(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体積層体の上面の一部の領域に、透光性絶縁膜を形成する工程と、
前記半導体積層体の上面及び前記透光性絶縁膜の上面を連続して被覆する第１透光性電極を形成する工程と、
前記第１透光性電極を熱処理した後、前記透光性絶縁膜の上方の少なくとも一部の領域に金属膜を形成する工程と、
前記金属膜の上面及び前記第１透光性電極の上面を連続して被覆して前記第１透光性電極と電気的に接続される第２透光性電極を、上面視において、断続的に、前記金属膜が設けられている領域及びその領域に隣接し前記第１透光性電極が設けられている隣接領域に形成する工程と、
上面視において、前記金属膜が設けられた領域内に、外部と電気的に接続するための外部接続部と、前記外部接続部から延伸する延伸部とを有するパッド電極を、少なくとも一部が前記第２透光性電極の上面と接するように形成する工程と、を含み、
前記第２透光性電極を形成する工程において、前記第２透光性電極は、少なくとも前記隣接領域に設けられる部分の一部又は全部が、前記延伸部の延伸方向に断続的に形成される発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記第２透光性電極を形成する工程において、前記第２透光性電極の膜厚は、前記第１透光性電極の膜厚よりも厚く形成される請求項１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記第１透光性電極を形成する工程において、前記第１透光性電極は、前記透光性絶縁膜上に開口部を有するように設けられ、
前記金属膜を形成する工程において、前記金属膜は、前記開口部に前記透光性絶縁膜の上面と接して設けられる請求項１又は請求項２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記第１透光性電極及び前記第２透光性電極は、ＩＴＯ、ＺｎＯから選択される金属酸化物を含有する材料を用いて形成される請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記金属膜は、Ａｌ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉから選択される金属又はこれらの何れかの金属を主成分とする合金を含有する材料を用いて形成される請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の発光素子の製造方法。
【請求項６】
半導体積層体と、
前記半導体積層体の上面の一部の領域に設けられる透光性絶縁膜と、
前記透光性絶縁膜の上方の少なくとも一部の領域に設けられる金属膜と、
前記半導体積層体の上面及び前記透光性絶縁膜の上面を連続して被覆する第１透光性電極と、
上面視において、断続的に、前記金属膜が設けられている領域及びその領域に隣接し前記第１透光性電極が設けられている隣接領域に配置され、前記金属膜の上面及び前記第１透光性電極の上面を連続して被覆して前記第１透光性電極と電気的に接続される第２透光性電極と、
外部と電気的に接続するための外部接続部と、前記外部接続部から延伸する延伸部とを有し、前記第２透光性電極の上面と少なくとも一部が接するように、上面視において、前記金属膜が設けられる領域内に設けられるパッド電極と、を備え、
上面視において、前記第２透光性電極は、少なくとも前記隣接領域に設けられる部分の一部又は全部が、前記延伸部の延伸方向に断続的に設けられている発光素子。
【請求項７】
前記第２透光性電極の膜厚は、前記第１透光性電極の膜厚よりも厚い請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１透光性電極は、前記透光性絶縁膜上に設けられた開口部を有し、
前記金属膜は、前記開口部の内側において、前記透光性絶縁膜の上面と接している請求項６又は請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記第１透光性電極及び前記第２透光性電極は、ＩＴＯ、ＺｎＯから選択される金属酸化物を含有する請求項６乃至請求項８の何れか一項に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記金属膜は、Ａｌ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉから選択される金属又はこれらの何れかの金属を主成分とする合金を含有する請求項６乃至請求項９の何れか一項に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子として、例えば、ｐ側半導体層上の略全面に設けられたＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）からなる透光性電極と、当該透光性電極上の一部に設けられた金属からなるｐパッド電極と、ｐパッド電極の直下領域に設けられた絶縁膜とを備えるものが知られている。
