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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024104037
(43)【公開日】2024-08-02
(54)【発明の名称】半導体発光素子及び半導体発光装置
(51)【国際特許分類】
H01L 33/38 20100101AFI20240726BHJP
H01L 33/62 20100101ALI20240726BHJP
H01L 21/28 20060101ALI20240726BHJP
H01L 23/02 20060101ALI20240726BHJP
H01L 21/3205 20060101ALN20240726BHJP
【ＦＩ】
H01L33/38
H01L33/62
H01L21/28 301B
H01L21/28 301R
H01L23/02 F
H01L21/88 T
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023008044
(22)【出願日】2023-01-23
(71)【出願人】
【識別番号】000002303
【氏名又は名称】スタンレー電気株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000800
【氏名又は名称】デロイトトーマツ弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】中田 克弥
(72)【発明者】
【氏名】柴田 康之
(72)【発明者】
【氏名】小川 昭雄
【テーマコード（参考）】
4M104
5F033
5F142
5F241
【Ｆターム（参考）】
4M104AA04
4M104BB04
4M104BB05
4M104BB14
4M104BB36
4M104CC01
4M104CC03
4M104DD34
4M104DD78
4M104DD96
4M104FF13
4M104GG04
5F033GG02
5F033HH07
5F033HH08
5F033HH13
5F033HH18
5F033HH23
5F033MM08
5F033MM13
5F033PP19
5F033RR04
5F033VV07
5F142AA51
5F142BA32
5F142CB22
5F142CD02
5F142CD18
5F142CD44
5F142CD47
5F241CA04
5F241CA05
5F241CA08
5F241CA40
5F241CA65
5F241CA74
5F241CA76
5F241CA85
5F241CA92
5F241CA93
5F241CB11
5F241CB15
5F241CB22
5F241CB23
(57)【要約】 （修正有）
【課題】高温、高湿度及び腐食性ガス等の厳しい環境下においても高い信頼性を有する半導体発光素子及び発光装置を提供する。
【解決手段】第１半導体層１２、発光層１３及び第２半導体層１４が順次積層され、分離溝によって分離された発光機能部１５Ｍを有する発光機能半導体層と、分離溝の底面の第１電極２１と、第２半導体層１４上の第２電極２３と、発光機能部１５Ｍ、分離溝、第１及び第２電極を覆う第１絶縁膜２５と、開口を介して第２電極２３に接続され、発光機能部１５Ｍ及び分離溝の全体を覆う接続パッド電極２６と、発光機能部１５Ｍ及び第１電極２１の全体を囲む環状凹部と、環状凹部の底面から露出する第１半導体層と非導電性接触により接触して第１半導体層１２に環状に立設され、発光機能部１５Ｍ及び第１電極２１の全体を囲む環状の封止電極壁２９と、を有する。環状の封止電極壁２９は、第１電極２１と電気的に接続されている。
【選択図】図２
【解決手段】第１半導体層１２、発光層１３及び第２半導体層１４が順次積層され、分離溝によって分離された発光機能部１５Ｍを有する発光機能半導体層と、分離溝の底面の第１電極２１と、第２半導体層１４上の第２電極２３と、発光機能部１５Ｍ、分離溝、第１及び第２電極を覆う第１絶縁膜２５と、開口を介して第２電極２３に接続され、発光機能部１５Ｍ及び分離溝の全体を覆う接続パッド電極２６と、発光機能部１５Ｍ及び第１電極２１の全体を囲む環状凹部と、環状凹部の底面から露出する第１半導体層と非導電性接触により接触して第１半導体層１２に環状に立設され、発光機能部１５Ｍ及び第１電極２１の全体を囲む環状の封止電極壁２９と、を有する。環状の封止電極壁２９は、第１電極２１と電気的に接続されている。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
透光性の素子基板と、
前記素子基板上に設けられ、各々が、第１半導体層、発光層及び第２半導体層が順次積層された積層半導体層からなり、前記第１半導体層が露出する底面を有する分離溝によって分離された少なくとも１つの発光機能部を有する発光機能半導体層と、
前記分離溝の底面上に設けられた少なくとも１つの第１電極と、
前記発光機能部の前記第２半導体層上に設けられた第２電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部、前記分離溝、前記第１電極及び前記第２電極を覆い、前記第２電極の一部が露出する開口を有する第１絶縁膜と、
前記開口を介して前記第２電極に電気的に接続され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記分離溝の全体を覆う接続パッド電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部及び前記少なくとも１つの第１電極の全体を囲み、前記第１半導体層が露出する底面を有する環状凹部と、
前記環状凹部の前記底面から露出する前記第１半導体層と非導電性接触により接触して前記露出する前記第１半導体層に環状に立設され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記第１電極の全体を囲む環状の封止電極壁と、を有し、
前記環状の封止電極壁は、前記第１電極の一端に直接接触して前記第１電極と電気的に接続されている半導体発光素子。
前記素子基板上に設けられ、各々が、第１半導体層、発光層及び第２半導体層が順次積層された積層半導体層からなり、前記第１半導体層が露出する底面を有する分離溝によって分離された少なくとも１つの発光機能部を有する発光機能半導体層と、
前記分離溝の底面上に設けられた少なくとも１つの第１電極と、
前記発光機能部の前記第２半導体層上に設けられた第２電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部、前記分離溝、前記第１電極及び前記第２電極を覆い、前記第２電極の一部が露出する開口を有する第１絶縁膜と、
前記開口を介して前記第２電極に電気的に接続され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記分離溝の全体を覆う接続パッド電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部及び前記少なくとも１つの第１電極の全体を囲み、前記第１半導体層が露出する底面を有する環状凹部と、
前記環状凹部の前記底面から露出する前記第１半導体層と非導電性接触により接触して前記露出する前記第１半導体層に環状に立設され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記第１電極の全体を囲む環状の封止電極壁と、を有し、
前記環状の封止電極壁は、前記第１電極の一端に直接接触して前記第１電極と電気的に接続されている半導体発光素子。
【請求項2】
前記環状凹部の外周に環状の前記積層半導体層である枠部を有し、
前記環状の封止電極壁は、前記環状凹部の底面から枠部に乗り上げて枠部の上面を被覆する環状の枠部電極層を有し、
前記枠部電極層は、前記枠部の上面において、前記発光機能部上の前記第２電極及び前記接続パッド電極と同一の層厚を有する請求項１に記載の半導体発光素子。
前記環状の封止電極壁は、前記環状凹部の底面から枠部に乗り上げて枠部の上面を被覆する環状の枠部電極層を有し、
前記枠部電極層は、前記枠部の上面において、前記発光機能部上の前記第２電極及び前記接続パッド電極と同一の層厚を有する請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項3】
前記環状の封止電極壁は、前記発光機能部上の前記第２電極及び前記接続パッド電極と同一の層からなるとともに同一の層厚を有する封止電極層と、前記封止電極層上に設けられた封止パッド電極とからなる請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項4】
前記第１絶縁膜を覆い、前記環状の封止電極壁と前記接続パッド電極との間の領域に設けられた第２絶縁膜を有する請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項5】
前記接続パッド電極及び前記封止電極壁の上面は同一面上にある請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項6】
所定方向に延在するメサ形状の複数の前記発光機能部と、当該複数の発光機能部に沿って延在する複数の前記第１電極とを有し、
前記環状の封止電極壁は、当該複数の第１電極の各々の一端に直接接触して電気的に接続されている請求項１に記載の半導体発光素子。
前記環状の封止電極壁は、当該複数の第１電極の各々の一端に直接接触して電気的に接続されている請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項7】
請求項１～６のいずれかに記載の半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の前記封止電極壁に対応した環形状を有する封止載置配線を有し、前記封止電極壁と前記封止載置配線とが接合部材によって気密接合された配線基板と、を有する半導体発光装置。
