JP2016174015A - 半導体発光素子 - Google Patents
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Abstract
【課題】安定した特性が得られる半導体発光素子を提供する。【解決手段】実施形態によれば、基体と、第1〜第3半導体層と、第1電極と、絶縁層と、を含む半導体発光素子が提供される。第1半導体層は、第1導電形であり、基体から第1方向に離間する。第1半導体層は、第1半導体領域と、第1方向と交差する第2方向において第1半導体領域と並ぶ第2半導体領域と、第1半導体領域と第2半導体領域との間の第3半導体領域と、を含む。第2半導体層は、第2導電形であり、第2半導体領域と基体との間に設けられる。第3半導体層は、第2半導体領域と第2半導体層との間に設けられる。第1電極は、基体と第1半導体領域との間に設けられ、第1半導体領域と電気的に接続される。絶縁層は、第3半導体領域と基体との間に設けられた部分を含む。部分は、基体の側の第1面を有し、第1面は、基体に対して傾斜する。【選択図】図1
Description
本発明の実施形態は、半導体発光素子に関する。
発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)などの半導体発光素子において、安定した特性を得ることが求められている。
本発明の実施形態は、安定した特性を得ることができる半導体発光素子を提供する。
本発明の実施形態によれば、基体と、第1半導体層と、第2半導体層と、第3半導体層と、第1電極と、絶縁層と、を含む半導体発光素子が提供される。前記第1半導体層は、第1導電形である。前記第1半導体層は、前記基体から第1方向に離間する。前記第1半導体層は、第1半導体領域と、前記第1方向と交差する第2方向において前記第1半導体領域と並ぶ第2半導体領域と、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間の第3半導体領域と、を含む。前記第2半導体層は、第2導電形である。前記第2半導体層は、前記第2半導体領域と前記基体との間に設けられる。前記第3半導体層は、前記第2半導体領域と前記第2半導体層との間に設けられる。前記第1電極は、前記基体と前記第1半導体領域との間に設けられ、前記第1半導体領域と電気的に接続される。前記絶縁層は、前記第3半導体領域と前記基体との間に設けられた部分を含む。前記部分は、前記基体の側の第1面を有し、前記第1面は、前記基体に対して傾斜する。
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
(第1の実施形態)
図1(a)〜図1(c)は、第1の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式図である。
図1(a)は、図1(c)のA1−A2線断面図である。図1(b)は、図1(a)に示す一部PAを拡大して示す断面図である。図1(c)は、図1(a)の矢印AAからみた平面図である。
図1(a)〜図1(c)は、第1の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式図である。
図1(a)は、図1(c)のA1−A2線断面図である。図1(b)は、図1(a)に示す一部PAを拡大して示す断面図である。図1(c)は、図1(a)の矢印AAからみた平面図である。
図1(a)に示すように、本実施形態に係る半導体発光素子110は、第1半導体層11と、第2半導体層12と、第3半導体層13と、基体70と、絶縁層60と、第1電極41と、第2電極51と、を含む。
基体70として、シリコン(Si)またはサファイアなどの半導体基板が用いられる。基体70は、例えば、導電性である。
第1半導体層11は、第1導電形である。第1半導体層11は、第1方向において基体70と離間する。基体70から第1半導体層11に向かう方向が第1方向である。
第1方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。第2方向は、例えば、X軸方向である。Z軸方向とX軸方向とに対して垂直な1つの方向をY軸方向とする。
第1半導体層11は、第1半導体領域11aと、第1方向と交差する第2方向において第1半導体領域11aと並ぶ第2半導体領域11bと、第1半導体領域11aと第2半導体領域11bとの間の第3半導体領域11cと、を含む。第1半導体層11は、さらに、第2半導体領域11bと第3半導体領域11cとの間の第4半導体領域11dを含む。
第1方向をZ軸方向とする。Z軸方向に対して垂直な1つの方向をX軸方向とする。第2方向は、例えば、X軸方向である。Z軸方向とX軸方向とに対して垂直な1つの方向をY軸方向とする。
