(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層上に配置された活性層と、
前記活性層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層上に配置され、第１のパターン幅を有する第１の金属層と、
前記第１の金属層上に配置された第２の金属層と、
前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に配置され、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を有する透明電極層と、
前記透明電極層上および前記第２の金属層上に配置され、前記第２の金属層上に第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部から露出した前記第２の金属層上に配置された第３の金属層と、
前記第３の金属層上に配置された第４の金属層と
を備えることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記第３の金属層下の前記絶縁膜上に配置され、前記第２の金属層上に前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する反射積層膜を備え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】
基板と、
前記基板上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層上に配置された活性層と、
前記活性層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層上に配置され、第１のパターン幅を有する第１の金属層と、
前記第１の金属層上に配置された第２の金属層と、
前記第２の金属層上に配置された第１のＮｉ層と、
前記第１のＮｉ層および前記ｐ型半導体層上に配置され、前記第１のＮｉ層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を有する透明電極層と、
前記透明電極層上および前記第１のＮｉ層上に配置され、前記第１のＮｉ層上に第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部から露出した前記第１のＮｉ層上に配置された第３の金属層と、
前記第３の金属層上に配置された第２のＮｉ層と、
前記第２のＮｉ層上に配置された第４の金属層と
を備えることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１のＮｉ層下の前記絶縁膜上に配置され、前記第２の金属層上に前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する反射積層膜を備え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】
基板と、
前記基板上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層と、
前記ｎ型半導体層上に配置された活性層と、
前記活性層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層と、
前記ｐ型半導体層上に配置され、第１のパターン幅を有する第１の金属層と、
前記第１の金属層上に配置された第１のＮｉ層と、
前記第１のＮｉ層上に配置された第２の金属層と、
前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に配置され、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を有する透明電極層と、
前記透明電極層上および前記第２の金属層上に配置され、前記第２の金属層上に第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する絶縁膜と、
前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部から露出した前記第２の金属層上に配置された第３の金属層と、
前記第３の金属層上に配置された第２のＮｉ層と、
前記第２のＮｉ層上に配置された第４の金属層と
を備えることを特徴とする半導体発光素子。
【請求項６】
前記第３の金属層下の前記絶縁膜上に配置され、前記第２の金属層上に前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する反射積層膜を備えることを特徴とする請求項５に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記ｐ型半導体層と前記活性層と前記ｎ型半導体層の一部をエッチングにより除去した前記ｎ型半導体層上に配置された第５の金属層と、
前記第５の金属層上に配置された第３のＮｉ層と、
前記第３のＮｉ層上に配置された第６の金属層と、
前記第６の金属層上に配置された第７の金属層と
を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記第６の金属層と前記第７の金属層との間に配置された第４のＮｉ層を備える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】
前記第５の金属層はＡｌ層で形成され、前記第６の金属層はＴｉ層で形成され、前記第７の金属層はＡｕ層で形成されたことを特徴とする請求項７または８のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項１０】
前記半導体発光素子は、フリップチップ構造を備え、光は、基板側から取り出されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１１】
平面パターン構成において、長辺は、短辺よりも、２．０〜２．８倍の長さを有する長方形状を有し、短辺と平行方向に長辺を二分する中心線を挟み、互いに反対側に配置された前記第４の金属層からなる第１パッド電極と前記第７の金属層からなる第２パッド電極とを備えることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１２】
平面パターン構成において、前記第２パッド電極と前記透明電極との間のギャップは、略円形の曲線形状を有し、その間隔は略一定距離を有し、前記短辺の方向に平行な方向の前記透明電極および前記第２パッド電極の幅ＬａおよびＬｂは、Ｌａ＞Ｌｂの関係を有することを特徴とする請求項１１に記載の半導体発光素子。
【請求項１３】
平面パターン構成において、前記第５の金属層は、前記平面パターン構成の四辺のうち、前記第７の金属層からなる第２パッド電極が配置されている一辺の中央部に延伸して配置された第１金属配線と、前記第１金属配線から前記第４の金属層からなる第１パッド電極方向に略９０度曲がったｎ本（ｎは偶数）の第２金属配線とを備え、
前記第１の金属層は、前記平面パターン構成の前記四辺の内、前記第１パッド電極が配置されている一辺の略全域に延伸して配置された第３金属配線と、前記第３金属配線から前記第２パッド電極方向に略９０度曲がった（ｎ＋１）本（ｎは偶数）の第４金属配線とを備えることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１４】
平面パターン構成において、前記第５の金属層は、前記平面パターン構成の四辺のうち、前記第７の金属層からなる第２パッド電極が配置されている一辺の略全域に延伸して配置された第１金属配線と、前記第１金属配線から前記第４の金属層からなる第１パッド電極方向に略９０度曲がったｎ本（ｎは偶数）の第２金属配線とを備え、
前記第１の金属層は、前記平面パターン構成の前記四辺の内、前記第１パッド電極が配置されている一辺の略全域に延伸して配置された第３金属配線と、前記第３金属配線から前記第２パッド電極方向に略９０度曲がった（ｎ＋１）本（ｎは偶数）の第４金属配線とを備えることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１５】
ｎ本の前記第２金属配線と、（ｎ＋１）本（ｎは偶数）の前記第４金属配線は、櫛の歯状に交互に配置され、前記四辺の外周側の前記第４金属配線と該第４金属配線に隣接配置された前記第２金属配線側の前記透明電極層の縁部との間の距離をＬ１、中央部の前記第４金属配線と該第４金属配線に隣接配置された前記第２金属配線側の前記透明電極層の縁部との間の距離をＬ２、前記第２金属配線の先端側の前記透明電極層の縁部と前記第３金属配線との間の距離をＬ３とすると、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を有することを特徴とする請求項１３または１４に記載の半導体発光素子。
【請求項１６】
平面パターン構成において、前記第１の金属層は、前記四辺の外周に一番近い２本の前記第４金属配線と前記透明電極の前記外周側のそれぞれの縁部との距離をＬ１１とすると、Ｌ１１＜Ｌ１の関係を有し、前記四辺の外周に一番近い２本の前記第４金属配線以外の第４金属配線と該第４金属配線に隣接配置された前記第２金属配線側の前記透明電極の縁部との距離をＬ２２とすると、Ｌ２２＝Ｌ２の関係を有することを特徴とする請求項１５に記載の半導体発光素子。
【請求項１７】
前記四辺のうち、前記第１パッド電極が配置されている辺および前記第２パッド電極が配置されている辺に沿って、約３００〜５００μｍ毎に１個の割合で、前記第１パッド電極および前記第２パッド電極をそれぞれ配置することを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項１８】
基板上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層を形成する工程と、
前記ｐ型半導体層上に第１の金属層を形成する工程と、
前記第１の金属層上に第２の金属層を形成する工程と、
前記第１の金属層および前記第２の金属層を第１のパターン幅でパターニングする工程と、
前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成後、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を形成する工程と、
前記透明電極層上および前記第２の金属層上に絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の金属層上に第３のパターン幅を有する開口部を形成するために前記絶縁膜をパターニングする工程と、
前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅を有する開口部から露出した前記第２の金属層上に第３の金属層を形成する工程と、
