TW200849665A - Semiconductor light emitting element - Google Patents

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200849665 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種半導體發光元件，尤其是關於一種發 光元件之電極構造。 【先前技術】 . 對於使用有氮化物半導體之發光元件而言，為了可根據 其寬能帶隙特性而獲得從近紫外到紅色區域之發光，進行 了各種研究。氮化物半導體發光元件之一般性基本構造係 在基板上積層有η型氮化物半導體、活性層、p型氮化物半 導體之構造，而且係在ρ型層、局部露出之η型層上設有各 電極之構造，對包含電極構造之發光元件構造正在進行研 究。尤其是以其高輸出化為目標而提出各種發光元件構造 以及電極構造。 先前之提案有： (1) 如 JP-H08-250769A、JP-H09-129921A > W098- 4203 0A、JP-H1 0-1 73 224 A所揭示，對於設於發光構造部上 i 之ρ電極，使用ITO等透明電極，並局部地設置絕緣膜之電 流阻止部，以使透明電極部選擇性地發光； (2) 如JP-2003-124517A所揭示，將外部連接部與發光 部分離之其他構造； (3) 作為η電極等之電極雙層構造，於上層上，如JP-2003-124517A 中 局部地 或者如评-2005-197289八、川-2004-1793 47Α、JP-2005-3 1793 1A中全部地重疊設置金屬層、反 射層之構造。 128412.doc 200849665 在上述先前構造中， 構造中，該電極之片較透7電極之區域上取出光之 發光、局部性的電流阻止:二=如此:造中附加選擇 而且選擇發光、電 之構…元件電阻會變高， σ卩之光損失有增加之傾向，甚至 電力效率（\ν·Ρ·Ε·)备右π政 々 曰 降之傾向。半導體發光元件在照 明用途等方面之應用、 通用化過程中，必須尋求高量產 性、低成本化，且必 <酉担古 肩耠同先輸出、電力效率。尤其對於

後者而言，要提高電力效率，則必須降低Vf等之元件電阻 且提南發光特性、光取出效率，因而有時較為困難。 而且’從其他觀點考慮，先前之提案有： 對於設在η型層上之^電極， (1)如 JP_20〇3-〇60236A、JP-2005-317931A所揭示，使 用ITO等透明電極； (2)如 Jp-2001-l〇263 1A、上述 jp_2003_13359〇A、Jp_ 2004-179347A及JP-2005-3 1793 1所揭示，作為雙層構造， 其係於上層上，局部地或全部地重疊設置金屬層、反射層 之構造。 進而其他提案有： 對於來自活性層之發光，在JP-2001-102631A中有降低η 電極之高度以抑制遮光效果；在JP-2004-128321A中有使η 電極之側面傾斜以提高反射效果等。 此處，JP_[編號]Α之表記係表示曰本之專利公開公報編 號，WO[編號]A之表記係表示國際公開編號。 【發明内容】 128412.doc 200849665 本發明者等新發現了在上述之先前技術中，在外部連接 部之發光控制、透明電極之光出射之構造中，發光特性、 電氣特性之提高困冑，因形成於光取出區域上之透明電極 的光反射而有較多之光損失，根據該見識而發現，較好地 控制透明電極之光取出區域及/或電流注入、發光區域中 之光反射’並抑制Vf7t件電阻之上升’藉此可提高光取出 效率，而且可提高電力效率。 本發明之具體課題在於提供—種發光元件，其於設在發 光構造外的電極使料光性電極，從而實現元件之低電阻 化、尚輸出化、發光效率（lm/w)及電力效率（w p E)之提 高、高量產性.低成本化中之至少任一者，較好的是實現 其多者。而且，與本發明形態相關之課題係於設在發光構 造外的電極使用透光性電極來提供上述發光元件。 根據本發明第1態樣之請求項丨之半導體發光元件，介於 第2層形成區域中之透光性絕緣膜表面遠離第i層之被覆區 域之電流注入區域、發光區域、光取出窗口區域之第i層 表面而形成，在各反射區域中可實現較好的光反射，亦即 藉由被覆區域中之第1層之透光性導電膜來減少光吸收， 並且主要藉由金屬等之遮光性、成為光吸收之第2層中之 透光性絕緣膜來提高光反射。 根據本發明第2態樣之請求項n之半導體發光元件，利 用被覆區域之第1層之透光性導電膜及其表面上之絕緣性 保護膜來作為與半導體構造之邊界區域上之光反射區域， k而可減小該光反射時光損失大的透光性導電膜之膜厚， 128412.doc 200849665 使較多之光被絕緣性保護膜反射，另一方面，在第2層之 透光性絕緣膜區域中，可使到達金屬等之遮光性電極之光 被其邊界區域反射，而且可利用厚膜之絕緣膜來作為光損 失低的較佳光反射區域。 對於上述第1、第2態樣，以下形態更佳。 根據被覆區域之透光性導電膜（第1層）係由λ/2ηι以下之 薄膜所形成之形態，其光反射區域上之光滲出成分可將衰 減係數高的透明導電膜之光損失抑制得較低，另一方面， 利用λ/2η2以上之厚膜且衰減係數低的透光性絕緣膜，可減 少到達光損失低的較佳光反射第2層之光量。根據在被覆 區域之苐1層表面上具備衰減係數低的透光性之透光構件 之形態，在上述被覆區域之光反射中，在光損失低的透光 構件中，較多的光滲出成分被光反射。在利用該被覆區域 中之透光構件之絕緣性保護膜及第1層之透光性導電膜， 來形成針對半導體構造内部之光的光反射之邊界區域之形 態’可實現如上所述之光損失被降低之光反射。 在絕緣膜表面比透光性構件更上方之形態，可利用第2 層下方之較厚之透光性絕緣膜，來與半導體構造形成較好 的光反射面，尤其是實現全反射，另一方面，利用光取出 囪口區域上之較薄的保護膜，可降低光反射率而較好地取 出光。在半導體構造表面之反射區域上的成為光反射之漏 光區域之1波長分（λ/ηι)、或者其前後1/4波長分（λ/ηι ± λ/2η】）之範圍内，設置有絕緣膜，並且在其表面上設置有 保羞膜之形怨，可利用該衰減係數低的膜來減少光損失， 128412.doc 200849665 广…射功能，降低反射率。而且，若為各膜之折射 =^半導體之折射〜，亦即^ 2之形態，則可 光反射功能。如此’以各自所需之構件、各區域厚 度來構成第1層之被覆區域及P層絕緣㈣域，藉此^ 半導體構造表面之彼此區域丨被| 風L \ Μ衹覆^域與絕緣膜區域）在光 予離，從而可一方面實現較好的光取出’另一方面杳 現較好的内部反射，並且可實現與光取出部之分離。Λ 在將第1層之被覆區域作為光取出之窗口區域，並且且 備從第2層之外部連接部伸 、 之延伸部之形態，可實現二了：：：域而使電流擴散 , 貝兄^九特性、電流擴散性優異之較 佺么光構造，進而在第2層之延伸1巾# ^ Ab 9心、1甲邛中插入透光性絕緣膜 T形悲’可提高電流擴散性、降低元件電阻，而且可實現 &好的光取出。在延伸到透光性絕緣膜上之第1層與第2層 "之形態’藉由彼此導通’可解決第2層向絕緣膜端部 ; 卜延伸而引起光損失之問題，另-方面，在上述光反射 ，在光反射、渗出區域外側之絕緣膜上設置衰減係數高 的透光性導電膜’藉此可將光損失抑制得較低。 在使絕緣料緣為薄狀㈣、使㈣上料導體構造 面内之被覆區域（第！層）與絕緣膜區域（第2層）之邊界附近 的絕緣膜之端部附近為薄膜之形態，可使橫跨上述區域間 之各膜（弟1、第2層、保護膜等）之密著性良好，並且成為 兩，域之光學中間區域，從㈣成較好的光學邊界。 藉由Γ大致相同材料來構成較薄之保護膜及較厚之絕緣 膜之形態、或者在大致相同材料、相同膜厚之保護膜與絕 I28412.doc -10- 200849665 緣膜上具有第1層介人# ~ 曰"入。卩及延設部之形態，可較好地呈現 出上述被覆區域、锅续 F / λ-Μ Λ 、έ緣區域（第1層、第2層區域）之各功 能。 “根據本發明第3態樣之請求項15之半導體發光元件，各 電極之第1層延伸到透光性絕緣膜之外側，使其被覆部與 第2層在第1電極上相互重疊，而在第2電極上相互分離， 藉此可較好地實現下述構造：將第2電極之被覆部之透光 f生的第1層作為光取出窗口部，利用第丨電極之被覆部之第 1層電極來注入電流。 根據本發明第4態樣之請求項16之半導體發光元件，於 第1導電型半導體層上，經由透光性絕緣膜而設置有第1電 極之第2層，於發光構造部外之非發光部之電極形成區域 上，具備光反射構造，可較好地使光反射到半導體構造 内並且在其電極形成區域之一部分區域上，使透光性之 第1層與第1導電型半導體層導通，藉此可實現較好的電流 注入。 根據本發明第5態樣之請求項23之半導體發光元件，對 於在透光性絕緣膜之外側與各導電型層導通且延設於透光 性第1層（被覆部）上之第2層延設部之剖面寬度或者面積而 言，第2電極大於第丨電極，更好的是，對於該第丨層被覆 部、第2層延設部之數目而言，第2電極大於第1電極，並 且使第1層介於透光性絕緣膜與各導電型半導體層之間， 藉由上述構造，利用被覆部、延設部來較好地注入電流， 利用介入部來較好地使電流擴散，利用其上之透光性絕緣 128412.doc 200849665 膜來提供較好的光反射之各功能，並且使發光構造部之被 覆部、延設部a於非發光部，藉此可較好地實現從與電極 形成面側對向之半導體構造之主面側來取出光的構造。

對於上述各態樣，以下形態更佳。 在具有透光性絕緣膜外側之第丨層之被覆部之形態，可 實現向該第1導電型層較好地注人電流，若為上述⑺，發 光構造部中所設之第2電極亦與第】電極同樣具有插入透光 巴緣膜之第2層及其外側之第丨層，藉此可實現使發光構 造部中之光較好地反射之構造、以及利料綠之第W 來對光取出窗口部進行較好的光取出之構造。在使透光性 絕緣膜大於比其更外側的第】電極之第…皮覆部之剖面寬 度、面積或者各自之總和的形態，可提高光反射功能，實 現較好的電纽人。在第丨電極中在第2層與絕緣膜之間具 有第1層介入部之形態，可防止絕緣臈所引起之第！層之分 利用°亥"入部來使絕緣膜兩側之第1層較好地導 通：從而可提高電流之均句，，生。在第2層之延設部配置於 光:冓le則’且k此露出之第i層被覆部配置於外緣側 之形恶，T降低第！層之片電阻成分，而且可實現從延設 部向發光構造部的較好電流注人。在第2電極中具有複數 個絕緣膜、覆蓋絕緣膜之第2層延設部及將該些之間連接 之被覆邛的形悲’可在電極形成面側實現較好的光反射構 造，從：可實現從與此對向之半導體構造面側較好地取出 在第1第2電極之第1層被覆部之剖面寬度寬於其延 W、且面積大於其延設部之形態，發光構造部之電極形 128412.doc 200849665 成面側之卉多區域由複數個透光性絕緣膜覆蓋著，從而提 同了光反射功此’於該絕緣膜間之開口部上設置有與半導 體導通之Up ’且具備覆蓋絕緣膜之被覆部，從而可實 ί見具有成為優異之電流注入構造之第2層之元件。再者， #電極$成面之對向側作為光取出側，可實現較好的光反 ， 射構造之元件。 ， 在具有較厚之絕緣膜、以及比其更外側之較薄的第1電 、 極第1層之被覆部的形態，設置折射率低於半導體構造之 C *光性絕緣膜’藉此可實現較好的光反射構造，尤其可實 現第2層下之光反射構造。 【實施方式】 以下，參照適當之圖式來說明發明之實施形態。其中， 以下所說明之發光元件、裝置係用來將本發明之技術思想 具體化者，本發明並不限定於以下說明。尤其是只要以下 所記載之構成零件之尺寸、材質、形狀、其相對配置等沒 ( 有特定之說明，則其宗旨不在於將本發明之範圍僅限定於 此，而是僅為單純之說明例。另外，各圖式所示之構件之 大小及位置關係等有時為了使說明得以明確而有所誇大。 進而，構成本發明之各要素可為由同一構件構成複數個要 素以便利用一個構件來兼作複數個要素之態樣，相反，亦 可利用複數個構件來分擔實現一個構件之功能。 [實施形態1] 使用圖1，對實施形態1之LED 100之具體例及其結構進 行說明。此處，圖1A係對從電極形成面側觀察實施形熊】 128412.doc 13 200849665 之LED時的平面進行說明之概略圖，圖iB、圖ic係對圖 1A之A-A線、B-B線上之剖面進行說明之概略圖，圖m、 圖1E係將圖1C局部放大後之概略圖，圖⑶係說明圖⑴之 其他形態之概略圖。 圖1之發光元件之構造具有半導體構造2〇，該半導體構 造20係由在基板1〇上經由緩衝層等基底層（未圖示）而積層 有第1導電型層之η型氮化物半導體層21、成為發光部之活 性層22、及第2導電型層之ρ型氮化物半導體層23之積層構 造所構成，並且具有下述元件構造··使η型層21之一部分 露出而設有η電極（第1電極）30，在設有第1、第2導電型層 21、22(及其間之活性層22)之發光構造25及其表面25t即ρ 型層23s上，设有ρ電極（第2電極）4〇。此處，平面圖（圖1A) 中省略了保濩膜5 1，並且將成為各電極之外部連接部3 3、 43之保護膜開口部表示為較細的一點鎖線之包圍部，圖 3、圖4、圖5A、圖12、圖15之各平面圖亦同樣。圖uA中 亦省略了保護膜，而且由於外部連接部、第2層表面及保 護膜開口部大體一致，故亦將其等省略。圖6A中亦省略了 保濩膜51，各電極之第丨、第2層端部大體一致，因而用一 條線來表示，第2透光性絕緣膜18中，開口部及與其大體 一致之第2層延設部由實線來表示，而省略其他區域。 進而，於圖i之具體例中，帛i電極3〇在矩形狀之元件構 造26、發光構造25中，於以在其角部附近使發光構造25向 内側凹陷之方式而設有第1導電型露出區域2ls之凹陷部之 -部分上’設置有電極形成區域21e，且設置有大致矩形 128412.doc -14- 200849665 狀之第1電極30。於第2電極40上具有下述構造··透光性導 電膜之第1層41與連接於該第1層41之第2層42局部地經由 透光性絕緣膜18而積層。電極之第2層由透光性低於第1層 之電極、例如遮光性之金屬電極所形成。具體而言，在透 光性絕緣膜1 8與半導體構造之第2導電型層23s(發光構造 部上之表面25t)之邊界區域上，設置有折射率低於半導體 構造20、第2導電型層32、或其表面23s區域之絕緣膜18。

