CN105990483A - 半导体发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式提供一种高可靠性的半导体发光元件。根据实施方式，半导体发光元件包含积层体、第一电极、第二电极、以及第一导电层。所述积层体包含第一半导体层、第二半导体层、以及设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的第三半导体层。所述积层体包含第一区域、以及在与所述第二半导体层和所述第一半导体层积层的第一方向交叉的第二方向上与所述第一区域排列的第二区域。所述第一电极与所述第一半导体层电连接。所述第二电极设置在所述第一区域与所述第二区域之间。所述第一导电层将所述第二半导体层与所述第二电极连接。所述第一导电层的外缘位于较所述积层体的外缘更靠内侧。

Description

半导体发光元件
[相关申请案]
本申请案享受以日本专利申请案2014-180308号(申请日：2014年9月4日)为基础申请案的优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种半导体发光元件。
背景技术
对于发光二极管(LED：Light Emitting Diode)等半导体发光元件，要求提高效率并且提高可靠性。
发明内容
本发明的实施方式提供一种高可靠性的半导体发光元件。
根据本发明的实施方式，半导体发光元件包含积层体、第一电极、第二电极、以及第一导电层。所述积层体包含第一半导体层、第二半导体层、以及设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的第三半导体层。所述积层体包含第一区域、以及在与所述第二半导体层和所述第一半导体层积层的第一方向交叉的第二方向上与所述第一区域并排的第二区域。所述第一电极与所述第一半导体层电连接。所述第二电极设置在所述第一区域与所述第二区域之间。所述第一导电层将所述第二半导体层与所述第二电极连接。所述第一导电层的外缘位于较所述积层体的外缘更靠内侧。
附图说明
图1(a)及(b)是例示第一实施方式的半导体发光元件的示意图。
图2(a)及(b)是例示第一实施方式的半导体发光元件的一部分的示意性剖视图。
图3(a)～(f)是例示第一实施方式的半导体发光元件的制造方法的步骤顺序的示意性剖视图。
图4是例示第一实施方式的另一种半导体发光元件的示意性剖视图。
图5是例示第一实施方式的另一种半导体发光元件的示意性俯视图。
图6(a)及(b)是例示第二实施方式的半导体发光元件的示意图。
具体实施方式
下面，一边参照附图一边对本发明的各实施方式进行说明。
另外，附图为示意性或概念性的附图，各部分的厚度与宽度的关系、部分间的大小的比率等未必与实物相同。而且，即便是在表示相同部分的情况下，也存在相互的尺寸或比率视各附图而差别表示的情况。
另外，在本申请的说明书与各图中，对与关于已给出的图在上文已述的要素相同的要素标注相同的符号，并且适当省略详细的说明。
(第一实施方式)
图1(a)及图1(b)是例示第一实施方式的半导体发光元件的示意图。
图1(b)为平面。图1(a)是图1(b)的A1-A2线剖视图。图1(b)是从图1(a)所示的箭头Ar的方向观察的俯视图。在图1(b)中，利用虚线表示透视一部分要素的状态。
如图1(a)及图1(b)所示，本实施方式的半导体发光元件110包含积层体15、第一电极41、第二电极55、以及第一导电层51。
积层体15包含第一半导体层10、第二半导体层20、以及第三半导体层30。第一半导体层10为第一导电型。第二半导体层20为第二导电型。例如，第一导电型为n型，第二导电型为p型。在实施方式中，也可以为第一导电型为p型，第二导电型为n型。下面，设定为第一导电型为n型，第二导电型为p型。
第三半导体层30设置在第一半导体层10的至少一部分与第二半导体层20之间。第三半导体层30为活化层。第三半导体层30例如为发光部。第三半导体层30的例子将在下文叙述。
将从第二半导体层20朝向第一半导体层10的方向设为第一方向D1。第一方向D1为第二半导体层20与第一半导体层10积层的方向。将第一方向D1设为Z轴方向。将相对于Z轴方向而垂直的一个方向设为X轴方向。将相对于Z轴方向及X轴方向而垂直的方向设为Y轴方向。
第一半导体层10、第二半导体层20以及第三半导体层30例如可以使用氮化物半导体。