前記半導体発光素子の前記封止電極壁に対応した環形状を有する封止載置配線を有し、前記封止電極壁と前記封止載置配線とが接合部材によって気密接合された配線基板と、を有する半導体発光装置。
【請求項8】
前記接合部材は、前記封止載置配線上に設けられたバリアメタル層と、前記バリアメタル層上に設けられた接合材とからなる請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項9】
前記封止載置配線は、前記封止電極壁の幅よりも外周方向に延在する余幅部を有する請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項10】
前記配線基板の上面から前記半導体発光素子の外表面を覆う保護膜を有する請求項７に記載の半導体発光装置。
【請求項11】
前記保護膜は、有機保護膜、無機保護膜、誘電体多層膜及び反射防止膜の少なくとも１つを含む請求項１０に記載の半導体発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、半導体発光素子及び半導体発光装置、特に発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子及び該半導体発光素子を有する半導体発光装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、発光ダイオード（ＬＥＤ）及びレーザダイオード（ＬＤ）などの半導体発光素子が広く使用され、さらに高出力化や短波長化などについての研究開発が活発に進められている。特に紫外半導体発光素子、例えば、高い殺菌能力を有する深紫外光を出射する半導体発光素子について、高出力化及び長寿命化が一層求められている。
【0003】
例えば、特許文献１には、光半導体素子と、光半導体素子が実装される実装基板と、シールリングと実装基板の間を封止する封止部と、を備え、封止の信頼性を保ちつつ、封止にかかる部品点数を減らして製造コストを低減させる光半導体装置が開示されている。
【0004】
また、特許文献２には、半導体素子を支持基板に実装する際に、接続部材の一部が溶融し、溶融した金属が、堰堤膜に形成された開口内に止まることにより、電極間の短絡の発生を防止することができる半導体装置が開示されている。
【0005】
また、特許文献３には、発光領域に、切欠き領域で囲まれた複数のメサ状活性領域を形成し、各メサ状活性領域を取り囲む切欠き領域に一方の電極を形成し、各メサ状活性領域の上に他方の電極を形成することにより発光領域のあらゆる位置に低抵抗で効率的に電流を供給することができる半導体発光装置が開示されている。
【0006】
しかし、半導体発光素子、特に深紫外半導体発光素子等の短波長発光素子は高温、高湿度等の環境によって劣化し易いという課題があった。特に、ＡｌＧａＮ系の発光素子において、発光波長が３６０ｎｍ（ＧａＮのバンドギャップ３．４ｅＶに相当）未満の短波長の場合に、通電時にｐ型半導体層の高温、高湿度等の耐環境性能が低下する課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０１８－９３１３６号公報
【特許文献2】特開２００５－１５０３８６号公報
【特許文献3】特開２００５－３２２８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、高温、高湿度環境及び腐食性ガス環境等の厳しい環境下においても高い信頼性を有する半導体発光素子及び半導体発光装置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】
本発明の１実施形態による半導体発光素子は、
透光性の素子基板と、
前記素子基板上に設けられ、各々が、第１半導体層、発光層及び第２半導体層が順次積層された積層半導体層からなり、前記第１半導体層が露出する底面を有する分離溝によって分離された少なくとも１つの発光機能部を有する発光機能半導体層と、
前記分離溝の底面上に設けられた少なくとも１つの第１電極と、
前記発光機能部の前記第２半導体層上に設けられた第２電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部、前記分離溝、前記第１電極及び前記第２電極を覆い、前記第２電極の一部が露出する開口を有する第１絶縁膜と、
前記開口を介して前記第２電極に電気的に接続され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記分離溝の全体を覆う接続パッド電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部及び前記少なくとも１つの第１電極の全体を囲み、前記第１半導体層が露出する底面を有する環状凹部と、
前記環状凹部の前記底面から露出する前記第１半導体層と非導電性接触により接触して前記露出する前記第１半導体層に環状に立設され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記第１電極の全体を囲む環状の封止電極壁と、を有し、
前記環状の封止電極壁は、前記第１電極の一端に直接接触して前記第１電極と電気的に接続されている。
透光性の素子基板と、
前記素子基板上に設けられ、各々が、第１半導体層、発光層及び第２半導体層が順次積層された積層半導体層からなり、前記第１半導体層が露出する底面を有する分離溝によって分離された少なくとも１つの発光機能部を有する発光機能半導体層と、
前記分離溝の底面上に設けられた少なくとも１つの第１電極と、
前記発光機能部の前記第２半導体層上に設けられた第２電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部、前記分離溝、前記第１電極及び前記第２電極を覆い、前記第２電極の一部が露出する開口を有する第１絶縁膜と、
前記開口を介して前記第２電極に電気的に接続され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記分離溝の全体を覆う接続パッド電極と、
前記少なくとも１つの発光機能部及び前記少なくとも１つの第１電極の全体を囲み、前記第１半導体層が露出する底面を有する環状凹部と、
前記環状凹部の前記底面から露出する前記第１半導体層と非導電性接触により接触して前記露出する前記第１半導体層に環状に立設され、前記少なくとも１つの発光機能部及び前記第１電極の全体を囲む環状の封止電極壁と、を有し、
前記環状の封止電極壁は、前記第１電極の一端に直接接触して前記第１電極と電気的に接続されている。
【0010】
本発明の他の実施形態による半導体発光装置は、
上記半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の前記封止電極壁に対応した環形状を有する封止載置配線を有し、前記封止電極壁と前記封止載置配線とが接合部材によって気密接合された配線基板と、を有する。
上記半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の前記封止電極壁に対応した環形状を有する封止載置配線を有し、前記封止電極壁と前記封止載置配線とが接合部材によって気密接合された配線基板と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1A】本発明の第１の実施形態による半導体発光装置を上面側（光出射面側）から見た場合を模式的に示す上面図である。
【図1C】半導体発光装置の裏面を模式的に示す図である。
【図3A】半導体発光素子１０Ａ及び配線基板４０の接合面側から半導体発光素子を見た場合の素子上面を模式的に示す図である。
【図4A】配線基板を接合面側から見た場合の上面を模式的に示す図である。
【図5A】第１の実施形態の半導体発光装置の製造方法のステップＳ０～Ｓ３を示す断面図である。
【図5B】第１の実施形態の半導体発光装置の製造方法のステップＳ４～Ｓ７を示す断面図である。
【図5C】第１の実施形態の半導体発光装置の製造方法のステップＳ８～Ｓ９を示す断面図である。
【図5D】第１の実施形態の半導体発光装置の製造方法のステップＳ１０を示す断面図である。
【図6】半導体発光装置の実施例１（ＥＭＢ１）の耐湿性試験結果を示すグラフである。
【図7A】比較例１（ＣＭＰ１）の半導体発光装置を上方（光出射面側）から見た場合を模式的に示す上面図である。
【図7C】比較例１の半導体発光装置の耐湿性試験結果を示すグラフである。
【図8A】第１の実施形態の変形例１の半導体発光素子の素子上面を模式的に示す図である。
【図8B】変形例１の半導体発光素子が配線基板に接合されて形成された変形例１の半導体発光装置の中心線ＣＸに沿った断面を示す断面図である。
【図9】ステップＳ８－２及びステップＳ８－３を示す断面図である。
【図10A】第１の実施形態の製造方法の変形例（変形例２）の接合準備ステップ（Ｓ１０－２）を示す断面図である。
【図10B】変形例２のパッド電極接合ステップ（Ｓ１１－２）を示す断面図である。
【図10C】変形例２の封止電極壁接合ステップ（Ｓ１１－３）を示す断面図である。
【図11A】第２の実施形態の半導体発光装置を光出射面側から見た場合を模式的に示す上面図である。
【図12A】接合面側から半導体発光素子を見た場合の素子上面を模式的に示す図である。
【図13A】第３の実施形態の半導体発光装置を光出射面側から見た場合を模式的に示す上面図である。
【図14A】第４の実施形態の半導体発光装置における配線基板の接合面（素子実装面）を模式的に示す上面図である。
【図14B】半導体発光素子及び保護素子が実装された半導体発光装置の上面を模式的に示す図である。
【図15A】第４の実施形態の半導体発光装置の上面図である。
【図15B】第４の実施形態の半導体発光装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下においては、本発明の好適な実施形態について説明するが、これらを適宜改変し、組合せてもよい。また、以下の説明及び添付図面において、実質的に同一又は等価な部分には同一の参照符を付して説明する。