このような発光素子では、絶縁膜が設けることでｐパッド電極直下の領域では発光が抑制され、ｐパッド電極による光吸収量を軽減できるが、ｐパッド電極の直下領域の周囲で発光した光の一部が、絶縁膜を透過してｐパッド電極によって吸収され得る。この光吸収を抑制するために、特許文献１において、絶縁膜上に金属反射膜を設ける構造が提案されている。このように、絶縁膜と透光性電極との間に金属反射膜を設けることで、ｐパッド電極による光吸収を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１２４３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載された電極構造では、ｐ側半導体層とのオーミック接触性を向上させたり、透光性を向上させたりするために、透光性電極を形成した後に熱処理する場合がある。しかし、この熱処理によって、金属反射膜の光反射率が低下する傾向にあるため、発光素子の光取り出し効率には更なる改善の余地がある。
本発明は、光取り出し効率が向上する発光素子及びその製造方法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】
【０００５】
本発明に係る発光素子の製造方法は、半導体積層体の上面の一部の領域に、透光性絶縁膜を形成する工程と、前記半導体積層体の上面及び前記透光性絶縁膜の上面を連続して被覆する第１透光性電極を形成する工程と、前記第１透光性電極を熱処理した後、前記透光性絶縁膜の上方の少なくとも一部の領域に金属膜を形成する工程と、前記金属膜の上面及び前記第１透光性電極の上面を連続して被覆し、前記第１透光性電極と電気的に接続される第２透光性電極を形成する工程と、上面視において、前記金属膜が設けられる領域内に、前記第２透光性電極の上面と少なくとも一部が接するパッド電極を形成する工程と、を含む。
【０００６】
本発明に係る発光素子は、半導体積層体と、半導体積層体の上面の一部の領域に設けられる透光性絶縁膜と、前記透光性絶縁膜の上方の少なくとも一部の領域に設けられる金属膜と、前記半導体積層体の上面及び前記透光性絶縁膜の上面を連続して被覆する第１透光性電極と、前記金属膜の上面及び前記第１透光性電極の上面を連続して被覆し、前記第１透光性電極と電気的に接続される第２透光性電極と、上面視において、前記金属膜が設けられる領域内に、前記第２透光性電極の上面と少なくとも一部が接するように設けられるパッド電極と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る発光素子の製造方法によれば、光取り出し効率が向上する発光素子を製造することができる。
また、本発明に係る発光素子によれば、光取り出し効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１Ａ】第１実施形態に係る発光素子の構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】第１実施形態に係る発光素子の構成を示す断面図であり、図１ＡのＩＢ−ＩＢ線における断面を示す。
【図１Ｃ】第１実施形態に係る発光素子の構成を示す断面図であり、図１ＡのＩＣ−ＩＣ線における断面を示す。
【図１Ｄ】第１実施形態に係る発光素子の構成を示す断面図であり、図１ＡのＩＤ−ＩＤ線における断面を示す。
【図２Ａ】第１実施形態に係る発光素子において、第２透光性電極の配置を示す平面図であり、図１Ａにおいて二点鎖線で示した領域ＩＩＡの拡大図である。
【図２Ｂ】第１実施形態の第１変形例に係る発光素子において、第２透光性電極の配置を示す平面図であり、図１Ａの領域ＩＩＡに相当する拡大図である。
【図２Ｃ】第１実施形態の第２変形例に係る発光素子において、第２透光性電極の配置を示す平面図であり、図１Ａの領域ＩＩＡに相当する拡大図である。
【図３】第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法の流れを示すフローチャートである。
【図４Ａ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、半導体積層体形成工程を示す断面図である。
【図４Ｂ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、透光性絶縁膜形成工程を示す断面図である。
【図４Ｃ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、第１透光性電極形成工程を示す断面図である。
【図４Ｄ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、金属膜形成工程を示す断面図である。
