JP2021027073A

JP2021027073A - 発光装置

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Publication number: JP2021027073A
Application number: JP2019141150A
Authority: JP
Inventors: 恵滋榎村; Keiji Enomura; 貴生三▲崎▼; Takao Misaki; 高政寸田; Takamasa Suda
Original assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Current assignee: Nichia Chemical Industries Ltd
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-07-31
Also published as: JP7368696B2

Abstract

【課題】フェイスダウン型で実装した時に溶融した半田などの接着部材が半導体発光素子まで這い上がることを抑制することが可能な構造を備えた発光装置を提供する。【解決手段】発光装置は、活性層と、活性層を挟んで配置されたｐ側半導体層およびｎ側半導体層とを含む半導体積層構造と、半導体積層構造の上面に配置され、ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐ電極構造と、ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極構造と、実装基板と、ｐ電極構造およびｎ電極構造の上面と実装基板の間に位置する接合部材とを備え、ｐ電極構造およびｎ電極構造の少なくとも一方は、半導体積層構造に電気的に接続された第１導電層と、第１導電層の上面に配置された第１金属層と、第１金属層の上面に配置された第２導電層とを含み、第１金属層の接合部材に対する濡れ性は、第２導電層の接合部材に対する濡れ性よりも小さく、第１金属層の側面は、第１導電層および第２導電層から露出している。【選択図】図２Ａ

Description

本発明は発光装置に関する。

発光ダイオード等の半導体発光素子を用いた発光装置は小型で、かつ高い発光効率が得られることから広く用いられている。半導体発光素子の実装方法は、大別すると、実装基板に実装するときに、半導体発光素子にパッド電極が設けられた面を、実装基板と反対側の面に位置させるフェイスアップ型と、実装基板と対向する面に位置させるフェイスダウン型（フリップチップ型）の２種類がある。

フェイスアップ型の実装方法では半導体発光素子をリード等にマウントし、半導体発光素子とリードとの間をボンディングワイヤ等により接続する。このため、実装基板に実装して同基板の表面に垂直な方から平面視した場合、ボンディングワイヤの一部が半導体発光素子よりも外側に位置する必要がある。

一方、フェイスダウン型の実装方法では、半導体発光素子の表面に設けたパッド電極と、実装基板上に設けた配線とを、実装基板の表面に垂直な方向から平面視した場合に半導体発光素子の大きさの範囲内に位置するバンプ又は金属ピラー等の接続手段により電気的に接続することが可能である。フェイスダウン型で実装した半導体発光素子によれば、発光装置のサイズ（とりわけ実装基板に垂直な方向から平面視したサイズ）を半導体発光素子の大きさに近いレベルまで小型化したＣＳＰ（Chip Size Package又はChip Scale Package）とすることができる。

半導体発光素子を実装基板にフェイスダウン型で実装する際、半田などを用いるリフロー法を用いる場合がある。この時、過剰な半田が半導体発光素子に達すると、半導体発光素子の信頼性に影響を与える可能性がある。

特許文献１は、発光素子のパッド電極と接続された金属ピラーの側面を樹脂で覆った構造を開示している。

特開２０１１―１８７６７９号公報

本開示の例示的な実施形態は、フェイスダウン型で実装した時に溶融した半田などの接着部材が半導体発光素子まで這い上がることを抑制することが可能な構造を備えた発光装置を提供する。

本開示の例示的な実施形態による発光装置は、活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ側半導体層およびｎ側半導体層とを含む半導体積層構造と、前記半導体積層構造の上面に配置され、前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐ電極構造と、前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極構造と、実装基板と、前記ｐ電極構造および前記ｎ電極構造の上面と前記実装基板の間に位置する接合部材とを備え、前記ｐ電極構造およびｎ電極構造の少なくとも一方は、前記半導体積層構造に電気的に接続された第１導電層と、前記第１導電層の上面に配置された第１金属層と、前記第１金属層の上面に配置された第２導電層とを含み、前記第１金属層の前記接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層の前記接合部材に対する濡れ性よりも小さく、前記第１金属層の側面は、前記第１導電層および前記第２導電層から露出している。

本開示の例示的な実施形態によれば、実装時に溶融した半田などの接着部材が半導体発光素子まで這い上がること抑制することが可能な構造を備えた発光装置が得られる。

図１は、本開示の発光装置の第１の実施形態を示す断面図である。図２Ａは、第１の実施形態の発光装置に用いられる発光素子の断面図である。図２Ｂは、第１の実施形態の発光装置に用いられる発光素子の平面図である。図２Ｃは、図２Ａに示す発光素子の半導体構造の平面図である。図２Ｄは、図２Ａに示す発光素子の光反射電極の構造を説明するための平面図である。図２Ｅは、図２Ａに示す発光素子の第１絶縁層の構造を説明するための平面図である。図２Ｆは、図２Ａに示す発光素子の第２絶縁層の構造を説明するための平面図である。図２Ｇは、図２Ａに示す発光素子のｎ側電極およびｐ側電極の構造を説明するための平面図である。図３は、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態を示すフローチャートである。図４Ａは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｂは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｃは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｄは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｅは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｆは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｇは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｈは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｉは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｊは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｋは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図４Ｌは、本開示の発光装置の製造方法の第１の実施形態における工程断面図である。図５Ａは、本開示の発光装置の第２の実施形態を示す断面図である。図５Ｂは、第２の実施形態の発光装置に用いられる発光素子の断面図である。図５Ｃは、第２の実施形態の発光装置に用いられる発光素子の平面図である。図５Ｄは、第２の実施形態の発光装置に用いられる他の形態の発光素子の断面図である。図５Ｅは、本開示の発光装置の製造方法の第２の実施形態における工程断面図である。図５Ｆは、本開示の発光装置の製造方法の第２の実施形態における工程断面図である。図５Ｇは、本開示の発光装置の製造方法の第２の実施形態における工程断面図である。図５Ｈは、本開示の発光装置の製造方法の第２の実施形態における工程断面図である。図６Ａは、本開示の発光装置の第３の実施形態を示す断面図である。図６Ｂは、第３の実施形態の発光装置に用いられる発光素子の断面図である。図７は、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態を示すフローチャートである。図８Ａは、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態における工程断面図である。図８Ｂは、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態における工程断面図である。図９Ａは、本開示の発光装置の第４の実施形態を示す断面図である。図９Ｂは、第３の実施形態の発光装置に用いられる発光素子の断面図である。図１０は、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態を示すフローチャートである。図１１Ａは、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態における工程断面図である。図１１Ｂは、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態における工程断面図である。図１１Ｃは、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態における工程断面図である。図１１Ｄは、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態における工程断面図である。図１１Ｅは、本開示の発光装置の製造方法の第３の実施形態における工程断面図である。

以下、本発明に係る発光装置及びその製造方法の実施形態について説明する。なお、以下の説明において参照する図面は、本発明を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、斜視図、平面図、断面図の間において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。

また、本発明の各実施形態に係る発光装置において、「上」、「下」、「左」及び「右」などは、状況に応じて入れ替わるものである。本明細書において、「上」、「下」などは、説明のために参照する図面において構成要素間の相対的な位置を示すものであって、特に断らない限り絶対的な位置を示すことを意図したものではない。

（第１の実施形態）
１．発光装置２０１の構造
本開示の発光装置の第１の実施形態を説明する。図１は、本開示の発光装置の第１の実施形態の一例を示す発光装置２０１の断面図である。発光装置２０１は、発光素子１０１と、接合部材１４０と、実装基板１５０とを備え、発光素子１０１は接合部材１４０によって実装基板１５０に実装されている。発光素子１０１は、光が出射する光取り出し面１０１ａと、光取り出し面１０１ａの反対側に位置する電極面１０１ｂとを有し、電極面１０１ｂが実装基板１５０と対向している。

