(57)【要約】【課題】高い信頼性を保ちつつ輝度が高められた半導体発光素子を提供する。【解決手段】半導体発光素子は、発光層を含む半導体積層体と、絶縁層と、透明導電膜と、金属反射層と、第１金属層と、第１接合電極と、基板と、第２接合電極と、を有する。前記絶縁層は、前記半導体積層体の第１の面に設けられ、開口部を有する。前記透明導電膜は、前記開口部に露出した前記第１の面に設けられる。前記金属反射層は、前記透明導電膜に設けられる。前記第１金属層は、前記絶縁層の表面の一部と、前記金属反射層の側部と、前記金属反射層の表面と、を覆い、前記金属反射層の厚さに対応した段差を含む表面を有する。前記第１接合電極は、前記第１金属層の前記表面を覆うように設けられる。前記第２接合電極は、前記基板と前記第１接合電極との間に設けられ、前記基板と、前記第１接合電極と、を接合する。【選択図】図１
2013118293.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光層を含む半導体積層体と、
前記半導体積層体の第１の面に設けられ、開口部を有する絶縁層と、
前記開口部に露出した前記第１の面に設けられた透明導電膜と、
前記透明導電膜に設けられた金属反射層と、
前記絶縁層の表面の一部と、前記金属反射層の側部と、前記金属反射層の表面と、を覆うように設けられ、前記金属反射層の厚さに対応した段差を含む表面を有する第１金属層と、
前記第１金属層の前記表面を覆うように設けられた第１接合電極と、
基板と、
前記基板と前記第１接合電極との間に設けられ、前記基板と、前記第１接合電極と、を接合する第２接合電極と、
を備えた半導体発光素子。
【請求項２】
前記開口部は、前記発光層の中心を囲むように設けられ、
前記透明導電膜は、前記絶縁膜の前記表面のうち前記開口部の内側領域をさらに覆う請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
上方からみて、前記金属反射層は、前記透明導電膜と等しい大きさであるかまたは前記透明導電膜よりも大きく、かつ前記第１金属層よりも小さい請求項１または２に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記第１金属層は、前記透明導電膜と接しない請求項３記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記金属反射層は、Ａｌ、Ａｇ、Ａｇ合金のいずれかを含む請求項１〜４のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記第１金属層は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｃｒのうちのいずれかを含む請求項１〜５のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記第２接合電極は、金属半田材を含む請求項１〜６のいずれか１つに記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
照明装置、表示装置、信号機などに用いる発光素子に対して、高輝度化が益々要求されている。
【０００３】
発光層の下方に金属反射層を設けると、発光層から下方に向かう放出光が反射され、上方での光取り出し効率を高め高輝度化が容易となる。この場合、例えば、シリコン（Ｓｉ）基板と、発光層を含む半導体基板と、をウェーハ接着したのち、結晶成長基板を除去した薄膜積層型発光素子とすると、高い量産性とすることが容易となる。
【０００４】
金属膜の反射率は、可視光の波長が短くなるに応じて低下する。特に安定な電極金属であるＡｕ、Ｐｔ、Ｐｄなどの光反射率は、４５０ｎｍにおいて６０％以下に低下する。このため、高い光取り出し効率を得ることが困難となる。
【０００５】