【図４Ｅ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、第２透光性電極形成工程を示す断面図である。
【図４Ｆ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、保護膜形成工程を示す断面図である。
【図４Ｇ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、パッド電極形成工程を示す断面図である。
【図４Ｈ】第１実施形態に係る発光素子の製造方法において、個片化工程を示す断面図である。
【図５】第２実施形態に係る発光素子の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態に係る発光素子及びその製造方法について説明する。
なお、以下の説明において参照する図面は、本発明の実施形態を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、平面図とその断面図において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。
また、本明細書において、半導体積層体におけるｎ電極及びｐ電極の双方が設けられた側であり、かつ、光が取り出される側を「上」とし、その反対側を「下」とする。
【００１０】
＜第１実施形態＞
［発光素子の構成］
図１Ａ〜図２Ｃを参照して、本発明の実施形態に係る発光素子１について説明する。
なお、図１Ｃ及び図１Ｄに示す断面図は、図１Ａにおいて、ｐパッド電極１５のｐ側延伸部１５ｂが設けられた領域及びその近傍領域、並びに発光素子１の外縁の近傍領域の断面を示し、破断線で示すように、これらの間の領域を省略している。後記する図４Ａ〜図５も同様である。また、図２Ａ〜図２Ｃにおいて、ハッチングは第２透光性部材の上面視での配置領域を示すものであり、断面を示すものではない。
【００１１】
発光素子１は、図１Ａに示すように、上面視で外縁が長方形状を有し、半導体積層体１２と、ｎ電極１３と、透光性電極１４とｐパッド電極１５と、透光性絶縁膜１６と、金属膜１７と、保護膜１８とを備えて構成されている。より具体的には、図１Ｂに示すように、基板１１と、基板１１の上面に積層された半導体積層体１２と、半導体積層体１２の上面の一部の領域に設けられる透光性絶縁膜１６と、透光性絶縁膜１６の上方の少なくとも一部の領域に設けられる金属膜１７と、半導体積層体１２の上面及び透光性絶縁膜１６の上面を連続して被覆する第１透光性電極１４１と、金属膜１７の上面及び第１透光性電極１４１の上面を連続して被覆し、第１透光性電極１４１と電気的に接続される第２透光性電極１４２と、上面視において、金属膜１７が設けられる領域内に、第２透光性電極１４２の上面と少なくとも一部が接するように設けられるｐパッド電極１５と、を備える。
【００１２】
（基板）
基板１１は、半導体積層体１２を支持するものである。また、基板１１は、半導体積層体１２をエピタキシャル成長させるための成長基板であってもよい。基板１１としては、例えば、半導体積層体１２に窒化物半導体を用いる場合、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板を用いることができる。
【００１３】
（半導体積層体）
半導体積層体１２は、基板１１の一方の主面である上面に、ｎ側半導体層１２ｎ及びｐ側半導体層１２ｐが順に積層されてなる。図１Ｂ〜図１Ｄに示すように、ｎ側半導体層１２ｎとｐ側半導体層１２ｐとの間に活性層１２ａを設けることが好ましい。
【００１４】
半導体積層体１２には、ｐ側半導体層１２ｐ及び活性層１２ａが部分的に存在しない領域、すなわちｐ側半導体層１２ｐの表面から凹んで上面側にｎ側半導体層１２ｎがｐ側半導体層１２ｐから露出した領域（この領域を「露出部１２ｂ」と呼ぶ）が形成されている。
【００１５】
半導体積層体１２は、上面視で発光素子１の外周に沿って露出部１２ｂが設けられている。図１Ａに示すように、上面視において、発光素子１の短辺及び長辺に沿った領域にかけて、露出部１２ｂが設けられており、当該領域にｎ電極１３が設けられている。
【００１６】
ｎ側半導体層１２ｎ、活性層１２ａ及びｐ側半導体層１２ｐは、例えば、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）などの窒化物半導体が用いられる。
【００１７】
（ｎ電極）
ｎ電極１３は、発光素子１に外部からの電流を供給するための負極側のパッド電極である。ｎ電極１３は、半導体積層体１２の露出部１２ｂの上面であるｎ側半導体層１２ｎ上に設けられ、ｎ側半導体層１２ｎと電気的に接続されている。ｎ電極１３は、ワイヤボンディングなどによる外部との接続に適するように、例えば、Ｃｕ、Ａｕ又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることができる。また、ｎ電極１３を多層構造とし、下層側にＡｌ、Ａｇなどからなる光反射層を設けるようにしてもよい。