図２Ａは、発光素子１０１の断面図である。発光素子１０１は、本実施形態では、基板１０と、半導体積層構造２０と、ｎ電極構造４０と、ｐ電極構造５０とを備える。発光素子１０１は、さらに、光反射電極３１、第１絶縁層３２および第２絶縁層３３を備えている。半導体装置は、一般に基板上に半導体構造が形成され、半導体構造上に種々の電極が構成される。このため、基板を図面の下側に配置して構造を説明することが多い。本願明細書では、図２Ａに示すように基板１０を下側に配置した状態において、発光素子１０１の構造の「上」および「下」を説明する。しかしこれら「上」、「下」あるは、「右」、「左」は、図２Ａに示される発光素子１０１における相対的な位置関係を意味しているにすぎない。

発光素子１０１において、光取り出し面１０１ａ側に基板１０が位置しており、電極面１０１ｂ側にｎ電極構造４０と、ｐ電極構造５０とが位置している。図２Ｂは、発光素子１０１の上面側から見た平面図（上面図）である。発光素子１０１は、平面視で略正方形の形状を有している。図２Ａは、図２Ｂにおいて２Ａ−２Ａ線で示す位置における断面が示されている。以下に示す平面図では、分かりやすさのため、各構成要素を図２Ａに示す断面のハッチングと同じハッチングで示している。

以下、発光素子１０１の各構成要素を詳細に説明する。

[基板１０]
基板１０は、半導体積層構造２０をエピタキシャル成長させるための基板であり、半導体積層構造２０を支持する。基板１０は、半導体積層構造２０が発する光の波長に対して透光性を有する。基板１０としては、例えば、半導体積層構造２０が窒化物半導体からなる場合は、サファイア基板を用いることができる。基板１０は半導体積層構造２０が形成された後、除去されてもよい。また、基板１０は、半導体積層構造２０を支持するためにのみ機能してもよい。この場合、半導体積層構造２０が他の支持基板に形成され、半導体積層構造２０が、他の支持基板から剥離され基板１０に接合される。

[半導体積層構造２０]
半導体積層構造２０は基板１０上に支持されており、ｎ側半導体層２１と、活性層２２と、ｐ側半導体層２３とを含む。半導体積層構造２０において、活性層２２は、ｎ側半導体層２１とｐ側半導体層２３とに挟まれている。半導体積層構造２０は、基板１０側から、ｎ側半導体層２１と、活性層２２と、ｐ側半導体層２３とがこの順に形成され、ｎ側半導体層２１は基板１０と接している。

図２Ｃは、半導体積層構造２０の上面側から見た平面図（上面図）である。半導体積層構造２０は、上面２０ａおよび下面２０ｂを有しており、上面２０ａに、図２Ｃに示すように、段差部２０ｒおよび複数の穴２０ｈを有する。段差部２０ｒは、上面２０ａの外周に沿って位置しており、段差部２０ｒにおいて、ｐ側半導体層２３および活性層２２は設けられておらず、底面においてｎ側半導体層２１が露出している。

複数の穴２０ｈは、上面２０ａにおいて、分散して配置されている。例えば、図２Ｃに示す例では、半導体積層構造２０は、４行３列に配置された１２個の穴２０ｈを有する。各穴２０ｈは非貫通穴であり、穴２０ｈにおいて、ｐ側半導体層２３および活性層２２は設けられていない。穴２０ｈの底面には、ｎ側半導体層２１が露出している。段差部２０ｒおよび穴２０ｈには、後述するようにｎ電極構造４０の一部が配置され、段差部２０ｒの底部および穴２０ｈの底部において、ｎ電極構造４０とｎ側半導体層２１とが電気的に接続される。

半導体積層構造２０は、例えば、Ｉｎ_ＸＡｌ_ＹＧａ_{１―Ｘ―Ｙ}Ｎ（０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ＜１）等の窒化物半導体によって構成される。ｎ側半導体層２１、活性層２２およびｐ側半導体層２３は、それぞれ単層構造を有していてもよいし、組成および/または膜厚が異なる複数の半導体層を含む積層構造、超格子構造等を備えていてもよい。特に、活性層２２は、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸又は多重量子井戸構造を備えていることが好ましい。また、半導体積層構造２０は、ｎ側半導体層２１、活性層２２およびｐ側半導体層２３以外にバッファ層などの他の層を備えていてもよい。

［光反射電極３１］
光反射電極３１は、ｐ側半導体層２３の上面に設けられる。図２Ｄは光反射電極３１の構造を説明するための平面図である。光反射電極３１は、活性層２２から出射する光のうち、電極面１０１ｂ側へ向かう光を反射し、光取り出し面１０１ａ側に向かわせる。また、光反射電極３１は、後述するｐ電極構造５０から供給される電流を均一にｐ側半導体層２３に拡散させる部材としても機能する。光反射電極３１は、半導体積層構造２０の上面２０ａを構成するｐ側半導体層２３の下面の略全体を覆って配置される。光反射電極３１は、段差部２０ｒおよび穴２０ｈが設けられた領域には配置されていない。また、光反射電極３１は、穴２０ｈに対応する場所に位置し、穴２０ｈよりも大きい穴３１ｈを有している。

光反射電極３１は、良好な導電性および良好な光反射性を有する金属材料によって形成することができる。例えば、光反射電極３１として、可視光領域で良好な反射性を有する金属材料によって形成される膜を用いることができる。具体的には、光反射電極３１には、Ａｇ、Ａｌからなる金属膜、または、これらの金属を主成分とする合金からなる金属膜を好適に用いることができる。光反射電極３１は、これらの金属膜を１または複数含んでいてもよい。

［第１絶縁層３２、第２絶縁層３３］
第１絶縁層３２は、光反射電極３１を構成する金属材料のマイグレーションを防止するためのバリア層である。特に光反射電極３１として、マイグレーションを起こしやすいＡｇまたはＡｇを主成分とする合金を用いる場合には、第１絶縁層３２を設けることが好ましい。第１絶縁層３２は、光反射電極３１のうち、半導体積層構造２０と接していない部分を覆うことが好ましい。具体的には、光反射電極３１の下面の一部および側面を覆うことが好ましい。図２Ｅは、第１絶縁層３２の構造を説明するための平面図である。第１絶縁層３２は、半導体積層構造２０の穴２０ｈが設けられている領域に対応して設けられた第１貫通孔３２ｈを有する。第１絶縁層３２は、光反射電極３１の一部を露出する複数の第２貫通孔３２ｇを有する。

第１絶縁層３２としては、バリア性を有する絶縁性材料の膜を用いることができ、例えば、金属酸化物、金属窒化物等からなる膜を第１絶縁層３２として用いることができる。具体的には、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物または窒化物からなる膜を第１絶縁層３２として好適に用いることができる。第１絶縁層３２は、これらの絶縁性材料の膜を１または複数含んでいてもよい。

第２絶縁層３３は、第１絶縁層３２および第１絶縁層３２から露出している半導体積層構造２０の側面を覆うように設けられている。第２絶縁層３３は、必要な領域以外において、半導体積層構造２０とｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０が電気的に接触するのを抑制する。

図２Ｆは、第２絶縁層３３の構造を説明するための平面図である。半導体積層構造２０の穴２０ｈの内側面も覆っている穴２０ｈの底面において、第２絶縁層３３には、第３貫通孔３３ｈが配置されている。第３貫通孔３３ｈ内において、半導体積層構造２０のｎ側半導体層２１が露出している。第２絶縁層３３には、複数の第４貫通孔３３ｇがさらに設けられており、第４貫通孔３３ｇは第１絶縁層３２の第２貫通孔３２ｇと連通している。第４貫通孔３３ｇ内において、光反射電極３１が露出している。

