CN101989641A - 发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种发光元件，其发光效率高并且可靠性高。本发明的发光元件(1)具备：具有第1导电型的第1半导体层、与第1导电型不同的第2导电型的第2半导体层、夹入于第1半导体层和第2半导体层的活性层(100)的发光层(10)，设置于发光层(10)的一个表面侧并反射活性层(100)所发出的光的反射层(120)，在反射层(120)的发光层(10)侧的相反侧通过接合层(200)而支撑发光层(10)的支撑衬底(20)，设置于反射层(120)的一部分并将反射层(120)和发光层(10)电连接的欧姆接触部(135)，在发光层(10)的另一个表面侧和发光层(10)的侧面分别形成的凹凸部(140)，覆盖发光层(10)的另一个表面的凹凸部(140)和发光层(10)的侧面的凹凸部(140)的绝缘膜(150)。

Description

发光元件
技术领域
本发明涉及发光元件。本发明特别涉及发光效率高的发光元件。
背景技术
以往，已知有一种发光元件，其包含支撑衬底、配置于支撑衬底的一侧的主表面的由银或银合金形成的光反射层、对发光而言必需的多个半导体层，且具备：具有电连接于尤反射层的一侧的主表面和用于光取出的另侧的主表面的半导体区域、连接于半导体区域的另侧的主表面的电极(例如，参照专利文献1)。
另外，专利文献1中记载的发光元件公开了这样的教导，即可在主表面形成可提高光取出效率的多个凹凸。
就专利文献1中记载的发光元件而言，无论从活性层放出的光的入射角为如何，光反射层可反射该光，因此可提供优异的发光效率的发光元件。
专利文献1：日本特开2006-24701号公报
发明内容
将发光元件安装于管座(stem)等的情况下，需要通过吸附贴附于粘着片等的发光元件来拿取，在这样的情况下，使用由橡胶、树脂、陶瓷、金属等形成的夹头(コレット)等夹具。而且，在专利文献1中记载的发光元件中，在主表面上所形成的多个凹凸，从其形状就可清楚地知道机械上极其脆弱；另外，包含对发光而言必需的多个半导体层的半导体区域也由于厚度非常薄而其机械强度不充分。因此，通过使用夹头将专利文献1中记载的发光元件安装于管座等的情况下，夹头通过接触于该发光元件而对发光元件引起机械损伤，有时会发生活性层的损伤、发光元件寿命的降低、电泄漏(漏电异常)，发光图案的不良等不良现象。
因此，本发明的目的在于提供发光效率高并且可靠性高的发光元件。
为了达成上述目的，本发明可提供一种发光元件，其具备：具有第1导电型的第1半导体层、与第1导电型不同的第2导电型的第2半导体层、夹入于第1半导体层和第2半导体层的活性层的发光层；设置于发光层的一个表面侧，反射活性层所发出的光的反射层；在反射层的发光层侧的相反侧隔着接合层而支撑发光层的支撑衬底；设置于反射层的一部分上、将反射层和发光层电连接的欧姆接触部；在发光层的另一个表面侧和发光层的侧面分别形成的凹凸部；覆盖发光层的另一个表面的凹凸部和发光层的侧面的凹凸部的绝缘膜。
另外，就上述发光元件而言，绝缘膜可使活性层所发出的光透过。
另外，就上述发光元件而言，在发光层和反射层之间进一步具备第1导电型的接触层；就绝缘膜而言，优选仅设置于发光层的另一个表面的规定的区域和发光层的侧面，而不形成于第1导电型的接触层的侧面和支撑衬底的侧面。
另外，就上述发光元件而言，优选发光层具有顺台面(mesa)形状和逆台面形状，绝缘膜沿着顺台面形状和逆台面形状而设置。
另外，就上述发光元件而言，优选发光层的宽度比支撑衬底的宽度窄。
另外，就上述发光元件而言，进一步具备设置于发光层的反射层侧的相反侧的表面电极；就欧姆接触部而言，从发光层的另一个表面侧朝向活性层观察的情况下，可形成于除了表面电极的正下方区域以外的区域的一部分区域。
另外，就上述发光元件而言，进一步具备设置于反射层与发光层之间、使光透过的电介质层；就欧姆接触部而言，可形成于通过贯通电介质层的一部分区域而设置的开口内，将接触层和反射层电连接。
另外，就上述发光元件而言，绝缘膜包含折射率互不相同的多个绝缘层，就多个绝缘层而言，可按照折射率沿着远离发光层的另一个表面和发光层的侧面的方向降低的顺序进行层叠。
根据本发明的发光元件，可提供发光效率高并且可靠性高的发光元件。
附图说明
图1A：本发明的实施方式中的发光元件的模式俯视图。
图1B：图1A的A-A线中的发光元件的模式剖面图。
图1C：图1A的B-B线中的发光元件的模式剖面图。
图1D：(a)为本发明的实施方式中的发光元件的角的一部分的放大图，(b)为图1D(a)的一部分的放大图。
图1E：表示发光层的宽度与支撑衬底的宽度的比较的图。
图2A：(a)为比较例1中的发光元件的剖面图，(b)为比较例2中的发光元件的剖面图。
图2B：以比较例1中的发光元件的光取出效率为基准的情况下，将本发明的实施方式中的发光元件的相对光取出效率与比较例2中的发光元件的相对光取出效率进行比较的图。
图2C：表示由本实施方式中的发光元件所具备的绝缘膜的厚度的差异导致的光取出效率的不同的图。
图2D：比较例3中的发光元件的剖面图。
图2E：表示本发明的实施方式中的发光元件和比较例3中的发光元件各自的元件固定夹具可使用次数的图。
图2F：表示本发明的实施方式中的发光元件和比较例3中的发光元件各自的排列不良发生比例的图。
图3A：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3B：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3C：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3D：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3E：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3F：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3G：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3H：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3I：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图3J：表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的图。
图4：本发明的实施方式的变形例1中的发光元件的模式俯视图。
图5A：本发明的实施方式的变形例2中的发光元件的模式俯视图。
图5B：本发明的实施方式的变形例2中的发光元件的剖面图。
图6：表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的，实施例1中的发光元件的相对光取出效率的图。
