JP2016039361A - 半導体発光素子 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
図1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的透視平面図である。
図2〜図4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的断面図である。
図2は、図1のA1−A2断面を例示する。
図3は、図1のB1−B2断面を例示する。
図4は、図1のC1−C2断面を例示する。
図を見やすくするために、図1の透視平面図においては、図2〜図4の断面図に示す構成要素の一部の図示を省略する。
窒素雰囲気中で250℃以上400℃以下(例えば300℃)で0.5分以上2分以下(例えば1分)の熱処理をおこなった後に、酸素雰囲気中で250℃以上400℃以下(例えば300℃)で0.5分以上2分以下(例えば1分)の熱処理を行ってもよい。例えば、反射率が高くなり、コンタクト性が向上する。上記の材料及び熱処理は、後述の実施形態にも適用できる。
図5は、第2の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的透視平面図である。
図6及び図7は、第2の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図6は、図5のD1−D2断面を例示する。
図7は、図5のE1−E2断面を例示する。
図を見やすくするために、図5の透視平面図においては、図6及び図7の断面図に示す構成要素の一部の図示を省略する。
図8(a)は、図5のS部を拡大した模式的透視平面図である。
図8(b)は、図8(a)のT1−T2断面を例示する模式的断面図である。
図8(c)は、図8(a)のU1−U2断面を例示する模式的断面図である。
図8(d)は、図8(a)のV1−V2断面を例示する模式的断面図である。
図9は、第3の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的透視平面図である。
図10及び図11は、第3の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図10は、図9のF1−F2断面を例示する。
図11は、図9のG1−G2断面を例示する。
図を見やすくするために、図9の透視平面図においては、図10及び図11の断面図に示す構成要素の一部の図示を省略する。
図12は、第4の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的透視平面図である。
本実施形態に係る半導体発光素子113は、金属層40と、第1半導体層10aと、第2半導体層20aと、第1発光層30aと、第1〜第3電極e1〜e3と、を含む。半導体発光素子113は、さらに、第5半導体層10cと、第6半導体層20cと、第3発光層30cと、第7〜第9電極e7〜e9と、第3連結電極ec3と、第2素子間配線部16と、を含む。なお、半導体発光素子113の断面構造は、第2の実施形態で説明した半導体発光素子111、及び、第3の実施形態で説明した半導体発光素子112と同様である。ここでは、図2、図6、図7及び図12を参照しながら説明する。
図13(a)〜図13(e)は、第3の実施形態に係る半導体発光素子112をレイヤ毎に分解した状態を表し、4つ(2×2)の積層体を直列に接続した場合における電極及び配線の配置を例示する図である。
図14(a)〜図14(e)は、実施形態に係る別の半導体発光素子をレイヤ毎に分解した状態を表し、9つ(3×3)の積層体を直列に接続した場合における電極及び配線の配置を例示する図である。
図15(a)は、9つ(3×3)の積層体を含む半導体発光素子の配線構造を例示する図である。
図15(b)は、図15(a)のW部を拡大した図である。
図16(a)は、4つ(2×2)の積層体を含む半導体発光素子の配線構造を例示する図である。
図16(b)は、4つ(2×2)の積層体を含む半導体発光素子の別の配線構造を例示する図である。
ここでは、図5のD1−D2断面(図6参照)を例示して説明する。
図19〜図22は、第5の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図19は、図1のA1−A2断面の別の例を示す。
図20は、図19のW1部を拡大した図である。
図21は、図1のB1−B2断面の別の例を示す。
図22は、図1のC1−C2断面の別の例を示す。
図23及び図24は、第6の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図23は、図5のD1−D2断面の別の例を示す。
図24は、図5のE1−E2断面の別の例を示す。
図25(a)は、図5のS部を拡大した模式的透視平面図である。
図25(b)は、図25(a)のT1−T2断面の別の例を示す模式的断面図である。 図25(c)は、図25(a)のU1−U2断面の別の例を示す模式的断面図である。 図25(d)は、図25(a)のV1−V2断面の別の例を示す模式的断面図である。
図26及び図27は、第7の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図26は、図9のF1−F2断面の別の例を示す。
図27は、図9のG1−G2断面の別の例を示す。
図28は、第8の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的透視平面図である。 図29(a)及び図29(b)は、第8の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図29(a)は、図28のA1−A2断面を例示する。図29(b)は、図29(a)のW2部を拡大した図である。
図30は、第8の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図30は、図28のB1−B2断面を例示する。
