CN108400214A - 半导体发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及半导体发光元件，其特征在于，多个半导体层，其具备：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；分布布拉格反射器，其反射来自有源层的光，并具备第一开口，通过第一开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的；第一电极，其向第一半导体层供给电子和空穴中的一个；及第二电极，其通过第一开口而与多个半导体层电连接，以使向第二半导体层供给电子和空穴中的另一个。
Description
本申请是申请日为2014年10月13日，申请号为201480056016.2，发明名称为“半导体发光元件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明(Disclosure)整体涉及半导体发光元件，特别是，涉及具备减少电接触的电阻并提高电接触的可靠性的电极结构的半导体发光元件。
在此，半导体发光元件表示通过电子与空穴的复合而生成光的半导体光元件，可例举III族氮化物半导体发光元件。III族氮化物半导体由以Al(x)Ga(y)In(1-x-y)N(0<x≤1，0≤y≤1，0≤x+y≤1)构成的化合物构成。此外，还可例举用于发出红色光的GaAs类半导体发光元件等。
背景技术
在此，提供关于本发明的背景技术，但它并不一定表示公知技术(This sectionprovides background information related to the present disclosure which isnot necessarily prior art)。
图1是表示美国授权专利公报第7,262,436号公开的半导体发光元件的一例的图。
半导体发光元件包括：衬底(100)；在衬底(100)上生长的n型半导体层(300)；在n型半导体层(300)上生长的有源层(400)；在有源层(400)上生长的p型半导体层(500)在p型半导体层(500)上生长而作为反射膜的电极(901，902，903)；以及通过蚀刻而露出，并形成在n型半导体层(300)上的n侧接合焊盘(800)。
将这种结构的芯片称为倒装芯片(filpchip)，即倒装芯片是指电极(901，902，903)及电极(800)均形成在衬底(100)的一侧，电极(901，902，903)作为反射膜的形态的芯片。电极(901，902，903)由反射率高的电极(901；例如：Ag)、用于焊接的电极(903；例如：Au)以及防止电极(901)物质与电极(903)物质之间的扩散的电极(902；例如：Ni)构成。这样的金属反射膜结构虽然反射率高，并在电流扩散上存在优点，但存在根据金属而导致光被吸收的缺点。
图2是表示在日本公开专利公报第2006-20913号公开的半导体发光元件的一例的图。
半导体发光元件包括：衬底(100)；在衬底(100)上生长的缓冲层(200)；在缓冲层(200)上生长的n型半导体层(300)；在n型半导体层(300)上生长的有源层(400)；在有源层(400)上生长的p型半导体层(500)；形成在p型半导体层(500)上，并实现电流扩散功能的透光性导电膜(600)；形成在透光性导电膜(600)上的p侧接合焊盘(700)；以及通过蚀刻而露出，并形成在n型半导体层(300)上的n侧接合焊盘(800)。并且，在透光性导电膜(600)上具备分布布拉格反射器(900；DBR：Distributed Bragg Reflector)和金属反射膜(904)。根据这样的结构，虽然能够减少光被金属反射膜(904)吸收，但与利用电极(901，902，903)的情况相比，相对地电流扩散不够顺畅。
发明内容
技术课题
对此，将在‘具体实施方式’的后端进行记述。
解决课题的手段
在此，提供本发明的整体概要(Summary)，对此不应理解为本发明的范围仅限于此(This section provides a general summary of the disclosure and is not acomprehensive disclosure of its full scope or all of its features)。
根据本发明的一形态(According to one aspect of the presentdisclosure)，提供一种半导体发光元件，其特征在于，其包括：多个半导体层，它们利用生长衬底而依次生长，该多个半导体层包括：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；第一电极部，其与第一半导体层电气连通，并提供电子和空穴中的一个；第二电极部，其与第二半导体层电气连通，并提供电子和空穴中的另一个；及非导电性反射膜，其以将从有源层生成的光反射到生长衬底侧的方式形成在多个半导体层上，并形成有开口，第一电极部和第二电极部中的至少一个包括：下部电极，其通过开口而露出至少一部分；上部电极，其形成在非导电性反射膜上；及电连接器，其贯穿开口而与下部电极接触，并与上部电极电气连通。
发明效果
对此，将在‘具体实施方式’的后端进行记述。
附图说明
图1是表示美国授权专利公报第7,262,436号公开的半导体发光元件的一例的图。
图2是表示在日本公开专利公报第2006-20913号公开的半导体发光元件的一例的图。
图3是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的一例的图。
图4是表示图3所说明的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图5是将通过干蚀刻工序而形成的开口的一部分(R1)放大的图。
图6是用于说明执行了湿蚀刻工序的电极的上表面的图。
图7是用于说明形成于开口的电连接器的图。
图8是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的另一例的图。
图9是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的又另一例的图。
图10是用于说明在图9中沿着A-A线而切开的剖面的一例的图。
图11是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的又另一例的图。
图12是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的又另一例的图。
图13是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图14是沿着图13的A-A线而截取的剖面图。
图15是沿着图13的B-B线而截取的剖面图。
图16是表示在图13的半导体发光元件中去除p侧电极及n侧电极和非导电性反射膜之后的状态的图。
图17是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图18是沿着图17的D-D线而截取的剖面图。
图19是沿着图17的E-E线而截取的剖面图。
图20是表示在半导体发光元件的制造工序过程中，将两个半导体发光元件分离成独立的半导体发光元件之前的状态的图。
图21是表示在半导体发光元件的制造工序过程中，将两个半导体发光元件分离成独立的半导体发光元件的状态的图。
图22是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图23是沿着图22的A-A'线切开的剖面图。
图24是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图25是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图26是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图27是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图28是表示图27所示的半导体发光元件被固定到外部电极的状态的一例的图。
图29是表示液态锡在金及锡上的扩散程度的照片。
图30是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图31是表示形成在本发明的电极的粗糙表面的照片。
图32是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图33是表示图27所示的半导体发光元件的变形例的图。
图34是表示图30所示的半导体发光元件的变形例的图。
图35是图32所示的半导体发光元件的变形例的图。
图36是表示根据氧化防止层的厚度而产生的结合力的变化的图表。
图37是表示在接合到外部电极的半导体发光元件上出现的裂痕的照片。
图38是表示本发明的n侧电极及/或p侧电极的结构的一例的图。
图39是表示在长时间施加电流的情况下下部电极层被暴露的状态的照片。
图40是表示根据本发明的电极或突起物的厚度而产生的生产收益率的变化的图。
图41是表示本发明的n侧电极及/或p侧电极的结构的又另一例的图。
图42是表示本发明的n侧电极及/或p侧电极的结构的又另一例的图。
图43是表示根据最上层的厚度而产生的DST结果的图表。
图44是用于说明本发明的半导体发光元件的一例的图。
图45至图50是用于说明本发明的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图51是用于说明本发明的半导体发光元件的一例的图。
图52是用于说明第二欧姆电极的一例的图。
图53至图59是用于说明本发明的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图60是用于说明本发明的半导体发光元件的另一例的图。
图61是用于说明本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图62是用于说明本发明的半导体发光元件的一例的图。
图63是用于说明在图62中沿着A-A线切开的剖面的图。
图64是将图63所示的半导体发光元件的一部分放大的图。
图65是表示形成于非导电性反射膜的第一开口的一例的照片。
图66是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
图67是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图68是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图69是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图70是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图71是表示本发明的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
图72是用于说明本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
图73是用于说明形成上部电极之前的状态的图。
图74是表示沿着图72的A-A线而截取的剖面的一例的图。
图75是用于说明开口形成工序的一例的图。
图76是用于说明开口的上缘边的形成方法的一例的图。
图77是用于说明本发明的半导体发光元件的电极部的例子的图。
图78是用于说明电极部的俯视时的形状的例子的图。
图79是用于说明本发明的电极部的另一例的图。
图80是用于说明本发明的电极部的另一例的图。
图81是用于说明本发明的半导体发光元件的一例的图。
图82是表示沿着图81的A-A线而截取的剖面的一例的图。
图83是概略性表示比较例的半导体发光元件和本发明的半导体发光元件的一例的图。
图84是用于说明形成第一电极及第二电极之前的状态的图。
图85是用于说明本发明的半导体发光元件的开口形成工序的一例的图。
图86是用于说明下部电极的层结构的一例的图。
图87是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
图88是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
具体实施方式
下面，参照附图，对本发明进行详细的说明(The present disclosure will nowbe described in detail with reference to the accompanying drawing(s))。
图3是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的一例的图。
在半导体发光元件的制造方法中，在衬底上形成多个半导体层(S11)，该多个半导体层由具备第一导电性的第一半导体层、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层及介于第一半导体层与第二半导体层之间，通过电子和空穴的复合而生成光的有源层构成。之后，形成电连接到第一半导体层或第二半导体层的电极(S21)。然后，形成非导电性膜(S31)，该非导电性膜覆盖电极并与多个半导体层相对地配置，并反射来自有源层的光。接着，作为在非导电性膜形成与电极之间的电连接通道用开口的过程，通过第一蚀刻工序而形成使电极的露出的开口(S41)。之后，去除形成在电极的上表面的物质(S51)，该电极的上表面通过由第二蚀刻工序形成的开口而被露出。在开口形成与电极接触的电连接器(S61)。
图4是用于说明图3所示的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
在半导体发光元件的制造方法中，首先在衬底(10)上生长缓冲层(20)，并在缓冲层(20)上依次生长n型半导体层(30；第一半导体层)、有源层(40)，p型半导体层(50；第二半导体层)(图3的S11)。
作为衬底(10)主要使用蓝宝石、SiC、Si、GaN等，衬底(10)最终可被去除，缓冲层(20)可被省略。