积层体15沿着X-Y平面而扩展。积层体15包含第一区域11、及第二区域12。第二区域12在与第一方向D1交叉的第二方向D2上与第一区域11并排。连结第一区域11与第二区域12的方向对应于第二方向D2。在该例中，第二方向D2相对于第一方向D1(Z轴方向)而垂直。第一区域11与第二区域12在与第二方向D2不同的方向上连续。例如，在第一区域与第二区域12之间设置孔15h。在积层体15中，在第一区域与第二区域12之间设置不连续部。该不连续部对应于孔15h。
第一电极41与第一半导体层10电连接。
在本说明书中，电连接的状态除了第一导体与第二导体直接相接的状态以外，还包括在第一导体与第二导体之间插入第三导体而经由第三导体在第一导体与第二导体之间流通电流的状态。
第二电极55设置在积层体15的第一区域11与第二区域12之间。例如，在设置在积层体15上的孔15h中设置第二电极55。例如，第二电极55在第一方向D1上贯通积层体15。在实施方式中，第二电极55也可以在第一方向D1上贯通积层体15的至少一部分。例如，第二电极55的Z轴方向的厚度既可以厚于积层体15的Z轴方向的厚度，也可以与积层体15的Z轴方向的厚度相等，还可以薄于积层体15的Z轴方向的厚度。以第一方向D1为轴，在第二电极55的周围设置积层体15。
第一导电层51将第二半导体层20与第二电极55连接。第一导电层51沿着与第一方向D1交叉的平面(例如X-Y平面)而扩展。
第一导电层51包含第一导电部分51a、及第二导电部分51b。第二导电部分51b在第二方向D2上与第一导电部分51a并排。第一导电层51还包含第一导电部分51a与第二导电部分51b之间的部分51c。
第一导电部分51a在Z轴方向上与积层体15的第一区域11并排。第二导电部分51b在Z轴方向上与积层体15的第二区域12并排。设置在第一导电部分51a与第二导电部分51b之间的部分51c在Z轴方向上与第二电极55并排。
第二电极55与设置在第一导电部分51a和第二导电部分51b之间的部分51C电连接。由此，第二电极55经由第一导电层51与第二半导体层20电连接。第二电极55例如作为焊垫电极而发挥功能。
在该例中，在第一电极41与第一导电层51之间配置积层体15。在第一电极41与第一导电层51之间配置第一半导体层10。在第一半导体层10与第一导电层51之间配置第三半导体层30。在第三半导体层30与第一导电层51之间配置第二半导体层20。
在该例中，还设置着另一个焊垫电极45。焊垫电极45与第一电极41电连接。
向第二电极55与焊垫电极45(第一电极41)之间施加电压。经由第一导电层51对积层体15供给电流。由此，从第三半导体层30释出光。半导体发光元件110例如为LED。
在该例中，还设置着第一绝缘层61。第一导电层51的至少一部分(第一导电部分51a及第二导电部分57b的至少一部分)配置在第二半导体层20与第一绝缘层61之间。
第一导电部分51a配置在第一区域11与第一绝缘层61之间。第二导电部分51b配置在第二区域12与第一绝缘层61之间。设置在第一导电部分51a与第二导电部分51b之间的部分51c配置在第二电极55与第一绝缘层61之间。
在本实施方式中，第一导电层51的外缘51r位于积层体15的外缘15r的内侧。例如，投影到与第一方向D1交叉的平面(例如X-Y平面)上时的第一导电层51的外缘51r位于投影到该平面上时的积层体15的外缘15r的内侧。例如，当在Z轴方向上观察时，外缘51r在外缘15r的内侧。例如，当投影到X-Y平面上时，外缘15r设置在外缘51r的周围。
也就是说，第一导电层51的外缘51r是由积层体15所覆盖。由此，抑制第一导电层51的剥离等。剥离多发生在外缘51r。在实施方式中，例如，抑制在外缘51r的剥离。
通过利用积层体15覆盖外缘51r，第一导电层51的实质整个面被积层体15及第二电极55覆盖。抑制第一导电层51的劣化(例如迁移等)。抑制化学反应等。
根据实施方式，例如，可以提高半导体发光元件的动作可靠性。可以提供高可靠性的半导体发光元件。
在该例中，第一导电层51的外缘51r位于第一绝缘层61的外缘61r的内侧。外缘51r被夹在第一绝缘层61与积层体15之间。第一导电层51中的外缘部分被第一绝缘层61与积层体15覆盖，由此可以获得更高的可靠性。