在其等之邊界上，可抑制因覆蓋於此處之第2層形成區域 所引起之遮光，藉由其跟前之絕緣膜與半導體之邊界的反 射，較好地使光反射而抑制光損失，因而在半導體構造内 傳播之光從其他之露出部、半導體構造2〇側面、發光構造 上之表面25t、透光性基板1〇等之光窗口部，尤其從第1層 41之被覆區域被較好地取出。再者，如下所述，第丨電極 亦可，、第2電極同樣地為圖⑶所示之具有第1層3丨、第2層 324至少兩層之構造，進而亦可為如圖2所示的至少第2層 之一部分係經由透光性絕緣膜17而設置之構造。 第1電極30利用剖面寬度寬於第2層且面積大於第2層之 第1層而成為較好的電極。覆蓋透光性絕緣膜上表面之第2 層42之被覆部並無特別限定，但如圖1所示，當於所述被 覆部上設有外部連接部43時，外部連接部與其他部分，例 ”圖1圖3、圖4、圖11中所示之電極延伸部44等相 比^面寬度要寬且面積要大。較好的是於該被覆部上設 置至少外部連接部，寬度寬、面積大之外部連接部可實現 車乂好的光反射。而且，於外部連接時之耐衝擊性及與第1 128412.doc -15- 200849665 層=先性絕緣膜之密著性優秀，因而在此以 對本發明進行詳細說明。於 :被:其發光構造部’具體而言是設為電流注入、： 域之第1層被覆區域上，時 X光區 曰被復L战上賦予向半導體構造内部 光反射功能，進而提供較好 、 平乂灯的先取出窗口區域。 面’於發光構造部上之其他 或者、 °°或即透光性絕緣膜形成區域 生層形成區域上’抑制成為遮光區域之第2層之光損 失’提供向半㈣構造㈣之較好的光反射功能。 在半導體構造中，其内部之光主要可一分為二為圖此 工心箭頭所示之橫方向成分的光及縱方向成分的光，後者 以低角度入射至元件之外表面，於其到達之主面上直接被 ^出。另一方面，如圖中箭頭所示，橫方向成分之光以高 度入射至上述主面’其—部分被取出到外部，但大部分 被反射向内部。而且，反覆上述之反射，從而在橫方向上 傳播再者，半導體構造如下述實施例（圖卜圖3、圖*、 圖5)中之尺寸：厚度約5 _、寬度η。㈣元件外形：以 _X32G _，露出部、電極形成區域寬度10G _，元件外 緣20 μηι)所不’其係在橫方向上變寬之介質。亦即，其係 與縱方向相比’到達半導體構造表面上之光路在橫方向上 極長的傳播距離之介質。進而，當從發光區域進行全方位 地均勾發光時，根據到達發光構造主面之光在全方位發光 之立體角中所占之比例，大部分將成為橫方向成分之光。 由上所述’半導體構造内部之光大體上成為橫方向成分之 光該光之大。ρ刀被反射到内部，因此較好地控制該橫方 128412.doc 16 200849665 向成分之構造成為本發明之發光元件構造。 具體而言，對於圖⑺所示的橫方向成分的光（圖中的空 心箭頭）而言，如放大橢圓包圍部所得的圖1〇所示，在佔 據半導體構造部之主面的較大面積之發光構造部中，進一 ^而&，在佔據該發光構造部之較大面積之第1層被覆區 域中，進行上述橫方向成分之光反射。此處，在第丨層被 覆區域中之橫方向成分，亦即入射角較高的光成分之反射 中，利用構成該光反射部之不同種類材料邊界區域來進行 反射，具體而言，將從半導體構造表面到厚度相當於波長 之卞區域作為光反射區域（圖中之陰影部7〇)以進行光反 射，從而成為例如光從半導體構造表面向邊界區域内滲出 並反射之形態。 另一方面’上述厚度相當於波長的薄膜之光介質之折射 率係以複折射率N(N=n-ik)來表示的，Ν由折射率之實數部 分η和虛數部分比構成。於透光性絕緣膜、透光性構件、 系巴緣性保護膜中所用之介電質膜材料之情況下，衰減係數 ，該折射率N為實數部分n。另一方面，如下述實施例 之ΙΤΟ所示，當衰減係數k>〇時，和吸收係數α的關係式成 為α=4 πΐ^/λ，因而於上述邊界區域、光反射區域内（圖中的 陰影部分70)產生光吸收。 在下述比較例等所示之構造中，上述第1層被覆區域及 第2層透光性絕緣膜形成區域附近之放大圖（圖iD)成為如 圖1Ε所示的構造，橫方向成分之光（圖中空心箭頭）以高角 度入射’在第1層之波長左右（χ/ηι，實施例1中約為230 1284l2.doc -17- 200849665 nm)之反射區域令，產生上述光吸收，導致光衰減。於圖 1D所示之本發明之構造中，於第〗層被覆區域中，上述帶 狀之光反射區域70係由較薄的第1層、覆蓋於該第i層上之 透光性構件及絕緣性保護膜所構成，由此抑制第〗層產生 之光吸收，實現入射光和反射光之比得以提高之較好的光 反射。而且，於第2層及/或透光性絕緣膜的形成區域内， 如上所述，於介電質膜之類的透明材料之透光性絕緣膜上 形成有上述光反射區域（圖1D)，此處亦可實現橫方向成分 的較好的光反射，更好的是實現臨界角以上的光的全反 射。 而且，該形成區域中其他功能如下所述，該形成區域作 為由絕緣膜插入而形成之電流阻止區域，並且該區域下方 之發光構造部作為非發光區域，從而可消除容易到達絕緣 膜、甚至到達其後方之第2層的正下方發光所產生之縱方 向成分的光。又，對於其附近之第1層被覆區域下之發 光，尤其對於以低角度入射之縱方向成分之光而言，利用 半導體構造與透光性絕緣膜之邊界區域所產生之較高反射 率來使光反射。因此，較好的是將該形成區域設為電流阻 止區域、非發光區域。 如上所述之橫方向成分之光反射機構中，下述實施例之 基板平坦性之不同可根據以下對比而發現，具體而言，如 圖1B所不之平坦的基板表面、如圖2所示之四凸構造的基 板表面，即與電極形成面對向之半導體構造主面上的平坦 表面和凹凸構造表面之對比，例如實施例ia〜ic與 128412.doc -18- 200849665