图7：表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的，实施例2中的发光元件的相对光取出效率的图。
图8：表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的，实施例3中的发光元件的相对光取出效率的图。
图9：表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的，实施例4中的发光元件的相对光取出效率的图。
附图标记说明
1、1a、1b发光元件
3、4、5发光元件
7外延晶片
7a附带欧姆接触部的外延晶片
7b附带反射层的外延晶片
7c、7d、7e、7f、7g、7h接合结构体
10发光层
10a、10c逆台面形状
10b、10d、10e、10f顺台面形状
15GaAs衬底
20支撑衬底
100活性层
102p型包覆层
104p型接触层
104a表面
106n型包覆层
108n型接触层
109蚀刻阻挡层
110表面电极
110a、110b、110c、110d细线电极
112焊盘电极
112a第1焊盘电极
112b第2焊盘电极
120反射层
130电介质层
130a开口
135欧姆接触部
135a外周部
135b、135c伸出部
136a、136b、136c、136d、136e线状部
140、140a、140b凹凸部
140c、140d侧面
141凹部
150、152绝缘膜
152a高低差
200接合层
210背面电极
300槽
具体实施方式
实施方式
图1A表示，本发明的实施方式中的发光元件的顶面的模式形态，图1B表示图1A的A-A线中的发光元件的模式剖面。另外，图1C表示图1A的B-B线中的发光元件的模式剖面。
发光元件1的结构的概要
本发明的实施方式中的发光元件1具备：具有作为第1导电型的第1半导体层的p型包覆层102、作为与第1导电型不同的第2导电型的第2半导体层的n型包覆层106、夹于p型包覆层102和n型包覆层106并可发出规定波长的光的活性层100的发光层10；设置于发光层10的一个表面侧并反射活性层100所发出的光的由金属形成的反射层120；在反射层120的发光层10侧的相反侧，通过由金属形成的接合层200而支撑发光层10的、具有导电性的支撑衬底20；设置于反射层120的一部分上的、将反射层120和发光层10电连接的欧姆接触部135；在发光层10的另一个表面侧和发光层10的侧面分别形成的凹凸部140；覆盖发光层10的另一个表面的凹凸部140和发光层10的侧面的凹凸部140的绝缘膜150。需要说明的是，在图1B和图1C中，为了方便说明，省略了形成于发光层10的侧面的凹凸部140的图示。
另外，发光元件1具备：形成于发光层10的光取出面，即，在n型包覆层106的活性层100侧的相反侧的表面的一部上形成的n型接触层108；设置于发光层10的反射层120侧的相反侧，即n型接触层108上的表面电极110；设置于表面电极110上的作为导线(wire)接合用焊盘(pad)的焊盘电极112；作为发光层10与反射层120之间所形成的接触层的p型接触层104；在除了设置有欧姆接触部135的区域以外的区域，在发光层10与反射层120之间，更具体而言，在p型接触层104与反射层120之间所设置的电介质层130；设置于支撑衬底20的与接合层200接触的表面的相反侧的表面的背面电极210。另外，虽然在发光元件1的制造方法中进行详述，但是发光层10的侧面形状通过湿法蚀刻而形成。
具体而言，如图1B所示，发光层10的侧面的一部分形成有逆台面形状10a、逆台面形状10c和顺台面形状10b。即，在本实施方式中，p型包覆层102的侧面和n型包覆层106的侧面的一部分以逆台面形状而形成，并且活性层100的侧面以顺台面形状而形成。需要说明的是，逆台面形状10a相对于p型接触层104的表面的倾斜度，与逆台面形状10c相对于p型接触层104的表面的倾斜度相同。另外，如图1C所示，在垂直于具有逆台面形状的发光层10的侧面的发光层10的侧面中，p型包覆层102、n型包覆层106和活性层100的任一个侧面皆以顺台面形状(即，顺台面形状10d、顺台面形状10e和顺台面形状10f)而形成。需要说明的是，顺台面形状10d相对于p型接触层104的表面的倾斜度，与顺台面形状10f相对于p型接触层104的表面的倾斜度相同。
另外，如图1A所示，从上方观看时，本实施方式中的发光元件1，形成为大致正方形。作为一个实例，就发光元件1的平面尺寸而言，纵尺寸和横尺寸分别为200μm。另外，就发光元件1的厚度而言，形成为200μm左右。另外，例如，本实施方式中的发光元件1也可制成具有平面尺寸为300μm左右的芯片尺寸的发光元件，或具有平面尺寸为500μm以上的大型的芯片尺寸的发光元件。
发光层10、p型接触层104和n型接触层108
发光层10、p型接触层104和n型接触层108分别由III-V族化合物半导体形成。具体而言，可通过使用GaAs系、GaP系、InP系等化合物半导体，InGaAs系、InGaP系、AlGaAs系等三元系化合物半导体，AlGaInP系等四元系化合物半导体而形成。例如，发光层10具有n型包覆层106(其通过含有n型的AlGaInP而形成)和p型包覆层102(其通过含有p型的AlGaInP而形成)夹持活性层100(其由未掺杂作为杂质的掺杂剂的未掺杂的AlGaInP系的化合物半导体的本体形成)的结构。
如果从外部供给电流，活性层100就发出规定波长的光。例如，活性层100由发出波长为624nm附近的红色光的化合物半导体材料来形成。另外，n型包覆层106通过以规定浓度来含有Si、Se等n型的掺杂剂来形成。进一步，p型包覆层107通过以规定浓度来含有Zn、Mg等p型的掺杂剂来形成。进一步，就p型接触层104而言，作为一个实例，由以规定浓度而掺杂了Mg的p型的GaP层形成。而且，就n型接触层108而言，作为一个实例，由以规定浓度而掺杂了Si的GaAs层形成。需要说明的是，n型接触层108设置于n型包覆层106的顶面上形成有表面电极110的区域。
电介质层130和欧姆接触部135
电介质层130设置于p型接触层104的表面的未设置欧姆接触部135的区域。欧姆接触135部形成于贯通电介质层130的一部分区域而设置的开口130a内，将p型接触层104和反射层120电连接。作为一个实例，欧姆接触部135由包含Au、Zn的金属材料，例如AuZn合金来形成。
电介质层130，由折射率比构成发光层10的材料的折射率低的、对于活性层100所发出的光的波长而言为透明的材料形成。作为一个实例，电介质层130由SiO2、SiNx等的对于该光为透明的透明电介质层形成。另外，就电介质层130而言，在活性层100所发出的光的波长为λ，并且构成电介质层130的材料的折射率为n的情况下，以(2×λ)/(4×n)以上的厚度来形成。需要说明的是，就电介质层130而言，也可由ITO(氧化锡铟，具有比欧姆接触部135的导电率低的导电率)等金属氧化物材料的透明导电体层形成。