在实施方式中，第一导电层51的外缘51r与积层体15的外缘15r之间的距离dr(相对于第一方向D1而垂直的方向上的距离)为0.1微米(μm)以上10μm以下。当考虑到曝光机的位置对准精度时，通过使用步进式曝光机等投影型曝光装置，可以期待最小0.1μm以下的精度。在使用接触型曝光装置的情况下，存在设置10μm左右的容限的情况。距离dr越短，越能扩大发光面积，从而提高光输出。距离dr越长，再现性变得越好，因此可以提高良率。由此，即便在制造步骤存在偏差的情况下，也可以将第一导电层51的外缘51r确实地配置在积层体15的外缘15r的内侧。而且，可以确保大的发光面积。
例如，第一导电层51的外缘51r与积层体15的外缘15r之间的距离dr例如为积层体15的第一方向D1的厚度的0.2倍以上5倍以下。积层体15的侧面的锥角例如为30度以上80度以下的范围。锥角是积层体15的侧面与X-Y平面之间的角度。该锥角的范围既可以在湿式加工中获得，也可以在干式加工中获得。有在制造步骤的途中，利用光学显微镜观察外缘51r与外缘15r的位置关系的情况。当锥角为80度时，如果距离dr为第一方向D1的厚度的0.2倍以上，那么易于进行观察。当锥角为30度时，如果距离dr为第一方向D1的厚度的2倍以上，那么易于进行观察。如果距离dr长，那么观察时的精度提高。通过延长距离dr，例如易于获得高良率。如果距离dr过长，那么发光面积变窄。因此，距离dr优选为第一方向D1的厚度的5倍以下。既可以获得高可靠性，也可以获得大的发光面积。
在该例中，还设置着金属层52。金属层52设置在第二半导体层20与第一导电层51之间。金属层52含有银、铑及银合金中的至少任一种。作为金属层52，可以使用银层、铑、或银合金层。可以获得高光反射率。在金属层52与第二半导体层20之间，可以获得低接触电阻。
例如，金属层52对从第三半导体层30释出的光的反射率高于第一导电层51对该光的反射率。
另一方面，第一导电层51可以使用银、铑、铝、铜及金中的至少任一种。由此，在第一导电层51，可以获得低电阻及高稳定性。
如下所述，在实施方式中，也可以省略金属层52。
第一电极41例如可以使用铝、钛、铂、及金中的至少任一种。
焊垫电极45例如可以使用铝、钛、铂、及金中的至少任一种。
在该例中，还设置着第二绝缘层81，第二绝缘层81设置在积层体15的第一区域11与第二电极55之间。第二绝缘层81还设置在积层体15的第二区域12与第二电极55之间。例如，在积层体15的孔15h的侧面设置第二绝缘层81。在孔15h内侧，在由第二绝缘层81包围的区域配置第二电极55。通过第二绝缘层81，使第二电极55与积层体15绝缘。可靠性提高。
第二绝缘层81覆盖积层体15的侧面15s。侧面15s与X-Y平面交叉。例如，侧面15s为锥形。侧面15s与X-Y平面之间的角度为30度以上80度以下。第二绝缘层81的被覆性提高。可靠性进一步提高。
第二绝缘层81的一部分与第一绝缘层61相接。由此，积层体15的侧面15s及第一导电层51的外缘51r可被第一绝缘层61及第二绝缘层81覆盖。可以获得更高的可靠性。
在第一绝缘层61及第二绝缘层81中，例如也可以使用含有选自由硅、铝、锆、铪及钛所组成的群中的至少一种的氧化物、含有选自该群中的至少一种的氮化物、以及含有选自该群中的至少一种的氮氧化物中的至少任一种。在第一绝缘层61及第二绝缘层81中，例如可以使用氧化硅。光的吸收少。而且，可以获得高可靠性。在使用氮化硅的情况下，可以获得高导热性。而且，可以获得低热阻。
在该例中，在积层体15的表面设置着凹凸。凹凸包含多个凸部10p。例如，第一半导体层10具有第一面10a、以及第二面10b。第一面10a与第三半导体层30对向。第二面10b是与第一面10a为相反侧的面。凹凸(多个凸部10p)设置在第二面10b上。积层体15具有第一面15a以及第二面15b。第一面15a与金属层52对向。第二面15b是与第一面15a为相反侧的面。凹凸(多个凸部10p)设置在第二面15b上。
相对于第一方向D1而垂直的方向(例如也可以为第二方向D2)上的凸部10p的宽度10w是从第三半导体层30释出的光的波长(峰值波长)的0.5倍以上30倍以下。由此，可以改变光的行进方向，光的提取效率提高。从第三半导体层30释出的光的强度在峰值波长时实质上达到峰值(最高)。
在实施方式中，也可以还设置低杂质浓度膜(下述)。在低杂质浓度膜与第三半导体层30之间配置第一半导体层10。所述凹凸(多个凸部10p)也可以设置在低杂质浓度膜的表面。
