(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｎ型半導体層と前記ｎ型半導体層上の一部に設けられたｐ型半導体層とを含む半導体積層体と、
前記ｎ型半導体層上の他の一部に設けられたｎ側絶縁膜と、
前記ｎ側絶縁膜を被覆するｎ側透光性電極と、
前記ｎ側透光性電極上で前記ｎ側透光性電極と電気的に接続されたｎ側パッド電極と、
前記ｐ型半導体層上に設けられたｐ側電極と、
前記半導体積層体及び前記ｎ側透光性電極を少なくとも被覆する保護膜と、を備え、
前記ｎ側パッド電極は、外部接続部及び当該外部接続部に接続された延伸部を有しており、
平面視において、前記外部接続部の少なくとも一部が前記ｎ側絶縁膜に重なり、かつ、前記延伸部の少なくとも一部が前記ｎ型半導体層に接していることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記延伸部は、前記ｎ型半導体層に全て接していることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記ｎ側絶縁膜は、さらに前記延伸部の一部と重なることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ｎ側絶縁膜は、さらに前記延伸部の周縁に設けられていることを特徴とする請求項２に記載の発光素子。
【請求項５】
ｎ型半導体層と前記ｎ型半導体層上の一部に設けられたｐ型半導体層とを含む半導体積層体と、前記ｎ型半導体層上の他の一部に設けられ、外部接続部及び当該外部接続部に接続された延伸部を有するｎ側パッド電極と、前記ｐ型半導体層上に設けられたｐ側電極と、を備える発光素子の製造方法であって、
前記半導体積層体を準備する第１工程と、
前記ｎ型半導体層上において、平面視で前記外部接続部が形成される領域の少なくとも一部と重なるとともに、前記延伸部が形成される領域の少なくとも一部が露出する領域に、ｎ側絶縁膜を形成する第２工程と、
前記ｎ側絶縁膜を被覆するｎ側透光性電極を形成する第３工程と、
前記半導体積層体及び前記ｎ側透光性電極を被覆する保護膜を形成する第４工程と、
前記ｎ側パッド電極が形成される領域が開口するように前記保護膜の上面にマスクを形成する第５工程と、
前記マスクに形成された前記開口を介して露出した前記保護膜を除去する第６工程と、
前記保護膜が除去されて露出した前記ｎ側透光性電極の上面及び前記ｎ型半導体層の上面と、前記マスクの上面とに金属膜を形成した後、前記マスクを除去することによって前記ｎ側パッド電極を形成する第７工程と、を含むことを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記第２工程において、前記ｎ側絶縁膜は、前記延伸部が形成される領域の全てが露出するように、前記外部接続部が形成される領域に設けられていることを特徴とする請求項５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記第２工程において、前記ｎ側絶縁膜は、前記外部接続部が形成される領域と、前記延伸部が形成される領域の一部とに連続して設けられていることを特徴とする請求項５に記載の発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記第２工程において、前記ｎ側絶縁膜は、前記延伸部が形成される領域の周縁に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体を用いた発光素子は、そのワイドバンドギャップ特性から、近紫外から赤色域で発光が得られるため、種々の提案が行われている。発光素子の一般的な基本構造は、基板上に、ｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層を積層した構造で、ｐ型半導体層と、一部がｐ型半導体層及び活性層から露出したｎ型半導体層とに各電極が設けられた構造となる。このような電極構造を含む発光素子構造について研究がなされ、特に、その高出力化を目的として、様々な発光素子構造、並びに電極構造が提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１、２には、ｎ側の電極構造において、半導体層側から順に、透光性絶縁層と、前記透光性絶縁層を覆う透光性導電層と、前記透光性導電層上に形成されるパッド電極と、を有する発光素子が開示されている。この発光素子では、半導体層からの光が、半導体層と透光性絶縁層との界面、及び透光性絶縁層と透光性導電層との界面でそれぞれ反射さる。これにより、パッド電極によって吸収される光を軽減している。
【０００４】
一方、発光素子の表面は、外部接続部となるパッド電極の上面を除き、透光性を有する絶縁材料からなる保護膜で被覆される。なお、発光素子の製造には、パッド電極や保護膜などをパターニングするときに多数の工程を要するため、工程数の低減が望まれている。
そこで、発光素子の製造工程を簡略化する製造方法の一つが、例えば、特許文献３で提案されている。特許文献３によれば、透光性電極（全面電極）上を含む発光素子の表面全体を保護膜で被覆した後に、パッド電極を形成する領域に開口部を有するレジストパターンをフォトリソグラフィ法により形成し、当該レジストパターンの開口部内の保護膜をエッチングにより除去することでパターニングされた保護膜が形成される。次に、パッド電極となる金属膜を形成し、その後に前記したレジストパターンを除去することで金属膜がパターニングされる。これによって、パッド電極が形成される。この方法によれば、保護膜を形成するためのレジストパターンと、金属膜を形成するためのレジストパターンとを共用できるため、製造工程を簡略化することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１０９０３号公報
【特許文献２】特開２００８−１９２７１０号公報
【特許文献３】特開２０１２−２３８８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
発光素子の製造では、引用文献３に記載の製造方法の他、パッド電極を形成した後に保護膜を形成する方法がある。このような製造方法では、パッド電極を形成した後であって保護膜を形成する前に、パッド電極と透光性電極との接触抵抗やパッド電極と半導体層との接触抵抗を低減させるために熱処理が行われる。これに対し、特許文献３に記載のような製造方法では、保護膜を形成した後にパッド電極を形成する。そのため、特許文献３に記載のような製造方法では、パッド電極形成後の熱処理において、保護膜への負担を軽減するために熱処理温度を低くするか、あるいは、パッド電極形成後の熱処理を行わないようにする必要があった。
【０００７】
そして、透光性電極上にパッド電極を備える発光素子においては、パッド電極形成後の熱処理温度が低い、あるいは熱処理を行わない製造方法で製造すると、特にｎ側の電極構造において、パッド電極と透光性電極との接触抵抗が低減しにくい傾向があった。これにより、発光素子の順方向電圧（以下、Ｖｆともいう）が高くなる傾向があった。
【０００８】
本開示は、パッド電極による光吸収を軽減するとともに、順方向電圧を低下させることができる発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示に係る発光素子は、ｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上の一部に設けられたｐ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上の他の一部に設けられたｎ側絶縁膜と、前記ｎ側絶縁膜を被覆するｎ側透光性電極と、前記ｎ側透光性電極上で前記ｎ側透光性電極と電気的に接続されたｎ側パッド電極と、前記ｐ型半導体層上に設けられたｐ側電極と、前記半導体積層体及び前記ｎ側透光性電極を少なくとも被覆する保護膜と、を備え、前記ｎ側パッド電極は、外部接続部及び当該外部接続部に接続された延伸部を有しており、平面視において、前記外部接続部の少なくとも一部が前記ｎ側絶縁膜に重なり、かつ、前記延伸部の少なくとも一部が前記ｎ型半導体層に接している。
【００１０】