これに対して、ＡｇやＡｌの光反射率は、４５０ｎｍで９０％以上と高くできる。しかしながら、ＡｇやＡｌではマイグレーションを生じやすい問題がある。また、半導体層とＡｇとは、合金層を形成し光損失を生じることがある。この場合、たとえば、半導体層と、Ａｇと、の間に透明導電膜を設けると光損失が低減できるが、透明導電膜と、絶縁膜と、の密着性が十分でない。このため、チップへの分離プロセスなどにおいて、界面での剥離を生じることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１６１１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
高い信頼性を保ちつつ輝度が高められた半導体発光素子を提供する。  
【課題を解決するための手段】
【０００８】
実施形態の半導体発光素子は、発光層を含む半導体積層体と、絶縁層と、透明導電膜と、金属反射層と、第１金属層と、第１接合電極と、基板と、第２接合電極と、を有する。前記絶縁層は、前記半導体積層体の第１の面に設けられ、開口部を有する。前記透明導電膜は、前記開口部に露出した前記第１の面に設けられる。前記金属反射層は、前記透明導電膜に設けられる。前記第１金属層は、前記絶縁層の表面の一部と、前記金属反射層の側部と、前記金属反射層の表面と、を覆い、前記金属反射層の厚さに対応した段差を含む表面を有する。前記第１接合電極は、前記第１金属層の前記表面を覆うように設けられる。前記第２接合電極は、前記基板と前記第１接合電極との間に設けられ、前記基板と、前記第１接合電極と、を接合する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（ａ）は第１の実施形態にかかる半導体発光素子の模式平面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
【図２】図２（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態にかかる半導体発光素子の製造方法のうち、第１接合電極を形成するまでを示す模式図である。
【図３】図（ａ）〜（ｃ）は第１の実施形態にかかる半導体発光素子の製造方法のうち、ウェーハ接合からチップへの分離までを示す模式図である。
【図４】図４（ａ）は第１の実施形態にかかる半導体発光素子の変形例の模式平面図、図４（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
【図５】図５（ａ）は第２の実施形態にかかる半導体発光素子の模式平面図、図５（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
【図６】図６（ａ）は比較例にかかる半導体発光素子の模式平面図、図６（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った模式断面図、である。
【図７】図７（ａ）は第３の実施形態にかかる半導体発光素子の模式平面図、図７（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
【図８】図８（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態にかかる半導体発光素子の製造方法のうち、ウェーハ接合からチップへの分離までを示す模式図である。
【図９】図９（ａ）は第３の実施形態にかかる半導体発光素子の変形例の模式平面図、図９（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図１（ａ）は第１の実施形態にかかる半導体発光素子の模式平面図、図１（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
半導体発光素子は、半導体積層体３０と、絶縁層４０と、透明導電膜４２と、金属反射層４４と、第１接合電極４８と、第２接合電極１２と、基板１０と、を有する。半導体発光素子は、さらに、半導体積層体３０の側に設けられた第１の電極６０と、基板１０の側に設けられた第２の電極６２と、を有する。
【００１１】