在该例中，还设置着基体72(例如支持衬底)。第一导电层51配置在基体72与积层体15之间。第一绝缘层61配置在基体72与第一导电层51之间。基体72例如可以使用硅衬底等。作为基体72，也可以使用金属板。由此，可以获得高导热性。作为基体72，也可以使用绝缘板(蓝宝石衬底、氧化铝衬底、或陶瓷板等)。
在该例中，还设置着键合层73。键合层73设置在基体72与第一绝缘层61之间。键合层73将基体72与第一绝缘层61键合。在键合层73中，例如可以使用焊料。例如，可以使用电介体彼此的绝缘键合(insulator bonding)。
在该例中，设置着背面层71。例如，介隔背面层71将半导体发光元件110固定在安装零件上。
在实施方式中，作为基体72，也可以使用镀敷层等。在这种情况下，可以省略键合层73。
在该例中，第一电极41为细线状。第一电极41例如包含在X轴方向上延伸的部分、以及在Y轴方向上延伸的部分。利用细线状的第一电极41，可以使电流在X-Y面内扩散。可以缩小光的遮蔽区域。可以获得高发光效率。
图2(a)及图2(b)是例示第一实施方式的半导体发光元件的一部分的示意性剖视图。
图2(a)例示有包含第三半导体层30的部分。图2(b)例示有包含第一导电层51的部分。
如图2(a)所示，第三半导体层30包含多个障壁层31、以及设置在多个障壁层31彼此之间的井层32。例如，多个障壁层31与多个井层32沿着Z轴方向而交替地排列。
井层32例如含有Alx1Ga1－x1－x2Inx2N(0≦x1≦1，0≦x2≦1，x1+x2≦1)。障壁层31包含Aly1Ga1－y1－y2Iny2N(0≦y1≦1，0≦y2≦1，y1+y2≦1)。障壁层31的带隙能大于井层32的带隙能。
例如，第三半导体层30具有单量子井(SQW：Single Quantum Well)构成。这时，第三半导体层30包含两个障壁层31、以及设置在该障壁层31之间的井层32。
例如，第三半导体层30也可以具有多量子井(MQW：Multi Quantum Well)构成。这时，第三半导体层30包含三个以上的障壁层31、以及设置在障壁层31彼此之间的井层32。
例如，第三半导体层30包含(n+1)个障壁层31、以及n个井层32(n为2以上的整数)。第(i+1)障壁层BL(i+1)配置在第i障壁层BLi与第二半导体层20之间(i为1以上(n－1)以下的整数)。第(i+1)井层WL(i+1)配置在第i井层WLi与第二半导体层20之间。第一障壁层BL1设置在第一半导体层10与第一井层WL1之间。第n井层WLn设置在第n障壁层BLn与第(n+1)障壁层BL(n+1)之间。第(n+1)障壁层BL(n+1)设置在第n井层WLn与第二半导体层20之间。
从第三半导体层30释出的光(发出的光)的峰值波长例如为210纳米(nm)以上780nm以下。但是，在实施方式中，峰值波长任意。
第一半导体层10例如可以使用含有n型杂质的GaN层。n型杂质可以使用Si、O、Ge、Te及Sn中的至少任一种。第一半导体层10例如包含n侧接触层。
第二半导体层20例如可以使用含有p型杂质的GaN层。p型杂质可以使用Mg、Zn及C中的至少任一种。第二半导体层20例如包含p侧接触层。
第一半导体层10的厚度例如为100nm以上10000nm以下。
第二半导体层20的厚度例如为10nm以上5000nm以下。
第三半导体层30的厚度例如为0.3nm以上1000nm以下。
障壁层31的厚度例如为0.1nm以上50nm以下。
井层32的厚度例如为0.1nm以上10nm以下。
在图2(b)所示的例中，第一导电层51包含第一金属膜56p、第二金属膜56q以及第三金属膜56r。第二金属膜56q设置在第一金属膜56p与第二半导体层20之间。第三金属膜56r设置在第二金属膜56q与第二半导体层20之间。
例如，第一金属膜56p也可以使用相对于金属层52的密接性优异的金属。例如，第二金属膜56q也可以使用电阻率低的金属。由此，例如，可以使电流扩散。第三金属膜56r例如也可以使用相对于金属层52的密接性优异的金属。
第一金属膜56p例如含有Ni、Ti及Al中的至少任一种。
第二金属膜56q例如含有Ti、Pt、Au、Al、Ag、Rh及Cu中的至少任一种。
第三金属膜56r例如含有Ni、Ti及Al中的至少任一种。
第一导电层51具有积层构造，因此容易获得低电阻以及高可靠性。