また、本開示に係る発光素子の製造方法は、ｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上の一部に設けられたｐ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上の他の一部に設けられ、外部接続部及び当該外部接続部に接続された延伸部を有するｎ側パッド電極と、前記ｐ型半導体層上に設けられたｐ側電極と、を備える発光素子の製造方法であって、前記半導体積層体を準備する第１工程と、前記ｎ型半導体層上において、平面視で前記外部接続部が形成される領域の少なくとも一部と重なるとともに、前記延伸部が形成される領域の少なくとも一部が露出する領域に、ｎ側絶縁膜を形成する第２工程と、前記ｎ側絶縁膜を被覆するｎ側透光性電極を形成する第３工程と、前記半導体積層体及び前記ｎ側透光性電極を被覆する保護膜を形成する第４工程と、前記ｎ側パッド電極が形成される領域が開口するように前記保護膜の上面にマスクを形成する第５工程と、前記マスクに形成された前記開口を介して露出した前記保護膜を除去する第６工程と、前記保護膜が除去されて露出した前記ｎ側透光性電極の上面及び前記ｎ型半導体層の上面と、前記マスクの上面とに金属膜を形成した後、前記マスクを除去することによって前記ｎ側パッド電極を形成する第７工程と、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本開示に係る発光素子によれば、半導体積層体とｎ側透光性電極との間にｎ側絶縁膜を備えることで、パッド電極によって吸収される光をより軽減させることができる。さらに、ｎ側パッド電極の延伸部の少なくとも一部をｎ型半導体層に接触させることで、順方向電圧を低下させることができる。
本開示に係る発光素子の製造方法によれば、パッド電極によって吸収される光を軽減させることができ、さらに、順方向電圧を低下させることができる発光素子を簡便に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第１実施形態に係る発光素子の構成を示す模式図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は透光性電極の配置を概略的に示す平面図である。
【図２】第１実施形態に係る発光素子の構成を示す模式図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所の断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所の断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所の断面を示す。
【図３】第１実施形態に係る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４】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における半導体積層工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図５】第１実施形態に係る発光素子の製造方法におけるｎ型半導体層露出工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図６】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における絶縁膜形成工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図７】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における透光性電極形成工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図８】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における第１レジストパターン形成工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図９】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における透光性電極エッチング工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１０】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における第１レジストパターン除去工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１１】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における保護膜形成工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１２】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における第２レジストパターン形成工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１３】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における保護膜エッチング工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１４】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における金属膜形成工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１５】第１実施形態に係る発光素子の製造方法における第２レジストパターン除去工程を示す模式的断面図であり、（ａ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｂ）は図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図、（ｃ）は図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１６】第２実施形態に係る発光素子の構成を示す模式図であり、（ａ）は透光性電極の配置を概略的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１７】第３実施形態に係る発光素子の構成の一部を示す模式図であり、（ａ）は透光性電極の配置を概略的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＶ−Ｖ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【図１８】比較例に係る発光素子の構成の一部を示す模式図であり、（ａ）は透光性電極の配置を概略的に示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩ−ＶＩ線に相当する箇所を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、各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、各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。
【００１４】
また、各実施形態に係る発光素子において、「上」、「下」、「左」及び「右」などは、状況に応じて入れ替わるものである。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。
【００１５】
＜実施形態＞
［発光素子の構成］
図１、図２を参照して、第１実施形態に係る発光素子の構成について説明する。
なお、図１（ａ）は第１実施形態に係る発光素子１の構成を模式的に示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の発光素子１について、ｐ型半導体層１２ｐ上のｐ側透光性電極１４ｂの配置とｎ型半導体層１２ｎ上のｎ側透光性電極１４ａの配置を概略的に示す平面図である。また、図２（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所における断面、ＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所における断面、ＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所における断面を示す図であるが、構成及び説明を分かり易くするために、水平方向および上下方向のスケールを部分的に縮小又は伸長して示している。また、各部材についても、形状、サイズ、位置関係を適宜に簡略化したり、誇張したりしている場合がある。なお、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂは、厳密には、その下部が極わずか保護膜１７の上面にかかるように設けられる場合があるが、ここでは便宜上、そのような形態の図示を省略している。