図31(a)及び図31(b)は、第8の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図31(a)は、図28のC1−C2断面を例示する。図31(b)は、図31(a)のW3部を拡大した図である。
図を見やすくするために、図28の透視平面図においては、図29(a)、図29(b)、図30、図31(a)及び図31(b)の断面図に示す構成要素の一部の図示を省略する。
この形態では保護金属層70と第1補助配線部90aとを一体形成することも可能である。
図32は、第9の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的透視平面図である。
図33及び図34は、第9の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図33は、図32のD1−D2断面を例示する。
図34は、図32のE1−E2断面を例示する。
図を見やすくするために、図32の透視平面図においては、図33及び図34の断面図に示す構成要素の一部の図示を省略する。
図35は、第10の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的透視平面図である。
図36及び図37は、第10の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的断面図である。
図36は、図35のF1−F2断面を例示する。
図37は、図35のG1−G2断面を例示する。
図を見やすくするために、図35の透視平面図においては、図36及び図37の断面図に示す構成要素の一部の図示を省略する。
図38は、第11の実施形態に係る半導体発光素子を例示する模式的透視平面図である。
実施形態に係る半導体発光素子120は、第2補助配線部91aと、第2パッド配線部84aと、を含む。この例においては、これらの配線部のそれぞれが面状に設けられる。すなわち、第2補助配線部91aは、第1方向D1に対して垂直な平面に投影したときに、第7電極e7の全体と重なる。同様に、第2補助配線部91aは、第8電極e8の全体と重なる。第2補助配線部91aは、第3連結電極ec3の全体と重なる。第2補助配線部91aの幅は、これらの電極のそれぞれの幅よりも広い。第2パッド配線部84aは、第1方向D1に対して垂直な平面に投影したときに、第1電極e1の全体と重なる。同様に、第2パッド配線部84aは、第2電極e2の全体と重なる。第2パッド配線部84aは、第1連結電極ec1の全体と重なる。第2パッド配線部84aの幅は、これらの電極のそれぞれの幅よりも広い。第7電極e7、第8電極e8、第3連結電極ec3、第1電極e1、第2電極e2及び第1連結電極ec1は、p電極である。
Claims (26)
- 金属層と、
前記金属層と第1方向に離間した第1導電形の第1半導体層であって、第1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領域と離間した第2領域と、前記第1領域と前記第2領域との間に設けられた第3領域と、を含み、前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域は前記第1方向と前記第2方向とに交差する第3方向に延在する第1半導体層と、
前記第1領域と前記金属層との間、及び、前記第2領域と前記金属層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1領域と前記第2半導体層との間、及び、前記第2領域と前記第2半導体層との間に設けられた第1発光層と、
前記金属層と前記第1方向に離間し前記第2方向において前記第1半導体層と並ぶ前記第1導電形の第3半導体層であって、第4領域と、前記第3方向において前記第4領域と離間した第5領域と、前記第4領域と前記第5領域との間に設けられた第6領域と、を含み、前記第4領域、前記第5領域及び前記第6領域は前記第2方向に延在する第3半導体層と、
前記第4領域と前記金属層との間、及び、前記5領域と前記金属層との間に設けられた前記第2導電形の第4半導体層と、
前記第4領域と前記第4半導体層との間、及び、前記第5領域と前記第4半導体層との間に設けられた第2発光層と、
前記第1領域において前記第2半導体層と前記金属層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1電極と、
前記第2領域において前記第2半導体層と前記金属層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電極と、
前記第3領域と前記金属層との間に設けられ前記第3領域と電気的に接続された第3電極と、
前記第4領域において前記第4半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第4半導体層と電気的に接続された第4電極と、
前記第5領域において前記第4半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第4半導体層と電気的に接続された第5電極と、
前記第6領域と前記金属層との間に設けられ前記第6領域と電気的に接続された第6電極と、
前記第2電極と前記金属層との間、及び、前記第6電極と前記金属層との間に設けられ、前記第2電極と前記第6電極とを電気的に接続する第1素子間配線部と、
を備えた半導体発光素子。 - 前記第2半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第1電極と前記第2電極とを連結する第1連結電極をさらに備えた請求項1記載の半導体発光素子。
- 前記第1電極と前記金属層との間と、前記第2電極と前記金属層との間と、前記第1連結電極と前記金属層との間と、に設けられ、前記第1電極、前記第2電極及び前記第1連結電極と電気的に接続された第1補助配線部をさらに備えた請求項2記載の半導体発光素子。