对p型半导体层(50)及有源层(40)进行台面蚀刻，从而露出一部分n型半导体层。可变更台面蚀刻的顺序。
在之后的过程中形成的与电极(93)对应的p型半导体层上形成光吸收防止部(65)。光吸收防止部(65)可被省略。光吸收防止部(65)由用比p型半导体层(50)折射率低的透光性物质构成的单层(例如：SiO2)、多层膜(例如：Si02/TiO2/SiO2)、分布布拉格反射器、单层和分布布拉格反射器的结合等构成。另外，光吸收防止部(65)由非导电性物质(例如：SiOx，TiOx这样的电介质膜)构成。
优选在p型半导体层(50)上形成透光性导电膜(60)，以覆盖光吸收防止部(65)，并用于向p型半导体层(50)扩散电流。例如，可由ITO、Ni/Au这样的物质形成透光性导电膜(60)。
之后，在透光性导电膜(60)上形成电极(93)(图3的S21)。电极(93)根据透光性导电膜(60)而与p型半导体层(50)电连接。用于向n型半导体层(30)供给电子的n侧接合焊盘(80)与电极(93)一起形成于露出的n型半导体层(30)上。n侧接合焊盘(80)也可与后述的反射电极(92)一起形成。
如果后述的电连接器(94；参照图7)与透光性导电膜(60)直接连接，则在后述的反射电极(92；参照图7)与透光性导电膜(60)之间不容易形成良好的电接触。在本实施例中，电极(93)介于透光性导电膜(60)与电连接器(94)之间而与它们稳定地电接触，并防止接触电阻变大。
接着，作为非导电性膜，形成覆盖电极(93)的非导电性反射膜(91)(图3的S31)。非导电性反射膜(91)可形成于通过蚀刻而露出的n型半导体层(30)及n侧接合焊盘(80)的一部分上。非导电性反射膜(91)无需必须覆盖n型半导体层(30)及p型半导体层(50)上的所有区域。非导电性反射膜(91)被用作反射膜，并优选由透光性物质形成，以防止光的吸收。非导电性反射膜(91)例如可由SiOx、TiOx、Ta2O5、MgF2这样的透光性电介质物质形成。在由SiOx构成非导电性反射膜(91)的情况下，具备比p型半导体层(50；例如：GaN)低的折射率，因此能够将具备临界角以上的入射角的光部分地反射到多个半导体层(30，40，50)侧。
另外，如果非导电性反射膜(91)由分布布拉格反射器(DBR：Distributed BraggReflector；例如：由SiO2和TiO2的组合构成的DBR)构成，则能够将更多的量的光反射到多个半导体层(30，40，50)侧。
图5是将通过干蚀刻工序而形成的开口的一部分(R2)放大的图，图6是用于说明执行湿蚀刻工序的电极的上表面的图。
接着，开口(102)形成于非导电性反射膜(91)(图3的S41)，该开口(102)通过干蚀刻工序(第一蚀刻工序)而使电极(93)的一部分露出。在干蚀刻工序中，作为蚀刻气体而可使用包括F基的卤素气体(例如：CF4、C2F6、C3F8、SF6等)。电极(93)可包括多个层。例如，电极(93)包括：与p型半导体层(50)电连接的接触层(95)、形成在接触层(95)上的氧化防止层(98)及形成在氧化防止层(98)上的蚀刻防止层(99)。在本实施例中，电极(93)包括在透光性导电膜(60)上依次形成的接触层(95)、反射层(96)、扩散防止层(97)、氧化防止层(98)及蚀刻防止层(99)。
接触层(95)优选由与透光性导电膜(60)良好地电接触的物质构成。作为接触层(95)，主要使用Cr、Ti这样的物质，也可以使用Ni、TiW等，还可以使用反射率较高的Al、Ag等。
反射层(96)由反射率优异的金属(例如：Ag、Al或它们的组合)构成。反射层(96)将从有源层(40)生成的光反射到多个半导体层(30，40，50)侧。反射层(96)可被省略。
扩散防止层(97)防止构成反射层(96)的物质或构成氧化防止层(98)的物质扩散到其他层。扩散防止层(97)由从Ti、Ni、Cr、W、TiW等中选择的至少一个来构成，在需要较高的反射率的情况下，可使用Al、Ag等。
氧化防止层(98)由Au、Pt等构成，并且只要是露出到外部而与氧气接触时不容易被氧化的物质，则可由任何物质构成。作为氧化防止层(98)，主要使用导电性优异的Au。
蚀刻防止层(99)作为在用于形成开口(102)的干蚀刻工序中露出的层，在本实施例中蚀刻防止层(99)为电极(93)的最上层。在作为蚀刻防止层(99)而使用Au的情况下，不仅与非导电性反射膜(91)之间的接合力较弱，并且在蚀刻时Au的一部分可被损伤或损毁。因此，在由Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo等这样的物质代替Au而构成蚀刻防止层(99)的情况下，能够保持与非导电性反射膜(91)之间的接合力，并提高可靠性。
另外，在干蚀刻工序中，蚀刻防止层(99)保护电极(93)，特别地，防止氧化防止层(98)的损伤。在干蚀刻工序中，作为蚀刻气体而使用包括F基的卤素气体(例如：CF4、C2F6、C3F8、SF6)。因此，为了防止氧化防止层(98)的损伤，蚀刻防止层(99)优选由在这样的干蚀刻工序中蚀刻选择比优异的材质构成。在蚀刻防止层(99)的蚀刻选择比不好的情况下，在干蚀刻工序中氧化防止层(98)可被损伤或损毁。因此，从蚀刻选择比的观点来讲，作为蚀刻防止层(99)的材质，适合使用Cr或Ni等。Ni或Cr与上述干蚀刻工序的蚀刻气体不反应或反应微弱，且不会被蚀刻，从而起到保护电极(93)的作用。
另外，在用于形成开口(102)的干蚀刻工序中，因蚀刻气体而可在电极(93)的上层部形成绝缘物质或杂质这样的物质(107)。例如，包括F基的上述卤素蚀刻气体与电极的上层金属反应而形成物质(107)。例如，如图5所示，作为蚀刻防止层(99)的材质，Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo等中的至少一部分与干蚀刻工序的蚀刻气体反应而形成物质(107；例如：NiF)。这样形成的物质(107)可导致半导体发光元件的电气特性的下降(例如：动作电压的上升)。作为蚀刻防止层(99)的材质，Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo等中的另一部分与蚀刻气体反应而不形成物质或者形成非常少量的物质。优选为，抑制物质的生成或形成少量的物质，从这一观点来讲，作为蚀刻防止层(99)的材质，Cr比Ni更适合。
在本实施例中，如图6所示，考虑到形成物质的情况，通过湿蚀刻工序(第二蚀刻工序)而去除电极(93)的上层、即蚀刻防止层(99)的与开口(102)对应的部分，露出与开口(102)对应的氧化防止层(98)。物质(107)与蚀刻防止层(99)一起被蚀刻而去除。这样，通过去除物质(107)，从而电极(93)与电连接器(94；参照图7)之间实现良好的电接触，防止半导体发光元件的电气特性下降。
另外，为了形成开口(102)，也可以湿蚀刻方式执行第一蚀刻工序。在该情况下，作为非导电性反射膜(91)的蚀刻液，可单独使用HF、BOE、NHO3、HCl等或将它们组合成适当浓度而使用。与上述的干蚀刻工序同样地，通过湿蚀刻工序而在非导电性反射膜(91)形成开口(102)时，为了保护氧化防止层(98)而优选使用蚀刻防止层(99)的蚀刻选择比优异的材质。从这样的观点来讲，Cr适合用作蚀刻防止层(99)的材质。之后，通过后续的其他湿蚀刻工序(第二蚀刻工序)而可去除与开口(102)对应的蚀刻防止层(99)。
通过上述开口(102)形成工序和去除与开口(102)对应的蚀刻防止层(99)的工序，在开口(102)以外的部分接合与非导电性反射膜(91)之间的接合力良好的蚀刻防止层(99)，作为一例，电极(93)构成依次层叠Cr(接触层)/Al(反射层)/Ni(扩散防止层)/Au(氧化防止层)/Cr(蚀刻防止层)而成的结构。另外，为了防止电气特性的下降，电极(93)在开口(102)处去除蚀刻防止层(99)，作为一例，构成依次层叠Cr(接触层)/Al(反射层)/Ni(扩散防止层)/Au(氧化防止层)而成的结构，氧化防止层(98)与后述的电连接器(94)接触。
与图6所示的情况不同地，也可考虑在与开口(102)对应的部分仅对蚀刻防止层(99)的一部分厚度进行湿蚀刻，从而保留一部分蚀刻防止层(99)的情况，并去除集中于蚀刻防止层的上表面的物质。
图7是用于说明形成于开口的电连接器的图。
接着，如图7所示，与电极(93)接触的电连接器(94)形成于开口(102)(图3的S61)。电连接器(94)以与通过开口(102)而露出的氧化防止层(98)接合的方式形成。
之后，使用反射率高的Al、Ag这样的金属，在非导电性反射膜(91)上形成与电连接器(94)接触的反射电极(92)。例如，作为形成反射电极(92)的过程，可使用沉积或镀金的方法。另外，反射电极(92)和电连接器(94)不分体形成，而可形成为一体。例如，在形成反射电极(92)的过程中填充开口(102)而形成电连接器(94)。为了实现稳定的电接触，反射电极(92)也可由Cr、Ti、Ni或它们的合金而形成。反射电极(92)与外部电连接，向p型半导体层(50)提供空穴，反射根据非导电性反射膜(91)而未被反射的光。
在衬底(10)被去除或具备导电性的情况下，n侧接合焊盘(80)形成于去除了衬底(10)的n型半导体层(30)侧或导电性衬底侧。n型半导体层(30)和p型半导体层(50)可变换其位置，在III族氮化物半导体发光元件中主要由GaN构成。各个半导体层(20，30，40，50)构成为多层，还可具备追加的层。
电极(93)、n侧接合焊盘(80)及反射电极(92)为了电流扩散而具备分支(branch)。n侧接合焊盘(80)既可以利用单独的突起物而具备与封装体结合的程度的高度，如图2所示，也可以其本身以与封装体结合的程度的高度被沉积。
根据这样的半导体发光元件的制造方法，去除了电极(93)与电连接器(94)之间的物质(199)，从而防止半导体发光元件的电气特性下降。
另外，可制造出具备如下电极(93)的半导体发光元件：该电极(93)与非导电性反射膜(91)之间的接合力优异且与电连接器(94)实现良好的电接触。
在本实施例中，电极(93)、电连接器(94)及反射电极(92)构成向第二半导体层(50)供给空穴的电极部。电极部作为下部电极而具备电极(93)，作为上部电极而具备反射电极(92)，电连接器形成于开口而将下部电极与上部电极电连接。
图8是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的又另一例的图。
关于半导体发光元件的制造方法，除了具备交替地反复层叠电极(93)而成的反射层(96)及扩散防止层(97)的情况之外，与在图3至图7中说明的半导体发光元件的制造方法实质上相同，因此省略重复的说明。
电极(93)包括：形成在透光性导电膜(60)上的接触层(95)；反复层叠在接触层(95)上的反射层(96)及扩散防止层(97)；形成在扩散防止层(97)上的氧化防止层(98)；形成在氧化防止层(98)上，并与非导电性反射膜(91)接触的蚀刻防止层(99)。去除与开口对应的蚀刻防止层(99)而露出氧化防止层(98)，电连接器(94)与氧化防止层(98)接合而形成。
例如，反射层(96)/扩散防止层(97)可形成为Al/Ni/Al/Ni/Al/Ni。在形成多个电极(93)与p侧接合焊盘之间的电连接器(94)的情况下，电极(94)的面积被加大。由此，根据电极(93)来防止光吸收变得更为重要，并且反射层(96)变得重要。在以较高的厚度来形成Al这样的反射层(96)的情况下，可能导致Al层的爆裂等诸多问题，因此如本实施例这样，通过进行反射层(96)/扩散防止层(97)的反复层叠，去除绝缘物质或杂质这样的物质，在提供较好的电接触的同时，还提高反射率，从而能够防止问题的发生。
图9是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的又另一例的图，图10是用于说明在图9中沿着A-A线而切开的剖面的一例的图。
半导体发光元件的制造方法还可适用于大面积的半导体发光元件。关于半导体发光元件的制造方法，除了电极(93)的面积变大或伸展为分支电极形态，并形成多个开口及多个电连接器(94)，非导电性反射膜(91)由电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a；DBR：Distributed Bragg Reflector；例如：由SiO2和TiO2的组合构成的DBR)构成的情况之外，与在图3至图7中说明的半导体发光元件的制造方法实质上相同，因此省略重复的说明。
由于非导电性反射膜(91)包括分布布拉格反射器，因此能够将更大量的光反射到多个半导体层(30，40，50)侧。
在电介质膜(91b)的情况下，适合由SiO2物质构成，并且其适合形成为0.2um～1.0um的厚度。由SiO2构成的电介质膜(91b)优选通过化学气相沉积法(CVD；ChemicalVapor Deposition)来形成，尤其优选通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD；PlasmaEnhanced CVD)而形成。
在分布布拉格反射器(91a)的情况下，在由TiO2/SiO2构成时，各层具备指定的波长的1/4的光学厚度，其适合的组合数为4～20对(pairs)。分布布拉格反射器(91a)优选通过物理沉积法(PVD；Physical Vapor Deposition)来形成，尤其优选通过电子束沉积法(E-BeamEvaporation)或溅射法(Sputtering)或热沉积法(Thermal Evaporation)而形成。
在形成反射电极(92)之前，还可在分布布拉格反射器(91a)上追加形成电介质膜。电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及追加的电介质膜形成光导结构。
为了进行电流扩散，形成多个电极(93)与p侧反射电极(92)之间的电连接器(94)。因此，在用于在非导电性反射膜(91)形成多个开口的干蚀刻工序中通过多个开口而露出的电极(93)的上表面可形成有物质。
通过湿蚀刻工序而将物质和电极(93)的上层一并去除，例如，将蚀刻防止层和与开口对应的部分一并去除。之后在多个开口形成电连接器(94)。由此，防止大面积的半导体发光元件的电气特性的下降。