【００１６】
発光素子１は、図１（ａ）、（ｂ）、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、平面視で外縁が略矩形状に形成され、基板１１と、半導体積層体１２と、ｎ側パッド電極１３と、透光性電極１４と、ｐ側パッド電極１５と、絶縁膜１６と、保護膜１７とを備えて構成されている。また、発光素子１は、基板１１上に、半導体積層体１２と、半導体積層体１２の一方の面側にｎ側パッド電極１３、透光性電極１４及びｐ側パッド電極１５とを備える。
【００１７】
（基板）
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る。基板１１としては、例えば、半導体積層体１２をＧａＮなどの窒化物半導体を用いて形成する場合には、Ｃ面、Ｒ面、Ａ面の何れかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡｌ2Ｏ4）のような絶縁性基板、またＳｉＣ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、Ｓｉ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド、及び窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジム等の酸化物基板が挙げられる。
【００１８】
（半導体積層体）
半導体積層体１２は、基板１１の上面である一方の主面上に、ｎ型半導体層１２ｎとｐ型半導体層１２ｐとが順次積層され設けられた層である。半導体積層体１２は、ｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５間に電流を通電することにより発光するようになっている。また、半導体積層体１２は、ｎ型半導体層１２ｎとｐ型半導体層１２ｐとの間に活性層１２ａを備えることが好ましい。
【００１９】
半導体積層体１２は、ｐ型半導体層の一部が積層方向に除去されてｎ型半導体層が露出している。すなわち、ｐ型半導体層１２ｐは、ｎ型半導体層１２ｎ上の一部に設けられている。ここで、「一部」とは、ｎ型半導体層１２ｎ上の所定領域であり、通常、発光素子においてｐ型半導体層が設けられる部位とすればよい。具体的には、半導体積層体１２には、ｐ型半導体層１２ｐ及び活性層１２ａが部分的に存在しない領域、すなわちｐ型半導体層１２ｐの表面から凹んでｎ型半導体層１２ｎが露出した領域（この領域を「第１露出部１２ｂ」と呼ぶ）が形成されている。第１露出部１２ｂは、平面視で略円形状に形成された領域の第１円形露出部１２ｂ１と、第１円形露出部１２ｂ１の一部から延伸し、平面視でｐ側パッド電極１５の方向に湾曲して伸びるように配置された領域の第１延伸露出部１２ｂ２とから構成されている。第１露出部１２ｂの底面はｎ型半導体層１２ｎで構成されており、第１円形露出部１２ｂ１の領域で、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａが、ｎ側絶縁膜１６ａ及びｎ側透光性電極１４ａを介してｎ型半導体層１２ｎ上に設けられている。また、第１延伸露出部１２ｂ２の底面で、ｎ型半導体層１２ｎとｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂとが電気的に接続されている。
【００２０】
ここで、第１円形露出部１２ｂ１は、外部接続部１３ａの配置領域（外部接続部１３ａが形成される領域）よりもやや大きく、外部接続部１３ａの配置領域と、この近傍の領域とからなる。また、第１延伸露出部１２ｂ２は、延伸部１３ｂの配置領域（延伸部１３ｂが形成される領域）よりもやや大きく、延伸部１３ｂの配置領域と、この近傍の領域とからなる。
【００２１】
また、半導体積層体１２は、半導体積層体１２の外周に沿って、ｐ型半導体層１２ｐ及び活性層１２ａが存在せず、ｎ型半導体層１２ｎが露出した領域である第２露出部１２ｃが設けられている。第２露出部１２ｃは、ウエハ状態の発光素子１を個々に区画する境界線に沿った領域であるダイシングストリートの一部である。
なお、第１露出部１２ｂ及び第２露出部１２ｃは、完成した発光素子１においては、保護膜１７、ｎ側パッド電極１３、透光性電極１４、又は絶縁膜１６によって被覆されているが、便宜的に「露出部」と呼ぶ。
【００２２】
半導体積層体１２（ｎ型半導体層１２ｎ、活性層１２ａ及びｐ型半導体層１２ｐ）の材料としては、ＩｎＸＡｌＹＧａ１−Ｘ−ＹＮ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）等が好適に用いられる。また、これらの半導体層は、それぞれ単層構造でもよいが、組成及び膜厚等の異なる層の積層構造、超格子構造等であってもよい。特に、活性層１２ａは、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸又は多重量子井戸構造であることが好ましい。
【００２３】
（絶縁膜）
絶縁膜１６は、ｎ側絶縁膜１６ａとｐ側絶縁膜１６ｂとから構成されている。
ｎ側絶縁膜１６ａは、ｎ型半導体層１２ｎ上の他の一部に設けられている。ここで、「他の一部」とは、ｎ型半導体層１２ｎ上におけるｐ型半導体層１２ｐが設けられていない領域であり、ここでは、第１円形露出部１２ｂ１上の所定領域である。なお、ｎ側絶縁膜１６ａは、ｎ型半導体層１２ｎの露出部のみに設けられる場合に限られるものではない。例えば、ｎ側絶縁膜１６ａは、ｐ型半導体層１２ｐに乗り上げていてもよい。
ｎ側絶縁膜１６ａは、ｐ型半導体層１２ｐから露出したｎ型半導体層１２ｎ上に設けられた透光性材料からなる膜である。ｎ側絶縁膜１６ａは、ｎ型半導体層１２ｎ上であって、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａが配置された領域の直下領域及びその近傍領域に、平面視でｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａとｎ側透光性電極１４ａを介して対向するように設けられている。なお、ｎ側絶縁膜１６ａは、便宜上、外部接続部１３ａが配置された領域の直下領域に設けられた状態で図示しているが、以下、「直下領域及びその近傍領域」として説明する。
【００２４】
ｐ側絶縁膜１６ｂは、ｐ型半導体層１２ｐ上であって、ｐ側パッド電極１５が配置された領域の直下領域及びその近傍領域に、平面視でｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａと対向するように設けられている。ｐ側絶縁膜１６ｂは、ｐ側パッド電極１５の延伸部１５ｂが配置された領域の直下領域及びその近傍領域に、平面視でｐ側パッド電極１５の延伸部１５ｂとｐ側透光性電極１４ｂを介して対向するように設けられている。なお、ｐ側絶縁膜１６ｂは、ここでは、便宜上、ｐ側パッド電極１５が配置された領域の直下領域に設けられた状態で図示しているが、以下、「直下領域及びその近傍領域」として説明する。
【００２５】
ｎ側絶縁膜１６ａは、透光性を有する材料で構成され、ｎ側透光性電極１４ａよりも屈折率が低いことが好ましい。同様に、ｐ側絶縁膜１６ｂは、透光性を有する材料で構成され、ｐ側透光性電極１４ｂよりも屈折率が低いことが好ましい。
ｎ側絶縁膜１６ａをｎ型半導体層１２ｎ上に設けることにより、ｎ型半導体層１２ｎとｎ側絶縁膜１６ａとの界面で、半導体積層体１２内を上方に伝播する光をスネルの法則に基づいて全反射させることができる。従って、ｎ側絶縁膜１６ａをｎ側パッド電極１３の直下領域及びその近傍領域に設け、ｎ側パッド電極１３に向かう光を手前で効率的に反射させることにより、ｎ側パッド電極１３による光吸収を低減させることができる。これにより、発光素子１の発光効率が向上する。
【００２６】
同様に、ｐ側絶縁膜１６ｂをｐ型半導体層１２ｐ上に設けるとともに、ｐ側絶縁膜１６ｂをｐ側パッド電極１５の直下領域及びその近傍領域に設け、ｐ側パッド電極１５に向かう光を手前で効率的に反射させることにより、ｐ側パッド電極１５による光吸収を低減させることができる。これにより、発光素子１の発光効率が向上する。
【００２７】
また、ｎ側絶縁膜１６ａは、ｎ型半導体層１２ｎとｎ側透光性電極１４ａとの間に設けられることにより、ｎ側パッド電極１３の直下領域のｎ型半導体層１２ｎに流れる電流を抑制し、当該領域での発光を抑制させることができる。そして、ｎ側パッド電極１３に向かって伝播する光量を制限することでｎ側パッド電極１３によって吸収される光量を低減し、その結果として、半導体積層体１２全体としての発光量を増加させることができる。