半導体積層体３０は、放出光を放出可能な発光層２２と、コンタクト層２６と、を含む。半導体積層体３０の第１の面３０ａには、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４などからなる絶縁層４０が設けられる。絶縁層４０は、発光層２２の中心２２ａを囲む開口部４０ａを有する。換言すると、開口部４０ａは、発光層２２の中心２２ａを通る中心軸８０を含む。なお、発光層２２の中心２２ａは、発光層２２を平面視した形状の幾何学的な中心または重心と定義できる。例えば、発光層２２が平面視で円形、正方形、長方形などの場合には、それらの形状の幾何学的な中心が中心２２ａとなる。また、例えば、発光層２２の平面視の形状が幾何学的な中心を有しないような場合には、その形状の重心を中心２２ａとすることができる。第１の電極６０と、第２の電極６２と、の間を流れる電流Ｊは、開口部４０ａを通るが、絶縁層４０は電流狭窄層として作用する。
【００１２】
また、半導体積層体３０は、Ｉｎｘ（ＧａｙＡｌ１−ｙ）１−ｘＰ（但し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）なる組成式で表すＩｎＧａＡｌＰ系材料、ＡｌｘＧａ１−ｘＡｓ（０≦ｘ≦０．６）なる組成式で表すＡｌＧａＡｓ系の材料、ＩｎｘＧａｙＡｌ１−ｘ−ｙＮ（但し、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、ｘ＋ｙ≦１）なる組成式で表す窒化物系の材料、などを含むものとする。
【００１３】
透明導電膜４２は、絶縁層４０の開口部４０ａに露出した半導体積層体３０の第１の面３０ａとなるコンタクト層２６を少なくとも覆う。金属反射層４４は、平面視で透明導電膜４２がはみ出ないように少なくとも透明導電膜４２の表面を覆うように設けられる。また、透明導電膜４２は、ＩＴＯ（Indium  Tin  Oxide）、酸化亜鉛、酸化錫などとすることができる。図１（ｂ）に示す例では、金属反射層４４は、透明導電膜４２の側部である外縁と、絶縁層４０の表面のうち透明導電膜４２の側部である外縁よりも外側の領域をも覆っている。しかしながら、これに限られず、たとえば、金属反射層４４は透明導電膜４２の表面を覆うが、透明導電膜４２の側部を覆わなくともよい。
【００１４】
銀（Ａｇ）やアルミニウム（Ａｌ）の反射率は、青色光のような短い波長範囲において９０％以上と高い。他方、短い波長範囲では、金属の光反射率が低下することがある。たとえば、４５０ｎｍにおいて、金（Ａｕ）の反射率は約４８％、白金（Ｐｔ）の反射率は約５７％、と低くなる。すなわち、青色から緑色の波長範囲の光を放出する半導体発光素子の内部に設ける金属反射層４４は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌなどとすることが好ましい。
【００１５】
第１金属層４５は、絶縁層４０の表面の一部と、金属反射層４４の外縁４４ａである側部と、金属反射層４４の表面と、を覆うように設けられる。すなわち、第１金属層４５の表面は、第２接合電極１２に向かって突出した第１の面と、第１の面よりも金属反射層４４の厚さに対応して後退した段差を有する第２の面と、第１の面と第２の面との間の側部と、を有する。第１接合電極４８は、このような段差を有する第１金属層４５の表面を覆うように設けられる。第１金属層４５は、チタニウム（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、Ｐｔ、モリブデン（Ｍｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、バナジウム（Ｖ）、クロム（Ｃｒ）、Ａｕなどのうちのいずれかとすることができる。これらの金属は、金属反射層４４と、第１接合電極４８と、の間で、合金化を抑制するバリア層として作用する。また、第１接合電極４８と、第２接合電極１２と、は、たとえば、Ａｕを含むことができる。
【００１６】
もし、半導体積層体３０がＡｇやＡｇ合金などの金属反射層４４に直接に接すると、合金層が形成され光損失が大きくなることがある。このため、半導体積層体３０と、金属反射層４４と、の間に透明導電膜４２を設け、半導体積層体３０と、透明導電膜４２と、の間で合金層が形成されることを抑制する。このようにして、光損失を低減することができる。
【００１７】