第1半導体層11は、第1半導体領域11aと、第1方向と交差する第2方向において第1半導体領域11aと並ぶ第2半導体領域11bと、第1半導体領域11aと第2半導体領域11bとの間の第3半導体領域11cと、を含む。第1半導体層11は、さらに、第2半導体領域11bと第3半導体領域11cとの間の第4半導体領域11dを含む。
第2半導体層12は、第2導電形である。第2半導体層12は、第2半導体領域11bと基体70との間に設けられる。Z軸方向は、第2半導体層12と第1半導体層11とが積層される方向に対応する。
例えば、第1導電形はn形であり、第2導電形はp形である。第1導電形がp形であり、第2導電形がn形でも良い。以下の例では、第1導電形がn形、第2導電形がp形とする。
第3半導体層13は、第2半導体領域11bと第2半導体層12との間に設けられる。第3半導体層13は、例えば、活性層を含む。第3半導体層13は、例えば、発光部である。
第1半導体層11、第2半導体層12及び第3半導体層13は、積層体10に含まれる。積層体10は、X−Y平面に広がっている。積層体10は、メサ形状の凸部10pを含む。凸部10pは、第2半導体領域11bの一部、第3半導体層13及び第2半導体層12を含む。積層体10には、X軸方向において凸部10pと並ぶ凹部10dが設けられている。これらの凸部10p及び凹部10dは、メサの段差となる。
第1半導体層11、第2半導体層12及び第3半導体層13は、例えば、窒化物半導体を含む。第1半導体層11は、例えば、n形不純物を含むGaN層を含む。n形不純物には、Si、O、Ge、Te及びSnの少なくともいずれかが用いられる。第1半導体層11は、例えば、n側コンタクト層を含む。第2半導体層12は、例えば、p形不純物を含むGaN層を含む。p形不純物には、Mg、Zn及びCの少なくともいずれかが用いられる。第2半導体層12は、例えば、p側コンタクト層を含む。
第1電極41は、基体70と第1半導体領域11aとの間に設けられる。第1電極41は、第1半導体領域11aと電気的に接続される。第1電極41は、例えば、n電極である。第1電極41は、例えば、アルミニウム(Al)またはアルミニウム系合金を含む。第1電極41は、例えば、光反射性である。
第2電極51は、基体70と第2半導体層12との間に設けられる。第2電極51は、第2半導体層12及び基体70と電気的に接続される。第2電極51は、例えば、p電極である。第2電極51は、例えば、銀(Ag)または銀系合金を含む。第2電極51は、例えば、光反射性である。
本明細書において、電気的に接続されている状態は、第1導体と第2導体とが直接接している状態を含む。さらに、電気的に接続されている状態は、第1導体と第2導体との間に第3導体が挿入されて、第3導体を介して第1導体と第2導体の間に電流が流れる状態を含む。重なる状態は、Z軸方向と直交する平面(X−Y平面)上に投影したときに、少なくとも一部が重なる状態を含む。
絶縁層60は、基体70と、第1電極41との間に設けられる。絶縁層60は、第1電極41と基体70とを電気的に絶縁する。絶縁層60は、第1電極41と第2電極51とを絶縁する。絶縁層60は、第1絶縁部分61を含む。第1絶縁部分61は、基体70と第3半導体領域11cとの間に設けられる。第1絶縁部分41は、基体70と第1電極41との間に延在する。第1絶縁部分61は、第4半導体領域11dと基体70との間、及び、第2半導体層12の一部と基体70との間に延在する。絶縁層60は、X軸方向において、第1電極41と凸部10pとの間に設けられる。絶縁層60は、第1電極41及び第2半導体層12の一部を覆う。絶縁層60は、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコンなどを含む。
この例では、金属層75が設けられている。
金属層75は、基体70と第2電極51との間、及び、基体70と絶縁層60との間に設けられる。金属層75は、例えば、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、錫と金を含む合金、または、錫とニッケルを含む合金、いずれかを含む。金属層75は、基体70及び第2電極51と電気的に接続される。
金属層75は、基体70と第2電極51との間、及び、基体70と絶縁層60との間に設けられる。金属層75は、例えば、錫(Sn)、金(Au)、ニッケル(Ni)、錫と金を含む合金、または、錫とニッケルを含む合金、いずれかを含む。金属層75は、基体70及び第2電極51と電気的に接続される。