前記第３の金属層上に第４の金属層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記絶縁膜上に反射積層膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２０】
基板上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層を形成する工程と、
前記ｐ型半導体層上に第１の金属層を形成する工程と、
前記第１の金属層上に第２の金属層を形成する工程と、
前記第２の金属層上に第１のＮｉ層を形成する工程と、
前記第１の金属層、前記第２の金属層および前記第１のＮｉ層を第１のパターン幅でパターニングする工程と、
前記第１のＮｉ層および前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成後、前記第１のＮｉ層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を形成する工程と、
前記透明電極層上および前記第１のＮｉ層上に絶縁膜を形成する工程と、
前記第１のＮｉ層上に第３のパターン幅を有する開口部を形成するために前記絶縁膜をパターニングする工程と、
前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅を有する開口部から露出した前記第１のＮｉ層上に第３の金属層を形成する工程と、
前記第３の金属層上に第２のＮｉ層を形成する工程と、
前記第２のＮｉ層上に第４の金属層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２１】
前記絶縁膜上に反射積層膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２２】
基板上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層を形成する工程と、
前記ｎ型半導体層上に活性層を形成する工程と、
前記活性層上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層を形成する工程と、
前記ｐ型半導体層上に第１の金属層を形成する工程と、
前記第１の金属層上に第１のＮｉ層を形成する工程と、
前記第１のＮｉ層上に第２の金属層を形成する工程と、
前記第１の金属層、前記第１のＮｉ層および前記第２の金属層を第１のパターン幅でパターニングする工程と、
前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成後、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を形成する工程と、
前記透明電極層上および前記第２の金属層上に絶縁膜を形成する工程と、
前記第２の金属層上に第３のパターン幅を有する開口部を形成するために前記絶縁膜をパターニングする工程と、
前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅を有する開口部から露出した前記第２の金属層上に第３の金属層を形成する工程と、
前記第３の金属層上に第２のＮｉ層を形成する工程と、
前記第２のＮｉ層上に第４の金属層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２３】
前記絶縁膜上に反射積層膜を形成する工程をさらに有することを特徴とする請求項２２に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２４】
前記ｐ型半導体層と前記活性層と前記ｎ型半導体層の一部をエッチングにより除去した前記ｎ型半導体層上に第５の金属層を形成する工程と、
前記第５の金属層上に第３のＮｉ層を形成する工程と、
前記第３のＮｉ層上に第６の金属層を形成する工程と、
前記第６の金属層上に第７の金属層を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項１８〜２３のいずれか１項に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２５】
前記第６の金属層と前記第７の金属層との間に第４のＮｉ層を形成する工程を有することを特徴とする請求項２４に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２６】
前記第５の金属層はＡｌ層で形成され、前記第６の金属層はＴｉ層で形成され、前記第７の金属層はＡｕ層で形成されたことを特徴とする請求項２４または２５のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項２７】
前記第１の金属層および前記第３の金属層はＴｉ層で形成され、前記第２の金属層および前記第４の金属層はＡｕ層で形成されたことを特徴とする請求項１８〜２６のいずれか１項に記載の半導体発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体発光素子およびその製造方法に係り、特に、外部発光効率を向上した半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）などに、ＩＩＩ族窒化物系半導体からなる半導体発光素子が使用されている。ＩＩＩ族窒化物系半導体の例としては、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化インジウム（ＩｎＮ）などがある。代表的なＩＩＩ族窒化物系半導体は、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ（０≦ｘ≦１, ０≦ｙ≦１, ０≦ｘ＋ｙ≦１）で表される。
【０００３】
ＩＩＩ族窒化物系半導体を用いた半導体発光素子は、例えば、基板上にｎ型のＩＩＩ族窒化物系半導体層（ｎ型半導体層）、活性層（発光層）およびｐ型のＩＩＩ族窒化物系半導体層（ｐ型半導体層）をこの順に積層した構造を有する。そして、ｐ型半導体層から供給された正孔（ホール）とｎ型半導体層から供給された電子が活性層で再結合して発生する光を外部に出力する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
活性層として、井戸層（ウェル層）をウェル層よりもバンドギャップの大きなバリア層（バリア層）でサンドイッチ状に複数層挟んだ多重量子井戸（ＭＱＷ：Multi-Quantum Well）構造が採用可能である（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
一方、ｐ型半導体層を発光観測面側とする窒化ガリウム系化合物半導体発光素子の外部量子効率を向上させると共に、主としてワイヤボンディング時にｐ型半導体層のｐ側電極、およびボンディング用の電極の剥がれをなくして信頼性を向上する発光素子も開示されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
均一発光の得られる大型の発光素子を得るために、最外径が７００μｍ以上の素子において、ｎ側電極から最も離れたｐ側電極の点までの距離を５００μｍ以内に収めることを特徴とするＩＩＩ族窒化物系化合物半導体素子も開示されている（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開平１０−２８４８０２号公報
【特許文献２】特開２００４−５５７１９号公報
【特許文献３】特許第２６９７５７２号公報
【特許文献４】特開２００１−３４５４８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、製造歩留りが向上し、かつ外部発光効率を向上した半導体発光素子およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、基板と、前記基板上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上に配置された活性層と、前記活性層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層と、前記ｐ型半導体層上に配置され、第１のパターン幅を有する第１の金属層と、前記第１の金属層上に配置された第２の金属層と、前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に配置され、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を有する透明電極層と、前記透明電極層上および前記第２の金属層上に配置され、前記第２の金属層上に第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する絶縁膜と、前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部から露出した前記第２の金属層上に配置された第３の金属層と、前記第３の金属層上に配置された第４の金属層とを備える半導体発光素子が提供される。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上に配置された活性層と、前記活性層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層と、前記ｐ型半導体層上に配置され、第１のパターン幅を有する第１の金属層と、前記第１の金属層上に配置された第２の金属層と、前記第２の金属層上に配置された第１のＮｉ層と、前記第１のＮｉ層および前記ｐ型半導体層上に配置され、前記第１のＮｉ層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を有する透明電極層と、前記透明電極層上および前記第１のＮｉ層上に配置され、前記第１のＮｉ層上に第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する絶縁膜と、前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部から露出した前記第１のＮｉ層上に配置された第３の金属層と、前記第３の金属層上に配置された第２のＮｉ層と、前記第２のＮｉ層上に配置された第４の金属層と