［第１の実施形態］
［第１の実施形態］
【0013】
（１）半導体発光装置の構造
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による半導体発光装置１０を上方（光出射面側）から見た場合（上面視ともいう）を模式的に示す上面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す方向Ｖから見たときの半導体発光装置１０の側面を模式的に示す図である。また、図１Ｃは、半導体発光装置１０の裏面を模式的に示す図である。
図１Ａは、本発明の第１の実施形態による半導体発光装置１０を上方（光出射面側）から見た場合（上面視ともいう）を模式的に示す上面図である。図１Ｂは、図１Ａに示す方向Ｖから見たときの半導体発光装置１０の側面を模式的に示す図である。また、図１Ｃは、半導体発光装置１０の裏面を模式的に示す図である。
【0014】
【0015】
図１Ａ～図１Ｃ及び図２に示すように、半導体発光装置１０は、矩形板状の配線基板４０と、配線基板４０に接合された半導体発光素子１０Ａとを有している。半導体発光素子１０Ａは矩形板形状を有し、一方の主面側に透光性の素子基板１１が設けられ、他方の主面側に半導体発光機能部１５Ｍが設けられている。半導体発光構造層１２の放射光は素子基板１１を経て素子基板１１の裏面から出射される（出射光ＬＥ）。
【0016】
より具体的には、半導体発光素子１０Ａが配線基板４０に接合部材によって接合され、半導体発光素子１０Ａの全周にわたって気密接合されている。また、発光機能部１５Ｍには素子電極が設けられ、配線基板４０の配線と電気的に接続されている。
【0017】
以下に、図１Ａ～図１Ｃ及び図２を参照しつつ半導体発光装置１０についてより詳細に説明する。
（半導体発光素子）
図３Ａは、半導体発光素子１０Ａ及び配線基板４０の接合面側から半導体発光素子１０Ａを見た場合の素子上面を模式的に示す図である。なお、図２の半導体発光素子１０Ａとは上下が反転して示されている。また、半導体発光素子１０Ａは、中心線ＣＸに関して対称な矩形形状の構造を有しており、図３Ａにおいては、中心線ＣＸより上側半分を示している。
（半導体発光素子）
図３Ａは、半導体発光素子１０Ａ及び配線基板４０の接合面側から半導体発光素子１０Ａを見た場合の素子上面を模式的に示す図である。なお、図２の半導体発光素子１０Ａとは上下が反転して示されている。また、半導体発光素子１０Ａは、中心線ＣＸに関して対称な矩形形状の構造を有しており、図３Ａにおいては、中心線ＣＸより上側半分を示している。
【0018】
また、図３Ｂは、図３Ａに示す中心線ＣＸに沿った半導体発光素子１０Ａの断面を示す断面図である。図３Ｃ及び図３Ｄは、それぞれ図３Ａに示す線Ｃ－Ｃ及び線Ｄ－Ｄに沿った半導体発光素子１０Ａの断面を示す断面図である。
【0019】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、半導体発光素子１０Ａは、互いに垂直な４つの側面（ｘ方向及びｙ方向に沿った側面）を有する矩形板形状を有する。また、半導体発光素子１０Ａは、分離溝１２Ｇによって互いに分離された発光領域である複数の発光機能部１５Ｍを有している。具体的には、複数の発光機能部１５Ｍの各々はメサ形状を有している。なお、以下においては、発光機能部１５Ｍが複数設けられた場合について説明するが、少なくとも１つの発光機能部１５Ｍが設けられていればよい。
【0020】
本明細書において、複数の発光機能部１５Ｍ及び分離溝１２Ｇ部分の半導体層からなる半導体層全体を発光機能半導体層１２Ｌと称する（図５Ａを参照）。複数の発光機能部１５Ｍは、発光機能半導体層１２Ｌの対向する一対の辺に直交する方向（ｙ方向）に延在している。換言すれば、複数の発光機能部１５Ｍは、当該一対の辺と平行に延在している。
【0021】
図３Ｂに示すように、半導体発光素子１０Ａは透光性を有する素子基板１１を有している。素子基板１１には、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、サファイヤなどの基板を用いることができる。
【0022】
メサ形状の発光機能部１５Ｍは、窒化ガリウムアルミニウム（ＡｌＧａＮ）系半導体層からなり、例えば有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）によって形成することができる。なお、結晶成長法はＭＯＣＶＤ法に限らず、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）などを用いることもできる。
【0023】
発光機能部１５Ｍは、ｎ型半導体層１２（第１の半導体層）、発光層１３及びｐ型半導体層１４（第２の半導体層）がこの順で素子基板１１上に成長されて形成されている。ｎ型半導体層１２は、例えばシリコン（Ｓｉ）をドープしたＡｌＧａＮ層である。
【0024】
発光層１３は、例えば、ＡｌＧａＮ層をバリア層、バリア層よりもバンドギャップの小なるＡｌＧａＮ層をウエル層とした多重量子井戸（ＭＱＷ：Multiple Quantum Well）構造を有している。発光層１３は、例えば、２６５ｎｍの深紫外光を放射するが、発光波長はこれに限定されない。
【0025】
ｐ型半導体層１４は、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）をドープしたＡｌＧａＮ層と、当該ＡｌＧａＮ層上にＭｇをドープしたコンタクト層からなる。
【0026】
なお、発光機能部１５Ｍのｎ型半導体層１２（第１の半導体層）及びｐ型半導体層１４（第２の半導体層）は、上記した組成に限定されない。また、ｎ型半導体層１２及びｐ型半導体層１４は、それぞれ単一層ではなく複数の層から構成されていてもよく、また、アンドープ層（ｉ層）を含んでいてもよい。
【0027】
図３Ｂに示すように、発光機能部１５Ｍの間の分離溝１２Ｇの底面にはｎ型半導体層１２が露出している。複数の分離溝１２Ｇの底面において露出しているｎ型半導体層１２上にｎオーミック電極２１Ａが形成されている。
【0028】
また、ｎオーミック電極２１Ａ上には、ｎオーミック電極２１Ａに沿ってｎ補助電極２１Ｂが形成され、ｎオーミック電極２１Ａ及びｎ補助電極２１Ｂによってｎ電極２１（第１電極）が構成されている。
【0029】
図３Ａに示すように、複数のｎ電極２１は、発光機能部１５Ｍに沿って延在し、発光機能部１５Ｍに平行な短冊状に形成されている。
【0030】
より具体的には、ｎオーミック電極２１Ａは、ｎ型半導体層１２上にチタン（Ｔｉ）、アルミニウム（Ａｌ）をこの順で形成したオーミック電極として形成されている。なお、Ｔｉ／Ａｌ層に限らず、Ｔｉ／Ｒｈ、又はＴｉ／Ａｕ等のｎ型半導体層１２とオーミック接触が形成される材料によって形成してもよい。
【0031】
ｎオーミック電極２１Ａ上のｎ補助電極２１Ｂは、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕをこの順で形成したＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ電極として形成されている。
【0032】
発光機能部１５Ｍのメサ上層のｐ型半導体層１４上には、ｐオーミック電極２３Ａが形成され、ｐオーミック電極２３Ａ上にはｐ補助電極２３Ｂが形成されている。ｐオーミック電極２３Ａ及びｐ補助電極２３Ｂによってｐ電極２３（第２電極）が構成されている。
【0033】
図３Ａに示すように、ｐ電極２３は発光機能部１５Ｍの頂部において発光機能部１５Ｍに沿って延在し、複数のｐ電極２３は発光機能部１５Ｍに平行な短冊状に形成されている。すなわち、ｐ電極２３によってｐ接続領域ＲＰが形成されている。
【0034】
また、メサ形状の発光機能部１５Ｍにより発光領域ＲＥが画定されている。発光機能部１５Ｍからｐ電極２３の方向に放射された光及び発光機能部１５Ｍの側方から放射された光はｐ電極２３によって反射され、素子基板１１の方向に放射される。
【0035】
より具体的には、ｐオーミック電極２３Ａは、ｐ型半導体層１４上にニッケル（Ｎｉ）、Ａｕをこの順で形成したＮｉ／Ａｕ電極として形成されている。なお、ｐオーミック電極２３Ａの材料はＮｉ／Ａｕに限らず、Ｎｉ／プラチナ（Ｐｔ）／Ａｕ、Ｎｉ／パラジウム（Ｐｄ）／Ａｕなどでもよく、ｐ型半導体層１４とはオーミック接触が形成されるが、ｎ型半導体層１２とはショットキー接触となる材料で形成される。さらに、発光層１３から放射される光に対して高い反射率を有する金属が好ましい。
【0036】
ｐオーミック電極２３Ａ上のｐ補助電極２３Ｂは、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕをこの順で形成したＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ電極として形成されている。
【0037】
なお、ｐオーミック電極２３Ａを透明導電体とし、その上に光反射層を含む層が設けられていてもよい。具体的には、発光波長が３８０ｎｍ以上の長波長の場合にｐオーミック電極２３Ａとしてインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）膜を用い、反射層及び保護層としてＮｉ／Ａｇ／Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕ層が設けられていてもよい。
【0038】
メサ形状の発光機能部１５Ｍ及びｐ電極２３は、ＳｉＯ2からなる第１絶縁膜２５によって側壁及び上面が覆われ絶縁及び保護されている。第１絶縁膜２５上には、ｐパッド電極（第２パッド電極）２６が形成されている。
【0039】
ｐパッド電極２６は、第１絶縁膜２５の開口部を介してｐ電極２３（すなわち、ｐ補助電極２３Ｂ及びｐオーミック電極２３Ａ）に電気的に接続されている。すなわち、ｐ電極２３はオーミック電極に電気的に接続された接続パッド電極である。
【0040】