【００１８】
ｎ電極１３は、図１Ａに示すように、上面視で、発光素子１の短辺近傍に設けられている略円形のｎ側外部接続部１３ａと、ｎ側外部接続部１３ａから発光素子１の長辺に沿って延伸するように設けられているｎ側延伸部１３ｂとから構成されている。ｎ側外部接続部１３ａは、外部と接続するための領域であり、ｎ側延伸部１３ｂは、ｎ側外部接続部１３ａを介して供給される電流を、ｎ側半導体層１２ｎに効率的に拡散させるための補助電極である。
なお、ｎ電極１３は、ｎ側外部接続部１３ａとｎ側延伸部１３ｂとが、ともに同じ材料で構成されている。
【００１９】
（ｐ側半導体層上の電極構造）
発光素子１において、ｐ側半導体層１２ｐ上の電極構造（以下、単に「ｐ側電極構造」ともいう。）は、透光性電極１４と、ｐパッド電極１５と、透光性絶縁膜１６と、金属膜１７と、から構成されている。また、透光性電極１４は、第１透光性電極１４１と第２透光性電極１４２とから構成されている。ｐ側電極構造について、下層側から順に説明する。
【００２０】
（透光性絶縁膜）
透光性絶縁膜１６は、ｐ側半導体層１２ｐの上方であって、ｐパッド電極１５が配置される領域の直下領域及びその近傍領域、すなわち上面視でｐパッド電極１５の配置領域を包含する領域に設けられている。更に、透光性絶縁膜１６は、ｐ側半導体層１２ｐと第１透光性電極１４１との間に設けられている。これにより、ｐパッド電極１５の直下の領域に電流が流れにくくなり、その領域における発光が抑制されるので、ｐパッド電極１５によって吸収される光を低減させることができる。さらに、透光性絶縁膜１６の直下における領域の周辺に流れる電流を増大させることができるので、発光素子１を効率よく発光させることができる。
【００２１】
透光性絶縁膜１６は、ｐ側半導体層１２ｐよりも屈折率が低く、ｐ側半導体層１２ｐとの屈折率差が大きいことが好ましい。これによって、ｐ側半導体層１２ｐと透光性絶縁膜１６との界面で、屈折率差とスネルの法則に基づいて、半導体積層体１２内を上方に伝播する光を効果的に反射させることができる。その結果として、ｐパッド電極１５による光吸収を、より低減させることができる。
透光性絶縁膜１６としては、例えば、屈折率が低く、透光性に優れるＳｉＯ２を用いることができる。
【００２２】
（第１透光性電極）
第１透光性電極１４１は、オーミック電極として作用するものであり、ｐ側半導体層１２ｐの上面における外周近傍を除く領域に設けられている。第１透光性電極１４１は、透光性絶縁膜１６が配置されている領域においては、透光性絶縁膜１６を介してｐ側半導体層１２ｐ上に設けられている。また、第１透光性電極１４１は、透光性絶縁膜１６上において、開口部１４１ａを有している。
第１透光性電極１４１は、ｐパッド電極１５及び第２透光性電極１４２を介して供給される電流を拡散させてからｐ側半導体層１２ｐに供給するためのものである。但し、ｐパッド電極１５の直下領域及びその近傍領域は透光性絶縁膜１６が設けられており、当該領域に対しては、電流が流れにくいように構成されている。
【００２３】
透光性電極１４は、導電性金属酸化物から形成される。導電性金属酸化物としては、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｇａ及びＴｉからなる群から選択された少なくとも１種の元素を含む酸化物が挙げられる。例えば、ＩＴＯやＺｎＯは、可視光に対して高い透光性を有し、導電率の高い材料であることから、ｐ側半導体層１２ｐ上の上面の略全面を覆うのに好適な材料である。
【００２４】
第１透光性電極１４１の膜厚は、電流拡散性の点では厚い方が好ましく、光取り出し性、すなわち光の透過率の点では薄い方が好ましい。第１透光性電極１４１の膜厚は、例えば、ＩＴＯを用いる場合で、４０ｎｍ以上１００ｎｍ以下程度、好ましくは５０ｎｍ以上８０ｎｍ以下程度とすることができる。
【００２５】
（金属膜）
金属膜１７は、第１透光性電極１４１の開口部１４１ａ内において、透光性絶縁膜１６の上面と接するように設けられている。金属膜１７は、ｐ側半導体層１２ｐと透光性絶縁膜１６との界面で反射されずに、透光性絶縁膜１６内を上方に伝播してくる光を反射させて半導体積層体１２側に戻すための光反射膜である。金属膜１７は、上面視でｐパッド電極１５が配置された領域を包含するように、ｐパッド電極１５の直下領域及びその近傍領域に設けられている。言い換えると、上面視において、金属膜１７はｐパッド電極１５よりも一回り大きい。
【００２６】
第１透光性電極１４１に開口部１４１ａを設けずに、第１透光性電極１４１を介してｐ側半導体層１２ｐの上方に金属膜１７を設けることもできる。しかし、第１透光性電極１４１に開口部１４１ａを設け、第１透光性電極１４１の上面と接するように金属膜１７を設けることで、第１透光性電極１４１による光吸収を軽減するとともに、透光性絶縁膜１６内を伝播し金属膜１７の下面に照射された光を効率よく反射できる。このため、発光素子１の光取り出し効率をより向上させることができる。