図1(b)に示すように、この例では、金属膜72がさらに設けられている。図1(a)では、金属膜72は、省略されている。金属膜72は、第2電極51と金属層75との間、及び、絶縁層60と金属層75との間に設けられる。金属膜72は、例えば、バリアメタルである。金属膜72は、光反射性であることが好ましい。金属膜72は、例えば、チタン(Ti)、白金(Pt)、チタンと白金を含む合金、銀、または、銀系合金などのいずれかを含む。
半導体発光素子110は、パッド45と、パッド配線42と、を含む。金属層75の一部の上に、上記の第1電極41、第2電極51、絶縁層60及び積層体10が設けられる。金属層75の別の一部の上にパッド配線42が設けられる。パッド配線42の上に、パッド45が設けられる。
図1(c)に示すように、パッド配線42は、第1電極41と繋がっている。パッド45は、パッド配線42及び第1電極41を介して、第1半導体層11と電気的に接続される。一方、基体70は、金属膜72及び金属層75を介して第2電極51と電気的に接続される。
図1(c)に示すように、パッド配線42は、第1電極41と繋がっている。パッド45は、パッド配線42及び第1電極41を介して、第1半導体層11と電気的に接続される。一方、基体70は、金属膜72及び金属層75を介して第2電極51と電気的に接続される。
パッド45と基体70との間に電圧を印加することにより、第3半導体層13に電流が供給され、第3半導体層13から光が放出される。放出された光(発光光)は、半導体発光素子110の外部に出射する。発光光は、第2電極51及び第1電極41で反射される。第1半導体層11の表面(図1(a)における上面)が、光出射面となる。半導体発光素子110は、例えば、LEDである。
本実施形態において、第1電極41の厚さは、比較的厚く設定される。これにより、第1電極41の抵抗が低くなり、発光の面内均一性が高まる。これにより、高い発光効率が得られる。例えば、第1電極41と基体70との間の距離d1は、第2半導体層12と基体70との間の距離d2よりも短い。
実施形態においては、絶縁層60の第1絶縁部分61は、第1面61fを含む。第1面61fは、基体70の側の面である。第1面61fは、基体70に対して傾斜している。第1絶縁部分61と基体70との間の第1方向(Z軸方向)に沿った距離dtは、第2半導体層12から第1電極41に向かう方向に沿って減少する。距離dtは、例えば、第2半導体層12から第1電極41に向かう方向において、単調に減少する。距離dtの変化は、例えば、連続的である。
以下、半導体発光素子110の製造方法の例について説明する。
図2(a)〜図2(f)は、第1の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図2(a)〜図2(f)は、第1の実施形態に係る半導体発光素子の製造方法を例示する工程順模式的断面図である。
図2(a)に示すように、成長用基板90の上に、バッファ層(図示せず)を形成し、バッファ層の上に、第1半導体層11となる第1半導体膜11fを形成する。第1半導体膜11fの上に、第3半導体層13となる第3半導体膜13fを形成する。第3半導体膜13fの上に、第2半導体層12となる第2半導体膜12fを形成する。これにより、積層体10となる積層膜10fが得られる。これらの半導体膜の形成においては、例えば、有機金属気相堆積(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition:MOCVD)などが用いられる。成長用基板90には、例えば、Si、SiO2、AlO2、石英、サファイア、GaN、SiC及びGaAsのいずれかの基板が用いられる。
図2(b)に示すように、第2半導体膜12fの一部と、第3半導体膜13fの一部と、第1半導体膜11fの一部と、を除去して、積層体10を形成する。この除去においては、例えば、RIE(Reactive Ion Etching)などが用いられる。積層体10に、メサ形状(凸部10p及び凹部10d)が形成される。
積層体10のうちの第1半導体層11の上に第1電極41及びパッド配線42を形成する。さらに、積層体10の上及び第1電極41の上に、絶縁層60の一部となる絶縁膜60fを形成する。例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタ法、または、SOG(Spin On Glass)法などが用いられる。
積層体10のうちの第1半導体層11の上に第1電極41及びパッド配線42を形成する。さらに、積層体10の上及び第1電極41の上に、絶縁層60の一部となる絶縁膜60fを形成する。例えば、CVD(Chemical Vapor Deposition)法、スパッタ法、または、SOG(Spin On Glass)法などが用いられる。
図2(c)に示すように、絶縁膜60fの一部を除去して絶縁層60を形成する。絶縁膜60の上面の一部(第1面61f)は、Z軸方向に対して傾斜している。