【００２８】
同様に、ｐ側絶縁膜１６ｂをｐ型半導体層１２ｐ上に設けることにより、ｐ側パッド電極１５による光吸収を低減させることができる。また、ｐ側絶縁膜１６ｂをｐ型半導体層１２ｐとｐ側透光性電極１４ｂとの間に設けられることにより、ｐ側パッド電極１５に向かって伝播する光量を制限することでｐ側パッド電極１５によって吸収される光量を低減し、その結果として、半導体積層体１２全体としての発光量を増加させることができる。
絶縁膜１６としては、例えば、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３などの酸化物、ＳｉＮなどの窒化物、ＭｇＦなどのフッ化物を好適に用いることができる。これらの中で、屈折率が低いＳｉＯ２をより好適に用いることができる。
また、絶縁膜１６の膜厚は、０．０５μｍ以上１．５μｍ以下程度が好ましく、更に好ましくは０．２μｍ以上１．０μｍ以下程度である。
【００２９】
（透光性電極）
透光性電極１４は、ｎ側透光性電極１４ａとｐ側透光性電極１４ｂとから構成されている。
ｎ側透光性電極１４ａは、ｎ側絶縁膜１６ａを被覆する電極である。ｎ側透光性電極１４ａは、発光素子１の製造時において、ｎ側絶縁膜１６ａを保護するバリア層として機能する。発光素子１は、後記するように、保護膜１７を形成した後、保護膜１７をエッチングによりパターニングする。この際に、ｎ側絶縁膜１６ａがｎ側透光性電極１４ａに被覆されているため、エッチング液の接触によりｎ側絶縁膜１６ａが浸食されることが防止される。なお、ｎ側透光性電極１４ａは、ｎ側絶縁膜１６ａの全てを被覆する場合に限られるものではない。例えば、ｎ側透光性電極１４ａは、ｎ側絶縁膜１６ａの一部を被覆しているものであってもよい。
【００３０】
ｐ側透光性電極１４ｂは、ｐ型半導体層１２ｐの上面の略全面を覆うように設けられ、ｐ側パッド電極１５を介して外部から供給される電流を、ｐ型半導体層１２ｐの全面に拡散させるための電流拡散層としての機能を有するものである。
また、ｐ側透光性電極１４ｂは、ｐ側絶縁膜１６ｂを被覆するように設けられているので、発光素子１の製造時において、ｐ側絶縁膜１６ｂを保護するバリア層として機能する。これにより、ｎ側透光性電極１４ａの機能と同様に、ｐ側絶縁膜１６ｂがエッチング液により浸食されることが防止される。
【００３１】
また、半導体積層体１２が発光した光は、透光性電極１４を介して外部に取り出される。このため、透光性電極１４は、半導体積層体１２が発する光の波長に対して良好な透光性を有することが好ましい。
【００３２】
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。具体的には、ＺｎＯ、ＡＺＯ（ＡｌドープＺｎＯ）、ＩＺＯ（ＩｎドープＺｎＯ）、ＧＺＯ（ＧａドープＺｎＯ）、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ（ＳｎドープＩｎ２Ｏ３）、ＩＦＯ（ＦドープＩｎ２Ｏ３）、ＳｎＯ２、ＡＴＯ（ＳｂドープＳｎＯ２）、ＦＴＯ（ＦドープＳｎＯ２）、ＣＴＯ（ＣｄドープＳｎＯ２）などの導電性金属酸化物がある。なかでも、ＩＴＯは、可視光（可視領域）において高い透光性を有し、導電率の高い材料であることから、絶縁膜１６及びｐ型半導体層１２ｐ上の上面の略全面を覆うのに好適な材料である。
また、透光性電極１４の膜厚は、０．０２μｍ以上０．３μｍ以下程度が好ましく、更に好ましくは０．０４μｍ以上０．２μｍ以下程度である。
【００３３】
（ｎ側パッド電極）
ｎ側パッド電極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側パッド電極１３は、ｎ側透光性電極１４ａの上面の一部に設けられ、ｎ側透光性電極１４ａ上でｎ側透光性電極１４ａと電気的に接続されている。ｎ側パッド電極１３は、平面視で略円形状に形成され、外部と接続するための領域である外部接続部１３ａと、外部接続部１３ａに接続された延伸部１３ｂとから構成されている。延伸部１３ｂは、外部接続部１３ａの周縁から両側に延伸し、平面視でｐ側パッド電極１５の方向に湾曲して伸びるように形成されている。
外部接続部１３ａは、外部と接続するための領域であり、延伸部１３ｂは、外部接続部１３ａを介して供給される電流を、ｎ型半導体層１２ｎの全領域に効率的に拡散させるための機能を有する。
【００３４】
ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａは、半導体積層体１２の第１円形露出部１２ｂ１の底面に、ｎ側絶縁膜１６ａ及びｎ側透光性電極１４ａを介してｎ型半導体層１２ｎ上に設けられている。
また、ｎ側パッド電極１３は、平面視において、外部接続部１３ａの少なくとも一部がｎ側絶縁膜１６ａに重なっている。すなわち、平面視でｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａが配置された領域の直下領域及びその近傍領域において、ｎ型半導体層１２ｎとｎ側透光性電極１４ａの間にｎ側絶縁膜１６ａが設けられている。
【００３５】
また、ｎ側パッド電極１３は、延伸部１３ｂの全てがｎ型半導体層１２ｎに接している。すなわち、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂは、半導体積層体１２の第１延伸露出部１２ｂ２の底面に、延伸部１３ｂの全てがｎ型半導体層１２ｎと直接接触するように設けられている。なお、「直接接触するように設けられている」とは、ｎ型半導体層１２ｎと延伸部１３ｂとの間に、他の膜を介さずに、露出したｎ型半導体層１２ｎ上に直接設けられていることを意味する。ここでは、延伸部１３ｂの全てがｎ型半導体層１２ｎと直接接触しているが、後記するように、延伸部１３ｂの少なくとも一部がｎ型半導体層１２ｎと直接接触していればよく、部分的に直接接触しない部位があってもよい。
【００３６】
発光素子１では、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂをｎ型半導体層１２ｎに直接接触させることで発光素子１の順方向電圧を低下させることができる。このため、発光素子１の消費電力を低減させることができ、電力効率を向上させることができる。
【００３７】
ｎ側パッド電極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、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｕなどの単体金属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。あるいは、ｎ側パッド電極１３は、前記の単体金属や、これらの金属を主成分とする合金を用いた積層構造とすることもできる。なお、ｎ側パッド電極１３は、外部接続部１３ａ及び延伸部１３ｂが、ともに同じ材料で構成されている。また、ｎ側パッド電極１３は、外部接続部１３ａの直径が４０μｍ以上１５０μｍ以下程度であるのが好ましく、さらに延伸部１３ｂの幅が２μｍ以上１５μｍ以下程度であるのが好ましい。
【００３８】
（ｐ側パッド電極）
ｐ側パッド電極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側パッド電極１５は、ｐ側透光性電極１４ｂの上面の一部に設けられ、ｐ側透光性電極１４ｂ上でｐ側透光性電極１４ｂと電気的に接続されている。なお、ｐ側透光性電極１４ｂとｐ側パッド電極１５とで、ｐ型半導体層１２ｐ上に設けられたｐ側電極を構成している。ｐ側パッド電極１５は、平面視で略円形状に形成され、外部と接続するための領域である外部接続部１５ａと、外部接続部１５ａに接続された延伸部１５ｂ、１５ｃ、１５ｄとから構成されている。延伸部１５ｂ、１５ｃは、外部接続部１５ａから３方向に延伸し、延伸部１５ｂは、平面視でｎ側パッド電極１３の方向に直線状に伸びるように外部接続部１５ａから延伸して形成されている。また、延伸部１５ｃは、平面視で発光素子１の２つ辺に沿ってそれぞれ湾曲して基板１１周縁まで延伸して形成されている。延伸部１５ｄは、平面視で延伸部１５ｃからさらに分岐し、ｎ側パッド電極１３を囲むようにそれぞれ湾曲して形成されている。なお、延伸部１５ｄの端部は、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａを超える位置で互いに対向するように配置されている。