la〜lc、實施例2八〜2(：:與2卜2(：之對比。上述凹凸構造11如 圖2中所示，上述橫方向成分之光（圖中之虛線箭頭）到達凹 凸表面，該光之一部分轉換成縱方向而使一部分光轉換成 朝上、朝下成分之光（圖中之實線箭頭）。轉換成該縱方向 之光被取出到外部，由此成為光取出效率提高的構造。因 此，該構造係上述半導體構造内的橫方向成分之光與圖ib 所示之平坦表面相比而減少的構造，然而，由於係由與平 坦表面相比而減少之橫方向成分之光所引起的反射，因此 上述反射機構之反射效果降低。該情況根據下述實施例 1A〜1C與la〜ic、2A〜2(^2a〜2c的對比而可明確，由於本 發明之反射構造之效果具有因凹凸構造丨丨而降低之傾向， 因此可知存在上述反射區域。 上述圖1的具體例較好的是下述構造··在設於發光構造 部25之表面25t上之第2電極4〇、尤其在第丨層被覆區域 上°又為主要的光取出窗口區域，具體而言設為上述縱方 :成分的取出窗口區域。而且成為如下所述之發光元件構 T，亦即，就光取出而言，從其他區域，例如遮光性之構 以物例如第2電極、從各電極之第2層露出之露出面，例 々半導體構造之露出面、侧面、另一主面（基板側）亦取出 光，上述發光元件構造作為本發明之一實施形態較好。 圖1之具體例中設為下述構造，，料，如上所述，於第^ 層被覆區域及除此之外覆蓋&層之透光性構件的複合材 ^區域7G中，尤其減少第1層之膜厚，並將其表面配置得 罪近切體構造表m於其表面上形成較好的光反射 128412.doc -19- 200849665 P亦即，如圖1 B〜1D所示，於光反射區域内設置較薄的 第1層’❹較好的是於其表面上的透光性構件的折射率 低於半導體構造，更好的是衰減係數低於第丨層，由此可 使反射成分變多，以實現較好的反射構造。如下述實施例 1、/2等所示，較好的是從半導體構造表面起的λ/2^之距離 内形成第1層之表面，具體而言，如實施例所示，將設於 第2導電型層表面上之第i層之膜厚設為λ/2ηι以下，更好的 是設為λ/4ηι以下，由此可充分減少光損失。而且，膜厚之 下限並無特別户艮$，但如下述實施例所示，$ 了抑制^上 升，實現向半導體構造、尤其是發光構造部注入電流的功 能，例如於下述實施例中將膜厚設為1〇 nm以上，較好的 是設為20 nm以上，該情況相當於人/8111附近。 其次，對透光性絕緣膜區域、第2層區域進行說明。第2 層係作為電極而形成於上層側，且與下層側之第丨層電性 連接，具體而言，第2層係以與第丨層形成區域局部重疊之 方式而形成，i之例等所示，較好的是，利用設於透 光性絕緣膜上之第1層延伸部來進行連接，更好的是第2層 包含在透光性絕緣膜内，由此在第2層及/或透光性絕緣膜 形成區域上具備較好的反射機構，從而可增大其反射效 果。 如圖1D、圖1E所示，透光性絕緣膜表面設在比上述反 射區域70更外側，具體而言，較好的是，以比上述反射區 域70更厚之膜厚設於半導體構造表面上。藉此，使到達進 打光吸收之第2層之光，例如，將如圖2所示的向上箭頭方 128412.doc -20- 200849665 向之光適當地反射，較好的是使其全反射。 此處’使從半導體構造表面直至透光性絕緣膜表面為止 之距離，具體而言設在半導體構造表面上的絕緣膜之膜 厚，大於具體;^半導體構造表面直至上述第丨層表面為止 的距離或其膜厚，或者將其設為λ/4η2(λ為發光元件之發光 波長，“為透光性絕緣膜之折射率）以上，較好的是人/2^ 以上，由此可形成較好的反射構造，膜厚之上限並無特別 限定’但在第1層被覆區域中，言史為比其表面更長距離之 絕緣膜表面或者比其膜厚更大之絕緣膜之膜厚，較好的是 如圖IB、®1C所示之大於保護膜表面及半導體構造表面 間的距離或者第丨層及保護膜的膜厚之和，藉此在絕緣膜 形成區域中形成較好的光反射區域。此時，具體之距離或 膜厚只要相當於約1波長（χ/η2)以上即可。 另一方面，如下述實施例所示，較好的是設為λ/2&附 近’更具體而言’設為λ/2η2±λ/4η2 (λ/4η2以上、則〜以 下），由此可獲得較好的光輸出及元件特性。其原因為， 在λ/2η2以下的區域中，反射率尤其是人射角高於臨界角之 角度、特別是該臨界角附近區域之反射率會根據介質之厚 度而上升。另一方面’於心2以上(例如，達到仏2，或 者超過λ/η2)之區域中，該反射率上升之上升率遲緩。具體 而言’在^❺⑽之範圍内’存在上升率變得遲緩:傾 向。然而，在〜心2的範圍内，對於與入射角成為高 角度之透光性絕緣膜形成區域隔開之區域的發光、尤其是 成為光量較多之臨界㈣近的絕緣卿成區域附近之發 128412.doc 21 200849665 光，可進行較好的反射，從而可適當地應用於由上述絕緣 膜構成之電流阻止區域構造中。再者，即便超過上述範圍 (上限3λ/4η2)，例如相當於！波長或者超過上述工波長時， 亦可實現與上述範圍内同等之較好的光特性的發光元件構 造。 一如圖1B〜1D所示，若使透光性絕緣臈厚膜化，則會在發 光構造部表面25t與第丨層被覆區域41c之間形成較大之^ 差。於圖1例中之第1層及保護膜51中，圖7、圖8例中之第 1、第2電極30、40之第i、第2層及保護膜17、財，有時 會引起局部斷線、剝離等問題。藉此而成為製造良率、元 件特性不均之原因。又，在使第1層薄膜化時，進一步而 言，在使第2層與第1層被覆區域隔開之構造中，上述問題 具有顯著傾向。 又，上述段差部於半導體構造之電極形成面内，尤其於 發光構造部25之表面25t内，在第！層被覆區域41c(31c)及 上述絕緣膜18(17)之形成區域上，進而在第2層的形成區域 上，位於該區域間之邊界區域上。於該邊界區域上，若段 差變大，例如超過1波長（λ/η2)，則有時如上所述之反射區 域中的光學分布之變化會加大，從而會對光學特性、例如 光學指向性造成不良影響。若在圖8、圖9、圖丨丨所示之端 部側等處設置薄膜部61、62，則可減少邊界區域之變化。 較好的是的是，透光性絕緣膜為上述範圍（λ/2η2±λ/4η2)， 進而在絕緣膜上存在第1層延伸部，由此，上述反射區域 除在被覆區域、絕緣膜形成區域上的構件之配置相反以 128412.doc -22- 200849665 外，其餘均為相同之複合構件，從而可減小區域間之差 異。 [發光元件之具體例、製造例](實施例1) 以下，使用實施例1來例示本實施形態之詳細的製造方 法。 作為本實施形態之圖1中發光元件具體之半導體構造、 積層構造20，可使用在基板1〇上積層有下述各層之構造 (發光波長約460 nm，藍色LED) ·· 膜厚20 nm之GaN緩衝層、膜厚1 μηι之非摻雜GaN層， 將其作為基底層（未圖示）； 膜厚5 μηι之Si摻雜GaN之η側接觸層、〇.3 μηι之非摻雜 GaN層、〇·〇3 μηι之Si掺雜GaN層、多層膜（將5 nm之GaN 層、4 nm之非摻雜GaN層及2 nm之非摻雜ΙΠ()jGao^N層以 母10層為單位反覆交替地積層），將其作為所述基底層上 之第1導電型層21(n型層）； 將膜厚25 nm之非摻雜GaN之障壁層、膜厚3 nm之

In0.3GaG.7N的井層以每6層為單位反覆交替地積層，最後積 層有P手壁層之多重量子井構造，將其作為n型層上之活性 層22 ;

P側多層膜（將4 nm之Mg摻雜之Al〇.15Ga〇.85N層與2.5 nm 之Mg摻雜之ιη。。⑷知97；^層以每5層為單位反覆交替地積 層，最後積層上述AlGaN層）、膜厚〇,12 μηΐ2Μ§摻雜〇aN 之P側接觸層，將其作為活性層上之第2導電型層23(p型 層）。 128412.doc -23- 200849665 上述層例如可形成於C面藍寶石基板上利用movpe經c 車成長之氮化物半導體結晶’進而於反應容器内進行熱處 理（700°C)以使p型層低電阻化。 (半導體構造部加工··非發光部、發光構造部25之形成） 第1導電型層露出（區域）21s、發光構造區域25該些區域 之劃定係藉由以下方式而進行··將積層構造20之一部分蝕 d成所而形狀，並進行加工、去除。實施例中，設置si〇2 等遮罩，利用RIE等蝕刻來去除，直至n型接觸層之深度方 向之 ^刀為止’從而形成露出區域21s、該露出區域21s 一部分之第1電極形成區域2U。 (透光性絕緣膜18) 在所露出之半導體構造之電極形成面側設置以〇2之透光 性絕緣膜。具體而言，以光微影法形成光阻遮罩，於成為 么光構4。卩的表面251上之第2導電型層（p型層中之p側接觸 層）上’設置所需形狀之透光性絕緣膜1 8。 (電極 30、40) 於上述第1、第2導電型層上，於半導體構造之電極形成 面側使ITO(約20 nm)成膜來作為第！電極3〇(n型層側）與第2 電極4〇(P型層側）之透光性歐姆電極（第1層）31、41，隨 後 以光从影法形成光阻遮罩，並钱刻去除ιτο之一部 分，從而形成覆蓋各導電型層上及設於第2導電型層上之 透光性絕緣膜18之所需形狀之第1層。該第1層31、41之一 部分以與上述透光性絕緣膜18重疊之方式而形成具有各平 頭電極（外部連接部33、43)及由此延伸之電極延伸部34、 128412.doc 24· 200849665 44的第2層32、42。第2層在以光微影法形成遮罩之後，形 成依次積層有Ti(約2 nm)/Rh (約200 nm)/Au(約6〇〇 nm)之 構造之膜，並進行脫模處理而形成所需形狀。如上所述， 同時形成第1、第2電極30、40，具體而言，較好的是以相 同步驟形成各電極之各層，從而可減少製造步驟數。但並 非限疋於此’亦可利用各自之步驟、各自之材料、積層構 造來形成。繼而，於300°C以上之熱處理中，對電極進行

退火處理，使各電極與各導電型半導體層之接觸電阻降 低0 再者’於實施形態3之圖5之第1電極30中，可實現比延 設於第1層被覆部31c上之第2層延設部32p所露出的第工層 被覆部41c更低的低電阻化，因而較好。另—方面，於第2 電極40中，可實現第1層比第2層、從絕緣膜露出之區域、 或其外側之區域所覆蓋的區域、或者其内側之區域更低的 低電阻化’因而較好的是第2層被第W、尤其是被其被覆 部31c隔開，且較好的是第2層包含於絕緣膜表面内。又， 當在絕緣膜與半導體構造之間設置第1層介入部時，利用 該性質可將插人部作為電流注人部或電流阻止部而進行控 制二此時’對於各電極之接觸電阻而t，在第極中， 在第1層形成後，藉由露出狀態下之熱處理而可得到降 低；在第2電極中，藉由於第！層上被覆有第2層延設部之 狀態下的熱處理而可得到降低。因此，在圖6之具有插入 :之構造例中，將第1層作為各電極而形成，使第i電極之 弟1層露出並進行熱處理’以形成第2電極之插入部之電流 128412.doc -25- 200849665 注入部，第2電極上設置有第2層延設部並進行熱處理。因 此，在將第1、第2電極設為相同步驟、構造時，實施兩次 …、处里例如第一次係第2電極之插入部之低電阻化，第 人係第1電極之延設部下方之第丨層的低電阻化。 (保護膜51) ”亥例中，如圖1A之一點鎖線之細線所示，以蝕刻等方法 使各電極（第2層）之外部連接部33、43露出，並且使作為被 覆其他區域的保護膜51藉由以下方式而形成··將200 nmi Si〇2例如於整個表面上形成後，利用光微影法來形成光阻 遮罩，並利用RIE進行乾式蝕刻，從而設置開口部等。 最後，該例中，將基板10分割成32〇 μηιχ32〇 之大致 正方形，以製作發光波長約46〇 nm2LED晶片。再者，該 例中，元件周緣部之n型層露出寬度約為2〇 μηι。此處，各 透光性材料之折射率為：透光性導電膜（第丨層）之折射率… 約為2·00 (ΙΤΟ)，透光性絕緣膜及保護膜為約折射率“〜 約為1·46 (Si〇2)，半導體構造的折射率&約為2.46⑷心）， 從而成為3之關係。 上例所示之各構造之尺寸的具體例為，基板1〇之厚度為 50〜200 μηι左右（上述例中約9〇 μιη)，積層構造2〇中，基底 層之厚度為1〜2 μπι左右，η型半導體層21之厚度為丨〜] 左右，活性層、發光層22之厚度為1〇〜15〇 nm左右，p型半 導體層23之厚度為1〇〇〜3〇〇 nm左右，從η型露出層2^表面 起的發光構造之高度為〇·5〜3 μηι(上述例中約為丨·5 左 右，第2層（平頭電極、延伸部）之厚度為〇3〜15 左右， 128412.doc -26- 200849665

::連接部、平頭電極之寬度、直徑為50,-左右， X例所不，將電極形成面側設為光取出側時之導電部 (延伸部34、44)之寬度為3〜2〇 μιη，第2層（平頭電極、延伸 導電部）在絕緣層18内與被覆區域隔開而設置時的導電部 與絕緣層之端部間距離（絕緣層突出部之剖面寬幻為㈣ μ左右再者，如圖2所示，第j電極亦與第2電極同樣 地，於設置透光性絕緣膜17時，從第1電極之第^之絕緣 膜延伸而出的被覆區域31c的剖面寬度為3〜2…左右， 又，在第2層從絕緣膜延設直至被覆區域為止時，其延設 部32p、42p之剖面寬度在第2電極中為^〜川左右在 弟1電極中為3〜20 μηι左右。 又，在以上述例之方式獲得之發光元件中，使第丨層之 ΙΤΟ及透光性絕緣膜之膜厚發生變化，研究其依賴性。於 該研究例中’如圖2所示，第丨電極亦與第2電極同樣地利 用相同步驟，將透光性絕緣膜17、18設置在與第2層大致 相同之區域，使第2電極延伸部之第2層之寬度約為3 μιη， 使第1電極之第1層之被覆區域（從第2層露出之延出部）的剖 面寬度約為10陶，W此方式設置在透光性絕緣膜的兩 側0 於該研究例中，將透光性絕緣膜（Si〇2)之獏厚設為nm (實施例1 A)、與保護膜大致相同之膜厚即2〇〇 實施例 1B)、400 nm(實施例丨〇,並在比較例i中去除透光性絕緣 膜，除此之外，與上述實施例1A〜1C相同。於上述各實施 例1A〜1C、比較例1中，如圖2所示在基板表面上設置凹凸 128412.doc -27· 200849665 構造，分別製作實施例la〜lc、比較例丨，。利用圖15所示之 以環氧樹脂密封、成型而製成的直徑5mm之炮彈型燈的發 光裝置200來評價上述各實施例及比較例，獲得下表丨所示 之特性的元件。此處，表中之各特性評價項目分別顯示 If=20 mA時的正向電壓Vf、主波長、、作為光束的積分球 t。此處，發光裝置200中，於導線21〇之一個載置部2〇1 上，π件100經由黏接構件1 8〇而以由透光性構件5〇構成之 密封構件230所密封。 1 與比較例1 (1，）相比’第1層與各導電型層之接觸部之面 積’亦即第1層之被覆區域之比例有所降低，因此除實施 例lb以外，實施例1A〜1C、la、ibiVf與比較例1(1，）相比 具有高出0.2〜0·3 V左右之傾向。對於光束而言，與比較例 1相比，實施例1A〜1C中分別提高6%、16%、16%，與比較 例Γ相比，實施例la〜lc中分別提高6%、1〇%、1〇0/〇。又， 對於電力效率（W.P.E·)而言，與比較例1相比，從同等程度 (實施例1A)變為增加了約3%(實施例IB、iC)，但於實施例 1 a〜1 c中，與比較例Γ相比存在下降之傾向。 [表1]