图11是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的又另一例的图。
关于半导体发光元件的制造方法，除了n侧接合焊盘(80)形成在非导电性反射膜(91)上的情况、为了形成n侧接合焊盘(80)与n侧分支电极(81)的电连接器(82)而形成开口的工序、具备散热及反射电极(108)的情况之外，与在图3至图7中说明的半导体发光元件的制造方法实质上相同，因此省略重复的说明。
在用于形成开口的干蚀刻工序中，分别形成使电极(93)和n侧分支电极(81)的一部分露出的开口。因此，n侧分支电极(81)也与电极(93)一样，可在上表面形成绝缘物质或杂质这样的物质。
通过后续的湿蚀刻工序，将分别露出于开口的电极(93)和n侧分支电极(81)的上表面的物质和蚀刻防止层一并去除。之后，形成电连接器(94，82)。电连接器(94，82)以与去除蚀刻防止层而露出的电极(93)和n侧分支电极(81)的氧化防止层相接的方式形成。p侧接合焊盘(92)和n侧接合焊盘(80)分别通过电连接器(94，82)而与p型半导体层(50)及n型半导体层(30)电连接。
图12是用于说明本发明的半导体发光元件及它的制造方法的又另一例的图。
关于半导体发光元件的制造方法，除了省略透光性导电膜及光吸收防止部，电极(93)整体地形成在p型半导体层(50)上，以使该电极(93)作用为反射膜及电流扩散导电膜，并形成为2层结构，还具备n侧分支电极(81)的情况之外，与在图3至图7中说明的半导体发光元件的制造方法实质上相同，因此省略重复的说明。
电极(93)具备由Ag或Al这样的反射率优异的材质形成的反射层(96)，反射层(96)还作为p型半导体层(50)和欧姆接触层。电极(93)在反射层(96)上具备由与非导电性膜(91)的接合力良好的物质形成的蚀刻防止层(99)。例如，电极(93)在Ag层或Al层这样的反射层上包括由Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo这样的物质构成的蚀刻防止层。蚀刻防止层(99)在Ag层或Al层上整体地形成或仅形成在与开口对应的部分。关于蚀刻防止层(99)，优选考虑在用于形成开口的干蚀刻工序中应具备良好的蚀刻选择比、不与蚀刻气体反应或绝缘物质或杂质这样的物质的形成越少越好的情况而选择，从这样的观点来讲，适合由Cr或Ni构成。
在本实施例中，作为非导电性膜而形成电介质膜(91)。电介质膜(91)例如由SiOx、TiO、Ta2O5、MgF2这样的透光性电介质物质形成。
通过干蚀刻工序而在电介质膜(91)形成开口。在用于形成开口的干蚀刻工序中，在电极(93)的上表面可形成绝缘物质或杂质这样的物质。之后，通过湿蚀刻工序而去除物质。在通过湿蚀刻工序而去除物质的过程中，电极(93)的一部分，例如与开口对应的蚀刻防止层(99)的至少一部分被去除。在开口形成电连接器(94)。由此，防止由物质导致半导体发光元件的动作电压上升。
如上所述的半导体发光元件包括第一电极部(n侧电极部)及第二电极部(p侧电极部)。第一电极部及第二电极部中的至少一个包括：根据开口而露出至少一部分的下部电极(例如：93，81)、形成在非导电性膜上的上部电极(例如：92，80)及形成于开口而将下部电极及上部电极连接的电连接器(例如：94，82)。在下面说明的半导体发光元件中也同样具备这样的电极部。
图13是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，图14是沿着图13的A-A线而截取的剖面图，图15是沿着图13的B-B线而截取的剖面图，图16是表示在图13的半导体发光元件中去除p侧电极及n侧电极和非导电性反射膜之后的状态的图。
半导体发光元件(1)具备：衬底(10)；在衬底(10)上生长的缓冲层(20)；在缓冲层(20)上生长的n型半导体层(30)；在n型半导体层(30)上生长，并通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40)；在有源层(40)上生长的p型半导体层(50)。
作为衬底(10)，主要使用蓝宝石、SiC、Si、GaN等，衬底(10)最终可被去除，缓冲层(20)被省略。在衬底(10)被去除或具备导电性的情况下，n侧电极(80)形成在去除了衬底(10)的n型半导体层(30)侧或导电性衬底(10)侧。n型半导体层(30)和p型半导体层(50)可变换其位置，在III族氮化物半导体发光元件中主要由GaN构成。各个半导体层(20，30，40，50)可构成为多层，还可具备追加的层。
形成2个n侧接触区域(31)，该2个n侧接触区域(31)是通过台面蚀刻工序而部分地去除p型半导体层(50)和有源层(40)而露出n型半导体层(30)的，在各个n侧接触区域(31)内的n型半导体层(30)上形成n侧分支电极(81)。n侧接触区域(31)与半导体发光元件的一侧表面(C)并排地长幅延伸。n侧接触区域(31)可向半导体发光元件的侧表面方向开放，但优选为不向任何一侧表面开放，而通过有源层(40)和p型半导体层(50)包围其周围而进行封闭。可增减n侧接触区域(31)的数量，也可变更排列形态。n侧分支电极(81)优选具备长幅延伸的分支部(88)和在分支部(88)的一侧端部以具备较宽的宽度的方式形成的连接部(89)。与此对应地，n侧接触区域(31)在n侧分支电极(81)的分支部(88)所在的部分形成为较窄的宽度，在n侧分支电极(81)的连接部(89)所在的部分形成为较宽的宽度。
在p型半导体层(50)上形成3个p侧分支电极(93)。p侧分支电极(93)与n侧分支电极(81)并排地形成，分别排列在2个n侧分支电极(81)之间及两侧部。由此，n侧分支电极(81)分别位于3个p侧分支电极(93)之间。优选为，p侧分支电极(93)还具备长幅延长的分支部(98)和在分支部(98)的一侧端部以具备较宽的宽度的方式形成的连接部(99)。但是，如图13所示，在从上方看半导体发光元件时，p侧分支电极(93)的连接部(99)位于n侧分支电极(81)的连接部(89)的相反侧。即，p侧分支电极(93)的连接部(99)位于左侧，n侧分支电极(81)的连接部(89)位于右侧。p侧分支电极(93)沿着半导体发光元件的一侧表面(C)方向长幅延伸。例如，在图13及图16中，从左侧向右侧长幅延伸。根据这样的长幅延伸的多个p侧分支电极(93)，在将元件倒转而放置于搭载部(例如：次黏着基台、封装体、COB(ChiponBoard))时，不会使其倾斜。从这样的观点来讲，p侧分支电极(93)优选为尽量以长幅形成。
p侧分支电极(93)和n侧分支电极(81)的适当高度为2um～3um。因为在厚度过于薄的情况下，导致动作电压的上升，而过于厚的分支电极则影响工序的稳定性，并导致材料费的上升。
优选为，在形成p侧分支电极(93)之前，光吸收防止膜(95)形成在对应于p侧分支电极(93)下方的p型半导体层(50)上。光吸收防止膜(95)比p侧分支电极(93)宽度稍宽。光吸收防止膜(95)防止从有源层(40)生成的光被p侧分支电极(93)吸收。光吸收防止膜(95)可仅具备将从有源层(40)生成的光的一部分或全部反射的功能，也可仅具备防止来自p侧分支电极(93)的电流向p侧分支电极(93)的正下方的功能，也可以都具备该两个功能。为了实现这样的功能，光吸收防止膜(95)构成为由比p型半导体层(50)折射率低的透光性物质构成的单层(例如：SiO2)或多层(例如：Si02/TiO2/SiO2)、或分布布拉格反射器、或单层和分布布拉格反射器的结合等。另外，光吸收防止膜(95)由非导电性物质(例如：SiOx、TiOx这样的电介质物质)构成。根据结构，光吸收防止膜(95)的厚度适合形成为0.2um～3.0um。如果光吸收防止膜(95)的厚度过薄，则功能较弱，如果厚度过厚，在光吸收防止膜(95)上难以沉积透光性导电膜(60)。光吸收防止膜(95)无需一定由透光性物质构成，另外也无需一定由非导电性物质构成。只是通过利用透光性电介质物质，可进一步提高其效果。
优选为，在形成光吸收防止膜(95)之后，接着在形成p侧分支电极(93)之前，透光性导电膜(60)形成在p型半导体层(50)上。透光性导电膜(60)以覆盖除了通过台面蚀刻工序而形成的n侧接触区域(31)之外的p型半导体层(50)上的几乎大部分区域的方式形成。由此，在透光性导电膜(60)与p型半导体层(50)之间形成光吸收防止膜(95)。特别是，在p型GaN的情况下，电流扩散能量下降，在由GaN构成p型半导体层(50)的情况下，大部分需要得到透光性导电膜(60)的帮助。作为透光性导电膜(60)，例如可使用ITO、Ni/Au这样的物质。在形成透光性导电膜(60)之后，接着在光吸收防止膜(95)所在的透光性导电膜(60)上形成上述的p侧分支电极(93)。
在形成n侧分支电极(81)和p侧分支电极(93)之后形成非导电性反射膜(91)，该非导电性反射膜(91)将包括n侧分支电极(81)的n侧接触区域(31)和包括p侧分支电极(93)的p型半导体层(50)全部覆盖。非导电性反射膜(91)执行如下功能：将来自有源层(40)的光反射到在生长中所使用的衬底(10)侧或在衬底(10)被去除的情况下，反射到n型半导体层(30)侧。非导电性反射膜(91)优选将连接p型半导体层(50)的上表面与n侧接触区域(31)的上表面的p型半导体层(50)和有源层(40)的被露出的侧表面覆盖。但是，本领域技术人员应该想到，非导电性反射膜(91)无需一定要将通过蚀刻衬底(10)的相反侧而露出的n型半导体层(30)和p型半导体层(50)上的所有区域覆盖。
非导电性反射膜(91)作用为反射膜，优选由透光性物质构成，以防止吸收光，例如，可由SiOx、TiOx、Ta2O5、MgF2这样的透光性电介质物质构成。非导电性反射膜(91)例如形成为3～8um的厚度，并构成为如下的各种结构：例如由SiOx等这样的透光性电介质物质构成的电介质膜、例如由SiO2和TiO2的组合构成的单一的分布布拉格反射器、由不同性质的多个电介质膜或电介质膜和分布布拉格反射器的组合等。电介质膜与p型半导体层(50；例如：GaN)相比折射率低，因此能够将临界角以上的光部分地反射到衬底(10)侧，分布布拉格反射器能够将更多的量的光反射到衬底(10)侧，能够对特定波长进行设计，与所发生的光的波长对应地有效地进行反射。
优选为，如图14及图15所示，非导电性反射膜(91)具备由分布布拉格反射器(91a)和电介质膜(91b)构成的双重结构。在沉积要求精密度的分布布拉格反射器(91a)之前，形成一定厚度的电介质膜(91b)，从而能够稳定地制造分布布拉格反射器(91a)，有助于光的反射。
在根据本发明而形成半导体发光元件时，通过用于形成n侧接触区域(31)的台面蚀刻而存在段差，需要伴随p侧分支电极(93)或n侧分支电极(81)这样的段差的构成要件，如以下详细说明，在形成非导电性反射膜(91)之后，还需要在非导电性反射膜(91)打孔的工序，因此在形成电介质膜(91b)时，应特别注意。
作为电介质膜(91b)的材质适合使用SiO2，其厚度优选为0.2um～1.0um。在电介质膜(91b)的厚度过于薄的情况下，不足以充分地覆盖高度为2um～3um程度的n侧分支电极(81)和p侧分支电极(93)，在厚度过于厚的情况下，对后续的孔形成工序带来负担。电介质膜(91b)的厚度可比后续的分布布拉格反射器(91a)的厚度后。另外，为了确保元件的可靠性，需要通过更加适当的方法来形成电介质膜(91b)。例如，由SiO2构成的电介质膜(91b)优选通过化学气相沉积法(CVD；Chemical Vapor Deposition)来形成，尤其优选通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD；Plasma Enhanced CVD)来形成。因为随着通过台面蚀刻而形成n侧接触区域(31)并随着形成p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)会存在段差，而为了覆盖段差区域(stepcoverage)，化学气相沉积法比电子束沉积法(E-Beam Evaporation)等这样的物理沉积法(PVD；Physical Vapor Deposition)更加有利。具体地，当通过电子束沉积法(E-Beam Evaporation)来形成电介质膜(91b)时，在具备段差的p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)的侧表面或通过台面蚀刻而生成的倾斜的段差面等形成较薄的电介质膜(91b)，这样在段差面形成较薄的电介质膜(91b)时，如以下所说明，特别是在p侧分支电极(93)和n侧分支电极(81)置于p侧电极(92)和n侧电极(80)下方的情况下，在电极之间可能发生短路(short)，因此为了实现可靠的绝缘，电介质膜(91b)优选通过化学气相沉积法来形成。因此，在确保半导体发光元件的可靠性的同时，还能确保作为非导电性反射膜(91)的功能。
分布布拉格反射器(91a)形成在电介质膜(91b)上，从而与电介质膜(91b)一起构成非导电性反射膜(91)。例如，由TiO2/SiO2的组合构成的反复层叠结构的分布布拉格反射器(91a)优选通过物理沉积法(PVD；Physical Vapor Deposition)而构成，尤其优选通过电子束沉积法(E-Beam Evaporation)或溅射法(Sputtering)或热沉积法(ThermalEvaporation)而构成。在由TiO2/SiO2的组合来构成分布布拉格反射器(91a)的情况下，各层以具备指定的波长的1/4的光学厚度的方式形成，其组合的数适合为4～20对(pairs)。如果组合的数过少，则导致分布布拉格反射器(91a)的反射率下降，如果组合的数过多，则厚度变得过厚。