を備える半導体発光素子が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、基板と、前記基板上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層と、前記ｎ型半導体層上に配置された活性層と、前記活性層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層と、前記ｐ型半導体層上に配置され、第１のパターン幅を有する第１の金属層と、前記第１の金属層上に配置された第１のＮｉ層と、前記第１のＮｉ層上に配置された第２の金属層と、前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に配置され、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を有する透明電極層と、前記透明電極層上および前記第２の金属層上に配置され、前記第２の金属層上に第３のパターン幅でパターニングされた開口部を有する絶縁膜と、前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅でパターニングされた開口部から露出した前記第２の金属層上に配置された第３の金属層と、前記第３の金属層上に配置された第２のＮｉ層と、前記第２のＮｉ層上に配置された第４の金属層と
を備える半導体発光素子が提供される。
【００１１】
本発明の他の態様によれば、基板上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層を形成する工程と、前記ｎ型半導体層上に活性層を形成する工程と、前記活性層上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層を形成する工程と、前記ｐ型半導体層上に第１の金属層を形成する工程と、前記第１の金属層上に第２の金属層を形成する工程と、前記第１の金属層および前記第２の金属層を第１のパターン幅でパターニングする工程と、前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成後、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を形成する工程と、前記透明電極層上および前記第２の金属層上に絶縁膜を形成する工程と、前記第２の金属層上に第３のパターン幅を有する開口部を形成するために前記絶縁膜をパターニングする工程と、前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅を有する開口部から露出した前記第２の金属層上に第３の金属層を形成する工程と、前記第３の金属層上に第４の金属層を形成する工程とを有する半導体発光素子の製造方法が提供される。
【００１２】
本発明の他の態様によれば、基板上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層を形成する工程と、前記ｎ型半導体層上に活性層を形成する工程と、前記活性層上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層を形成する工程と、前記ｐ型半導体層上に第１の金属層を形成する工程と、前記第１の金属層上に第２の金属層を形成する工程と、前記第２の金属層上に第１のＮｉ層を形成する工程と、前記第１の金属層、前記第２の金属層および前記第１のＮｉ層を第１のパターン幅でパターニングする工程と、前記第１のＮｉ層および前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成後、前記第１のＮｉ層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を形成する工程と、前記透明電極層上および前記第１のＮｉ層上に絶縁膜を形成する工程と、前記第１のＮｉ層上に第３のパターン幅を有する開口部を形成するために前記絶縁膜をパターニングする工程と、前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅を有する開口部から露出した前記第１のＮｉ層上に第３の金属層を形成する工程と、前記第３の金属層上に第２のＮｉ層を形成する工程と、前記第２のＮｉ層上に第４の金属層を形成する工程とを有する半導体発光素子の製造方法が提供される。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、基板上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層を形成する工程と、前記ｎ型半導体層上に活性層を形成する工程と、前記活性層上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層を形成する工程と、前記ｐ型半導体層上に第１の金属層を形成する工程と、前記第１の金属層上に第１のＮｉ層を形成する工程と、前記第１のＮｉ層上に第２の金属層を形成する工程と、前記第１の金属層、前記第１のＮｉ層および前記第２の金属層を第１のパターン幅でパターニングする工程と、前記第２の金属層および前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成後、前記第２の金属層上に第２のパターン幅でパターニングされた開口部を形成する工程と、前記透明電極層上および前記第２の金属層上に絶縁膜を形成する工程と、前記第２の金属層上に第３のパターン幅を有する開口部を形成するために前記絶縁膜をパターニングする工程と、前記絶縁膜上、および前記第３のパターン幅を有する開口部から露出した前記第２の金属層上に第３の金属層を形成する工程と、前記第３の金属層上に第２のＮｉ層を形成する工程と、前記第２のＮｉ層上に第４の金属層を形成する工程とを有する半導体発光素子の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、製造歩留りが向上し、外部発光効率を向上した半導体発光素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一または類似の部分には同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１６】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置などを下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１７】
以下の本発明の実施の形態に係る半導体発光素子において、「透明」とは、透過率が約５０％以上であるものと定義する。「透明」とは、本発明の実施の形態に係る半導体発光素子において、可視光線に対して、無色透明という意味で使用する。可視光線は波長約３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ程度、エネルギー約３．４ｅＶ〜１．５ｅＶ程度に相当し、この領域で吸収および反射,散乱を起こさなければ、透明である。
【００１８】
透明性はバンドギャップＥgとプラズマ周波数ωpによって決定される。バンドギャップＥgが約３．１ｅＶ以上である場合、可視光線では電子のバンド間遷移が起こらないため、可視光線を吸収せずに透過する。一方、プラズマ周波数ωpよりも低エネルギーの光は、プラズマ内部に進入できないため、プラズマとみなせるキャリアによって、反射される。プラズマ周波数ωpは、キャリア密度をｎ、電荷をｑ、誘電率をε、有効質量をｍ*とすると、ωp＝（ｎｑ2／εｍ*）1/2で表され、キャリア密度の関数である。
【００１９】
[第１の実施の形態] 
（素子構造）
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子は、図１〜図２に示すように、基板１０と、基板１０上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層１２と、ｎ型半導体層１２上に配置された活性層１３と、活性層１３上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層１４と、ｐ型半導体層１４上に配置され、第１のパターン幅Ｗ１を有する第１の金属層２０と、第１の金属層２０上に配置された第２の金属層２２と、第２の金属層２２およびｐ型半導体層１４上に配置され、第２の金属層２２上に第２のパターン幅Ｗ２でパターニングされた開口部を有する透明電極層２４と、透明電極層２４上および第２の金属層２２上に配置され、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部を有する絶縁膜２６と、絶縁膜２６上に配置され、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部を有するた反射積層膜２８と、反射積層膜２８および第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部の第２の金属層２２上に配置された第３の金属層３０と、第３の金属層３０上に配置された第４の金属層３２とを備える。
【００２０】
また、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子は、図１〜図２に示すように、ｐ型半導体層１４と活性層１３とｎ型半導体層１２の一部をエッチングにより除去したｎ型半導体層１２上に配置された第５の金属層３３と、第５の金属層３３上に配置された第３のＮｉ層３４と、第３のＮｉ層上に配置された第６の金属層３５と、第６の金属層３５上に配置された第７の金属層３６とを備えていても良い。
【００２１】
また、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子においては、第１の金属層２０は、例えば、厚さ約２００ｎｍ程度のＴｉ層で形成され、また、第３の金属層３０も、例えば、厚さ約２００ｎｍ程度のＴｉ層で形成される。
【００２２】
絶縁膜２６として使用するＳｉＯ2膜と第４の金属層３２として使用するＡｕ層との密着性が悪いため、第３の金属層３０としてＴｉ層を介在することによって、密着性を確保することができるからである。
【００２３】
また、第２の金属層２２は、例えば、厚さ約２００ｎｍ程度のＡｕ層で形成される。また、第４の金属層３２は、例えば、厚さ約１５００ｎｍ程度のＡｕ層で形成される。
【００２４】
また、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子においては、第５の金属層３３は、例えば、厚さ約１６００ｎｍ程度のＡｌ層で形成され、第６の金属層３５は、例えば、厚さ約２００ｎｍ程度のＴｉ層で形成され、第７の金属層３６は、例えば、厚さ約１５００ｎｍ程度のＡｕ層で形成される。また、第３のＮｉ層３４の厚さは、例えば約２００ｎｍ程度である。
【００２５】
また、第７の金属層３６上に、例えば、Ａｕ―Ｓｎ合金層からなる第８の金属層３８を配置しても良い。或いはまた、第４の金属層３２上にもＡｕ―Ｓｎ合金層を配置しても良い。
【００２６】
透明電極層２４は、ＺｎＯ、ＩＴＯ若しくはガリウム或いはアルミニウムを含有するＺｎＯのいずれかを含むことを特徴とする。透明電極層２４として、ＺｎＯを適用する場合、厚さは例えば約４００ｎｍ程度である。
【００２７】