Vf[V] [mWl 電力效率「％1 λά[ηπι] 實施例1A 3.34 28.7 42.9 459.1 實施例1B 3.38 31.2 46.2 460.8 實施例1C 3.42 31.3 45.8 460.5 比丝例1 3.13_ 27.0 43.0 459.5_ 實施例la 3.26 lil= 52.2 4499 實施例lb 4.11 34.5 50.9 449.9 實施例lc 3.26 34.5 41.9 449.7 比較例Γ 3.01 31.4 51.8 450.4 128412.doc -28- 200849665 如上所述’將透光性絕緣膜厚度不同之實施例1a與 lb〜lc、1A與1B〜1C分別進行比較可得，光輸出提高約 4〜9%。此處，透光性絕緣膜之1/2波長、λ/2η2分別約為 154 nm(當 λ=450 nm時）、157 nm(當 λ=460 nm時），其與絕 緣膜之膜厚之關係為： [實施例 1Α(1^]<λ/4η2<λ/2η2<[實施例 lB(lb)]<3X/4n2< λ/2η2<[實施例 lC(lc)]， 於實施例lB(lb)之λ/2η2附近，更具體而言，之λ/2η2± λ/4η2(λ/4η2以上、3λ/4η2以下）之範圍内，可獲得較好的光 輸出。另一方面，根據實施例lA(la)與實施例ic(lc)之對 比可知，絕緣膜越厚，則Vf越具有變高之傾向，該情況可 認為係由於絕緣膜之膜厚段差與覆蓋此絕緣膜之第1層之 關係而使Vf變高。 其次，於上述實施例1 (研究例，圖1之構造）、另外下述 研究例、下述實施形態2之實施例2(圖4之構造）、實施形態 7之實施例5(圖3之構造）以及其等之比較例所示的構造中， 使第1層ITO之膜厚在20 nm〜170 nm之間變化，以分別製作 發光元件，獲得如圖13所示之輸出特性。此處，為了抵消 因構造差而引起的輸出差，在各構造中，對於If=2〇 mA的 發光輸出（m W)，利用第1層之膜厚為2〇 nm時的發光輸出 來標準化表示’又，各例中之圖號對應於各圖之構造，於 括號内’ 「圖2」表示具有圖2所示之凹凸構造，「八心表 示於第2層之下層具有如下所述之Ag反射層，進而，末尾 之「-1」、「-2」表示其他系列之實施例。 128412.doc •29- 200849665 如上所述，於膜厚超過50 nm之區域中，大致具有隨著 膜厚之增加而輸出減少之傾向，於膜厚為20 nm以上、5〇 nm以下之區域内，具有可獲得高輸出的區域之傾向，尤其 具有隨著膜厚之減少而輸出增加之傾向。 [實施形態2] • 作為實施形態2 ’於實施形態1之實施例1中，將第2電極 (P電極）之延伸部44的形狀設為圖4所示之形狀，將延伸部 之數目從4個（實施例1)設為9個，並設置與該延伸部（第2 Γ ; 層）及電極形狀相對應之透光性絕緣膜，除此之外，以與 實施例1相同之構造、尺寸而製作大致正方形（32〇 μιηχ32〇 Mm)之發光元件。 該發光元件中，與實施例2相比，由於電極延伸部之數 目、面積較多，因此電流擴散等現象提高，另一方面，存 在因透光性絕緣膜之面積增大而引起的發光面積降低，並 且元件之輸出具有比實施例2稍有降低之傾向。 & 具體地來進行比較，與上述實施例1之研究例（實施例 1A〜1C、la〜1C)同樣地，在第2電極之第2層與透光性絕緣 膜為大致相同區域之條件下，且第1電極之構造與實施例i 的研究例不同，此第1電極設為如圖1所示之省略了透光性 絕緣膜及第1層之構造，以此來分別製作圖1A、圖3、圖4 各自所示之上述實施例1、下述實施例2、及下述實施例5 之構造的發光元件。再者，透光性絕緣臈、第丨層之膜厚 係與上述實施例1B同樣地設為200 nm、20 nm，且基板亦 係與上述實施例1B同樣地使用表面平坦之基板。以與上述 128412.doc -30- 200849665 實施例1的研究相同之方法，利用圖i5之炮彈型燈的發光 裝置來評價以所述方式製作的發光元件，獲得下表2所 示之特性的元件。 表2

根據該評價可知，將透光性絕緣膜設為電流阻止部 此在圖4之例的電極延伸部44為2個時，與圖3中之9個 1A中之4個相& ’存在Vf變高之傾向，該情況可認為係由 於上述透光性導電膜的薄膜化而引起的片電阻增加之影 響。另一方面，由於延伸部的數目、面積增大而使透光性 (

絕緣膜之面積增大，發光面積下降，因此在圖4與3之例 中，光輸出、電力效率為同等程度，而在處於其等之間的 圖1A之例中，與圖4及圖3相比，光輸出變高，電力效率變 高。由此可知，隨著透光性導電膜的薄膜化，可考慮電極 形狀，尤其是第2層之延伸部之形狀等及與此相應的透光 性絕緣膜之形狀、面積而製作元件構造。 (實施例2) 在上述實施例1中，如圖4所示，使該發光元件之構造 為，具有寬度約3 μηι之延伸部44為9個的第2層42，而其他 構造、尺寸相同。 將第1層之膜厚分別設為20 nm(實施例2Α) ' 40 nm(實施 例2B)、170 nm(實施例2C)，並將上述各例2A〜2C中之平坦 128412.doc 31 200849665 的基板設為如圖2所示之凹 構造⑶施例2a〜2c)以外，以板’除了設為上述 來製作發^ ^述表2的圖4例相同之方式 來…件’並利用發光裝置進行評 所示之特性的元件。再者 、又于下表3 干冉者，為了進行比較，亦同樣顯干下 述比較例3及3,（圖3之例中省欢、泰， ’ ”、、/、下 略透純之構造）之各

特性。進而’其他研究例中，以與上述實施例2a相同 施例2A，及其比較例2A，來製作省略了實施•之透光性 絕緣膜之構造的元件，並對該元件晶片進行評價，獲得下 表3所示之特㈣元件。此處’表4中之、為峰值波長，其 他部分與表1〜3相同。 表3

如上所述，與比較例3(3，）相比，實施例2A(2a)、 2B(2b)、2C中為高輸出，高電力效率，而實施例中為低 輸出，低電力效率。再者，於透光性導電膜（折射率 η2=2·00)之波長、1/2波長、1/4波長時，將各導電膜之膜 厚、導電膜的膜厚與保護膜（2〇〇 nm)的膜厚之和進行比較 可知： [實施例 2A(2a)]<[實施例 2B(2b)]<R/2n2]〈[實施例 2c(2c)]< 128412.doc -32- 200849665 [λ/η2]， 進而，[實施例2Α]〈[實施例2Β]<[λ/4η2]，[3λ/4η2]<[實施 例 2C]， [實施例2Α之和]<λ/η2<[實施例2Β之和]<3λ/2η2]<[實施例 2C之和]<[7λ/4η2]。 表4

Vf[V] φβ [mWl 電力效率『％1 λά [nm] λρ [nml 實施例2A， 3.09 31.0 50.2 454.4 448.8 比較例2 A 3.10 30.2 48.7 453.4 447.9 如上所述，與比較例2Α相比，實施例2Α，之Vf為同等程 度，而輸出提高了約3%，電力效率亦有所提高。 (實施形態3) 使用圖5來對實施形態3iLED 1〇〇之具體例，亦即至少 具有第1電極與第1透光性絕緣膜的元件構造之結構進行說 明。再者，對第2電極中具有該第2透光性絕緣膜18之構 造，亦即較好的發光元件的實施形態進行說明，但並非限 ί 定於此，本實施形態中，可對第2電極應用無絕緣膜之構 造，而且實施形態4、5、6中亦同樣如此。此處，圖5八係 • 對從電極形成面側觀察實施形態1之LED的平面進行說明 的概略圖，圖5B係對圖5A之A-A線上的剖面進行說明之概 略圖。 進而，於圖5之具體例中，與實施形態丨之圖丨之例相 除元件構造、電極構造在以下方面有所不同以外，其 他均大致相同。露出部21s之第！電極3〇之構造為具備第1 128412.doc -33- 200849665 層31、第2層32之至少2層，至少第2層之一部分經由透光 性絕緣膜而設置，且第1層與半導體連接著。第i電極3〇之 第1層3 1、第2層32之材料與第2電極相同，其構造亦相 同。具體而言，在透光性絕緣膜17與半導體構造之第1導 電型層21的露出部21s之邊界上，具體是在與折射率低於 半導體構造、第1導電型層或者其露出部的絕緣膜17的邊 界上，當從露出部21s取出在半導體構造内傳播的光時， 以覆蓋於此處之電極形成區域來抑制遮光，並以其跟前的 矣巴緣膜與半導體之邊界來實現高反射率之光反射，從而尤 其以臨界角以上之角度進行大致全反射而不產生光損失， 以此從其他露出部、半導體構造側面、發光構造上表面、 透光性基板等光窗口部較好地取出光。 又，如圖5B所不，第1電極3〇中，設在下層側之透光性 導電膜之第1層31具有被覆部31c，該被覆部31〇比透光性 絕緣膜17更向外側延伸，且連接於第丨導電型層。進而， 於其上層側，例如為積層有具有反射性金屬膜之第2層Μ 的構造，於絕緣膜17之外側，在上述被覆部31c上設有延 設的第2層之延設部32p。於第j電極3〇中，利用該延設部 32p而實現與第}導電型層之良好的歐姆接觸。例如圖9所 示兵和被覆部3 1 c隔開而形成之情況相比，可降低接觸 電阻、正向電壓。尤其如圖5、圖7所示，當透光性絕緣臈 之面積、剖面寬度大於其被覆部31c之總和，而且大於被 覆該絕緣膜之第2層之被覆部時，在電極中所占之絕緣膜 插入區域增大而半導體層連接區域減小時，可較好地發揮 J284J2.doc -34- 200849665 功能:而且，藉由上述構造，可提高上述反射功能，甚至 可提高光取出效率、發光輪出、電力效率。 _第:層之被覆絕緣膜之部分並無特別限定，但如圖5所 不j當於該部分上設置外部連接部33時，與上述第2電極 同樣地，外部連接部與其他部分例如圖11所示之電極延伸 部34等相比，剖面寬度必須形成得較寬且面積必須較大。 因此’較好的是在被覆該絕緣膜之第2層部分上設置外部 連接部，由此實現較好的光反射，而且在外部連接時之耐 衝擊！·生及與下層之第！層、透光性絕緣膜之密著性方 秀。 又，若第1層之構造係如圖2、圖5、圖7、圖9、圖丨丨所 示的具有至少覆蓋透光性絕緣膜之一部分的延伸部^、 及向其外側延伸之被覆部31e，則可實現與第2層之良好的 黏接、連接，因而較好。而且，在第2層與透光性絕緣膜 之間’較好的是第i層介於第2層與透光性絕緣膜及半導體 層之間，更好的是在電極形成面内包含於^層内，進而 在剖=中，在比第1層端部、尤其是被覆部之端部更内側 呑又置弟2層端部，由itl· "σΓ ^ ^ Ο K? %丨由此可使弟2層之下面側鋪設於第1 上，從而更有效果。 如上所述’當利用大致相同構造、相同步驟來分別設置 第卜第2電極、該第卜第2電極之第卜第2層時，亦即， 當第1層及/或第2層以大致相同之膜厚在第！、第2電極上 形成％，進而，當透光性絕緣臈亦相同時，藉由下述第 1、第2電極之不同部分可提高各電極及元件功能。 128412.doc • 35 - 200849665 上述第1電極之構造及其結構之 極，但使1等不prj而 刀’、可應用於第2電 … 可加倍提高元件功能，以下Μ 點進行說明。 下對其不同 其他區域：半導體構造Μ中，將發光構造部形成得比 剖面寬声更1如出部、電極形成區域等非發光部之 側作為：取二 構造，進而係將其電極形成面 开H 造，此時，由於在發光構造部之電極