外部接続部１５ａは、外部と接続するための領域であり、延伸部１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、外部接続部１５ａを介して供給される電流を、ｐ型半導体層１２ｐの全領域に効率的に拡散させるための機能を有する。
【００３９】
ｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂ、１５ｃ、１５ｄは、ｐ型半導体層１２ｐの上面の一部に、ｐ側絶縁膜１６ｂ及びｐ側透光性電極１４ｂを介して設けられている。
また、ｐ側パッド電極１５は、平面視において、外部接続部１５ａの少なくとも一部、及び、延伸部１５ｂの少なくとも一部が、ｐ側絶縁膜１６ｂに重なっている。すなわち、平面視でｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂが配置された領域の直下領域及びその近傍領域において、ｐ型半導体層１２ｐとｐ側透光性電極１４ｂの間にｐ側絶縁膜１６ｂが設けられている。なお、図示しないが、延伸部１５ｃ、１５ｄにおいても同様である。
【００４０】
ｐ側パッド電極１５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、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗ、Ｃｕ、Ａｕなどの単体金属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。あるいは、ｐ側パッド電極１５は、前記の単体金属や、これらの金属を主成分とする合金を用いた積層構造とすることもできる。なお、ｐ側パッド電極１５は、外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂが、ともに同じ材料で構成されている。また、ｐ側パッド電極１５は、外部接続部１５ａの直径が４０μｍ以上１５０μｍ以下程度であるのが好ましく、さらに延伸部１５ｂの幅が２μｍ以上１５μｍ以下程度であるのが好ましい。
【００４１】
（保護膜）
保護膜１７は、透光性及び絶縁性を有し、半導体積層体１２及び透光性電極１４を少なくとも被覆する膜である。具体的には、基板１１の側面及び下面を除き、発光素子１の上面及び側面の略全体を被覆する膜である。また、保護膜１７は、第１円形露出部１２ｂ１の底面のｎ側絶縁膜１６ａが配置された領域上の一部に開口部１７ｎを有し、当該開口部１７ｎ内に、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａが露出するように構成されている。また、保護膜１７は、第１延伸露出部１２ｂ２の底面の領域上の一部に開口部１７ｎを有し、当該開口部１７ｎ内に、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂが露出するように構成されている。また、保護膜１７は、ｐ側絶縁膜１６ｂが配置された領域上の一部に開口部１７ｐを有し、当該開口部１７ｐ内に、ｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂが露出するように構成されている。なお、図示しないが、延伸部１５ｃ、１５ｄにおいても同様である。
【００４２】
従って、保護膜１７は、ｎ側パッド電極１３、ｐ側パッド電極１５が設けられた領域、基板１１、及び半導体積層体１２の外周の下部側面（ｎ型半導体層１２ｎの外周側面）を除き、発光素子１の上面及び側面を被覆している。すなわち、保護膜１７は、透光性電極１４の表面全体及び半導体積層体１２の第１露出部１２ｂ及び第２露出部１２ｃにおけるｐ型半導体層１２ｐ及び活性層１２ａの側面が被覆されている。
保護膜１７としては、前記した絶縁膜１６と同様の材料を用いることができ、例えば、ＳｉＯ２を好適に用いることができる。
また、保護膜１７の膜厚は、０．０１μｍ以上１．０μｍ以下程度が好ましく、更に好ましくは０．１μｍ以上０．３μｍ以下程度である。
【００４３】
［発光素子の動作］
次に、図１、２を参照して、実施形態に係る発光素子１の動作について説明する。
発光素子１は、実装基板やワイヤなどを介して外部接続部１３ａ及び外部接続部１５ａ間に外部電源が接続されると、ｎ型半導体層１２ｎ及びｐ型半導体層１２ｐ間に電流が供給されて活性層１２ａが発光する。
発光素子１の活性層１２ａが発した光は、半導体積層体１２内を伝播して、主として発光素子１の上面から外部に取り出される。
【００４４】
ここで、図２（ｃ）を参照して、半導体積層体１２内を伝播して、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａに向かって伝播する光の経路について説明する。
半導体積層体１２内を伝播して、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａの直下領域のｎ側透光性電極１４ａに向かう光線（Ｌ１）は、一部がｎ型半導体層１２ｎとｎ側絶縁膜１６ａの界面で反射され（Ｌ２）、一部がｎ側絶縁膜１６ａとｎ側透光性電極１４ａの界面で反射され（Ｌ３）、さらに他の一部がｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａの下面で反射される（Ｌ４）。光線（Ｌ１）は、外部接続部１３ａによって一部が吸収されるものの、外部接続部１３ａに到達する前に前記した各部位で反射して外部に出力されるため、光吸収量を低減することができる。その結果として、発光素子１の外部への光取り出し効率を向上させることができる。なお、図示しないが、ｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂ、１５ｃ、１５ｄにおいても同様である。
【００４５】
［発光素子の製造方法］
次に、図３を参照して、図１に示した発光素子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、半導体積層工程Ｓ１０１と、ｎ型半導体層露出工程Ｓ１０２と、絶縁膜形成工程Ｓ１０３と、透光性電極形成工程Ｓ１０４と、第１レジストパターン形成工程Ｓ１０５と、透光性電極エッチング工程Ｓ１０６と、第１レジストパターン除去工程Ｓ１０７と、保護膜形成工程Ｓ１０８と、第２レジストパターン形成工程Ｓ１０９と、保護膜エッチング工程Ｓ１１０と、金属膜形成工程Ｓ１１１と、第２レジストパターン除去工程Ｓ１１２と、個片化工程Ｓ１１３と、を含み、この順で各工程が行われる。
【００４６】
以下、図４〜図１５を参照（適宜図１、図２参照）して、各工程について詳細に説明する。なお、図４〜図１５の各図において、上段に示した図（図４（ａ）、図５（ａ）など）は、図１（ａ）のＩ−Ｉ線に相当する箇所における断面を示し、中段に示した図（図４（ｂ）、図５（ｂ）など）は、図１（ａ）のＩＩ−ＩＩ線に相当する箇所における断面を示し、下段に示した図（図４（ｃ）、図４（ｃ）など）は、図１（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線に相当する箇所における断面を示す。また、図４〜図１５の各断面図は、構成及び説明を分かり易くするために、水平方向および上下方向のスケールを部分的に縮小又は伸長して示している。また、図４〜図１５の各図において、第１レジストパターン２０、第２レジストパターン２１及び金属膜３１は、下層部の凹凸形状に応じて上面に凹凸が生じることがあるが、このような凹凸の記載は省略している。
また、その他の各部材についても、形状、サイズ、位置関係を適宜に簡略化したり、誇張したりしている場合がある。
【００４７】
（半導体積層体準備工程（第１工程））
まず、半導体積層体準備工程において、第１露出部１２ｂ及び第２露出部１２ｃを有する半導体積層体１２を準備する。この工程には、サブ工程として、半導体積層工程Ｓ１０１とｎ型半導体層露出工程Ｓ１０２とが含まれる。
【００４８】
まず、半導体積層工程Ｓ１０１において、図４に示すように、サファイアなどからなる基板１１の上面（一方の主面）上に、窒化物半導体などの前記した半導体材を用いて、ＭＯＣＶＤ法などによりｎ型半導体層１２ｎ、活性層１２ａ及びｐ型半導体層１２ｐを順次に積層することで、半導体積層体１２を形成する。
なお、この工程から、第２レジストパターン除去工程Ｓ１１２までの工程は、１枚の基板１１のウエハ上に、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。従って、図４〜図１５の各図において上段に示した断面図（図４（ａ）、図５（ａ）など）は、１個の発光素子領域についてのみ示しているが、左右方向にも同形状の発光素子１が連続して形成される。
【００４９】