第２絶縁層３３は、絶縁性の材料によって形成される。例えば、金属酸化物、金属窒化物等からなる膜を第２絶縁層３３として用いることができる。具体的には、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｔａ、Ａｌからなる群より選択された少なくとも一種の酸化物または窒化物からなる膜を第２絶縁層３３として好適に用いることができる。第２絶縁層３３は、これらの材料の膜を１または複数含んでいてもよい。また、第２絶縁層３３は、屈折率の異なる２種以上の透光性誘電体が積層されたＤＢＲ（Distributed Bragg Reflector）膜であってもよい。

［ｎ電極構造４０、ｐ電極構造５０］
ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０は第２絶縁層３３上に配置される。ｎ電極構造４０は第３貫通孔３３ｈを介して半導体積層構造２０のｎ側半導体層２１と接続され、ｐ電極構造５０は、第４貫通孔３３ｇおよび第２貫通孔３２ｇを介して光反射電極３１と接続される。光反射電極３１は、ｐ側半導体層２３と接続されているので、ｐ電極構造５０は、ｐ側半導体層２３と電気的に接続される。ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０は、実装基板１５０にフリップチップボンディングが可能な電極構造、および、実装基板１５０から半導体積層構造２０へ電力を供給する経路を提供する。

ｎ電極構造４０は、ｎ側電極４１と、第１導電層４２と、第１金属層４３と、第２導電層４４とを含む。同様に、ｐ電極構造５０は、ｐ側電極５１と、第１導電層５２と、第１金属層５３と、第２導電層５４とを含む。これらのｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０が含む各層は導電性を有している。ｎ側電極４１と第１導電層４２との間およびｐ側電極５１と第１導電層５２との間には、第１導電層４２をめっき法などにより形成するためのシード層が設けられていてもよい。

図２Ｆは、ｎ側電極４１およびｐ側電極５１の構造を説明するための平面図である。ｎ側電極４１は、半導体積層構造２０段差部２０ｒにおいて露出したｎ側半導体層２１、第３貫通孔３３ｈ内に露出したｎ側半導体層２１および第２絶縁層３３の一部上に配置される。また、ｐ側電極５１は、第４貫通孔３３ｇ内に露出した光反射電極３１および第２絶縁層３３の他の一部上に配置される。ｎ側電極４１およびｐ側電極５１は第２絶縁層３３上の同じ高さに位置しているため、互いに電気的に接触しないように、第２絶縁層３３上において、ｎ側電極４１とｐ側電極５１との間には隙間３４が設けられている。隙間３４は、例えば、１０μｍ以上３０μｍ以下とすることができる。ｎ側電極４１は、ｎ側半導体層２１と直接接続される。このため、できるだけｎ側半導体層２１全体に電流経路が形成されるように、ｎ側半導体層２１全体に対して、ｎ側電極４１と接続される領域ができるだけ広い範囲に分布するようにｎ側電極４１とｎ側半導体層２１とが接続される。一方、ｐ側電極５１は、電流経路を拡散させる光反射電極３１を介してｐ電極構造５０と電気的に接続される。このような構造を採用することによって、半導体積層構造２０全体に電流を拡散させ、効率よく発光素子１０１を発光させることが可能となる。

ｎ電極構造４０において、第１導電層４２は、ｎ側電極４１上に配置されており、ｎ側電極４１を介して半導体積層構造２０のｎ側半導体層２１と電気的に接続されている。第１金属層４３は、第１導電層４２の上面に配置されている。第２導電層４４は、第１金属層４３の上面に配置されている。

図２Ａに示すように、本実施形態では、第１導電層４２、第１金属層４３および第２導電層４４は、概ね同じサイズの平面形状を有しており、互いに積層されている。第１金属層４３の側面４３ｓは、全周にわたって第１導電層４２および第２導電層４４には覆われておらず、第１導電層４２および第２導電層４４から露出している。

同様に、ｐ電極構造５０において、第１導電層５２は、ｐ側電極５１上に配置されており、ｐ側電極５１および光反射電極３１を介して半導体積層構造２０のｐ側半導体層２３と電気的に接続されている。第１金属層５３は、第１導電層５２の上面に配置されている。第２導電層５４は、第１金属層５３の上面に配置されている。

図２Ａに示すように、本実施形態では、第１導電層５２、第１金属層５３および第２導電層５４は、概ね同じサイズの平面形状を有しており、互いに積層されている。第１金属層５３の側面５３ｓは、全周にわたって第１導電層５２および第２導電層５４には覆われておらず、第１導電層５２および第２導電層５４から露出している。

ｎ側電極４１およびｐ側電極５１には、金属材料の膜を用いることができ、例えば、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｒｈ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｔｉ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｃｒ、Ｗなどの金属、または、これらの金属を主成分とする合金の膜を好適に用いることができる。合金膜を用いる場合は、例えば、ＡｌＳｉＣｕ合金（ＡＳＣ）のように、組成元素としてＳｉなどの非金属元素を含有する合金を用いることもできる。ｎ側電極４１およびｐ側電極５１は、これらの金属または合金の膜を１または複数含んでいてもよい。

第１導電層４２、５２および第２導電層４４、５４には、Ｃｕ、Ａｕ、Ｎｉなどの金属の膜を好適に用いることができる。第１導電層４２、５２および第２導電層４４、５４は、これらの金属の膜を１または複数含んでいてもよい。特に、導電性および熱伝導性がよいという観点で、第１導電層４２、５２および第２導電層４４、５４は、Ｃｕを含んでいることが好ましい。第２導電層４４、５４が複数の膜を含む場合、複数腐食防止およびＡｕ―Ｓｎ共晶半田などのＡｕ合金系の接着部材を用いた実装基板との接合性を高めるために、少なくとも実装面となる最上層をＡｕの膜で形成することが好ましい。第２導電層４４、５４が複数の膜を含み、下層がＣｕなどの、Ａｕ以外の金属で形成されている場合は、Ａｕとの密着性を高めるために、上層部をＮｉ／ＡｕやＮｉ／Ｐｄ／Ａｕのような積層構造を備えていてもよい。

また、第１金属層４３、５３と第１導電層４２、５２との界面、および第１金属層４３、５３と第２導電層４４、５４との界面における密着性をより向上させるために、第１金属層４３、５３の最上層、および、第１金属層４３、５３の最下層に、密着性がよい金属、例えば、Ｎｉ、Ｔｉなどの膜を用いてもよい。

第１金属層４３、５３は、接合部材１４０に対する濡れ性が、第２導電層４４、５４の接合部材１４０に対する濡れ性よりも小さい材料で構成されている。具体的には、第１金属層４３、５３は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＷおよびＭｏからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む膜によって構成されている。これらの金属は、上述したＣｕ、Ａｕ、Ｎｉを主成分とする金属材料に比べて、後述する接合部材１４０に対する濡れ性が小さい。接合部材１４０に対する濡れ性とは、接合部材１４０が溶融し、液体として移動可能な状態において、評価対象となる部材表面に配置された接合部材１４０の接触角の大きさで評価される。接触角が大きいほど、濡れ性は小さい。ただし、必ずしも、接触角の値を求める必要はない。例えば、第１金属層４３、５３および第２導電層４４の表面に溶融した接合部材１４０を配置した場合において、どちらの層において、接触角度が大きいかを決定できれば、上述した濡れ性に対する特性を第１金属層４３、５３が有し得るか否かを判断することができる。第１金属層４３、５３および第２導電層４４、５４にそれぞれ用いる金属材料としては、第１金属層４３、５３をめっき法で形成する場合には、例えば、第１金属層４３、５３をＮｉとし、第２導電層４４、５４をＡｕとすることができる。また、第１金属層４３、５３をスパッタ法で形成する場合には、第１金属層４３、５３をＷとし、第２導電層４４、５４をＣｕとすることができる。また、第１導電層４２、５２と第２導電層４４、５４とは、工程簡略化の観点から、同じ金属材料で設けることが好ましい。

ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０において、ｎ側電極４１、ｐ側電極５１の厚さは、例えば、５００ｎｍ〜２μｍ程度である。また、第１導電層４２、５２および第２導電層４４、５４の厚さは、例えば、５μｍ〜２５μｍ程度である。第１金属層４３、５３は、後述するように、接合部材１４０に対する濡れ性を利用して、接合部材１４０が発光素子１０１に這い上がるのを抑制する。この効果を得るために、第１金属層４３、５３は１００ｎｍ以上の厚さを有していることが好ましい。厚さが、１００ｎｍよりも小さい場合、過剰な接合部材１４０が配置された場合に、第１金属層４３、５３を超えて、第１導電層４２、５２に接合部材１４０が達する可能性がある。上述の効果を得る観点では、第１金属層４３、５３の厚さに上限はない。しかし、上述した第１金属層４３、５３の金属材料の中には、電気抵抗が比較的高い材料がある。また、製造法に制限があり、厚い第１金属層４３、５３を形成するのが困難であったり、形成に長い時間を要し、製造コスト上の課題が生じる金属材料がある。これらの点を考慮すると、第１金属層４３、５３の厚さは５μｍ以下であることが好ましい。また、第１金属層４３、５３の厚さは、１μｍ以上５μｍ以下程度であることがさらに好ましい。

［接合部材１４０］
接合部材１４０は、リフロー法などによって、発光素子１０１を実装基板１５０に接合することが可能な接合部材である。具体的には、接合部材１４０は、ＡｕＳｎ、ＡｇＳｎ、ＣｕＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む。

［実装基板１５０］
実装基板１５０は、発光素子１０１を支持し、発光素子１０１に電力を供給する。図１に示すように、実装基板１５０は、基体１５１と基体１５１の上面に配置された導電性パターン１５２とを含む。基体１５１は、絶縁性材料によって形成されていてもよいし、導電性材料によって形成されていてもよい。例えば、実装基板１５０は、絶縁性樹脂からなる基体１５１の上面に導体配線が印刷されたプリントあるいはフレキシブル基板であってもよい。より具体的には、銅箔などからなる導電性パターンが表面に設けられたガラスエポキシ基板、あるいは、絶縁性樹脂で結合された金属体の基板などを好適に用いることができる。また、アルミニウムや銅からなる金属材料に絶縁性材料を介して導体配線が施された基板を用いてもよい。アルミニウムや銅からなる金属材料を用いた基板は高い放熱性を有する。また、実装基板１５０は、発光素子１０１を収納する凹部を有する樹脂パッケージであってもよい。この場合、実装基板１５０は、絶縁性を樹脂および導電性を有するリード電極によって構成される。

実装基板１５０の導電性パターン１５２と、ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の上面の間に接合部材１４０が位置しており、発光素子１０１が実装基板１５０に接合される。

２．発光装置２０１の製造方法
次に発光装置２０１の製造方法を説明する。図３は、発光装置２０１の製造法方法の一例を示すフローチャートであり、図４Ａ〜図４Ｌは、発光装置２０１の製造法方法の一例を示す工程断面図である。以下の製造方法において、特に言及しない場合には、半導体装置の製造に一般的に用いられる、ＣＶＤ装置、真空蒸着装置、スパッタ装置、露光装置、現像装置等を用いた薄膜形成技術、フォトリソグラフィ技術などを用いて各工程を行うことができる。

（１）半導体積層体構造の形成（Ｓ１）
まず、基板上に、半導体積層構造を形成する。図４Ａに示すように、サファイアなどからなる基板１０の上面にｎ側半導体層２１、活性層２２およびｐ側半導体層２３を順次エピタキシャル成長させ、基板１０に支持された半導体積層構造２０を形成する。

次に図４Ｂに示すように、半導体積層構造２０上に光反射電極３１および第１絶縁層３２を形成する。第１絶縁層３２は、光反射電極３１の上面および側面を覆って形成される。

次に図４Ｃに示すように、半導体積層構造２０に穴２０ｈおよび段差部２０ｒを形成する。穴２０ｈおよび段差部２０ｒは、例えば、穴２０ｈおよび段差部２０ｒを規定する開口を有するマスクを第１絶縁層３２上に形成し、そのマスクを用いて第１絶縁層３２および半導体積層構造２０をエッチングすることによって形成する。その後マスクを除去する。さらに図４Ｄに示すように、第１絶縁層３２および半導体積層構造２０の側面を覆って第２絶縁層３３を形成する。その後、第３貫通孔３３ｈ、第４貫通孔３３ｇを規定する開口を有するマスクを第２絶縁層３３上に形成し、そのマスクを用いて第２絶縁層３３をエッチングすることによって、第３貫通孔３３ｈ、第４貫通孔３３ｇを形成する。第４貫通孔３３ｇの位置では、第１絶縁層３２もエッチングすることによって第４貫通孔３３ｇに連通する第２貫通孔３２ｇを形成し、光反射電極３１を第４貫通孔３３ｇの底部において露出させる。

（２）ｎ電極構造４０、ｐ電極構造５０の形成
図４Ｅに示すように、半導体積層構造２０上にｎ側電極４１およびｐ側電極５１を形成する。ｎ側電極４１およびｐ側電極５１は、例えば、第２絶縁層３３全体を覆うように、電極を構成する金属材料の膜を形成した後、マスクを用いてパターニングを行うことによって形成する。

（２−１）第１フォトレジスト層を形成する工程（Ｓ２）
図４Ｆに示すように、ｎ側電極４１上に位置する第１開口６１ｎおよびｐ側電極５１上に位置する第２開口６１ｐを有する第１フォトレジスト層６１を形成する。第１フォトレジスト層６１は、第２絶縁層３３、光反射電極３１および第１絶縁層３２を介して半導体積層構造２０に支持される。

（２−２）第１導電層を形成する工程（Ｓ３）
図４Ｇに示すように、第１フォトレジスト層６１の第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内に第１導電層４２、５２をめっき法により形成する。具体的には、ｎ側電極４１およびｐ側電極５１を電解めっき液に浸漬し、ｎ側電極４１およびｐ側電極５１を陰極として、電解めっきを行う。これにより、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内に露出したｎ側電極４１およびｐ側電極５１上に第１導電層４２、５２がそれぞれ形成される。

（２−３）第１金属層を形成する工程（Ｓ４）
図４Ｈに示すように、第１フォトレジスト層６１の第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内に位置する第１導電層４２、５２上に第１金属層４３、５３を形成する。第１金属層４３、５３は、例えば、めっき法により好適に形成することができる。

（２−４）第２導電層を形成する工程（Ｓ５）
図４Ｉに示すように、第１フォトレジスト層６１の第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内に位置する第１金属層４３、５３上に第２導電層４４、５４をめっき法により形成する。具体的には、第１金属層４３、５３を電解めっき液に浸漬し、第１金属層４３、５３を陰極として、電解めっきを行う。これにより、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内に露出した第１金属層４３、５３上に第２導電層４４、５４が形成される。

（２−５）第１フォトレジスト層を除去する工程（Ｓ６）
図４Ｊに示すように、第１フォトレジスト層６１を除去する。これにより、図２Ａに示すように、ｎ側電極４１、第１導電層４２、第１金属層４３および第２導電層４４を含むｎ電極構造４０および、ｐ側電極５１、第１導電層５２、第１金属層５３および第２導電層５４を含むｐ電極構造５０を備えた発光素子１０１が完成する。