金属层52也可以具有积层构造。金属层52也可以包含金属膜52a、以及设置在金属膜52a与第二半导体层20之间的金属膜52b。例如，金属膜52b中的Pt的浓度高于金属膜52a中的Pt的浓度。金属膜52b也可以呈岛状而散布。
下面，对半导体发光元件110的制造方法的例子进行说明。
图3(a)～图3(f)是例示第一实施方式的半导体发光元件的制造方法的步骤顺序的示意性剖视图。
如图3(a)所示，在衬底18上形成低杂质浓度膜16f。低杂质浓度膜16f例如包含缓冲膜(例如，含有Al的氮化物半导体膜的积层膜等)。低杂质浓度膜16f也可以还包含非掺杂的氮化物半导体膜(非掺杂的GaN层等)。在低杂质浓度膜16f上形成成为第一半导体层10的第一半导体膜10f。在第一半导体膜10f上形成成为第三半导体层30的活化膜30f。在活化膜30f上形成成为第二半导体层20的第二半导体膜20f。由此，可以获得积层膜15f。
在形成这些膜时，进行外延晶体生长。例如，可以使用有机金属气相沉积(Metal-Organic Chemical Vapor Deposition：MOCVD)法、有机金属气相生长(Metal-OrganicVapor Phase Epitaxy：MOVPE)法、分子束外延法(Molecular Beam Epitaxy：MBE)法、以及卤化物气相外延(Halide Vapor Phase Epitaxy：HVPE)法等。
衬底18例如可以使用Si、SiO2、AlO2、石英、蓝宝石、GaN、SiC及GaAs中的任一种衬底。衬底18也可以使用将这些组合所得的衬底。衬底18的面方位任意。
如图3(b)所示，在第二半导体膜20f上形成特定形状的金属层52。在金属层52上以及第二半导体层20上，形成第一导电层51。在第一导电层51上形成第一绝缘层61。
如图3(c)所示，经由键合层73将第一绝缘层61与基体72固定。
如图3(d)所示，将衬底18除去。在该例中，残存有低杂质浓度膜16f的至少一部分。低杂质浓度膜16f的表面露出。在实施方式中，也可以将低杂质浓度膜16f除去。在这种情况下，第一半导体膜10f(第一半导体层10)的表面露出。在实施方式中，为了方便起见，也可以使低杂质浓度膜16f包含在第一半导体层10中。
如图3(e)所示，将积层膜15f的一部分除去。除去时例如可以使用RIE(Reactive IonEtching，反应式离子蚀刻)等。这时，形成孔15h(积层体15的非连续部)。由此，可以由积层膜15f获得积层体15。
这时，在实施方式中，使积层体15的外缘15r位于第一导电层51的外缘51r的外侧。例如，可以通过加工积层膜15f时的掩膜的形状来实施这一操作。
在实施方式中，第一导电层51的外缘51r由积层体15的外缘15r所覆盖，因此在积层膜15f的加工中，难以对第一导电层51的外缘51r造成损伤。例如，在第一导电层51的外缘51r未被积层体15覆盖的情况下，因积层膜15f的加工方法及加工条件，有时会对第一导电层51的外缘分部造成损伤。例如，有于第一导电层51的外缘部分发生剥离的情况。在实施方式中，可以抑制损伤或剥离，因此例如可以获得高良率。
形成凹凸(多个凸部10p)。例如，通过使用酸的湿式处理，可以形成凹凸。
如图3(f)所示，形成第二绝缘层81。
然后，形成第一电极41、焊垫电极45、第二电极55以及背面层71。按照特定的形状切分晶片。由此，可以获得半导体发光元件110。
在所述制造步骤中，也可以在技术上可以实现的范围内，调换处理的顺序。也可以适当地进行退火处理。
图4是例示第一实施方式的另一种半导体发光元件的示意性剖视图。
如图4所示，在实施方式的另一种半导体发光元件111中，省略了金属层52。在这种情况下，第一导电层51例如可以使用铑膜。由此，即可以获得高光反射率，也可以获得低接触电阻。
图5是例示第一实施方式的另一种半导体发光元件的示意性俯视图。
如图5所示，在实施方式的另一种半导体发光元件112中，第一电极41的形状与半导体发光元件110的情况不同。
在半导体发光元件112中，第一电极41包含沿着芯片的外缘(例如，基体72及键合层73的外缘)延伸的部分。而且，第一电极41的其他部分横截芯片之中心部而延伸。此外，第一电极41的一部分在第二电极55的附近，以按照第二电极55的平面形状的方式延伸。发光强度在面内的均匀性提高。