次に、ｎ型半導体層露出工程Ｓ１０２において、図５に示すように、ｎ側パッド電極１３を形成するための第１露出部１２ｂ（第１円形露出部１２ｂ１、第１延伸露出部１２ｂ２）と、複数の発光素子１を区画する境界線に沿った領域に第２露出部１２ｃを形成する。
第１露出部１２ｂ及び第２露出部１２ｃは、フォトリソグラフィ法により、第１露出部１２ｂ及び第２露出部１２ｃを形成する領域に開口部を有するレジストパターンを形成した後、当該レジストパターンをエッチングマスクとして、半導体積層体１２を上面側からｎ型半導体層１２ｎが露出するまでエッチングすることで形成される。
【００５０】
（絶縁膜形成工程（第２工程））
絶縁膜形成工程Ｓ１０３は、ｎ型半導体層１２ｎ上において、平面視で、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａが形成される領域の少なくとも一部と重なるとともに、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂが形成される領域の少なくとも一部が露出する領域に、ｎ側絶縁膜１６ａを形成する工程である。ここで、「延伸部１３ｂが形成される領域の少なくとも一部が露出する領域にｎ側絶縁膜１６ａを形成する」とは、延伸部１３ｂが形成される領域の少なくとも一部において、ｎ型半導体層１２ｎが露出するようにｎ側絶縁膜１６ａを形成するということである。本製造方法では、延伸部１３ｂが形成される領域にはｎ側絶縁膜１６ａを形成しない。
また、本製造方法では、ｐ型半導体層１２ｐ上において、平面視で、ｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａが形成される領域の少なくとも一部と重なるとともに、ｐ側パッド電極１５の延伸部１５ｂが形成される領域の全てに、ｎ側絶縁膜１６ａを形成する。
【００５１】
具体的には、絶縁膜形成工程Ｓ１０３において、図６に示すように、ｎ型半導体層１２ｎ上の、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａが配置される領域及びその近傍領域に、ｎ側絶縁膜１６ａを形成する。また、ｐ型半導体層１２ｐ上の、ｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂが配置される領域、及びそれらの近傍領域に、ｐ側絶縁膜１６ｂを形成する。この工程は、特許文献１などに記載された方法と同様に行うことができる。
すなわち、絶縁膜形成工程Ｓ１０３において、まず、半導体積層体１２の表面全体に、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絶縁膜１６を形成する。次に、フォトリソグラフィ法により、完成時にｎ側絶縁膜１６ａ及びｐ側絶縁膜１６ｂが配置される領域を被覆するようにレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンをエッチングマスクとして、絶縁膜１６をエッチングすることで、所定形状にパターニングする。その後に、レジストパターンを除去する。
【００５２】
（透光性電極を形成する工程（第３工程））
次に、透光性電極を形成する工程において、ｐ型半導体層１２ｐ上、ｎ側絶縁膜１６ａ上、及びｐ側絶縁膜１６ｂ上の略全面を被覆するように透光性電極１４を形成する。この工程には、サブ工程として、透光性電極形成工程Ｓ１０４、第１レジストパターン形成工程Ｓ１０５、透光性電極エッチング工程Ｓ１０６及び第１レジストパターン除去工程Ｓ１０７が含まれる。
【００５３】
まず、透光性電極形成工程Ｓ１０４において、図７に示すように、半導体積層体１２、ｎ側絶縁膜１６ａ、及びｐ側絶縁膜１６ｂの表面全体を被覆するように、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透光性電極１４を形成する。
【００５４】
次に、第１レジストパターン形成工程Ｓ１０５において、図８に示すように、半導体積層体１２上に形成された透光性電極１４上に、完成時にｎ側透光性電極１４ａ及びｐ側透光性電極１４ｂが配置される領域を被覆するように、フォトリソグラフィ法により第１レジストパターン２０を形成する。第１レジストパターン２０は、第１円形露出部１２ｂ１（図２（ａ）参照）の上面の一部、第１延伸露出部１２ｂ２（図２（ｂ）参照）の全面、第２露出部１２ｃの全面及びｐ型半導体層１２ｐの上面の一部において、開口部２０ａを有している。
【００５５】
次に、透光性電極エッチング工程Ｓ１０６において、図９に示すように、第１レジストパターン２０をエッチングマスクとして、透光性電極１４をエッチングする。これによって、第１円形露出部１２ｂ１の一部、第１延伸露出部１２ｂ２、及び第２露出部１２ｃが再度露出するとともに、ｐ型半導体層１２ｐの配置領域上の略全面、ｎ側絶縁膜１６ａ、及びｐ側絶縁膜１６ｂが被覆されたままとなるように、透光性電極１４がパターニングされる。
【００５６】
次に、第１レジストパターン除去工程Ｓ１０７において、図１０に示すように、適宜な薬剤やアッシング、ドライエッチングの手法などを用いて、第１レジストパターン２０を除去する。
【００５７】
ここで、絶縁膜１６と、上方に設けられる保護膜１７とは、同種の材料又は異種の材料であっても同じエッチング液で浸食される材料が用いられる。このため、絶縁膜１６が露出していると、後記する保護膜エッチング工程Ｓ１１０において、保護膜１７をエッチングによりパターニングする際に、エッチング液が接触して絶縁膜１６が浸食される。
【００５８】
そこで、前記したように、ｎ側透光性電極１４ａ及びｐ側透光性電極１４ｂによって、それぞれ、露出したｎ側絶縁膜１６ａ及びｐ側絶縁膜１６ｂを被覆することで、後記する保護膜エッチング工程Ｓ１１０において、保護膜１７をエッチングする際に、ｎ側絶縁膜１６ａ及びｐ側絶縁膜１６ｂへのエッチング液の接触が防止される。
【００５９】
（保護膜を形成する工程（第４、５、６工程））
次に、保護膜を形成する工程において、ウエハ表面の略全体を被覆するように、保護膜１７を形成する。この工程により、半導体積層体１２、ｎ側透光性電極１４ａ及びｐ側透光性電極１４ｂが保護膜１７で被覆される。保護膜１７は、ｎ側パッド電極１３が配置される領域に開口部１７ｎを有し、ｐ側パッド電極１５が配置される領域に開口部１７ｐを有する。この工程には、サブ工程として、保護膜形成工程（第４工程）Ｓ１０８、第２レジストパターン形成工程（第５工程）Ｓ１０９及び保護膜エッチング工程（第６工程）Ｓ１１０が含まれる。
【００６０】
まず、保護膜形成工程Ｓ１０８において、図１１に示すように、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、ウエハの表面全体に保護膜１７を形成する。このとき、保護膜１７を絶縁膜１６と同じ材料を用いることが好ましい。これによって、保護膜１７及び絶縁膜１６の形成を同じ装置を用いて行えるため、生産性を向上させることができる。
【００６１】
次に、第２レジストパターン形成工程（マスク形成工程）Ｓ１０９において、図１２に示すように、ｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５が形成される領域が開口するように保護膜１７の上面にマスクを形成する。具体的には、フォトリソグラフィ法により、ｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５を配置する領域に開口部２１ａを有する第２レジストパターン２１を形成する。
【００６２】
次に、保護膜エッチング工程Ｓ１１０において、図１３に示すように、マスクの開口部２１ａに露出した保護膜１７を除去する。具体的には、第２レジストパターン２１をエッチングマスクとして、保護膜１７をウェットエッチングすることで、開口部１７ｎ及び開口部１７ｐを形成する。ここで、保護膜１７として、例えば、ＳｉＯ２を用いた場合は、エッチング液としてＢＨＦ（バッファードフッ酸）を用いることができる。
【００６３】
ここで、ｎ側絶縁膜１６ａ及びｐ側絶縁膜１６ｂは、それぞれ、ｎ側透光性電極１４ａ及びｐ側透光性電極１４ｂによって隙間なく被覆されているため、この工程で絶縁膜１６へのエッチング液の接触が防止される。
【００６４】
なお、保護膜１７と絶縁膜１６とは、同じ材料を用いて形成される場合に限らず、異なる材料を用いて形成されるようにしてもよい。例えば、保護膜１７がＳｉＯ２で形成され、エッチング液としてＢＨＦを用いる場合において、絶縁膜１６として、ＴｉＯ２，ＳｉＮなどのＢＨＦに浸食される材料を用いることもできる。すなわち、絶縁膜１６を透光性電極１４で被覆することは、保護膜１７と絶縁膜１６とを、同じ材料を用いて形成する場合に限らず、異なる材料を用いて形成する場合にも有用である。
