特許 5754269 発光素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5754269

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】発光素子

(51)【国際特許分類】

   H01L 33/38 20100101AFI20150709BHJP

【ＦＩ】

   H01L33/00 210

【請求項の数】8

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2011-150545(P2011-150545)

(22)【出願日】2011年7月7日

(65)【公開番号】特開2013-20994(P2013-20994A)

(43)【公開日】2013年1月31日

【審査請求日】2014年6月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000226057

【氏名又は名称】日亜化学工業株式会社

(72)【発明者】

【氏名】田中 秀俊

【審査官】 村井 友和

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−１１４２４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５４３０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２７８０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０４７８７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ３３／００−３３／６４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１主面及び第２主面を有する半導体部と、前記第１主面上に配置された第１電極と、前記第２主面上に配置された第２電極と、を備える発光素子であって、
前記第１電極は、第１接続部と、第２接続部と、前記第１接続部から延伸する第１延伸部と、前記第２接続部から延伸する第２延伸部と、前記第１接続部から延伸し前記第１延伸部よりも前記第２接続部側に設けられた第３延伸部と、前記第２接続部から延伸し前記第２延伸部よりも前記第１接続部側に設けられた第４延伸部と、を備え、
前記第１主面は、前記第１延伸部、前記第２延伸部、前記第３延伸部及び前記第４延伸部が部分的に互いに平行となる平行領域を有し、
前記第３延伸部の前記第１接続部から前記平行領域までの距離は、前記第１延伸部の前記第１接続部から前記平行領域までの距離よりも長く、
前記第４延伸部の前記第２接続部から前記平行領域までの距離は、前記第２延伸部の前記第２接続部から前記平行領域までの距離よりも長く、
前記平行領域において、前記第３延伸部と前記第４延伸部との距離は、前記第１延伸部と前記第３延伸部との距離及び前記第２延伸部と前記第４延伸部との距離よりも短いことを特徴とする発光素子。

【請求項2】

前記第１及び第２延伸部は、前記平行領域よりも前記第１及び第２接続部から離れた領域において前記第１及び第２延伸部のそれぞれの先端部が近づくように延伸することを特徴とする請求項１に記載された発光素子。

【請求項3】

前記第１及び第２延伸部は、当該先端部に向かうにつれて前記第１接続部と前記第２接続部とを結ぶ線からの距離が長くなることを特徴とする請求項２に記載された発光素子。

【請求項4】

前記第１接続部から前記第１延伸部の先端部までの長さは、前記第１接続部から前記第３延伸部の先端部までの長さよりも長く、
前記第２接続部から前記第２延伸部の先端部までの長さは、前記第２接続部から前記第４延伸部の先端部までの長さよりも長く、
前記第１延伸部の先端部と前記第２延伸部の先端部との距離は、前記第３延伸部の先端部と前記第４延伸部の先端部との距離より短いことを特徴とする請求項２または３に記載された発光素子。

【請求項5】

前記第３及び第４延伸部は、前記平行領域に延伸するまでに延伸方向が湾曲して変わることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載された発光素子。

【請求項6】

前記第１電極は、さらに、前記第１接続部から前記第２接続部側に延伸する第５延伸部と、前記第２接続部から前記第１接続部側に延伸する第６延伸部と、を備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載された発光素子。

【請求項7】

前記第１、第３及び第５延伸部は、前記第３延伸部が前記第１延伸部と前記第５延伸部との間に配置され、前記第１接続部から等角度で延伸し、
前記第２、第４及び第６延伸部は、前記第４延伸部が前記第２延伸部と前記第６延伸部との間に配置され、前記第２接続部から等角度で延伸することを特徴とする請求項６に記載された発光素子。