半導体積層体３０は、ＩｎＧａＡｌＰ系材料を含むものとする。この場合、発光層２２は、緑〜赤色波長範囲の光を放出できる。図１（ｂ）において、半導体積層体３０は、透明導電膜４２の側から、第２導電形のコンタクト層２６、第２導電形の第２の層２４、発光層２２、第１導電形の第１の層２０、をこの順序で有している。さらに、コンタクト層２６の表面は、たとえば、ＧａＰを含むものであってもよい。
【００１８】
発光領域ＥＲ１から上方へ向かう光Ｇ１、発光領域ＥＲ１から下方へ向かい金属反射層４４により反射された光Ｇ２、発光領域ＥＲ１から絶縁層４０を通って金属反射層４４により反射された光Ｇ３などを、上方において取り出すことができる。このため、発光層２２から放出される放出光の輝度を高めることができる。
【００１９】
他方、Ｓｉなどからなる基板１０の表面に、例えばＴｉ／Ｐｔ／ＡｕやＣｒ／Ａｕからなる電極１１を設け、その上に金などを含む第２接合電極１２を設ける。ＴｉやＣｒは、ＡｕなどがＳｉへ拡散することを抑制するバリア金属として作用する。第２接合電極１２の表面をＡｕとし、第１接合電極４８の表面をＡｕとすると、加熱・加圧による熱圧着法を用いて接合可能である。この場合、第１接合電極４８の表面の段差ＴＳ１が２００ｎｍである場合、第１接合電極４８のＡｕの厚さと、第２接合電極１２のＡｕの厚さと、の和の厚さＴＢ１が２００ｎｍ以上とすると、熱圧着可能である。このため、Ａｕの材料費を低減できる。なお、図１（ｂ）において、金属反射層４４の外縁４４ａは矩形であるが、形状はこれに限定されず、例えば円形であってもよい。  
【００２０】
図２（ａ）〜（ｄ）は、第１の実施形態にかかる半導体発光素子の製造方法のうち、第１接合電極を形成するまでを示す模式図である。すなわち、図２（ａ）は半導体積層体を形成したウェーハの模式断面図、図２（ｂ）は透明導電膜および金属反射層を形成したウェーハの模式断面図、図２（ｃ）は第１金属層を形成したウェーハの模式断面図、図２（ｄ）は第１接合電極を形成したウェーハの模式断面図、である。
【００２１】
図２（ａ）において、結晶成長基板５０の上に、半導体積層体３０が形成される。なお、結晶成長基板５０はＧａＡｓからなるものとするが、本発明はこれに限定されない。半導体積層体３０は、結晶成長基板５０の側から、第１導電形の第１の層２０、発光層２２、第２導電形の第２の層２４、光損失が少ない第２導電形ＧａＰなどからなるコンタクト層２６を有する。第１の層２０および第２の層２４は、発光層２２を両側から挟んで、縦方向に光を閉じ込めるクラッド層を含むことができる。コンタクト層２６からなる第１の面３０ａの上に、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４などからなる絶縁層４０を形成する。  
【００２２】
絶縁層４０の厚さは、例えば５０〜２００ｎｍの範囲が好ましい。図２（ｂ）のように、絶縁層４０には開口部４０ａが設けられる。絶縁層４０の開口部４０ａに露出したコンタクト層２６を、覆うように透明導電膜４２が設けられる。透明導電膜４２は、半導体積層体３０と金属反射層４４との合金を抑制できる範囲内で、例えば５０〜２００ｎｍと薄くすることが好ましい。また、透明導電膜４２は、チップの側面Ｓに露出しないようにパターニングされる。なお、開口部４０ａよりも内側の領域となる絶縁層４０の表面は、パターニングにより除去しても、または残してもよい。
【００２３】
透明導電膜４２は、絶縁層４０に対して密着強度が高くないので、ダイシングプロセスにおいて剥離を生じることがある。透明導電膜４２がチップの側面Ｓに露出しないようにすると、絶縁層４０と透明導電膜４２とが剥離することが抑制できる。
【００２４】
続いて、透明導電膜４２の表面を覆うように、金属反射層４４を形成する。金属反射層４４は、Ａｇ、Ａｇ合金、Ａｌなどとする。また、金属反射層４４の厚さは、反射率を高く保つことが可能な範囲で薄く、例えば５０〜４００ｎｍの範囲とすることが好ましい。
【００２５】
図２（ｂ）の模式図において、金属反射層４４のパターニングを行う。Ａｇの場合、例えば燐酸を含む溶液エッチング法またはドライエッチング法を用いることができる。金属反射層４４は、透明導電膜４２と等しい大きさであるか、または透明導電膜４２よりも大きい。なお、金属反射層４４の外縁４４ａと、透明導電膜４２の外縁と、の間に距離Ｄ１を設けることができる。