図2(d)に示すように、第2半導体層12の上に、第2電極51を形成し、さらに、第2電極51及び絶縁層60の上に、金属膜72(例えば、Ti/Pt/Tiの積層膜、図2(d)では図示しない)、さらに、金属層75の一部となる金属膜を形成する。一方、基体70と、基体70の上に設けられ金属層75の別の一部となる金属膜と、を含む構造体が用意される。金属層75の一部となる上記の金属膜と、金属層75の別の一部となる金属膜と、を対向させて、接合する。
図2(d)に示すように、第2半導体層12の上に、第2電極51を形成し、さらに、第2電極51及び絶縁層60の上に、金属膜72(例えば、Ti/Pt/Tiの積層膜、図2(d)では図示しない)、さらに、金属層75の一部となる金属膜を形成する。一方、基体70と、基体70の上に設けられ金属層75の別の一部となる金属膜と、を含む構造体が用意される。金属層75の一部となる上記の金属膜と、金属層75の別の一部となる金属膜と、を対向させて、接合する。
図2(e)に示すように、成長用基板90を除去する。除去には、研削、ドライエッチング(例えばRIE)、または、LLO(Laser Lift Off)などが用いられる。
図2(f)に示すように、積層体10の一部を除去し、露出したパッド配線42の上に、パッド45を形成する。なお、第1半導体層11の上面に凹凸を形成しても良い。積層体10の側面に保護膜(絶縁層)を形成しても良い。基体70の厚さを薄くする処理を行うようにしてもよい。上記の製造工程において、技術的に可能な範囲で、処理の順序を入れ替えても良い。適宜、アニール処理を行っても良い。
以上により、半導体発光素子110が得られる。
以上により、半導体発光素子110が得られる。
既に説明したように、半導体発光素子110においては、絶縁層60の第1絶縁部分61の第1面61fは、基体70に対して傾斜している。第1絶縁部分61と基体70との間の第1方向(Z軸方向)に沿った距離dtは、第2半導体層12から第1電極41に向かう方向に沿って減少する。このような半導体発光素子110によれば、安定した特性を得ることができる。
例えば、第1面61fが基体70に対して平行である場合がある。この参考例においては、第1絶縁部分61の側面は、第1絶縁部分61の下面に対して略直角になる。第1絶縁部分61の端部において段差が大きくなる。このような参考例においては、第1絶縁部分61の端部の近傍において、第1絶縁部分61に損傷(クラックなど)が生じ易い。これにより、絶縁層60の絶縁性が劣化する場合がある。このため、電気的特性が劣化する可能性がある。さらに、第1絶縁部分61の上に(図1(a)では下面)に、金属膜72または金属層75を形成する際に、金属膜72または金属層75において、剥離などが発生する可能がある。さらに、第1絶縁部分61の端部における段差が大きいと、金属層75により接合時に、安定した接合が得難いと歩留まりが低下する場合もある。電気的特性の劣化に加えて、信頼性が低下する可能性がある。
これに対して、本実施形態においては、絶縁層60の第1面61f(図1(b)における下面)が、基体70に対して傾斜している。第1絶縁部分61の端部において、第1面61fは、第2半導体層20に略沿っている。このため、第1絶縁部分61の端部の近傍において、第1絶縁部分61に損傷(クラックなど)が生じることが抑制できる。これにより、絶縁層60において高い絶縁性が得られる。実施形態によれば、安定した特性を得ることができる。さらに、第1絶縁部分61の上に(図1(a)では下面)に、金属膜72または金属層75を形成する際において、剥離が抑制される。さらに、第1絶縁部分61の端部における段差が、小さい、または、無いので、安定した接合が得られる。
このように、実施形態によれば、安定した特性を得ることができる半導体発光素子を提供することができる。
このように、実施形態によれば、安定した特性を得ることができる半導体発光素子を提供することができる。
図3は、第1の実施形態に係る半導体発光素子の一部を例示する模式的断面図である。
図3は、図1(a)の一部を拡大して例示している。
図3は、図1(a)の一部を拡大して例示している。
実施形態において、第1面61fを含む平面と、基体70と、の間の角度θ1の絶対値は、0度より大きく10度以下である。角度θ1が、0度だと、例えば、電極の上端部を完全に保護できない場合がある。角度θ1が、10度よりも大きいと、例えば、クラックが発生する場合がある。角度θ1の範囲は、第1電極41が比較的薄く形成され、メサ段差が深くエッチングされた場合も含む。基体70を基準として、第1電極41の側に傾く角度を+とし、第1電極41の側と反対の側に傾く角度を−とする。