通过形成这样的非导电性反射膜(91)，p侧分支电极(93)和n侧分支电极(81)被非导电性反射膜(91)完全覆盖。形成贯穿非导电性反射膜(91)的形态的孔，并在孔内形成由电极物质填充的形态的电连接器(94，82)，以使p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)与以下说明的p侧电极(92)及n侧电极(80)电气连通。这样的孔优选通过干蚀刻或湿蚀刻或将两者并行的方法来形成。p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)各自的分支部(98，88)形成为较窄的宽度，因此电连接器(94)优选位于p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)各自的连接部(99，89)上。如果没有p侧分支电极(93)，则需要形成大量的电连接器(94)而与几乎形成于p型半导体层(50)的整体上的透光性导电膜(60)直接连接，而如果没有n侧分支电极(81)，则需要形成大量的电连接器(82)而与n侧接触区域(31)直接连接，但是不仅在p侧电极(92)与透光性导电膜(60)之间及n侧电极(80)与n型半导体层(30)之间不容易形成良好的电接触，而且在制造工序上引起诸多问题。本发明在形成非导电性反射膜(91)之前，将n侧分支电极(81)形成在n侧接触区域(31)上，并将p侧分支电极(93)形成在p型半导体层(50)或优选形成在透光性导电膜(60)上之后进行热处理，从而在两者之间实现稳定的电接触。
在形成电连接器(94，82)之后，接着优选在非导电性反射膜(91)上形成p侧电极(92)和n侧电极(80)。关于p侧电极(92)和n侧电极(80)，考虑到它们使来自有源层(40)的光易于反射到衬底(10)侧，以覆盖非导电性反射膜(91)上的全部或几乎大部分面积的方式形成为较宽的面积，从而执行导电性反射膜的作用。但为了防止短路，p侧电极(92)和n侧电极(80)优选在非导电性反射膜(91)上彼此隔着距离而分开，由此在非导电性反射膜(91)上会存在由p侧电极(92)或n侧电极(80)覆盖不到的部分。作为p侧电极(92)和n侧电极(80)的材质，适合使用反射率优异的Al、Ag等，但为了实现稳定的电接触，优选以与Cr、Ti、Ni、Au或它们的合金等的物质组合的方式使用Al、Ag等这样的高反射金属。这样的p侧电极(92)和n侧电极(80)执行如下功能：向p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)供给电流的作用；将半导体发光元件与外部机器连接的功能；形成为较宽的面积而反射来自有源层(40)的光的功能及/或散热功能。这样，通过将p侧电极(92)和n侧电极(80)均形成在非导电性反射膜(91)上，将p侧电极(92)侧和n侧电极(80)侧的高度差最小化，由此有助于将本发明的半导体发光元件结合到搭载部(例如：次黏着基台、封装体、COB)。特别是，在利用共晶接合(eutecticbonding)方式而结合的情况下，该优点更加突出。
这样，随着p侧电极(92)和n侧电极(80)以较宽的面积形成在非导电性反射膜(91)上，p侧分支电极(93)和n侧分支电极(81)均置于非导电性反射膜(91)的下方，p侧分支电极(93)通过位于非导电性反射膜(91)上的n侧电极(80)的下方而长幅延伸，n侧分支电极(81)通过位于非导电性反射膜(91)上的p侧电极(92)的下方而长幅延伸。随着非导电性反射膜(91)存在于p侧电极(92)及n侧电极(80)与p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)，从而防止电极(92，80)与分支电极(93，81)之间的短路。另外，随着导入以上这样的p侧分支电极(93)和n侧分支电极(81)，从而在构成倒装芯片时，能够不受限制地向所需的半导体层区域供给电流。
一般地，p侧电极(92)、n侧电极(80)、p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)由多个金属层构成。在p侧分支电极(93)的情况下，最下层与透光性导电膜(60)之间的结合力要高，在该最下层中主要使用Cr、Ti这样的物质，也可使用Ni、Ti、TiW等，对此不作特别限定。本领域技术人员应该考虑对p侧分支电极(93)和n侧分支电极(81)也能够使用反射率优异的Al、Ag等。在p侧电极(92)和n侧电极(80)的情况下，最上层为了引线接合或与外部电极连接而使用Au。并且，为了减少Au的量并完善相对软的Au的特性，在最下层与最上层之间，根据所要求的规格，使用Ni、Ti、TiW、W等，或者在要求较高的反射率的情况下，使用Al、Ag等。在本发明中，p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)需要与电连接器(94，82)电连接，因此作为最上层可考虑使用Au。但是，本发明人得知作为p侧分支电极(93)及n侧分支电极(81)的最上层不适合使用Au。在Au上沉积非导电性反射膜(91)时，因两者之间的结合力弱而存在被剥离的问题。为了解决这样的问题点，在代替Au而由Ni、Ti、W、TiW、Cr、Pd、Mo这样的物质来构成分支电极的最上层的情况下，可保持与将沉积到其上面的非导电性反射膜(91)之间的粘结力，由此提高可靠性。另外，在非导电性反射膜(91)形成用于电连接器(94)的孔的工序中，由上述金属充分执行扩散阻挡层(diffusion barrier)的作用，从而有助于确保后续工序及电连接器(94，82)的稳定性。
图17是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，图18是沿着图17的D-D线而截取的剖面图，图19是沿着图17的E-E线而截取的剖面图。
如图18及图19所示，在本发明的半导体发光元件(2)中，非导电性反射膜(91)在电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)的基础上，还包括形成在分布布拉格反射器(91a)上的包覆膜(91f)。从有源层(40)发生的光大部分根据电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)而反射到n型半导体层(30)侧，但由于电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)也具备一定的厚度，因此一部分光被拦截在其内部或通过电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)的侧表面而被放出。本发明人从光波导(optical waveguide)的观点来分析了电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)的关系。光波导是用比光的折射率低的物质来包围光的传播部，并利用全反射而引导光的结构物。从这样的观点来讲，在将分布布拉格反射器(91a)看作传播部时，可将电介质膜(91b)和包覆膜(91f)看作包围传播部的结构的一部分。在由SiO2/TiO2构成分布布拉格反射器(91a)的情况下，SiO2的折射率为1.46，TiO2的折射率为2.4，因此分布布拉格反射器(91a)的有效折射率(在此，有效折射率是指，在由具备彼此不同的折射率的物质构成的波导中进行的光所具备的等价折射率，具备1.46与2.4之间的值。)比由SiO2构成的电介质膜(91b)的折射率高。包覆膜(91f)由有效折射率比分布布拉格反射器(91a)的低的物质构成。优选为，包覆膜(91f)具备λ/4n至3.0um的厚度(在此，λ是从有源层(40)生成的光的波长，n是构成包覆膜(91f)的物质的折射率)。例如，可由具备1.46的折射率的电介质即SiO2构成包覆膜(91f)。在λ为450nm(4500A)的情况下，可形成为4500/4*1.46＝771A以上的厚度。考虑由多双的SiO2/TiO2构成的分布布拉格反射器(91a)的最上层由具备λ/4n的厚度的SiO2层来形成，包覆膜(91f)优选比λ/4n更厚，以使与位于下方的分布布拉格反射器(91a)的最上层区别开，但由于对后续的孔形成工序带来负担，并且厚度增加不利于提高效率，仅增加材料费，因此不希望过于厚到3.0um以上，但根据情况，也不是不可能形成为3.0um以上。在分布布拉格反射器(91a)和p侧电极(92)及n侧电极(80)直接接触的情况下，通过分布布拉格反射器(91a)而进行的光的一部分受到p侧电极(92)和n侧电极(80)的影响而被吸收，此时，如果将折射率比分布布拉格反射器(91a)低的包覆膜(91f)插入到p侧电极(92)及n侧电极(80)和分布布拉格反射器(91a)之间，则能够将通过分布布拉格反射器(91a)而进行的光的一部分被p侧电极(92)及n侧电极(80)吸收的情况最小化，因此具有增加光的效果的优点。因此，一般形成为与光的波长对应的厚度以上才能够获得如上述的效果，因此包覆膜(91f)的厚度优选为λ/4n以上。但是，如果分布布拉格反射器(91a)与包覆膜(91f)之间的折射率之差大，则光会进一步被分布布拉格反射器(91a)约束，因此可使用厚度较薄的包覆膜(91f)，而如果其折射率之差小，则只有包覆膜(91f)的厚度足够厚，才能获得如上述的效果。因此，在设定包覆膜(91f)的厚度时，应充分考虑构成包覆膜(91f)的物质的折率与分布布拉格反射器(91a)的有效折射率之间的差。例如，在由SiO2来构成包覆膜(91f)，并由SiO2/TiO2来构成分布布拉格反射器(91a)的情况下，包覆膜(91f)的厚度适合形成为0.3um以上，以使与由SiO2构成的分布布拉格反射器(91a)的最上层区别开。但为了不对后续的孔形成工序带来负担，优选将包覆膜(91f)厚度的最大值形成为1um～3um以内。
只要包覆膜(91f)具备比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的折射率，则不作特别限定，可由Al2O3这样的金属氧化物、SiO2、SiON这样的电介质膜、MgF、CaF等的物质构成。在折射率之差小的情况下，形成较厚的厚度来获得效果。另外，在使用SiO2的情况下，通过使用折射率低于1.46的SiO2，从而可提高效率。
可考虑省略电介质膜(91b)的情况，虽然从光波导的观点来讲不希望省略电介质膜(91b)，但从本发明的整个技术思想的观点来讲，无理由排除由分布布拉格反射器(91a)和包覆膜(91f)构成的结构。也可以考虑代替分布布拉格反射器(91a)包括作为电介质的TiO2材质的电介质膜的情况。另外，也可以考虑在分布布拉格反射器(91a)在最上层具备SiO2层的情况下省略包覆膜(91f)的情况。
优选为，非导电性反射膜(91)由具备较高的有效折射率的分布布拉格反射器(91a)及隔着分布布拉格反射器(91a)而位于上下的具备较低的折射率的电介质膜(91b)和包覆膜(91f)来构成而执行光波导的作用，并且整体厚度为3～8um。另外，非导电性反射膜(91)优选在边缘具备倾斜面(91m)。这样的边缘的倾斜面(91m)例如通过干蚀刻工序而形成。在入射到执行光波导作用的非导电性反射膜(91)的光中，以垂直或接近垂直的角度入射到非导电性反射膜(91)的光容易被反射到衬底(10)侧，而包括以倾斜的角度入射到非导电性反射膜(91)的光在内的一部分的光则无法反射到衬底(10)侧，而是被拦截在起到传播部的作用的分布布拉格反射器(91a)内而被传播到侧表面。这样，传播到分布布拉格反射器(91a)的侧表面的光从非导电性反射膜(91)的边缘的倾斜面(91m)向外部放射或反射到衬底(10)侧。即，非导电性反射膜(91)的边缘的倾斜面(91m)执行角反射器(cornerreflector)的作用，有助于提高半导体发光元件的亮度。为了顺利地反射到衬底(10)侧，倾斜面(91m)适合具备50°～70°范围以内的角度。通过湿蚀刻或干蚀刻或将两者并行使用的方法来容易地形成倾斜面(91m)。
图20是表示在半导体发光元件的制造工序过程中，将两个半导体发光元件分离成独立的半导体发光元件之前的状态的图，图21是表示在半导体发光元件的制造工序过程中，将两个半导体发光元件分离成独立的半导体发光元件的状态的图。作为参考，在图20及图21中，为了说明制造工序，表示未形成p侧电极(92)、n侧电极(80)及接合焊盘(97)的状态的半导体发光元件(3)。
关于半导体发光元件，在制造成包括多个半导体发光元件的晶片形态之后，通过破碎、锯开或划刻和破碎等这样的方法而切断，从而分离成个别的半导体发光元件。在划刻和破碎中，利用激光来进行划刻工序，将焦点对准包括半导体发光元件的衬底表面和衬底内部的衬底侧，以适用激光的方式来执行该划刻工序。在利用激光的划刻工序中，沿着半导体发光元件(3)的边缘界线(G)，即半导体发光元件(3)与半导体发光元件(3)之间的界线(G)而初步切断半导体发光元件。通过接着划刻工序而执行的破碎工序，被初步切断的半导体发光元件完全被分离成个别的半导体发光元件。以从例如图20的箭头(F)所示的衬底(10)方向或其相反方向，沿着半导体发光元件(3)与半导体发光元件(3)之间的界线(G)而施加外力的方式执行破碎工序。在这样的破碎工序中，由于衬底(10)和半导体层(20，30，40，50)是结晶质，因此沿着界线(G)被准确地切断，但p型半导体层(50)上的非导电性反射膜(91)是非晶质，因此无法沿着界线(G)而准确地被切断，容易在非导电性反射膜(91)的边缘周边区域发生龟裂(crack)等而被损伤。这样的非导电性反射膜(91)的边缘周边区域的损伤因外观不良而导致收益率下降的问题。优选为，在制造半导体发光元件时，在制造成包括多个半导体发光元件的晶片形态之后，为了分离成个别的半导体发光元件而利用激光来执行划刻工序及破碎工序之前，去除半导体发光元件与半导体发光元件之间的界线(G)周边的非导电性反射膜(91)的一部分区域(H)。从个别的半导体发光元件的观点来讲，沿着半导体发光元件(3)的界线(G)而去除非导电性反射膜(91)的一部分区域(H)对应于非导电性反射膜(91)的边缘区域。去除界线(G)周边的非导电性反射膜(91)的一部分区域(H)也表示在分离成个别的半导体发光元件之前，一个半导体发光元件所具备的非导电性反射膜(91)和相邻的另一个半导体发光元件所具备的非导电性反射膜(91)在界线(G)区域彼此分开。通过部分地去除非导电性反射膜(91)的边缘区域，即便之后利用激光而执行划刻工序及破碎工序，也能够防止各个半导体发光元件的非导电性反射膜(91)的边缘被损伤而导致外观不良，由此能够获得提高收益率的效果。关于去除非导电性反射膜(91)的一部分区域(H)的工序，可通过干蚀刻等的方法来进行，在整个半导体制造工序中，只要在执行破碎工序之前执行即可。但优选为，在通过干蚀刻等的方法来为形成电连接器(94，82)而形成贯穿非导电性反射膜(91)的形态的孔时一并进行。虽然可通过另设的蚀刻工序而形成执行角反射器作用的上述的倾斜面(91m)，但也可以在为了防止损伤而进行去除非导电性反射膜(91)的边缘区域的工序时，将个别的半导体发光元件的非导电性反射膜(91)的边缘部分蚀刻成倾斜面(91m)而同时完成。