また、ｐパッド電極２６は、第１絶縁膜２５を介してメサ形状の発光機能部１５Ｍの上面及び側壁を覆い、複数の発光機能部１５Ｍからなる発光領域全体を覆うように形成されている。
【0041】
ｐパッド電極２６は、具体的には、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕをこの順で形成したＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ電極として形成されているが、これに限らない。ｎ電極２１との密着性及び導電率の高い電極層であればよく、バリアメタル層などを含んでいてもよい。例えば、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ－（タングステン）Ｗ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｒｈ／Ａｕなどとすることもできる。
【0042】
図３Ｂに示すように、ｎ型半導体層１２の周縁部には発光機能部１５Ｍのｎ型半導体層１２の上面から窪んで環状凹部１２Ｄが設けられている。環状凹部１２Ｄは、複数の発光機能部１５Ｍ及び複数のｎ電極２１の全体を囲むように設けられている。また、本実施形態において、環状凹部１２Ｄの深さは分離溝１２Ｇの深さと同一である。言い換えれば、環状凹部１２Ｄの底面と分離溝１２Ｇの底面は連続する平坦面となっている。
【0043】
ｎ型半導体層１２の環状凹部１２Ｄの底面上には、ｐオーミック電極２３Ａと同じ金属層からなるショットキー金属層（以下、ショットキー層２３Ｓという。）が形成されている。ショットキー層２３Ｓは、ｎ型半導体層１２とショットキー接触（ＳＣ）を形成し、非導電性の接触が形成されている。したがって、ｎ型半導体層１２とショットキー層２３Ｓとの間では電流は流れない。
【0044】
ショットキー層２３Ｓ上には、ｎ補助電極２１Ｂと同じ金属層からなる環状の補助電極２１Ｓが形成されている。また、補助電極２１Ｓ上には、ｐパッド電極２６と同じ金属層からなる環状のパッド金属層２６Ｓが形成されている。パッド金属層２６Ｓ上には、環状のｎパッド電極（第１パッド電極）２８が形成されている。
【0045】
ｎパッド電極２８、補助電極２１Ｓ、パッド金属層２６Ｓ及びショットキー層２３Ｓは互いに密着して環状（矩形環状）に形成されている。すなわち、ｎ型半導体層１２の周縁部のうち発光機能部１５Ｍに垂直な辺及び平行な辺に沿って環状のショットキー層２３Ｓが形成されている。
【0046】
また、図３Ａに示すように、ｎパッド電極２８、補助電極２１Ｓ、パッド金属層２６Ｓ及びショットキー層２３Ｓは、ｎ型半導体層１２の周縁部に設けられて全体として複数の発光機能部１５Ｍ及び複数のｎ電極２１の全体を囲み、気密性を有する環状の電極層として形成されている。
【0047】
すなわち、ｎパッド電極２８、補助電極２１Ｓ、パッド金属層２６Ｓ及びショットキー層２３Ｓは、全体として環状の封止電極壁２９として機能する。ここで、ｎパッド電極２８は、封止パッド電極として機能する。また、封止電極壁２９は、複数のｎ電極２１に電気的に接続されている一方、ｎ型半導体層１２とは絶縁されている。
【0048】
より詳細には、図３Ｃ（図３Ａ、線Ｃ－Ｃに沿った断面）に示すように、ｎ電極２１が形成されていない領域ではショットキー層２３Ｓ（すなわち、封止電極壁２９）はｎ電極２１とは電気的に接続されておらず（非導通）、ｎ型半導体層１２とは電気的に分離されている。
【0049】
一方、図３Ｄ（図３Ａ、線Ｄ－Ｄに沿った断面）に示すように、ショットキー層２３Ｓ（すなわち、封止電極壁２９）はｎ型半導体層１２とオーミック接触（ＯＣ）しているｎ電極２１と電気的に接続されている。より詳細には、ショットキー層２３Ｓはｎ電極２１の一端部と直接接触して、ｎ電極２１と電気的に接続されている。また、同様に、ショットキー層２３Ｓはｎ電極２１のもう一方の端部と直接接触して、ｎ電極２１と電気的に接続されている。なお、ショットキー層２３Ｓはｎ電極２１の少なくとも一方の端部と直接接触して、ｎ電極２１と電気的に接続されていればよい。
【0050】
すなわち、封止電極壁２９は、ショットキー接触によってｎ型半導体層１２とは非導通であるが、ｎ電極２１とは直接接触して、電気的に接続されている。したがって、発光機能部１５Ｍに沿って延在している複数のｎ電極２１の各々に均一に電流が流れるので、面内均一性の高い発光が得られる。
【0051】
換言すれば、図３Ａ及び図１Ａに示すように、封止電極壁２９は、ｎ型半導体層１２の周縁部に、複数の発光機能部１５Ｍ及び複数のｎ電極２１の全体を囲んで立設され、内部の空間を封止する閉じた矩形環状の封止電極壁として形成されている。さらに、封止電極壁２９は、ｎ電極２１に直接接続された電極として機能する。また、封止電極壁２９の外周縁に露出するパッド金属層２６Ｓ及びｎパッド電極２８の露出電極部を負電位とすることで環境ガスによる金属腐食やウィスカー（金属結晶枝）の発生を抑制できる。
【0052】
なお、封止電極壁２９の上面視（すなわち、半導体発光素子１０Ａに垂直な方向から見たとき）における形状は矩形環状に限らず、閉じた環状の封止電極壁として形成されていればよい。例えば、封止電極壁２９は円環形状を有していてもよい。
【0053】
封止電極壁２９のｎパッド電極２８は、配線基板４０に接合され、配線基板４０に実装する際のアノード電極として用いられる。ｎパッド電極２８（カソード電極）はｐパッド電極２６（アノード電極）とともに、配線基板４０に接合及び実装する際の電極として用いられる。したがって、ｎパッド電極２８はｐパッド電極２６と略同じ高さを有するように形成されていることが好ましい。
【0054】
ｎパッド電極２８は、具体的には、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕをこの順で形成したＴｉ／Ｎｉ／Ａｕ電極として形成されているが、これに限らない。パッド金属層２６Ｓとの密着性及び導電性、また接合材との接合性の高い電極層であればよい。例えば、ｐパッド電極２６と同様に、Ｔｉ／Ａｌ／Ｔｉ－Ｗ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｌ／Ｒｈ／Ａｕなどとすることもできる。
【0055】
（配線基板）
図４Ａは、配線基板４０を接合面側から見た場合の上面を模式的に示す図である。配線基板４０は、配線基板４０の中心線ＣＸに関して対称な構造を有しており、図４Ａにおいては、中心線ＣＸより上側半分を示している。また、図４Ｂは、図４Ａに示す中心線ＣＸに沿った配線基板４０の断面を示す断面図である。
図４Ａは、配線基板４０を接合面側から見た場合の上面を模式的に示す図である。配線基板４０は、配線基板４０の中心線ＣＸに関して対称な構造を有しており、図４Ａにおいては、中心線ＣＸより上側半分を示している。また、図４Ｂは、図４Ａに示す中心線ＣＸに沿った配線基板４０の断面を示す断面図である。
【0056】
図４Ｂに示すように、配線基板（サブマウント）４０は、高熱伝導性及び光反射性を有する絶縁性のセラミックからなる支持基板４１を有している。支持基板４１の上面（接合面）上には第１載置配線４２及び第２載置配線４３が設けられ、裏面（実装面）上には第１実装電極４４及び第２実装電極４５が設けられている。
【0057】
支持基板４１には、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ケイ素（ＳｉＮ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などの基板を用いることができる。
【0058】
第１載置配線４２及び第２載置配線４３は、支持基板４１を貫通する第１ビア配線４６Ａ及び第２ビア配線４６Ｂによってそれぞれ第１実装電極４４及び第２実装電極４５に電気的に接続されている。
【0059】
図４Ａに示すように、第１載置配線４２は、半導体発光素子１０Ａのｎパッド電極２８に対向する位置及び大きさで配線基板４０の周縁部に環状に設けられている。また、第２載置配線４３は、半導体発光素子１０Ａのｐパッド電極２６に対向する位置及び大きさで設けられている。
【0060】
また、第１ビア配線４６Ａは、半導体発光装置１０Ａのｎパッド電極２８が接合される接合領域ＲＪの外側に設けられている。また、第２ビア配線４６Ｂは、ｎ電極２１に対向した位置に設けられている。
【0061】
本実施形態において、第１実装電極４４及び第２実装電極４５は、回路基板等（図示しない）に半導体発光装置１０Ａを実装する際のそれぞれアノード及びカソードとして用いられる。
【0062】
第１載置配線４２、第２載置配線４３、第１実装電極４４及び第２実装電極４５は、銅（Ｃｕ）、Ｎｉ，Ａｕがこの順で積層されて形成されたＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ層からなる。また、第１実装電極４６Ａ及び第２ビア配線４６ＢはＣｕによって形成されている。
【0063】
第１載置配線４２及び第２載置配線４３上には、それぞれ第２接合部材４７Ｂ及び第２接合部材４７Ｂが載置され、半導体発光素子１０Ａとの接合がなされる。第１載置配線４２は、接合により半導体発光素子１０Ａを封止する封止載置配線として機能する。
【0064】
より具体的には、第１載置配線４２上には、環状に第１接合部材４７Ａが設けられている。また、第２載置配線４３上には、複数の発光機能部１５Ｍの各々に対応した位置に第２接合部材４７Ｂが設けられている。
【0065】
第２接合部材４７Ｂ及び第１接合部材４７Ａは、例えば金錫合金（Ａｕ－２２ｗｔ％Ｓｎ）を用いることができる。
【0066】
【0067】
（Ｓ０）エピタキシャルウエハの準備
素子基板１１上に窒化ガリウムアルミニウム（ＡｌＧａＮ）系結晶からなる発光半導体積層構造が形成されているエピタキシャルウエハ１０Ｅを用意する。具体的には、エピタキシャルウエハ１０Ｅは、ｎ型半導体層１２、発光層１３及びｐ型半導体層１４が順次結晶成長され、発光機能を有する半導体積層構造を有する。ここで、素子基板１１には窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いた。また、結晶成長法として有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いた。