【００２６】
図２（ｃ）の模式図のように、パターニングされた金属反射層４４の表面および露出している絶縁層４０の表面領域４０ｂを覆うように、Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉの積層などからなる第１金属層４５を形成する。すなわち、金属反射層４４は、第１金属層４５よりも小さい。なお、図２（ｂ）のように距離Ｄ１を設けると、第１金属層４５と、透明導電膜４２と、が接しない。透明導電膜４２と絶縁膜４０との密着強度は十分に高くはないので、開口部４０ａ近傍に設けることが好ましい。他方、発光層２２からの放出光は開口部４０ａよりも広がる。このため、金属反射層４４は、開口部４０ａの外側まで延在させることが好ましい。すなわち、第１金属層４５と透明導電膜４２とが接しない構造とすると、反射率を高く保ちつつ、電極密着強度を維持することができる。また、透明導電膜４２とＴｉなどの密着性は高くないので、距離Ｄ１を設けることにより、密着性の低下を抑制している。さらに、高温での界面におけるはがれを抑制できる。また、Ａｇはマイグレーションを生じやすい。しかし、第１金属層４５と絶縁層４０との密着性は良好であるので、Ａｇのマイグレーションや硫化などが抑制できる。
【００２７】
図２（ｄ）の模式図のように、第１金属層４５の上に、Ａｕなどを含む第１接合電極４８を形成する。第１接合電極４８の表面には、絶縁層４０の開口部４０ａに対応した凹部を生じる。また、なお、第１金属層４５および第１接合電極４８は、パターニングプロセスを必要としないので製造プロセスを簡素である。すなわち、フォトリソグラフィープロセスやパターニングプロセスの回数を低減でき、量産性の高い製造方法とすることができる。
【００２８】
図３（ａ）〜（ｃ）は、第１の実施形態にかかる半導体発光素子の製造方法のうち、ウェーハ接合からチップへの分離までを示す模式図である。すなわち、図３（ａ）はウェーハ接合の模式図、図３（ｂ）はウェーハ接合後の模式断面図、図３（ｃ）は結晶成長基板を除去したウェーハの模式断面図、である。
図３（ａ）のように、Ｓｉなどからなる基板１０の上に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉなどからなるバリア金属層１１と、Ａｕなどを含む第２接合電極１２と、を形成する。さらに、第１接合電極４８と、第２接合電極１２と、を重ね合わせる。
【００２９】
図３（ｂ）のように、重ね合わせたウェーハを、加熱・加圧する。たとえば、第１接合電極４８と、第２接合電極１２と、の表面がともにＡｕであると、２５０℃以上において、熱圧着法を用いて接合可能である。第１接合電極４８と、第２接合電極１２と、は接合されたのち、第１接合電極４８の表面の側に空隙部４８ａを生じることがある。また、第１接合電極４８の段差ＴＳ１に対応した空隙部４８ｂを生じることがある。ダイシングラインは、空隙部４８ｂを通るようにしても、第１金属層４５と、絶縁層４０と、の密着性が高いので剥離などが抑制される。
【００３０】
続いて、図３（ｃ）のように、結晶成長基板５０を除去する。この場合、アンモニアと過酸化水素との混合溶液などを用いることができるが、除去プロセスはこれに限定されない。さらに、第１電極６０、第２電極６２、をそれぞれ形成し、熱処理プロセスを行うとウェーハプロセスが完了する。続いて、第１金属層４５が設けられた絶縁層４０の表面領域４０ｂの領域をダイシングラインとしてチップへの分離プロセスを行う。
【００３１】
図４（ａ）は第１の実施形態にかかる半導体発光素子の変形例の模式平面図、図４（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
透明導電膜４２は、開口部４０ａに露出した第１の面３０ａを覆うように設けられるが、絶縁層４０の表面のうち、開口部４０ａの内側領域４０ｃをすべて覆わなくともよい。この場合、金属反射層４４は、絶縁層４０の内側領域４０ｃを覆う。また、発光領域ＥＲ１から放出される光は中心軸８０の近傍では光強度が低い。このため、金属反射層４４を除去することができる。この場合、中心軸８０の近傍で第１金属層４５と絶縁層４０との密着性を高く保つことができる。