如图17及图19所示，在p侧电极(92)及n侧电极(80)上分别作为p侧电极(92)和n侧电极(80)的一部分而具备接合焊盘(97)。p侧电极(92)上的接合焊盘(97)的上表面和n侧电极(80)上的接合焊盘(97)的上表面具备相同的高度。即，p侧电极(92)上的接合焊盘(97)的上表面和n侧电极(80)上的接合焊盘(97)的上表面位于相同的平面上。以半导体发光元件为例，这样的接合焊盘(97)执行如下功能：将这样的接合焊盘(97)以共晶接合方式结合到外部机器时，使p侧电极(92)侧及n侧电极(80)侧具备相同的最终高度而防止在搭载部上倾斜，提供宽且平坦的结合面而获得良好的结合力，将半导体发光元件内部的热放出到外部。优选为，接合焊盘(97)在p侧电极(92)及n侧电极(80)上分别形成多个，并且形成在p侧电极(92)及n侧电极(80)上的不与n侧分支电极(81)及p侧分支电极(93)重叠的位置即n侧分支电极(81)与p侧分支电极(93)之间的位置。换言之，接合焊盘(97)形成在除了向上方突出最高的部分即p侧分支电极(93)部分和向下方凹陷最深的部分即n侧分支电极(81)部分之外的区域。另外，接合焊盘(97)形成为包括下方的隔片层(97b)和隔片层(97b)上的接合层(97a)的多层结构，例如具备5～6um的整体厚度。例如，隔片层(97b)由Ni、Cu及它们的组合等这样的金属层构成，接合层(97a)以具备大致数um程度的厚度的方式，由以Ni/Sn、Ag/Sn/Cu、Ag/Sn、Cu/Sn、Au/Sn的组合等构成的共晶接合层而构成。隔片层(97b)作用为对在共晶接合中使用的焊料的扩散阻挡(Diffusion Barrier)及浸湿(wetting)层，并与全部由包括高价的Au的共晶接合层(97b)来形成接合焊盘(97)的情况相比，还降低成本负担。接合焊盘(97)在焊接(例如：共晶接合)时为了对准接合面的最终高度，优选形成为比在p侧电极(92)及n侧电极(80)中向上方突出最高的部分即p侧分支电极(93)上的部分的高度高1～3um的高度。由此，在焊接时，可获得半导体发光元件与搭载部之间的良好的结合，利于半导体发光元件的散热。此时，隔片层(97b)和接合层(97a)通过镀金、电子束沉积法(E-BeamEvaporation)、热沉积法(Thermal Evaporation)等各种方法而形成。
如图14及图15所示，n型半导体层(30)优选为除了n侧接触区域(31)之外的所有区域被有源层(40)和p型半导体层(50)所覆盖。即，在半导体发光元件(100)中，被蚀刻的区域仅限于n侧接触区域(31)，在边缘等不存在被蚀刻的其他部分，半导体发光元件(100)周围的侧表面均由通过划刻及破碎工序等而形成的截面构成。由此，增加生成光的有源层(40)的面积，提高光提取效率。另外，在蚀刻工序中生成的段差面被最小化为连接p型半导体层(50)的上表面与n侧接触区域(31)的上表面的有源层(40)和p型半导体层(50)的被露出的侧表面。有源层(40)和p型半导体层(50)的被露出的侧表面是在形成非导电性反射膜(91)时，特别是难以使构成非导电性反射膜(91)的分布布拉格反射器(91a)沉积的部分。由此，有源层(40)和p型半导体层(50)的被露出的侧表面区域的分布布拉格反射器(91a)的反射效率相对低。随着有源层(40)和p型半导体层(50)的被露出的侧表面被最小化，在分布布拉格反射器(91a)中反射效率低的区域被最小化，由此提高整体的反射效率。
图22是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，图23是沿着图22的A-A'线而切开的剖面图。本实施例的第一个特征为：p型半导体层(50)上的分支电极(93)彼此分离，通过各个电连接器(94)之后，根据电极(92)而彼此连接。电极(92)具备向分支电极(93)供给电流的作用、反射光的功能、散热功能及/或将元件与外部连接的功能。虽然最优选为使分支电极(93)全部分离，但通过分离两个以上的分支电极(93)，从而去除将分支电极(93)彼此连接的分支部分，从而减少在元件上部高度不均匀的情况。本实施例的第二个特征为：分支电极(93)沿着元件的一侧表面(C)方向长幅延伸。例如，在图22中，从电极(92)侧朝向电极(80)长幅延伸。根据这样的长幅延伸的分支电极(93)，在元件被倒转而至于搭载部(例如：次黏着基台、封装体、COB(Chip on Board))时，不会导致倾斜而进行放置。从这样的观点来讲，只要元件的结构允许，分支电极(93)优选为长幅形成。在本发明中，分支电极(93)位于非导电性反射膜(91)的下方，因此也可以通过电极(80)而长幅延伸。本实施例的第三个特征为：电极(80)位于非导电性反射膜(91)上。电极(80)通过电连接器(82)与分支电极(81)连接。电极(80)具备与电极(92)相同的功能。通过这样的结构，在与图3比较时，电极(80)所在的一侧的高度变高，在将元件结合到搭载部时，电极(92)侧与电极(80)侧的高度之差减小，有助于结合，特别是在利用共晶接合而结合的情况下，该优点更加突出。本实施例的第四个特征为：以与分支电极(93)相同的方式而配置分支电极(81)。本实施例的第五个特征为：具备辅助散热垫(97)。辅助散热垫(97)具备如下功能：将元件内的热散发到外部的功能及/或光的反射功能、与电极(92)及/或电极(80)电气分离，从而防止电极(92)与电极(80)之间的电接触。辅助散热垫(93)还可利用于焊接。特别是，在与电极(92)及电极(80)均电气分离的情况下，即便电极(92)及电极(80)中的任一个与辅助散热垫(93)偶然电接触，也不会对元件整体的电气动作引发问题。本领域技术人员应该想到，本实施例无需都具备上述五个特征。
图24作为表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，图示了在电极(92)与电极(80)之间形成辅助散热垫(121，122，123，124)的例子。优选为，辅助散热垫(121，122，123，124)位于分支电极(92)之间或分支电极(92)与分支电极(81)之间。通过将辅助散热垫(121，122，123，124)不形成在分支电极(92)上，从而在焊接(例如：共晶接合)时，元件的整个面与搭载部良好地粘接，由此有助于元件的散热。辅助散热垫(121)和辅助散热垫(122)从电极(92)和电极(80)分离，辅助散热垫(123)与电极(92)连接，辅助散热垫(124)与电极(80)连接。
图25是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，在此分支电极(93)延伸到电极(80)的下方为止(过了参考线(B))。通过在p型半导体层(50)上导入分支电极(93)，从而在构成倒装芯片时，能够不受限制地向所需的元件区域供给电流。具备两个电连接器(94，94)，根据扩散电流时所需的条件，在所需的位置配置电连接器(94)。可以省略左侧的电连接器(94)。电极(92)兼具辅助散热垫(97；参照图22)的功能。在没有分支电极(93)的情况下，通过将电连接器(94)直接连接到透光性导电膜(60)而能够供给电流，但不能向电极(80)下方的p型半导体(50)直接供给电流，而通过导入分支电极(93)，也可向朝n型半导体层(30)供给电流的电极(80)的下方供给电流。在电连接器(82)的情况下也相同。
图26是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，在此非导电性反射膜(91)由多层的电介质膜(91c，91d，91e)构成。例如，由用SiO2构成的电介质膜(91c)、用TiO2构成的电介质膜(91d)及用SiO2构成的电介质膜(91e)来构成非导电性反射膜(91)，从而起到反射膜的作用。优选为，非导电性反射膜(91)包括DBR结构。在根据本发明而形成半导体发光元件时，需要分支电极(93)或分支电极(81)这样的结构物，在形成非导电性反射膜(91)之后，还需要形成电连接器(94)或电连接器(82)的工序，因此在制造完半导体发光元件之后可能电流泄漏等而影响元件的可靠性，因此在形成由SiO2构成的电介质膜(91c)时，需要特别注意。为此，第一，需要使电介质膜(91c)的厚度比后续的电介质膜(91d，91e)的厚度后。第二，通过用于确保元件的可靠性的更加适合的方法来形成电介质膜(91c)。例如，通过化学气相沉积法(CVD；Chemical Vapor Deposition)，其中也(优选为)通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD；Plasma Enhanced CVD)来形成由SiO2构成的电介质膜(91c)，并通过物理沉积法(PVD；Physical Vapor Deposition)，其中也(优选为)通过电子束沉积法(Electron Beam Evaporation)或溅射法(Sputtering)或热沉积法(ThermalEvaporation)来形成由TiO2/SiO2DBR构成的电介质膜(91d)/电介质膜(91e)反复层叠结构，从而确保本发明的半导体发光元件的可靠性的同时，确保作为非导电性反射膜(91)的功能。因为在覆盖被台面蚀刻的区域等的段差区域时(step coverage)，化学气相沉积法比物理沉积法，特别是比电子束沉积法更有利。
图27是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，通过下部电极、上部电极及开口而表示具备将它们连接的电连接器的电极部的一例。n侧电极(80；第一电极部的上部电极的一例)及p侧电极(92；第二电极部的上部电极的一例)中的至少一个成为由锡(Sn)构成或包含锡的焊层，优选为两个均成为焊层。
图28是表示图27所示的半导体发光元件被固定到外部电极的状态的一例的图，图27所示的半导体发光元件或半导体发光元件芯片(C)的n侧电极(80)及p侧电极(92)分别被固定到到外部电极(1000，2000)。外部电极(1000，2000)可以是设于次黏着基台的导通部、封装体的引线框架、形成于PCB的电气图案等，只要是与半导体发光元件(C)独立地设置的导线，对于其形态不作特别限定。在外部电极(1000，2000)分别具备焊料物质(3000，4000)，通过锡焊(soldering)，在外部电极(1000，2000)固定n侧电极(80)及p侧电极(92)。在图28所示的例中，通过锡焊而固定到外部电极(1000，2000)。
在共晶接合的过程中可能引起半导体发光元件被破碎等的问题。在本实施例中利用锡焊(Sn锡焊、Pb锡焊)而提供除了共晶接合之外的焊接方案。但是，在形成半导体发光元件时，通常由金(Au)来形成n侧电极(80)及p侧电极(92)的最上层。从导电性的侧表面而考虑，可考虑Au、Ag等，但因Ag容易被氧化，因此主要使用Au。本发明人得知在作为与设于外部电极(1000，2000)的焊料物质(3000，4000)锡焊的半导体发光元件侧电极(80或92)的焊层而使用Au时，在锡焊时焊接强度上存在差异，而在利用以锡(Sn)为主成分的焊层的情况下，可解决这样的问题点。
图29是表示液态锡在金及锡上扩散的程度的照片，左侧照片表示置于金上的液态锡的扩散情况，右侧照片表示置于锡上的液态锡的扩散情况。从两个照片可知，锡-锡之间的扩散比锡-金之间的扩散更优异。在如下条件下进行了实验：回流(Reflow)温度(熔化焊锡的工序温度)：275℃，回流(Reflow)时间：3秒以内，焊料物质量：突起物(电极)面积的1/3。
对于焊层(80a，92a)的厚度不作特别限定，但为了与焊料物质(3000，4000)紧固地结合，优选具备以上的厚度，更优选为具备1μm以上的厚度。例如，可形成1.8μm、2.4μm这样的厚度的焊层(80a，92a)。
图36表示焊层的结合力的变化。使用了DTS(Die Shear Test)，以不使用锡(Sn)而仅使用金(Au)而形成焊层时的值作为基准(Ref)，对作为焊层(80，92)而仅使用锡(Sn)的情况和在形成于由锡构成的焊层上的薄的氧化防止层(80b，92b)即金(Au)的厚度变化时产生的结合力的变化进行了实验。在金的厚度到附近为止，结合力在增加，而在更厚时，结合力开始减小。由此可知，仅由锡构成或包含锡的焊层(80，92)的结合力在基准(Ref)与在金的厚度为的情况下的结合力之间。即，与仅由金构成焊层的情况相比，在仅由锡构成或包含锡而构成焊层的情况下，更有助于提高结合力。
另外，在n侧电极(80)及p侧电极(92)中的至少一个具备(厚的)焊层(80a，92a)，从而能够减少焊料物质(3000，4000)的量，并在锡焊时，减少焊料物质(3000，4000)向n侧电极(80)与p侧电极(92)之间或半导体发光元件的侧表面泄漏的量。从这样的观点来讲，焊层(8a，92a)的厚度越厚越好，但如果过于厚，可能导致热电阻的增加。因此，适合为在半导体工序中的可允许范围即1～5μm程度。虽然可仅由锡(Sn)来构成焊层(80a，92a)，但也可以以此为主成分，考虑焊料物质(3000，4000)而追加具备在锡焊中一般被考虑的必要物质。作为焊料物质(3000，4000)，可例举Sn、PbSn、PbSnAg、PbInAb、PbAg、SnPbAg、PbIn、CdZn等。从熔点的观点来讲，可使用熔点为250～300℃程度的焊料物质。
在图27中，n侧电极(80)及p侧电极(92)形成在非导电性反射膜(91)上，为了提高锡焊的效率，n侧电极(80)及p侧电极(92)优选以覆盖非导电性反射膜(91)面积的50％以上的方式形成。当然，这样的结构的n侧电极(80)及p侧电极(92)可用作图1所示的导电性反射膜(901，902，903)的电极的上层结构。进而，这样的电极结构的n侧电极(80)及p侧电极(92)可适用为图1至图26所示的所有半导体发光元件的上层结构。对于未说明的相同符号，将省略说明。