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=側形成有光取出窗”，因此於該窗口區域上形成 t弟=之透光性導電膜。另一方面，非發光部之幻電極 辯/、發先構造部相比光量較少，故經由第1層的光取出 、。因此，第2電極中’第2層比第i層之被覆部之剖面 見度、面積更小，肖圖7所示的設置有被覆部上之延設部 ，構造以提高電氣特性相比，更好的是圖5例中的與被覆 部41p隔開而設置，從而抑制因延設部引起之遮光 '光損 失進而，較好的是將第2層端部設置於比透光性絕緣臈 之端部更内侧，且包含於透光性絕緣膜内。因此，在圖5 例之構造中，較好的是將第2層之透光性絕緣膜之各形成 區域ϋ又為光反射區域，且將第1層之被覆部設為光取出之 ® 口區域，從而形成提高其功能之構造。 第1、第2電極構造之具體態樣為，第1、第2電極經由至 )與其中之一部分重疊的透光性絕緣膜而設置，於第1電 極3〇中’所述第1層之被覆部31c上的第2層32具有延設部 32P ’在第2電極4〇中，與其被覆部41c隔開而設有第2層 42 ’較好的是下述構造··所述第2層42設置為在剖面上比 128412.doc -36- 200849665 透光性絕緣膜之端部位於更内側，在平面上包含於透光性 絕緣膜内。由此可實現如下構造，亦即··第1電極之被覆 部與第2層相互重疊而使電氣特性提高，另一方面，第2電 極中，與被覆部隔開而在透光性絕緣臈上設置第2層，以 使第1層之被覆部的光取出窗口區域較好地發揮功能，另 外，第2層區域作為利用透光性絕緣膜之插入來使到達該 遮光構件之光較好地反射的反射區域而發揮功能。 以下，對以上說明之各點以外的結構等進行說明。圖5 之例中，於透光性絕緣膜上，第丨層與第2層（被覆部）至少 有一部分相互重疊，因此於密著性、電氣特性方面較好。 又，延伸到透光性絕緣膜外側之電極之各層較好的是在至 少透光性絕緣膜上，設置延伸到剖面之單側或者電極形成 面内之外周的一部分的電極部，且較好的是延伸到剖面之 兩側或者大致整個外周的電極部，尤其是第丨層之被覆 部。 於圖5之例中，在第1電極上無延伸部，但對於第1電極 而吕’亦可如圖11之例所示而設置同樣之延伸部34。又， 於圖5B之剖面圖中，第1電極之第1層顯示為覆蓋透光性絕 緣膜之端部及其側面之連續膜，但亦可使其分離、隔開。 較好的是如圖所示由連續之膜構成。 又於圖5之例中，如實施形態1所述，形成比承擔反射 力月b之透光性絕緣膜更薄之膜，且比光之滲出量更少，由 匕可在半導體構造與保護膜之邊界上形成光反射面。亦 即’可期待在上述衰減係數低的透光性保護膜、絕緣膜之 128412.doc -37- 200849665 上表面、下表面等不同種類材料邊界面上之反射。尤其好 的是，透光性的保護膜51與上述透光性絕緣膜17、18同樣 地’其折射率小於半導體構造，具體而言小於形成有電極 之各導電型半導體層。X，較好的與實施形態W樣滿足 ηθη〗，更好的是|ns_ni|<|ns_n2|，最較好的是 (實施例3) ’將透光性絕緣膜設置於 ’可以同樣之方式來製作 1絕緣膜17利用與第2絕緣 在上述實施例1 (實施形態1)中 第1、第2電極兩者上，除此之外 圖5所示之發光元件。此時，第 膜1 8相同之步驟而設置。 (實施形態4) 本實施形態係在上述實施形態3(圖5)中，如圖2所示， 於第1電極上，以與透光性絕緣膜大致相同之寬度、形 狀、位置來形成第2層，於該例中，不同的是將第2電極上 的一部分設為延設部42P，該延設部42p係將第2電極4〇之 延伸部44在絕緣膜18之外側延設於第i層上。與實施形態3 相比較，第1電極中，減少了因延設部32p引起之光吸收、 光損失，但另一方面，與第丨導電型層之接觸電阻具有變 高之傾向。第2電極中，第1層之被覆部之面積甚至發光面 積變大，但另一方面，於電極延伸部44中會引起光吸收， 結果存在輸出下降之傾向。因此，由於第丨電極之vf上升 及因第2電極引起之光損失增加，而導致電力效率具有下 降之傾向。於該圖2之例中，可獲得上述實施例丄 (1A〜1C)、比較例丨之發光元件，從而可知，藉由於第^電 128412.doc -38- 200849665 極中具有透光性絕緣膜17而可提高其元件特性。 (實施形態5) 實施形態5之形態如圖14所示，將咖之大小設為似 Hmx240 μιη，製成長方形狀，除突起部6〇以外，可與實施 形態3同樣地形成。第i電極3〇之形成區域2ie即發光構造 對於長形狀之發光 向之一個端部側。 向上延設於電極之 2 5之凹陷部作為發光構造之轉角部，相 元件之區域、發光構造而設置於長度方 又，形成區域22e之形狀成為於長度方 〇

側面一部分上。進而，第1雷搞势〇 + 罘1冤極弟2電極分別具有從成為 基點之長度方向兩端附近之外部連接部33、43向長度方向 延伸之延伸部34、44,彼此延伸部以夾隔發光構造之方^ 對向地設置於寬度方向上。 (實施例4) 於上述實施例1中，形成為上述圖14之元件構造，並將 各電極之第2層設為Ni(0.6 nm)/Ag/Ni/Ti/Pt/Au2 Ag反射電 極，除此之外，以相同之方式製作發光元件。此處，與實 施例i同樣地使第2層32與第丨透光性絕緣膜17為大致相同 之形狀（實施例4A)以及省略該第丨透光性絕緣膜17(比較例 4)，在電極延伸部之對向方向上以接近第2電極、發光構 造部之方式使第1電極位移（圖之下方向），其位移量使第i 電極之第2層延設部端部與透光性絕緣膜端部之距離為2 4 μπΗ實施例4Β)、6.7 μηι(實施例4〇，從而分別獲得下表$ 之特性的元件。該表5中之評價與表！同樣地成為安裝到發 光裝置後獲得之各特性。與比較例4相比，與上述實施⑷ 128412.doc -39- 200849665 之情況相同，根據第i層之接觸面積之關係，以具有變高 之傾向’但藉由增大位移量而使Vf減少，從而可降低到同 4私度（實施例4C)。因此，將第2層之延設部之剖面寬度 設為3 μπι以上，較好的是設為5 μιη以上，藉此可抑制Vf增 加’且在其他之佔據大部分之區域（第2層之電極延伸部[剖 面寬度約20 μηι]、外部連接部[剖面寬度約1〇〇 μηι])中，可 實現較好的光反射構造。又，與比較例4相比，光束可提 高3%(實施例4Α)、6%(實施例4Β、C)，電力效率亦可提高 0.5〜2.5%左右。 表5