【請求項8】

前記第１電極は、前記第１接続部と前記第２接続部とを結ぶ線を垂直二等分する直線に関して対称であることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載された発光素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は、発光素子に関し、特にｐ側電極とｎ側電極とが対向して半導体部を挟んで配置された発光素子に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、発光素子は、光取出し面内で均一な発光分布が求められ、そのために、光取出し面内における電流密度が均一であることが求められている。例えば、図６に示す発光素子は、ｐ側電極とｎ側電極とで半導体部を挟んだ対向電極構造であり、ｎ側電極は光取り出し面の隅部にボンディングパッド４（本明細書の「接続部」に相当する）と、ボンディングパッド４から光取出し面の側面に沿って延伸する２つの延伸部３と、延伸部３から光取り出し面中央側に向かって平行に延伸する複数の延伸部２とを有する。図６に示す発光素子は、複数の延伸部２が等間隔に設けられることで、光取り出し面で比較的均一な発光分布を達成できることが開示されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特表２００８−５４３０６８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１のような光取出し面で等間隔の延伸部を有する電極配置では、光取出し面における電流密度分布を均一にすることができない。これは、対向電極構造の発光素子の場合、電流がｐ側電極とｎ側電極とを結ぶ方向である半導体部厚み方向に流れ易く、電極平面方向には流れにくい傾向があるため、電極面内において外部から電流が供給される地点（以下、電流供給地点）から離れるほど、供給される電流量が少なくなり、電流密度が低下するためである。そのため電流供給地点とその地点から離れた地点とでは供給される電流量が異なるため、光取出し面における電流密度分布の偏りが生じてしまう。

【0005】

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みてなされたものであり、光取出し面における電流密度分布の偏りを小さくすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る発光素子は、第１主面及び第２主面を有する半導体部と、第１主面上に配置された第１電極と、第２主面上に配置された第２電極と、を備える。第１電極は第１接続部と、第２接続部と、第１接続部から延伸する第１延伸部と、第２接続部から延伸する第２延伸部と、第１接続部から延伸し第１延伸部よりも第２接続部側に設けられた第３延伸部と、第２接続部から延伸し第２延伸部よりも第１接続部側に設けられた第４延伸部と、を備える。第１主面は第１延伸部、第２延伸部、第３延伸部及び第４延伸部が部分的に互いに平行となる平行領域を有する。第３延伸部の第１接続部から平行領域までの距離は第１延伸部の第１接続部から平行領域までの距離よりも長く、第４延伸部の第２接続部から平行領域までの距離は第２延伸部の第２接続部から平行領域までの距離よりも長い。そして、平行領域において第３延伸部と第４延伸部との距離は第１延伸部と第３延伸部との距離及び第２延伸部と第４延伸部との距離よりも短いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、第１主面上における電流密度分布の偏りを小さくすることができ、発光分布の輝度ムラを抑制可能な発光素子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施形態に係る発光素子の平面図である。

【図2】第１実施形態に係る発光素子のＸ−Ｘ断面図である。

【図3】第１実施形態に係る発光素子の電流密度分布を示す図である。

【図4】第２実施形態に係る発光素子の平面図である。

【図5】第２実施形態に係る発光素子の電流密度分布を示す図である。

【図6】従来の発光素子の平面図である。

【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について、図面を参照しながら説明する。ただし、以下に示す形態は、本発明の技術思想を具体化するためのものであって、本発明を以下のものに特定しない。各図面が示す部材のサイズや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については、原則として同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。
［第１実施形態］
第１実施形態に係る発光素子１００について、図１及び図２を参考にしながら説明する。図１は、発光素子１００を第１主面側からみた平面図である。図２は、発光素子１００のＸ−Ｘ断面図である。

【0010】

発光素子１００は、第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂを有する半導体部１０と、第１主面１１ａ上に配置された第１電極２０と、第２主面１１ｂ上に配置された第２電極３０と、を備える。発光素子１００は、図１に示すように、第１電極２０は第１接続部２１と、第２接続部２２と、第１接続部から延伸する第１延伸部２３と、第２接続部から延伸する第２延伸部２４と、第１接続部から延伸し第１延伸部よりも第２接続部側に設けられた第３延伸部２５と、第２接続部から延伸し第２延伸部よりも第１接続部側に設けられた第４延伸部２６と、を備える。第１主面１１ａは第１延伸部２３、第２延伸部２４、第３延伸部２５及び第４延伸部２６が部分的に互いに平行となる平行領域を有する。第３延伸部２５の第１接続部から平行領域までの距離は第１延伸部２３の第１接続部から平行領域までの距離よりも長く、第４延伸部２６の第２接続部から平行領域までの距離は第２延伸部２４の第２接続部から平行領域までの距離よりも長い。そして、平行領域において第３延伸部２５と第４延伸部２６との距離は第１延伸部２３と第３延伸部２５との距離及び第２延伸部２４と第４延伸部２６との距離よりも短いことを特徴とする。