３．発光素子１０１を実装する工程（Ｓ７）
図４Ｋに示すように、実装基板１５０を用意し、実装基板１５０の導電性パターン１５２上に接合部材のペースト１４１を印刷法などによって配置する。その後、発光素子１０１をｎ電極構造４０の上面およびｐ電極構造５０上面が、実装基板１５０と対向する向きで、発光素子１０１を実装基板１５０に位置合わせし、ｎ電極構造４０の上面およびｐ電極構造５０上面をペースト１４１と接触させる。

図４Ｌに示すように、発光素子１０１が位置合わせされた実装基板１５０をリフロー炉に導入し、実装基板１５０を加熱する。これにより、ペースト１４１中のＡｕ-Ｓｎ等の接合部材１４０が溶融する。また、ペースト１４１中の揮発成分が蒸発する。この時、溶融した接合部材１４０の一部は、ｎ電極構造４０の第２導電層４４の上面および側面に這い上がり、ｐ電極構造５０の第２導電層５４の上面および側面に這い上がる。しかし、第１金属層４３、５３の接合部材１４０に対する濡れ性は、第２導電層の接合部材１４０に対する濡れ性よりも小さい。そのため、溶融した接合部材１４０が、第２導電層４４、５４の側面から第１金属層４３、５３の側面に達しても、濡れ性が悪いため、溶融した接合部材１４０がさらに這い上がるのが抑制される。その結果、実装基板１５０への実装時に発光素子１０１に溶融した接合部材１４０が這い上がり、発光素子１０１に形成された電極構造を短絡させたり、半導体積層構造２０に好ましくない影響を与えることが抑制される。

溶融した接合部材１４０が、ｎ電極構造４０の上面およびｐ電極構造５０の上面と導電性パターン１５２との間に均一に配置された後、実装基板１５０をリフロー炉から取り出し、実装基板１５０を冷却する。これにより発光装置２０１が完成する。ここで、実装基板１５０と発光素子１０１との間に熱膨張係数差がある場合、上述した冷却過程で発光素子１０１を構成する部材に熱応力が発生する。第１導電層４２、５２及び第２導電層４４、５４に、接合部材１４０と比較し柔らかい材料を採用することで、各部材に発生する熱応力を緩和し、主に半導体積層構造２０に悪影響が生じることを抑制することができる。このような場合に、第１金属層４３、５３で半導体積層構造２０への接合部材１４０の這い上がりが抑制されることで、少なくとも第１導電層４２、５２の側面が接合部材１４０に覆われることが抑制される。その結果、実装基板１５０と半導体積層構造２０との間に、接合部材１４０に覆われていない第１導電層４２、５２が存在するため、第１導電層４２、５２による熱応力の緩和機能を維持することができる。その結果、実装時に熱応力により半導体積層構造２０に生じる悪影響を効果的に抑制することができる。

このように本実施形態によれば、第１金属層４３、５３の接合部材１４０に対する濡れ性は、第２導電層４４、５４の接合部材１４０に対する濡れ性よりも小さいため、発光素子１０１を実装基板１５０に実装する際、溶融した接合部材１４０がｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がるのを抑制することができる。また、第１金属層４３、５３は、薄膜形成技術を用いて形成することができるため、ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０を形成する際の製造プロセスを大きく変更したり、手間のかかる別のプロセスを必要としない。このため、製造コストやリードタイムの大幅な増大を避けることが可能である。

（第２の実施形態）
本開示の発光装置の第２の実施形態を説明する。図５Ａは、本開示の発光装置の第２の実施形態の一例を示す発光装置２０２の断面図である。発光装置２０２は、発光素子１０２と、接合部材１４０と、実装基板１５０とを備え、発光素子１０２は接合部材１４０によって実装基板１５０に実装されている。図５Ｂおよび図５Ｃは、発光素子の断面図および平面図である。

発光素子１０２は、第１の実施形態の発光素子１０１とは異なる形状のｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０を備えている。

図５Ｂおよび図５Ｃに示すように、ｎ電極構造４０において、第１金属層４３の上面４３ａは、第２導電層４４の下面４４ｂよりも大きく、第１金属層４３の上面４３ａの一部は、第１金属層４３の上面４３ａの周縁部において第２導電層４４から露出している。

同様に、ｐ電極構造５０において、第１金属層５３の上面５３ａは、第２導電層５４の下面５４ｂよりも大きく、第１金属層５３の上面５３ａの一部は、第１金属層５３の上面５３ａの周縁部において第２導電層５４から露出している。

ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０がこのような構造を備えていることによって、第１金属層４３、５３は、側面に加え、上面の一部も露出している。このため、溶融した接合部材１４０が這い上がる経路が、第１の実施形態よりも長くなっており、溶融した接合部材１４０が、ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がりにくくなっている。また、溶融した接合部材１４０が這い上がる経路中、接合部材１４０に対して濡れ性の低い第１金属層４３、５３が露出している部分がより長くなっているため、より確実に、溶融した接合部材１４０がｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がるのを抑制することができる。

発光装置２０２は図５Ｄに示す発光素子１０２’を備えていてもよい。発光素子１０２’では、第１金属層４３の下面４３ｂは、第１導電層４２の上面４２ａよりも大きく、第１金属層４３の下面４３ｂの一部は、第１金属層４３の下面４３ｂの周縁部において第１導電層４２から露出している。また、第１金属層５３の下面５３ｂは、第１導電層５２の上面５２ａよりも大きく、第１金属層５３の下面５３ｂの一部は、第１金属層５３の下面５３ｂの周縁部において第１導電層５２から露出している。

発光素子１０２’を備えた発光装置２０２においても、第１金属層４３、５３は、側面に加え、下面の一部も露出している。このため、溶融した接合部材１４０が這い上がる経路が、第１の実施形態よりも長くなっており、溶融した接合部材１４０が、ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がりにくくなっている。また、溶融した接合部材１４０が這い上がる経路中、接合部材１４０に対して濡れ性の低い第１金属層４３、５３が露出している部分がより長くなっているため、より確実に、溶融した接合部材１４０がｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がるのを抑制することができる。

発光素子１０２、１０２’は、下記する工程以外は第１の実施形態の発光素子１０１と同様の製造方法によって製造することができる。発光素子１０２を製造する場合には、図４Ｈに示すように、第１金属層４３、５３を第１フォトレジスト層６１の第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内に形成する。第１金属層４３、５３は、例えばめっき法により形成する。そして、図３に示す第２導電層の形成工程（Ｓ５）において、図５Ｅに示すように、第１フォトレジスト層６１および第１金属層４３，５３上に第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐを有する第２フォトレジスト層６２を形成する。第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐは、第１フォトレジスト層６１の第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐよりもそれぞれ小さく、平面視において、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内にそれぞれ位置している。そして、第３、第４開口内に第２導電層４４、５４を形成し、その後、第１フォトレジスト層６１及び第２フォトレジスト層６２を除去すればよい。

また、発光素子１０２’を製造する場合には、図４Ｇに示すように、第１フォトレジスト層６１よりも薄い厚さを有する第１導電層４２、５２をめっき法により形成する。その後、図５Ｆに示すように、金属層７１を、第１導電層４２、５２の上面と、第１フォトレジスト層６１の上面及び側面とに連続して形成する。第１金属層４３、５３は、例えばスパッタ法により形成する。次に、図５Ｇに示すように、金属層７１上に第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐを有する第２フォトレジスト層６２を形成する。第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐは、第１フォトレジスト層６１の第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐよりもそれぞれ大きく、平面視において、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐを含む領域にそれぞれ位置している。そして、図５Ｈに示すように、第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐ内に位置する金属層７１上に第２導電層４４、５４を形成し、その後、第１フォトレジスト層６１及び第２フォトレジスト層６２を除去すればよい。