Vf[V] U^W] 電力效率『°/〇1 ^d[nm] 實施例4Α 3.24 28.0 43.2 454.9 實施例4Β 3.21 28.6 44.5 454.0 實施例4C 3.16 28.6 45.3 453.9 比較例4 3.18 27.1 42.6 454.5 根據上述實施例1及本實施例4之見解，與不在各電極中 設置透光性絕緣膜、以及將第2電極設為與本發明相同之 構造之情況相比，將第1、第2電極設為本發明之透光性絕 緣膜及第1、第2層構造，藉此可使光束分別提高丨5%、 左右，且可提高電力效率。 (實施形態6) 如圖6所示，實施形態6係將半導體構造之電極形成面側 作為光反射側，且將與其對向之面側作為光取出側之構 造，其表示本發明之尤其是實施形態3〜5(第j電極）中的上 述反射元件構造之例。此處，圖6八係發光元件之電極形成 128412.doc -40- 200849665 面側之平面圖之概略情況，圖6Β係圖6α之元件之一部分 區域的ΑΑ剖面圖之概略情況。又，第ί、第2電極3〇、4〇 之外部連接部33、43於圖6Α中顯示為一點鏈線之包圍細 線，第2電極40之第2層42之延設部42ρ及與其對應之絕緣 膜開口部在圖6Α中顯示為四邊形。該例之發光元件之尺寸 為，元件外形1 mmxl mm之大致正方形。對於各電極之外 部連接部等其他構造物之尺寸而言，& 了與元件大小相關 Ο ί； 之發光構造及與此相應之延伸部以外，可形成為與上述各 例相同之尺寸。 又，作為其他之不同點，第i層具有鋪設於透光性絕緣 膜之下方之插入部，第2層覆蓋透光性絕緣膜，且以其外 T之延設部而與第丨層（被覆部41c)導通。於上述各實施形 怨之例中’藉由該插入部而成為由透光性絕緣膜分割開的 第1層之被覆部彼此連接之構造。由此而降低對透光性絕 緣膜之形狀等的依賴度，從而可實現第1層之較好的電流 第2電極40中，在介於第2層及第1層之間的透光性絕緣 膜上設有開口部，該開口部作為第卜第2層之間的導通部 4=、42p)而發揮功能。㈣，第2層成為如下構造：於開 =上設有延設部，且上述各延設部利用覆蓋絕緣膜 =:相互連接並連結。又，如圖6A所示，除了在透光性 、上具有開”，具體而言具有相互分離的複數個開 /之㈣以外’亦可設為在發光構造部&約層^上 目互分離之透光性絕緣膜的島狀部、圖崎示之相互分離 128412.doc -41 - 200849665 ^複=個絕緣膜的島狀部及其露出部等的形態。上述島狀 #路出部、開口部之形狀、配置並無特別限定，除了如 圖所示之矩形狀以外，亦可設為圓形狀、多邊形狀、橢圓 形狀、讀、條狀、格子狀等各種形狀。其配置除了如圖 所不之於發光構造部25、第i層41上週期地配置之構造以 外，亦可為不規則之配置，可採用各種形狀、配置，以便 達到所需之反射特性、電氣特性。較好的是，如圖6A、 6B所不’絕緣膜與其開口部或者露出部、被覆該露出部之 第1層被覆部41c、進而位於該第1層被覆部41c上之第2層 延設部42H"匕，剖面寬度更寬，且半導體構造主面、電 極形成面内之面積更大。由此而提高絕緣膜18之反射區域 所占的比例，從而可實現較好的反射構造，因而較好。 又，第2電極40中，與第2層之一部分在透光性絕緣膜上分 離、露出之情況相比，更好的是設置覆蓋絕緣膜區域之被 覆部。由此可利用該被覆部較好地設置光反射部、外部連 接邛。此日$，第2層中，絕緣膜1 8上之被覆部以覆蓋延設 部之間的絕緣膜之方式而設置。而且，更具體而言，設於 第1、第2層之間的絕緣膜之開口部成為各層間之連通部， 並將該部分以從第2層延設之延設部來填充之方式而設 置。上述發光元件中，在覆蓋發光構造部之第2層上，設 有圖示之外部連接部43，例如焊錫凸塊等，並經由其導電 性黏接構件而黏接於發光裝置之安裝部等上。以上主要對 第2電極進行了說明，該說明亦同樣適用於第1電極。 如上所述，於各電極30、40之第2層32、42之延設部 128412.doc -42- 200849665 P 42p上，使第2電極之延設部之電極形成面内的面 積:或者半導體構造之剖面之寬度大於第i電極。藉此， 於第2電極之第1層，尤其於發光構造部上表面上可進行較 好的電流注入，實現插入部的較好的電流擴散、以及向半 導體構造之注入，亦可實現絕緣膜之較好的光反射。又， 於第1電極中，#用第2層延設部正下方之第】層被覆部可 實現較好的接觸、電流注入，並且藉由使第】電極小於第2 ^ 可減】、上述電流注入部，從而可增大絕緣膜部及發 光構U α卩此日守，較好的是如圖6Β所示之於剖面上將延設 部設在絕緣臈之兩側，更好的是設在與發光構造部鄰接之 部分’ it而設置在絕緣臈之整個外周區域上。而且，如圖 6A所不，使電極形成面内之第1電極延設部之長度長於第2 電極延設部。進而，使第1電極延設部之數目多於第2電極 之延設部，藉此可較好地提高上述電氣、發光、反射之功 能，因而較好。 4例中，亦如圖7之第2電極所示，於上述第丨層之插入 部上，將與各導電型層之接觸電阻設為與被覆部同等程 度，且將插入部及被覆部兩者設為電流注入部，並且在發 光構造部上亦可設為發光區域。x，亦可使接觸電阻高: 被覆部，由此，與上述被覆部相比，可形成電流抑制部、 發光構造部中之弱發光區域。進而，亦可使接觸電阻更 高，由此可形成電流阻止部、發光構造部中之非發光區 域。如本實施形態所示，在將與電極形成面對向之面側設 為光取出側之元件中，設為前者之電流注入部（發光區 128412.doc -43- 200849665 域）’猎此可針對第1電極形成之露出部而向鄰接於其一 ^軼子的疋鄰接於其兩側之發光構造部較好地注入電 在t光構造部上之第2電極中，可將其第丨層形成區域 整體作為發光區域，因此可針對第^被覆部而在至少一 側較好的疋在第1電極側、更好的是在兩側設置插入部 • 之電流注入部。 ' 對上述構造來進行具體說明。如圖6、圖7所示，於上述 第層之插入。卩中，使與各導電型層之接觸電阻和其更外 Γ 側之接觸部（被覆部）為同等程度。由此可將插入部及外接 觸邛兩者設為電流注入部，從而可於發光構造部上設為發 光區域。以上之電流注入構造例如可較好地利用在將與電 極形成面對向之面側作為光取出側之元件中。以插入部形 成弱發光區域、高電阻部、電流阻止部之構造可較好地利 用於將第2電極形成側作為光取出側之元件。而且，具有 該插入部時，可解決上述絕緣膜之段差問題，並且利用該 〔 插入部來使絕緣膜區域電性連接，從而可較好地實現面内 之電位差、電流擴散，因而較好。插入部於絕緣膜之下 方，可整體設置，亦可局部重疊而設置，還可局部分離。 關於上述第1層41(31)、尤其是其被覆區域、插入區域 中的接觸電阻之控制，如上述實施例1之製造方法中所說 明，可藉由電極之熱處理退火來控制。具體而言，於上述 例中，於發光構造部側之p側層上，在被覆透光性絕緣臈 後對覆盍弟1層之電極（第2層）進行熱處理，由此利用從該 絕緣膜露出之區域（第1層被覆區域）而可實現比該絕緣膜區 l28412.do< -44- 200849665 域（第1層插入區域）更好地接觸電阻降低。另一方面，於第 1層成膜時，將整個區域作為露出之區域進行熱處理，由 此可在面内實現大致均勻之接觸’並且藉由於其上形成上 述電極、絕緣膜等之被覆區域，而可獲得使包含插入區域 之第1層形成區域作為電流注入區域之構造。進而，於第2 電極中，在被覆透光性絕緣膜後對覆蓋第i層之第2層進行 熱處理，由此利用該第2層被覆區域（延設部32p)而可實現 比從第2層露出之區域更好的層之接觸電阻降低。圖6 所示之第2層延設部32p區域下方的第丨層被覆區域可比 插入部更好地降低接觸電阻，從而利用此情況可形成各種 電流控制構造。再者，力第}電極中，與插入部及外接觸 部之接觸電阻控制相比’如上所述之延設部之外接觸部的 接觸電阻控制具有更強之傾向，因而較好的是如上所述之 對外接觸部（被覆部）於插入部上之配置、寬度進行控制， 從而進行電流注入控制。 進而，如圖6B之部分放大圖所示，於透光性膜之上表面 側’亦可形成介電質多相19之反射構造以作為反射膜構 造。由此，可減少到達例如金屬等之第2層42之光量，從 而可降低光損失。介電質多層膜係將從選自由si、丁卜 Zr、Nb、Ta、A1所組成之群中的至少一種氧化物或氮化物 中選擇之至少兩者反覆積層而成之介電質多層膜dbr。此 時，反射層I9例如係由下述構造等構成，亦即，將 (Si02/TiQ2、Si02/Nb2〇3)等低折射率與高折射率之膜…、 19b父替地積層至少i對’較好的是積層2對以上，具體而 128412.doc -45- 200849665 吕積層2〜5對之構造。 上述η電質多層膜反射構造亦可設於第〗電極上， Ο 此，在非發光部之電極形成區域上，亦可實現光反射及1 對向側（基板側）之較好的光取出，因而較好。此時，於第 二？電極中，以相同步驟形成各絕緣臈及多層臈反射 、而’以相同步驟形成絕緣膜與保護膜係，亦即，以 而構成。上述保護膜與絕緣膜之相同構造係將保護 為光取出窗口部之構造，該情況與各臈之厚度不同之 實&开〜1相比，無法使各膜之反射功能得以最佳化但 於激造方面有利。又，|、/、吞士人_ .、 ㈣又以適於保護膜之厚度形成相同構 進而利用第1層插入部作為電流注入部，由此可獲得 車乂好的7L件。而且’如圖所示，亦可設置於保護膜5】之 上’因而較好。又’亦可取代該多層膜反射膜，或者除此 ^外還設置金屬之反射膜、將上述金屬反射膜用於第2層 取下層。以上之各種構造、各形態亦可適用於其他實施形 態。 、 [實施形態7] 作為實施形態7,於實施形態2、實施例2、5中，將第2 電極（Ρ電極）之延伸部44之形狀設為圖3所示之形狀將延 伸部之數目由4個（實施例2、5)改為2個，將第1極之第2 層32設置為如圖9所示的包含於透光性絕緣膜η内從而 ^成大致正方形⑽叫伽㈣之發光S件。再者，隨 者延伸部44數目之減少而使其寬度寬於圖i、4之例’實施 例5中設為約20 μηι。藉由減少電極延伸部之數目，可使透 128412.doc -46- 200849665 光性絕緣膜1 8於發光構造中所占之面積變小，發光面積變 大，但由於電極延伸部44之數目減少、其周緣部之面積減 小，因而電流擴散之傾向，輸出亦具有下降之傾向。再 者’於第1電極中，亦具有與第2電極相同之絕緣膜構造。 (實施例5) 於上述實施例2中，除了設為圖3所示之電極形狀以外， 以相同之方式製作發光元件。又，與實施例5相比，其比 較例5中省略了透光性絕緣膜之構造。因而與比較例$相 比’成為尚輸出、高效率、高電力效率之元件。 [實施形態8] 如圖11所示，作為實施形態8係大面積之發光元件，於 發光構造25之内部，具有設置有電極形成區域21e及第1電 極30此兩者之構造。其構造為，較長形狀之發光構造部 25A、25B，具體而言内側發光構造部25八與兩個外側發光 部25B在其寬度方向上與第i電極3〇(形成區域21勻交替配 置著，且構造為，相對於各發光構造部25A、25B，與上 述實施形態5(圖14)同樣地具有與其並列設置之第丨電極 3〇，主要是具有其延伸部34，從而可實現較好的電流擴 散、發光。此處，圖11A係發光元件之平面圖之概略情 況圖11B係圖1 ία之元件之一部分區域的aa剖面圖之概 略I*月況又，5亥例之發光元件之尺寸為，元件外形_ _ Χ800 μΐΏ，對於各電極之外部連接部等其他構造物之尺寸 而言，除了與元件大小相關之發光構造及與此相應之延伸 部以外，可形成為與上述各例相同之尺寸。 128412.doc •47- 200849665 於該例中，本發明之電極構造可較好地發揮功能，且與 上述實施形態㈣’於閉塞之電極形成區域仏中在由 發光構造部包圍之露出部21s之電極形成區域…中，亦可 實現較好的歧射構造。如該構造般在設有複數個各電極 及其延伸部或者外料接部、發光構造部之發光元件構造 中，亦可較好地應用本發明。 又’作為如本實施形態之大面積元件之變形例，對圖12 所示之外形450 _之元件進行說明。如圖U之例 斤示/元件可4刀成由第1、第2電極之延伸部所夾隔著 之複數個發光構造部而獲得。㈣lt極構造係本發明之 電極構造，由此可獲得15〇lm/w之發光裝置。 以下，對上述各實施形態及本發明之各結構進行詳細敍 述，但並非限定於此，亦可將各結構適當地加以組合來應 用。又’各實施形態及其中所揭示之各結構、態樣亦同樣 地可適當地組合。

C

[半導體構造、元件構造、發光構造] 如圖1等所示，發光元件構造除了基板上之半導體構造 20以外亦可设為無該基板之構造、包含半導體基板之元 件區域構造。而且構造為，第i導電型層露出區域Us與 發光構造25之區域至少配置於半導體構造上。作為發光構 ^25另外可没為同質接合或異質接合之P-η接合構造、p_ i-n構造、mis構造。又，於元件構造中或者各導電型層 中，亦可叹置一部分半絕緣·絕緣性丨型層、逆導電型層· 區域，例如亦可設置控制電流注入區域之由半絕緣絕胃緣 128412.doc -48- 200849665 性i型層等所形成之電流阻止層.區域、與電極接合用之由 逆導電型形成之隧道層等。 半導體例如氮化物半導體係於基板上以M〇vpE等習知 的成長方法而形成。作為氮化物半導體之成長基板，可舉 出藍寶石、MgAl2〇4、SiC、NdGa〇3或者Si基板、⑽等: 導體基板等。作為基板，較好的是透光性基板，更好的是 與半導體不同材料之不同種基板。缺乏透光性之半導體基 板、金屬基板等可設為在與半導體之間設置光反射層之構 ^又，作為氮化鎵系化合物半導體材料，亦可使用以通 材料，作為III族元素，亦可使用以p、As取代R一部分 來作為B、v知疋素之材料。而且，在各導電型之氮化物 半導體中，含有作為η型雜質之Si、Ge等IV族元素，且含 有作為P型雜質之Mg、Zn#。又，除了氮化物半導體以 外’亦可應用於GaAs系、Gap系、⑽士系、 系、化合物半導體等其他半導體材料。 [電極、電極構造] 電極幸乂好的是在發光構造之表面25t上之第2導電型層表 、 第1導電型層213上，在同一面側，亦即半導體 構造之一個主面側上机 J上叹置各導電型之電極，但並非限定於 此’亦可為在半導體 肢偁w之對向之面側上設置各電極之構 造。於此情況時，亦 兀了 為利用研磨、LLO (Laser Lift Off， 雷射剝離）等來去除 、&机 ”上述成長基板之形態、將該半導體構 以^又為§作其他載㈣ 戰體之構件之形態。第1、第2電極之下層 128412.doc 200849665 側（第1層）較好的是具有透光性，對於作為歐姆接觸用之在 第2電極的情況下，亦可作為電流擴散導體而發揮功能。 第2電極中，透光性導電膜亦可使用較好的透光性之構 ^ 例如格子狀之構造等。另一方面，在第1電極3 0侧， 上述電流擴散導體主要由發光構造下方之第1導電型半導 體區域來承擔。延伸部輔助電流擴散。再者，第2電極亦 可為無延伸部之構造。 弟1、弟2電極30、4〇之第1層31、41用於以下元件構 造··使透光性之膜與上述透光性絕緣膜加以組合，並將第 1、第2電極形成側設為主發光側或者設為反射側，以使對 向側作為主發光側。而且，如圖lc之第1電極3〇，當透光 性絕緣膜不介於第1、第2層間之電極構造之情況下，可省 略第1層，或者可使第1層為非透光性。作為透光性之導電 膜、氮化物半導體之電極，具有如下：包含選自由Ni、 Pt、Pd、Rh、Ru、Os、Ir、Co、Ag等所組成之群中的至 ^ 種之金屬、合金、積層構造，進而上述金屬等之化合 物，例如，導電性之氧化物、氮化物等。作為導電性之金 屬氧化物（氧化物半導體），可舉出摻雜有錫且厚度為5 nm〜10 pmiITO (Indium Tin 〇xide)、以及氧化鋅、氧化 銦、或氧化錫、其等之複合物，例如IZ〇 (Indium zine Oxide)，所述物質具有透光性而可較好地使用。 如上述具體例所示，較好的是使第1、第2電極3〇、4〇之 透光性膜（第1層3 1)為相同材料、膜厚、構造，更好的是以 相同步驟而設置，從而可實現量產性較高之電極構造。配 128412.doc -50- 200849665 置於其上層侧之金屬膜、反射性膜（第2層32和42、平頭電 極、反射電極）亦同樣。第2層、平頭電極亦可為單層膜， 但多層膜構k，具體而言從下層側起依次具有反射層/烊 墊部·電流擴散用之金屬層此至少2層，較好的是如圖7〜9 所示之具有反射層32-1(42-1)/障壁層32-2(42-2)/焊墊部用 • 之金屬層32_3(42_3)此至少3層之構造，從而可較好地提高 各層之功能。又，如圖9所示，亦可設為含有下述密著層 等之4層（32-1〜32-4及42-1〜42-4)或4層以上。作為反射 (〗 膜’具體而言可舉出Ag、Al、Rh等，且配置在與第1層相 接觸之接觸側。障壁層中具有W、Mo等高融點材料或鉑族 元素，作為平頭電極用之材料，具有Au、A1。各層之膜厚 並無特別限定，形成為〇·〇5〜5 μιη。舉具體例來說，於Ni 插入層上，除了 Ag/Ni.Ti(密著層）/Pt/Au以外，還依次積 層有 Rh/Pt/Au、Al/Pt/Au、Ti(密著層）/Rh/Pt/Au、 Al/W/Pt/Au、Ni(密著層）/Ag/Ni/Ti(密著層）/Au之構造等。 此處，如圖7、8所示，第2層在製造上亦可設為，使剖面 為第1層側之寬度較寬之台形狀，若構造為側面相對於鄰 • 接之發光構造側面而傾斜，則與圖9所示之多層構造相 比，亦可利用光之反射作用來提高指向性、軸上光度，因 而較好。又，可利用習知之製造方法，例如掩膜材料·形 狀、成膜條件來實現所需形狀。 [突起部、光學構造部] 如圖9、12所示，在上述電極30與發光構造25之間，將 突起部60等具有光學功能之構造部，例如利用槽·凹部 128412.doc -51 - 200849665 (脚）、其側面61和63、上表面62等而具有反射、散射、折 射等功能之構造部，或者將半導體構造之光取出部，設置 在基板表面等上，並利用上述保護膜、絕緣膜、半導體、 基板之透光性構件來形成，從而可提高光取出效率，因而 車乂好又，圖2、圖7所示之基板1()表面之凹凸構造^亦同 7作為”亥些構造物，若寬度為〇.5〜5 _，則可較好地 造。 [透光性構件50、保護膜51、㈣構件，被覆構件52、透光 性絶緣膜17和1 8 ] =圖1B〜圖1D、圖2、圖4、圖5B、圖7、圖8、圖HR等 所不’較好的是形成絕緣性之保護膜51，該保護膜Μ上設 置有使各電極之外部連接部33、43開口之開口部，並覆蓋 其他元件區域之大致整個面。而且，如上述發光裝置2〇〇 2例所不，較好的是發光元件具有覆蓋元件或者半導體構 ^之透光性構件5〇例如被覆構件52、密封構件23〇之形 悲。又，較好的是保護膜設在上述半導體構造上，尤1設 形成面側。進而，如圖所示，更好的是至少具有保 …1及覆盍其外部之被覆構件52之透光性構件5〇。而 且二開口部之形狀為使圖1B〜圖1D、圖2所示之電極第2層 =:分開口的形態，亦可為在圖7、圖8所示之開口部内 处二呆錢端部隔開而設置電極之上層側(第2層)之形 父好的是至少覆蓋形成為較薄之第W被覆區域之形 或者1 Μ的疋如下Μ ·至少覆蓋絕緣膜端部、其外緣部 ”相部17a和18a，或者至少覆蓋上述被覆區域與絕 I28412.doc -52· 200849665 緣膜區域之邊界區域。 膜材料，有f知之材"、、純構件，尤其是作為保護