なお、以下においては、特に示した場合を除いて、エピタキシャルウエハ１０Ｅのうち半導体発光素子１０Ａの１単位について説明する。
素子基板１１上に窒化ガリウムアルミニウム（ＡｌＧａＮ）系結晶からなる発光半導体積層構造が形成されているエピタキシャルウエハ１０Ｅを用意する。具体的には、エピタキシャルウエハ１０Ｅは、ｎ型半導体層１２、発光層１３及びｐ型半導体層１４が順次結晶成長され、発光機能を有する半導体積層構造を有する。ここで、素子基板１１には窒化アルミニウム（ＡｌＮ）を用いた。また、結晶成長法として有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いた。
なお、以下においては、特に示した場合を除いて、エピタキシャルウエハ１０Ｅのうち半導体発光素子１０Ａの１単位について説明する。
【0068】
（Ｓ１）発光領域の形成
発光領域（発光機能部１５Ｍ）となる短冊状の部分を覆うレジストマスクをエピタキシャルウエハ１０Ｅ上に形成した。次に、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）法、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）法等のドライエッチングによってレジストマスクの開口部の半導体層をｎ型半導体層１２が露出するまでエッチングした。
発光領域（発光機能部１５Ｍ）となる短冊状の部分を覆うレジストマスクをエピタキシャルウエハ１０Ｅ上に形成した。次に、ＲＩＥ（リアクティブ・イオン・エッチング）法、ＩＣＰ（誘導結合プラズマ）法等のドライエッチングによってレジストマスクの開口部の半導体層をｎ型半導体層１２が露出するまでエッチングした。
【0069】
続いて、洗浄によりレジストマスクを除去した。なお、以下の各工程において、適宜なされるレジストマスクの洗浄除去については説明を省略する。
この工程により、メサ状の発光機能部１５Ｍの間に溝１２Ｇと、エピタキシャルウエハ１０Ｅの外周部に複数の発光機能部１５Ｍを囲む段差状の環状凹部１２Ｄ（段差底部）とを形成した。なお、発光機能部１５Ｍ（メサ）の高さはＨＭであった。
この工程により、メサ状の発光機能部１５Ｍの間に溝１２Ｇと、エピタキシャルウエハ１０Ｅの外周部に複数の発光機能部１５Ｍを囲む段差状の環状凹部１２Ｄ（段差底部）とを形成した。なお、発光機能部１５Ｍ（メサ）の高さはＨＭであった。
【0070】
（Ｓ２）ｎオーミック電極の形成
フォトリソグラフィ法を用いて、溝１２Ｇの底部及び環状凹部１２Ｄにｎオーミック電極２１Ａを形成する部分が露出したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ（電子ビーム蒸着）法などでチタン（Ｔｉ、層厚１０ｎｍ）及びアルミ（Ａｌ、層厚１９０ｎｍ）を順次蒸着した。
フォトリソグラフィ法を用いて、溝１２Ｇの底部及び環状凹部１２Ｄにｎオーミック電極２１Ａを形成する部分が露出したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ（電子ビーム蒸着）法などでチタン（Ｔｉ、層厚１０ｎｍ）及びアルミ（Ａｌ、層厚１９０ｎｍ）を順次蒸着した。
【0071】
続いて、熱処理（シンタリング）を行って密着性を向上させ、また、オーミック接触を形成した。以上により、ｎオーミック電極２１Ａを形成した。
なお、電極金属はＴｉ／Ａｌに限らない。例えば、Ｔｉ／Ｒｈ（ロジウム）などを用いることができる。
なお、電極金属はＴｉ／Ａｌに限らない。例えば、Ｔｉ／Ｒｈ（ロジウム）などを用いることができる。
【0072】
（Ｓ３）ｐオーミック電極及びショットキー層の形成
発光機能部１５Ｍに沿って発光機能部１５Ｍのｐ型半導体層１４上にｐオーミック電極２３Ａを形成する部分が露出したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ装置を用いてニッケル（Ｎｉ、層厚２０ｎｍ）、金（Ａｕ、層厚１８０ｎｍ）を順次蒸着し、Ｎｉ／Ａｕ層を形成した。
発光機能部１５Ｍに沿って発光機能部１５Ｍのｐ型半導体層１４上にｐオーミック電極２３Ａを形成する部分が露出したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ装置を用いてニッケル（Ｎｉ、層厚２０ｎｍ）、金（Ａｕ、層厚１８０ｎｍ）を順次蒸着し、Ｎｉ／Ａｕ層を形成した。
【0073】
また、同時に、ｎオーミック電極２１Ａの外側で、ｎ型半導体層１２の環状凹部１２Ｄの底面上に複数の発光機能部１５Ｍ及びｎオーミック電極２１Ａの全体を囲み、ｎ型半導体層１２に垂直な中心軸ＣＺを中心とする矩形環状のＮｉ／Ａｕ層を形成した。
【0074】
続いて、熱処理（シンタリング）を行って密着性を向上させた。また、発光機能部１５Ｍのｐ型半導体層１４とｐオーミック電極２３Ａとのオーミック接触を形成した。
【0075】
一方、ｎ型半導体層１２の環状凹部１２Ｄの底面上に形成された矩形環状のＮｉ／Ａｕ層（ショットキー層２３Ｓ）は、ｎ型半導体層１２に密着して形成されるが、ｎ型半導体層１２とはショットキー接触しているショットキー層である。
なお、電極金属はＮｉ／Ａｕに限らない。例えば、Ｎｉ／Ｐｄ（パラジウム）／Ａｕ、又はＮｉ／Ｐｔ（プラチナ）／Ａｕなどを用いることができる。
なお、電極金属はＮｉ／Ａｕに限らない。例えば、Ｎｉ／Ｐｄ（パラジウム）／Ａｕ、又はＮｉ／Ｐｔ（プラチナ）／Ａｕなどを用いることができる。
【0076】
（Ｓ４）補助電極の形成
ｎオーミック電極２１Ａ、ｐオーミック電極２３Ａ及びショットキー層２３Ｓが露出したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ法などでＴｉ、Ｎｉ及びＡｕを順次蒸着した。
ｎオーミック電極２１Ａ、ｐオーミック電極２３Ａ及びショットキー層２３Ｓが露出したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ法などでＴｉ、Ｎｉ及びＡｕを順次蒸着した。
【0077】
以上により、ｎオーミック電極２１Ａ上にｎ補助電極２１Ｂ、ｐオーミック電極２３Ａ上にｐ補助電極２３Ｂ及びショットキー層２３Ｓ上に補助電極２１Ｓを形成した。
【0078】
ｎ補助電極２１Ｂ、ｐ補助電極２３Ｂ及び補助電極２１Ｓは下地層に密着して形成された。また、ｎ補助電極２１Ｂ、ｐ補助電極２３Ｂ及び補助電極２１Ｓは、それぞれｐパッド電極２６、ｎパッド電極２８及びパッド金属層２６Ｓから給電された電力が各半導体層に均一に供給されるように機能する。
なお、ｎ補助電極２１Ｂ、ｐ補助電極２３Ｂ及び補助電極２１Ｓの最終層にＴｉ又はＮｉ層を設けると、これらの上に形成される絶縁膜（ＳｉＯ2）との密着力が向上する。
なお、ｎ補助電極２１Ｂ、ｐ補助電極２３Ｂ及び補助電極２１Ｓの最終層にＴｉ又はＮｉ層を設けると、これらの上に形成される絶縁膜（ＳｉＯ2）との密着力が向上する。
【0079】
（Ｓ５）絶縁膜の形成
スパッタ装置を用いてＳｉＯ2を全面に堆積させ、絶縁膜２５（第１絶縁膜２５）を形成した。
スパッタ装置を用いてＳｉＯ2を全面に堆積させ、絶縁膜２５（第１絶縁膜２５）を形成した。
【0080】
（Ｓ６）接続領域の形成
ｐパッド電極２６との接続領域であるｐ接続領域ＲＰ及びパッド金属層２６Ｓとの接続領域であるｎ接続領域ＲＮが開口したレジストマスクを形成した。続いて、バッファ―ドフッ酸でｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮのＳｉＯ2を除去した。
最後に洗浄して、ｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮを形成した。
ｐパッド電極２６との接続領域であるｐ接続領域ＲＰ及びパッド金属層２６Ｓとの接続領域であるｎ接続領域ＲＮが開口したレジストマスクを形成した。続いて、バッファ―ドフッ酸でｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮのＳｉＯ2を除去した。
最後に洗浄して、ｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮを形成した。
【0081】
（Ｓ７）パッド電極の形成
ｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮの各々が別々に含まれ且つ離間するように開口したレジストマスクを形成した。ＥＢ装置を用いてＴｉ，Ｎｉ，Ａｕ及びＴｉを順次成膜し、ｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮ上にそれぞれｐパッド電極２６及びパッド金属層２６Ｓを形成した。
ｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮの各々が別々に含まれ且つ離間するように開口したレジストマスクを形成した。ＥＢ装置を用いてＴｉ，Ｎｉ，Ａｕ及びＴｉを順次成膜し、ｐ接続領域ＲＰ及びｎ接続領域ＲＮ上にそれぞれｐパッド電極２６及びパッド金属層２６Ｓを形成した。
【0082】
（Ｓ８）ｎパッド電極の形成
パッド金属層２６Ｓの頂面が開口したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ装置を用いてＴｉ（層厚１０ｎｍ），Ｎｉ（層厚３００ｎｍ），Ａｕを順次成膜し、ｎパッド電極２８を形成した。
パッド金属層２６Ｓの頂面が開口したレジストマスクを形成した。続いて、ＥＢ装置を用いてＴｉ（層厚１０ｎｍ），Ｎｉ（層厚３００ｎｍ），Ａｕを順次成膜し、ｎパッド電極２８を形成した。
【0083】
以上までの工程で、発光機能部１５Ｍの上面にｐオーミック電極２３Ａ及びｐ補助電極２３Ｂが積層されたｐ電極２３（第２電極）とｐパッド電極２６が形成され、分離溝１２Ｇと環状凹部１２Ｄの上面にｎオーミック電極２１Ａ及びｎ補助電極２１Ｂが積層されたｎ電極２１（第１電極）が形成された。さらに、環状凹部１２Ｄの外縁上面にショットキー層２３Ｓ、補助電極２１Ｓ、パッド金属層２６Ｓ及びｎパッド電極２８が互いに密着して形成された矩形環状の封止電極壁２９が形成された。