（第３の実施形態）
本開示の発光装置の第３の実施形態を説明する。図６Ａは、本開示の発光装置の第３の実施形態の一例を示す発光装置２０３の断面図である。発光装置２０３は、発光素子１０３と、接合部材１４０と、実装基板１５０とを備え、発光素子１０３は接合部材１４０によって実装基板１５０に実装されている。図６Ｂは、発光素子１０３の断面図である。発光素子１０３は、ｎ電極構造４０が第２金属層４５と、第３導電層４６とを備えている点で第２の実施形態の発光素子１０２と異なる。さらに、ｐ電極構造５０において、第２金属層５５と、第３導電層５６とを備えている点で第２の実施形態の発光素子１０２と異なる。

ｎ電極構造４０において、第２金属層４５は、第２導電層４４の上面４４ａに配置され、第３導電層４６は、第２金属層４５の上面４５ａに配置されている。第２金属層４５の下面４５ｂは、第２導電層４４の上面４４ａよりも大きく、前記第２金属層４５の下面４５ｂの一部は、第２金属層４５の下面４５ｂの周縁部において第２導電層４４から露出している。また、第２金属層４５の側面は第２導電層４４および第３導電層４６から露出している。

同様に、ｐ電極構造５０において、第２金属層５５は、第２導電層５４の上面５４ａに配置され、第３導電層５６は、第２金属層５５の上面５５ａに配置されている。第２金属層５５の下面５５ｂは、第２導電層５４の上面４４ａよりも大きく、前記第２金属層５５の下面５５ｂの一部は、第２金属層５５の下面４５ｂの周縁部において第２導電層４４から露出している。また、第２金属層５５の側面は第２導電層５４および第３導電層５６から露出している。

第２金属層４５、５５は、第１金属層４３、５３と同様の材料によって構成されており、第３導電層４６、５６は第１導電層４２、５２と同様の材料によって構成されている。このため、第２金属層４５、５５の接合部材１４０に対する濡れ性は、第３導電層４６、５６よりも小さい。第２金属層４５、５５の厚さは、第１金属層４３、５３と同様の厚みとすることができ、例えば、１００ｎｍ以上５μｍ以下程度である。

発光装置２０３によれば、第１金属層４３、５３に加え、第２金属層４５、５５の側面および下面の一部が露出している。このため、溶融した接合部材１４０が這い上がる経路が、第２の実施形態よりも長くなっており、溶融した接合部材１４０が、ｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面をさらに這い上がりにくくなっている。また、溶融した接合部材１４０が這い上がる経路中、接合部材１４０に対して濡れ性の低い第１金属層４３、５３および第２金属層４５、５５が露出している部分が長くなっているため、より確実に、溶融した接合部材１４０がｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がるのを抑制することができる。

発光装置２０３は、第２の実施形態の発光素子１０２の製造方法において、第２金属層４５、５５および第３導電層４６、５６を形成する工程を追加することによって製造することができる。

図７は発光素子１０３の製造工程を示すフローチャートであり、図８Ａ、図８Ｂは、発光素子１０３の製造工程の一部を示す工程断面図である。

まず、第１、第２の実施形態の発光素子１０１、１０２の製造と同様の工程を行い、図８Ａに示すように、第２導電層４４、５４までを形成する（Ｓ１〜Ｓ６）。第２の実施形態で説明したように、第２フォトレジスト層６２は、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐよりもそれぞれ小さく、平面視において、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐに内に位置する第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐを有している。第２導電層４４、５４は、第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐ内に形成されている。その後以下の工程を行う。

（３−１）第３フォトレジスト層を形成する工程（Ｓ３１）
図８Ｂに示すように、第３フォトレジスト層６３を第２フォトレジスト層６２上に形成する。第３フォトレジスト層６３は、第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐよりもそれぞれ大きく、平面視において、第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐを含む領域に位置する第５開口６３ｎおよび第６開口６３ｐを有する。

（３―２）第２金属層を形成する工程（Ｓ３２）
図８Ｂに示すように、第３フォトレジスト層６３の第５開口６３ｎおよび第６開口６３ｐ内の第２導電層４４、５４および第２フォトレジスト層６２上に、第２金属層４５、５５をめっき法により形成する。

（３−３）第３導電層を形成する工程（Ｓ３３）
第３フォトレジスト層６３の第５開口６３ｎおよび第６開口６３ｐ内の第２金属層４５、５５上に第３導電層４６、５６をめっき法により形成する。

（３−４）第１フォトレジスト層６１、第２フォトレジスト層６２および第３フォトレジスト層６３を除去する工程（Ｓ３４）
第１フォトレジスト層６１、第２フォトレジスト層６２および第３フォトレジスト層６３を除去する。これにより、第１金属層４３、５３および第２金属層４５、５５がパターニングされる。そして、上述した図６Ｂに示すように、ｎ側電極４１、第１導電層４２、第１金属層４３、第２導電層４４、第２金属層４５および第３導電層４６を含むｎ電極構造４０、および、ｐ側電極５１、第１導電層５２、第１金属層５３、第２導電層５４、第２金属層５５および第３導電層５６を含むｐ電極構造５０を備えた発光素子１０３が完成する。

以降、第１の実施形態と同様、発光素子１０３を実装基板１５０に実装することによって発光装置２０３が完成する。

（第４の実施形態）
本開示の発光装置の第４の実施形態を説明する。図９Ａは、本開示の発光装置の第４の実施形態の一例を示す発光装置２０４の断面図である。発光装置２０４は、発光素子１０４と、接合部材１４０と、実装基板１５０とを備え、発光素子１０４は接合部材１４０によって実装基板１５０に実装されている。図９Ｂは、発光素子１０４の断面図である。発光素子１０４は、発光素子１０１とは異なるｎ電極構造４０’およびｐ電極構造５０’を備えている。

具体的には、図９Ｂに示すように、ｎ電極構造４０’において、第２導電層４４’は、第１導電層４２の上面４２ａに配置され、第１導電層４２の上面４２ａよりも小さい下面４４ｂ’を有する。また、第１金属層４３’は、第１導電層４２の上面４２ａの周縁部であって、第２導電層４４’が配置されておらず、露出している領域に配置されている。第１金属層４３’の側面および上面は、第１導電層４２および第２導電層４４’から露出している。

同様に、ｐ電極構造５０’において、第２導電層５４’は、第１導電層５２の上面５２ａに配置され、第１導電層５２の上面５２ａよりも小さい下面５４ｂ’を有する。また、第１金属層５３’は、第１導電層５２の上面５２ａの周縁部であって、第２導電層５４’が配置されておらず、露出している領域に配置されている。第１金属層５３’の側面および上面は、第１導電層５２および第２導電層５４’から露出している。

発光装置２０４によれば、第２の実施形態と同様、発光素子１０４のｎ電極構造４０’およびｐ電極構造５０’において、第１金属層４３’、５３’の側面および上面が露出している。このため、接合部材１４０に対して濡れ性の低い第１金属層４３、５３が露出している部分により、溶融した接合部材１４０がｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がることを抑制することができる。