在本实施方式中，半导体发光元件110～112包含电极(第二电极55)。积层体15在第一面(X-Y平面)内，设置在电极(第二电极55)的周围。在积层体15中，第二半导体层20在与第一面(X-Y平面)交叉的第一方向D1上与第一半导体层10相隔。第一导电层51沿着第一面(X-Y面)而扩展，将第二半导体层20与电极(第二电极55)连接。而且，投影到第一面上时的第一导电层51的外缘51r位于投影到第一面上时的积层体15的外缘15r的内侧。
(第二实施方式)
图6(a)及图6(b)是例示第二实施方式的半导体发光元件的示意图。
图6(b)为平面。图6(a)是图6(b)的A1-A2线剖视图。图6(b)是从图6(a)所示的箭头Ar的方向观察的俯视图。在图6(b)中，利用虚线表示透视一部分要素的状态。
如图6(a)及图6(b)所示，本实施方式的半导体发光元件120也包含积层体15、第一电极41、第二电极55、以及第一导电层51。下面，对半导体发光元件120中的与第一实施方式不同的部分进行说明。
第一半导体层10包含第一部分17a、以及第二部分17b。第一部分17a是第一半导体层10中的一部分(供第三半导体层30设置的部分)。第三半导体层30设置在第一部分17a与第二半导体层20之间。
第二部分17b在与第一方向D1交叉的方向(例如也可以是第二方向D2)上与第一部分17a并排。
例如，在积层体15(积层膜15f)中设置凹部。凹部是将第二半导体层20的一部分及第三半导体层30的一部分除去而设置。在该凹部设置第一电极41。设置凹部的部分对应于第二部分17b。
第一电极41与第二部分17b连接。例如，当投影到X-Y平面上时，第一电极41与第二部分17b重叠。
设置相互隔开的多个第二部分17b。与此对应地，设置相互隔开的多个第一电极41。多个第一电极41分别设置成岛状。多个第二部分17b在X-Y平面内排列(例如配置成矩阵状)。与此对应地，多个第一电极41在X-Y平面内排列(例如配置成矩阵状)。
例如，还设置第二导电层76。第一导电层51配置在第二导电层76与第二半导体层20之间。第一绝缘层61配置在第二导电层76与第一导电层51之间。第一电极41配置在第二部分17b与第二导电层76之间。
在该例中，还设置基体75。在基体75与第一绝缘层61之间，配置第二导电层76。在基体75与第一电极41之间，配置第二导电层76的一部分，基体75例如为导电性。基体75经由第二导电层76与第一电极41电连接。第二导电层76通过第一绝缘层61与第一导电层51绝缘。
向基体75与第二电极55之间施加电压。经由第一导电层51及第二导电层76对积层体15供给电流。由此从第三半导体层30释出光。
在该例中，第一导电层51的外缘51r也位于积层体15的外缘15r的内侧。例如，投影到X-Y平面上时的第一导电层51的外缘51r位于投影到X-Y平面上时的积层体15的外缘15r的内侧。另外，在该例中，第一导电层51的外缘51r位于第一绝缘层61的外缘61r的内侧。
在半导体发光元件120中，第一导电层51的外缘51r也是由积层体15所覆盖，因此可以获得高可靠性。而且，抑制第一导电层51的外缘51r的剥离等，可以获得高良率。
第一绝缘层61覆盖积层体15的侧面。例如，第二半导体层20具有第二半导体端部20s。第二半导体端部20s例如包含与相对于第一方向D1而垂直的平面(X-Y平面)交叉的侧面。第三半导体层30具有第三半导体层端部30s。第三半导体端部30s例如包含与X-Y平面交叉的侧面。第一绝缘层61覆盖第二半导体端部20s及第三半导体层端部30s。由此，在第一导电层51与第二半导体层20之间、以及第一导电层51与第三半导体层30之间，可以获得电绝缘。
例如，第二半导体层20的一部分(部分20p)与第一导电层51相接。而且，第二半导体层的其他部分(部分20q)与第一绝缘层61相接。第二半导体层20的部分20q与第一导电层51之间因第一绝缘层61而绝缘。
在该例中，省略了金属层52。在半导体发光元件120中，也可以还设置金属层52。
根据实施方式，可以提供一种高可靠性的半导体发光元件。
另外，在本说明书中，所谓“氮化物半导体”包括在BxInyAlzGa1－x－y－zN(0≦x≦1，0≦y≦1，0≦z≦1，x+y+z≦1)的化学式中使组成比x、y及z在各自的范围内变化的全部组成的半导体。而且，进而如下半导体也包含在“氮化物半导体”中：在所述化学式中还含有N(氮)以外的V族元素的半导体、还含有为了控制导电型等各种物性而添加的各种元素的半导体、以及还含有意外包含的各种元素的半导体。
