとも一方を含む金属材料からなることを特徴とする請求項１〜１４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、「縦型構造」と呼ばれる半導体発光素子の開発が進められている。縦型構造とは、ｎ型半導体層と接触する電極（ｎ側電極）と、ｐ型半導体層に接触する電極（ｐ側電極）とが、基板の面に直交する方向に対向して配置された構造を指す。縦型構造を有する半導体発光素子の一例が、下記特許文献１に開示されている。
【０００３】
図１３は、特許文献１に開示されている半導体発光素子を模式的に示す断面図である。図１３に示されるように、従来の半導体発光素子１００は、基板１０１と、基板１０１上に形成された半導体層１１０とを有する。半導体層１１０は、ｐ型半導体層１１１と、活性層１１２と、ｎ型半導体層１１３とが積層されて構成されている。
【０００４】
ｎ型半導体層１１３の上層には、ｎ側電極１２１が形成されている。ｐ型半導体層１１１の下層には、ｐ側電極１２２が形成されている。ｐ側電極１２２は、基板１０１の面に直交する方向に関して、ｎ側電極１２１と対向する位置を含む領域に配置されている。半導体発光素子１００は、ｎ型半導体層１１３が光取り出し面を構成するため、ｐ側電極１２２は反射性の高い材料が用いられる。一例として、ｐ側電極１２２は、ＡｇやＡｌで構成される。
【０００５】
基板１０１の上層には貼り合わせのための金属層１０３が形成されている。金属層１０３の一部は、ｐ側電極１２２と接触している。特許文献１では、半導体発光素子１００が備える基板１０１は導電性基板とされており、基板１０１の裏面に給電用電極１２５が形成されている。また、ｎ側電極１２１の直下の位置における電流の集中を抑制する目的で電流阻止層１０９が設けられている。
【０００６】
更に、基板１０１の上層において、一部が半導体層１１０よりも外側に位置するように絶縁層１０５が設けられている。この絶縁層１０５は、素子分離工程において、半導体層１１０を基板１０１の面に直交する方向に沿ってエッチングする際に、エッチングストッパとして機能させる目的で設けられている。図１３に示されるように、この絶縁層１０５は、半導体層１１０の外縁部を構成する領域の下層の位置、及び半導体層１１０よりも外側の位置を含む領域に形成されている。
【０００７】
特許文献１によれば、絶縁層１０５は、ＳｉＯ2やＳｉＮが好適に用いられるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２７６４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者の鋭意研究によれば、図１３に示されるような半導体発光素子１００は、所定の時間以上点灯を継続すると、輝度が低下をし始め、やがて不点灯状態に達することを確認した。本発明は、従来よりも寿命特性に優れた半導体発光素子を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、
基板上に、ｎ型又はｐ型の第一半導体層と、前記第一半導体層の上層に形成された活性層と、前記活性層の上層に形成され前記第一半導体層とは導電型の異なる第二半導体層とが形成されてなる半導体発光素子であって、
前記基板の面に直交する第一方向に関して前記第一半導体層よりも前記基板に近い位置に形成されると共に、前記第一方向から見て前記第一半導体層の前記基板側の面である第一面よりも外側に突出して形成された第一絶縁層と、
前記第一方向から見て前記第一絶縁層よりも内側に位置し、前記第一面に対して直接又は薄膜を介して接触して形成された、高反射材料からなる第一電極と、
前記第二半導体層の前記基板とは反対側の面に接触して形成された第二電極とを有し、
前記第一面及び前記第一絶縁層が対向する第一領域と、前記第一面及び前記第一電極が対向する第二領域とは、前記基板の面に平行な第二方向に関して離間していることを特徴とする。
【００１１】
従来の半導体発光素子を所定の時間にわたって点灯を継続すると、輝度が低下し始め、やがて不点灯状態に達するという現象が生じた理由について、本発明者は以下のように考察している。
【００１２】
図１３に示す半導体発光素子１００が備える絶縁層１０５は、緻密な構造ではない。また、絶縁層１０５と半導体層１１０（ｐ型半導体層１１１）との間には、微細な隙間が不可避的に形成される。図１３に示されるように、絶縁層１０５は半導体層１１０よりも外側に位置しているため、絶縁層１０５には大気に接触する領域が存在する。従って、大気が、絶縁層１０５内を通過して、当該絶縁層１０５に接触して設けられているｐ側電極１２２に達し得る。
【００１３】
この状態で半導体発光素子１００の点灯状態が継続すると、ｐ側電極１２２の表面に吸着された大気中に含まれる水分の存在により、ｐ側電極１２２を構成する材料がイオンマイグレーションを起こす。例えば、ｐ側電極１２２がＡｇで構成されている場合、イオンマイグレーションによって生成されたＡｇイオン（例えばＡｇ+）が、ｎ側電極１２１側の負電荷に引かれることで、半導体層１１０とｐ側電極１２２との界面近傍に沿って外縁部に向かって移動する（図１４Ａ参照）。
【００１４】
更に、このＡｇイオンは、半導体層１１０と絶縁層１０５との界面、又は絶縁層１０５内を通じて移動し、やがて半導体層１１０よりも外側の位置に達する。その後、このＡｇイオンは、半導体層１１０の面上、又は層内を通じてｎ側電極１２１側に移動する。
【００１５】
ｐ側電極１２２を構成する材料（ここではＡｇイオン）のマイグレーションが更に進展すると、このＡｇイオンはやがて活性層１１２に達し、半導体層１１０内にリーク電流経路が形成される。これにより、活性層１１２内を流れる電流量が低下し、半導体発光素子１００の輝度が低下する。なお、更にマイグレーションが進展すると、Ａｇイオンがｎ側電極１２１に達し（図１４Ｂ参照）、完全なリークが形成されてしまう。このような状況になった後は、半導体発光素子１００がほとんど点灯しないか、不点灯となる。
【００１６】
本発明に係る半導体発光素子によれば、第一半導体層の基板側の面（第一面）と第一絶縁層とが対向する領域と、第一面と第一電極とが対向する領域とが、基板の面に平行な方向に関して離間している。つまり、第一半導体層の基板側の面上、又は面近傍において、第一絶縁層と第一電極とが接触していない。この結果、仮に第一絶縁層を通じて大気が半導体発光素子の内部に侵入したとしても、従来の構成と対比して、第一電極の面に到達する大気の量を低下させることができる。つまり、本発明の構成によれば、従来の構成と対比して、第一電極を構成する材料のマイグレーションの進展が抑制されるため、寿命が向上する。
【００１７】
より詳細には、前記第一絶縁層の面のうちの、前記第一半導体層の前記第一面よりも外側に突出している領域を含む前記第一半導体層の側の面と、前記第一半導体層の前記第一面とが対向する領域（上記「第一領域」に対応）と、前記第一電極の面のうちの、前記第一半導体層側の面と、前記第一半導体層の前記第一面とが対向する領域（上記「第二領域」に対応）とが、前記基板の面に平行な方向に離間しているものとすることができる。
【００１８】
前記第一電極は、Ａｇ、Ａｌの少なくとも一方を含む金属材料からなるものとすることができる。これらの材料は、活性層から放射される光に対する反射率が高い反面、マイグレーションを起こしやすい材料である。しかし、上記の構成によれば、第一電極を構成する材料のマイグレーションの進展が抑制されるため、高い反射率を長時間にわたって維持することができる。これにより、高い光取り出し効率を長期間にわたって維持することのできる半導体発光素子が実現される。