【0084】
なお、ｎパッド電極２８の下地層、すなわち補助電極２１Ｓ、パッド金属層２６Ｓ及びショットキー層２３Ｓの総厚ＨＭを発光機能部１５Ｍの厚さ（メサ高さ）と同一にした。当該下地層は、発光機能部１５Ｍ上のｐオーミック電極２３Ａ、ｐ補助電極２３Ｂ及びｐパッド電極２６と同一のプロセスで形成され、同一の層構造及び層厚を有している。したがって、ｎパッド電極２８の層厚ＨＥをＨＭと同一とし（ＨＥ＝ＨＭ）、ｎパッド電極２８の上面とｐパッド電極２６の上面とが同一の高さである（すなわち、同一面上にある）ようにした。
【0085】
換言すれば、ｎパッド電極２８は、ｎパッド電極２８の上面の高さがｐパッド電極２６の上面の高さと一致する層厚で成膜した。すなわち、封止電極壁２９は、封止電極壁２９の高さがｐパッド電極２６の上面の高さと一致するように形成された。
【0086】
（Ｓ９）個片化
以上のように形成した複数の半導体発光素子１０Ａを含むウエハを、レーザーダイシングＤＣによって個々の半導体発光素子１０Ａに個片化した。
以上のように形成した複数の半導体発光素子１０Ａを含むウエハを、レーザーダイシングＤＣによって個々の半導体発光素子１０Ａに個片化した。
【0087】
（Ｓ１０）半導体発光素子と配線基板との接合
配線基板（サブマウント）４０は、窒化アルミ（ＡｌＮ）セラミック基板を支持基板４１として有し、支持基板４１の表面にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ層からなる第１載置配線４２及び第２載置配線４３を、裏面にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ層からなる第２実装電極４５及び第１実装電極４４を設けた。また、第１載置配線４２及び第２載置配線４３と第１実装電極４４及び第２実装電極４５とをそれぞれ電気的に接続する第１実装電極４６Ａ及び第２ビア配線４６Ｂを設けた。
配線基板（サブマウント）４０は、窒化アルミ（ＡｌＮ）セラミック基板を支持基板４１として有し、支持基板４１の表面にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ層からなる第１載置配線４２及び第２載置配線４３を、裏面にＣｕ／Ｎｉ／Ａｕ層からなる第２実装電極４５及び第１実装電極４４を設けた。また、第１載置配線４２及び第２載置配線４３と第１実装電極４４及び第２実装電極４５とをそれぞれ電気的に接続する第１実装電極４６Ａ及び第２ビア配線４６Ｂを設けた。
【0088】
まず、第１載置配線４２及び第２載置配線４３上にそれぞれ第１接合部材４７Ａ及び第２接合部材４７Ｂを配した。具体的には、フォトリソグラフィ法を用い、ＥＢ又は抵抗加熱により金錫合金（Ａｕ－２２ｗｔ％Ｓｎ）を第２接合部材４７Ｂ及び第１接合部材４７Ａとして蒸着した。なお、第１接合部材４７Ａは第１載置配線４２に対応する環状に蒸着した。
【0089】
次に、減圧及び窒素雰囲気下において、半導体発光素子１０Ａのｎパッド電極２８（封止電極壁２９）及びｐパッド電極２６と、第１接合部材４７Ａ及び第２接合部材４７Ｂ、及び、第１載置配線４２及び第２載置配線４３との位置を合わせて押圧しつつ３００℃まで加熱して接合部材を溶融・固化して半導体発光素子１０Ａを配線基板４０に接合した。
【0090】
なお、図５Ｄに示すように、溶融の際の第２接合部材４７Ｂの余剰分は発光機能部１５Ｍ間の谷部に流れ込むので、電極間の短絡が防止される。また、第１載置配線４２はｎパッド電極２８の幅ＷＭよりも外周方向に延在する余幅部ＷＯを有し、溶融の際、第１接合部材４７Ａの余剰分は余幅部ＷＯに濡れ広がるので電極間の短絡が防止される。
【0091】
以上のステップにより、図２に示した半導体発光装置１０が製造された。
【0092】
半導体発光装置１０においては、気密性を有する環状の封止電極壁２９が配線基板４０の第１載置配線４２と第１接合部材４７Ａによって気密接合されている。すなわち、半導体発光素子１０Ａと配線基板４０との間は第１接合部材４７Ａによって連続的に全周にわたって気密接合され、封止電極壁２９の内部は気密空間ＡＳとなっている。したがって、外部のガスや湿度等の外部環境に対する高い耐性を有する半導体発光装置１０が得られる。
【0093】
特に、半導体発光素子１０Ａの駆動時にｎ型半導体層１２及び素子基板１１、さらに接合部材４７及び封止電極壁２９を含む接合部は負電位となる。よって、半導体発光装置１０においては、ｎ型半導体層１２及び素子基板１１が外部環境に露出していても、酸素、水蒸気、窒素酸化物、硫黄酸化物などの腐食性雰囲気ガスとの反応が防止され、高い耐腐食性及び耐湿性が得られる。
【0094】
また、腐食性雰囲気ガスに腐食（劣化）され易い半導体発光素子１０Ａのｐ型半導体層１４も、第１絶縁膜２５に加え封止電極壁２９による２重の封止によって高い耐腐食性及び耐湿性が得られる。
【0095】
以上、詳細に説明したように、本実施形態の半導体発光装置１０は、少なくとも１つの発光機能部１５Ｍ及びｎ電極２１の全体を囲み、気密性を有する環状の封止電極壁２９が設けられている。環状の封止電極壁２９は、封止電極壁２９に対応する環形状を有する配線基板４０の第１載置配線４２と気密接合され、封止電極壁２９の内部は気密空間ＡＳとなっている。したがって、外部環境に対する高い耐性を有する半導体発光装置１０が得られる。
【0096】
（３）耐湿性試験
上記のように製造した第１の実施形態の半導体発光装置１０及び比較例の半導体発光装置について耐湿性試験を行った。図６は、半導体発光装置１０の実施例１（ＥＭＢ１）の耐湿性試験結果を示すグラフである。
上記のように製造した第１の実施形態の半導体発光装置１０及び比較例の半導体発光装置について耐湿性試験を行った。図６は、半導体発光装置１０の実施例１（ＥＭＢ１）の耐湿性試験結果を示すグラフである。
【0097】
また、図７Ａは、比較例１（ＣＭＰ１）の半導体発光装置を上方（光出射面側）から見た場合を模式的に示す上面図である。図７Ｂは、図７Ａに示す方向Ｖから見たときの比較例１の半導体発光装置の側面を模式的に示す図である。また、図７Ｃは、比較例１の半導体発光装置の耐湿性試験結果を示すグラフである。
【0098】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、比較例１の半導体発光装置は、ｎパッド電極（第１パッド電極）２８Ｃが半導体発光装置の対向する２辺に沿って一対のみ設けられ、支持基板４１上の第１載置配線４２に接合されている点において実施例１の半導体発光装置１０と異なっている。その他の点については半導体発光装置１０と同様である。すなわち、比較例１の半導体発光装置は、ｎパッド電極２８Ｃの接合領域以外は開口ＯＰとなっており、開口ＯＰを介して外部環境に暴露している。
【0099】
耐湿性試験は、温度６０℃、湿度９０％の環境で、一定電流４４０ｍＡを印加して行った。初期出力Ｐ0（駆動時間Ｔ＝０hr）は、実施例１の半導体発光装置１０及び比較例１の半導体発光装置ともにＰ0＝５６ｍＷであった。
【0100】
図６に示すように、実施例１の半導体発光装置１０では、光出力維持率（％）は、駆動時間Ｔが１０００時間経過時においても９１％であり、９０％以上を維持した。なお、光出力維持率（％）は、初期出力Ｐ0に対する所定時間経過後の光出力Ｐの比率Ｐ／Ｐ0（％）として算出した。
【0101】
一方、比較例１の半導体発光装置では、図７Ｃに示すように、駆動時間Ｔ＝２０（hr）でＰ／Ｐ0＝５０％、駆動時間Ｔ＝１００（hr）でＰ／Ｐ0＝１０％と大きく劣化した。
【0102】
すなわち、実施例１の半導体発光装置１０の寿命劣化は、半導体発光素子をガラスキャップで封止した封止構造の場合と同等で、エージングと通電劣化によるものであった。本実施形態の半導体発光装置１０は、高い耐環境特性を有することが確認された。
【0103】
（４）変形例１
図８Ａは、上記した第１の実施形態の変形例１の半導体発光素子５０Ａの素子上面を模式的に示す図である。半導体発光素子５０Ａは、中心線ＣＸに関して対称な矩形形状の構造を有しており、図８Ａにおいては、中心線ＣＸより上側半分を示している。
図８Ａは、上記した第１の実施形態の変形例１の半導体発光素子５０Ａの素子上面を模式的に示す図である。半導体発光素子５０Ａは、中心線ＣＸに関して対称な矩形形状の構造を有しており、図８Ａにおいては、中心線ＣＸより上側半分を示している。
【0104】
また、図８Ｂは、変形例１の半導体発光素子５０Ａが配線基板４０に接合されて形成された変形例１の半導体発光装置５０の中心線ＣＸに沿った断面を示す断面図である。
【0105】
変形例１の半導体発光素子５０Ａにおいては、第１絶縁膜２５を覆い、環状の封止電極壁２９とｐパッド電極２６との間の領域を被覆する第２絶縁膜５１が設けられている。第２絶縁膜５１は、例えばＳｉＯ2からなる。ＳｉＯ2等の絶縁膜は溶融状態のＡｕＳｎ接合部材を弾く。したがって、接合工程において電極間の短絡発生を防止することができる。また、ＳｉＯ2膜はガスを遮断するので、半導体発光装置の耐候性をさらに向上することができる。
【0106】
第２絶縁膜５１は、上記したｎパッド電極形成ステップ（Ｓ８）の後に、以下のステップＳ８－２及びステップＳ８－３を追加することで形成することができる。図９は、ステップＳ８－２及びステップＳ８－３を示す断面図である。
【0107】
すなわち、ステップＳ８－２（ＳｉＯ2膜の形成）において、スパッタ装置によりＳｉＯ2膜を素子全面に形成する。例えば、膜厚４００ｎｍとすることができる。
【0108】
次に、ステップＳ８－３（電極パッドの露出口の形成）において、ＳｉＯ2膜からｐパッド電極２６及びｎパッド電極２８が露出した開口を形成する。
【0109】
本変形例１によれば、さらに耐環境性に優れた半導体発光装置を提供することができる。
【0110】
【0111】