- 前記第1補助配線部は、前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記第1電極の全体、前記第2電極の全体及び前記第1連結電極の全体のそれぞれと重なる請求項3記載の半導体発光素子。
- 前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記金属層と重なり、前記第1半導体層と重ならない第1パッド部と、
前記第1パッド部と前記第3電極とを電気的に接続する第1パッド配線部と、
をさらに備えた請求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体発光素子。 - 前記第4半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第4電極と前記第5電極とを連結する第2連結電極をさらに備えた請求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
- 前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記金属層と重なり、前記第3半導体層と重ならない第2パッド部と、
前記第2パッド部と前記第4電極との間と、前記第2パッド部と前記第5電極との間と、前記第2パッド部と前記第2連結電極との間と、を電気的に接続する第2パッド配線部と、
をさらに備えた請求項6記載の半導体発光素子。 - 前記第2パッド配線部は、前記平面に投影したときに、前記第4電極の全体、前記第5電極の全体及び前記第2連結電極の全体のそれぞれと重なる請求項7記載の半導体発光素子。
- 前記金属層と前記第1方向に離間し前記第3方向において前記第1半導体層と並ぶ前記第1導電形の第5半導体層であって、第7領域と、前記第2方向において前記第7領域と離間した第8領域と、前記第7領域と前記第8領域との間に設けられた第9領域と、を含み、前記第7領域、前記第8領域及び前記第9領域は前記第3方向に延在する第5半導体層と、
前記第7領域と前記金属層との間、及び、前記第8領域と前記金属層との間に設けられた前記第2導電形の第6半導体層と、
前記第7領域と前記第6半導体層との間、及び、前記第8領域と前記第6半導体層との間に設けられた第3発光層と、
前記第7領域において前記第6半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第6半導体層と電気的に接続された第7電極と、
前記第8領域において前記第6半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第6半導体層と電気的に接続された第8電極と、
前記第9領域と前記金属層との間に設けられ前記第9領域と電気的に接続された第9電極と、
前記第6半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第7電極と前記第8電極とを連結する第3連結電極と、
前記第3電極と前記金属層との間、及び、前記第3連結電極と前記金属層との間に設けられ、前記第3電極と前記第3連結電極とを電気的に接続する第2素子間配線部と、
をさらに備えた請求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体発光素子。 - 前記第7電極と前記金属層との間と、前記第8電極と前記金属層との間と、前記第3連結電極と前記金属層との間と、に設けられ、前記第7電極、前記第8電極及び前記第3連結電極と電気的に接続された第2補助配線部をさらに備えた請求項9記載の半導体発光素子。
- 前記第2補助配線部は、前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記第7電極の全体、前記第8電極の全体及び前記第3連結電極の全体のそれぞれと重なる請求項10記載の半導体発光素子。
- 前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記金属層と重なり、前記第5半導体層と重ならない第1パッド部と、
前記第1パッド部と前記第9電極とを電気的に接続する第1パッド配線部と、
をさらに備えた請求項9または10に記載の半導体発光素子。 - 前記第4半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第4電極と前記第5電極とを連結する第2連結電極と、
前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記金属層と重なり、前記第3半導体層と重ならない第2パッド部と、
前記第2パッド部と前記第4電極との間と、前記第2パッド部と前記第5電極との間と、前記第2パッド部と前記第2連結電極との間と、を電気的に接続する第2パッド配線部と、
をさらに備えた請求項9または10に記載の半導体発光素子。 - 前記第2パッド配線部は、前記平面に投影したときに、前記第4電極の全体、前記第5電極の全体及び前記第2連結電極の全体のそれぞれと重なる請求項13記載の半導体発光素子。
- 前記金属層と前記第1方向に離間し前記第3方向において前記第3半導体層と並ぶ前記第1導電形の第7半導体層であって、第10領域と、前記第2方向において前記第10領域と離間した第11領域と、前記第10領域と前記第11領域との間に設けられた第12領域と、を含み、前記10領域、前記第11領域及び前記第12領域は前記第3方向に延在する第7半導体層と、
前記第10領域と前記金属層との間、及び、前記第11領域と前記金属層との間に設けられた前記第2導電形の第8半導体層と、
前記第10領域と前記第8半導体層との間、及び、前記第11領域と前記第8半導体層との間に設けられた第4発光層と、
前記第10領域において前記第8半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第8半導体層と電気的に接続された第10電極と、