图30是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，在此焊层(80，92)的表面不是平坦的面，而是由粗糙表面(RS；Rough Surface)构成。粗糙表面(RS)在锡焊的过程中增加与焊料物质(3000，4000)的接触面积，起到将能源快速传递到焊层(80，92)的作用。关于粗糙表面(RS)没有独立的形成工序，而是在形成焊层(80，92)的过程中形成。在本实施例中，焊层(80，92)通过电子束沉积法(E-beam Evaporation)而形成。
图31是在本发明的电极形成的粗糙表面的照片，左侧表示从上方看到的照片，右侧表示从旁边看到的照片。这是大致沉积为4μm程度的厚度时的表面照片，各个突起具备15～25μm程度的大小。通过调整沉积速度(例如：)这样的沉积条件而能够变更粗糙的程度。
图32是表示本发明的半导体发光元件的又另一例的图，n侧电极(80)及p侧电极(92)中的至少一个在焊层(80a，92a)的下方具备用于防止焊料物质(3000，4000)向多个半导体层(30，40，50)侧渗透的扩散防止层(80c，92c)。扩散防止层(80c，92c)由Ti、Ni、Cr、W、TiW等形成。根据需要，n侧电极(80)及p侧电极(92)中的至少一个具备追加的层(80d，92d)。在形成在非导电性反射膜(91)上时，n侧电极(80)及p侧电极(92)与电连接器(82，94)一起形成，并且追加的层(80d，92d)形成为光反射层，以使在非导电性反射膜(91)的上部及电连接器(82，94)反射从有源层(40)生成的光。此时，追加的层(80d，92d)由Al、Ag等构成。另外，追加的层(80d，92d)为n侧电极(80)及p侧电极(92)的最下层，为了提高接触力，具备Cr、Ti这样的接触层。当然，可以同时具备光反射层和接触层。
焊层(80a，92a)、扩散防止层(80c，92c)及追加的层(80d，92d)既可以如图32所示地以具备相同的面积的方式层叠，当然，也可以层叠为如图19及图24所示的半导体发光元件中的这样的形态。即，也可以全部地形成扩散防止层(80c，92c)及追加的层(80d，92d)之后，部分地形成焊层(80a，92a)。将扩散防止层(80c，92c)及/或追加的层(80d，92d；在光反射层的情况下)的厚度形成为一定厚度以上，从而防止在锡焊过程中非导电性反射膜(91)及/或多个半导体层(30，40，50)被破碎。但是，Al、Ag这样的光反射层在厚度过厚的情况下，自身具有扩散的倾向，由此通过将光反射层和扩散防止层(80c，92c)交替地反复层叠，能够防止非导电性反射膜(91)及/或多个半导体层(30，40，50)被破碎。例如，以1um以上的厚度将它们反复层叠(Al(5000A)-Ni(3000A)-Al(5000A)-Ni(3000A))。通过反复层叠为2um以上的厚度，从而能够更可靠地防止破碎。
图33表示图27所示的半导体发光元件的变形例，图34表示图30所示的半导体发光元件的变形例，图35表示图32所示的半导体发光元件的变形例。在由锡形成半导体发光元件电极的最上层之后，将此移动到附着外部电极(1000，2000)的现场而进行锡焊的情况下，通过氧化等而在锡形成杂质，由此可能对锡焊及导电性引发问题。为了解决该问题，在制造完半导体发光元件之后，可在将此与外部电极(1000，2000)接触的过程中，用焊料物质来涂敷锡、金等的金属，并在其现场直接对此进行锡焊。作为与此不同的解决方法，如图33、图34及图35所示，可考虑在包含锡(Sn)的焊层(80a，92a)上形成薄薄的氧化防止层(80b，92b)，从而防止锡的氧化。
作为氧化防止层(80b，92b)，可使用抗氧化性高，导电性高的金(Au)、白金(Pt)这样的金属。但是，锡焊是在焊料物质(3000，4000)与焊层(80a，92a)之间进行，因此氧化防止层(80b，92b)只要具备防止焊层(80a，92a)的氧化的程度的厚度即可，不能形成过厚。关于此，根据所使用的金属而情况不同，例如在使用金(Au)的情况下，如果具备1μm程度的厚度，金(Au)作用为焊层，会引发上述问题。因此，氧化防止层(80b，92b)优选具备以下的厚度。
又参照图36，该图表示根据氧化防止层(80b，92b)的厚度而产生的结合力的变化。使用了DTS(Die Shear Test)，以不使用锡(Sn)而仅由金(Au)构成焊层的情况下的值为基准(Ref)，对仅由锡(Sn)构成焊层(80a，92b)的情况和根据氧化防止层(80b，92b)即金(Au)的厚度变化而产生的结合力的变化进行了实验。在金的厚度为附近为止时，结合力在增加，在厚度更厚时，结合力下降。由此可知，仅由锡构成或包含锡的焊层(80，92)的结合力在基准(Ref)与在金的厚度为的情况下的结合力之间。即与仅由金构成焊层的情况相比，在仅由锡构成或包含锡而构成焊层的情况下，更有助于提高结合力。另外，在金的厚度为附近时，显示最优异的结合力，从此开始，随着厚度增加，结合力下降。从这样的实验和构成氧化防止层的物质(例如：Au、Pt等)、所使用的焊料物质等考虑，氧化防止层(80b，92b)优选具备以下的厚度。
又参照图28，图28是表示半导体发光元件被固定到外部电极的状态的一例的图，半导体发光元件(C)的n侧电极(80)及p侧电极(92)分别被固定到外部电极(1000，2000)。外部电极(1000，2000)可以是设于次黏着基台的导通部、封装体的引线框架、形成于PCB的电气图案等，只要是与半导体发光元件(C)独立地设置的导线，对于其形态不作特别限定。
关于电极(80，92)与外部电极(1000，2000)的结合，可使用本领域公知的利用焊膏的接合、利用ACF(Anisotropic Conductive Film)的接合、共晶接合(例如：AuSn、AnCu、CuSn)、利用锡焊(soldering)的接合等各种方法。但是，如图37所示，在固定至接合的过程中，因热冲击等而在半导体发光元件可能出现裂痕(由箭头表示)。另外，作为电极(80，92)的最上层一般使用金(Au)，如图29的左侧所示，在锡焊时，作为焊料物质而主要使用的锡(Sn)与金(Au)之间的扩散不够好，在由金(Au)形成电极(80，92)的最上层的情况下，锡焊的收益率不够好(在如下条件下进行了实验：回流(Reflow)温度(熔化焊锡的工序温度)：275℃，回流(Reflow)时间：3秒以内，焊料物质量：突起物(电极)面积的1/3)。
图38是表示本发明的n侧电极及/或p侧电极的结构的一例的图，在非导电性反射膜(91)上具备p侧电极(92；第二电极部的上部电极的一例)。p侧电极(92)具备下部电极层(92-2)和上部电极层(92-3)。下部电极层(92-2)形成为在将半导体发光元件固定到外部电极时，用于防止裂痕的应力缓和层或裂痕防止层，此时上部电极层(92-3)形成为防止下部电极层(92-2)的破裂的破裂防止层。另外，下部电极层(92-2)形成为用于反射通过了非导电性反射膜(91)的光的反射层。另外，上部电极层(92-3)形成为在进行锡焊这样的接合时，防止焊料物质向半导体发光元件侧渗透的扩散防止层(Barrier Layer)。下部电极层(92-2)和上部电极层(92-3)形成为这些功能的各种组合。
例如，作为下部电极层(92-2)可使用Al、Ag这样的反射率高的金属，从裂痕防止功能的观点来讲，可使用热膨胀系数高的Al、Ag这样的物质(线性热膨胀系数：Al：22.2，Ag：19.5，Ni：13，Ti：8.6，单位10-6m/mK)。从多个观点来讲，最优选为Al。
例如，从破裂防止的观点及/或扩散防止的观点来讲，作为上部电极层(92-3)可使用Ti、Ni、Cr、W、TiW这样的物质，而只要是能够起到这样的功能的金属，则不作特别限定。
优选为，电极(92)还具备接触层(92-1)。通过具备接触层(92-1)，可提高与非导电性反射膜(91)之间的结合力。接触层(92-1)由Cr、Ti、Ni等这样的金属形成，只要具备比下部电极层(92-2)更高的结合力，则不作特别限定。但是，因为需要减少由接触层(92-1)产生的光吸收，因此一般形成较薄的厚度(例如：的Cr)。此时，只要下部电极层具备结合力，可去除接触层。可省略接触层(92-1)d，通过适当调节电极(92)的沉积条件(沉积方式、沉积压力、沉积温度等)，可提高非导电性反射膜(91)与下部电极层(92-3)之间的结合力。从光反射效率的观点来讲，最好不进行设置。
优选为，并且在通常情况下，p侧电极(92)具备最上层(92-4)。最上层(92-4)一般由粘结力好，导电性优异，耐氧化的金属构成。例如，可由Au、Sn、AuSn、Ag、Pt及它们的合金或它们的组合(例如：Au/Sn、Au/AuSn)构成，只要是满足这样的条件，则不作特别限定。
作为优选的实施例，p侧电极(92)具备如下结构：导入作为以上，优选为以上的裂痕防止层的下部电极层(92-2)(导入热膨胀系数大的金属层(例如：Al))，从而在锡焊这样的与外部电极的结合中防止半导体发光元件的裂痕，并为了防止因热膨胀系数大而导致其挤出或暴露(在图39中图示了形成为以上的厚度的Al电极在元件进行动作时被暴露的状态(箭头))，导入比其热膨胀系数小的上部电极层(92-3)。此时，上部电极层(92-3)更优选为兼具扩散防止功能，特别适合使用Ni、Ti。例如，可使用1μm的Al和2μm的Ni。对于下部电极层(92-2)的上限不作特别限定，但如果过于厚，则难以用上部电极层(92-3)进行控制，因此优选使用到1μm程度为止。另外，如果薄到以下，则作为裂痕防止层的功能下降。如后述，在p侧电极(92)具备多个下部电极层(92-2)的情况下，也可以使用比它薄的厚度。关于上部电极层(92-3)的厚度，可考虑下部电极层(92-2)的厚度而选择，如果超过3μm，则没有必要或可能阻碍半导体发光元件的电气特性。另外，在具备最上层(92-4)的情况下，并且通过锡焊而固定到外部电极的情况下，如果最上层(92-4)的厚度厚，形成过大的空隙(Void)，导致连接部位的结合力变弱。从这样的观点来讲，最上层(92-4)优选具备小于的厚度。图43示出了根据最上层(92-4)的厚度而产生的DST结果。在的厚度中显示了优异的性能，在中显示了相对不好的结果。为了保持2500至3000以上的值，优选具备小于的厚度。另外，为了在进行了配置的情况下发挥功能，具备以上的厚度为好。
图40是表示根据本发明的电极或突起物的厚度而产生的生产收益率的变化的图，实验以Cr-n-pair(s)Al/Ni-Au的结构为基本结构，变更子层的厚度而进行，并且对锡焊(无铅焊)进行了测试。在电极(80，92)具备2μm的厚度时显示出50％的生产收益率，在2.5μm的厚度时显示出几乎为100％的生产收益率。在测试中使用了如图13及图29所示的这样的形态的电极(80，92)图案，但在使用其他形态的图案的情况下，也具备有效的意思。从电极(80，92)所占的面积的观点来讲，只有电极(80，92)覆盖非导电性反射膜(91)的面积的50％以上，才能够有效地应对在接合时所发生的热冲击等。
图41是表示本发明的n侧电极及/或p侧电极结构的又另一例的图，根据p侧电极(92)而填充开口(102)，电连接器(94)根据p侧电极(92)而形成。
通过这样的结构，根据下部电极层(92-2)而反射透过非导电性反射膜(91)的光，减少根据电连接器(94)而导致的光的吸收。作为参考，在具备接触层(92-1)的情况下，其厚度薄，下部电极层(92-2)可作用为反射膜。另外，电连接器(94)通过沉积、镀金及/或导电性焊膏等而与p侧电极(92)分体设置。
图42是表示本发明的n侧电极及/或p侧电极结构的又另一例的图，下部电极层(92-2)和上部电极层(92-3)分别多次反复层叠。例如，p侧电极(92)由接触层(92-1；厚度的Cr)、4对的下部接触层(92-2；厚度的Al)/上部接触层(92-3；厚度的Ni)以及最上层(92-4；1μm厚度的Au)构成。可以将下部电极层(92-2)和上部电极层(92-3)中的仅一个形成多次。另外，无需将所有下部电极层(92-2)和上部电极层(92-3)由相同的物质来构成。例如，下部电极层(92-2)可由Al和Ag的组合来构成。另外，一个下部电极层(92-2)可由多个金属来构成。当然，除了接触层(92-1)、下部电极层(92-2)、上部电极层(92-3)以及最上层(92-4)之外，还可追加形成物质层。当然，也可以形成图41所示的结构。
通过反复层叠结构，能够更加可靠地防止下部电极层(92-2)被挤出以及暴露。
图44是用于说明本发明的半导体发光元件的一例的图。
半导体发光元件包括：衬底(10)、多个半导体层、非导电性反射膜(91)、p侧分支电极(88)、欧姆接触焊盘(89，79)、第一电连接器(71)、第二电连接器(81)、第三电连接器(82)、第一连接电极(73)、第二连接电极(83)、绝缘层(95)、第一电极(75)及第二电极(85)。图44是用于说明沿着图50的A-A线而切断的剖面的图。以下，以III族氮化物半导体发光元件为例进行说明。
作为衬底(10)而主要使用蓝宝石、SiC、Si、GaN等，衬底(10)最终可被去除。多个半导体层包括：形成在衬底(10)上的缓冲层(20)；具备第一导电性的第一半导体层(30；例如：掺有Si的GaN)；具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层(50；例如：掺有Mg的GaN)及介于第一半导体层(30)与第二半导体层(50)之间，并通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40；例如：InGaN/(In)GaN多量子阱结构)。多个半导体层(30，40，50)分别构成为多层，可省略缓冲层(20)。
非导电性反射膜(91)将来自有源层(40)的光反射到多个半导体层(30，40，50)侧。在本实施例中，为了减少由金属反射膜导致的光的吸收，非导电性反射膜(91)由非金属物质构成。非导电性反射膜(91)例如包括分布布拉格反射器(91a；Distributed BraggReflector)、电介质膜(91b)及包覆膜(91c)。电介质膜(91b)或包覆膜(91c)可被省略。在分布布拉格反射器(91a)为非导电性的情况下，电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91c)全部作为非导电性反射膜(91)。