なお、金属膜１７は、第１透光性電極１４１の開口部１４１ａの内縁に接するように設けられているが、開口部１４１ａの内縁と離間するように設けてもよく、第１透光性電極１４１の上面にまで延在するように設けてもよい。
【００２７】
金属膜１７は、半導体積層体１２が発する波長の光に対して、少なくともｐパッド電極１５の下面よりも高い反射率を有するものであり、例えば、Ａｌ、Ｒｕ、Ａｇ、Ｔｉ、Ｎｉ又はこれらの何れかの金属を主成分とする合金を有するものを挙げることができる。これらの中で、Ａｌ、Ａｇ又はこれらの何れかの金属を主成分とする合金がより好ましい。
【００２８】
（第２透光性電極）
第２透光性電極１４２は、図１Ａ〜図１Ｃ及び図２Ａに示すように、金属膜１７の上面と第１透光性電極１４１の上面とを連続して被覆し、端部が第１透光性電極１４１の上面と接するように、ｐパッド電極１５が延伸する方向において断続的に設けられている。第２透光性電極１４２は、第２透光性電極１４２の上面に設けられるｐパッド電極１５を介して供給される電流を、第１透光性電極１４１に導電する電流経路として設けられるものである。
【００２９】
ここで、第２透光性電極１４２は金属膜１７と接続されているが、第２透光性電極１４２として好適なＩＴＯなどと、金属膜１７として好適なＡｌなどとの接触抵抗が大きい。このため、金属膜１７は、ｐパッド電極１５と第１透光性電極１４１との間を繋ぐ電流経路として実質的に機能しない。
【００３０】
また、金属膜１７を第１透光性電極１４１の下層側に配置した場合、第１透光性電極１４１とｐ側半導体層１２ｐとをオーミック接触させるための加熱処理によって、金属膜１７が変質したり、金属膜１７が剥離したりして、光反射膜としての機能が低下する。そこで、本実施形態では、金属膜１７を、第１透光性電極１４１を形成した後に配置することにより、後記する第１透光性電極１４１を形成する工程において施される加熱処理の影響を受けないようにしている。
【００３１】
第２透光性電極１４２は、前記した第１透光性電極１４１と同様の材料を用いて形成することができ、第１透光性電極１４１と同じ材料を用いることが好ましい。また、第１透光性電極１４１と第２透光性電極１４２との間の接触抵抗は小さいので、第２透光性電極１４２をスパッタリング法などによって形成し、その一部を第１透光性電極１４１と接触させることによって、両者を導通させることができる。このとき、第１透光性電極１４１と第２透光性電極１４２との間の接触抵抗はもともと小さいので、後記する第２透光性電極１４２を形成する工程において、両者の接触抵抗を低減させるために加熱処理を施す必要がない。従って、第２透光性電極１４２よりも下層側に形成される金属膜１７も、加熱処理を施されることがないため、熱処理により金属膜１７の変質や剥離が発生しない。
【００３２】
ｐパッド電極１５と第１透光性電極１４１とを繋ぐ電流経路における電気抵抗を低減するためには、厚く形成する方が好ましい。第２透光性電極１４２を金属膜１７上に形成した場合、金属膜１７の厚みにより外周部に形成される第２透光性電極１４２が薄くなる傾向にある。このため、金属膜１７の外周部に形成される第２透光性電極１４２の電気抵抗が高くなり、第２透光性電極１４２が損傷するおそれがある。また、このような問題は、第２透光性電極１４２と金属膜１７との接触抵抗が高い場合に特に起こりやすい。このため、第２透光性電極１４２を厚く形成することで、ｐパッド電極１５と第１透光性電極１４１とを繋ぐ電流経路における電気抵抗を低減し、第２透光性電極１４２の損傷を抑制することができる。
【００３３】
従って、第２透光性電極１４２の膜厚は、第１透光性電極１４１よりも厚いことが好ましい。第２透光性電極１４２の膜厚は、例えば、ＩＴＯを用いる場合で、１２０ｎｍ以上３００ｎｍ以下程度、好ましくは１４０ｎｍ以上２００ｎｍ以下程度とすることができる。
【００３４】
第２透光性電極１４２は、後記する第２透光性電極１４２を形成する工程において加熱処理が施されないため、第１透光性電極１４１よりも透光性が低くなりやすい。そのため、発光素子１の上面側の光取り出し経路上に設けられる第２透光性電極１４２の面積が大きいほど、光取り出し効率が低下しやすい。
そこで、図２Ａに示すように、上面視において、金属膜１７が設けられている領域及びその領域に隣接し第１透光性電極１４１が設けられている隣接領域に連続して設けられた第２透光性電極１４２を、金属膜１７の延伸方向に沿って断続的に形成している。つまり、第２透光性電極１４２を、ｐパッド電極１５の延伸方向、すなわち、金属膜１７の延伸方向に沿って、断続的に配置することで、第２透光性電極１４２の配置面積が低減されるような構成としている。このような構成とすることで、第２透光性電極１４２による光吸収を抑制することができるので、発光素子１の光取り出し効率を向上させることができる。更に、第１透光性電極１４１と第２透光性電極１４２とが電気的に接続される領域である隣接領域が、ｐパッド電極１５の延伸方向に沿って断続的に設けられる。これにより、ｐパッド電極１５の外部接続部であるｐ側外部接続部１５ａに供給される電流をｐパッド電極１５の延伸部であるｐ側延伸部１５ｂに沿って分散できるので、ｐ側半導体層１２ｐに効率よく電流を拡散することができる。