【００１９】
前記第一絶縁層は、エッチングストッパの機能を実現するために設けられた層であるものとすることができる。前記第一絶縁層は、前記第一半導体層の基板側の面（第一面）の外縁部に接触するように構成されているものとしても構わない。
【００２０】
前記第一半導体層をｐ型半導体層とし、前記第二半導体層をｎ型半導体層とすることができる。
【００２１】
前記半導体発光素子は、
前記第二方向に関して前記第一領域と前記第二領域とに挟まれた第三領域において前記第一面と接触し、前記第一電極と比較して前記第一面に対する接触抵抗の高い材料からなる第一導電層を有するものとしても構わない。
【００２２】
上記の構成によれば、基板の面に平行な方向（第二方向）に関し、第一電極と第一絶縁層との間の位置に第一導電層が形成されている。第一導電層は、第一半導体層との間の接触抵抗が、第一電極よりも高い材料で構成されている。このとき、第一導電層は、第一電極よりも、強い同極性（ここでは「＋」とする）の電荷を有することになる。この結果、仮に、第一電極を構成する材料がイオン化し、第一電極と第二電極との間の電界に起因して当該イオンが移動したとしても、第一電極と第一絶縁層との間に形成された第一導電層の存在により、第一絶縁層側への移動が制限される。つまり、上記の構成によれば、マイグレーションを抑制する効果が更に高められる。
【００２３】
第一導電層の一例としては、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｗ、Ａｕなどからなる単層構造、又はこれらの多層構造が挙げられる。
【００２４】
前記第一導電層は、前記第一電極の前記基板側の面、前記第一電極の側面、及び前記第三領域を連絡するように形成されているものとしても構わない。
【００２５】
このとき、前記半導体発光素子は、
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層と、
前記接合層の前記基板とは反対側の面、前記第一導電層の前記基板側の面、及び前記第一絶縁層の前記基板側の面に接触して形成され、前記第一導電層とは異なる材料からなる第二導電層とを有するものとしても構わない。
【００２６】
この第二導電層は、接合層に含まれる材料（ハンダ材料）が、第一電極側に拡散するのを抑制する目的で設けられた層であるものとすることができる。例えば、第二導電層はＴｉ／Ｐｔで構成することができる。一方、第一導電層は、第二導電層とは異なる材料で構成されており、例えば、ＴｉＷ／Ｐｔで構成することができる。
【００２７】
前記第一絶縁層は、前記第一方向に関して前記第二電極と対向する位置において、前記第一導電層の前記基板側の面に接触するように形成されているものとしても構わない。
【００２８】
この構成によれば、第一絶縁層は、エッチングストッパとしての機能だけではなく、第一電極と第二電極との間を流れる電流を基板の面に平行な方向（第二方向）に拡げる機能を兼ねる。すなわち、活性層における発光領域が第二方向に拡げられる。この結果、高い光取り出し効率が長時間にわたって維持された、半導体発光素子が実現される。
【００２９】
なお、第一電極と第二電極との間を流れる電流を基板の面に平行な方向（第二方向）に拡げるための絶縁層（第二絶縁層）を、第一絶縁層とは別に設ける構成としても構わない。すなわち、前記半導体発光素子は、前記第一方向に関して前記第二電極と対向する位置において、前記第一導電層の前記基板側の面に接触すると共に、前記第二方向に関して前記第一絶縁層と離間して形成された、第二絶縁層を備えるものとしても構わない。
【００３０】
また、前記半導体発光素子は、
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層と、
前記接合層の前記基板とは反対側の面に接触して形成された、前記第一導電層とは異なる材料からなる第二導電層と、
前記第一方向に関して前記第一導電層と前記第二導電層とに挟まれる位置に形成され、前記第一導電層及び前記第二導電層とは異なる材料からなる第三導電層とを有し、
前記第一導電層は、前記第一絶縁層の前記基板側の面に接触するように前記第二方向に延伸して形成され、
前記第三導電層は、前記第一方向に関し、前記第一絶縁層に対向する位置を含む領域に形成されているものとしても構わない。
【００３１】
前記半導体発光素子は、
前記第一方向に関して前記第二電極と対向する位置において、前記第三導電層と前記第二導電層とに挟まれると共に、前記第二方向に関して前記第一絶縁層と離間して形成された、第二絶縁層を備えるものとしても構わない。
【００３２】
前記半導体発光素子は、
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層を有し、
前記第一導電層は、前記接合層の前記基板とは反対側の面に接触して形成されているものとしても構わない。
【００３３】
この構成によれば、成膜される層の数を少なくしながらも、マイグレーションの進展を抑制することができる。
【００３４】
前記半導体発光素子は、
前記第一導電層と前記第一絶縁層とに挟まれると共に、前記第三領域の一部において前記第一面に接触して形成された第四導電層を有し、
前記第四導電層は、前記第一導電層とは異なる材料であって、前記第一電極と比較して前記第一面に対する接触抵抗の高い材料からなるものとしても構わない。
【００３５】
前記半導体発光素子は、
前記基板の上層に形成された、ハンダ材料を含む接合層を有し、
前記第一導電層は、前記第一方向に関して前記第一絶縁層と対向する少なくとも一部の領域において前記第一半導体層と接触すると共に、前記第一電極の側面と、前記第三領域と、前記第一領域とを連絡するように形成されているものとしても構わない。
【００３６】
前記第三領域は、前記第一方向に関して前記第二電極と対向するものとしても構わない。このような構成においても、活性層内を流れる電流を基板の面に平行な方向（第二方向）に拡げる効果が実現される。なお、このとき、前記第一導電層は、前記第三領域において前記第一面との間でショットキー接触が形成されているものとしても構わない。
【００３７】
前記第三領域は、前記第一方向から見て前記第二電極よりも外側に位置しているものとしても構わない。
【００３８】
これにより、半導体発光素子の外縁と第一電極との間の距離がある程度確保される。この結果、第一電極の面に侵入する水分量を低下させることができる。更に、第一電極を構成する材料のイオンが、マイグレーションによって半導体発光素子の外縁に達するまでに要する時間を更に長くすることができ、長寿命化に寄与する。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、従来よりも寿命特性に優れた半導体発光素子が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１Ａ】第一実施形態の半導体発光素子を模式的に示す平面図である。
【図１Ｂ】第一実施形態の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの一部拡大図である。
【図２Ａ】第一実施形態の半導体発光素子の製造方法を模式的に示す工程断面図の一部である。
【図２Ｂ】第一実施形態の半導体発光素子の製造方法を模式的に示す工程断面図の一部である。
【図２Ｃ】第一実施形態の半導体発光素子の製造方法を模式的に示す工程断面図の一部である。