また、透明電極層２４は、図１〜図２に示すように、ｐ型半導体層１４上に延在して配置されたことを特徴とする。
【００２８】
また、絶縁膜２６は、図１〜図２に示すように、透明電極層２４上および透明電極層２４の側壁部上を被覆して配置されたことを特徴とする。例えば、透明電極層２４としてＺｎＯ等を使用する際、その後のプロセスで使用する酸性、アルカリ性のエッチング液等の薬品に対して、エッチングされ易いことから、絶縁膜２６によって、図１〜図２に示すように、透明電極層２４上および透明電極層２４の側壁部上を被覆することで、製造歩留りを向上することができる。
【００２９】
また、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子においては、図１〜２に示すように、透明電極層２４に第２のパターン幅Ｗ２の開口部を形成してｐ側電極層を形成することで、ｐ側電極層を直接透明電極層２４上に配置した場合に生ずる透明電極層２４におけるクラックの発生を回避することができる。
【００３０】
ここで、絶縁膜２６としてＳｉＯ2膜を使用する場合の厚さは、例えば約４００ｎｍ程度である。
【００３１】
また、第１のパターン幅Ｗ１は、例えば約１４０μｍ程度、第２のパターン幅Ｗ２は、例えば約１２０μｍ程度、第３のパターン幅Ｗ３は、例えば約１００μｍ程度である。
【００３２】
ワイヤボンディング等で使用される第４の金属層３２の幅は、例えば約１３０μｍ程度である。
【００３３】
基板１０には、例えば、ｃ面（０００１）,０．２５°オフのサファイア基板などが採用可能である。ｎ型半導体層１２、活性層１３及びｐ型半導体層１４はそれぞれＩＩＩ族窒化物系半導体からなり、基板１０上にバッファ層１６、ｎ型半導体層１２、活性層１３及びｐ型半導体層１４が順次積層される。
【００３４】
（ＡｌＮバッファ層）
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子においては、図１〜図２に示すように、基板１０上にバッファ層１６を介して、ｎ型半導体層１２を形成しても良い。
【００３５】
バッファ層１６は、例えば、厚さ約１〜５ｎｍ程度のＡｌＮ層で形成される。ＡｌＮバッファ層１６を結晶成長させる場合、例えば、約９００℃〜９５０℃程度の温度範囲の高温において成長させる。
【００３６】
トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）と、アンモニア（ＮＨ3）を、Ｈ2ガスをキャリアとして、反応室に供給することによって、厚さ約１〜５ｎｍ程度の薄いＡｌＮバッファ層１６を、高速に成長させることができ、しかも結晶性も良好に保ちつつ形成することができる。
【００３７】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子法によれば、高温ＡｌＮバッファ層上に形成されるＩＩＩ族窒化物系半導体の結晶性および表面モフォロジーを改善することができる。
【００３８】
（ｎ型半導体層）
ｎ型半導体層１２は、電子を活性層１３に供給し、ｐ型半導体層１４は、正孔（ホール）を活性層１３に供給する。供給された電子及び正孔が活性層１３で再結合することにより、光が発生する。
【００３９】
ｎ型半導体層１２は、シリコン（Ｓｉ）等のｎ型不純物を不純物添加した膜厚１〜６μｍ程度のＩＩＩ族窒化物系半導体、例えばＡｌＧａＮ層等が採用可能である。
【００４０】
（活性層）
活性層１３は、バリア層とそのバリア層よりバンドギャップが小さい井戸層が交互に配置された積層構造を有する。以下において、活性層１３に含まれるバリア層を総称して「バリア層」という。また、活性層１３に含まれるすべての井戸層を総称して「井戸層」という。
【００４１】
活性層１３は、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ層(０＜ｘ≦ｙ＜１, ０＜ｘ＋ｙ＜１) からなる井戸層を井戸層よりもバンドギャップの大きなＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなるバリア層でサンドイッチ状に挟んだ量子井戸構造を単位ペア構造とし、この単位ペア構造をｎ回積層したｎペア構造を有する。
【００４２】
また、ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなるバリア層と、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ層(０＜ｘ≦ｙ＜１, ０＜ｘ＋ｙ＜１) からなる井戸層には、いずれもｎ型不純物が不純物添加されていても良い。例えば、ｎ型不純物としてＳｉ原子が、例えば約５×１０16程度不純物添加されていても良い。
【００４３】
また、多重量子井戸層のペア数は、例えば、２〜８であることを特徴とする。なお、井戸層のインジウム（Ｉｎ）の比率｛ｙ／（１−ｘ―ｙ）｝は、発生させたい光の波長に応じて適宜設定される。
【００４４】
例えば、Ｉｎの組成比ｙは、約０．１５程度、Ａｌの組成比は、例えば、約０．０１〜０．１程度である。
【００４５】
また、井戸層の厚さは、例えば、約２〜３ｎｍ程度、望ましくは、約２．８ｎｍ程度であり、バリア層の厚さは約７〜１８ｎｍ程度、望ましくは、約１６．５ｎｍ程度であることを特徴とする。
【００４６】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子においては、ｎ型半導体層１２から供給される電子と、ｐ型半導体層１４から供給されるホールが活性層１３において効率よく再結合するための活性層１３内のＭＱＷペア数を最適化することができる。
【００４７】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子においては、活性層１３として、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ層(０＜ｘ≦ｙ＜１, ０＜ｘ＋ｙ＜１) からなる井戸層と、ＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ層(０＜ｘ≦ｙ＜１, ０＜ｘ＋ｙ＜１)よりもバンドギャップの大きなＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなるバリア層を有することから、発光波長に対する透明性を向上し、かつその後の高温プロセスに対する熱ダメージに対する耐性を向上することができる。
【００４８】
（ｐ型半導体層）
ｐ型半導体層１４は、ｐ型不純物を不純物添加した膜厚０．０５〜１μｍ程度のＩＩＩ族窒化物系半導体、例えばｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)等が採用可能である。ｐ型不純物としては、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、カルシウム（Ｃａ）、ベリリウム（Ｂｅ）、炭素（Ｃ）等が使用可能である。
【００４９】
ｐ型半導体層１４の構成例は、さらに詳細には以下の通りである。すなわち、ｐ型半導体層１４は、活性層１３の上部に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなる電子バリア層と、電子バリア層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなる電子キャップ層と、電子キャップ層上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなる第１窒化物系半導体層と、第１窒化物系半導体層上に配置され、第１窒化物系半導体層のｐ型不純物よりも低濃度のｐ型不純物が不純物添加されたＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなる第２窒化物系半導体層と、第２窒化物系半導体層上に配置され、第２窒化物系半導体層のｐ型不純物よりも高濃度のｐ型不純物が不純物添加されたＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなる第３窒化物系半導体層と、第３窒化物系半導体層上に配置され、第３窒化物系半導体層のｐ型不純物よりも低濃度のｐ型不純物が不純物添加されたＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなる第４窒化物系半導体層とを備える。
【００５０】
第２窒化物系半導体層の厚さは、第１窒化物系半導体層、或いは第３窒化物系半導体層乃至第４窒化物系半導体層の厚さよりも厚く形成される。
【００５１】
ここで、具体的に各層の材料と厚さを説明する。活性層１３の上部に配置されるｐ型不純物を含む第１窒化物系半導体層は、例えばＭｇを不純物添加された約１．３×１０20ｃｍ-3、厚さ約４０ｎｍ程度のｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)で形成される。
【００５２】
第１窒化物系半導体層上に配置され、第１窒化物系半導体層のｐ型不純物よりも低濃度のｐ型不純物を含む第２窒化物系半導体層は、例えばＭｇを不純物添加された約２．７×１０19ｃｍ-3、厚さ約９０ｎｍ程度のｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)で形成される。
【００５３】
第２窒化物系半導体層上に配置され、第２窒化物系半導体層のｐ型不純物よりも高濃度のｐ型不純物を含む第３窒化物系半導体層は、例えばＭｇを不純物添加された約１.２×１０20ｃｍ-3、厚さ約２０ｎｍ程度のｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)で形成される。
【００５４】
第３窒化物系半導体層上に配置され、第３窒化物系半導体層のｐ型不純物よりも低濃度のｐ型不純物を含む第４窒化物系半導体層は、例えばＭｇを不純物添加された約５×１０19ｃｍ-3未満程度、厚さ約５ｎｍ程度のｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)で形成される。第４窒化物系半導体層は、ｐ型コンタクト層として機能する。
【００５５】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子において、活性層１３の上に形成されるｐ型半導体層１４は、上記のように、Ｍｇ濃度の異なる構造のｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなり、上記の濃度でドーピングされている。ｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)は、活性層１３への熱ダメージを低減させるために、約８００℃〜９００℃の低温で成長する。
【００５６】
活性層１３に一番近い第１窒化物系半導体層は、Ｍｇ濃度が高いほど発光強度が高くなるため、Ｍｇ濃度は高ければ高いほど望ましい。