【００６５】
保護膜１７に開口部１７ｎを形成することで、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａの配置領域でｎ側透光性電極１４ａが露出するとともに、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂの配置領域でｎ型半導体層１２ｎが露出する。また、保護膜１７に開口部１７ｐを形成することで、ｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａの配置領域及び延伸部１５ｂの配置領域でｐ側透光性電極１４ｂが露出する。
【００６６】
なお、保護膜エッチング工程Ｓ１１０の後、第２レジストパターン２１は除去されずに、次工程であるパッド電極形成工程でも利用される。
【００６７】
（パッド電極形成工程（第７工程））
次に、パッド電極形成工程において、保護膜１７の開口部１７ｎ，１７ｐ内に、発光素子１のパッド電極であるｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５を形成する。この工程には、サブ工程として、金属膜形成工程Ｓ１１１及び第２レジストパターン除去工程Ｓ１１２が含まれる。また、この工程では、前工程である保護膜を形成する工程で形成した第２レジストパターン２１を用いて、リフトオフ法により、パッド電極であるｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５を形成する。
【００６８】
まず、金属膜形成工程Ｓ１１１において、図１４に示すように、第２レジストパターン２１を残したまま、Ａｕなどの前記した金属材料を用いて、スパッタリング法や蒸着法などにより、ウエハ表面の全体にｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５となる金属膜３１を形成する。この工程により、保護膜１７が除去されて露出したｎ型半導体層１２ｎの上面、ｎ側透光性電極１４ａの上面、ｐ側透光性電極１４ｂの上面、及び、マスクの上面に金属膜３１が形成される。すなわち、第２レジストパターン２１の開口部２１ａ内、すなわち保護膜１７の開口部１７ｎ内に露出したｎ側透光性電極１４ａ及びｎ型半導体層１２ｎと、開口部１７ｐ内に露出したｐ側透光性電極１４ｂとに接するように金属膜３１が形成される。
【００６９】
このように、本製造方法では、第１延伸露出部１２ｂ２において、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂの配置領域でｎ型半導体層１２ｎを露出させる。そして、この露出したｎ型半導体層１２ｎに直接接触するように、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂとなる金属膜３１を設ける。これにより、発光素子１の順方向電圧を低下させることができる。
【００７０】
次に、第２レジストパターン除去工程Ｓ１１２において、図１５に示すように、第２レジストパターン２１を、その上面に形成された金属膜３１とともに除去（リフトオフ）することにより、金属膜３１がパターニングされて、ｎ側パッド電極１３の外部接続部１３ａ及び延伸部１３ｂと、ｐ側パッド電極１５の外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂとが形成される。
【００７１】
このように、開口部１７ｎ，１７ｐを有する保護膜１７を先に形成し、当該開口部１７ｎ，１７ｐ内にパッド電極であるｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５を形成することで、保護膜１７のパターニングに用いるためのレジストパターンと、パッド電極をパターニングするためのレジストパターンとを共用することができる。そのため、レジストパターンを形成するための工程数を低減して、生産性を向上させることができる。
【００７２】
前記のとおり本製造方法では、保護膜１７を形成した後に、ｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５を形成する。そのため、ｎ側パッド電極１３とｎ側透光性電極１４ａとの接触抵抗や、ｐ側パッド電極１５とｐ側透光性電極１４ｂとの接触抵抗を低減させるための熱処理は、保護膜１７への負担を軽減するために行わない。あるいは、熱処理を行う場合であっても、例えば、窒素雰囲気において２００〜３５０℃で、０．１〜１時間の低温条件で行う。
ここで、従来の発光素子では、このように、パッド電極形成後の熱処理温度が低い、あるいは熱処理を行わない製造方法で製造すると、特にｎ側の電極構造において、パッド電極と透光性電極との接触抵抗が低減しにくい傾向にある。これにより、発光素子の順方向電圧が高くなる傾向にある。
しかしながら、実施形態に係る発光素子１は、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂをｎ型半導体層１２ｎに直接接触させることで、発光素子１の順方向電圧を低下させることができる。
【００７３】
（個片化工程）
次に、個片化工程Ｓ１１３において、第２露出部１２ｃ（図２（ａ）参照）上に設定された境界線に沿って、ダイシング法やスクライブ法などにより切断することで、発光素子１を個片化する。なお、個片化をより容易にするために、ウエハを切断する前に、基板１１の裏面を研磨して薄肉化するようにしてもよい。
【００７４】
また、基板１１の裏面側には、金属や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。更にまた、発光素子１の光取り出し面側に、蛍光体層を設けるようにしてもよい。
以上の工程により、発光素子１が形成される。
【００７５】
以上のような工程により製造された発光素子１は、ｎ型半導体層１２ｎとｎ側透光性電極１４ａとの間にｎ側絶縁膜１６ａを備え、ｐ型半導体層１２ｐとｐ側透光性電極１４ｂとの間にｐ側絶縁膜１６ｂを備えることで、ｎ側パッド電極１３及びｐ側パッド電極１５によって吸収される光量を低減することができる。これにより、半導体積層体１２全体としての発光量を増加させることができる。また、発光素子１は、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂがｎ型半導体層１２ｎに直接接触しているため、発光素子１の順方向電圧を低下させることができる。そのため、発光素子１の消費電力を低減させることができ、電力効率を向上させることができる。
【００７６】
次に、図１６〜図１７を参照して、第２の実施形態及び第３の実施形態に係る発光素子の構成について説明する。
なお、図１６（ａ）、図１７（ａ）は、それぞれ、第２実施形態及び第３実施形態について、ｐ型半導体層１２ｐ上のｐ側透光性電極１４ｂの配置とｎ型半導体層１２ｎ上のｐ側透光性電極１４ｂの配置を概略的に示す平面図である。これらの実施形態に係る発光素子１Ａ、１Ｂの模式的な構成は図１（ａ）の斜視図と同様である。
また、図１６（ｂ）は、図１６（ａ）のＩＶ−ＩＶ線に相当する箇所における断面図であり、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂの配置領域の一部（延伸方向の途中まで）にｎ側絶縁膜１６ａと、このｎ側絶縁膜１６ａを被覆するｎ側透光性電極１４ａが設けられている形態の発光素子１Ａを模式的に示すものである。
また、図１７（ｂ）は、図１７（ａ）のＶ−Ｖ線に相当する箇所における断面図であり、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂの配置領域の一部（延伸部１３ｂの配置領域の周縁、すなわち、第１円形露出部１２ｂ１の外周端部）にｎ側透光性電極１４ａが設けられている形態の発光素子１Ｂを模式的に示すものである。
なお、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）は、構成及び説明を分かり易くするために、水平方向および上下方向のスケールを部分的に縮小又は伸長して示している。また、各部材についても、形状、サイズ、位置関係を適宜に簡略化したり、誇張したりしている場合がある。また、ここでは、ｎ側パッド電極１３及び保護膜１７の配置についても図示している。
【００７７】