第1面61fを含む平面と、第2半導体層12の一部と、の間の角度θ2は、1度以上10度以下である。角度θ2が、1度よりも小さいと、例えば、電極の上端部を完全に保護できない場合がある。角度θ2が、10度よりも大きいと、例えば、クラックが発生する場合がある。
第1面61fを含む平面と、第2半導体層12の一部と、の間の角度θ2は、1度以上10度以下である。角度θ2が、1度よりも小さいと、例えば、電極の上端部を完全に保護できない場合がある。角度θ2が、10度よりも大きいと、例えば、クラックが発生する場合がある。
第1電極41の厚さt1は、0.6マイクロメートル(μm)以上2.0μm以下である。厚さt1が、0.6μmよりも薄いと、例えば、電流容量が不足し、溶断する場合がある。厚さt1が、2.0μmよりも厚いと、例えば、保護膜で覆えなくなり、電気的に短絡を起こす場合がある。
第1電極41と基体70との間のZ軸方向に沿った距離d1は、第2電極51と基体70との間のZ軸方向に沿った距離d3の1.0倍以上1.5倍以下である。距離d1が、距離d3の1.0倍よりも短いと、例えば、第1電極41の直下に大きな空隙が発生する場合がある。距離d1が、距離d3の1.5倍よりも長いと、例えば、第1電極41の両側面に大きな空隙が発生する場合がある。
図3に示すように、この例では、絶縁層60は、第1膜61aと第2膜61bとを含む。第1膜61aは、第1方向(Z軸方向)において、第1半導体領域11a、第3半導体領域11c及び第4半導体領域11dと重なる。第2膜61bは、第1膜61aの一部と、基体70と、の間(第1膜61aの一部と、金属膜72と、の間)に設けられる。第2膜61bは、第1方向において、第3半導体領域11cと重なる。すなわち、第1絶縁部分61は、第1膜61aと、第2膜61bと、を含む。第1絶縁部分61において、第1膜61aは、第2膜61bと第3半導体層11cとの間に設けられる。例えば、第1膜61aは、第3半導体領域11cと接し、酸化シリコンを含む。第1膜61aは、例えば、プラズマCVD(Chemical Vapor Deposition)により形成される。第2膜61bは、酸化シリコンを含む。第2膜61bは、例えば、SOG(Spin On Glass)により形成される。
第1膜61aは、積層体10の段差部分に設けられる。第1膜61aは、この段差部分に沿う形状を有する。第2膜61bにより、段差を埋め込む。これにより、第1絶縁部分61の下面61fは、なだらかな傾斜状となる。これにより、金属膜72の被覆性が向上し、金属層75による接合が確実に行われる。
実施形態において、段差部分の埋め込みにおいて、SOG法に限定されない。例えば、プラズマCVD法を用いて絶縁層を厚く(例えば、段差部分の高さの1.5倍以上)形成し、その後、フォトレジストを塗布し、ドライエッチングまたはウェットエッチングによってエッチバック処理を行う方法を用いてもよい。
例えば、プラズマCVD法を用いて絶縁層を厚く(例えば、段差部分の高さの1.5倍以上)形成し、その後、化学機械研磨(CMP:Chemical Mechanical Polishing)によって平坦化する方法を用いてもよい。
実施形態において、第1電極41の光反射率は、金属層75の光反射率よりも高い。第2電極51の光反射率は、金属層75の光反射率よりも高い。光反射率とは、例えば、第3半導体層13から放出される発光光のピーク波長における光反射率である。ピーク波長とは、光強度が最大となるときの波長である。これにより、高い光取り出し効率が得られる。
(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態に係る半導体発光素子の一部を例示する模式的断面図である。
図4は、図1(a)に示す一部PAに対応する部分を示している。
図4は、第2の実施形態に係る半導体発光素子の一部を例示する模式的断面図である。
図4は、図1(a)に示す一部PAに対応する部分を示している。
本実施形態に係る半導体発光素子111は、第1〜第3半導体層11〜13、第1電極41、第2電極51、基体70、金属層75及び金属膜72に加え、第1絶縁層60aと、第2絶縁層60bと、を含む。半導体発光素子111において、第1絶縁層60a及び第2絶縁層60bを除く部分は、半導体発光素子110と同様である。
第1絶縁層60aは、第3半導体領域11cと基体70との間、及び、第1電極41と基体70との間に設けられている。第2絶縁層60bは、第1絶縁層60aと基体70との間に設けられている。
第1絶縁層60aは、第3半導体領域11cと基体70との間、及び、第1電極41と基体70との間に設けられている。第2絶縁層60bは、第1絶縁層60aと基体70との間に設けられている。