【図２Ｄ】第一実施形態の半導体発光素子の製造方法を模式的に示す工程断面図の一部である。
【図２Ｅ】第一実施形態の半導体発光素子の製造方法を模式的に示す工程断面図の一部である。
【図２Ｆ】第一実施形態の半導体発光素子の製造方法を模式的に示す工程断面図の一部である。
【図２Ｇ】第一実施形態の半導体発光素子の製造方法を模式的に示す工程断面図の一部である。
【図３Ａ】第一実施形態の半導体発光素子の別構成例を模式的に示す一部拡大断面図である。
【図３Ｂ】第一実施形態の半導体発光素子の別構成例を模式的に示す一部拡大断面図である。
【図４Ａ】第二実施形態の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図４Ｂ】図４Ａの一部拡大図である。
【図５】第二実施形態の半導体発光素子の別構成例を模式的に示す一部拡大断面図である。
【図６Ａ】第三実施形態の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの一部拡大図である。
【図７Ａ】第四実施形態の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａの一部拡大図である。
【図８Ａ】第五実施形態の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの一部拡大図である。
【図８Ｃ】第五実施形態の半導体発光素子の別構成例を模式的に示す断面図である。
【図８Ｄ】図８Ｃの一部拡大図である。
【図８Ｅ】第五実施形態の半導体発光素子の別構成例を模式的に示す一部拡大断面図である。
【図８Ｆ】第五実施形態の半導体発光素子の別構成例を模式的に示す断面図である。
【図９Ａ】第六実施形態の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図９Ｂ】図９Ａの一部拡大図である。
【図９Ｃ】第六実施形態の半導体発光素子の別構成例を模式的に示す断面図である。
【図１０】別実施形態の半導体発光素子を模式的に示す一部拡大断面図である。
【図１１】別実施形態の半導体発光素子を模式的に示す平面図である。
【図１２】別実施形態の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図１３】従来の半導体発光素子を模式的に示す断面図である。
【図１４Ａ】従来の半導体発光素子にマイグレーションが生じている様子を模式的に示す図面である。
【図１４Ｂ】図１４Ａの状態から更にマイグレーションが進展した様子を模式的に示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
本発明の半導体発光素子につき、図面を参照して説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比は必ずしも一致しない。
【００４２】
本明細書内において、「Ａ層の上層にＢ層が形成されている」という表現は、Ａ層の面上に直接Ｂ層が形成されている場合はもちろん、Ａ層の面上に薄膜を介してＢ層が形成されている場合も含む意図である。なお、ここでいう「薄膜」とは、膜厚１０ｎｍ以下の層を指し、好ましくは５ｎｍ以下の層を指すものとして構わない。
【００４３】
以下において、「ＡｌＧａＮ」という記述は、ＡｌｍＧａ１−ｍＮ（０＜ｍ＜１）という記述と同義であり、ＡｌとＧａの組成比の記述を単に省略して記載したものであって、ＡｌとＧａの組成比が１：１である場合に限定する趣旨ではない。「ＩｎＧａＮ」という記述についても同様である。
【００４４】
［第一実施形態］
〈構造〉
図１Ａ及び図１Ｂは、第一実施形態の半導体発光素子１を模式的に示す図面である。図１Ａは、半導体発光素子１を光取り出し面から見たときの平面図に対応する。図１Ｂは、図１Ａ内におけるＸ１−Ｘ１線で半導体発光素子１を切断したときの断面図に対応する。図１Ｃは、図１Ｂの一部分の拡大図である。
【００４５】
以下では、図１Ａに示すように、光取り出し面をＸ−Ｙ平面と規定し、このＸ−Ｙ平面に直交する方向をＺ方向と規定する。本実施形態において、Ｚ方向が「第一方向」に対応し、Ｘ−Ｙ平面に平行な方向が「第二方向」に対応する。また、半導体発光素子１を単に「発光素子１」と適宜略記することがある。
【００４６】
（基板３）
発光素子１は、基板３を備える。基板３は、例えばＣｕＷ、Ｗ、Ｍｏなどの導電性基板、又はＳｉなどの半導体基板で構成される。
【００４７】
（半導体層５）
発光素子１は、基板３の上層に形成された半導体層５を備える。半導体層５は、基板３に近い側から順に、第一半導体層１１、活性層９、及び第二半導体層７が積層されて構成されている。本実施形態では、第一半導体層１１がｐ型半導体層であり、第二半導体層７がｎ型半導体層であるものとして説明する。
【００４８】
第一半導体層１１は、例えばＭｇ、Ｂｅ、Ｚｎ、又はＣなどのｐ型不純物がドープされた窒化物半導体層で構成される。窒化物半導体層としては、例えばＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等を利用することができる。
【００４９】
活性層９は、例えばＩｎＧａＮで構成される発光層と、ｎ型ＡｌＧａＮで構成される障壁層とが、周期的に繰り返されてなる半導体層で構成される。この実施例では、障壁層をｎ型としているが、アンドープでもｐ型にドープされていても構わない。活性層９は、少なくともエネルギーバンドギャップの異なる２種類の材料からなる層が積層されて構成されていればよい。活性層９の構成材料は、生成したい光の波長に応じて適宜選択される。
【００５０】
第二半導体層７は、例えばＳｉ、Ｇｅ、Ｓ、Ｓｅ、Ｓｎ、又はＴｅなどのｎ型不純物がドープされた窒化物半導体層で構成される。この窒化物半導体層としては、例えばＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＩｎＧａＮ等を利用することができる。なお、第二半導体層７は、ｐ型半導体層１１と異なる組成の材料で構成されているものとしても構わない。
【００５１】
（第一電極１３）
発光素子１は、第一電極１３を備える。本実施形態において、第一電極１３は、第一半導体層１１に接触して形成されている。より詳細には、図１Ｃに示すように、第一半導体層１１の面のうち、基板３側の面である第一面１１ａに接触して形成されている。本実施形態では、第一電極１３がｐ側電極を構成する。
【００５２】
本実施形態において、第一電極１３は、活性層９から放射される光に対して高い反射率（例えば８０％以上であり、より好ましくは９０％以上）を示す導電性の材料で構成される。より具体的には、例えばＡｇ、Ａｌ、又は少なくともＡｇかＡｌを含む金属材料で構成される。
【００５３】
（第二電極１５）
発光素子１は、第二電極１５を備える。本実施形態において、第二電極１５は第二半導体層７の上面に形成されており、例えばＣｒ−Ａｕで構成される。本実施形態では、第二電極１５はｎ側電極を構成する。
【００５４】
図１Ａに示されるように、基板３とは反対側から、すなわち光取り出し方向から本実施形態の発光素子１を見たときに、第二電極１５は、第二半導体層７によって構成される光取り出し面を取り囲むように形成されている。より詳細には、第二電極１５は、離間した３箇所において、所定の方向に延伸するように構成されている。ただし、この第二電極１５の延伸する本数については、３本に限られるものではなく４本以上であっても構わない。図１Ａに示した第二電極１５の形状はあくまで一例であって、設計に応じて適宜変更して構わない。