【0011】

ここで、「平行領域」とは、第１〜４延伸部が互いに対向し且つ平行して延伸する領域（図１に示す第１領域）を指す。なお、「平行」とは、完全に平行である場合だけでなく、実質的に平行であるとして「平行」の範囲に含んでいるものとする。

【0012】

これより、平行領域における電流密度分布の偏りを小さくすることができる。この理由は以下の通りである。第１〜第４延伸部（２３〜２６）は、接続部からの距離が遠いほど電流量が低下するため、第１接続部から平行領域の第３延伸部に供給される電流量が、第１接続部から平行領域の第１延伸部に供給される電流量より小さくなる。同様に、第２接続部から平行領域の第４延伸部に供給される電流量が、第２接続部から平行領域の第２延伸部に供給される電流量より小さくなる。したがって、平行領域における第１〜第４延伸部が等間隔であると、第３延伸部と第４延伸部とで挟まれた領域の電流密度が、第１延伸部と第３延伸部とで挟まれた領域及び第２延伸部と第４延伸部とで挟まれた領域の電流密度より小さくなり、電流密度分布に偏りが生じてしまう。そこで、図１に示すように、平行領域における第３延伸部と第４延伸部との間隔（間隔ｂ）が、第１延伸部と第３延伸部との間隔（間隔ａ）及び第２延伸部と第４延伸部との間隔（間隔ｃ）より狭くする。これより、第３延伸部と第４延伸部とで挟まれた領域の電流密度が増大し、第１延伸部と第３延伸部とで挟まれた領域及び第２延伸部と第４延伸部とで挟まれた領域の各電流密度と同程度にすることができる。この結果、図３に示すように電流密度分布の偏りを小さくすることができる。

【0013】

以下、発光素子１００を構成する主な構成要素について説明する。

【0014】

（半導体部）
半導体部１０は、発光素子１００における発光機能を果たす部材である。半導体部１０は、図２に示すように、半導体部１０を挟んで対向する第１主面１１ａ及び第２主面１１ｂを有し、第１主面１１ａが光取出し面となる。また、半導体部１０は、第１主面側から見て矩形とすることもできる。「矩形」とは、４つの角が実質的に直角である四角形を指し、正方形及び長方形が含まれる。本実施形態では１辺が約１ｍｍの正方形である。半導体部１０は、図示は省略したが、第１主面側から順に、第１半導体部、発光部、第２半導体部が設けられた構造を有する。

【0015】

発光部は、ｎ型半導体である第１半導体部とｐ型半導体である第２半導体部とに挟まれており、第１半導体部及び第２半導体部から注入される電子及び正孔の再結合によって生成するエネルギーを光として放出する部位である。

【0016】

第１半導体部は、半導体部の第１主面側に形成され、第１電極と接続させるための部位である。また、第２半導体部は、半導体部の第２主面側に形成され、第２電極と接続させるための部位である。第１半導体部及び第２半導体部は、互いに異なる極性を有する。本実施形態では、第１半導体部をｎ型半導体、第２半導体部をｐ型半導体とする。

【0017】

第１半導体部の上面（すなわち半導体部の第１主面）には、図２に示すように、凹凸部が形成されている。半導体部の上面に凹凸部を形成することで、光の全反射によって半導体部の外部に出射されない光を外部に取り出すことができ、光取出し効率を向上させることができる。なお、この凹凸部の深さは、光取出し効率を適切に向上させるという観点から、０．２〜３．０μｍとすることが好ましく、１．０〜１．５μｍとすることがより好ましい。

【0018】

半導体部を構成する材料については限定されず、種々のものを用いることができる。本実施形態では、半導体部を構成する材料として、Ｉｎ_ｘＡｌ_ｙＧａ_{１−ｘ−ｙ}Ｎ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１）を用いた。