【００３５】
（第２透光性電極の変形例）
図２Ａに示したように、第２透光性電極１４２は、金属膜１７の延伸方向に断続的に設けることが好ましい。但し、図２Ｂに示すように、第２透光性電極１４２Ａを連続的に設けてもよい。更に、図２Ｃに示すように、第２透光性電極１４２Ｂを、金属膜１７が配置された領域に連続して設けるとともに、この領域の隣接領域に設けられる部分では断続的に設けるようにしてもよい。
【００３６】
（ｐパッド電極）
ｐパッド電極１５は、発光素子１に外部からの電流を供給するための正極側のパッド電極である。ｐパッド電極１５は、図１Ａに示すように、上面視において、発光素子１の上面側に設けられている略円形状のｐ側外部接続部１５ａと、発光素子１の長辺と略平行であって、ｐ側外部接続部１５ａからｎ側外部接続部１３ａに向かって延伸するように設けられているｐ側延伸部１５ｂとから構成されている。ｐ側外部接続部１５ａは、外部と接続するための領域であり、ｐ側延伸部１５ｂは、ｐ側外部接続部１５ａを介して供給される電流を、透光性電極１４に効率的に拡散させるための補助電極である。
また、ｐパッド電極１５は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、断続的に設けられた第２透光性電極１４２の上面及びその間に設けられている金属膜１７の上面を連続して被覆するように設けられている。
【００３７】
ｐパッド電極１５は、前記したように、上面視（図１Ａ参照）において、金属膜１７が配置された領域の範囲内に設けられている。つまり、発光素子１からの光が、ｐパッド電極１５に向かって照射されないように構成されている。このため、ｐパッド電極１５による光吸収が抑制され、光取り出し効率の低下を防ぐことができる。
【００３８】
なお、ｐパッド電極１５とｐ側半導体層１２ｐとを導通させるだけであれば、第２透光性電極１４２を形成せずに、上面視において、ｐパッド電極１５を金属膜１７の外側まで形成し、金属膜１７の外側において第１透光性電極１４１とｐパッド電極１５を接触させることもできる。しかし、このような形態では、ｐパッド電極１５の直下領域において金属膜１７が存在しない部分が生じるので、ｐパッド電極１５による光吸収を十分に軽減できない。そこで、本実施形態においては、上面視において、金属膜１７の外側にまで第２透光性電極１４２を設け、金属膜１７が形成された領域内に形成されたｐパッド電極１５と第２透光性電極１４２とを導通させている。これにより、電流の経路を確保しつつ、ｐパッド電極１５による光吸収を軽減することができる。
【００３９】
ｐパッド電極１５は、ｐ側外部接続部１５ａが、ワイヤボンディングなどによる外部との接続に適するように、例えば、Ｃｕ、Ａｕ又はこれらの金属を主成分とする合金を用いることができる。
なお、ｐパッド電極１５は、ｐ側外部接続部１５ａ及びｐ側延伸部１５ｂが、ともに同じ材料で構成されている。
【００４０】
（保護膜）
保護膜１８は、透光性及び絶縁性を有し、発光素子１の上面側の略全体を被覆する膜である。図１Ｂなどに示すように、保護膜１８は、露出部１２ｂにおけるｎ側半導体層１２ｎの上面の一部に開口部１８ｎを有し、当該開口部１８ｎ内に、ｎ電極１３が設けられている。また、図１Ｂなどに示すように、保護膜１８は、金属膜１７が配置された領域上の一部に開口部１８ｐを有し、当該開口部１８ｐ内に、ｐパッド電極１５が設けられている。
保護膜１８としては、前記した透光性絶縁膜１６と同様の材料を用いることができ、例えば、ＳｉＯ２を用いることができる。
【００４１】
［発光素子の動作］
次に、実施形態に係る発光素子１の動作について、図１Ａ〜図１Ｄを参照して説明する。
発光素子１は、ｎ側外部接続部１３ａ及びｐ側外部接続部１５ａに外部電源が接続されると、ｐパッド電極１５、第２透光性電極１４２、第１透光性電極１４１、ｐ側半導体層１２ｐ、活性層１２ａ、ｎ側半導体層１２ｎ、ｎ電極１３の順に電流が流れ、活性層１２ａが発光する。
【００４２】
ここで、発光素子１の上面側に向かう光の取り出しについて詳細に説明する。
発光素子１内を上方に伝播する光は、第１透光性電極１４１及び保護膜１８を透過して外部に取り出される。透光性絶縁膜１６が配置されている領域では、活性層１２ａから発せられた光の一部は透光性絶縁膜１６とｐ側半導体層１２ｐとの界面で反射されて半導体積層体１２側に戻される。また、透光性絶縁膜１６内に入射する光も存在するが、その光も一部を除いて、金属膜１７で反射されて半導体積層体１２側に戻される。
【００４３】
また、金属膜１７が配置されていない領域に入射した光は、第１透光性電極１４１及び保護膜１８を通って、又は第１透光性電極１４１、第２透光性電極１４２及び保護膜１８を通って、外部に取り出される。