【００５５】
なお、図１Ａに示す例では、第二電極１５が、一部の箇所において光取り出し方向から見て幅広な領域１５ａを有している。この領域１５ａは、例えばＡｕ、Ｃｕなどで構成されるワイヤ１６が連結されることで、パッド電極を構成するものとしても構わない。このとき、ワイヤ１６の他端はパッケージ基板の給電パターンなどに接続されるものとして構わない。なお、第二電極１５は、この幅広な領域１５ａを必ずしも備えなければならないというものではない。
【００５６】
第一電極１３と第二電極１５との間に電圧が印加されることで、活性層９内を電流が流れ、活性層９が発光する。
【００５７】
第一電極１３は、上述したように、活性層９で生成される光に対して高い反射率を示す材料で構成される。発光素子１は、活性層９から放射された光を第二半導体層７側に取り出すことが想定されている。第一電極１３は、活性層９から基板３側に向けて放射された光を第二半導体層７側に向けて反射させることで、光取り出し効率を高める機能を果たしている。
【００５８】
（第一絶縁層１７）
発光素子１は、第一絶縁層１７を備える。第一絶縁層１７は、例えばＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ｚｒ2Ｏ3、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3などで構成される。
【００５９】
図１Ａ及び図１Ｃに示されるように、第一絶縁層１７は、第一半導体層１１の第一面１１ａの外縁部に接触し、Ｚ方向（第一方向）から見て第一面１１ａよりも外側に突出して形成されている。製造方法の項で後述されるように、第一絶縁層１７は、素子分離時におけるエッチングストッパとして機能する。
【００６０】
図１Ｃに示されるように、第一絶縁層１７と第一半導体層１１の第一面１１ａとが接触する領域（第一領域６１）は、第一電極１３と第一半導体層１１の第一面１１ａとが接触する領域（第二領域６２）と、Ｘ方向に離間している。図１Ｃの例では、このＸ方向が「第二方向」に対応する。
【００６１】
なお、図１Ａに図示されるように、発光素子１をＺ方向から見たとき、第一絶縁層１７が半導体層５の外周を覆うように構成されている。すなわち、本実施形態の発光素子１は、第一絶縁層１７と第一半導体層１１の第一面１１ａとが接触する領域（第一領域６１）と、第一電極１３と第一半導体層１１の第一面１１ａとが接触する領域（第二領域６２）とが、Ｙ方向にも離間しているものとして構わない。この場合、Ｙ方向が「第二方向」に対応する。
【００６２】
すなわち、これらの記載をまとめると、発光素子１は、第一領域６１と第二領域６２とが、Ｘ−Ｙ平面に平行な方向（第二方向）に離間している。以下の実施形態においても同様である。
【００６３】
（第一保護層３１，第二保護層３２）
発光素子１は、ＴｉＷからなる第一保護層３１と、Ｐｔからなる第二保護層３２とを含む。第一保護層３１は、第一電極１３の下層に形成されている。第二保護層３２は、第一保護層３１の下層に形成されている。図１Ｂ及び図１Ｃに示される発光素子１において、第一保護層３１と第二保護層３２とが「第一導電層４１」に対応する。
【００６４】
図１Ｃに示されるように、第一領域６１と第二領域６２とに挟まれた第三領域６３内において、第一導電層４１は、第一半導体層１１の第一面１１ａと接触している。より詳細には、第一導電層４１は、第一電極１３の基板３側の面、第一電極１３の側面、及び第三領域６３を連絡するように形成されている。
【００６５】
本実施形態では、第一絶縁層１７の一部が、第一導電層４１の下層に位置している。より詳細には、第一絶縁層１７の一部が、Ｚ方向に関して第二電極１５と対向する位置において、第一導電層４１に接触するように形成されている。発光素子１がこのように構成されることで、発光素子１の外縁部に近い領域においても活性層９内を流れる電流がＸ−Ｙ平面に平行な方向に拡げられるため、発光効率が向上する。
【００６６】
第一保護層３１は、密着性を高める目的で、最上層にＮｉを含む構造であっても構わない。
【００６７】
（第二絶縁層１９）
図１Ｂに示されるように、本実施形態において、発光素子１は第二絶縁層１９を備える。第二絶縁層１９は、Ｚ方向に関して第二電極１５と対向する位置において、第一導電層４１に接触するように形成されている。第二絶縁層１９が設けられることで、発光素子１の、外縁部よりも中央に近い領域において、活性層９内を流れる電流がＸ−Ｙ平面に平行な方向に拡げられ、発光効率が向上する。
【００６８】
第二絶縁層１９は、例えばＳｉＯ2、ＳｉＮ、Ｚｒ2Ｏ3、ＡｌＮ、Ａｌ2Ｏ3などで構成される。
【００６９】
（接合層２０）
図１Ｂ及び図１Ｃに示されるように、本実施形態において、発光素子１は接合層２０を備える。接合層２０は、例えばＡｕ−Ｓｎ、Ａｕ−Ｉｎ、Ａｕ−Ｃｕ−Ｓｎ、Ｃｕ−Ｓｎ、Ｐｄ−Ｓｎ、Ｓｎなどからなるハンダ材料を含んで構成される。なお、接合層２０は、前記ハンダ材料と、これらを挟むように設けられたＴｉ層とを含んで構成されるものとしても構わない。後述されるように、接合層２０は、基板３の上層に形成された接合層２１と、別の基板（後述する成長基板２５）の上層に形成された接合層２２とが対向された後に、両者が貼り合わされることで形成される。図１Ｂでは、これらの接合層（２１，２２）が一体化された接合層２０を構成しているものとして図示しているが、各々の接合層（２１，２２）が積層された状態で認識可能であっても構わない。
【００７０】
（第三保護層３３）
本実施形態において、発光素子１は第三保護層３３を備える。第三保護層３３は、例えば、Ｔｉ／Ｐｔが一周期又は多周期積層された積層体と、ＴｉＷ／Ｐｔが一周期又は多周期積層された積層体とを含む多層構造で構成される。ただし、第三保護層３３は、Ｔｉ／Ｐｔが一周期又は多周期積層された積層体のみで構成されても構わないし、ＴｉＷ／Ｐｔが一周期又は多周期積層された積層体のみで構成されても構わない。図１Ｂ及び図１Ｃに示されるように、第三保護層３３は、絶縁層（１７，１９）及び第一導電層４１の下層に形成されている。より詳細には、第三保護層３３は、接合層２０の基板３とは反対側の面、第一導電層４１の基板３側の面、及び第一絶縁層１７の基板３側の面に接触して形成されている。本実施形態では、第三保護層３３が「第二導電層４２」を構成する。
【００７１】
第三保護層３３は、接合層２０に含まれる材料（ハンダ材料）が第一電極１３側に拡散するのを防止する機能を有する。仮に、ハンダ材料が第一電極１３内に拡散すると、第一電極１３の反射率が低下してしまい、光取り出し効率が低下してしまう。第三保護層３３が、接合層２０と第一電極１３との間に形成されることで、第一電極１３の反射率が低下することが抑制される。
【００７２】
第三保護層３３は、密着性を高める目的で、最上層にＮｉを含む構造であっても構わない。
【００７３】
（第四保護層３４）
図１Ｂに示される例では、発光素子１は第四保護層３４を備える。第四保護層３４は、第三保護層３３と同様、接合層２０に含まれるハンダ材料が拡散するのを抑制する目的で設けられている。ただし、発光素子１が第四保護層３４を備えるか否かは任意である。
【００７４】
〈作用〉
図１Ｃを参照して上述したように、発光素子１によれば、第一半導体層１１の第一面１１ａと第一絶縁層１７とが接触している領域（第一領域６１）と、第一半導体層１１の第一面１１ａと第一電極１３とが接触している領域（第二領域６２）とは、Ｘ−Ｙ平面に平行な方向に関して離間している。そして、これら第一領域６１と第二領域６２とに挟まれた領域（第三領域６３）において、第一導電層４１が第一半導体層１１の第一面１１ａと接触している。