また、ｎ電極構造４０’およびｐ電極構造５０’において、第２導電層４４’、５４’は、第１導電層４２、５２と、第１金属層４３’、５３’を介在することなく、直接接している。このため、第２導電層４４’、５４’は、第１金属層４３’、５３’と第１導電層４２、５２、または、第２導電層４４’、５４’との間の密着性の良否に依存せず、第２導電層４４’、５４’がｎ電極構造４０’およびｐ電極構造５０’から剥離することが抑制される。さらに、第１金属層４３’、５３’の抵抗が高い場合でも、低抵抗なｎ電極構造４０’およびｐ電極構造５０’が実現し得る。第１金属層４３’、５３’の上面の一部に、絶縁膜を形成してもよい。この絶縁膜には、上述した第１絶縁層３２と同様の絶縁性材料の膜を用いることができる。このような絶縁膜は、接合部材１４０に対する濡れ性が第１金属層４３’、５３’よりも比較的低い。そのため、第１金属層４３’、５３’のみが設けられている場合に比較して、接合部材１４０がｎ電極構造４０およびｐ電極構造５０の側面を這い上がることをさらに抑制することができる。

発光装置２０４は、例えば、以下の工程によって製造することができる。

図１０は発光素子１０４の製造工程を示すフローチャートであり、図１１Ａ〜図１１Ｅは、発光素子１０４の製造工程の一部を示す工程断面図である。

まず、第１の実施形態の発光素子１０１の製造と同様の工程を行い、図１１Ａ、１１Ｂに示すように、第１金属層４３、５３までを形成する（Ｓ１〜Ｓ４）。その後以下の工程を行う。なお、図１１Ｂに示す第１金属層４３、５３を形成する工程において、第１金属層４３、５３をスパッタ法により、第１導電層４２、５２及び第１フォトレジスト層６１の上面に連続して形成することもできる。

（４−１）第２フォトレジスト層を形成する工程（Ｓ４１）
図１１Ｃに示すように、第１金属層４３、５３上に第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐよりもそれぞれ小さく、平面視において、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内に位置する第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐを有する第２フォトレジスト層６２を形成する。

（４−２）第１導電層を露出させる工程（Ｓ４２）
第２フォトレジスト層６２をマスクとして、第１金属層４３、５３をエッチングし、第１開口６１ｎおよび第２開口６１ｐ内において、図１１Ｄに示すように、第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐに対応した大きさで、第１導電層４２、５２を露出させる。第１金属層４３、５３のエッチングには、例えば、ドライエッチン法を用いることができる。これにより、第１金属層４３、５３の一部がエッチングされ、平面視において、環状を有する第１金属層４３’、５３’が形成される。

（４−３）第２導電層を形成する工程（Ｓ４３）
図１１Ｅに示すように、第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐ内の第１導電層４２、５２上に、めっき法により、第２導電層４４’、５４’を形成する。具体的には、基板１０全体を電解めっき液に浸漬し、ｎ側電極４１およびｐ側電極５１を陰極として、電解めっきを行う。これにより、第３開口６２ｎおよび第４開口６２ｐ内において、第１導電層４２、５２と接続された第２導電層４４’、５４’が形成される。

（４−４）第１フォトレジスト層および第２フォトレジスト層を除去する工程（Ｓ４４）
第１フォトレジスト層６１および第２フォトレジスト層６２を除去する。これにより、図９Ｂに示すように、第１金属層４３、５３がパターニングされる。そして、ｎ側電極４１、第１導電層４２、第１金属層４３’および第２導電層４４’を含むｎ電極構造４０および、ｐ側電極５１、第１導電層５２、第１金属層５３’および第２導電層５４’を含むｐ電極構造５０を備えた発光素子１０４が完成する。

以降、第１の実施形態と同様、発光素子１０４を実装基板１５０に実装することによって発光装置２０４が完成する。

（他の形態）
本開示の発光装置は、上記実施形態に限られず、種々の改変が可能である。例えば、実装基板に実装される発光素子は１つに限られず、発光装置は、実装基板に実装された複数の発光素子を備えていてもよい。また、上述したように、実装基板は板状に限られず、リードを含む樹脂パッケージの底部であってもよい。また、上記実施形態では、ｎ電極構造およびｐ電極構造の両方が、第１金属層を含んでいたが、発光装置は、ｎ電極構造およびｐ電極構造にいずれか一方が第１金属層を含んでいれば、第１金属層を含む電極構造において上記効果を得ることができる。

参考のため、本開示の発光装置の製造法の要旨を以下にまとめる。

[項目１]
基板上に、活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ型半導体層およびｎ型半導体層とを含む半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造に支持され、ｎ電極構造およびｐ電極構造に対応する第１および第２開口を有する第１フォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層の前記第１および第２開口内に第１導電層をめっき法により形成する工程と、
前記第１および第２開口内の前記第１導電層上にめっき法またはスパッタ法により、第１金属層を形成する工程と、
前記第１および第２開口内の前記第１金属層上に、めっき法により、第２導電層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層を除去することにより、前記半導体構造に支持されており、前記第１金属層の側面が露出した前記第１電極構造および前記第２電極構造を形成する工程と、
を含み、
前記第１金属層の、接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層よりも小さい、半導体装置の製造方法。

[項目２]
基板上に、活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ型半導体層およびｎ型半導体層とを含む半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造に支持され、第１電極構造および第２電極構造に対応する第１および第２開口を有する第１フォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層の前記第１および第２開口内に第１導電層をめっき法により形成する工程と、
前記第１および第２開口内の前記第１導電層上に、めっき法またはスパッタ法により、第１金属層を形成する工程と、
前記第１開口および前記第２開口よりもそれぞれ小さく、平面視において、前記第１開口および前記第２開口に内に位置する第３開口および第４開口を有する第２フォトレジスト層を前記第１フォトレジスト層および前記第１金属層上に形成する工程と、
前記第３および第４開口内の前記第１金属層上に、めっき法により、第２導電層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層および前記第２フォトレジスト層を除去することにより、前記半導体構造に支持されており、前記第１金属層の側面および前記第１金属層の上面の外縁部が露出した前記第１電極構造および前記第２電極構造を形成する工程と、
を含み、
前記第１金属層の、接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層よりも小さい、半導体装置の製造方法。

[項目３]
基板上に、活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ型半導体層およびｎ型半導体層とを含む半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造に支持され、第１電極構造および第２電極構造に対応する第１および第２開口を有する第１フォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層の前記第１および第２開口内に、前記第１フォトレジスト層と略同じ厚さを有する第１導電層をめっき法により形成する工程と、
前記第１開口および前記第２開口よりもそれぞれ大きく、平面視において、前記第１開口および前記第２開口を含む第３開口および第４開口を有する第２フォトレジスト層を前記第１フォトレジスト層上に形成する工程と、
前記第３および第４開口内の前記第１フォトレジスト層および第１導電層上に、めっき法またはスパッタ法により、第１金属層を形成する工程と、
前記第３および第４開口内の前記第１金属層上に、めっき法により、第２導電層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層および前記第２フォトレジスト層を除去することにより、前記半導体構造に支持されており、前記第１金属層の側面および前記第１金属層の下面の外縁部が露出した前記第１電極構造および前記第２電極構造を形成する工程と、
を含み、
前記第１金属層の、接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層よりも小さい、半導体装置の製造方法。