另外，电介质层130也可由折射率各不相同的多个材料构成的薄膜的层叠结构形成。例如，电介质层130也可制成分布式布拉格反射镜(Distributed BraggReflector：DBR)结构。作为一个实例，可形成具有如下DBR结构的电介质层130：将规定膜厚的由SiO2形成的层、规定膜厚的由TiO2形成的层制成对(pair)，将所得的对层多次层叠形成DBR结构。
凹凸部140
发光层10的表面，具体而言，n型包覆层106的与活性层100接触的面的相反侧的表面的一部分，成为光取出面。而且，一个凹部与一个凸部形成的成对的凹凸部140，连续地连接在n型包覆层106的光取出面上形成。例如，一个凹部和其它的凹部，或一个凸部和其它的凸部隔着规定的间距而形成于n型包覆层106的表面。需要说明的是，就凹凸部140而言，也可通过在发光层10的表面无规地排列凹部和凸部而形成。进一步，在本实施方式中，在发光层10的侧面(即，活性层100的侧面、p型包覆层102的侧面和n型包覆层106的侧面)也形成有凹凸部140。就凹凸部140而言，形成为具有例如算术平均粗糙度为100nm以上的凹凸，具有提高发光元件1的光取出效率的功能。
绝缘膜150
作为本实施方式中的发光元件1所具备的透明层的绝缘膜150，由对于活性层100所发出的光而言为光学透明的材料(即，使该光透过的材料)形成。而且，就绝缘膜150而言，设置于发光层10的表面的一部分(即，除了设置了表面电极110和焊盘电极112的部分以外的区域)，并且沿着发光层10的侧面而设置。即，沿着发光层10的侧面所形成的顺台面形状和逆台面形状的表面，设置了绝缘膜150。另外，绝缘膜150，由于形成于发光层10的侧面，因此由具有绝缘性的材料形成。即，本实施方式中的发光层10包扩活性层100、n型包覆层106、p型包覆层102；活性层100被p型包覆层102和n型包覆层106夹持。就绝缘膜150而言，由于形成于通过外延生长而形成的各半导体层之中的发光层10的表面的一部分和发光层10的侧面，因此由具有绝缘性的材料形成。
绝缘膜150可由，例如，二氧化硅、氮化硅形成。另外，绝缘膜150也可由折射率互不相同的多个绝缘层，即，由二氧化硅形成的膜和由氮化硅形成的膜经过多层层叠的多层膜形成。对于作为该多个绝缘层的多层膜，例如，可按照沿着从发光层10的另一个表面(即，光取出面)和发光层10的侧面远离的方向折射率降低的顺序来层叠。
具体而言，绝缘膜150可通过含有x层(并且，x为正整数)的膜而形成。例如，可首先在发光层10的侧面形成由二氧化硅形成的第1膜，然后在第1膜上形成由氮化硅形成的第2膜。或者也可以是第1膜由氮化硅形成，第2膜由二氧化硅形成。进一步，也可在第2膜上形成由二氧化硅或由氮化硅形成的膜，作为第3膜；也可在第3膜上形成由折射率与第3膜不同的材料形成的第4膜。
需要说明的是，绝缘膜150仅设置于发光层10的另一个表面的规定的区域和发光层10的侧面，而不形成于p型接触层104的侧面和支撑衬底20的侧面。更具体而言，绝缘膜150不形成于支撑衬底20的侧面，也就是宽度与支撑衬底20的宽度大致相同的区域。即，在本实施方式中，在p型接触层104的侧面、电介质层130的侧面、反射层120的侧面、接合层200的侧面、支撑衬底20的侧面、背面电极210的侧面，未设置绝缘膜150。
反射层120
反射层120，由对于活性层100所发出的光而言反射率高的导电性材料形成。作为一个实例，反射层120，由对于该光而言反射率为80％以上的导电性材料形成。反射层120将活性层100所发出的光中到达了反射层120的光反射向活性层100侧。反射层120由例如Al、Au、Ag等金属材料或包含选自这些金属材料的至少一种金属材料的合金形成。作为一个实例，反射层120由规定膜厚的Al形成。
另外，反射层120也可通过进一步含有由Ti、Pt等金属材料形成的阻挡层、容易接合于接合层200的接合膜而形成。作为一个实例，阻挡层可由规定膜厚的Ti形成。阻挡层抑制构成接合膜的材料向反射层120中传输。另外，接合膜由与接合层200电接合和机械接合的材料形成，作为一个实例，可由规定膜厚的Au形成。
支撑衬底20、接合层200、背面电极210
支撑衬底20由导电性材料形成。支撑衬底20可由p型或n型的导电性Si衬底、Ge衬底、GaAs衬底、GaP衬底等半导体衬底，或包含Cu等金属材料的金属衬底形成。例如，在本实施方式中，导电性Si衬底可用作支撑衬底20。可在支撑衬底20的形成有背面电极210的表面的相反侧的表面上，通过使用例如规定膜厚的Au而形成接合层200。
另外，接合层200也可通过含有欧姆接触于支撑衬底20的欧姆接触电极层、由Ti、Pt等的金属材料形成的阻挡层、容易接合于反射层120的接合膜而形成。作为一个实例，欧姆接触电极可由包含Au、Ti、Al等的金属材料形成；阻挡层可由规定膜厚的Pt形成。例如，欧姆接触电极由规定膜厚的Ti形成。另外，阻挡层抑制构成接合膜的材料向欧姆接触电极传输。进一步，接合膜由电接合和机械接合于反射层120的材料形成，作为一个实例，如上述可由规定膜厚的Au形成。
背面电极210由电接合于支撑衬底20的材料形成，例如，由Ti、Au等金属材料形成。在本实施方式中，背面电极210含有Ti和Au。具体而言，规定膜厚的Ti设置成电接合于支撑衬底20，在Ti之上进一步设置规定膜厚的Au。需要说明的是，就发光元件1而言，通过使用Ag糊等导电性的接合材料或AuSn等共晶材料，使背面电极210一侧朝下地搭载于由Al、Cu等金属材料形成的管座的规定的位置。
表面电极110和焊盘电极112
参照图1A，表面电极110设置于n型包覆层106上的规定区域中所形成的n型接触层108之上。参照图1A便可知，作为一个实例，从发光元件1上方观看时，表面电极110形成为大致矩形状，在四角分别具备具有规定曲率的弯曲部。需要说明的是，表面电极110不受限于这样的形状，从上方观看时，也可形成为圆形状、多边形状(例如，六边形等)。另外，焊盘电极112形成为与表面电极110的表面相接触。表面电极110由欧姆接触于n型接触层108的金属材料形成。例如，表面电极110由含有Au、Ge、Ni等的金属材料来形成。另外，焊盘电极112由含有例如Ti、Au等的金属材料来形成。
此处，在从发光层10的另一个表面(光取出面)侧朝向活性层100而观察的情况下，欧姆接触部135形成于除了表面电极110的正下方区域以外的区域的一部分区域。从上方观看时，欧姆接触部135设置于开口130a内，后者位于除了表面电极110的正下方的电介质层130的区域以外的部分。即，从上方观看时，表面电极110和焊盘电极112设置于与欧姆接触部135不重叠的位置。
图1D(a)和(b)表示从上方参照本发明的实施方式中的发光元件的角的一部分的放大图的概要，图1E表示在本发明的实施方式中的发光元件的剖面中，发光层的宽度与支撑衬底的宽度的比较。