【００７５】
つまり、第一半導体層１１の第一面１１ａ上において、第一絶縁層１７と第一電極１３とが接触していない。そして、第三領域６３内に位置している第一導電層４１は、金属材料であり、第一絶縁層１７と比較して緻密な構造を有する。このため、仮に第一絶縁層１７を通じて大気が発光素子１の内部に侵入したとしても、第一導電層４１によって大気の侵入が阻まれるため、従来の構成と対比して、第一電極１３の面に到達する大気の量が低下する。従って、従来の構成と対比して、第一電極１３を構成する材料（例えばＡｇ、Ａｌ）のマイグレーションの進展が抑制されるため、素子寿命が向上する。
【００７６】
更に、第一導電層４１を構成するＴｉＷやＰｔは、第一電極１３を構成するＡｇやＡｌと比較して、第一半導体層１１との接触抵抗が高い材料である。このため、仮に、第一電極１３を構成する材料がイオン化したとしても、この第一導電層４１を構成する材料に阻まれて、当該金属イオンが発光素子１の外縁部にまで到達しにくい。これにより、従来の構成と対比して、マイグレーションの進展が更に抑制される。
【００７７】
〈製造方法〉
本実施形態の発光素子１の製造方法の一例につき、図２Ａ〜図２Ｇに模式的に示す工程断面図を参照して説明される。以下で説明される製造条件や膜厚等の寸法は、あくまで一例である。
【００７８】
（ステップＳ１）
まず、成長基板２５が準備される。次に、図２Ａに示されるように、成長基板２５の上層に、アンドープ層２６、第二半導体層７、活性層９、及び第一半導体層１１が順次成長される。
【００７９】
準備工程として、成長基板２５のクリーニングが行われる。このクリーニングは、一例として、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition：有機金属化学気相蒸着）装置の処理炉内に成長基板２５を配置した状態で、所定流量の水素ガスを流しながら、炉内温度を昇温することにより行われる。
【００８０】
次に、成長基板２５の上面に、ＧａＮよりなる低温バッファ層を形成し、その上層にＧａＮよりなる下地層を形成する。これらの低温バッファ層及び下地層がアンドープ層２６に対応する。
【００８１】
一例として、МОＣＶＤ装置の炉内圧力を１００ｋＰａ、炉内温度を４８０℃程度とした状態で、キャリアガスとしての窒素ガス及び水素ガス、並びに、原料ガスとしてのトリメチルガリウム（ＴＭＧ）及びアンモニアが、それぞれ所定流量にて、処理炉内に所定時間供給される。これにより、成長基板２５の表面に、例えば厚みが２０ｎｍのＧａＮよりなる低温バッファ層が形成される。
【００８２】
次に、ＭＯＣＶＤ装置の炉内温度が例えば１１５０℃に昇温される。そして、キャリアガスとしての窒素ガス及び水素ガス、並びに、原料ガスとしてのＴＭＧ及びアンモニアが、それぞれ所定流量にて、処理炉内に所定時間供給される。これにより、低温バッファ層の表面に、例えば、厚みが１．７μｍのＧａＮよりなる下地層が形成される。
【００８３】
次に、例えば、МОＣＶＤ装置の炉内圧力を３０ｋＰａ、炉内温度を１１５０℃とした状態で、キャリアガスとしての窒素ガス及び水素ガス、並びに、原料ガスとしてのＴＭＧ、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）、アンモニア及びテトラエチルシランが、それぞれ所定流量にて、処理炉内に所定時間供給される。これにより、例えばｎ−Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎの組成を有し、厚みが２μｍの第二半導体層７がアンドープ層２６の上層に形成される。テトラエチルシランは、ｎ型不純物としてのＳｉをドーピングするための原料ガスの一例である。
【００８４】
なお、この後、ＴＭＡの供給を停止すると共に、それ以外の原料ガスを所定時間供給することにより、ｎ−ＡｌＧａＮ層の上層に、ｎ−ＧａＮ層が形成されるものとしてもよい。この場合、第二半導体層７は、ｎ−ＡｌＧａＮ層とｎ−ＧａＮ層とを含む構成である。
【００８５】
上記の説明では、第二半導体層７に含まれるｎ型不純物がＳｉである場合について説明したが、ｎ型不純物としては、Ｓｉ以外にＧｅ、Ｓ、Ｓｅ、Ｓｎ又はＴｅ等を用いることができる。原料ガスは、ドーパントに応じて適宜選択される。
【００８６】
次に、例えば、ＭＯＣＶＤ装置の炉内圧力を１００ｋＰａ、炉内温度を８３０℃とした状態で、処理炉内にキャリアガスとしての窒素ガス及び水素ガス、並びに、原料ガスとしての、ＴＭＧ、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）及びアンモニアが、それぞれ所定流量にて、処理炉内に所定時間供給される。その後、流量が適宜調整されて、ＴＭＧ、ＴＭＡ、テトラエチルシラン及びアンモニアが処理炉内に所定時間供給される。以下、これらの処理が繰り返されることで、例えば、厚みが２ｎｍのＩｎＧａＮよりなる発光層、及び厚みが７ｎｍのｎ−ＡｌＧａＮよりなる障壁層が１５周期積層されてなる活性層９が、第二半導体層７の上層に形成される。
【００８７】
次に、例えば、ＭＯＣＶＤ装置の炉内圧力が１００ｋＰａに維持された状態で、キャリアガスとしての窒素ガス及び水素ガスを流しながら、炉内温度が１０２５℃に昇温される。そして、原料ガスとしてのＴＭＧ、ＴＭＡ、アンモニア及びビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）が、それぞれ所定流量にて、処理炉内に所定時間供給される。これにより、例えば、活性層９の表面に、厚みが２０ｎｍのｐ−Ａｌ0.3Ｇａ0.7Ｎが形成される。その後、ＴＭＡの流量が適宜変更されることで、例えば厚みが１２０ｎｍのｐ−Ａｌ0.13Ｇａ0.87Ｎが形成される。これらのｐ−ＡｌＧａＮにより第一半導体層１１が形成される。
【００８８】
なお、この工程の後、ＴＭＡの供給を停止すると共に、Ｃｐ2Ｍｇの流量が適宜変更されることで、厚みが５ｎｍ程度のｐ−ＧａＮ層が形成されるものとしてもよい。この場合、第一半導体層１１は、ｐ−ＡｌＧａＮ層とｐ−ＧａＮ層とを含む構成である。
【００８９】
（ステップＳ３）
ステップＳ２で得られたウェハに対して活性化処理が行われる。具体的な一例としては、ＲＴＡ（Rapid Thermal Anneal：急速加熱）装置を用いて、窒素雰囲気下中６５０℃で１５分間の活性化処理が行われる。
【００９０】
（ステップＳ４）
図２Ｂに示されるように、第一半導体層１１の上層に、第一電極１３、第一保護層３１、第二保護層３２、第一絶縁層１７、第二絶縁層１９が形成される。具体的な方法の一例は、以下の通りである。
【００９１】
第一半導体層１１の上面の所定領域、より詳細には、外縁部を除く領域内に第一電極１３の構成材料が成膜される。一例としては、スパッタリング法によって膜厚１５０ｎｍ程度のＡｇが成膜される。上述したように、Ａｇは、活性層９から放射される光に対して高い反射率（９０％以上）を示す材料の一例である。また、密着性を確保するため、Ａｇの上層に、Ｎｉなどの他の材料からなる膜が成膜されるものとしても構わない。
【００９２】
次に、例えばスパッタリング法によって、ＴｉＷからなる第一保護層３１が形成された後、Ｐｔからなる第二保護層３２が形成される。このとき、本実施形態では、第一保護層３１及び第二保護層３２が、それぞれ第一半導体層１１の上面の一部と接触するように形成される。第一保護層３１の膜厚の一例は、６０ｎｍであり、第二保護層３２の膜厚の一例は、６０ｎｍである。