【0019】

（第１電極）
第１電極２０は、第１主面１１ａ側から半導体部１０に電流を供給するための電極である。発光素子１００では、第１電極２０が、発光素子１００が備える正負一対の電極のうち、負極であるｎ側電極として機能する。第１電極２０は、図２に示すように、半導体部１０の第１主面側に形成され、半導体部１０を介して第２電極３０と対向している。第１実施形態における第１電極２０は、図１に示すように、第１接続部２１及び第２接続部２２と、第１〜第４延伸部（２３〜２６）とを備える。

【0020】

（第１接続部及び第２接続部）
第１接続部２１及び第２接続部２２は、導電性のワイヤ等の接続部材を経由して外部から電流が供給される部位である。

【0021】

図１に示すように、第１及び第２接続部は、矩形形状である第１主面において矩形の対向する一対の辺（１２ａ及び１２ｂ）のうち一方の辺１２ａの両隅部に設けている。これより、導電性のワイヤが第１主面から放射される光を遮断することなく接続部から外部へ取り付けられる方向を広範囲にできるため、発光素子を設計する際の自由度を高くすることができる。

【0022】

第１及び第２接続部の形状は、本実施形態では四角形状であるが、角張った形状に限定されず、四角形状の角部が丸みを帯びた形状、円形又は楕円形にすることもできる。

【0023】

（第１延伸部及び第２延伸部）
第１延伸部２３は第１接続部から延伸する部位であり、第２延伸部２４は第２接続部から延伸する部位であり、共に第１主面内の外側の領域に電流を供給する電極である。

【0024】

第１主面が矩形であり、第１及び第２接続部が矩形の隅部に設けられている場合、第１領域において、第１延伸部は第１主面の辺１２ｃと平行に延伸し、第２延伸部は、第１主面の辺１２ｄと平行に延伸する（すなわち、第１及び第２延伸部は、直線状に他方の辺１２ｂに向かって延伸する）のが好ましい。これより、他方の辺１２ｂ側に電流を供給でき、効率良く第１主面の広域に電流を供給することができる。

【0025】

第１及び第２延伸部は、平行領域よりも第１及び第２接続部から離れた領域（図１に示す第２領域）において、第１及び第２延伸部のそれぞれの先端部が近づくように延伸する（すなわち、第１延伸部は延伸方向を変え第２延伸部側に延伸し、第２延伸部は延伸方向を変え第１延伸部側に延伸する）ことが好ましい。これより、第２領域の広範囲に電流を供給することができる。

【0026】

さらに、第１及び第２延伸部は、それぞれの先端部に向かうにつれて第１接続部と第２接続部とを結ぶ線からの距離が長くなるように延伸する（すなわち、第１延伸部は、第２延伸部側に延伸しつつ他方の辺１２ｂ側に延伸し、第２延伸部は、第１延伸部側に延伸しつつ他方の辺１２ｂ側に延伸する）ことが好ましい。これより、接続部から最も離れた位置に配置される延伸部の先端部に短い距離で電流を供給することができるため、延伸部の先端部に供給される電流が低下してしまうことを抑制できる。

【0027】

第１及び第２延伸部は、第２領域において湾曲して延伸方向を変えるのが好ましい。これより、湾曲する部分における電流密度が過度に高くなることを抑制することができる。

【0028】

第１及び第２延伸部は、第２領域において第１及び第２延伸部の先端部が離間することが好ましい。これより、第１及び第２延伸部の先端部を繋げる場合と比べて、第１主面を覆う第１及び第２延伸部の面積を減らすことができるため、第１主面からの光取出し面積が向上する。

【0029】

なお、本実施形態では、第１及び第２延伸部は、図１に示すように第１及び第３領域における直線状に延伸する部位と第２領域における湾曲して延伸する部位とで構成されているが、第２領域の部位を設けなくても良い。

【0030】

（第３延伸部及び第４延伸部）
第３延伸部２５は、第１接続部から延伸し第１接続部よりも第２接続部側に設けられた部位であり、第４延伸部２６は、第２接続部から延伸し第２接続部よりも第１接続部側に設けられた部位であり、共に第１主面内の内側の領域に電流を供給する電極である。