このように、絶縁層が複数の層を含んでもよい。例えば、第1絶縁層60aは酸化シリコンを含み、第2絶縁層60bは窒化シリコンを含む。
第2絶縁層60bは、第1絶縁部分61を含む。第1絶縁部分61は、第3半導体領域11cと基体70との間に設けられている。第1絶縁部分61は、第1面61fを含む。
本実施形態においては、第1面61fは、曲面である。第1面61fは、凹状である。第1面61fは、基体70に対して湾曲している。
本実施形態においては、第1面61fは、曲面である。第1面61fは、凹状である。第1面61fは、基体70に対して湾曲している。
本実施形態によれば、第1面61fが湾曲していることで、第1面61fと金属膜72との間の接触面積が大きくなる。第1面61fと金属層75とが互いに対向する面積が大きくなる。これにより、例えば、金属膜72(金属層75)と第2絶縁層60bとの間の密着性が高まる。例えば、金属膜72の剥離などが抑制できる。これにより、安定した特性が得られる。
例えば、第1絶縁層60aは、第3半導体領域11cと接し、酸化シリコンを含む。第1絶縁層60aの形成には、例えば、プラズマCVD法が用いられる。第2絶縁層60bは、例えば、窒化シリコンを含む。第2絶縁層60bの形成には、例えば、プラズマCVD法及びエッチバック処理が用いられる。例えば、プラズマCVD法を用いて第2絶縁層60bとなる絶縁膜を厚く形成し、その後、フォトレジストを塗布し、ドライエッチングまたはウェットエッチングによってエッチバック処理を行う方法を用いてもよい。
(第3の実施形態)
図5は、第3の実施形態に係る半導体発光素子の一部を例示する模式的断面図である。
図5は、図1(a)に示す一部PAに対応する部分を示している。
図5は、第3の実施形態に係る半導体発光素子の一部を例示する模式的断面図である。
図5は、図1(a)に示す一部PAに対応する部分を示している。
本実施形態に係る半導体発光素子112は、第1〜第3半導体層11〜13、第1電極41、第2電極51、基体70、金属層75及び金属膜72に加え、絶縁層60、を含む。半導体発光素子112において、絶縁層60を除く部分は、半導体発光素子110と同様である。
絶縁層60は、第3半導体領域11cと基体70との間、及び、第1電極41と基体70との間に設けられている。
絶縁層60は、第3半導体領域11cと基体70との間、及び、第1電極41と基体70との間に設けられている。
このように、絶縁層を1層にしてもよい。絶縁層60は、例えば、酸化シリコンを含む。
絶縁層60は、第1絶縁部分61を含む。第1絶縁部分61は、第3半導体領域11cと基体70との間に設けられている。第1絶縁部分61は、第1面61fを含む。第1面61fは、曲面である。第1面61fは、凹状である。第1面61fは、基体70に対して湾曲している。
本実施形態によれば、第1面61fが湾曲していることで、第1面61fと金属膜72との間の接触面積が大きくなる。第1面61fと金属層75とが互いに対向する面積が大きくなる。これにより、例えば、金属膜72(金属層75)と第2絶縁層60bとの間の密着性が高まる。例えば、金属膜72の剥離などが抑制できる。これにより、安定した特性が得られる。
実施形態によれば、安定した特性を得ることができる半導体発光素子が提供できる。
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、基体、第1半導体層、第2半導体層、第3半導体層、第1電極及び絶縁層などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
その他、本発明の実施の形態として上述した半導体発光素子及びその製造方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての半導体発光素子及びその製造方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
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。
10…積層体、 10f…積層膜、 10p…凸部、 10d…凹部、 11…第1半導体層、 11a…第1半導体領域、 11b…第2半導体領域、 11c…第3半導体領域、 11d…第4半導体領域、 11f…第1半導体膜、 12…第2半導体層、 12f…第2半導体膜、 13…第3半導体層、 13f…第3半導体膜、 41…第1電極、 42…パッド、 51…第2電極、 60…絶縁層、 60a…第1絶縁層、 60b…第2絶縁層、 61…第1絶縁部分、 61f…第1面、 61a…第1膜、 61b…第2膜、 70…基体、 72…金属膜、 75…金属層、 90…成長用基板、 110〜112…半導体発光素子、 θ1、θ2…角度、 AA…矢印、 PA…一部、 d1、d2、d3、dt…距離、 t1…厚さ