【００５７】
第２窒化物系半導体層は、Ｍｇを不純物添加しすぎると、Ｍｇに起因する結晶欠陥が増加し、膜の抵抗が高くなるため、１０19ｃｍ-3台の半ば程度のＭｇ濃度とすることが望ましい。
【００５８】
第３窒化物系半導体層は、活性層１３への正孔注入量を決める層であるため、第２窒化物系半導体層よりはやや高めのＭｇ濃度とすることが望ましい。
【００５９】
第４窒化物系半導体層は、透明電極層２４とのオーミックコンタクトを取るためのｐ型ＡｌＧａＮ層であり、実質的に空乏化されている。透明電極層２４として、例えば、ＧａまたはＡｌが１×１０19 〜５×１０21ｃｍ-3程度不純物添加されたＺｎＯ電極を用いた場合、半導体発光素子の順方向電圧Ｖfを最も下げる時のＭｇ濃度となるように、第４窒化物系半導体層には、Ｍｇが不純物添加される。
【００６０】
ｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)を成長させる場合、ｐ側電極（２０、２２、３０、３２）に近い第３窒化物系半導体層、第４窒化物系半導体層は、膜中の正孔濃度を上昇させる必要があるため、キャリアガス中のＨ2ガス量を多くする。また、活性層１３に近い第１窒化物系半導体層、第２窒化物系半導体層は、キャリアガス中のＨ2ガス量を多くする必要はなく、活性層１３をＮ2キャリアガスで成長させているその延長で結晶成長させる。これらのｐ型ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)を成長させる時は、Ｖ／ＩＩＩ比をなるべく高くした方がより低抵抗な膜を成長させることができ、発光素子の順方向電圧（Ｖf）を下げることができる。
【００６１】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子によれば、低温でｐ型半導体層を形成して活性層への熱ダメージを低減させ、ｐ型半導体層をＧａＮ層よりもバンドギャップの広いＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)で形成することで、発光波長に対する透明性を向上し、かつ順方向電圧（Ｖf）を低下させ、発光効率を向上させることができる。
【００６２】
（反射積層膜）
反射積層膜２８はλ／４ｎ1とλ／４ｎ2の積層構造（ｎ1，ｎ2は積層する層の屈折率）を有する。積層構造に用いる材料としては、例えばλ＝４５０ｎｍの青色光に対して、ＺｒＯ2(ｎ＝２．１２)とＳｉＯ2(ｎ＝１．４６)からなる積層構造を用いることができる。この場合の各層の厚さは、ＺｒＯ2を、例えば約５７ｎｍ、ＳｉＯ2を、例えば約７５ｎｍとしている。積層構造を形成するための他の材料としては、ＴｉＯ2，Ａｌ2Ｏ3などを用いることもできる。
【００６３】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子によれば、反射積層膜２８により活性層１３内で発光した光を、ｎ側電極（３３,３４,３５,３６,３８）で吸収されることなく、基板１０側から外部に取り出すことができるため、外部発光効率を向上することができる。
【００６４】
ＡｌＧａＮ層側からサファイア基板１０を介して外部へ光を取り出す経路となるフリップチップ構造が、特に外部発光効率を向上させ得る点で有効である。異種基板１０上へ部分的に屈折率の異なる保護膜を形成した基板を作成し、その上にＡｌＧａＮ層を上記の基板１０へエピタキシャル成長させ、発光素子を形成することにより、エピタキシャル成長層ー基板界面に凹凸を形成でき、光の散乱・回折が生じ、光取り出し効率が向上することも可能である。
【００６５】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子によれば、ｎ型半導体層１２、活性層１３、ｐ型半導体層１４にＡｌを添加し、熱ダメージを減少すると共に、発光波長に対する透過性を向上し、かつ、反射積層膜２８により活性層１３内で発光した光を、ｎ側電極（３３,３４,３５,３６,３８）で吸収されることなく外部に取り出すことができるため、外部発光効率を向上することができる。
【００６６】
（ワイヤボンディング構造）
図１〜図２に示す構造において、第８の金属層３８を形成しない場合には、第４の金属層３２の表面と第７の金属層３６の表面には、段差が生じる構造となる。この場合、ワイヤボンディングによって、ｎ側電極、ｐ側電極の電極付けおよび実装化を図ることができる。或いはまた、図１〜図２に示すように、例えば、Ａｕ―Ｓｎ合金層からなる第８の金属層３８を形成した場合においても、ワイヤボンディングによってｎ側電極、ｐ側電極の、電極付けおよび実装化を図ることができることは明らかである。
【００６７】
図３に示すように、ｎ型半導体層１２上には、第５の金属層３３が配置され、第３のＮｉ層３４および第６の金属層３５（いずれも図３では図示省略）を介して、第７の金属層３６が配置されている。
【００６８】
また、図３に示すように、ｐ型半導体層１４上には、透明電極層２４が延在して配置され、絶縁膜２６および反射積層膜２８（いずれも図３では図示省略）を介して、第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部上に第４の金属層３２が配置されている。図３上では、第１の金属層２０、第２の金属層２２および第３の金属層３０は図示を省略している。
【００６９】
図３に示される第４の金属層３２の形状は、第７の金属層３６との間で電界集中を緩和するための構造を採用している。
【００７０】
図３に示す平面パターン構成において、長辺は、短辺よりも例えば、約２．０〜２．８倍の長さを有する長方形状が示されている。図３に示すように、短辺と平行方向に長辺を二分する中心線ＣＬを挟み、互いに反対側に形成された第４の金属層３２からなる第１パッド（ｐ側）電極と、第７の金属層３６からなる第２パッド（ｎ側）電極が配置されている。
【００７１】
また、図３に示す平面パターン構成において、第７の金属層３６からなる第２パッド（ｎ側）電極と、透明電極層２４（またはメサエッチング段差部）との間は、略円形の曲線形状を有し、その間隔は距離ｔで略一定距離を有している。それぞれの電極の短辺方向と平行方向の幅ＬａとＬｂは、Ｌａ＞Ｌｂの関係を有しており、より電流拡がりが均一になるように配置されている。
【００７２】
図４に示すように、ｎ型半導体層１２上には、第５の金属層３３が配置され、図３と同様に、第３のＮｉ層３４および第６の金属層３５（いずれも図３では図示省略）を介して、第７の金属層３６が配置されている。
【００７３】
また、図４に示すように、ｐ型半導体層１４上には、透明電極層２４が延在して配置され、絶縁膜２６および反射積層膜２８（いずれも図３では図示省略）を介して、第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部上に第４の金属層３２が配置されている。
【００７４】
また、図４に示すように、ｐ型半導体層１４上には、第１の金属層２０も延在して配置されている。図４上では、第２の金属層２２および第３の金属層３０は図示を省略している。
【００７５】
図４上において、ＩＩ−ＩＩ線に沿う模式的断面構造が、図２に示されている。
【００７６】
図４において、第１の金属層２０のストライプと第５の金属層３３のストライプ間の距離を比べると、第４の金属層３２から離隔するにつれて、狭くなるように配置している。例えば、図４において、距離Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３としている。ｐ側電極層となる第４の金属層３２から離隔した位置において、対向する第１の金属層２０のストライプと第５の金属層３３のストライプ間の距離を短くなるように設定している。このような配置パターンを採用することによって、半導体発光素子表面上で、広い範囲にわたって、第１の金属層２０のストライプと第５の金属層３３のストライプ間の電界集中を緩和し、しかも均一化することができる。
【００７７】
図４に示す平面パターン構成において、第７の金属層３６からなる第２パッド（ｎ側）電極から伸びる第５の金属層３３は、第２パッド電極が配置されている四辺のうちの一辺の端部かつ一辺の中央部に延伸して配置された金属配線３３ａと、そこから第１パッド（ｐ側）電極方向に略９０度曲がったｎ本（ｎは偶数）の金属配線３３ｂとを有する。
【００７８】
また、図４に示す平面パターン構成において、第４の金属層３２からなる第１パッド（ｐ側）電極から伸びる第１の金属層２０は、第２パッド電極に対向する四辺の内、第１パッド電極が配置されている一辺の中央部から一辺の端部全辺に延伸して配置された金属配線２０ａと、そこから第２パッド電極方向に略９０度曲がった（ｎ＋１）本（ｎは偶数）の金属配線２０ｂとを有する。
【００７９】
また、図４に示す平面パターン構成において、ｎ本の金属配線３３ｂと、（ｎ＋１）本（ｎは偶数）の金属配線２０ｂは、櫛の歯状に交互に配置されている構造を有し、各ストライプ構造の金属配線間の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を有している。すなわち、第４金属配線２０ｂと第２金属配線３３ｂ近傍の透明電極層２４間の距離をＬ１、第２金属配線３３ｂ近傍の透明電極層２４と中央部の第４金属配線２０ｂ間の距離をＬ２、第２金属配線３３ｂ近傍の透明電極層２４と第３金属配線２０ａ間の距離をＬ３とすると、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を有することを特徴とする。
【００８０】
また、図４に示す平面パターン構成において、第１パッド電極から延伸する第１の金属層２０は、四辺の外周に一番近い２本の金属配線２０ｂにおいては、透明電極層２４と金属配線２０ｂとの距離Ｌ１１が、Ｌ１１＜Ｌ１の関係にあり、外周部以外では、透明電極層２４と金属配線２０ｂとの距離Ｌ２２が、Ｌ２２＝Ｌ２の関係にある。
【００８１】
また、図５に示す平面パターン構成において、第７の金属層３６からなる第２パッド（ｎ側）電極から伸びる第５の金属層３３は、第２パッド電極が配置されている四辺のうちの一辺の端部かつ一辺の略全辺に延伸して配置された金属配線３３ａと、そこから第１パッド（ｐ側）電極方向に略９０度曲がったｎ本（ｎは偶数）の金属配線３３ｂとを有する。
【００８２】
また、図５に示す平面パターン構成において、第４の金属層３２からなる第１パッド（ｐ側）電極から伸びる第１の金属層２０は、第２パッド電極に対向する四辺の内、第１パッド電極が配置されている一辺の中央部から一辺の端部全辺に延伸して配置された金属配線２０ａと、そこから第２パッド電極方向に略９０度曲がった（ｎ＋１）本（ｎは偶数）の金属配線２０ｂとを有する。
【００８３】