【００３２】
図５（ａ）は第２の実施形態にかかる半導体発光素子の模式平面図、図５（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
絶縁層４０の開口部４０ａは、発光層２２の中心２２ａを通る中心軸８０を囲むように設けられるが、互いに離散した複数の領域を含んでもよい。図５（ａ）では、矩形状の開口部４０ａが、上方からみて第１電極６０の外側となる領域に分散して設けられている。このようにすると、電流Ｊは、開口部４０ａに露出した透明導電膜４２を縦方向に通るので、発光層２２のうち開口部４０ａの上方領域の近傍が効率よく発光する。
【００３３】
図６（ａ）は比較例にかかる半導体発光素子の模式平面図、図６（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った模式断面図、である。
半導体発光素子は、半導体積層体１３０と、絶縁層１４０と、透明導電膜１４２と、金属反射層１４４と、第１接合電極１４８と、第２接合電極１１２と、基板１１０と、を有する。半導体発光素子は、さらに、半導体積層体１３０の側に設けられた第１の電極１６０と、基板１１０の側に設けられた第２の電極１６２と、を有する。
【００３４】
半導体積層体１３０は、放出光を放出可能な発光層１２２を含む。半導体積層体１３０の第１の面１３０ａには、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４などからなる絶縁層１４０が設けられる。絶縁層１４０は、発光層１２２の中心軸１８０の周りに開口部１４０ａを有する。
【００３５】
透明導電膜１４２は、絶縁層１４０の開口部１４０ａに露出した半導体積層体１３０の第１の面１３０ａと、絶縁膜１４０の表面と、を覆う。金属反射層１４４は、透明導電膜１４２の表面の全面に設けられる。すなわち、比較例においては、透明導電膜１４２の側面１４２ａと、金属反射層１４４の側面１４４ａと、は、チップの側面ＳＳに露出している。
【００３６】
金属反射層１４４がＡｇまたはＡｇ合金である場合、その面１４２ａの近傍は硫化による変色や腐食を生じやすい。硫化は、２００℃以下でも生じる。また、熱や電界によりＡｇ粒子のマイグレーションを生じ発光素子の電気的特性や光学的特性に劣化を生じる。
【００３７】
また、一般に、透明導電膜は、ＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４などの絶縁層に対する密着性およびＡｇに対する密着性が十分ではない。もし、ダイシングによる切断面であるチップの側面ＳＳに、Ａｇや透明導電膜が露出していると、互いの界面において剥離を生じやすい。
【００３８】
すなわち、チップの端面ＳＳにＡｇ（Ａｇ合金を含む）および透明導電膜が露出している比較例では、高い信頼性を保つことが困難である。
【００３９】
これに対して、本実施形態では、チップの側面Ｓに金属反射層４４および透明導電膜４２が露出しない。このため、金属反射層４４を構成するＡｇのマイグレーションによるｐｎ接合の短絡やＡｇの硫化による変色などを抑制でき、高い信頼性を保つことができる。また、Ｔｉなどの第１金属層４５は、絶縁層４０に対する密着強度が高いので、ダイシングプロセスにおける剥離などを抑制することができる。  
【００４０】
図７（ａ）は第３の実施形態にかかる半導体発光素子の模式平面図、図７（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
第２の実施形態では、第２接合電極１３は、金属半田材からなるものとする。金属半田材としては、たとえば、ＡｕＩｎ系合金半田、ＡｕＳｎ（共晶温度：約２８０℃）、ＡｕＧｅ（共晶温度：約３５０℃）、ＡｕＳｉ（共晶温度：約３８０℃）などの金属共晶やＩｎなどを用い、その厚さを１〜５μｍなどとする。もちろん、第２接合電極１３が金属半田材を含んでいてもよい。
【００４１】