参照图1D(a)，就本实施方式中的发光元件1而言，在发光层10的侧面具有凹凸部140a和凹凸部140b。凹凸部140a形成于逆台面形状10a部分，凹凸部140b形成于顺台面形状10b部分。即，就具有逆台面形状的发光层10的侧面而言，通过具备具有锐角的角的多个凹凸部140a和凹凸部140b而形成。另一方面，在垂直于具有逆台面形状的发光层10的侧面的侧面中，形成有不同于具有锐角的角的凹凸部的、具有曲线区域的侧面140c和侧面140d。需要说明的是，图1D(a)只不过是表示概要，对于具有曲线区域的侧面140c和侧面140d的形态而言，不限定于图示的实施方式。
另外，参照图1D的(b)。图1D的(b)为具有逆台面形状的发光层10的侧面的一部分的放大图。参照图1D(b)便可知，在发光元件1的表面形成有构成凹凸部140的多个凹部141。另外，形成于n型包覆层106的侧面和p型包覆层102的侧面的一个凸状部分与邻接该凸状部分的另一个凸状部分的间隔D1(即，间距)为例如2μm左右。另外，形成于n型包覆层106的侧面的凸状部分的距离凹部141的顶端的距离D2为例如1μm左右。另外，参照图1E，形成有绝缘膜150的发光层10侧的“宽度a”，形成为比支撑衬底20的“宽度b”窄。需要说明的是，间隔D1和距离D2不受限于上述的实例，也可根据发光元件1的用途而适宜变更。
由形成凹凸部140的场所导致的光取出效率的差异
图2A的(a)表示比较例1中的发光元件的剖面的概要，图2A的(b)表示比较例2中的发光元件的剖面的概要。另外，图2B表示以比较例1中的发光元件的光取出效率为基准，本发明的实施方式中的发光元件的相对光取出效率与比较例2中的发光元件的相对光取出效率进行的比较。
对于比较例1中的发光元件3和比较例2中的发光元件4两者而言，除了形成有凹凸部140的区域与本发明的实施方式中的发光元件1不同这一点之外，具有大致相同的结构，因此除了差异点之外省略详细说明。
就比较例1中的发光元件3而言，发光层(即，包含活性层100、p型包覆层102和n型包覆层106的层)的宽度，按照具有与支撑衬底20的宽度大致相同的宽度而形成，并且凹凸部140仅设置于n型包覆层106的表面中除了设置了表面电极110和焊盘电极112的区域以外的区域。
另外，就比较例2中的发光元件4而言，发光层(即，包含活性层100、p型包覆层102和n型包覆层106的层)的宽度，沿着从p型接触层104向n型接触层108的推进方向慢慢地狭窄(即，成为顺台面形状)，并且凹凸部140仅设置于n型包覆层106的表面中除了设置了表面电极110和焊盘电极112的区域以外的区域。即，比较例2中的发光元件4的发光层的侧面为，4面全都仅由顺台面形状形成。
参照图2B，将比较例1中的发光元件3的光取出效率设为“1.0”的情况下，比较例2中的发光元件4的相对光取出效率为“1.05”。另一方面，本发明的实施方式中的发光元件1的相对光取出效率为“1.15”，可知：相比于比较例1和比较例2中的发光元件而言，可实现高的光取出效率。
由绝缘膜150的厚度的差异导致的光取出效率
图2C表示，由本实施方式中的发光元件所具备的绝缘膜的厚度的差异导致的光取出效率的不同。
具体地，图2C表示以从本实施方式中的发光元件1中仅去除绝缘层150后的发光元件(即，绝缘膜的膜厚为“0nm”)的光取出效率为基准，通过各种各样地变化绝缘层150的厚度，比较了具备绝缘层150的本实施方式中的发光元件1的光取出效率的结果。参照图2C便可知，通过使绝缘膜150的膜厚为100nm以上，发光元件1的相对光取出效率便为1.08倍以上。可知：至少当绝缘膜150的膜厚为200nm以上1000nm以下时，本实施方式中的发光元件1的相对光取出效率，超过1.08倍。
元件固定夹具可使用次数和排列不良发生比例
图2D表示比较例3中的发光元件的剖面的概要。另外，图2E表示本发明的实施方式中的发光元件和比较例3中的发光元件各自的元件固定夹具可使用次数，图2F表示本发明的实施方式中的发光元件和比较例3中的发光元件各自的排列不良发生比例。
就比较例3中的发光元件5而言，发光层(即，包含活性层100、p型包覆层102和n型包覆层106的层)的宽度，按照具有与支撑衬底20的宽度大致相同的宽度而形成，并且不形成凹凸部140；绝缘膜152形成于元件的侧面的一部分，因而形成有高低差152a，除这点之外，具备与本实施方式中的发光元件1大致相同的结构。
在实施发光元件的电气特性的确认试验的情况下，用金属制的夹具夹入发光元件，将发光元件固定来实施。就金属制的夹具而言，通过反复接触于元件的侧面而慢慢地磨耗。在此情况下，如比较例3那样，由于到发光元件5的侧面为止形成有绝缘膜152，夹具便与硬度高的绝缘膜152相接触，因此夹具表面容易产生磨耗。需要说明的是，夹具的材质为超硬合金，具体为通过将碳化钨和钴混合、烧结而获得的合金。
在此，测定了使夹具反复接触于元件侧面，直到更换夹具为止所需要的夹具的接触次数。其结果，参照图2E可知，如比较例3中的发光元件5那样，夹具与绝缘膜152相接触的情况下，更换周期早。另一方面，就本实施方式中的发光元件1而言，由于在接触于夹具的部分没有形成绝缘膜150，因此如图2E所示，直到接触10×10k次为止，可不更换夹具。
另外，如比较例3中的发光元件5那样，从元件的顶面到底面具有大致相同的宽度，并且仅在元件的侧面的一部分形成绝缘膜152的情况下，在元件侧面形成明显的高低差152a。此处，在出货发光元件的情况下，出货前需要检查芯片特性，从而仅筛选出良品。芯片特性通过芯片检测器来检查。而且，在将发光元件搭载于芯片检测器时，需要通过夹具夹着来移动发光元件。在此情况下，当用夹具夹着比较例3中的发光元件5时，由于发光元件5具有高低差152a，因此存在发光元件5倾斜的情况。于是，发生发光元件5的排列不良(即，良品判定、筛选后的良品群中的排列不良)。
因此，对本实施方式中的发光元件1和比较例3中的发光元件5，比较了排列不良的发生比例。其结果显示了：当比较例3中的发光元件5的排列不良的发生比例为1.1％时，本实施方式中的发光元件1的排列不良的发生比例为0.1％，排列不良的发生比例为极小。
变形例
本实施方式中的发光元件1发出包含波长为624nm附近的红色的光，但是发光元件1所发出的光的波长不限定于该波长。通过控制活性层100的结构，也可形成发出规定的波长范围的光的发光元件1。作为活性层100所发出的光，例如，可列举出橙色光、黄色光或绿色光等波长范围的光。另外，发光元件1所具备的发光层10也可由包含发出紫外区域、紫色区域或蓝色区域的光的活性层100的InAlGaN系的化合物半导体来形成。
进一步，对于发光元件1所具备的发光层10、p型接触层104和n型接触层108等化合物半导体层而言，构成这些化合物半导体层的化合物半导体的导电型也可制成与本实施方式相反的导电型。例如，n型接触层108和n型包覆层106的导电型也可制成p型，并且p型包覆层102和p型接触层104的导电型也可制成n型。
另外，活性层100也可形成为具有量子阱结构。就量子阱结构而言，也可由单量子阱结构、多量子阱结构或应变多量子阱结构的任何一种结构形成。