另外，在本申请的说明书中，“垂直”及“平行”并不只是严格的垂直及严格的平行，例如还包含制造步骤中的偏差等，只要是实质上垂直及实质上平行即可。
上面，一边参照具体例，一边对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限定于这些具体例。例如，关于半导体发光元件中所包含的第一半导体层、第二半导体层、第三半导体层、积层体、第一电极、第二电极、第一导电层、金属层、第一绝缘层、以及第二绝缘层等各要素的具体的构成，只要通过业者从公知的范围中适当选择，可以同样地实施本发明，并获得相同的效果，便也包含在本发明的范围内。
而且，将各具体例的任意两个以上要素在技术上可以实现的范围内组合所得的发明只要包含本发明的主旨，便也包含在本发明的范围内。
此外，基于上文中作为本发明的实施方式叙述的半导体发光元件，业者可适当设计变更而实施的全部半导体发光元件只要包含本发明的主旨，便都属于本发明的范围。
此外，在本发明的思想的范畴中，只要是业者就应该能够想到各种变更例及修正例，应该了解这些变更例及修正例也属于本发明的范围。
对本发明的若干实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子而提出，并非企图限定发明的范围。这些新颖的实施方式可以通过其他各种形态而实施，可在不脱离发明的主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变化包含在发明的范围及主旨中，并且包含在权利要求所记载的发明及其均等的范围内。
[符号的说明]
10 第一半导体层
10a 第一面
10b 第二面
10f 第一半导体膜
10p 凸部
10w 宽度
11 第一区域
12 第二区域
15 积层体
15a 第一面
15b 第二面
15f 积层膜
15h 孔
15r 外缘
15s 侧面
16f 低杂质浓度膜
17a 第一部分
17b 第二部分
18 衬底
20 第二半导体层
20f 第二半导体膜
20p、20q 部分
20s 第二半导体端部
30 第三半导体层
30f 活化膜
30s 第三半导体层端部
31 障壁层
32 井层
41 第一电极
45 焊垫电极
51 第一导电层
51a 第一导电部分
51b 第二导电部分
51c 部分
51r 外缘
52 金属层
52a、52b 金属膜
55 第二电极
56p 第一金属膜
56q 第二金属膜
56r 第三金属膜
61 第一绝缘层
61r 外缘
71 背面层
72 基体
73 键合层
75 基体
76 第二导电层
81 第二绝缘层
110、111、112、120 半导体发光元件
BL 障壁层
D1 第一方向
D2 第二方向
WL 井层
dr 距离

Claims (20)

1.一种半导体发光元件，其特征在于包括积层体、第一电极、第二电极、以及第一导电层；
该积层体包含：
第一半导体层；
第二半导体层；以及
设置在所述第一半导体层与所述第二半导体层之间的第三半导体层；并且
包含第一区域、以及在与所述第二半导体层和所述第一半导体层积层的第一方向交叉的第二方向上与所述第一区域并排的第二区域；
该第一电极与所述第一半导体层电连接；
该第二电极设置在所述第一区域与所述第二区域之间；
该第一导电层将所述第二半导体层与所述第二电极连接；并且
所述第一导电层的外缘位于较所述积层体的外缘更靠内侧。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于还包含第一绝缘层；并且
所述第一导电层的至少一部分配置在所述第二半导体层与所述第一绝缘层之间；
所述第一导电层的所述外缘位于较所述第一绝缘层的外缘更靠内侧。
3.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于还包含第一绝缘层；并且
所述第一导电层包括：
第一导电部分；以及
第二导电部分，在所述第二方向上与所述第一导电部分并排；并且
所述第一导电部分配置在所述第一区域与所述第一绝缘层之间；
所述第二导电部分配置在所述第二区域与所述第一绝缘层之间。
4.根据权利要求3所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第一导电层的所述外缘位于较所述第一绝缘层的外缘更靠内侧。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的半导体发光元件，其特征在于还包含基体；并且