分布布拉格反射器(91a)将来自有源层(40)的光反射到衬底(10)侧。分布布拉格反射器(91a)优选由透光性物质(例如：SiO2/TiO2)构成，以防止光的吸收。
电介质膜(91b)位于多个半导体层(30，40，50)与分布布拉格反射器(91a)之间，并由折射率比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的电介质(例如：SiO2)构成。在此，有效折射率是指，在由具备彼此不同的折射率的物质构成的波导中进行的光所具备的等价折射率。电介质膜(91b)有助于光的反射，还作用为将第一电连接器(71)与第二半导体层(50)及有源层(40)电气切断的绝缘膜。
包覆膜(91c)形成在分布布拉格反射器(91a)上，包覆膜(91c)由折射率比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的物质(例如：Al2O3、SiO2、SiON、MgF、CaF)构成。
从有源层(40)发生的大部分的光根据电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)而反射到第一半导体层(30)侧。电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91c)的关系可从光波导(optical waveguide)的观点来进行说明。光波导是由比其折射率低的物质来包围光的传播部，并利用全反射而引导光的结构物。从这样的观点来讲，当将分布布拉格反射器(91a)看作传播部时，电介质膜(91b)和包覆膜(91c)作为包围传播部的结构，可看作光波导的一部分。
在非导电性反射膜(91)形成有用作电连接通道的多个第一半导体层侧开口(63)及多个第二半导体层侧开口(65)。在本实施例中，多个第一半导体层侧开口(63)形成到非导电性反射膜(91)、第二半导体层(50)、有源层(40)及第一半导体层(30)的一部分为止，多个第二半导体层侧开口(65)贯穿非导电性反射膜(91)而形成。在本实施例中，电介质膜(91b)从电流扩散导电膜(60)和分布布拉格反射器(91a)之间延续到第一半导体层侧开口(63)的内侧面，将第一电连接器(71)与第二半导体层(50)、有源层(40)及第二连接电极(83)绝缘。与此不同地，也可在电介质膜(91b)与电流扩散导电膜(60)之间形成另外的绝缘膜。
半导体发光元件可在多个半导体层(30，40，50)与非导电性反射膜(91)之间，例如，在第二半导体层(50)与电介质膜(91b)之间包括电流扩散导电膜(60)。电流扩散导电膜(60)由电流扩散电极(ITO等)、欧姆金属层(Cr、Ti等)、反射金属层(Al、Ag等)等形成，也可由它们的组合而构成。为了减少根据金属层而导致的光的吸收，电流扩散导电膜(60)优选由透光性导电性物质(例如：ITO)构成。
多个p侧分支电极(88)位于电流扩散导电膜(60)与电介质膜(91b)之间，在电流扩散导电膜(60)上延伸。p侧分支电极(88)提高向p型半导体层即第二半导体层(50；例如：掺有Mg的GaN)的电流扩散，该第二半导体层比n型半导体层即第一半导体层(30；例如：掺有Si的GaN)更难以进行电流扩散。多个p侧分支电极(88)的形状和排列情况根据半导体发光元件的形状、尺寸等而被变更。在本实施例中，多个p侧分支电极(88)从第二电极(85)的下方向第一电极(75)的下方彼此平行地延伸(参照图50)。
多个p侧欧姆接触焊盘(89)从第二电极(85)的下方排列在p侧分支电极(88)的延长线上。欧姆接触焊盘(89)介于电流扩散导电膜(60)与第三电连接器(82)之间而提高电接触。欧姆接触焊盘(89)由与p侧分支电极(88)相同的材质构成。
多个n侧欧姆接触焊盘(79)形成在通过开口(63)而露出的第一半导体层(30)上，并分别形成在第一电极(75)的下方、第二电极(85)的下方及它们之间的下部。多个n侧欧姆接触焊盘(79)在多个p侧分支电极(88)之间与p侧分支电极88)并排地排列(参照图46及图50)。n侧欧姆接触焊盘(79)介于第一半导体层(30)与第一电连接器(71)之间而提高电接触，从而防止动作电压上升。n侧欧姆接触焊盘(79)由与p侧欧姆接触焊盘(89)相同的材质构成。
在第二半导体层(50)与电流扩散导电膜(60)之间，与p侧欧姆接触焊盘(89)及p侧分支电极(88)对应地追加光吸收防止膜或电流切断层(current block layer)。
第一电连接器(71)向第一半导体层侧开口(63)延续，并通过n侧欧姆接触焊盘(79)而与第一半导体层(30)导通。第二电连接器(81)向一部分的第二半导体层侧开口(65)延续，从而与p侧分支电极(88)导通。第三电连接器(82)向剩余的第二半导体层侧开口(65)延续，从而与p侧欧姆接触焊盘(89)导通。第三电连接器(82)通过第二半导体层侧开口(65)而与p侧分支电极(88)分别独立地与第二半导体层(50)电气导通。
多个p侧分支电极(88)为了电流扩散而彼此平行地从第二电极(85)的下方向第一电极(75)的下方延伸，在多个p侧分支电极(88)之间，沿着p侧分支电极(88)而形成有多个第一半导体层侧开口(63)。在相对容易地向第二半导体层(50)扩散电流的第二电极(85)的下方区域，将p侧分支电极(88)仅与第二电连接器(81)连接，第三电连接器(82)通过p侧欧姆接触焊盘(89)而与p侧分支电极(88)分别独立地与第二半导体层(50)电连接。由此，不会盲目地增加p侧分支电极(88)，减少由光被吸收而带来的损失。
第一半导体层(30)与第二半导体层(50)相比，相对容易地进行电流扩散，因此不使用n侧分支电极，将多个第一电连接器(71)不分区域地分布在发光面，并通过n侧欧姆接触焊盘而与第一半导体层(30)导通，由此供给电子(参照图50)。这样，不设置将第一电连接器(71)彼此连接的n侧分支电极，从而防止发光面减少。另外，通过省略n侧分支电极，从而减少由光被n侧分支电极吸收而带来的损失。
第一连接电极(73)及第二连接电极(83)形成在非导电性反射膜(91)上，例如，形成在包覆膜(91c)上。第一连接电极(73)将多个第一电连接器(71)连接，并有助于向多个第一电连接器(71)供给均匀的电流。第二连接电极(83)将多个第二电连接器(81)及第三电连接器(82)彼此连接，并有助于向第二电连接器(81)及第三电连接器(82)供给均匀的电流。第一连接电极(73)根据多个第一电连接器(71)的排列形态而变更形状。在本实施例中，第一连接电极(73)具备手指(finger)形状。第二连接电极(83)根据多个第二电连接器(81)及第三电连接器(82)的排列形态而变更形状。在本实施例中，第二连接电极(83)具备手指(finger)形状。第一连接电极(73)和第二连接电极(83)配置为十指交叉的手指(interdigitate finger)形态(参照图50)。
为了半导体发光元件的尺寸、电流扩散和均匀的电流供给及发光的均匀性，可适当调整第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)的数量和间隔和排列形态。
在本实施例中，半导体发光元件包括用于覆盖第一连接电极(73)及第二连接电极(83)的绝缘层(95)。在绝缘层(95)形成有第一电极侧开口(97)及第二电极侧开口(98)。绝缘层(95)由SiO2构成。
第一电极(75)及第二电极(85)形成在绝缘层(95)上。
第一电极(75)通过第一电极侧开口(97)而与第一连接电极(73)电连接，从而向第一半导体层(30)供给电子。第二电极(85)通过第二电极侧开口(98)而与第二连接电极(83)电连接，从而向第二半导体层(50)供给空穴。第一电极(75)及第二电极(85)可以是共晶接合用电极。在第一电极(75)及第二电极(85)中彼此相对的任一个边缘，在本实施例的情况下，在第一电极(75)的边缘形成有用于识别p侧及n侧的槽或切口(76)(参照图50)。
半导体发光元件代替金属反射膜而使用包括分布布拉格反射器(91a)的非导电性反射膜(91)，从而减少由光被吸收而带来的损失。通过该多个第一电连接器(71)而向第一半导体层充分地供给电流，不另设将第一电连接器(71)彼此连接的n侧分支电极，从而减少由光被吸收而带来的损失，并减少发光面积的减少。另外，通过与第二电连接器(81)连接的p侧分支电极(88)而提高电流扩散，并提高发光的均匀性。另外，与p侧分支电极(88)分体地具备与第二半导体层导通的第三电连接器(82)，防止p侧分支电极(88)盲目地变长，从而减少由光被吸收而带来的损失。
图45至图50是用于说明本发明的半导体发光元件的制造方法的一例的图。
首先，在衬底(10)上形成多个半导体层(30，40，50)。例如，如图45所示，在衬底(10；例如：Al2O3、Si、SiC)上形成缓冲层(例如：AlN或GaN缓冲层)和未被掺杂的半导体层(例如：un-doped GaN)、具备第一导电性的第一半导体层(30；例如：掺有Si的GaN)、通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40；InGaN/(In)GaN多量子阱结构)、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层(50；例如：掺有Mg的GaN)。
缓冲层(20)可被省略，多个半导体层(30，40，50)分别构成为多层。第一半导体层(30)和第二半导体层(50)可形成为导电性相反的半导体层，但在III族氮化物半导体发光元件的情况下不优选。
之后，在第二半导体层(50)上形成电流扩散导电膜(60)。为了减少光吸收，电流扩散导电膜(60)由透光性导电体(例如：ITO)形成。电流扩散导电膜(60)可被省略，但为了向第二半导体层(50)扩散电流，一般情况下具备该电流扩散导电膜(60)。
通过台面蚀刻工序而形成第一半导体层侧开口(63)。可在形成电流扩散导电膜(60)之前执行台面蚀刻工序。
然后，如图46所示，在电流扩散导电膜(60)上形成多个p侧分支电极(88)及多个p侧欧姆接触焊盘(89)，与此同时或通过另设的工序而形成n侧欧姆接触焊盘。多个p侧分支电极(88)以彼此平行地从第二电极(85)的下方向第一电极(75)的下方延伸的方式被构图。根据半导体发光元件的形状，为了提高电流分配的均匀性而变更p侧分支电极(88)的形状。p侧欧姆接触焊盘(89)从p侧分支电极(88)的一侧端分开而排列有多个。p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(89)包括多个层。对此，将后述。
接着，如图47所示，形成非导电性反射膜(91)。例如，形成电流扩散导电膜(60)及多个p侧分支电极(88)、p侧欧姆接触焊盘(89)及覆盖n侧欧姆接触焊盘(79)的电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91c)。电介质膜(91b)或包覆膜(91c)可被省略。
分布布拉格反射器(91a)例如由SiO2和TiO2成对地层叠多次而构成。此外，分布布拉格反射器(91a)还可由Ta2O5、HfO、ZrO、SiN等高折射率物质和折射率比其低的电介质薄膜(代表性的，如SiO2)等的组合来构成。在分布布拉格反射器(91a)由TiO2/SiO2构成的情况下，优选为，以从有源层发出的光的波长的1/4的光学厚度为基本，考虑入射角度和根据波长的反射率等而进行最佳的工序，各层的厚度并不是必须为波长的1/4的光学厚度。其适合的组合的数为4～20对(pairs)。
为了反射及引导光，优选为，分布布拉格反射器(91a)的有效折射率比电介质膜(91b)的折射率高。在分布布拉格反射器(91a)由SiO2/TiO2构成的情况下，SiO2的折射率为1.46，TiO2的折射率为2.4，因此分布布拉格反射器的有效折射率具备1.46和2.4之间的值。因此，电介质膜(91b)可由SiO2构成，其厚度适合形成为0.2um～1.0um。在沉积要求精密性的分布布拉格反射器(91a)之前，形成一定厚度的电介质膜(91b)，从而能够稳定地制造分布布拉格反射器(91a)，还有助于光的反射。
包覆膜(91c)由Al2O3这样的金属氧化物、SiO2、SiON这样的电介质膜(91b)、MgF、CaF等的物质构成。包覆膜(91c)也可由具备有效折射率比分布布拉格反射器(91a)的低的1.46的折射率的SiO2而形成。包覆膜(91c)优选具备λ/4n至3.0um的厚度。在此，λ为从有源层(40)生成的光的波长，n为构成包覆膜(91c)的物质的折射率。λ为450nm(4500A)的情况下，可形成为4500/4*1.46＝771A以上的厚度。
考虑由多对的SiO2/TiO2构成的分布布拉格反射器(91a)的最上层可由具备λ/4n的厚度的SiO2层构成，包覆膜(91c)优选比λ/4n厚，以使与位于下方的分布布拉格反射器(91a)的最上层区别开。但由于不仅对后续的多个第一半导体层侧开口(63)及多个第二半导体层侧开口(65)的形成工序带来负担，而且厚度增加时不利于提高效率，并增加材料费，因此包覆膜(91c)不希望过于厚到3.0um以上。为了不对后续的多个第一半导体层侧开口(63)、多个第二半导体层侧开口(65)的形成工序带来负担，包覆膜(91c)的厚度的最大值适合形成为1um～3um以内。但根据情况，也不是不可以形成为3.0um以上。
在分布布拉格反射器(91a)与p侧分支电极(88)、第一连接电极(73)及第二连接电极(83)直接接触的情况下，通过分布布拉格反射器(91a)进行的光的一部分可能被p侧分支电极(88)、第一连接电极(73)及第二连接电极(83)吸收。因此，如上述，如果导入比分布布拉格反射器(91a)折射率低的包覆膜(91c)及电介质膜(91b)，则可大量减少光吸收量。
可考虑省略电介质膜(91b)的情况，从光波导的观点来讲不优选省略，但从本发明的整个技术思想的观点来讲，无理由排除由分布布拉格反射器(91a)和包覆膜(91c)构成的结构。也可以考虑代替分布布拉格反射器(91a)而包括作为电介质的TiO2材质的电介质膜(91b)的情况。也可以考虑分布布拉格反射器(91a)在最上层具备SiO2层的情况、省略包覆膜(91c)的情况。