また、図５に示す平面パターン構成において、ｎ本の金属配線３３ｂと、（ｎ＋１）本（ｎは偶数）の金属配線２０ｂは、櫛の歯状に交互に配置されている構造を有し、各ストライプ構造の金属配線間の距離Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を有している。すなわち、第４金属配線２０ｂと第２金属配線３３ｂ近傍の透明電極層２４間の距離をＬ１、第２金属配線３３ｂ近傍の透明電極層２４と中央部の第４金属配線２０ｂ間の距離をＬ２、第２金属配線３３ｂ近傍の透明電極層２４と第３金属配線２０ａ間の距離をＬ３とすると、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３の関係を有することを特徴とする。
【００８４】
また、図５に示す平面パターン構成において、第１パッド電極から延伸する第１の金属層２０は、四辺の外周に一番近い２本の金属配線２０ｂにおいては、透明電極層２４と金属配線２０ｂとの距離Ｌ１１が、Ｌ１１＜Ｌ１の関係にあり、外周部以外では、透明電極層２４と金属配線２０ｂとの距離Ｌ２２が、Ｌ２２＝Ｌ２の関係にある。
【００８５】
また、図６は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子のワイヤボンディング構成による模式的平面パターン構成の具体例であって、図６（ａ）は、ＷＡ＝１ｍｍ角の模式的平面パターン構成例、図６（ｂ）は、ＷＢ＝０．６ｍｍ角の模式的平面パターン構成例、図６（ｃ）は、ＷＣ＝１ｍｍ角の別の模式的平面パターン構成例、図６（ｄ）は、ＷＤ＝０．４ｍｍ角の模式的平面パターン構成例をそれぞれ示す。図６（ａ）のパターン構成例は、図４の構成例に対応している。
【００８６】
ワイヤボンディング構造の場合、ボンディングパッド領域を確保する必要があるため、第４の金属層３２および第７の金属層３６のサイズは、半導体発光素子のチップの縮小化に比べて、
同等のスケールダウンによって縮小化することはできないが、例えば、約１ｍｍ〜０．４ｍｍ程度まで縮小化された半導体発光素子を実装化可能である。
【００８７】
（フリップチップ構造）
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子のフリップチップ構成による模式的平面パターン構成図を示す。また、図１２は、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の別のフリップチップ構成による模式的平面パターン構成図を示す。図１１は、半導体発光素子のチップサイズが約１ｍｍ角の例である。一方、図１２は、チップサイズが約０．６ｍｍ角の例である。
【００８８】
図１１に示すように、ｎ型半導体層１２上には、第５の金属層３３が配置され、Ｎｉ層３４および第６の金属層３５（いずれも図１１では図示省略）を介して、第８の金属層３８1,３８2,および３８3が配置されている。フリップチップ構造においては、例えば、図１に示すように、基板１０から図った第４の金属層３２の表面の高さと、第８の金属層３８の表面の高さを略同等に配置する。
【００８９】
また、図１１に示すように、ｐ型半導体層１４上には、透明電極層２４が延在して配置され、絶縁膜２６および反射積層膜２８（いずれも図１１では図示省略）を介して、第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部上に第４の金属層３２1,３２2,３２3が配置されている。
【００９０】
また、図１１に示すように、ｐ型半導体層１４上には、第１の金属層２０も延在して配置されている。図１１上では、第２の金属層２２および第３の金属層３０は図示を省略している。
【００９１】
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子においては、図１１に示すように、フリップチップ構造を備えることによって、電極付けによる実装化が容易となる。また、第４の金属層３２1,３２2,および３２3、また第８の金属層３８1,３８2,および３８3が複数個に分離されたことによって、半導体発光素子のチップ全体に渡って、電流を略均一化して導通させることができるようになる。
【００９２】
また、図１１〜図１２に示す平面パターン構成をワイヤボンディングに使用する場合においても、複数の箇所にボンディングパッドを有することから、接続時の安定性が向上する。また、ボンディングパッドが複数のため、ワイヤ外れなどに対する信頼性が向上する。さらに、ボンディングパッドが複数のため、電流が分散するため、ワイヤ切れ等に対する信頼性も向上する。
【００９３】
また、フリップチップ構造によって、反射積層膜２８で反射された光は、基板１０側から効率よく取り出される。
【００９４】
また、図３〜図６、或いは図１１〜図１２に示されるように、ｎ側電極層のためのパッド形状と、ｐ側電極層のためのパッド形状とを異なる形状に形成することで、パッド認識のための区別が容易となり、パッド認識率が向上する。
【００９５】
さらにまた、図１１の平面パターン構成においても、金属配線パターンは図４〜図５と同様に配置すると共に、パッド電極数を、互いに対向する四辺のうち二辺の端部に平行方向に、例えば約３００〜５００μｍ毎にパッド電極が１個の割合で、パッド電極を配置しても良い。
【００９６】
（製造方法）
本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法は、図１〜図２に示すように、基板１０上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層１２を形成する工程と、ｎ型半導体層１２上に活性層１３を形成する工程と、活性層１３上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層１４を形成する工程と、ｐ型半導体層１４上に第１の金属層２０を形成する工程と、第１の金属層２０上に第２の金属層２２を形成する工程と、第１の金属層２０および第２の金属層２２を第１のパターン幅Ｗ１でパターニングする工程と、第２の金属層２２およびｐ型半導体層１４上に透明電極層２４を形成後、第２の金属層２２上に第２のパターン幅Ｗ２でパターニングされた開口部を形成する工程と、透明電極層２４上および第２の金属層２２上に絶縁膜２６を形成する工程と、絶縁膜２６上に反射積層膜２８を形成する工程と、絶縁膜２６および反射積層膜２８をパターニング後、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部を形成する工程と、反射積層膜２８および第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部の第２の金属層２２上に第３の金属層３０を形成する工程と、第３の金属層３０上に第４の金属層３２を形成する工程とを有する。
【００９７】
また、本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法は、図１〜図２に示すように、ｐ型半導体層１４と活性層１３とｎ型半導体層１２の一部をエッチングにより除去したｎ型半導体層１２上に第５の金属層３３を形成する工程と、第５の金属層３３上に第３のＮｉ層３４を形成する工程と、第３のＮｉ層３４上に第６の金属層３５を形成する工程と、第６の金属層３５上に第７の金属層３６を形成する工程とを有する。
【００９８】
また、第５の金属層３３はＡｌ層で形成され、第６の金属層３５はＴｉ層で形成され、第７の金属層３６はＡｕ層で形成されたことを特徴とする。
【００９９】
また、第１の金属層２０および第３の金属層３０はＴｉ層で形成され、第２の金属層２２および第４の金属層３２はＡｕ層で形成されたことを特徴とする。
【０１００】
以下に、図１に示した本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法の例を説明する。なお、以下に述べる半導体発光素子の製造方法は一例であり、この変形例を含めて、これ以外の種々の製造方法により実現可能であることは勿論である。ここでは、基板１０にサファイア基板を適用する例を説明する。
【０１０１】
（ａ）まず、良く知られた有機金属気相成長（ＭＯＣＶＤ）法等で露出されたサファイア基板１０上にＡｌＮバッファ層１６を成長させる。例えば、約９００℃〜９５０℃程度の高温において、トリメチルアルミニウム（ＴＭＡ）と、アンモニア（ＮＨ3）を、Ｈ2ガスをキャリアとして、反応室に供給することによって、厚さ約１０〜５０オングストローム程度の薄いＡｌＮバッファ層１６を、短時間に成長させる。
【０１０２】
（ｂ）次に、ＡｌＮバッファ層１６上に、ＭＯＣＶＤ法などにより、横方向エピタキシャル成長層となるＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)を成長させる。例えば、ＡｌＮバッファ層１６を形成した基板１０をサーマルクリーニングした後、基板温度を１０００°Ｃ程度に設定して、ＡｌＮバッファ層１６上に、ｎ型不純物を不純物添加した横方向エピタキシャル成長層を１〜５μｍ程度成長させる。横方向エピタキシャル成長層には、例えばｎ型不純物としてＳｉを３×１０18ｃｍ-3程度の濃度で不純物添加する。Ｓｉを不純物添加する場合は、トリメチルガリウム（ＴＭＧ）、アンモニア（ＮＨ3）及びシラン（ＳｉＨ4）を原料ガスとして供給して、横方向エピタキシャル成長層を形成する。横方向エピタキシャル成長層となるＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)中には、貫通転位が発生している。
【０１０３】
（ｃ）次に、横方向選択エピタキシャル成長（ＥＬＯ）によって、リカバリー層を形成する。横方向選択エピタキシャル成長面であるｍ面若しくはａ面上に横方向選択エピタキシャル成長層が形成されて、リカバリー層が、横方向に選択エピタキシャル成長される。結果として、貫通転位も曲げられて、保護膜の中央部近傍において左右からの選択エピタキシャル成長面が合体し、同時に貫通転位もつながる。
【０１０４】
さらに、リカバリー層を形成する圧力および成長温度条件を変化させて、何回かのステップにわけることも可能であり、例えば、積層構造のｎ型半導体層１２を形成することもできる。このようにすることによって、ｎ型半導体層１２の表面モフォロジ―が改善され、結晶性を向上することができる。
【０１０５】
（ｄ）次に、活性層１３をｎ型半導体層１２上に形成する。例えば、ＡｌxＧａ1-xＮ層(０＜ｘ＜１)からなるバリア層とＡｌxＩｎyＧａ1-x-yＮ層(０＜ｘ≦ｙ＜１, ０＜ｘ＋ｙ＜１)からなる井戸層を交互に積層して、活性層１３が形成される。具体的には、活性層１３を形成する際の基板温度及び原料ガスの流量を調整しながら、バリア層と井戸層を交互に連続して成長させ、バリア層と井戸層が積層してなる活性層１３が形成される。即ち、基板温度及び原料ガスの流量を調節することによって井戸層及び井戸層よりバンドギャップが大きいバリア層を積層する工程を単位工程とし、この単位工程をｎ回、例えば８回程度繰り返して、バリア層と井戸層が交互に積層された積層構造を得る。
【０１０６】