另外，就本实施方式中的欧姆接触部135而言，具有连续的1个的形态，也可按照具有分割为多个部分的形态而形成。
发光元件1的制造方法
图3A至图3J表示本发明的实施方式中的发光元件的制造流程的一个实例。
首先，如图3A的(a)所示，在n型的GaAs衬底15之上，例如，通过有机金属气相生长法(Metal Organic Vapor Phase EPitaxy：MOVPE法)形成包含多个化合物半导体层的AlGaInP系的半导体层叠结构。具体而言，通过使用MOVPE法，在GaAs衬底15之上依序形成具有未掺杂的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的蚀刻阻挡层109、具有掺杂了Si的n型的GaAs的n型接触层108、具有掺杂了Si的n型的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的n型包覆层106、具有未掺杂的(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P的活性层100、具有掺杂了Mg的p型的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P的p型包覆层102、具有掺杂了Mg的p型的GaP的p型接触层104。由此，形成了在GaAs衬底15上形成有包含发光层10的半导体层叠结构的外延晶片7。
此处，对于使用了MOVPE法的半导体层叠结构的形成而言，通过将生长温度设定为650℃，生长压力设定为6666.1Pa(50Torr)，半导体层叠结构所具有的多个化合物半导体层的各自的生长速度设定为0.3nm/sec～1.0nm/sec、以及V/III比设定为约200左右，从而实施。需要说明的是，V/III比是指以三甲基镓(TMGa)、三甲基铝(TMAl)等III族原料的摩尔数为基准时的砷化三氢(AsH3)、磷化氢(PH3)等V族原料的摩尔数的比。
另外，MOVPE法中使用的原料可使用三甲基镓(TMGa)，三乙基镓(TEGa)、三甲基铝(TMAl)、三甲基铟(TMIn)等有机金属化合物、以及砷化三氢(AsH3)、磷化氢(PH3)等氢化物气体。进一步，n型的掺杂剂的原料可使用二甲硅烷(Si2H6)。而且，p型的掺杂剂的原料可使用双环戊二烯基镁(Cp2Mg)。
另外，作为n型的掺杂剂的原料，可使用硒化氢(H2Se)、单甲硅烷(SiH4)、二乙基碲(DETe)或二甲基碲(DMTe)。而且，作为p型的掺杂剂的原料，可使用二甲基锌(DMZn)或二乙基锌(DEZn)。
接着，如图3A(b)所示，将图3A(a)中形成的外延晶片7从MOVPE装置搬出后，在p型接触层104的表面形成电介质层130。具体而言，通过使用等离子体CVD(Chemical Vapor Deposition，化学气相沉积)装置，将作为电介质层130的SiO2膜形成于p型接触层104的表面。需要说明的是，电介质层130由多个层形成的情况下，可通过真空蒸镀法、溅射法等来形成。
接着，通过使用光刻法和蚀刻法，在电介质层130形成开口130a。例如，在要形成开口130a的区域，将具有槽的光致抗蚀剂图案形成于电介质层130上。开口130a形成为从电介质层130的表面贯通至p型接触层104与电介质层130的界面。具体而言，通过使用氢氟酸系蚀刻液作为蚀刻剂，通过去除未形成光致抗蚀剂图案的区域的电介质层130而在电介质层130中形成开口130a。需要说明的是，开口130a形成于图1A中说明的设置欧姆接触部135的区域。
进一步，通过使用真空蒸镀法，在开口130a形成作为构成欧姆接触部135的材料的AuZn合金。例如，将形成开口130a时使用的光致抗蚀剂图案作为掩模，通过在开口130a内真空蒸镀AuZn，形成欧姆接触部135。作为一个实例，如图3B所示，在电介质层130中，在除了要形成表面电极110和焊盘电极112的区域以外的规定的区域，形成欧姆接触部135。
由此，如图3A的(b)所示，形成了附带欧姆接触部的外延晶片7a，其具有在电介质层130中由AuZn形成的欧姆接触部135。需要说明的是，就欧姆接触部135而言，通过进行后述的合金处理，作为欧姆电极而起作用。
接着，如图3C的(a)所示，在附带欧姆接触部的外延晶片7a的表面，即，电介质层130和欧姆接触部135的表面，形成作为金属反射层的反射层120。具体而言，通过使用真空蒸镀法或溅射法形成作为反射层120的Al层。需要说明的是，优选在反射层120之上依序形成作为阻挡层的Ti层、作为接合膜的Au层。由此，形成了附带反射层的外延晶片7b。需要说明的是，就反射层120而言，可根据活性层100所发出的光的波长，选择对于该光的波长的反射率高的材料。
接着，如图3C的(b)所示，制备导电性的Si衬底作为将接合层200形成于表面的支撑衬底20。需要说明的是，在接合层200含有欧姆接触电极层、阻挡层和接合膜而形成的情况下，在Si衬底上通过使用真空蒸镀法而依序形成作为欧姆电极层的Ti、作为阻挡层的Pt、作为接合膜的Au。接着，使附带反射层的外延晶片7b的反射层120表面和支撑衬底20的接合层200的表面相对地重叠，该状态通过由碳等形成的夹具来保持。反射层120包含接合膜，接合层200包含接合膜的情况下，使反射层120的接合膜和接合层200的接合膜重叠。
接着，将夹具在保持附带反射层的外延晶片7b和具有接合层200的支撑衬底20重叠的状态，导入晶片贴合装置内。而且，在晶片贴合装置内设定规定压力。作为一个实例，设定为1.333Pa(0.01Torr)的压力。而且，通过夹具，向相互重叠的附带反射层的外延晶片7b和具有接合层200的支撑衬底20施加压力。作为一个实例，施加30kgf/cm2的压力。接着，以规定的升温速度将夹具加热至规定温度。
具体而言，夹具的温度加热至350℃。而且，夹具的温度达到350℃左右之后，使夹具保持该温度约30分钟。其后，慢慢冷却夹具。使夹具的温度充分地降低至，例如室温。夹具的温度降低之后，开放施加于夹具的压力。于是，通过使晶片贴合装置内的压力为大气压，取出夹具。由此，附带反射层的外延晶片7b和具有接合层200的支撑衬底20，在反射层120与接合层200之间，机械接合并电接合。
接着，接合了附带反射层的外延晶片7b和具有接合层200的支撑衬底20的结构体，通过贴附用蜡而贴附于研磨装置的夹具。具体而言，支撑衬底20侧贴附于该夹具。而且，将该结构体的GaAs衬底15研磨至规定的厚度。接着，将研磨后的结构体从研磨装置的夹具取出，洗涤去除附着于支撑衬底20的表面的蜡。然后，通过使用GaAs蚀刻用的蚀刻剂，通过从研磨后的结构体选择性地完全地去除所残留的GaAs衬底15，从而形成露出了蚀刻阻挡层109的结构体。作为GaAs蚀刻用的蚀刻剂，例如，可列举出：氨水与过氧化氢水的混合液。需要说明的是，也可不研磨GaAs衬底15，通过蚀刻来去除全部的GaAs衬底15。