【0031】

第３延伸部は、第１接続部から第２接続部側に一旦延伸し、延伸方向を他方の辺１２ｂ側に変え延伸する。また、第４延伸部は、第２接続部から第１接続部側に一旦延伸し、延伸方向を他方の辺１２ｂ側に変え延伸する。なお、第３及び第４延伸部は、第１領域まで延伸するのが好ましいが、第１領域を通り超えて第２領域まで延伸することもできる。

【0032】

第１接続部が第１主面の隅部（又はその近傍）に設けられる場合、第１接続部近傍において第１延伸部と第３延伸部とが直交することが好ましい。これより、第１接続部近傍の電流集中を緩和することができる。第２及び第４延伸部についても同様である。

【0033】

第３及び第４延伸部は、平行領域に延伸するまでに（すなわち、第３領域にて）延伸方向が湾曲して変わることが好ましい。ここで、第３領域とは、平行領域よりも第１及び第２接続部に近い領域を指す。直角に延伸方向を変えた場合と比較して、第一に、延伸方向が変わる部分で電流密度が過度に高くなることを抑制できる。第二に、延伸部の先端部までの距離を短くでき、先端部に供給される電流量が低下することを抑制できる。第三に、第３及び第４延伸部における延伸方向の変わる部分で挟まれた領域と第３及び第４延伸部の先端部で挟まれた領域との電流密度差を小さくできる。第三の効果の理由は以下の通りである。第３及び第４延伸部の延伸方向が変わる部分は、第１及び第２接続部の近くに位置するため、接続部から供給される電流量が多い。そのため、延伸する方向が直角に変わり、延伸方向が変わる部分同士の距離と先端部同士の距離とが同じである場合、延伸方向が変わる部分同士で挟まれる領域と先端部同士で挟まれる領域との電流密度差は大きくなる。そこで、延伸方向を湾曲して変えることで、延伸方向が変わる部分同士の距離が先端部同士の距離より広くすることができる。これより、延伸方向が変わる部分同士で挟まれる領域の電流密度が過度に高くなることを抑制でき、第３及び第４延伸部における延伸部が変わる部分同士で挟まれた領域と第３及び第４延伸部の先端部同士で挟まれた領域との電流密度差を小さくすることができる。

【0034】

図１に示すように第１及び第３延伸部が第１接続部で二手に分かれて延伸しているのが好ましい。第１接続部近傍において第１及び第３延伸部が重なるように同一方向に延伸した後分岐すると、その分岐部分で電流集中が生じると共に、各延伸部の先端部に供給される電流量が少なくなるため、電流密度分布に偏りが生じてしまう。そこで、第１及び第３延伸部を第１接続部で分岐させることで、上記の課題を解決することができる。第２及び第４延伸部でも同様である。

【0035】

第１接続部から第１延伸部の先端部までの長さは、第１接続部から第３延伸部の先端部までの長さよりも長く、第２接続部から第２延伸部の先端部までの長さは、第２接続部から第４延伸部の先端部までの長さよりも長くすることができる。この場合、第１延伸部の先端部と第２延伸部の先端部との距離（図１に示す間隔ｄ）は、第３延伸部の先端部と第４延伸部の先端部との距離（図１に示す間隔ｂ）より短いことが好ましい。これより、第１及び第２延伸部の先端部同士で挟まれる領域の電流密度が高くなり、第３及び第４延伸部の先端部同士で挟まれる領域との電流密度差を小さくできる。

【0036】

第１電極２０は、第１主面側から見て、第１接続部と第２接続部とを結ぶ線を垂直２等分する直線（すなわち、一方の辺１２ａの中点と他方の辺１２ｂの中点と結ぶ線）に関して対称であることが好ましい。これより、前記した直線を基準にして電流密度分布を均等にできる。ここで、「対称である」とは、完全に対称である場合だけでなく、多少のずれがあっても実質的に対称であるとして「対称」の範囲内とする。

【0037】

なお、第１電極２０は、第１及び第２接続部を矩形の対角に位置する２つの隅部（又はその近傍）に設けることもできる。この場合、第１及び第３延伸部は、第２及び第４延伸部と対向し第２及び第４延伸部と逆方向に延伸することで、第１電極２０が第１主面の中心点を基準にして点対称にすることもできる。