[項目４]
基板上に、活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ型半導体層およびｎ型半導体層とを含む半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造に支持され、第１電極構造および第２電極構造に対応する第１および第２開口を有する第１フォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層の前記第１および第２開口内に第１導電層をめっき法により形成する工程と、
前記第１および第２開口内の前記第１導電層上にめっき法またはスパッタ法により、第１金属層を形成する工程と、
前記第１開口および前記第２開口よりもそれぞれ小さく、平面視において、前記第１開口および前記第２開口に内に位置する第３開口および第４開口を有する第２フォトレジスト層を前記第１フォトレジスト層および前記第１金属層上に形成する工程と、
前記第３および第４開口内の前記第１金属層上に、めっき法により、前記第２フォトレジスト層と同じ厚さを有する第２導電層を形成する工程と、
前記第３開口および前記第４開口よりもそれぞれ大きく、平面視において、前記第３開口および前記第４開口を含む第５開口および第６開口を有する第３フォトレジスト層を前記第２フォトレジスト層上に形成する工程と、
前記第２フォトレジスト層上および前記第１金属層上にめっき法またはスパッタ法により、第２金属層を形成する工程と、
前記第５および第６開口内の前記第２金属層上に、めっき法により、第３導電層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層、前記第２フォトレジスト層および前記第３フォトレジスト層を除去することにより、前記半導体構造に支持されており、前記第１金属層の側面、前記第１金属層の上面の外縁部、前記第２金属層の側面および前記第２金属層の下面の外縁部が露出した前記第１電極構造および前記第２電極構造を形成する工程と、
を含み、
前記第１金属層の、接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層よりも小さく、前記第２金属層の、接合部材に対する濡れ性は、前記第３導電層よりも小さい、半導体装置の製造方法。

[項目５]
基板上に、活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ型半導体層およびｎ型半導体層とを含む半導体積層構造を形成する工程と、
前記半導体積層構造に支持され、第１電極構造および第２電極構造に対応する第１および第２開口を有する第１フォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層の前記第１および第２開口内に第１導電層をめっき法により形成する工程と、
前記第１および第２開口内の前記第１導電層上にめっき法またはスパッタ法により、第１金属層を形成する工程と、
前記第１開口および前記第２開口よりもそれぞれ小さく、平面視において、前記第１開口および前記第２開口に内に位置する第３開口および第４開口を有する第２フォトレジスト層を前記第１フォトレジスト層および前記第１金属層上に形成する工程と、
前記第２フォトレジスト層をマスクとして、前記第１金属層をエッチングし、前記第１開口および前記第２開口内に前記第１導電層を露出させる工程と、
前記第３および第４開口内の前記第１導電層上に、めっき法により、第２導電層を形成する工程と、
前記第１フォトレジスト層および前記第２フォトレジスト層を除去することにより、前記半導体構造に支持されており、前記第１金属層が前記第１導電層の上面の露出した部分および前記第２導電層の側面の一部を覆っており、前記第１金属層の側面および上面は露出している、前記第１電極構造および前記第２電極構造を形成する工程と、
を含み、
前記第１金属層の、接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層よりも小さい、半導体装置の製造方法。

本開示の実施形態は、各種照明用光源、車載用光源、ディスプレイ用光源等に有用である。

１０基板
２０半導体積層構造
２０ａ、４２ａ、４３ａ、４４ａ、５２ａ、５３ａ、５４ａ、５５ａ上面
２０ｂ、４２ｂ、４３ｂ、４４ｂ、５２ｂ、５３ｂ、５４ｂ、５５ｂ下面
２０ｈ穴
２０ｒ段差部
２１ｎ側半導体層
２２活性層
２３ｐ側半導体層
３１光反射電極
３２第１絶縁層
３２ｈ第１貫通孔
３２ｇ第２貫通孔
３３第２絶縁層
３３ｈ第３貫通孔
３３ｇ第４貫通孔
３４隙間
４０、４０’ ｎ電極構造
４１ｎ側電極
４２、５２第１導電層
４３、４３’５３、５３’ 第１金属層
４３ｓ、４４ｓ、５３ｓ側面
４４、４４’、５４、５４’ 第２導電層
４５、４５’、５５、５５’ 第２金属層
４６、５６第３導電層
５０、５０’ ｐ電極構造
５１ｐ側電極
６１第１フォトレジスト層
６１ｎ第１開口
６１ｐ第２開口
６２第２フォトレジスト層
６２ｎ第３開口
６２ｐ第４開口
６３第３フォトレジスト層
６３ｎ第５開口
６３ｐ第６開口
１０１〜１０４発光素子
１０１ａ光取り出し面
１０１ｂ電極面
１４０接合部材
１４１ペースト
１５０実装基板
１５１基体
１５２導電性パターン
２０１〜２０４発光装置

Claims

活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ側半導体層およびｎ側半導体層とを含む半導体積層構造と、
前記半導体積層構造の上面に配置され、前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐ電極構造と、前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極構造と、
実装基板と、
前記ｐ電極構造および前記ｎ電極構造の上面と前記実装基板の間に位置する接合部材と、
を備え、
前記ｐ電極構造およびｎ電極構造の少なくとも一方は、
前記半導体積層構造に電気的に接続された第１導電層と、
前記第１導電層の上面に配置された第１金属層と、
前記第１金属層の上面に配置された第２導電層と、
を含み、
前記第１金属層の前記接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層の前記接合部材に対する濡れ性よりも小さく、
前記第１金属層の側面は、前記第１導電層および前記第２導電層から露出している、発光装置。
前記第１金属層の上面は、前記第２導電層の下面よりも大きく、
前記第１金属層の上面の一部は、前記第１金属層の上面の周縁部において前記第２導電層から露出している、請求項１に記載の発光装置。
前記第１金属層の下面は、前記第１導電層の上面よりも大きく、
前記第１金属層の下面の一部は、前記第１金属層の下面の周縁部において前記第１導電層から露出している、請求項１に記載の発光装置。
前記第２導電層の上面に配置された第２金属層と、
前記第２金属層の上面に配置された第３導電層と、
をさらに備え、
前記第２金属層の接合部材に対する濡れ性は、前記第３導電層よりも小さく、前記第２金属層の側面は前記第２導電層および前記第３導電層から露出しており、
前記第１金属層の前記上面は、前記第２導電層の下面よりも大きく、前記第１金属層の上面は、前記第１金属層の上面の周縁部において前記第２導電層から露出しており、
前記第２金属層の下面は、前記第２導電層の上面よりも大きく、前記第２金属層の下面の一部は、前記第２金属層の下面の周縁部において前記第２導電層から露出している、請求項１に記載の発光装置。
活性層と、前記活性層を挟んで配置されたｐ側半導体層およびｎ側半導体層とを含む半導体積層構造と、
前記半導体積層構造の上面に配置され、前記ｐ側半導体層と電気的に接続されたｐ電極構造と、前記ｎ側半導体層と電気的に接続されたｎ電極構造と、
前記ｐ電極構造および前記ｎ電極構造の上面が接合部材により接合される実装基板と、
を備え、
前記ｐ電極構造およびｎ電極構造の少なくとも一方は、
前記半導体積層構造と電気的に接続された第１導電層と、
前記第１導電層の上面に配置され、前記第１導電層の上面よりも小さい下面を有する第２導電層と、
前記第１導電層の上面の周縁部に配置された第１金属層と、
を備え、
前記第１金属層の前記接合部材に対する濡れ性は、前記第２導電層の前記接合部材に対する濡れ性よりも小さく、
前記第１金属層の側面および上面は、前記第１導電層および前記第２導電層から露出している、発光装置。
前記第１導電層および前記第２導電層は、Ｃｕ又はＡｕを含む、請求項１から５のいずれかに記載の発光装置。
前記第１金属層は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＷおよびＭｏからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１から６のいずれかに記載の発光装置。
前記第１金属層の厚さは、１００ｎｍ以上５μｍ以下である、請求項１から７のいずれかに記載の発光装置。
前記第３導電層は、Ｃｕ又はＡｕを含む、請求項４に記載の発光装置。
前記第２金属層は、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｎｉ、ＷおよびＭｏからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項４に記載の発光装置。
前記第２金属層の厚さは、１００ｎｍ以上５μｍ以下である、請求項４に記載の発光装置。
前記接合部材は、ＡｕＳｎ、ＡｇＳｎ、ＣｕＳｎからなる群から選ばれる少なくとも１種を含む、請求項１から１１のいずれかに記載の発光装置。