【００９３】
その後、ＲＴＡ装置等を用いてドライエア又は不活性ガス雰囲気中で例えば４００℃〜５５０℃、６０秒〜３００秒間のコンタクトアニール処理が行われる。これにより、第一半導体層１１との間でオーミック接触した第一電極１３が形成される。
【００９４】
次に、外縁部において露出している第一半導体層１１の上面と第二保護層３２の上面の一部を連絡するように第一絶縁層１７が形成され、第二保護層３２の一部の上面に第二絶縁層１９が形成される。第一絶縁層１７と第二絶縁層１９とが同一の材料で構成される場合には、両絶縁層（１７，１９）が同時に成膜されるものとして構わない。一例としては、プラズマＣＶＤ法によってＳｉＯ2が５０ｎｍ程度の膜厚で成膜された後、エッチングによってパターニングされることで、絶縁層（１７，１９）が形成される。なお、成膜する材料は絶縁性材料であればよく、ＳｉＯ2の他、ＳｉＮやＡｌ2Ｏ3でも構わない。
【００９５】
（ステップＳ５）
図２Ｃに示されるように、絶縁層（１７，１９）の上面を覆うように第三保護層３３が形成され、その後、第三保護層３３の上面に接合層２１が形成される。
【００９６】
一例として、スパッタリング法によって、膜厚２００ｎｍのＴｉと膜厚５０ｎｍのＰｔを３周期成膜することで第三保護層３３が形成される。別の一例として、膜厚５０ｎｍのＴｉと膜厚２００ｎｍのＰｔを成膜した後、膜厚２００ｎｍのＴｉＷと膜厚５０ｎｍのＰｔを２周期成膜することで第三保護層３３が形成される。なお、第三保護層３３の最上面に膜厚１００ｎｍ程度のＮｉが成膜されるものとしても構わない。次に、例えば、膜厚３００ｎｍのＴｉが蒸着された後、Ａｕ８０％Ｓｎ２０％で構成されるＡｕ−Ｓｎハンダが膜厚３μｍ蒸着されることで接合層２１が形成される。
【００９７】
（ステップＳ６）
図２Ｄに示されるように、成長基板２５とは別に準備された基板３の上面に、ステップＳ５と同様の方法で、第四保護層３４及び接合層２２が形成される。基板３としては、上述したようにＣｕＷ、Ｗ、Ｍｏ等の導電性基板、又はＳｉ等の半導体基板が利用され得る。なお、第四保護層３４は形成されないものとしても構わない。
【００９８】
（ステップＳ７）
図２Ｅに示されるように、成長基板２５の上層に形成された接合層２１と、基板３の上層に形成された接合層２２とを貼り合わせることで、成長基板２５と基板３との貼り合わせが行われる。具体的な一例としては、２８０℃の温度、０．２ＭＰａの圧力下で、貼り合わせ処理が行われる。
【００９９】
この工程により、接合層２１及び接合層２２が溶融して接合されることで、基板３と成長基板２５が表裏面に貼り合わされた構造が形成される。つまり、接合層２１と接合層２２は、本ステップ以後においては一体化された接合層２０を構成するものとして構わない。そして、本ステップＳ７の実行前の段階で保護層（３３，３４）が形成されていることで、接合層（２１，２２）の構成材料（より詳細にはハンダ材料）が拡散するのが抑制されている。
【０１００】
（ステップＳ８）
次に、図２Ｆに示されるように、成長基板２５が剥離される。より具体的には、成長基板２５を上に向け、基板３を下に向けた状態で、成長基板２５側からレーザ光が照射される。ここで、照射されるレーザ光を、成長基板２５の構成材料（本実施形態ではサファイア）を透過し、アンドープ層２６の構成材料（本実施形態ではＧａＮ）によって吸収されるような波長の光とする。これにより、アンドープ層２６でレーザ光が吸収されるため、成長基板２５とアンドープ層２６との界面が高温化してＧａＮが分解され、成長基板２５が剥離される。
【０１０１】
その後、ウェハ上に残存しているＧａＮ（アンドープ層２６）が、塩酸等を用いたウェットエッチング、又はＩＣＰ装置を用いたドライエッチングによって除去されることで、第二半導体層７が露出される。本ステップＳ８においてアンドープ層２６が除去されて、第一半導体層１１、活性層９、及び第二半導体層７が、基板３側からこの順に積層されてなる半導体層５が残存する。
【０１０２】
（ステップＳ９）
次に、図２Ｇに示されるように、隣接する素子同士を分離する。具体的には、隣接素子との境界領域に対し、ＩＣＰ装置を用いて第一絶縁層１７の上面が露出するまで半導体層５がエッチングされる。このとき、上述したように第一絶縁層１７はエッチングストッパとして機能する。
【０１０３】
なお、図２Ｇでは、半導体層５の側面が鉛直方向に対して傾斜を有するように図示されているが、これは一例であって、このような形状に限定する趣旨ではない。
【０１０４】
（ステップＳ１０）
次に、図１Ｂに示されるように、第二半導体層７の上面の所定の領域、より詳細には、第二半導体層７の上面のうち、Ｚ方向に関して絶縁層（１７，１９）に対向する領域の一部に、第二電極１５が形成される。具体的な方法の一例としては、第二半導体層７の上面のうち、第二電極１５を形成する予定の領域以外をレジスト等でマスクした状態で、第二半導体層７の上面に膜厚１００ｎｍのＣｒと膜厚３μｍのＡｕが蒸着される。その後、マスクが剥離された後、窒素雰囲気中で２５０℃、１分間程度のアニール処理がされる。
【０１０５】
（ステップＳ１１）
次に、各素子同士が例えばレーザダイシング装置によって分離される。その後、基板３の裏面が例えばＡｇペーストにてパッケージと接合される。その後、第二電極１５の一部領域に対してワイヤボンディングが行われる。以上の工程を経て発光素子１が製造される。
【０１０６】
なお、ステップＳ９の後、又はステップＳ１０の後において、第二半導体層７の上面にウェットエッチングによって微細な凹凸を形成するステップが実行されるものとしても構わない。この凹凸は、光取り出し効率を向上する目的で設けられる。また、その後に、露出している、第二半導体層７の上面及び半導体層５の側面を、ＳｉＯ2などの絶縁性材料からなるパッシベーション膜で覆うものとしても構わない。
【０１０７】
〈別構成例〉
図３Ａに示されるように、第三領域６３内においては第一保護層３１が第一半導体層１１と接触し、第二保護層３２は第一半導体層１１と接触しないように構成しても構わない。この構成においては、第一保護層３１が「第一導電層４１」に対応する。
【０１０８】
更に、図３Ｂに示されるように、発光素子１が第二保護層３２を備えない構成としても構わない。この構成においても、第一保護層３１が「第一導電層４１」に対応する。
【０１０９】
［第二実施形態］
本発明の第二実施形態につき、第一実施形態と異なる箇所を説明する。図４Ａは、第二実施形態の半導体発光素子１ａを模式的に示す図面である。図４Ｂは、図４Ａの一部拡大図である。なお、以下の各実施形態において、平面図についてはいずれも第一実施形態の半導体発光素子１と共通であるため、図示を割愛する。
【０１１０】
本実施形態の発光素子１ａは、第一実施形態の発光素子１と比較して、第一絶縁層１７の形成領域が異なる。すなわち、第一実施形態と異なり、第一絶縁層１７は第一導電層４１の底面には接触していない。そして、Ｚ方向に関して第二電極１５と対向する位置には、第一導電層４１の底面に接触する第二絶縁層１９が、第一絶縁層１７とは独立して形成されている。第三領域６３内において、第一導電層４１と第三保護層３３とが第一半導体層１１と接触している。
【０１１１】
このような構成であっても、第一半導体層１１の第一面１１ａ上において、第一絶縁層１７と第一電極１３とが接触していないため、従来の構成と対比して、第一電極１３を構成する材料（例えばＡｇ、Ａｌ）のマイグレーションの進展が抑制されるため、寿命が向上する。発光素子１ａを製造するに際しては、ステップＳ４において、第一絶縁層１７及び第二絶縁層１９の形成箇所を発光素子１ａの構成に応じて変更すればよい。