Claims (14)
- 基体と、
前記基体から第1方向に離間し、第1半導体領域と、前記第1方向と交差する第2方向において前記第1半導体領域と並ぶ第2半導体領域と、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間の第3半導体領域と、を含む第1導電形の第1半導体層と、
前記第2半導体領域と前記基体との間に設けられた第2導電形の第2半導体層と、
前記第2半導体領域と前記第2半導体層との間に設けられた第3半導体層と、
前記基体と前記第1半導体領域との間に設けられ前記第1半導体領域と電気的に接続された第1電極と、
前記第3半導体領域と前記基体との間に設けられた部分を含む絶縁層と、
を備え、
前記部分は、前記基体の側の第1面を有し、前記第1面は、前記基体に対して傾斜する、半導体発光素子。 - 前記部分と前記基体との間の前記第1方向に沿った距離は、前記第2半導体層から前記第1電極に向かう方向に沿って減少する、請求項1記載の半導体発光素子。
- 前記第1電極と前記基体との間の距離は、前記第2半導体層と前記基体との間の距離よりも短い、請求項1または2に記載の半導体発光素子。
- 前記第1面を含む平面と、前記基体と、の間の角度の絶対値は、0度より大きく10度以下である、請求項1または2に記載の半導体発光素子。
- 前記部分は、前記第2半導体層の一部と前記基体との間に延在する、請求項1〜4のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
- 前記第1面を含む平面と、前記第2半導体層の前記一部と、の間の角度は、1度以上10度以下である、請求項5記載の半導体発光素子。
- 前記部分は、前記第1電極と前記基体との間に延在する、請求項1〜6のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
- 前記第1電極の厚さは、0.6マイクロメートル以上2.0マイクロメートル以下である、請求項3記載の半導体発光素子。
- 前記第2半導体層と前記基体との間に設けられ前記第2半導体層と電気的に接続された第2電極をさらに備え、
前記距離は、前記第2電極と前記基体との間の距離の1.0倍以上1.5倍以下である、請求項3記載の半導体発光素子。 - 前記第2電極と前記基体との間、及び、前記絶縁層と前記基体との間に設けられた金属層をさらに備え、
前記第2電極は、前記金属層と電気的に接続されている、請求項9記載の半導体発光素子。 - 前記部分は、
前記第3半導体領域と接し酸化シリコンを含む第1膜と、
前記第1膜と前記第1方向において重なり酸化シリコンを含む第2膜と、
を含む、請求項1〜10のいずれか1つに記載の半導体発光素子。 - 基体と、
前記基体から第1方向に離間し、第1半導体領域と、前記第1方向と交差する第2方向において前記第1半導体領域と並ぶ第2半導体領域と、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間の第3半導体領域と、を含む第1導電形の第1半導体層と、
前記第2半導体領域と前記基体との間に設けられた第2導電形の第2半導体層と、
前記第2半導体領域と前記第2半導体層との間に設けられた第3半導体層と、
前記基体と前記第1半導体領域との間に設けられ前記第1半導体領域と電気的に接続された第1電極と、
前記第3半導体領域と前記基体との間、及び、前記第1電極と前記基体との間に設けられた第1絶縁層と、
前記第3半導体領域と前記基体との間に設けられた部分を含む第2絶縁層と、
を備え、
前記部分は、前記基体の側の第1面を有し、前記第1面は、曲面である、半導体発光素子。 - 前記第1絶縁層は、酸化シリコンを含み、
前記第2絶縁層は、窒化シリコンを含む、請求項12記載の半導体発光素子。 - 基体と、
前記基体から第1方向に離間し、第1半導体領域と、前記第1方向と交差する第2方向において前記第1半導体領域と並ぶ第2半導体領域と、前記第1半導体領域と前記第2半導体領域との間の第3半導体領域と、を含む第1導電形の第1半導体層と、
前記第2半導体領域と前記基体との間に設けられた第2導電形の第2半導体層と、
前記第2半導体領域と前記第2半導体層との間に設けられた第3半導体層と、
前記基体と前記第1半導体領域との間に設けられ前記第1半導体領域と電気的に接続された第1電極と、
前記第3半導体領域と前記基体との間に設けられた部分を含む絶縁層と、
を備え、
前記部分は、前記基体の側の第1面を有し、前記第1面は、曲面である、半導体発光素子。
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