バリア層を形成する場合は、原料ガスとして、例えばＴＭＧガス、ＴＭＡガス、ＮＨ3ガスをそれぞれ成膜用の処理装置に供給する。一方、井戸層を形成する場合は、原料ガスとして、例えばＴＭＧガス、ＴＭＡガス、トリメチルインジウム（ＴＭＩ）ガス、ＮＨ3ガスをそれぞれ処理装置に供給する。なお、ＴＭＧガスはＧａ原子の原料ガス、ＴＭＩガスはＩｎ原子の原料ガス、ＴＭＡガスはＡｌ原子の原料ガス、ＮＨ3ガスは窒素原子の原料ガスとして供給される。
【０１０７】
（ｅ）次いで、基板温度を８００℃〜９００℃程度にして、活性層１３上に、ｐ型不純物を不純物添加したｐ型半導体層１４を０．０５〜１μｍ程度形成する。
【０１０８】
ｐ型不純物として、Ｍｇを不純物添加する場合は、ＴＭＧガス、ＴＭＡガス、ＮＨ3ガス及びビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ2Ｍｇ）ガスを原料ガスとして供給して、ｐ型半導体層１４を形成する。
【０１０９】
（ｆ）次に、ｐ型半導体層１４の上部に蒸着、スパッタリング技術などによって、Ｔｉ層からなる第１の金属層２０およびＡｕ層からなる第２の金属層２２を形成後、第１のパターン幅Ｗ１を有するようにパターニングする。
【０１１０】
（ｇ）次に、透明電極層２４を形成し、パターニング後、第２の金属層２２上に第２のパターン幅Ｗ２を有する開口部を形成する。透明電極層２４としては、例えば、ＺｎＯ、ＩＴＯ若しくはインジウムを含有するＺｎＯのいずれかを用いることができる。さらに、ＧａあるいはＡｌなどのｎ型不純物を１×１０19 〜５×１０21ｃｍ-3程度まで高濃度に不純物添加しても良い。
【０１１１】
（ｈ）次に、透明電極層２４を覆うように絶縁膜２６を形成し、パターニング後、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部を形成する。
【０１１２】
（ｉ）次に、絶縁膜２６上に発光する光の波長λに対して反射する反射積層膜２８を蒸着、スパッタリング技術などによって形成する。
【０１１３】
（ｊ）次に、反射積層膜２８およびｐ型半導体層１４〜ｎ型半導体層１２の途中までを、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）などのエッチング技術を用いて、メサエッチングして除去し、ｎ型半導体層１２の表面を露出させる。
【０１１４】
（ｋ）次に、露出したｎ型半導体層１２の表面に、第５の金属層３３および第３のＮｉ層３４を蒸着、スパッタリング技術などにより形成する。
【０１１５】
（ｌ）次いで、絶縁膜２６および反射積層膜２８をパターニング後、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部を形成する。
【０１１６】
（ｍ）次に、反射積層膜２８および第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部の第２の金属層２２上に、例えばＴｉ層からなる第３の金属層３０を形成し、同時に第３のＮｉ層３４上に、例えばＴｉ層からなる第６の金属層３５を、蒸着、スパッタリング技術などにより形成する。
【０１１７】
（ｎ）次に、第３の金属層３０上に、例えばＡｕ層からなる第４の金属層３２を形成し、同時に、第６の金属層３５上に、例えばＡｕ層からなる第７の金属層３６を、蒸着、スパッタリング技術などにより形成して、図２、或いは図４に示した半導体発光素子が完成する。
【０１１８】
本発明の第１の実施の形態によれば、透明電極層をｐ型半導体層上に延在して形成し、かつ透明電極層を絶縁膜で被覆した構造を備えることによって、製造歩留りが向上し、かつ外部発光効率を向上した半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【０１１９】
[第２の実施の形態]
本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素子は、図７〜図８に示すように、基板１０と、基板１０上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層１２と、ｎ型半導体層１２上に配置された活性層１３と、活性層１３上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層１４と、ｐ型半導体層１４上に配置され、第１のパターン幅Ｗ１を有する第１の金属層２０と、第１の金属層２０上に配置された第２の金属層２２と、第２の金属層２２上に配置された第１のＮｉ層２３と、第１のＮｉ層２３およびｐ型半導体層１４上に配置され、第１のＮｉ層２３上に第２のパターン幅Ｗ２でパターニングされた開口部を有する透明電極層２４と、透明電極層２４上および第１のＮｉ層２３上に配置され、第１のＮｉ層２３上に第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部を有する絶縁膜２６と、絶縁膜２６上に配置され、第１のＮｉ層２３上に第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部を有する反射積層膜２８と、反射積層膜２８および第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部の第１のＮｉ層２３上に配置された第３の金属層３０と、第３の金属層３０上に配置された第２のＮｉ層３１と、第２のＮｉ層３１上に配置された第４の金属層３２とを備える。
【０１２０】
また、本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素子は、図７〜図８に示すように、ｐ型半導体層１４と活性層１３とｎ型半導体層１２の一部をエッチングにより除去したｎ型半導体層１２上に配置された第５の金属層３３と、第５の金属層３３上に配置された第３のＮｉ層３４と、第３のＮｉ層３４上に配置された第６の金属層３５と、第６の金属層３５上に配置された第７の金属層３６とを備える。
【０１２１】
各部の構成は、第１の実施の形態と実質的に同様である。したがって、詳細な説明は省略する。
【０１２２】
（製造方法）
本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法は、図７〜図８に示すように、  基板１０上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層１２を形成する工程と、ｎ型半導体層１２上に活性層１３を形成する工程と、活性層１３上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層１４を形成する工程と、ｐ型半導体層１４上に第１の金属層２０を形成する工程と、第１の金属層２０上に第２の金属層２２を形成する工程と、第２の金属層２２上に第１のＮｉ層２３を形成する工程と、第１の金属層２０、第２の金属層２２および第１のＮｉ層２３を第１のパターン幅Ｗ１でパターニングする工程と、第１のＮｉ層２３およびｐ型半導体層１４上に透明電極層２４を形成後、第１のＮｉ層２３上に第２のパターン幅Ｗ２でパターニングされた開口部を形成する工程と、透明電極層２４上および第１のＮｉ層２３上に絶縁膜２６を形成する工程と、絶縁膜２６上に反射積層膜２８を形成する工程と、絶縁膜２６および反射積層膜２８をパターニング後、第１のＮｉ層２３上に第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部を形成する工程と、反射積層膜２８および第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部の第１のＮｉ層２３上に第３の金属層３０を形成する工程と、第３の金属層３０上に第２のＮｉ層３１を形成する工程と、第２のＮｉ層３１上に第４の金属層３２を形成する工程とを有する。
【０１２３】
また、本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法は、図７〜図８に示すように、ｐ型半導体層１４と活性層１３とｎ型半導体層１２の一部をエッチングにより除去したｎ型半導体層１２上に第５の金属層３３を形成する工程と、第５の金属層３３上に第３のＮｉ層３４を形成する工程と、第３のＮｉ層３４上に第６の金属層３５を形成する工程と、第６の金属層３５上に第７の金属層３６を形成する工程とを有する。
【０１２４】
各工程は、第１の実施の形態と実質的に同様である。したがって、詳細な説明は省略する。
【０１２５】
本発明の第２の実施の形態によれば、透明電極層をｐ型半導体層上に延在して形成し、かつ透明電極層を絶縁膜で被覆した構造を備えることによって、製造歩留りが向上し、かつ外部発光効率を向上した半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【０１２６】
[第３の実施の形態]
本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光素子は、図９〜図１０に示すように、基板１０と、基板１０上に配置され、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層１２と、ｎ型半導体層１２上に配置された活性層１３と、活性層１３上に配置され、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層１４と、ｐ型半導体層１４上に配置され、第１のパターン幅Ｗ１を有する第１の金属層２０と、第１の金属層２０上に配置された第１のＮｉ層２３と、第１のＮｉ層２３上に配置された第２の金属層２２と、第２の金属層２２およびｐ型半導体層１４上に配置され、第２の金属層２２上に第２のパターン幅Ｗ２でパターニングされた開口部を有する透明電極層２４と、透明電極層２４上および第２の金属層２２上に配置され、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部を有する絶縁膜２６と、絶縁膜２６上に配置され、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部を有する反射積層膜２８と、反射積層膜２８および第３のパターン幅Ｗ３でパターニングされた開口部の第２の金属層２２上に配置された第３の金属層３０と、第３の金属層３０上に配置された第２のＮｉ層３１と、第２のＮｉ層３１上に配置された第４の金属層３２とを備える。
【０１２７】
また、本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光素子は、図９〜図１０に示すように、ｐ型半導体層１４と活性層１３とｎ型半導体層１２の一部をエッチングにより除去したｎ型半導体層１２上に配置された第５の金属層３３と、第５の金属層３３上に配置された第３のＮｉ層３４と、第３のＮｉ層３４上に配置された第６の金属層３５と、第６の金属層３５上に配置された第４のＮｉ層３７と、第４のＮｉ層３７上に配置された第７の金属層３６とを備える。