【０１１２】
なお、発光素子１ａの変形例として、図５に示されるように、第一絶縁層１７の側面と第一導電層４１の側面を接触させることで、第三領域６３内において、第三保護層３３が第一面１１ａと接触しないように構成しても構わない。また、図３Ａに示した構成と同様に、第三領域６３内において、第二保護層３２が第一半導体層１１と接触しないような構成としても構わない。また、図３Ｂに示した構成と同様に、第二保護層３２を備えないものとしても構わない。
【０１１３】
［第三実施形態］
本発明の第三実施形態につき、第二実施形態と異なる箇所を説明する。図６Ａは、第三実施形態の半導体発光素子１ｂを模式的に示す図面である。図６Ｂは、図６Ａの一部拡大図である。
【０１１４】
本実施形態の発光素子１ｂは、第二実施形態の発光素子１ａと比較して、第一保護層３１及び第二保護層３２の形成領域が異なる。第一保護層３１は、第一電極１３の基板３側の面、第一半導体層１１の第一面１１ａ、及び第一絶縁層１７の基板３側の面に接触するように形成されている。第二保護層３２は、第一保護層３１の基板３側の面、第三保護層３３の基板３とは反対側の面に接触して形成されている。第二保護層３２は、Ｚ方向に関し、第一絶縁層１７に対向する位置においても第一保護層３１と接触して形成されている。
【０１１５】
本実施形態では、第一保護層３１が「第一導電層４１」に対応し、第三保護層３３が「第二導電層４２」に対応し、第二保護層３２が「第三導電層４３」に対応する。
【０１１６】
このような構成であっても、第一半導体層１１の第一面１１ａ上において、第一絶縁層１７と第一電極１３とが接触していないため、従来の構成と対比して、第一電極１３を構成する材料（例えばＡｇ、Ａｌ）のマイグレーションの進展が抑制されるため、寿命が向上する。発光素子１ｂを製造するに際しては、ステップＳ４において、第一絶縁層１７、第二絶縁層１９、第一保護層３１，及び第二保護層３２の形成箇所を、発光素子１ｂの構成に応じて変更すればよい。
【０１１７】
［第四実施形態］
本発明の第四実施形態につき、第三実施形態と異なる箇所を説明する。図７Ａは、第四実施形態の半導体発光素子１ｃを模式的に示す図面である。図７Ｂは、図７Ａの一部拡大図である。
【０１１８】
本実施形態の発光素子１ｃは、第三実施形態の発光素子１ｂと比較して、第一保護層３１の形成領域が異なる。第一保護層３１は、第一電極１３の基板３側の面には接触せず、第一半導体層１１の第一面１１ａ、及び第一絶縁層１７の基板３側の面に接触するように形成されている。また、この発光素子１ｃは、第二保護層３２を備えていない。
【０１１９】
発光素子１ｃは、第三領域６３内において、第一保護層３１及び第三保護層３３が第一半導体層１１と接触している。本実施形態では、第三保護層３３が「第一導電層４１」に対応し、第一保護層３１が「第四導電層４４」に対応する。
【０１２０】
このような構成であっても、第一半導体層１１の第一面１１ａ上において、第一絶縁層１７と第一電極１３とが接触していないため、従来の構成と対比して、第一電極１３を構成する材料（例えばＡｇ、Ａｌ）のマイグレーションの進展が抑制されるため、寿命が向上する。発光素子１ｃを製造するに際しては、ステップＳ４において、第一絶縁層１７、第二絶縁層１９、及び第一保護層３１の形成箇所を、発光素子１ｃの構成に応じて変更すればよい。
【０１２１】
［第五実施形態］
本発明の第五実施形態につき、第四実施形態と異なる箇所を説明する。図８Ａは、第五実施形態の半導体発光素子１ｄを模式的に示す図面である。図８Ｂは、図８Ａの一部拡大図である。
【０１２２】
本実施形態の発光素子１ｄは、第四実施形態の発光素子１ｃと比較して、第一保護層３１を備えていない点が異なる。すなわち、図８Ｂに示されるように、第三保護層３３が、第三領域６３内において第一半導体層１１と接触している。第三保護層３３は、第一電極１３の側面及び第一絶縁層１７の側面とも接触している。本実施形態では、第三保護層３３が「第一導電層４１」に対応する。
【０１２３】
このような構成であっても、第一半導体層１１の第一面１１ａ上において、第一絶縁層１７と第一電極１３とが接触していないため、従来の構成と対比して、第一電極１３を構成する材料（例えばＡｇ、Ａｌ）のマイグレーションの進展が抑制されるため、寿命が向上する。発光素子１ｄを製造するに際しては、第三実施形態の発光素子１ｃの製造方法と比較して、ステップＳ４において第一保護層３１の成膜工程を省略すればよい。
【０１２４】
〈別構成例〉
図８Ｃに示されるように、Ｚ方向に関して第二電極１５に対向しない領域には第一電極１３を形成しない構成としても構わない。図８Ｄは、図８Ｃの一部拡大図である。なお、図８Ｃ及び図８Ｄに示される発光素子１ｄは、第一電極１３の下層に第一保護層３１及び第二保護層３２を設けているが、これらの層を備えないものとしても構わない。
【０１２５】
更に、図８Ｅに示されるように、第三領域６３内において、第三保護層３３の下層に第二絶縁層１９を設けるものとしても構わない。この発光素子１ｄは、第三保護層（３３，３３ａ）を二回に分けて成膜することで製造することができる。
【０１２６】
また、図８Ｆに示されるように、外縁部に近い第二電極１５に対向する位置まで第一絶縁層１７を延伸させると共に、発光素子１ｄの中央付近に設けられた第二電極１５に対向する領域に第二絶縁層１９を設けるものとしても構わない。
【０１２７】
［第六実施形態］
本発明の第六実施形態につき、第五実施形態と異なる箇所を説明する。図９Ａは、第六実施形態の半導体発光素子１ｅを模式的に示す図面である。また、図９Ｂは、図９Ａの一部分の拡大図である。
【０１２８】
発光素子１ｅは、図８Ｆに示す発光素子１ｄと比較して、第二絶縁層１９が第五保護層３５を介して第一半導体層１１と接触するように構成されている点が異なる。第五保護層３５は、例えばＴｉで構成される。この第五保護層３５は、第一半導体層１１の基板３側の面と接触すると共に、第一電極１３、第一保護層３１、及び第二保護層３２の側面を覆うように形成されている。
【０１２９】
図９Ａに示される例では、半導体層５の外縁部において、第一半導体層１１と第五保護層３５とが接触し、この第五保護層３５の下層に第一絶縁層１７が位置している。なお、第一絶縁層１７はエッチングストッパとして機能するため、上述した各実施形態と同様に、半導体層５よりも外側に突出して形成されている。
【０１３０】
図９Ｂによれば、第一半導体層１１の第一面１１ａと第一絶縁層１７とがＺ方向に対向する領域（第一領域６１）と、第一半導体層１１の第一面１１ａと第一電極１３とがＺ方向に対向する領域（第二領域６２）とが、Ｘ−Ｙ平面に平行な方向に関して離間している。そして、これら第一領域６１と第二領域６２とに挟まれた領域（第三領域６３）において、第五保護層３５が第一半導体層１１の第一面１１ａと接触している。よって、上述した他の実施形態と同様に、仮に第一絶縁層１７を通じて大気が発光素子１ｅの内部に侵入したとしても、第五保護層３５によって大気の侵入が阻まれるため、従来の構成と対比して、第一電極１３の面に到達する大気の量が低下する。すなわち、本実施形態の発光素子１ｅでは、第五保護層３５が「第一導電層４１」に対応する。
【０１３１】
なお、図９Ｃに示されるように、第五保護層３５が第二保護層３２の底面も覆うように形成されるものとしても構わない。また、図９Ａ及び図９Ｃの構成において、第二絶縁層１９の一部が第五保護層３５の底面に接触しても構わない。