然后，通过使用规定的蚀刻剂来蚀刻，从去除了GaAs衬底15的结构体去除蚀刻阻挡层109。由此，如图3D的(a)所示，形成了去除了蚀刻阻挡层109的接合结构体7c。蚀刻阻挡层109由AlGaInP系的化合物半导体形成的情况下，作为规定的蚀刻剂，可使用包含盐酸的蚀刻剂。由此，n型接触层108的表面露出于外部。
接着，通过使用光刻法和真空蒸镀法，在n型接触层108的表面的规定位置，形成表面电极110。表面电极110例如形成为一边的长度为105μm、四角具有弯曲部的大致正方形状。表面电极110例如通过在n型接触层108上依序蒸镀AuGe、Ti、Au来形成。在此情况下，如图3E所示那样，表面电极110形成于不位于欧姆接触部135的正上方的位置。
接着，以表面电极110作为掩模，通过使用硫酸、过氧化氢水和水的混合液，将除了对应于表面电极110的正下方的n型接触层108以外的n型接触层108蚀刻，从而去除。由此，形成了图3D的(b)所示那样的接合结构体7d。需要说明的是，通过使用该混合液，可以相对于由n型的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成的n型包覆层106，选择性地蚀刻由GaAs形成的n型接触层108。因此，在接合结构体7d中，n型包覆层106的表面的一部分(即，除了表面电极110的正下方以外的n型包覆层106的表面)便露出于外部。
接着，如图3F所示，在n型包覆层106的表面，通过形成凹凸部140而形成接合结构体7e。具体而言，通过使用光刻法，将隔着规定间距而重复凹部用图案或凸部用图案的掩模图案形成于n型包覆层106的表面。例如，隔着2.0μm左右的间距重复凹部用图案或凸部用图案来形成掩模图案。需要说明的是，就凹部用图案或凸部用图案而言，例如，按照具有矩阵状、蜂窝状等的配置而形成。于是，以所形成的掩模图案作为掩模，通过使用湿法蚀刻法而在n型包覆层106的表面形成凹凸部140。由此，形成了具有凹凸部140的接合结构体7e。
接着，通过使用光刻法而将分离发光元件用的掩模图案形成于接合结构体7e的表面。即，在接合结构体7e的n型包覆层106的表面形成发光元件分离用的掩模图案。以掩模图案作为掩模，通过湿法蚀刻法，从n型包覆层106的表面侧去除到p型接触层104为止，从而分别地分离发光元件。
在这样的情况下，在发光层10的侧面中，在n型包覆层106的侧面形成了逆台面形状10a，在p型包覆层102的侧面形成了逆台面形状10c。进一步，在活性层100的侧面形成有顺台面形状10b，并且在发光层10的侧面形成了凹凸部140。需要说明的是，在图3G中，为了方便说明，未图示发光层10的侧面的凹凸部140。另外，为了方便说明，未图示表现了形成有顺台面形状的侧面的剖面(以下，在制造方法的说明中为同样)。由此，如图3G所示，形成了多个发光元件间被分离了的接合结构体7f。需要说明的是，发光层10的侧面为通过湿法蚀刻而露出的表面，相比于用机械方式分离元件，不会对发光层10造成机械损伤。
接着，在接合结构体7f的表面，通过使用等离子体CVD法而形成绝缘膜150。作为绝缘膜150，例如形成SiO2膜。其后，通过使用光刻法而在除了表面电极110的正上方以外的部分形成掩模图案。接着，以该掩模图案作为掩模，表面电极110的正上方的绝缘膜150通过使用包含稀氟化氢的蚀刻剂的蚀刻来去除。由此，形成了图3H所示那样的露出了表面电极110的表面的接合结构体7g。需要说明的是，由于接合结构体7f的水平方向的形状不同，因而该蚀刻的蚀刻率因接合结构体7f的位置的不同而不同，因此绝缘膜150的膜厚优选为例如400nm厚以上。
接着，在支撑衬底20的背面通过真空蒸镀法或溅射法形成背面电极210。背面电极210例如依序将Ti、Au形成于支撑衬底20的背面。而且，形成了背面电极210之后，将形成有背面电极210的支撑衬底20，在规定气氛下，施行规定温度、规定时间的热处理(即，使背面电极210合金化的合金处理)。例如，该热处理为在作为惰性气氛下的氮气氛下，400℃的温度、5分钟的热处理。进一步，在表面电极110之上，通过使用光刻法和真空蒸镀法或溅射法而形成焊盘电极112。焊盘电极112，例如可通过将Ti、Au依序成膜于表面电极110之上来形成。由此，形成了图3I所示那样的接合结构体7h。
需要说明的是，在本实施方式中，通过后述的切割装置切离晶片而分离发光元件1的情况下，通过在槽300插入切割刀片而分离。在此情况下，在槽300中，例如，没有填充构成绝缘膜150的材料，绝缘膜150仅较薄地形成于p型接触层104的表面。因此，在本实施方式中，在由切割装置导致的切割时，可抑制切割刀片的必要以上的磨耗，并且可防止在发光层10产生设想外的应力，进一步，可抑制绝缘膜150的切削碎渣的产生。
接着，例如，将支撑衬底20侧贴附于粘着片的接合结构体7h搭载于切割装置。然后，在槽300，通过使以规定的转速旋转的切割刀片朝向支撑衬底20侧切下，实施元件分离。由此，制造图3J所示那样的，本实施方式中的发光元件1。
经过图3A～图3J的各工序而制造的发光元件1，作为一个实例，为具有平面尺寸为200μm见方的大致四角形状的元件尺寸(平面尺寸)的发光二极管(Light Emitting Diode：LED)。而且，通过使用导电性的接合材料而将该发光元件1芯片接合于TO-18管座，并且焊盘电极112和TO-18管座的规定的区域通过Au等的导线连接。由此，可通过导线从外部向焊盘电极112供给电流，评价发光元件1的特性。
实施方式的效果
本实施方式中的发光元件1在发光层10的表面的一部分和发光层10的侧面形成有凹凸部140，并且这些凹凸部140由作为保护层的绝缘膜150来覆盖，因此所覆盖的区域通过绝缘膜150而受到机械性保护，即使是将发光元件1安装于管座等的情况下使夹头(collet)等夹具接触发光元件1，也可抑制在厚度薄、机械上极其脆弱的发光层10和机械强度弱的凹凸部140产生机械损伤。而且，由于在作为发光层10的光取出面的表面(即，n型包覆层106的表面)的一部分和发光层10的侧面这两处形成凹凸部140，因此可提高发光元件1的光取出效率。
另外，本实施方式中的发光元件1，由于通过对于活性层100所发出的光而言为透明的绝缘膜150而将凹凸部140覆盖，可进一步提高发光元件1的光取出效率。需要说明的是，由于在发光层10的侧面形成有绝缘膜150，可防止由具有导电性的废物附着于发光层10的侧面而导致的短路以及发光层10的氧化。
另外，本实施方式中的发光元件1，由于形成有绝缘膜150的发光层10侧的宽度形成为比支撑衬底20的宽度窄，因此即使是通过金属制等的夹具夹入发光元件1，夹具不会与发光层10接触而对发光层10造成机械损伤。另外，就发光元件1而言，由于通过该夹具夹住支撑衬底20而保持于夹具，因此硬度高的绝缘膜150不会接触夹具的表面，可抑制夹具表面的磨耗，可长期使用夹具。
实施方式的变形例1
图4表示本发明的实施方式的变形例1中的发光元件的模式的顶面。