所述第一导电层配置在所述基体与所述积层体之间；
所述第一绝缘层配置在所述基体与所述第一导电层之间。
6.根据权利要求5所述的半导体发光元件，其特征在于还包含键合层，该键合层设置在所述基体与所述第一绝缘层之间，将所述基体与所述第一绝缘层键合。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：在所述第一电极与所述第一导电层之间配置所述积层体。
8.根据权利要求2至4中任一项所述的半导体发光元件，其特征在于：
所述第一半导体层包括：
第一部分，成为所述第一半导体层的所述至少一部分；以及
第二部分，在与所述第一方向交叉的方向上与所述第一部分并排；并且
所述第三半导体层设置在所述第一部分与所述第二半导体层之间；
所述第一电极与所述第二部分连接。
9.根据权利要求8所述的半导体发光元件，其特征在于还包含第二导电层；并且
所述第一导电层配置在所述第二导电层与所述第二半导体层之间；
所述第一绝缘层配置在所述第二导电层与所述第一导电层之间；
所述第一电极配置在所述第二部分与所述第二导电层之间。
10.根据权利要求8所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第一绝缘层覆盖第二半导体层的端部及所述第三半导体层的端部。
11.根据权利要求8所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第二半导体层的一部分与所述第一导电层相接，所述第二半导体层的其他部分与所述第一绝缘层相接。
12.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于还包含设置在所述第一区域与所述第二电极之间、以及所述第二区域与所述第二电极之间的第二绝缘层。
13.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于还包含覆盖所述积层体的侧面的第二绝缘层；并且
所述第二绝缘层的一部分与所述第一绝缘层相接。
14.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于还包含设置在所述第二半导体层与所述第一导电层之间的金属层；并且
所述金属层对从所述第三半导体层释出的光的反射率高于所述第一导电层对所述光的反射率。
15.根据权利要求14所述的半导体发光元件，其特征在于：所述金属层含有银、铑、及银合金中的至少任一种。
16.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第一导电层含有银、铑、铝、铜及金中的至少任一种。
17.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第一导电层的所述外缘与所述积层体的所述外缘之间的距离为所述积层体的所述第一方向的厚度的0.2倍以上5倍以下。
18.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于：所述第一导电层的所述外缘与所述积层体的所述外缘之间的距离为0.1微米以上10微米以下。
19.一种半导体发光元件，其特征在于包括积层体、第一电极、第二电极、以及第一导电层；
该积层体包含：
第一半导体层；
第二半导体层；以及
第三半导体层，设置在所述第一半导体层的至少一部分与所述第二半导体层之间；
该第一电极与所述第一半导体层电连接；
该第二电极在从所述第二半导体层朝向所述第一半导体层的第一方向上贯通所述积层体的至少一部分；
该第一导电层沿着与所述第一方向交叉的平面方向扩展而将所述第二半导体层与所述第二电极连接；并且
所述第一导电层的外缘位于较所述积层体的外缘更靠内侧。
20.一种半导体发光元件，其特征在于包括电极、积层体、以及第一导电层；
该积层体在第一面内设置在所述电极的周围，并且包含：
第一半导体层；
第二半导体层，在与所述第一面交叉的第一方向上与所述第一半导体层隔开；以及
第三半导体层，设置在所述第一半导体层的至少一部分与所述第二半导体层之间；
该第一导电层沿着所述第一面扩展而将所述第二半导体层与所述电极连接；并且
所述第一导电层的外缘位于较所述积层体的外缘更靠内侧。
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