なお、半導体積層体１２側に戻された光は、基板１１及び半導体積層体１２を伝播して外部に取り出される。
【００４４】
［発光素子の製造方法］
次に、第１実施形態に係る発光素子１の製造方法について説明する。
図３に示すように、発光素子１の製造方法は、半導体積層体形成工程Ｓ１１と、透光性絶縁膜形成工程Ｓ１２と、第１透光性電極形成工程Ｓ１３と、金属膜形成工程Ｓ１４と、第２透光性電極形成工程Ｓ１５と、保護膜形成工程Ｓ１６と、パッド電極形成工程Ｓ１７と、個片化工程Ｓ１８と、を含み、この順で各工程が行われる。
【００４５】
以下、各工程について、図４Ａ〜図４Ｈを参照（適宜図１Ａ〜図２Ａ及び図３参照）して、詳細に説明する。なお、図４Ａ〜図４Ｈの各図は、図１ＡのＩＣ−ＩＣ線に相当する位置における断面を示しており、前記した図１Ｃと同様に、断面の一部を省略している。
各工程は、１枚の基板１１上に、複数の発光素子１が形成されるウエハレベルプロセスで行われる。すなわち、基板１１上に複数の発光素子１が２次元配列するように形成される。つまり、図４Ａ〜図４Ｈにおいて、仮想線である境界線ＢＤで区画された領域ごとに、１個の発光素子１が形成される。
【００４６】
（半導体積層体を形成する工程）
まず、半導体積層体形成工程Ｓ１１において、図４Ａに示すように、露出部１２ｂを有する半導体積層体１２を形成する。半導体積層体１２は、サファイアなどからなる基板１１の上面に、窒化物半導体などを用いて、ＭＯＣＶＤ法などによりｎ側半導体層１２ｎ、活性層１２ａ及びｐ側半導体層１２ｐを順次に積層することで得られる。次に、ｎ電極１３を形成するための領域及び複数の発光素子１を区画する境界線ＢＤに沿った領域である境界領域（ダイシングストリート）に、エッチングなどによりｎ側半導体層１２ｎが露出した露出部１２ｂを形成することができる。
【００４７】
（透光性絶縁膜を形成する工程）
次に、透光性絶縁膜形成工程Ｓ１２において、図４Ｂに示すように、ｐ側半導体層１２ｐの上面の一部（上面視でｐパッド電極１５が配置される領域及びその近傍領域）に、透光性絶縁膜１６を形成する。透光性絶縁膜１６は、スパッタリング法などにより、ＳｉＯ２などの絶縁性及び透光性を有する材料を用いて形成することができる。
【００４８】
（第１透光性電極を形成する工程）
次に、第１透光性電極形成工程Ｓ１３において、図４Ｃに示すように、ｐ側半導体層１２ｐの上面のうち透光性絶縁膜１６が形成されていない領域の大部分及び透光性絶縁膜１６の上面に、第１透光性電極１４１を形成する。ここで、第１透光性電極１４１は、透光性絶縁膜１６の上面において開口部１４１ａを有する。第１透光性電極１４１は、ＩＴＯなどの透光性を有する導電材料を用いて、スパッタリング法などにより形成することができる。
【００４９】
次に、第１透光性電極１４１とｐ側半導体層１２ｐとがオーミック接触するように、加熱処理を行う。また、当該加熱処理によって、第１透光性電極１４１の透光性を高めることができる。
【００５０】
（金属膜を形成する工程）
次に、金属膜形成工程Ｓ１４において、図４Ｄに示すように、透光性絶縁膜１６の上面に設けられている第１透光性電極１４１の開口部１４１ａ内に、金属膜１７を形成する。金属膜１７は、スパッタリング法などにより形成することができる。
【００５１】
（第２透光性電極を形成する工程）
次に、第２透光性電極形成工程Ｓ１５において、図４Ｅに示すように、金属膜１７の上面を跨ぎ、両端部が第１透光性電極１４１の上面と接するように、第２透光性電極１４２を形成する。第２透光性電極１４２は、ｐパッド電極１５のｐ側延伸部１５ｂの延伸方向に沿って、すなわち、金属膜１７の延伸方向に沿って、断続的に形成することができる。この場合、第２透光性電極１４２は、上面視において、金属膜１７が設けられている領域及びその領域に隣接する隣接領域において、断続的に形成される。
【００５２】
第２透光性電極１４２は、第１透光性電極１４１の形成と同様に、ＩＴＯなどの透光性を有する導電材料を用いて、スパッタリング法などにより形成することができる。
【００５３】
ここで、例えば、第２透光性電極１４２と第１透光性電極１４１とをともにＩＴＯで形成する場合は、互いに接触するように成膜することで導通させることができるので、第２透光性電極１４２に対して加熱処理を行う必要がない。つまり、前工程で形成されている金属膜１７に対して熱が加わらないため、金属膜１７の変質が抑制され光反射率を維持することができる。なお、前記した第１透光性電極１４１を形成する工程において、第１透光性電極１４１とｐ側半導体層１２ｐとをオーミック接触させるときの加熱処理の温度は、例えば、４５０〜５５０℃程度である。これに対して、金属膜１７に使用するＡｌ、Ａｇなどの金属は、約４００℃以上の温度で加熱されると変質し、光反射率が下がる傾向にある。
【００５４】
（保護膜を形成する工程）