本发明的实施方式的变形例1中的发光元件1a，除了表面电极110的形状和欧姆接触部135的形状为不同之外，具备与实施方式中的发光元件1大致相同的结构。因此，除了差异点之外，省略详细说明。
实施方式的变形例1中的发光元件1a的表面电极110含有焊盘电极112正下方的圆电极以及从上方观看时从圆电极的中心朝发光元件1a的外缘延伸的多个细线电极。需要说明的是，图4中的圆电极由于位于焊盘电极112正下方，而未图示。
具体而言，表面电极110含有：沿着从上方观看时为大致正方形的发光元件1a的一条对角线的方向而设置的细线电极110a、沿着另一条对角线的方向而设置的细线电极110c、沿着大致水平于发光元件1a的一条边的方向而设置的且设置于连接垂直于该一条边的2条边的大致中央的线上的一部分的细线电极110b、沿着垂直于细线电极110b的长方向的方向而设置的细线电极110d。细线电极110a与细线电极110c的交点和细线电极110b与细线电极110d的交点，设定为大致一致的位置。而且，细线电极110a和细线电极110c的长度，比细线电极110b和细线电极110d的长度长。圆电极分别与细线电极110a乃至细线电极110d接触，从上方观看时，设置于发光元件1a的大致中央。
另外，从上方观看时，欧姆接触部135设置于位于除了表面电极110的正下方的电介质层130的区域以外的部分的开口内。例如，从上方观看时，欧姆接触部135包括具有沿着发光元件1a的外周的形状的外周部135a以及多个伸出部(包扩在沿着发光元件1a的一条边的方向上延伸的部分和在沿着对角线的方向上延伸的部分)。例如，伸出部135b形成为包括在沿着细线电极110d的方向上延伸的部分和在沿着细线电极110a的方向上延伸的部分。同样地，伸出部135c形成为包括在沿着细线电极110a的方向上延伸的部分和沿着细线电极110b的方向上延伸的部分。
实施方式的变形例2
图5A表示本发明的实施方式的变形例2中的发光元件的模式的顶面，图5B表示本发明的实施方式的变形例2中的发光元件的剖面的概要。需要说明的是，图5B的剖面图为图5A中的B-B线的剖面。
实施方式的变形例2中的发光元件1b，除了从发光元件1b的顶面侧供给电流之外，具备与实施方式中的发光元件1大致相同的结构。因此，除了差异点之外，省略详细说明。需要说明的是，实施方式的变形例中的发光元件1b有时称为顶面2电极结构型的发光元件。
参照图5B，实施方式的变形例2中的发光元件1b具备发光层10、电连接于设置在发光层10的一侧的表面的一部分区域的n型接触层108的表面电极110、设置于表面电极110的一部分表面的作为导线接合用焊盘的第1焊盘电极112a、欧姆接触于设置在发光层10的另侧的表面侧的p型接触层104的一部分的欧姆接触部135、与除了设置有欧姆接触部135的区域以外的p型接触层104相接触而设置的电介质层130、设置于欧姆接触部135和电介质层130的发光层10侧的相反侧的表面的反射层120。
需要说明的是，实施方式的变形例2中的支撑衬底20可由不具有导电性的材料，例如，玻璃衬底、蓝宝石衬底等形成。
此处，就实施方式的变形例2中的发光元件1b而言，发光层10、n型接触层108和p型接触层104的一部分区域，从n型接触层108侧向着p型接触层104侧被去除。而且，在对应于所去除的区域的欧姆接触部135上，设置了第2焊盘电极112b。由此，第1焊盘电极112a的表面和第2焊盘电极112b的表面分别朝相同的方向而露出。另外，第2焊盘电极112b设置于在去除了发光层10、n型接触层108和p型接触层104的区域中的、露出于外部的欧姆接触部135的一部分之上。由此，供给于第2焊盘电极112b的电流通过欧姆接触部135而供给于发光层10的活性层100。
关于电极的位置关系
如图5A所示，表面电极110在n型包覆层106上形成为具有形成为大致圆形的圆电极和电连接于圆电极的多个线状电极。需要说明的是，在图5A中就圆电极而言，由于位于第1焊盘电极112a的正下方，因此未图示。
表面电极110与n型接触层108相接触而设置，例如，从上方观看时，具有大致梳形状。作为一个实例，表面电极110含有接近于发光元件1b的一条边而大致水平于该一条边而设置的细线电极110a、接近于该一条边的对边而大致水平于该对边而设置的细线电极110c、设置于在细线电极110a与细线电极110c之间且距离细线电极110a的距离和距离细线电极110c的距离大致相等的位置的细线电极110b。
进一步，表面电极110具有细线电极110d以及位于设置了第1焊盘电极112a的区域的正下方的圆电极，细线电极110d在垂直于细线电极110a、细线电极110b和细线电极110c的长方向的方向延伸，通过细线电极110a、细线电极110b和细线电极110c的端部而分别将细线电极110a、细线电极110b和细线电极110c电连接。需要说明的是，从上方观看时，不存在对应于细线电极110d的欧姆接触部135。另外，细线电极110a和细线电极110b的长度为大致相等；设置于最远离第1焊盘电极112a的位置的细线电极110c的长度形成为比细线电极110a的长度和细线电极110b的长度短。而且，表面电极110的圆电极设置于包括细线电极110a与细线电极110d的交点的位置。
另外，欧姆接触部135设置在电介质层130的开口内，根据表面电极110从上方观看到的形状，设置于除了表面电极110的正下方以外的区域。就欧姆接触部135而言，以在表面电极110与欧姆接触部135之间使电流大致均匀地扩散为目的，因而成为表面电极110与欧姆接触部135之间的距离为大致固定距离的配置。
例如，欧姆接触部135与表面电极110同样地具有大致梳形状。作为一个实例，欧姆接触部135具有：从上方观看时，接近于发光元件1b的一条边而设置、大致水平于该一条边的线状部136a，接近于该一条边的对边而设置的大致水平于该对边的线状部136d，与线状部136d相比更接近线状部136a而设置的线状部136b，与线状部136a相比接近线状部136d而设置的线状部136c。
进一步，欧姆接触部136具有线状部136e和位于设置了第2焊盘电极112b的区域的正下方的圆部，线状部136e在垂直于线状部136a、线状部136b、线状部136c以及线状部136d的长方向的方向延伸，在线状部136a、线状部136b、线状部136c以及线状部136d的端部分别将线状部136a、线状部136b、线状部136c以及线状部136d电连接。需要说明的是，就欧姆接触部135的圆部而言，由于位于第2焊盘电极112b的正下方，因此在图5A中未图示。
另外，线状部136a形成为比其它的线状部短，线状部136d形成为比其它的线状部长。另外，线状部136b的长度与线状部136c的长度大致相等地形成。而且，线状部136a、线状部136b、线状部136c和线状部136d分别以大致相同间距来配置。另外，欧姆接触部135的圆部设置于包扩线状部136d与线状部136e的交点的区域，从发光元件1b的上方观看时，设置于第1焊盘电极112a的对角的位置。