Sc、Ta、GaZnY、B，，、Mg、A1、Hf、Nb、Zr、 物、I彳卜礼站 Γι ’進而其等之氧化物、氮化 物鼠化物等化合物，罝齊^ 一 ^ ^ 嫘而&，矽之氧化物·氮化物、 鋁、鈮之氧化物、介電質 ..^ , 、胰4。可根據發光元件之光·波 長而使用透光性適當較其 ν、且所需之折射率或衰減係數k 季乂好為k=〇之材料。保螬 - 、ϋ 、’尤其是覆蓋第1層被覆部之區 域亦與透光性絕緣膜相同，

〇 為了 k兩光反射功能，將其設 為至父λ/2η3以上之膜厚，較 ,,^ 1乂好的疋没為λ/η3以上之膜厚。 作為密封構件，可使用環 ^ L 衣乳树月日、矽酮樹脂、氟樹脂等耐 候性優異之透明樹脂或破璃 ^ X现增荨’被覆上述發光元件之被覆 構件亦可使用同樣之材料。 ;本毛月中，上述各透光性之層·膜與半導體構造 々斤射率的關係為’至少〜>η2，而且透光性構件（保護膜 :)尤’、疋保濩膜之折射率^為，特別是因為第工層 被覆區域上之保護膜，從而可實現上述被覆區域中之較好 的光反射構造，因而較好。進而，由於ηι>η3，故可利用 亡述反射區域中之第1層與保護膜混合存在之構造來實現 較好的反射構造，因而較好。 又，如圖7〜9所示，透光性絕緣膜亦可設為其端部之膜 厚較小、比端部更内側之膜厚較大的構造，由於其端部附 近^上層與第1層、第2層、保護膜之密著性得到提高，因 而較好。具體而言’於至少_個端部（較好的是兩端部） 上、外緣之至少一部分（較好的是在整個外周）上設置該薄 I28412.doc -53· 200849665 f 膜部17H藉此，在橫跨絕緣膜上與半導體層表面之 段差而架設的第】層之被覆區域附近（圖8、9)、第2層之被 覆部與延設部32P之間(圖8)，$而具有如上述實施形請 不般架在開口部上之第2層或者第}層之形態中可較好地 發揮其效果’因而較好。而且，如圖9所示，在與p層之 被覆區域隔開之第2層的情況下，可避免上述段差之分 割，因而較好。又，可使上述第！層被覆區域與絕緣膜形 成區域之間的邊界區域上之光學分布平緩，因而較好。 又，所述薄膜部可藉由利用掩膜之端面傾斜之剝離法、對 掩膜端部附近下方之過度蝕刻等而形成。於本發明中，在 上述各實施形態、實施例中，主要對在電極下方，具體而 言是在第2層或者^層與半導體構造之間設置透光性絕緣 膜之形態進行了說明。再者，如上述實施形態6(圖6)、圖7 所示，亦可設置介於透光性絕緣膜與半導體構造，尤其是 絕緣膜與發光構造部25之間的第1層（插入區域）。而且，如

圖7〜圖9、及圖2、圖3等所示，亦可將上述第2電極之情況 應用於第1電極。當該第2層32例如圖2、圖8、圖9所示般 與第1層被覆區域31c隔開時，如圖7所示，可實現在上述 絕緣膜之外側，在第1層被覆區域31c之上設有延設部32p 之構造。另-方面’在第2電極的情況下，應用不具有延 设部且和第1層被覆區域41 c隔開之形態 絕緣膜内且和絕緣膜端部隔開之形態。 又’基本性構造為如上所述之構造， 中共同地，第1層與第2層相互至少有一 ’較好的是包含於 即，第1、第2電極 部分重疊且電性連 128412.doc -54- 200849665 接’第2層與透光性絕緣膜亦以相互至少一部分重疊之方 式而設置。此處，除此之外，於圖2、圖3、圖7〜圖9之例 中，在透光性絕緣膜之上，第〗層（延伸部3〗e、*】e)與第2 層(被覆部32e、42e)相互至少一部分重疊的情況在密著 性、電氣特性方面較好。此時，與接觸到絕緣膜及第鴻 之形態相比，第2層更好的是僅形成於第^層上。而且，: 伸到透光性絕緣臈外側之電極之各層的形態較好的是，f 置，伸到絕緣膜之單側或者外周—部分上之電極部，較= 的疋设置延伸到其兩側或者大致整個外周上之電極部，尤 其好的是設置以層之被覆區域’進而延伸到絕緣膜上之 延伸部上。…如實施形態6(圖6b)、圖7之 ^若之第層之重疊係在絕緣膜之外側，則不會產生 弟層之斷線等影響，從而可相互導通。此時，亦可為如 Γ二之第1電極所示般具有絕緣膜上 般呈有第1展;kn以及如圖6Β、圖7之第1電極所示 在；有弟1層插入部之形態。又，亦可為下述形態 二:广入部之一部分或者全部，且絕緣膜 =到半導趙’從而利用'絕緣膜之單側或者兩:? 層被覆部而與第2層連接。 之弟1 [弟1層、第2層、絕緣膜之配置形皞] 於=發明中，第鴻31⑷）與第2層 好，例如圖Π)所示’作為設 心則較 造，可採用各種形H ^層之4刀上之構 (® t ^ ... "]如，第1層（圖中之實線）與第 之虛線）可㈣：―部分延伸到第= 128412.doc -55- 200849665 外側之形態（圖中A);上述實施形態、圖7與圖9中所說明 之第2層包含於第！層内之形態（圖中B);相互分離之形態 (圖中C);在延伸方向上縮短之形態（圖中〇)等，亦可將該 些形態之第1層與第2層設為相反之形態。藉由上述第j、 第2層及絕緣膜之接觸形態而可進行所需之電流控制。再 者，絕緣臈根據控制形態而適當地配置在第〗、第2層之 間、半導體與第1層之間。 於上述A形恶中，配置成絕緣膜丨7從電極形成區域2 1㊁中 央向一個發光構造部側位移，使其距離拉近。與該近距離 側之發光構造部相比，遠距離側優先被注入電流。此原因 在於，第2層延設部配置於上述遠距離側，在近距離側設 置有從第2層突出之絕緣膜17。因此，第2層，進而第1層 可從發光構造部起等距離地配置在電極形成區域21e中 央，進而第1層被覆部可配置在各發光構造部側。從而可 只現如下之電流控制構造，亦即，與未配置上述第2層延 設部之一側或者延設部之剖面寬度、電極形成面之面積較 小之一側相比，優先向配置有該第2層延設部一側的發光 構造部注入電流。圖14中設為下述構造··將延設部配置在 發光構造部側而不配置在元件外緣側，從而優先向發光構 把邛側庄入電流。另一方面，圖丨丨中設為下述構造··如圖 10中之B所不，於延伸部34上，在夾隔有延伸部之發光構 25A與25B(-1、-2)上以大致相等之寬度而設置有各延 。又邛之構造，更好的是，在絕緣膜之整個外周區域上以大 致相等之I度而配置，i^而好的是，在電極形成區域之整 128412.doc -56- 200849665 個内周區域上以大致加 … A致相專之距離而配置。再好的是，在外 口p連接部34中設為該此槿、皮 # 二構w。猎此，形成利用各發光構造 術現電流、發光之均勾性之構造。 f

s、此處’對電極、夹隔有其形成區域之發光構造部進行了 p明’但亦可應用在與電極(形成區域)相鄰接之發光構造 π。又’在與電極延伸部之端部相鄰接之發光構造部、連 接夹隔有上述延伸部之各發光構造部之連接部中，例如圖 中之D所不，可於該連接部中之電極延伸部之端部上設 置延δ又部’並將該延設部設為優先區域。&而，如圖中^ 之例所示，使與兩側之發光構造部相鄰接之延設部分布開 來，從而亦可將各分布部設為優先區域。如圖中c、實施 形態6(圖6)所示’在絕緣膜局部分離、開口之形態中可 使絕緣膜之形成區域包含該分離.開口部，從而^應用於 上述絕緣膜構造中。以上主要對Ρ電極進行了說明但 對於第2電極而言，使用如上所述之第2層延設部、其延伸 部（第2層）之構造，可較好地應用。 本發明之半導體發光元件可較好地利用於對顯示器光 通#或ΟΑ設備之光源而言最佳的發出從紫外區域光到紅 色光之發光二極管、或者發射此外其他波長區域之電磁波 的半導體裝置、使用該半導體裝置之顯示器、照明等。 【圖式簡單說明】 圖1Α係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略圖 圖1Β係圖1Α之ΑΑ剖面之剖面概略圖。 圖1C係圖1Α之ΒΒ剖面之剖面概略圖。 128412.doc -57- 200849665 圖ID係將圖⑺之一部分（圈起之部分）放大之剖面概略 圖。 圖1E係圖id之變形例之剖面概略圖。 圖2係本發明之一實施形態的發光元件之剖面概略圖。 圖3係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略圖。 • 圖4係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略圖。 • 圖5A係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略圖。 圖5B係圖1A之AA剖面之剖面概略圖。 C1 圖6A係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略圖。 圖6B係圖6 A之AA剖面之剖面、及其一部分放大後的局 部放大概略圖。 圖7係本發明之一實施形態的發光元件之一部分之剖面 概略圖。 圖8係本發明之一實施形態的發光元件之一部分之剖面 概略圖。 圖9係本發明之一實施形態的發光元件之一部分之剖面 I 概略圖。 圖1 0係本發明之一實施形態的發光元件之一部分之平面 概略圖。 圖1 1A係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略 圖。 圖11B係圖11A之AA剖面的剖面概略圖。 圖12係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略圖。 圖13係本發明之一實施形態的發光元件之第1層與輸出 128412.doc -58- 200849665 特性之關係的說明圖。 圖14係本發明之一實施形態的發光元件之平面概略圖。 圖15係本發明之一實施形態的發光裝置之剖面概略圖。 【主要元件符號說明】 Ο