次に、保護膜形成工程Ｓ１６において、図４Ｆに示すように、ウエハの上面側であってｎ電極１３及びｐパッド電極１５を形成する領域を除く領域に保護膜１８を形成する。保護膜１８は、ｎ電極１３が配置される領域に開口部１８ｎを有し、ｐパッド電極１５が配置される領域に開口部１８ｐを有する。前記したＳｉＯ２などの絶縁性及び透光性を有する材料を用いて、スパッタリング法などにより、保護膜１８を形成することができる。
【００５５】
（パッド電極を形成する工程）
次に、パッド電極形成工程Ｓ１７において、図４Ｇに示すように、保護膜１８の開口部１８ｎ，１８ｐ内に、発光素子１のパッド電極であるｎ電極１３及びｐパッド電極１５を形成する。
ｎ電極１３及びｐパッド電極１５は、Ａｕなどの金属材料を用いて、スパッタリング法や蒸着法などによって形成することができる。なお、この工程では、前工程である保護膜形成工程Ｓ１６で形成したレジストパターンを用いて、リフトオフ法によりｎ電極１３及びｐパッド電極１５をパターニングすることができる。
なお、保護膜形成工程Ｓ１６とパッド電極形成工程Ｓ１７とは、順序を入れ換えて行うようにしてもよい。
【００５６】
（個片化する工程）
次に、個片化工程Ｓ１８において、図４Ｈに示すように、露出部１２ｂ上に設定された境界線ＢＤに沿って、ダイシング法やスクライビング法などにより切断することで、ウエハを複数の発光素子１に個片化する。
【００５７】
また、個片化する前に、又は個片化した後で、基板１１の下面側に金属膜やＤＢＲ（分布ブラッグ反射鏡）膜などからなる反射層を設けるようにしてもよい。これにより、発光素子１から基板１１の下面側に向かう光を基板１１の上面側に反射し、光取り出し効率を向上させることができる。更にまた、発光素子１の光取り出し面側に、蛍光体層を設け、発光素子１と蛍光体層との光を合成した合成光を取り出すようにしてもよい。
以上の工程により、発光素子１を製造することができる。
【００５８】
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る発光素子について、図５を参照して説明する。
第２実施形態に係る発光素子１Ｃは、透光性絶縁膜１６上において、第１透光性電極１４１Ｃに開口部を設けずに、金属膜１７を第１透光性電極１４１Ｃの上面に設けることが第１実施形態と異なっている。その他の構成については第１実施形態と同等である。
【００５９】
光取り出し効率を高めるためには、発光素子１のように、光反射膜である金属膜１７の下面側に第１透光性電極１４１を設けないことが好ましいが、発光素子１Ｃのように、第１透光性電極１４１Ｃを介して、金属膜１７を設けるように構成してもよい。このような形態であっても、第１実施形態と同様に、金属膜１７の変質などを抑制できる。
【００６０】
以上、本発明に係る発光素子及びその製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本開示の発光素子及びその製造方法によって製造される発光素子は、液晶ディスプレイのバックライト光源、各種照明器具、大型ディスプレイなど、種々の光源に利用することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１，１Ｃ  発光素子
１１    基板
１２    半導体積層体
１２ｎ  ｎ側半導体層
１２ａ  活性層
１２ｐ  ｐ側半導体層
１２ｂ  露出部
１３    ｎ電極
１３ａ  ｎ側外部接続部
１３ｂ  ｎ側延伸部
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  透光性電極
１４１，１４１Ｃ  第１透光性電極
１４１ａ  開口部
１４２，１４２Ａ，１４２Ｂ  第２透光性電極
１５    ｐパッド電極（パッド電極）
１５ａ  ｐ側外部接続部
１５ｂ  ｐ側延伸部
１６    透光性絶縁膜
１７    金属膜
１８    保護膜
１８ｎ，１８ｐ  開口部
【図１Ａ】
0006519464.tif 000002
【図１Ｂ】
0006519464.tif 000003
【図１Ｃ】
0006519464.tif 000004
【図１Ｄ】
0006519464.tif 000005
【図２Ａ】
0006519464.tif 000006
【図２Ｂ】
0006519464.tif 000007
【図２Ｃ】
0006519464.tif 000008
【図３】
0006519464.tif 000009
【図４Ａ】
0006519464.tif 000010
【図４Ｂ】
0006519464.tif 000011
【図４Ｃ】
0006519464.tif 000012
【図４Ｄ】
0006519464.tif 000013
【図４Ｅ】
0006519464.tif 000014
【図４Ｆ】
0006519464.tif 000015
【図４Ｇ】
0006519464.tif 000016
【図４Ｈ】
0006519464.tif 000017
【図５】
0006519464.tif 000018