【0038】

第１電極２０の厚さは限定されないが、導電性の観点から、例えば０．１〜５μｍとすることが好ましい。また、第１電極２０の材料としては、Ｎｉ、Ａｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ等を用いることができ、本実施形態では、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕの多層膜を用いた。なお、「Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ」は、図２に示す発光素子１００の断面図において下側から順にＴｉ、Ｐｔ及びＡｕが積層されていることを指す。

【0039】

（第２電極）
第２電極３０は、第２主面側から半導体部１０に対して電流を供給するための電極である。発光素子１００では、第２電極３０は、発光素子１００が備える正負一対の電極のうち、正極であるｐ側電極として機能する。第２電極３０は、図２に示すように、半導体部１０の下面（第２主面１１ｂ）側に形成され、半導体部１０を介して、第１電極２０と対向している。

【0040】

第２電極３０は、図２に示すように、第２電極直上に第１電極２０が形成されない程度に設けられるのが好ましい。第１電極と第２電極との位置関係をこのような関係とすることで、第１電極２０と第２電極３０との間を流れる電流が半導体部１０内を膜厚方向に最短で流れることがなく、電流が面内に広範囲に分散されるようになる。従って、半導体部内で比較的均一に発光するようになり、光取出し効率が向上する。

【0041】

また、第２電極の面積は、第１電極の面積よりも大きく形成することが好ましい。発光素子は、第１及び第２電極の面積をこのような関係とすることで、電流を注入する領域の面積を大きくすることができ、発光効率が向上させることができる。また、発光による熱の放熱性も向上させることができ、発光素子の放熱性を改善することができる。

【0042】

第２電極の厚さは限定されないが、導電性の観点から、例えば０．０５〜０．５μｍとすることが好ましい。また、第２電極の材料としては、Ｎｉ、Ａｕ、Ｗ、Ｐｔ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｉｒ、Ｒｈ、ＲｈＯ、Ａｇ等を用いることができ、本実施形態では、Ａｇ／Ｎｉ／Ｔｉ／Ｐｔを用いた。

【0043】

（支持基板）
支持基板４０は、第２電極３０、第２保護膜７０及び接合層５０を介して半導体部１０を支持するためのものである。支持基板の厚さは限定されないが、放熱性の観点から、例えば５０〜５００μｍとすることが好ましい。

【0044】

支持基板の材料としては、Ｓｉ、ＳｉＣ、ＡｌＮ、ＡｌＳｉＣ、Ｃｕ−Ｗ、Ｃｕ−Ｍｏ、Ｃｕ−ダイヤ等の金属とセラミックの積層体等を用いることができる。そしてその中でも、安価でチップ化のしやすいＳｉを用いることが好ましい。

【0045】

（接合層）
接合層５０は、支持基板４０に第２電極３０及び第２保護膜７０を接合するとともに、支持基板４０を介して第２電極３０と後記する裏面メタライズ層８０とを電気的に接続するための導電性の層である。接合層５０は、図２に示すように、支持基板４０の上部に形成される。

【0046】

接合層の厚さは限定されないが、接合性及び導電性の観点から、０．５〜５μｍとすることが好ましい。また、接合層の材料としては、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｓｎ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｚｎ等の金属材料及びこれらの合金を用いることができる。本実施形態では、ＴｉＳｉ_２／Ｐｔ／Ａｕ／ＡｕＳｎ／Ａｕ／Ｐｔの多層膜を用いた。なお、「ＴｉＳｉ_２／Ｐｔ／Ａｕ／ＡｕＳｎ／Ａｕ／Ｐｔ」は、支持基板４０上にＴｉＳｉ_２、Ｐｔ、Ａｕ、ＡｕＳｎ、Ａｕ及びＰｔが順に積層されていることを指す。

【0047】

（第１保護膜）
第１保護膜６０は、半導体部１０及び第１電極２０を、電流のショートや埃・塵の付着等による物理的ダメージから保護するための部材である。第１保護膜６０は、図２に示すように、半導体部１０の第１主面１１ａ及び側面に形成される。但し、第１保護膜６０は、第１及び第２接続部の開口部の上部では開口されており、第１及び第２接続部が外部に露出されるように構成される。なお、第１保護膜６０は、図２では第１電極２０の側面と隣接しているが、第１電極２０と間隔を空けて設けることもできる。