【０１２８】
各部の構成は、第１の実施の形態と実質的に同様である。したがって、詳細な説明は省略する。
【０１２９】
（製造方法）
本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法は、図９〜図１０に示すように、基板１０上に、ｎ型不純物が不純物添加されたｎ型半導体層１２を形成する工程と、ｎ型半導体層１２上に活性層１３を形成する工程と、活性層１３上に、ｐ型不純物が不純物添加されたｐ型半導体層１４を形成する工程と、ｐ型半導体層１４上に第１の金属層２０を形成する工程と、第１の金属層２０上に第１のＮｉ層２３を形成する工程と、第１のＮｉ層２３上に第２の金属層２２を形成する工程と、第１の金属層２０、第１のＮｉ層２３および第２の金属層２２を第１のパターン幅Ｗ１でパターニングする工程と、第２の金属層２２およびｐ型半導体層１４上に透明電極層２４を形成後、第２の金属層２２上に第２のパターン幅Ｗ２でパターニングされた開口部を形成する工程と、透明電極層２４上および第２の金属層２２上に絶縁膜２６を形成する工程と、絶縁膜２６上に反射積層膜２８を形成する工程と、絶縁膜２６および反射積層膜２８をパターニング後、第２の金属層２２上に第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部を形成する工程と、反射積層膜２８および第３のパターン幅Ｗ３を有する開口部の第２の金属層２２上に第３の金属層３０を形成する工程と、第３の金属層３０上に第２のＮｉ層３１を形成する工程と、第２のＮｉ層３１上に第４の金属層３２を形成する工程とを有する。  また、本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法は、図９〜図１０に示すように、ｐ型半導体層１４と活性層１３とｎ型半導体層１２の一部をエッチングにより除去したｎ型半導体層１２上に第５の金属層３３を形成する工程と、第５の金属層３３上に第３のＮｉ層３４を形成する工程と、第３のＮｉ層３４上に第６の金属層３５を形成する工程と、第６の金属層３５上に第４のＮｉ層３７を形成する工程と、第４のＮｉ層３７上に第７の金属層３６を形成する工程とを有する。
【０１３０】
各工程は、第１の実施の形態と実質的に同様である。したがって、詳細な説明は省略する。
【０１３１】
本発明の第３の実施の形態によれば、透明電極層をｐ型半導体層上に延在して形成し、かつ透明電極層を絶縁膜で被覆した構造を備えることによって、製造歩留りが向上し、かつ外部発光効率を向上した半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【０１３２】
[第４〜第６の実施の形態]
第４の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図１および図２において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造は、図１３および図１４に示すように表される。第４の実施の形態においても反射積層膜２８以外の構成は、第１の実施の形態と同様である。
【０１３３】
第５の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図７および図８において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造は、図１５および図１６に示すように表される。第５の実施の形態においても反射積層膜２８以外の構成は、第２の実施の形態と同様である。
【０１３４】
第６の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図９および図１０において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造は、図１７および図１８に示すように表される。第６の実施の形態においても反射積層膜２８以外の構成は、第３の実施の形態と同様である。
【０１３５】
特に、反射積層膜２８を備えない構造においても、フリップチップ構造を備え、光は、基板側から取り出すことができる。
【０１３６】
反射積層膜２８以外の各部の構成は、第１〜第３の実施の形態と実質的に同様である。したがって、詳細な説明は省略する。
【０１３７】
また、反射積層膜２８の製造工程以外の製造方法の各工程は、第１〜第３の実施の形態と実質的に同様である。したがって、詳細な説明は省略する。
【０１３８】
本発明の第４〜第６の実施の形態によれば、透明電極層をｐ型半導体層上に延在して形成し、かつ透明電極層を絶縁膜で被覆した構造を備えることによって、製造歩留りが向上し、かつ外部発光効率を向上した半導体発光素子およびその製造方法を提供することができる。
【０１３９】
[その他の実施の形態]
上記のように、本発明は第１〜第６の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述および図面はこの発明を限定するものではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例および運用技術が明らかとなろう。
【０１４０】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１４１】
本発明の半導体発光素子は、窒化物系半導体発光素子全般に適用可能であり、ＣＤ、ＤＶＤ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、データ書込み可能なＣＤ−ＲＷ等のピックアップ用のＬＤ素子、プリンター用のＬＤ素子、光通信用のＬＤ素子として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図３のＩ−Ｉ線およびＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図４のＩＩ−ＩＩ線、或いは図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図３】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る半導体発光素子のワイヤボンディング構成による模式的平面パターン構成図。
【図４】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る半導体発光素子のワイヤボンディング構成による別の模式的平面パターン構成図。
【図５】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る半導体発光素子のワイヤボンディング構成による更に別の模式的平面パターン構成図。
【図６】本発明の第１〜第３の実施の形態に係る半導体発光素子のワイヤボンディング構成による模式的平面パターン構成であって、（ａ）ＷＡ＝１ｍｍ角の模式的平面パターン構成例、（ｂ）ＷＢ＝０．６ｍｍ角の模式的平面パターン構成例、（ｃ）ＷＣ＝１ｍｍ角の別の模式的平面パターン構成例、（ｄ）ＷＤ＝０．４ｍｍ角の模式的平面パターン構成例。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図３のＩ−Ｉ線およびＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図４のＩＩ−ＩＩ線、或いは図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図３のＩ−Ｉ線およびＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図４のＩＩ−ＩＩ線、或いは図３のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う模式的断面構造図。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子のフリップチップ構成による模式的平面パターン構成図。
【図１２】本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光素子の別のフリップチップ構成による模式的平面パターン構成図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図１において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造図。
【図１４】本発明の第４の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図２において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造図。
【図１５】本発明の第５の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図７において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造図。
【図１６】本発明の第５の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図８において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造図。
【図１７】本発明の第６の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図９において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造図。
【図１８】本発明の第６の実施の形態に係る半導体発光素子の断面構造であって、図１０において、反射積層膜２８を省略した構造に対応する模式的断面構造図。
【符号の説明】
【０１４３】
１０…基板
１２…ｎ型半導体層
１３…活性層
１４…ｐ型半導体層
１６…バッファ層
２０…第１の金属層
２０ａ,２０ｂ,３３ａ,３３ｂ…金属配線
２２…第２の金属層
２３…第１のＮｉ層
２４…透明電極層
２６…絶縁膜
２８…反射積層膜
３０…第３の金属層
３１…第２のＮｉ層
３２,３２1,３２2,３２3…第４の金属層
３３…第５の金属層
３４…第３のＮｉ層
３５…第６の金属層
３６…第７の金属層
３７…第４のＮｉ層
３８,３８1,３８2,３８3…第８の金属層
Ｗ１…第１のパターン幅
Ｗ２…第２のパターン幅
Ｗ３…第３のパターン幅
Ｌａ,Ｌｂ,ｔ,Ｌ１,Ｌ２,Ｌ３,Ｌ１１,Ｌ２２…距離
【図１】
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【図２】
0005340712.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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