図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る発光素子１Ａは、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂの配置領域において、延伸方向の途中までｎ側絶縁膜１６ａが設けられている。そして、このｎ側絶縁膜１６ａを被覆するように、ｎ側透光性電極１４ａが設けられている。そして、このｎ側透光性電極１４ａ上にｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂが配置されている。すなわち、ｎ側絶縁膜１６ａは、延伸部１３ｂの一部と重なるように設けられている。なお、ｎ側透光性電極１４ａが設けられていない部分は、図２（ｂ）と同様に、延伸部１３ｂがｎ型半導体層１２ｎと直接接触するように設けられている。
このように、延伸部１３ｂの一部にｎ側絶縁膜１６ａを配置することで、発光素子１Ａの順方向電圧を低下させることができるとともに、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂによる光吸収を低減させることができる。これにより、発光素子１Ａの電力効率及び発光効率がより向上する。
なお、その他の構成については、発光素子１と同様である。
【００７８】
図１７（ａ）、（ｂ）に示すように、第３実施形態に係る発光素子１Ｂは、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂの配置領域において、延伸部１３ｂの配置領域の周縁にｎ側絶縁膜１６ａが設けられている。そして、このｎ側絶縁膜１６ａを被覆するように、ｎ側透光性電極１４ａが設けられている。すなわち、延伸部１３ｂの配置領域において、ｎ型半導体層１２ｎが露出した開口部を有している。そして、この開口部において露出したｎ型半導体層１２ｎ上にｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂがｎ型半導体層１２ｎと直接接触するように設けられている。
このように、第１円形露出部１２ｂ１の一部にｎ側透光性電極１４ａを配置することで、発光素子１Ｂの順方向電圧を低下させることができるとともに、ｎ側パッド電極１３の延伸部１３ｂによる光吸収を低減させることができる。これにより、発光素子１Ｂの電力効率及び発光効率がより向上する。
なお、その他の構成については、発光素子１と同様である。
【００７９】
また、前記した各実施形態では、ｐ側の電極構造においてもｐ側絶縁膜１６ｂを設ける構成としたが、ｐ側絶縁膜を設けない構成としてもよい。また、ｐ側絶縁膜１６ｂを設ける場合でも、外部接続部１５ａ及び延伸部１５ｂの少なくとも一部に設ける構成としてもよい。
【００８０】
以上、本開示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。
【実施例】
【００８１】
以下実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適宜変更を加えて実施することも可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００８２】
前記した製造方法に従って、実施例として図１、図１６、図１７に示す発光素子１、１Ａ、１Ｂを作製した。
【００８３】
まず、サファイアからなる基板の上面に、ＭＯＣＶＤ法により半導体積層体を形成した。この半導体積層体上に、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成してエッチングマスクとし、ｎ型半導体層が露出するまでエッチングした。
次に、半導体積層体の表面全体に、ＳｉＯ２を用いて、スパッタリング法により絶縁膜を形成した。次に、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成してエッチングマスクとし、絶縁膜をエッチングすることでｎ側絶縁膜及びｐ側絶縁膜を形成した。
【００８４】
次に、半導体積層体、ｎ側絶縁膜、及びｐ側絶縁膜の表面全体を被覆するように、ＩＴＯを用いて、スパッタリング法により膜厚が６０ｎｍの透光性電極を形成した。次に、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成してエッチングマスクとし、透光性電極をエッチングすることでｎ側透光性電極及びｐ側透光性電極を形成した。
次に、ウエハの表面全体に、ＳｉＯ２を用いて、スパッタリング法により保護膜を形成した。次に、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンを形成してエッチングマスクとし、保護膜をエッチングすることでｎ側電極及びｐ側電極を配置する領域に開口部を形成した。
【００８５】
次に、保護膜の形成で用いたレジストパターンを残したまま、スパッタ法によりウエハ表面の全体に金属材料として、ＣｒＲｈ（ＣｒとＲｈの合金（Ｒｈが３０質量％程度）），Ｐｔ，Ａｕをこの順に連続的に順次成膜して金属膜を形成した。膜厚は、ＣｒＲｈ：３ｎｍ、Ｐｔ：５０ｎｍ、Ａｕ：１２００ｎｍである。
次に、レジストパターンを、その上面に形成された金属膜とともに除去（リフトオフ）して、ｎ側電極及びｐ側電極を形成した。
次に、このウエハを切断することで、発光素子を個片化して、発光素子１、１Ａ、１Ｂを作製した。
【００８６】
また、比較例として、図１８に示す発光素子１００を、前記実施例の製造方法に準じて作製した。なお、図１８（ａ）は、ｐ型半導体層１２ｐ上のｐ側透光性電極１４ｂの配置とｎ型半導体層１２ｎ上のｐ側透光性電極１４ｂの配置を概略的に示す平面図であり、図１８（ｂ）は、図１８（ａ）のＶＩ−ＶＩ線に相当する箇所における断面図である。この形態に係る発光素子１００の模式的な構成は図１（ａ）の斜視図と同様である。ただし、発光素子１００は、ｎ側電極の延伸部が配置される領域の全面にｎ側絶縁膜１６ａが設けられている。そして、このｎ側絶縁膜１６ａを被覆するように、ｎ側透光性電極１４ａが設けられている。したがって、ｎ側電極の延伸部がｎ型半導体層と直接接触していない。なお、その他は、発光素子１と同様の構成である。
【００８７】
これらの発光素子１、１Ａ、１Ｂ、１００をそれぞれ３個用いて、１２０ｍＡの電流を流したときの光出力Ｐｏ（ｍＷ）及び順方向電圧Ｖｆ（Ｖ）を測定して平均値を算出した。また、この平均値を用いて電力変換効率ＷＰＥ（％）を以下の式で算出した。
【００８８】
【数１】
0006380011.tif 000002
この結果を表１に示す。なお、発光素子１、１Ａ、１Ｂ、１００をそれぞれ、Ｎｏ．１、２、３、４とした。
【００８９】
【表１】
0006380011.tif 000003
【００９０】
表１に示すように、実施例であるＮｏ．１〜３は、比較例であるＮｏ．４に比べて、順方向電圧が低かった。また、本発明の発光素子１、１Ａ、１Ｃは、比較例の発光素子１００に比べて、電力変換効率が優れていた。
【符号の説明】
【００９１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１００  発光素子
１１    基板
１２    半導体積層体
１２ｎ  ｎ型半導体層
１２ａ  活性層
１２ｐ  ｐ型半導体層
１２ｂ  第１露出部
１２ｂ１  第１円形露出部
１２ｂ２  第１延伸露出部
１２ｃ  第２露出部
１３    ｎ側パッド電極
１３ａ  外部接続部
１３ｂ  延伸部
１４    透光性電極
１４ａ  ｎ側透光性電極
１４ｂ  ｐ側透光性電極
１５    ｐ側パッド電極
１５ａ  外部接続部
１５ｂ  延伸部
１６    絶縁膜
１６ａ  ｎ側絶縁膜
１６ｂ  ｐ側絶縁膜
１７    保護膜
１７ｎ，１７ｐ  開口部
２０    第１レジストパターン
２０ａ  開口部
２１    第２レジストパターン
２１ａ  開口部
３１    金属膜
【図１】
0006380011.tif 000004
【図２】
0006380011.tif 000005
【図３】
0006380011.tif 000006
【図４】
0006380011.tif 000007
【図５】
0006380011.tif 000008
【図６】
0006380011.tif 000009
【図７】
0006380011.tif 000010
【図８】
0006380011.tif 000011
【図９】
0006380011.tif 000012
【図１０】
0006380011.tif 000013
【図１１】
0006380011.tif 000014
【図１２】
0006380011.tif 000015
【図１３】
0006380011.tif 000016
【図１４】
0006380011.tif 000017
【図１５】
0006380011.tif 000018
【図１６】
0006380011.tif 000019
【図１７】
0006380011.tif 000020
【図１８】
0006380011.tif 000021