10 基板 11 凹凸構造 17a、18a 薄膜部 18 第2透光性絕緣膜 19 介電質多層膜 19a、19b 膜 20 半導體構造 21 η型氮化物半導體層 21e 電極形成區域 21s 第1導電型露出區域 22 活性層 22e 形成區域 23 Ρ型氮化物半導體層 23s Ρ型層 25 發光構造 25A、25B、25B-1、25B-2 發光構造部 25t 發光構造之表面 26 元件構造 26p 槽•凹部 30 第1電極 128412.doc -59· 200849665 31c 、 41c 31e 、 34 、 41e 、 44 31、41 32、42 32-1 、 42-1 32-2 > 42-2 32-3 、 42-3 32-4 、 42-4 32p > 42p 33、43

40 50 51 52 60 61、63 62 70 100 180 200 201 210 230 第1層被覆區域 延伸部 第1層 第2層 反射層 障壁層 金屬層 密著層 延設部 外部連接部 第2電極 透光性構件 保護膜 密封構件•被覆構件 突起部 側面 上表面 陰影部 LED 黏結構件 發光裝置 載置部 導線 密封構件 128412.doc -60-

Claims (1)

1. 200849665 十、申請專利範圍： ^ 一種半導體發光it件，其係在包含p、第2導電型半導 體層之半導體構造中包含： 發光構造部； 、第1電極、第2電極，其等分別設置於該第i導電型半 導體層、該發光構造部之第2導電型半導體層上；及 透光性絕緣膜，其形成於上述第2導電型半導體層上 之至少一部分； 曰 、’：第2電極包含··透光性導電膜之第1層，其被覆上 述第2導電型半導體層之至少一部分；及第2層，其設於 上述透光^邑緣膜上之至少一部分，且與第}層導通；、 在上述第1層之表面側、及上述透光性絕緣膜與上述 半導體構造之邊界區域上，分別形成有光反射部； 上述透光性絕緣膜之上述第2層側表面比上述第!層之 表面更遠離半導體構造。 曰 2·如請求項1之半導體發光元件，其令 在從上述半導體構造之第 t 木嘈侧表面起λ/2ιι丨（λ為發光 元件之發光波長，η為第！層 乐層之折射率）之距離内，具備 上述被覆區域之第！声差面，户〜 W 上祕 弟層表面’在從上述半導體構造之透 先性絕緣膜侧表面起λ/2 (為 透先性絕緣膜之折射率） 之：：外’具傷上述透光性絕緣膜之第2層側表面。 如研求項1之半導體發光元件，其中 在上述第〗層之表面上，包含 μ、+、令上^ 3、'、邑緣性之透光性構件， 上述透先性絕緣臈之第2層側表 ^ ^離上述透光性構件 128412.doc 200849665 之半導體構造侧表面。 4·如請求項3之半導體發光元件，其中 上述透光性構件包含設於上述第丨層表面上之絕緣性 保護臈，上述絕緣性保護膜與上述半導體構造之邊界區 域係上述光反射部。 5·如請求項4之半導體發光元件，其中 上述絕緣性保護膜與上述透光性絕緣膜係大致相同之 材料、相同之膜厚； 上述第1層包含介入於上述透光性絕緣膜與半導體構 造之間的介入部； 上述第2層在上述透光性絕緣膜之外側，利用延設於 上述第1層上之延設部與上述第1層連接。 6.如請求項1之半導體發光元件，其中 上述第2電極包含·弟2層區域，其設置有上述第2 層；及窗口區域，其從該第2層區域露出且包含取出光 之上述第1層被覆區域；於上述第2層區域上至少包含外 部連接部及將電流擴散至上述窗口區域之電極延伸部。 7·如請求項6之半導體發光元件，其中 在上述第2層形成區域之電極延伸部，上述透光性絕 緣膜介於上述第2層與上述半導體構造之間。 8·如請求項1之半導體發光元件，其中 上述第1層包含延伸部，其從上述第2導電型半導體層 之被覆區域延伸並覆蓋上述透光性絕緣膜，上述第2層 與上述第1層之延伸部之至少一部分重疊。 128412.doc 200849665 9·如請求項8之半導體發光元件，其中 於上述透光性絕緣膜之外緣上，包含膜厚小於該外緣 部内側之薄膜部； 於上述透光性絕緣膜之薄膜部上，設置有上述第1層 之延伸部。 10·如請求項1之半導體發光元件，其中 上述絕緣性保護膜係與上述透光性絕緣膜大致相同之 材料，且膜厚較小。 Π· 一種半導體發光元件，其係在包含第1、第2導電型半導 體層之半導體構造中包含·· 發光構造部； 第1電極、第2電極，其等分別設置於該第i導電型半 導體層、該發光構造部之第2導電型半導體層上； 透光性絕緣膜，其形成於上述第2導電型半導體層上 之至少一部分；及 透光丨生構件，其覆盍該半導體構造之至少一部分； 上述第2電極包含：透光性導電膜之第丨層，其被覆上 述第2導電型半導體層之至少一部分；及第2層，其設於 上述透光性絕緣膜之至少一部分上，且與第1導通； 上述透光性構件包含絕緣性保護膜，其在上述第1層 之被覆區域表面上，設於從上述半導體構造之糾層側 表面起λ/2ηι(λ4發光元件之發光波長，〜為^層之折 射率）之距離内； 在上述透光性絕緣膜及上述被覆區域之絕緣性保護膜 128412.doc 200849665 與上述半導體構造之各邊界區域上，形成有光反射部； 上述透光性絕緣膜之上述第2層側表面比設置於上述 第1層之被覆區域上的絕緣性保護膜之上述第1層側表面 更达離半導體構造。 12.如請求項11之半導體發光元件，其中 . 上述透光性絕緣膜之表面比上述絕緣性保護獏之表面 更遠離上述半導體構造。 13·如請求項11之半導體發光元件，其中 Γ 上述透光性絕緣膜之表面係設於從上述半導體構造之 表面起λ/η!之距離内或者λ/ΐΜίλ/^η〗之範圍内。 1 4·如請求項11之半導體發光元件，其中 上述透光性導電膜及/或透光性構件或者絕緣性保護膜 之折射率低於上述第2導電型半導體層。 15· —種半導體發光元件，其係在包含第1、第2導電型半導 體層之半導體構造中包含：發光構造部及露出有第1導 電型半導體層之露出部；在上述半導體元件構造之同一 面側，包含分別設於上述第1導電型半導體層、第2導電 型半導體層上之第1電極、第2電極； 於上述第1導電型半導體層之露出部所設置之第1電 極、及於上述發光構造部之第2導電型半導體層所設置 之第2電極分別包含至少兩層：第丨層，其利用透光性導 電膜與各第1、第2導電型半導體導通；及第2層，其於 該第1層上設置成與第1層導通； 在上述第1電極及第2電極之第2層與上述第i、第2導 128412.doc 200849665 電型半導體層之間，以與上述第2層之至少一部分重属 之方式分別設置有第1、第2透光性絕緣膜； 上述第1、第2電極之第1層分別設有被覆部，其在上 述第1、第2透光性絕緣膜之外側分別與第1、第2導電型 半導體層接觸； 上述第1電極之第2層包含延設部，其從上述第1透光 性絕緣膜上延設於上述第1層之被覆部上，上述第2電極 之第2層與上述第1層之被覆部分離。 、 16· —種半導體發光元件，其係在包含第〖、第2導電型半導 體層之半導體構造中包含：發光構造部及露出有第^導 電型半導體層之露出部；在上述半導體元件構造之同一 面側，包含分別設置於上述第丨導電型半導體層、第2導 電型半導體層上之第丨電極、第2電極； 上述第1電極設置於上述第丨導電型半導體層之露出 部，且至少包含：第丨層，其利用透光性導電膜與第1導 電型半導體導通；及第2層，其於該第丨層上設置成與第 1層導通；並且 在上述露出部之第丨導電型半導體層與第2層之間，以 與上述第2層之至少一部分重疊之方式設置有第丨透光性 絕緣膜。 17·如請求項16之半導體發光元件，其中 上述苐電極之第1層包含設置於上述第1透光性絕緣 膜外側之被覆部，上述第1電極之第2層包含延設於上述 弟1層之被覆部上之延設部。 128412.doc 200849665 18·如請求項16之半導體發光元件，其中 上述第1電極之第1層之被覆部的電極形成面之面積或 者剖面之寬度大於上述第1電極之第2層之延設部。 19·如請求項16之半導體發光元件，其中 上述第1電極之第丨層包含介於上述第丨電極之第2層與 上述第1透光性絕緣膜之間的介入部。 20·如請求項16之半導體發光元件，其中 於上述半導體構造之電極形成面内，上述第1電極包 含與上述發光構造部對向之對向側、及與設置在上述半 導體構造外緣之上述露出部鄰接之外緣側，在上述對向 側上設置有上述第2層延設部，在上述外緣側上設置有 從上述第2層露出之上述第1層之被覆部。 21·如請求項16之半導體發光元件，其中 上述第1透光性絕緣膜的上述半導體構造上之剖面寬 度或者上述電極形成面之面積大於上述第丨電極之第工層 之被覆部。 22. 如請求項16之半導體發光元件，其中 上述第1透光性絕緣膜之膜厚大於上述第丨電極之第1 層之被覆部，上述第丨透光性絕緣膜之折射率小於上述 半導體構造。 23. -種半導體發光元件，其係在包含^、第2導電型半導 體層之半導體構造中包含：發光構造部及露出有第礴 電型半導體層之露出部；在上述半導體元件構造之同_ 面側包含分別設置於上述第1導電型半導體層、第2導 128412.doc 200849665 電型半導體層上之第1電極、第2電極； 於上述第1導電型半導體層之露出部所設置之第1電 極、及於上述發光構造部之第2導電型半導體層所設置 之第2電極分別包含至少兩層：第μ，其利用透光性導 電膜各與第i、第2導電型半導體導通；及第2層，其在 該第1層上設置成與第1層導通； 在上述第1電極及第2電極之第2層與上述第丨、第2導 電型半導體層之間，以與上述第2層之至少一部分重叠 之方式分別設置有第1、第2透光性絕緣膜； 上述第1、第2電極之第1層分別設有：被覆部，其在 上述第1、第2透光性絕緣膜之外側分別與第丨、第2導電 型半導體層接觸；及介入部，其介於上述第2、第2導電 型半導體層與上述第1、第2透光性絕緣膜之間； 上述第1、第2電極之第2層分別設置有上述第2層之延 设部，該等延設部分別延設於上述各第丨層之被覆 上； 上述第1電極之第2層之延設部的電極形成面之面積或 者半導體構造剖面之寬度小於上述第2電極之第2層之征 設部； 9 ^ 於上述半導體構造中，將上述電極形成面側作為光反 射側，將與上述電極形成面側對向之面側作為光 側。 ”、、取出 24·如請求項23之半導體發光元件，其中 上述第2電極之第2層延設部在上述半導體構造剖面上 128412.doc 200849665 設有複數個，且以覆蓋上述第2透光性絕緣膜上之第2層 被覆部而相互連接。 25.如請求項23之半導體發光元件，其中 上述第1電極或第2電極之第2層被覆部的上述半導體 構造之剖面之寬度寬於該第2層延設部，及/或上述半導 體構造之電極形成面内之面積大於該第2層延設部。 128412.doc