【０１３２】
［別実施形態］
以下、別実施形態の構成について説明する。
【０１３３】
〈１〉  上述した第二、第三、及び第四実施形態の各発光素子（１ａ，１ｂ，１ｃ）において、第二絶縁層１９を備えないものとしても構わない。この場合、活性層９を流れる電流をＸ−Ｙ平面に平行な方向に拡げる目的で、Ｚ方向に関して第二電極１５と対向する領域において、第一電極１３と第一半導体層１１とをショットキー接触させるものとしても構わない。
【０１３４】
図８Ｃ及び図８Ｄに示した第五実施形態の発光素子１ｄにおいても、活性層９を流れる電流をＸ−Ｙ平面に平行な方向に拡げる目的で、Ｚ方向に関して第二電極１５と対向する領域において、第一電極１３と第三保護層３３とをショットキー接触させるものとしても構わない。
【０１３５】
〈２〉  上述した各実施形態では、第一電極１３は、第一半導体層１１と直接接触している場合について説明したが、第一電極１３が、導電性の薄膜を介して第一半導体層１１と接触していても構わない。図１０は、図１Ｃに示した第一実施形態の発光素子１において、第一電極１３が、薄膜５１を介して第一半導体層１１と接触している構成を図示したものである。この薄膜５１は、例えばＮｉで構成される。この薄膜５１は、第一電極１３と第一半導体層１１とのオーミック接触を高める目的で設けられる。第二、第三、第四、及び第五実施形態の各発光素子（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）についても同様である。
【０１３６】
〈３〉  各発光素子（１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）において、第二電極１５の形状は任意である。例えば、図１１に示されるように、第二電極１５が、パッド電極１５ａが対向する方向（図面上はＸ方向）に延伸する構成であっても構わない。また、第二電極１５の延伸方向は、Ｘ方向又はＹ方向に限定されるものではなく、斜めの方向であっても構わないし、曲線に沿う方向であっても構わない。
【０１３７】
ただし、図１や図１１に示したように、第二電極１５が基板３の形状に沿った枠状に形成されるのが好ましい。このような構成を採用することで、第二電極１５の特定の箇所に電界が集中しやすくすることが防止されるため、マイグレーションの抑制の効果が高められる。
【０１３８】
〈４〉  上記各実施形態において、第一半導体層１１をｐ型半導体層とし、第二半導体層７をｎ型半導体層として説明したが、導電型を反転させても構わない。
【０１３９】
〈５〉  上記各実施形態では、第二絶縁層１９は、第一導電層４１に接触して形成される場合について説明した。しかし、第二絶縁層１９と第一導電層４１との間に別の層（第六保護層３６）が介在しても構わない（図１２参照）。
【０１４０】
図１２に示される発光素子１ｆが備える第六保護層３６は、第一導電層４１の基板３側の面、及び側面を覆うように形成されている。第六保護層３６は、例えばＴｉ／Ｐｔで構成される。第二電極１５に対してＺ方向に対向する位置には第二絶縁層１９が形成されており、第二絶縁層１９の下層には第三保護層３３が形成されている。なお、この発光素子１ｆは、図６Ａに示される発光素子１ｂ、図７Ａに示される発光素子１ｃと同様に、外縁部に最も近い位置に形成された第二電極１５に対してＺ方向に対向する位置においても、第二絶縁層１９が形成されている。
【０１４１】
図１２では、この第二絶縁層１９が、第一絶縁層１７とＺ方向に対向する位置まで延伸するように図示されているが、この構造は一例である。第二絶縁層１９は、Ｚ方向から見たときに、第一絶縁層１７よりも内側に形成されているものとしても構わない。
【０１４２】
〈６〉  本発明は、各実施形態で説明された構成を任意に組み合わせて実現する構成を排除しない。例えば、第一、第二、第三、又は第四実施形態において、上述した図８Ｃのように、Ｚ方向に関して第二電極１５に対向する領域に第一電極１３を形成しないものとしても構わない。
【符号の説明】
【０１４３】
１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ      ：    半導体発光素子
３      ：    基板
５      ：    半導体層
７      ：    第二半導体層
９      ：    活性層
１１      ：    第一半導体層
１１ａ    ：    第一半導体層の基板側の面（第一面）
１３      ：    第一電極
１５      ：    第二電極
１５ａ    ：    パッド電極
１６      ：    ワイヤ
１７      ：    第一絶縁層
１９      ：    第二絶縁層
２０，２１，２２      ：    接合層
２５      ：    成長基板
２６      ：    アンドープ層
３１      ：    第一保護層
３２      ：    第二保護層
３３，３３ａ      ：    第三保護層
３４      ：    第四保護層
３５      ：    第五保護層
３６      ：    第六保護層
４１      ：    第一導電層
４２      ：    第二導電層
４３      ：    第三導電層
４４      ：    第四導電層
５１      ：    薄膜
６１      ：    第一領域
６２      ：    第二領域
６３      ：    第三領域
１００      ：    従来の半導体発光素子
１０１      ：    基板
１０３      ：    金属層
１０５      ：    絶縁層
１０９      ：    電流阻止層
１１０      ：    半導体層
１１１      ：    ｐ型半導体層
１１２      ：    活性層
１１３      ：    ｎ型半導体層
１２１      ：    ｎ側電極
１２２      ：    ｐ側電極
１２５      ：    給電用電極
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
2018129403.tif 000006
【図２Ｂ】
2018129403.tif 000007
【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
2018129403.tif 000009
【図２Ｅ】
2018129403.tif 000010
【図２Ｆ】
2018129403.tif 000011
【図２Ｇ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
2018129403.tif 000015
【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
2018129403.tif 000020
【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
2018129403.tif 000023
【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
2018129403.tif 000029
【図９Ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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