【0048】

第１保護膜の材料は限定されず、種々のものを用いることができる。本実施形態では、ＳｉＯ_２を用いた。第１保護膜の厚さは限定されないが、例えば０．２〜０．５μｍとすることが好ましい。

【0049】

（第２保護膜）
第２保護膜７０は、半導体部１０及び第２電極３０を、電流のショート等による物理的ダメージから保護するための部材である。第２保護膜７０は、図２に示すように、接合層５０上における第２電極３０に隣接する領域に形成される。なお、第２保護膜７０は、図２では第２電極３０の側面と隣接しているが、間隔を空けて設けることもできる。

【0050】

第２保護膜の厚さは限定されないが、例えば０．２〜０．５μｍとすることが好ましい。また、第２保護膜の材料としては、Ｔｉ、Ａｌ、Ｐｔ、ＳｉＯ_２、ＺｒＯ_２等を用いることができ、本実施形態では、Ｔｉ／ＳｉＯ_２／Ｔｉ／Ｐｔの多層膜を用いた。

【0051】

（裏面メタライズ層）
裏面メタライズ層８０は、発光素子１００と外部とを電気的に接続する電極として機能する層である。裏面メタライズ層８０は、図２に示すように、支持基板４０において接合層５０が形成されている側と対向する側に形成される。

【0052】

裏面メタライズ層の厚さは限定されないが、導電性の観点から、例えば０．５〜０．８μｍとすることが好ましい。本実施形態では、裏面メタライズ層を構成する材料として、Ａｕ／Ｐｔ／ＴｉＳｉ_２の多層膜を用いた。

【0053】

なお、本実施形態に係る発光素子１００は、支持基板４０、接合層５０、第１保護膜６０、第２保護膜７０及び裏面メタライズ層８０を備える構成としているが、これらの部材を備えなくても本発明の効果を得ることができる。

【0054】

［発光素子の製造方法］
以下、第１実施形態に係る発光素子１００の製造方法について説明する。発光素子１００の製造方法は、半導体部形成工程と、第２電極形成工程と、第２保護膜形成工程と、接合層形成工程と、貼り合わせ工程と、第１電極形成工程と、第１保護膜形成工程と、を含む。以下、各工程について説明する。
＜半導体部形成工程＞
半導体部形成工程は、異種基板上に半導体部１０を形成する工程である。半導体部形成工程では、サファイア等からなる異種基板上の表面に、所定の半導体材料、ドーパントなどを含むガスを供給して、第１半導体部、発光部及び第２半導体部の順に形成させ半導体部１０を形成する。
＜第２電極形成工程＞
第２電極形成工程は、半導体部１０上に第２電極３０を形成する工程である。第２電極形成工程では、半導体部１０の第２半導体層上の表面に、レジストを用いて第２電極３０に対応したマスクを形成し、スパッタリング等で電極材料を積層することによって、第２電極３０を形成する。
＜第２保護膜形成工程＞
第２保護膜形成工程は、半導体部１０上に第２保護膜７０を形成する工程である。第２保護膜形成工程では、半導体部１０の第２半導体部上の表面に、レジストを用いて第２保護膜７０に対応したマスクを形成し、スパッタリング等で絶縁膜材料を積層することによって、第２保護膜７０を形成する。
＜接合層形成工程＞
接合層形成工程は、半導体部１０、第２電極３０及び第２保護膜７０上に接合層５０を形成する工程である。接合層形成工程では、半導体部１０、第２電極３０及び第２保護膜７０上に、スパッタリング等で導電膜材料を積層することによって、接合層５０を形成する。
＜貼り合わせ工程＞
貼り合わせ工程は、半導体部１０を備える異種基板と支持基板４０とを貼り合わせる工程である。貼り合わせ工程では、前記した接合層５０が形成された支持基板４０を用意し、支持基板４０の接合層と異種基板の接合層とを貼り合わせ、互いに接合する。そして、異種基板を除去する。なお、貼り合わせ工程後、支持基板４０の厚みを薄くすることで発光素子を小型化することもできる。
＜第１電極形成工程＞
第１電極形成工程は、半導体部１０上に第１電極２０を形成する工程である。第１電極形成工程では、半導体部１０の第１半導体層上の表面に、レジストを用いて第１電極に対応したマスクを形成し、スパッタリング等で電極材料を積層することによって、第１電極１０を形成する。そして、レジストを除去することによって、第１電極２０が形成されていない領域を形成する。なお、第１電極２０を形成する前に、半導体部１０の上面に凹凸（ディンプル加工）部を形成することもできる。
＜第１保護膜形成工程＞
第１保護膜形成工程は、半導体部１０上に第１保護膜６０を形成する工程である。第１保護膜形成工程では、半導体部１０上の表面に、スパッタリング等で絶縁膜材料を積層することによって、第１保護膜６０を形成する。そして、第１保護膜６０のうち第１電極２０の第１及び第２接続部（２１、２２）に相当する領域を除去し、第１及び第２接続部（２１、２２）を露出させる。