另外，从上方观看时，线状部136a和线状部136b配置在夹着线状电极110a的位置。作为一个实例，第1焊盘电极112a和第2焊盘电极112b形成为直径为100μm的圆状，多个线状电极和多个线状部形成为宽度为10μm的线状。
实施例1
基于本发明的实施方式中的发光元件1的制造方法(例如，参照图3A～图3J)，制造了实施例1中的发光元件。即，制造了一种发光元件，其具备由掺杂了Si的n型的GaAs形成的n型接触层108、发光层10、由掺杂了Mg的p型的GaP形成的p型接触层104，发光层10包扩由掺杂了Si的n型的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成的n型包覆层106、由未掺杂的(Al0.1Ga0.9)0.5In0.5P形成的活性层100、由掺杂了Mg的p型的(Al0.7Ga0.3)0.5In0.5P形成的p型包覆层102。另外，在实施例1中的发光元件中，如实施方式中说明的那样，形成凹凸部140，并且形成了400nm的膜厚的SiO2膜作为绝缘膜150。
进一步，实施例1中的发光元件中使用的材料如下。欧姆接触部135由AuZn合金形成。另外，电介质层130由SiO2层形成。另外，反射层120由由Al形成的反射层、由Ti形成的阻挡层、由Au形成的接合膜形成。而且，接合层200由由Ti形成的欧姆接触电极层、由Pt形成的阻挡层、由Au形成的接合膜形成。进一步，支撑衬底20使用了导电性的Si衬底。另外，表面电极110由AuGe/Ni/Au形成。而且，焊盘电极112和背面电极210由Ti/Au形成。
实施例1中的发光元件的相对光取出效率
图6表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的实施例1中的发光元件的相对光取出效率。
作为比较，制造了不具备凹凸部140和绝缘膜150的发光元件。这样的发光元件为具有从实施例1中的发光元件去除了凹凸部140和绝缘膜150的形态的发光元件。参照图6便可知，显示了实施例1中的发光元件，相比于不含凹凸部和绝缘膜的发光元件而言，相对光取出效率为1.19倍左右。
实施例2
制造实施例2中的发光元件，除了将实施例1中的绝缘膜150由Si3N4形成之外，具备与实施例1相同的结构。需要说明的是，由Si3N4形成的绝缘膜150也与SiO2同样地通过等离子体CVD法而形成。
实施例2中的发光元件的相对光取出效率
图7表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的实施例2中的发光元件的相对光取出效率。
作为比较，制造了不具备凹凸部140和绝缘膜150的发光元件。这样的发光元件为具有从实施例2中的发光元件去除了凹凸部140和绝缘膜150的形态的发光元件。参照图7便可知，显示了实施例2中的发光元件，相比于不含凹凸部和绝缘膜的发光元件而言，相对光取出效率为1.19倍左右。
实施例3
制造实施例3中的发光元件，除了将实施例1中的绝缘膜150制成第1膜与第2膜的多层结构之外，具备与实施例1相同的结构造。此处，第1膜由SiO2形成。另外，第2膜由Si3N4形成，并且在第1膜上形成。需要说明的是，第2膜也与第1膜同样地通过等离子体CVD法形成。
实施例3中的发光元件的相对光取出效率
图8表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的实施例3中的发光元件的相对光取出效率。
作为比较，制造了不具备凹凸部140和绝缘膜150的发光元件。这样的发光元件为具有从实施例3中的发光元件去除了凹凸部140和绝缘膜150的形态的发光元件。参照图8便可知，显示了实施例3中的发光元件，相比于不含凹凸部和绝缘膜的发光元件而言，相对光取出效率为1.19倍左右。
实施例4
制造实施例4中的发光元件，除了将实施例1中的绝缘膜150制成第1膜和第2膜的多层结构之外，具备与实施例1相同的结构。此处，第1膜由Si3N4形成。另外，第2膜由SiO2形成，并且在第1膜上形成。
实施例4中的发光元件的相对光取出效率
图9表示以不具备凹凸部和绝缘膜的发光元件的光取出效率为基准的情况下的实施例4中的发光元件的相对光取出效率。
作为比较，制造了不具备凹凸部140和绝缘膜150的发光元件。这样的发光元件为具有从实施例4中的发光元件去除了凹凸部140和绝缘膜150的形态的发光元件。参照图9便可知，显示了实施例4中的发光元件，相比于不含凹凸部和绝缘膜的发光元件而言，相对光取出效率为1.19倍左右。
以上，虽然说明了本发明的实施方式和实施例，但是上述所记载的实施方式和实施例并不限定专利权利要求中的发明。另外，应当留意的是，实施方式和实施例的中说明的特征的全部组合，在解决发明课题的技术方案中，并不限定为必需。

Claims (8)

1.一种发光元件，其特征在于，具备：
具有第1导电型的第1半导体层、与所述第1导电型不同的第2导电型的第2半导体层、夹入于所述第1半导体层和所述第2半导体层的活性层的发光层，
设置于所述发光层的一个表面侧并反射所述活性层所发出的光的反射层，
在所述反射层的所述发光层侧的相反侧通过接合层而支撑所述发光层的支撑衬底，
设置于所述反射层的一部分并将所述反射层和所述发光层电连接的欧姆接触部，
在所述发光层的另一个表面侧和所述发光层的侧面分别形成的凹凸部，
覆盖所述发光层的所述另一个表面的所述凹凸部和所述发光层的所述侧面的所述凹凸部的绝缘膜。
2.如权利要求1中记载的发光元件，其特征在于，所述绝缘膜使所述活性层所发出的所述光透过。
3.如权利要求2中记载的发光元件，其特征在于，
在所述发光层和所述反射层之间进一步具备第1导电型的接触层，
所述绝缘膜仅设置于所述发光层的所述另一个表面的规定区域和所述发光层的所述侧面，而不形成于所述第1导电型的接触层的侧面和所述支撑衬底的侧面。
4.如权利要求3中记载的发光元件，其特征在于，所述发光层具有顺台面形状和逆台面形状，所述绝缘膜沿着所述顺台面形状和所述逆台面形状而设置。
5.如权利要求4中记载的发光元件，其特征在于，所述发光层的宽度比所述支撑衬底的宽度窄。
6.如权利要求5中记载的发光元件，其特征在于，
进一步具备设置于所述发光层的所述反射层侧的相反侧的表面电极，
所述欧姆接触部，在从所述发光层的所述另一个表面侧朝向所述活性层观察的情况下，形成于除了所述表面电极的正下方区域以外的区域的一部分区域。
7.如权利要求6中记载的发光元件，其特征在于，
进一步具备设置于所述反射层与所述发光层之间、使所述光透过的电介质层，
所述欧姆接触部，形成于贯通所述电介质层的一部分区域而设置的开口内，将所述接触层和所述反射层电连接。
8.如权利要求2中记载的发光元件，其特征在于，
所述绝缘膜包含折射率互不相同的多个绝缘层，
所述多个绝缘层按照沿着远离所述发光层的所述另一个表面和所述发光层的所述侧面的方向折射率降低的顺序进行层叠。
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