上記した半導体発光素子と配線基板との接合ステップ（Ｓ１０）に代わり、２段階の接合ステップが行われる。まず、図１０Ａに示すように、接合準備ステップ（Ｓ１０－２）において、第１載置配線４２はｎパッド電極２８の幅ＷＭよりも外周方向に延在する余幅部ＷＯを有している。また、第１接合部材４７Ａは余幅部ＷＯ内に配置される。
【0112】
また、第１接合部材４７Ａとして、バリアメタル層４７Ａ１及び金錫（Ａｕ－２２ｗｔ％Ｓｎ）接合材４７Ａ２をこの順で積層する。第２接合部材４７Ｂも同時に形成し、バリアメタル層４７Ｂ１及び金錫（Ａｕ－２２ｗｔ％Ｓｎ）接合材４７Ｂ２をこの順で積層する。
【0113】
バリアメタルとして、プラチナ（Ｐｔ）の他、チタン－タングステン（ＴｉＷ）などの金属を用いることができる。また、バリアメタルの替わりに、第１接合部材４７Ａのバリアメタル層４７Ａ１に金錫（Ａｕ－２６ｗｔ％Ｓｎ）を、第２接合部材４７Ｂのバリアメタル層４７Ｂ１に金錫（Ａｕ－２０ｗｔ％Ｓｎ）を用いることもできる。
【0114】
次に、図１０Ｂに示すように、パッド電極接合ステップ（Ｓ１１－２）において、減圧、２８０℃予熱、窒素雰囲気下において、半導体発光素子１０Ａのｐパッド電極２６と、配線基板４０の第２載置配線４３上に形成された第２接合部材４７Ｂの位置を合わせて押圧する。
【0115】
次に、加熱ツールＨＴ側を３３０℃までパルス加熱して第２接合部材４７Ｂを溶融・固化して半導体発光素子１０Ａを配線基板４０に接合する。このとき、第２接合部材４７Ｂの余剰分は発光機能部１５Ｍ間の谷部に流れ込むので、電極間の短絡が防止される。また、第１接合部材４７Ａは溶融温度に達しないので接合されない。
【0116】
このとき、バリアメタル層４７Ａ１を挿入することで、第１載置配線４２及び第２載置配線４３（Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ層）の最上層のＡｕが金錫接合材に吸収され、第１接合部材４７Ａの金錫接合材４７Ａ２が不意に溶融することを防止できる。
【0117】
続いて、封止電極壁接合ステップ（Ｓ１１－３）において、半導体発光素子１０Ａのｐパッド電極２６と、配線基板４０の第２載置配線４３とが接合された半導体発光装置を、図１０Ｃに示すように、レーザー接合装置ＬＪ又はＲＦ加熱装置ＲＦにセットし、減圧、窒素雰囲気下で２８０℃に予熱する。
【0118】
次に、レーザー光加熱又はＲＦ加熱によって第１接合部材４７Ａを溶融するまで加熱（例えば３３０℃）して、溶融した第１接合部材４７Ａを第１載置配線４２及びｎパッド電極（第１パッド電極）２８間へ流入させて半導体発光素子１０Ａを配線基板４０に接合する。これにより、第１載置配線４２と封止電極壁２９との接合がなされる。
【0119】
このとき、第１接合部材４７Ａは、毛細管現象で隙間に流入するので、内部に濡れ広がることなく接合することができる。また、局所加熱であるので、接合済の第２接合部材４７Ｂは溶融しない。
【0120】
第１載置配線４２及び第２載置配線４３には、バリアメタル層が設けられているので、金錫接合材４７Ａ２及び４７Ｂ２の加熱の際に、第１載置配線４２及び第２載置配線４３（Ｃｕ／Ｎｉ／Ａｕ層）の最上層のＡｕが金錫接合材に吸収され、接合性、気密性が低下することを防止できる。
【0121】
［第２の実施形態］
以下に図面を参照して本発明の第２の実施形態による半導体発光素子６０Ａを有する半導体発光装置６０について説明する。
以下に図面を参照して本発明の第２の実施形態による半導体発光素子６０Ａを有する半導体発光装置６０について説明する。
【0122】
図１１Ａは、第２の実施形態の半導体発光装置６０を上方（光出射面側）から見た場合を模式的に示す上面図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示す方向Ｖから見たときの半導体発光装置６０の側面を模式的に示す図である。また、図１１Ｃは、図１１Ａに示す線Ａ－Ａに沿った断面を模式的に示す断面図である。
【0123】
図１１Ａ～図１１Ｃに示すように、半導体発光装置６０は、矩形板状の配線基板４０と、配線基板４０に接合された半導体発光素子６０Ａとを有している。第１の実施形態の半導体発光装置１０と同様に、半導体発光素子６０Ａは矩形板形状を有し、配線基板４０との接合面側に複数の半導体発光機能部１５Ｍが設けられている。
【0124】
第２の実施形態の半導体発光装置６０は、半導体発光素子６０Ａが周縁端部に、配線基板４０との接合面側に突出した矩形環状の枠部１５Ｆを有している点において第１の実施形態の半導体発光素子１０Ａと異なっている。なお、本実施形態の配線基板４０は第１の実施形態の配線基板４０と同一である。以下に図１２Ａ～図１２Ｄを参照して詳細に説明する。
【0125】
図１２Ａは、半導体発光素子６０Ａ及び配線基板４０の接合面側から半導体発光素子６０Ａを見た場合の素子上面を模式的に示す図である。なお、図１１Ｃの半導体発光素子６０Ａとは上下が反転して示されている。また、半導体発光素子６０Ａは、中心線ＣＸに関して対称な矩形形状の構造を有しており、図１２Ａにおいては、中心線ＣＸより上側半分を示している。
【0126】
【0127】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、ｎ型半導体層１２の周縁部には環状凹部１２Ｄが設けられている。本実施形態において、環状凹部１２Ｄは矩形環状の溝として形成され、環状凹部１２Ｄの外周側に矩形環状の枠部１５Ｆが形成されている。
【0128】
環状凹部１２Ｄは分離溝１２Ｇと同一の深さを有し、したがって、枠部１５Ｆは半導体発光機能部１５Ｍと同一の高さを有する。また、環状凹部１２Ｄの底面から枠部１５Ｆの側面の覆い、枠部１５Ｆに乗り上げて枠部１５Ｆの上面の少なくとも一部を被覆するように、ショットキー層２３Ｓ、ｐ補助電極２３Ｂ及びｐパッド電極２６からなる封止電極層２７が形成されている。
【0129】
封止電極層２７は、枠部１５Ｆに沿った矩形環形状を有し、環状凹部１２Ｄの底面及び枠部１５Ｆに密着して形成されている。また、封止電極層２７においてはショットキー層２３Ｓがｎ型半導体層１２にショットキー接触しているので封止電極層２７とｎ型半導体層１２との間で通電されない。
【0130】
枠部１５Ｆ及び封止電極層２７は、複数の発光機能部１２Ｍ及びｎ電極２１の全体を囲み、気密性を有する環状の封止電極壁２９として機能する。封止電極層２７の厚さは、ｐ型半導体層１４上の電極層であるｐ電極２３及びｐパッド電極２６の総厚と同一であるので、封止電極層２７は半導体発光機能部１５Ｍ上のｐパッド電極２６と同一の高さを有する。
【0131】
すなわち、封止電極層２７の上面と半導体発光機能部１５Ｍ上のｐパッド電極２６の上面は同一面上にある。したがって、配線基板４０に半導体発光素子６０Ａを容易に平行に接合でき、接合安定性が高く、接合密着性及び封止性に優れている。
【0132】
半導体発光装置６０においては、気密性を有する環状の封止電極壁２９が配線基板４０の第１載置配線４２と第１接合部材４７Ａによって気密接合されている。すなわち、半導体発光素子１０Ａと配線基板４０との間は第１接合部材４７Ａによって連続的に全周にわたって気密接合され、封止電極壁２９の内部は気密空間ＡＳとなっている。したがって、外部のガスや湿度等の外部環境に対する高い耐性を有する半導体発光装置１０が得られる。
【0133】
【0134】
一方、図１２Ｄ及び図１２Ａに示すように、ｎ電極２１が形成されている領域では、ショットキー層２３Ｓ（すなわち、封止電極壁２９）は、ｎ電極２１の両端部においてｎ電極２１と直接接触して電気的に接続されている。また、枠部１５Ｆのｐ型半導体層１４は通電によっても正電位とならないので腐食されない。
【0135】
したがって、発光機能部１２Ｍに沿って延在している複数のｎ電極２１の各々に均一に電流が流れるので、面内均一性の高い発光が得られる。
【0136】
［第３の実施形態］
以下に図面を参照して本発明の第３の実施形態による半導体発光装置７０について説明する。図１３Ａは、半導体発光装置７０を上面から見た場合（上面視）を模式的に示す上面図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示す方向Ｖから見たときの半導体発光装置１０の側面を模式的に示す図である。また、図１３Ｃは、図１３Ａに示す線Ａ－Ａに沿った断面を模式的に示す断面図である。
以下に図面を参照して本発明の第３の実施形態による半導体発光装置７０について説明する。図１３Ａは、半導体発光装置７０を上面から見た場合（上面視）を模式的に示す上面図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示す方向Ｖから見たときの半導体発光装置１０の側面を模式的に示す図である。また、図１３Ｃは、図１３Ａに示す線Ａ－Ａに沿った断面を模式的に示す断面図である。
【0137】
半導体発光装置７０は、上記した第１の実施形態による半導体発光装置１０の半導体発光素子１０Ａを覆う保護膜７１を有している。より具体的には、半導体発光装置７０は、配線基板４０と、配線基板４０に接合された半導体発光素子１０Ａとを有する。
【0138】
保護膜７１は、配線基板４０の上面から半導体発光素子１０Ａに至って形成されている。すなわち、保護膜７１は、配線基板４０の第１載置配線４２（封止部配線）、第１接合部材４７Ａ（封止接合部材）及び半導体発光素子１０Ａの露出した表面である露出外表面の全体を覆っている。
【0139】
半導体発光装置７０は、第１及び第２の実施形態による半導体発光装置１０、６０と同様に、半導体発光素子１０Ａと配線基板４０との間は第１接合部材４７Ａによって連続的に全周にわたって気密接合されている。したがって、保護膜７１が途切れることなく装置の外表面を覆うことが可能である。
【0140】
本実施形態による半導体発光装置７０によれば、さらに外部環境に対する高い耐性を有する半導体発光装置を提供することができる。
（保護膜の種類）
保護膜７１は、単層又は複層の保護膜、指向特性を制御する誘電体多層膜、光取り出し効率を向上する反射防止膜などを採用することができる。以下に詳細に説明する。