前記第11領域において前記第8半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第8半導体層と電気的に接続された第11電極と、
前記第12領域と前記金属層との間に設けられ前記第12領域と電気的に接続された第12電極と、
前記第5電極と前記金属層との間、及び、前記第12電極と前記金属層との間に設けられ、前記第5電極と前記第12電極とを電気的に接続する第3素子間配線部と、
をさらに備えた請求項9または10に記載の半導体発光素子。 - 前記第4半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第4電極と前記第5電極とを連結する第2連結電極と、
前記第4電極と前記金属層との間と、前記第5電極と前記金属層との間と、前記第2連結電極と前記金属層との間と、に設けられ、前記第4電極、前記第5電極及び前記第2連結電極と電気的に接続された第3補助配線部と、
をさらに備えた請求項15記載の半導体発光素子。 - 前記第3補助配線部は、前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記第4電極の全体、前記第5電極の全体及び前記第2連結電極の全体のそれぞれと重なる請求項16記載の半導体発光素子。
- 前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記金属層と重なり、前記第5半導体層と重ならない第1パッド部と、
前記第1パッド部と前記第9電極とを電気的に接続する第1パッド配線部と、
をさらに備えた請求項15または16に記載の半導体発光素子。 - 前記第8半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第10電極と前記第11電極とを連結する第4連結電極をさらに備えた請求項15または16に記載の半導体発光素子。
- 前記第1方向に対して垂直な平面に投影したときに、前記金属層と重なり、前記第7半導体層と重ならない第2パッド部と、
前記第2パッド部と前記第10電極との間と、前記第2パッド部と前記第11電極との間と、前記第2パッド部と前記第4連結電極との間と、を電気的に接続する第2パッド配線部と、
をさらに備えた請求項19記載の半導体発光素子。 - 前記第2パッド配線部は、前記平面に投影したときに、前記第10電極の全体、前記第11電極の全体及び前記第4連結電極の全体のそれぞれと重なる請求項20記載の半導体発光素子。
- 基体と、
前記金属層と前記第1素子間配線部との間に設けられた絶縁層と、
をさらに備え、
前記基体と前記絶縁層との間に前記金属層が設けられている請求項1〜21のいずれか1つに記載の半導体発光素子。 - 前記金属層と前記絶縁層との間に部分的に設けられた反射層をさらに備えた請求項22記載の半導体発光素子。
- 前記第1半導体層の一部と、前記第1素子間配線部と、の間に設けられた第1素子間絶縁層をさらに備えた請求項1〜23のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
- 前記第1素子間配線部の光反射率は、前記金属層の前記光反射率よりも高い請求項1〜24のいずれか1つに記載の半導体発光素子。
- 金属層と、
前記金属層と第1方向に離間し第1導電形の第1半導体層であって、第1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領域と離間した第2領域と、前記第1領域と前記第2領域との間に設けられた第3領域と、を含み、前記第1領域、前記第2領域及び前記第3領域は前記第1方向と前記第2方向とに交差する第3方向に延在する第1半導体層と、
前記第1領域と前記金属層との間、及び、前記第2領域と前記金属層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1領域と前記第2半導体層との間、及び、前記第2領域と前記第2半導体層との間に設けられた第1発光層と、
前記金属層と前記第1方向に離間し前記第3方向において前記第1半導体層と並ぶ前記第1導電形の第5半導体層であって、第7領域と、前記第2方向において前記第7領域と離間した第8領域と、前記第7領域と前記第8領域との間に設けられた第9領域と、を含み、前記第7領域、前記第8領域及び前記第9領域は前記第3方向に延在する第5半導体層と、
前記第7領域と前記金属層との間、及び、前記第8領域と前記金属層との間に設けられた前記第2導電形の第6半導体層と、
前記第7領域と前記第6半導体層との間、及び、前記第8領域と前記第6半導体層との間に設けられた第3発光層と、
前記第1領域において前記第2半導体層と前記金属層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1電極と、
前記第2領域において前記第2半導体層と前記金属層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電極と、
前記第3領域と前記金属層との間に設けられ前記第3領域と電気的に接続された第3電極と、
前記第7領域において前記第6半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第6半導体層と電気的に接続された第7電極と、
前記第8領域において前記第6半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第6半導体層と電気的に接続された第8電極と、
前記第9領域と前記金属層との間に設けられ前記第9領域と電気的に接続された第9電極と、
前記第6半導体層と前記金属層との間に設けられ前記第7電極と前記第8電極とを連結する第3連結電極と、
前記第3電極と前記金属層との間、及び、前記第3連結電極と前記金属層との間に設けられ、前記第3電極と前記第3連結電極とを電気的に接続する第2素子間配線部と、
を備えた半導体発光素子。
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