【0055】

［第２実施形態］
第２実施形態に係る発光素子２００について、図４を参照しながら説明する。図４は、発光素子２００を示す平面図である。発光素子２００は、発光素子１００と比べて、第１電極の配置のみが異なる構成である。

【0056】

発光素子２００の第１電極１２０は、図４に示すように、第１及び第２接続部（２１、２２）と、第１及び第２延伸部（２３、２４）と、第３及び第４延伸部（１２５、１２６）と、第５及び第６延伸部（１２７、１２８）とを備える。

【0057】

図４に示すように、第１、第３及び第５延伸部（２３、１２５、１２７）は第１接続部から延伸し、第５延伸部１２７は第２接続部側に延伸するのが好ましい。これより、第１接続部から延伸する延伸部の数が増え、より大きい電流が接続部に供給されても電流を効率よく延伸部に分散させることができる。同様に、第２、第４及び第６延伸部（２４、１２６、１２８）は第２接続部から延伸し、第６延伸部１２８は第１接続部側に延伸するのが好ましい。

【0058】

第１、第３及び第５延伸部（２３、１２５、１２７）は、第３延伸部１２５が第１延伸部２３と第５延伸部１２７との間に配置され、第１接続部から等角度で延伸するのが好ましい。これより、第１接続部近傍において第１延伸部と第３延伸部とで挟まれる領域と第３延伸部と第５延伸部とで挟まれる領域との電流密度差が小さくできる。同様に、第２、第４及び第６延伸部（２４、１２６、１２８）は、第４延伸部１２６が第２延伸部２４と第６延伸部１２８との間に配置され、第２接続部から等角度で延伸するのが好ましい。

【0059】

さらに好ましくは、図４に示すように、第１、第３及び第５延伸部（２３、１２５、１２７）は、第１延伸部２３が第１主面の辺１２ｃと平行する方向に延伸し、第５延伸部１２７が第１主面の辺１２ａと平行する方向に延伸し、第３延伸部１２５が第１延伸部２３の延伸方向と第５延伸部１２７の延伸方向との中間の方向に一旦延伸した後他方の辺１２ｂに向かって延伸するのが良い。また、第２、第４及び第６延伸部は、一方の辺１２ａの中点と他方の辺１２ｂの中点とを結ぶ直線に関して、第１、第３及び第５延伸部と対称になるように延伸するのが良い。これより、図５に示すように第１主面全域に電流が効率良く行き渡り、電流密度分布の偏りを小さくすることができる。

【符号の説明】

【0060】

１００、２００・・・発光素子
１０・・・半導体部
１１ａ・・・第１主面
１１ｂ・・・第２主面
１２ａ・・・一方の辺
１２ｂ・・・他方の辺
２０、１２０・・・第１電極
２１・・・第１接続部
２２・・・第２接続部
２３・・・第１延伸部
２４・・・第２延伸部
２５、１２５・・・第３延伸部
２６、１２６・・・第４延伸部
１２７・・・第５延伸部
１２８・・・第６延伸部

３０・・・第２電極
４０・・・支持基板
５０・・・接合層
６０・・・第１保護膜
７０・・・第２保護膜
８０・・・裏面メタライズ層

【図1】

【図2】

【図4】

【図6】

【図3】

【図5】