（保護膜の種類）
保護膜７１は、単層又は複層の保護膜、指向特性を制御する誘電体多層膜、光取り出し効率を向上する反射防止膜などを採用することができる。以下に詳細に説明する。
【0141】
（１）フッ素樹脂膜（有機保護膜）：
フッ素樹脂膜は、抵抗加熱蒸着、ＥＢ（電子線）蒸着、スパッタによって成膜することができる。このような物理蒸着法を用いることで、半導体発光装置７０の予熱温度を１００℃～３００℃とすることができる。したがって、接合部を損傷することなくフッ素樹脂を成膜することができる。また、ピンホールの発生も抑えられる。なお、フッ素樹脂としてはテトラフルオロエチレン－ペルフルオロ（アルコキシビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを選択することができる。フッ素樹脂は、化学物質に不活性でかつガス透過性が極めて低いので保護膜として最適である。
フッ素樹脂膜は、抵抗加熱蒸着、ＥＢ（電子線）蒸着、スパッタによって成膜することができる。このような物理蒸着法を用いることで、半導体発光装置７０の予熱温度を１００℃～３００℃とすることができる。したがって、接合部を損傷することなくフッ素樹脂を成膜することができる。また、ピンホールの発生も抑えられる。なお、フッ素樹脂としてはテトラフルオロエチレン－ペルフルオロ（アルコキシビニルエーテル）共重合体（ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン－ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などを選択することができる。フッ素樹脂は、化学物質に不活性でかつガス透過性が極めて低いので保護膜として最適である。
【0142】
（２）誘電体膜（無機保護膜）：
誘電体膜は、ＥＢ蒸着、ＡＬＤ（Atomic layer deposition）法で成膜することができる。特にＡＬＤ法は細かな凹凸部も確実に成膜できるので好ましい。これらの物理蒸着法を用いることで、発光装置の予熱温度を１００℃～３００℃とすることができるので、接合部を損傷することなく誘電体膜を成膜できる。また、ピンホールの発生も抑えられる。誘電体膜としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などを選択できる 。無機物質の膜は、ガス透過性がないので好ましい。
誘電体膜は、ＥＢ蒸着、ＡＬＤ（Atomic layer deposition）法で成膜することができる。特にＡＬＤ法は細かな凹凸部も確実に成膜できるので好ましい。これらの物理蒸着法を用いることで、発光装置の予熱温度を１００℃～３００℃とすることができるので、接合部を損傷することなく誘電体膜を成膜できる。また、ピンホールの発生も抑えられる。誘電体膜としては、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などを選択できる 。無機物質の膜は、ガス透過性がないので好ましい。
【0143】
（３）誘電体多層膜（指向特性制御）：
誘電体多層膜は、上述の誘電体成膜法で形成することができる。例えば、発光素子から出射する光が垂直入射する場合の透過率が５０％程度になるような誘電体多層膜とした場合、指向特性を扁平化（ワイド配光化）することができる。なお、このような膜は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの屈折率の異なる２種以上の膜を数ペア～数十ペア積層することで得られる 。
誘電体多層膜は、上述の誘電体成膜法で形成することができる。例えば、発光素子から出射する光が垂直入射する場合の透過率が５０％程度になるような誘電体多層膜とした場合、指向特性を扁平化（ワイド配光化）することができる。なお、このような膜は、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの屈折率の異なる２種以上の膜を数ペア～数十ペア積層することで得られる 。
【0144】
（４）反射防止膜（光出力向上）：
反射防止膜は、上述の誘電体成膜法で形成することができる。例えば、発光素子から出射する光が反射しないような層構成で形成する。例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの屈折率の異なる物質を反射光が小さくなるような膜厚で積層することで得られる 。
反射防止膜は、上述の誘電体成膜法で形成することができる。例えば、発光素子から出射する光が反射しないような層構成で形成する。例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、ジルコニア（ＺｒＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）などの屈折率の異なる物質を反射光が小さくなるような膜厚で積層することで得られる 。
【0145】
［第４の実施形態］
以下に図面を参照して本発明の第４の実施形態による半導体発光装置８０について説明する。図１４Ａは、半導体発光装置８０の配線基板８０Ａの接合面（素子実装面）を模式的に示す上面図である。図１４Ｂは、配線基板８０Ａ上に半導体発光素子１０Ａが実装された半導体発光装置８０を模式的に示す上面図である。
以下に図面を参照して本発明の第４の実施形態による半導体発光装置８０について説明する。図１４Ａは、半導体発光装置８０の配線基板８０Ａの接合面（素子実装面）を模式的に示す上面図である。図１４Ｂは、配線基板８０Ａ上に半導体発光素子１０Ａが実装された半導体発光装置８０を模式的に示す上面図である。
【0146】
図１４Ａに示すように、配線基板８０Ａは、支持基板８１、第１載置配線８２（カソード）及び第２載置配線８３（アノード）、及び、第１ビア配線８６Ａ及び第２ビア配線８６Ｂを有している。
【0147】
図１４Ｂに示すように、半導体発光素子１０Ａ及び保護素子８８が第１載置配線８２及び第２載置配線８３に接合されて実装されている。
【0148】
半導体発光素子１０Ａは、環状の封止電極壁２９が接合部材によって第１載置配線８２に接合され、配線基板８０Ａ上に気密封止されている。すなわち、発光素子と配線基板との接合により発光装置としての気密構造が形成されているので配線基板の大きさに制約がなく、配線基板を大型化することができる。
【0149】
配線基板の大型化により、支持基板８１である高熱伝導性セラミックによって、駆動時に発生する熱の放熱性を向上することができる。放熱性が向上することで、発光素子及び接合部材の温度が低減されるので耐腐食性が向上する。
【0150】
また、配線基板の大型化により、支持基板８１上に他の素子を載置するスペースを確保でき、また、配線の引き回しが可能になる。したがって、保護素子や駆動素子を搭載することが可能である。
【0151】
保護素子８８としては、静電破壊から半導体発光素子１０Ａを保護するツェナーダイオード（ＺＤ）、バリスタ、チップコンデンサなどを用いることができる。また、半導体発光素子１０Ａの点灯や出力を制御する駆動素子としてシステムＩＣなどを用いることができる。
【0152】
【0153】
【0154】
半導体発光装置９０は、基板枠縁金属層８９に接合部材８７によって接合された半球ドーム状の透光性キャップ（ガラスキャップ）９１を有している。
【0155】
また、配線基板８０Ａの支持基板８１の裏面には、それぞれ第１ビア配線８６Ａ及び第２ビア配線８６Ｂを介して第１載置配線８２及び第２載置配線８３に接続された第１実装電極８４（カソード）及び第２実装電極８５（アノード）が設けられ、通電により半導体発光素子１０Ａを駆動することができる。
【0156】
半導体発光装置９０は、半導体発光素子１０Ａ及び保護素子８８が透光性キャップ９１によって封止された２重封止構造を有している。したがって、半導体発光装置９０は、さらに厳しい高温、高湿度。腐食性ガス環境下においても高い信頼性を確保することができる。
【0157】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、上記した半導体層の構成、結晶系、材料その他は例示に過ぎない。本発明の範囲から逸脱しない範囲において適宜改変して適用することができる。
【0158】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、高温、高湿度環境及び腐食性ガス環境等の厳しい環境下においても高い信頼性を有する半導体発光素子及び半導体発光装置を提供することができる。
【符号の説明】
【0159】
１０，５０，６０，７０，８０，９０：半導体発光装置
１０Ａ，５０Ａ，６０Ａ，８０Ａ：半導体発光素子
１１：素子基板
１２：第１半導体層（ｎ型半導体層）
１２Ｄ：環状凹部
１２Ｇ：分離溝
１２Ｌ：発光機能半導体層
１３：発光層
１４：第２半導体層（ｐ型半導体層）
１５Ｆ：枠部
１５Ｍ：発光機能部
２１：ｎ電極
２３：ｐ電極
２３Ｓ：ショットキー層
２５：第１絶縁膜
２６：ｐパッド電極
２８：ｎパッド電極
２９：封止電極壁
４２：第１載置配線
４３：第２載置配線
４７Ａ，４７Ｂ：接合部材
５１：第２絶縁膜
７１：保護膜
９１：透光性キャップ
ＡＳ：気密空間
１０Ａ，５０Ａ，６０Ａ，８０Ａ：半導体発光素子
１１：素子基板
１２：第１半導体層（ｎ型半導体層）
１２Ｄ：環状凹部
１２Ｇ：分離溝
１２Ｌ：発光機能半導体層
１３：発光層
１４：第２半導体層（ｐ型半導体層）
１５Ｆ：枠部
１５Ｍ：発光機能部
２１：ｎ電極
２３：ｐ電極
２３Ｓ：ショットキー層
２５：第１絶縁膜
２６：ｐパッド電極
２８：ｎパッド電極
２９：封止電極壁
４２：第１載置配線
４３：第２載置配線
４７Ａ，４７Ｂ：接合部材
５１：第２絶縁膜
７１：保護膜
９１：透光性キャップ
ＡＳ：気密空間
【図1A】
【図1B】
【図1C】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13A】
【図13B】
【図13C】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】