この場合、第１接合電極４９は段差ＴＳ２を有している。この段差ＴＳ２が、たとえば２００μｍであると、金属半田材が溶融して段差を埋めつつ接合するためには、たとえば、第１接合電極４９の厚さと第２接合電極１３の厚さとの和ＴＢ２が２μｍとなる。この厚さは熱圧着法で接合する第１の実施形態の厚さの和ＴＢ１よりも大きくなる。しかし、第１接合電極４９と第２接合電極１３との間の空隙部を埋めることができ、接合強度を高めることが容易である。
【００４２】
図８（ａ）〜（ｃ）は、第３の実施形態にかかる半導体発光素子の製造方法のうち、ウェーハ接合からチップへの分離までを示す模式図である。すなわち、図８（ａ）はウェーハ接合の模式図、図８（ｂ）はウェーハ接合後の模式断面図、図８（ｃ）は結晶成長基板を除去したウェーハの模式断面図、である。
図８（ａ）において、ＡｕＩｎ系合金などからなる第１接合電極４９は、周辺部が中心部に対して段差ＴＳ２を有している。他方、Ｓｉからなる基板１０に、Ｔｉ／Ｐｔ／Ｔｉなどからなるバリア層１１が設けられ、さらに、ＡｕＩｎ系合金などからなる第２接合電極１３が設けられている。第１接合電極４９と、第２接合電極１３と、を重ね合わる。
【００４３】
続いて、図８（ｂ）のように、重ね合わせたウェーハを、加熱する。たとえば、第１接合電極４９と、第２接合電極１３と、を金属半田材の融点以上とすると、溶融した金属半田材が一体となり段差ＴＳ２を埋める。この場合、第１接合電極４９の側に結晶成長基板５０があるので、線膨張係数差による応力が大きい。しかし、一般に金属半田材の融点は、熱圧着温度よりも低くすることができるので、応力を低減し、ウェーハの割れや欠けを抑制できる。
【００４４】
続いて、図８（ｃ）のように、結晶成長基板５０を除去する。この場合、アンモニアと過酸化水素との混合溶液などを用いることができるが、除去プロセスはこれに限定されない。さらに、第１電極６０、第２電極６２、をそれぞれ形成し、熱処理プロセスを行うとウェーハプロセスが完了する。
【００４５】
図９（ａ）は第３の実施形態にかかる半導体発光素子の変形例の模式平面図、図９（ｂ）はＡ−Ａ線に沿った模式断面図、である。
絶縁層４０には、第１電極６０よりも大きな開口部４０ａが設けられる。透明導電膜４２は、開口部４０ａに露出した第１の面３０ａの全面を覆うように設けられる。発光領域ＥＲ２から上方へ向かう光Ｇ４，発光領域ＥＲ２から下方に向かい金属反射層４４により反射された光Ｇ５、発光領域ＥＲ２から絶縁膜４０を通り、金属反射層４４により反射された光Ｇ６は、上方において取り出される。このため、輝度を高めることができる。
【００４６】
この場合、発光領域ＥＲ２の発光中心２２ａ近傍の光は第１電極６０により遮られるので、光取り出し効率が低下する。もし、第１電極６０の中心軸８０の近傍と、半導体積層体３０と、の間にＳｉＯ２やＳｉ３Ｎ４などの絶縁層を設けると、第１電極６０による遮光を低減し、光取り出し効率を高めることができる。  
【００４７】
第１〜３の実施形態にかかる半導体発光素子では、透明導電膜４２および金属反射層４４がチップの側面Ｓに露出しないので第１金属層４５と絶縁層４０との密着強度が高められる。このため、高い信頼性を保ちつつ輝度を高めることができる。また、ダイシングプロセスなどにおいて、透明導電膜４２や金属反射層４４などが剥離することが抑制できる。本実施形態にかかる半導体発光素子は、照明装置、表示装置、信号機などに広く用いることができる。
【００４８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００４９】
１０  基板、１２、１３  第２接合電極、２２  発光層、２２ａ  発光層の中心、３０  半導体積層体、３０ａ  第１の面、４０  絶縁層、４０ａ  開口部、４０ｂ  外側の領域、４０ｃ  内側領域、４２  透明導電膜、４４  金属反射層、４４ａ  外縁、４５  第１金属層、４８、４９  第１接合電極、８０  中心軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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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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