这样，电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91c)作为非导电性反射膜(91)而执行光波导的作用，整体厚度优选为1～8um。
接着，如图47所示，例如，通过干蚀刻或湿蚀刻或它们的组合而在非导电性反射膜(91)形成多个第一半导体层侧开口(63)及多个第二半导体层侧开口(65)。
第一半导体层侧开口(63)形成到非导电性反射膜(91)、第二半导体层(50)、有源层(40)及第一半导体层(30)的一部分，使n侧欧姆接触焊盘(79)露出。第二半导体层侧开口(65)贯穿非导电性反射膜(91)而使p侧分支电极(88)的一部分及p侧欧姆接触焊盘(89)露出。在本实施例中，第二半导体层侧开口(65)露出p侧分支电极(88)的一侧端。第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)可在形成非导电性反射膜(91)之后而形成，但与此不同地，可以在形成电流扩散导电膜(60)之前在多个半导体层(30，40，50)形成一部分的第一半导体层侧开口(63)，并以覆盖第一半导体层侧开口(63)的方式形成非导电性反射膜(91)之后，通过贯穿非导电性反射膜(91)的追加的工序而完成第一半导体层侧开口(63)，通过追加的工序而同时或由其他的工序来形成第二半导体层侧开口(65)。
在用于形成多个第一半导体层侧开口(63)及多个第二半导体层侧开口(65)的干蚀刻工序中作为蚀刻气体而使用包括F基的卤素气体(例如：CF4、C2F6、C3F8、SF6等)。
图48是用于说明本发明的半导体发光元件所具备的p侧分支电极的一例的图。
如上述，p侧分支电极(88)包括多个层。例如，p侧分支电极(88)包括：与第二半导体层(50)电连接的接触层(88a)和形成在接触层(88a)上的氧化防止层(88d)及形成在氧化防止层(88d)上的蚀刻防止层(88e)。在本实施例中，p侧分支电极(88)包括依次形成在电流扩散导电膜(60)上的接触层(88a)、反射层(88b)、扩散防止层(88c)、氧化防止层(88d)及蚀刻防止层(88e)。n侧欧姆接触焊盘(79)及p侧欧姆接触焊盘(89)也具备与p侧分支电极(88)相同的层结构。
接触层(88a)优选由与电流扩散导电膜(60)良好地电接触的物质构成。作为接触层(88a)，主要使用Cr、Ti这样的物质，也可使用Ni、TiW等，可使用反射率优异的Al、Ag等。
反射层(88b)可由反射率优异的金属(例如：Ag、Al或它们的组合)构成。反射层(88b)将从有源层(40)生成的光反射到多个半导体层(30，40，50)侧。反射层(88b)可被省略。
扩散防止层(88c)防止构成反射层(88b)的物质或构成氧化防止层(88d)的物质向其他层扩散。扩散防止层(88c)由从Ti、Ni、Cr、W、TiW等中选择的至少一个来构成，在需要较高的反射率的情况下，可使用Al、Ag等。
氧化防止层(88d)可由Au、Pt等构成，只要是露出到外部而与氧气接触时不容易被氧化的物质，可以是任何的物质。作为氧化防止层(88d)，主要使用导电性优异的Au。
蚀刻防止层(88e)作为在用于形成第二半导体层侧开口(65)的干蚀刻工序中露出的层，在本实施例中，蚀刻防止层(88e)为p侧分支电极(88)的最上层。在作为蚀刻防止层(88e)而使用Au的情况下，不仅与非导电性反射膜(91)的接合力弱，而且在蚀刻时Au的一部分被损伤或损毁。因此，在代替Au而由Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo等这样的物质来构成蚀刻防止层(88e)的情况下，能够保持与非导电性反射膜(91)之间的接合力，从而提高可靠性。
另外，在干蚀刻工序中，蚀刻防止层(88e)保护p侧分支电极(88)，特别是，防止氧化防止层(88d)的损伤。在干蚀刻工序中，作为蚀刻气体而使用包括F基的卤素气体(例如：CF4、C2F6、C3F8、SF6)。因此，为了防止氧化防止层(88d)的损伤，蚀刻防止层(88e)优选由在这样的干蚀刻工序中蚀刻选择比优异的材质而构成。在蚀刻防止层(88e)的蚀刻选择比不好的情况下，在干蚀刻工序中氧化防止层(88d)被损伤或损毁。因此，从蚀刻选择比的观点来讲，作为蚀刻防止层(88e)的材质，适合使用Cr或Ni等。Ni或Cr不与上述干蚀刻工序的蚀刻气体反应或反应微弱，不被蚀刻而起到保护p侧分支电极(88)的作用。
另外，在用于形成第二半导体层侧开口(65)的干蚀刻工序中，由蚀刻气体而在p侧分支电极(88)的上层部可形成绝缘物质或杂质这样的物质。例如，包括F基的上述卤素蚀刻气体与p侧分支电极(88)的上层金属反应而形成物质。例如，作为蚀刻防止层(88e)的材质，在Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo等中的至少一部分与干蚀刻工序的蚀刻气体反应而形成物质(例如：NF)。这样形成的物质导致半导体发光元件的电气特性的下降(例如：动作电压的上升)。作为蚀刻防止层(88e)的材质，在Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo等中的另一部分与蚀刻气体反应而不形成物质或形成非常少量的物质。优选为，抑制物质的生成或形成少量的物质，从这样的观点来讲，Cr比Ni更适合作为蚀刻防止层(88e)的材质。
在本实施例中，考虑形成物质的情况，通过后续的湿蚀刻工序而去除p侧分支电极(88)的上层、即蚀刻防止层(88e)的与第二半导体层侧开口(65)对应的部分，从而如图48所示，露出与第二半导体层侧开口(65)对应的氧化防止层(88d)。物质与蚀刻防止层(88e)一起被蚀刻而去除。这样，通过去除物质，从而p侧分支电极(88)与第二电连接器(81)之间的电接触变好，防止半导体发光元件的电气特性下降。
另外，为了形成第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)而也可执行湿蚀刻。在该情况下，作为非导电性反射膜(91)的蚀刻液，将HF、BOE、NHO3、HCl等单独使用或组合成适当的浓度而使用。与上述的干蚀刻工序相同地，为了保护氧化防止层(88d)，优选使用蚀刻防止层(88e)的蚀刻选择比优异的材质。从这样的观点来讲，Cr适合作为蚀刻防止层(88e)的材质。之后，通过后续的其他湿蚀刻工序而去除与第二半导体层侧开口(65)对应的蚀刻防止层(88e)。
通过上述第二半导体层侧开口(65)形成工序和去除与第二半导体层侧开口(65)对应的蚀刻防止层(88e)的工序，在第二半导体层侧开口(65)以外的部分接合与非导电性反射膜(91)的接合力良好的蚀刻防止层(88e)，作为一例，p侧分支电极(88)具备依次层叠的Cr(接触层)/Al(反射层)/Ni(扩散防止层)/Au(氧化防止层)/Cr(蚀刻防止层)这样的结构。另外，p侧分支电极(88)在第二半导体层侧开口(65)处为了防止电气特性下降而去除蚀刻防止层(88e)，作为一例，具备依次层叠的Cr(接触层)/Al(反射层)/Ni(扩散防止层)/Au(氧化防止层)这样的结构，氧化防止层(88d)与后述的第二电连接器(81)接触。欧姆接触焊盘(89，79)也可具备与p侧分支电极(88)相同的层结构，与第二半导体层侧开口(65)对应的部分与p侧欧姆接触焊盘(89)的氧化防止层(88d)和后述的第三电连接器(82)接触。n侧欧姆接触焊盘(89)的氧化防止层(88d)与后述的第一电连接器(71)接触。
与图48所示的情况不同地，也可以考虑在与第二半导体层侧开口(65)对应的部分，仅对蚀刻防止层(88e)的一部分厚度进行湿蚀刻，保留一部分的蚀刻防止层(88e)的情况，集中于蚀刻防止层(88e)的上表面的物质被去除。
接着，如图49所示，在第一半导体层侧开口(63)形成第一电连接器(71)，在第二半导体层侧开口(65)形成第二电连接器(81)及第三电连接器(82)，在非导电性反射膜(91)上形成第一连接电极(73)及第二连接电极(83)。第一连接电极(73)及第二连接电极(83)通过与第一电连接器(71)、第二电连接器(81)及第三电连接器(82)相同的工序或通过另设的工序而形成。一般情况下，第一连接电极(73)及第二连接电极(83)的物质被镀金或沉积而填充第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)，由此第一电连接器(71)、第二电连接器(81)、第三电连接器(82)与第一连接电极(73)及第二连接电极(83)一起形成。
例如，第一连接电极(73)及第二连接电极(83)利用溅射装置、电子束装置等而被沉积。为了稳定的电接触，第一电连接器(71)、第二电连接器(81)及第三电连接器(82)使用Cr、Ti、Ni或它们的合金而形成，也可以包括Al或Ag这样的反射金属层。
在本实施例中，第一连接电极(73)将多个第一电连接器(71)彼此连接，如上述，形成为手指(finger)形状。第二连接电极(83)将多个第二电连接器(81)及第三电连接器(82)连接而形成为手指形状，与第一电连接器(71)形成为十指交叉的手指形态。第一电连接器(71)排列在p侧分支电极(88)之间及第二连接电极(83)的手指之间。第三电连接器(82)以第二电连接器(81)为基准而位于p侧分支电极(88)的相反侧。p侧分支电极(88)在第二电极(85)的下方与靠近第一电极(75)的第二电连接器(81)连接并延伸到第一电极(75)的下方。
然后，如图50所示，形成用于覆盖第一连接电极(73)及第二连接电极(83)的绝缘层(95)。形成绝缘层(95)的代表性的物质为SiO2，但不限于此，也可以使用SiN、TiO2、Al2O3、Su-8等。之后，在绝缘层(95)形成至少一个第一电极侧开口(97)及至少一个第二电极侧开口(98)。
然后，如图50所示，例如利用溅射装置、电子束装置等而在绝缘层(95)上沉积第一电极(75)及第二电极(85)。第一电极(75)通过至少一个第一电极侧开口(97)而与第一连接电极(73)连接，第二电极(85)通过至少一个第二电极侧开口(98)而与第二连接电极(83)连接。
第一电极(75)及第二电极(85)通过柱螺栓突起物、导电性焊膏、共晶接合等的方法而与设于外部(封装体、COB、次黏着基台等)的电极电连接。在共晶接合的情况下，重要的是第一电极(75)及第二电极(85)的高度差不大。根据本实施例的半导体发光元件，第一电极(75)及第二电极(85)通过相同的工序而形成在绝缘层(95)上，因此几乎不存在两个电极的高度差。因此，在共晶接合的情况下具备优点。在半导体发光元件通过共晶接合而与外部电连接的情况下，第一电极(75)及第二电极(85)的最上部由Au/Sn合金、Au/Sn/Cu合金这样的共晶接合物质形成。
在第二半导体层(50)与透光性导电膜(60)之间，可与p侧欧姆接触焊盘(89)及p侧分支电极(88)对应地追加光吸收防止膜或电流切断层(current block layer)。
在图44至图50中说明的半导体发光元件具备与第一半导体层(30)电气连通的第一电极部及与第二半导体层(50)电气连通的第二电极部。第一电极部及第二电极部中的至少一个具备下部电极、上部电极及连接它们的电连接器。例如，在图44中，第二电极部具备下部电极(88，89)、上部电极(83)及电连接器(81，82)。第二电极(85)构成与上部电极(83)分体设置的接合焊盘。与此不同地，也可将电连接器(81，82)和第二连接电极(83)看作从开口延长到非导电性反射膜的上表面为止的电连接器，将第二电极(85)视为上部电极。在图44及图50中，第一电极部具备下部电极(79)、上部电极(73)及电连接器(71)。与此不同地，也可将电连接器(71)和第一连接电极(73)看作从开口延长到非导电性反射膜的上表面为止的电连接器，将第一电极(75)视为上部电极。
图51是用于说明本发明的半导体发光元件的一例的图。
在本实施例中，半导体发光元件包括：衬底(10)、多个半导体层、光吸收防止膜(41)、电流扩散导电膜(60)、第一欧姆接触焊盘(56)、第二欧姆接触焊盘(52)、非导电性反射膜(91)、第一连接电极(71)、第二连接电极(73)、第三连接电极(75)、第一电极(81)及第二电极(85)。图51是用于说明沿着图59的A-A线而切断的剖面的图。
下面，以III族氮化物半导体发光元件为例进行说明。
在本实施例中，非导电性反射膜(91)具备用作电连接通道的多个第一开口(63)及多个第二开口(65)。多个第一开口(63)形成到非导电性反射膜(91)、第二半导体层(50)、有源层(40)及第一半导体层(30)的一部分，多个第二开口(65)贯穿非导电性反射膜(91)而形成。
第一连接电极(71)、第二连接电极(73)及第三连接电极(75)形成在非导电性反射膜(91)上，例如，形成在包覆膜(91c)上。第一连接电极(71)延续到多个第一开口(63)而与第一半导体层(30)电连接。第二连接电极(73)及第三连接电极(75)通过多个第二开口(65)而与第二半导体层(50)电连接。为了实现稳定的电接触，第一连接电极(71)及第二连接电极(73)及第三连接电极(75)由Cr、Ti、Ni或它们的合金而形成，也可包括Al或Ag这样的反射金属层。
第二连接电极(73)及第三连接电极(75)延续到多个第二开口(65)而与电流扩散导电膜(60)电连接。在本实施例中，电介质膜(91b)从电流扩散导电膜(60)与分布布拉格反射器(91a)之间开始延续到第一开口(63)的内侧面，将第一连接电极(71)与第二半导体层(50)、有源层(40)绝缘。与此不同地，也可以在电介质膜(91b)与电流扩散导电膜(60)之间形成其他另外的绝缘膜。
光吸收防止膜(41)形成在第二半导体层(50)与电流扩散导电膜(60)之间的与多个第二开口(65)对应的位置。光吸收防止膜(41)可由SiO2、TiO2等构成，光吸收防止膜(41)可被省略。光吸收防止膜(41)防止电流向第二开口(65)的正下方的方向集中，有助于电流扩散或电流扩展，防止由电流集中导致的元件的恶化。
第一欧姆接触焊盘(56)形成在通过多个第一开口(63)而露出的第一半导体层(30)上，从而与延续到第一半导体层(30)和第一开口(63)的第一连接电极(71)接触。在第一半导体层(30)由掺有Si的GaN构成的情况下，第一欧姆接触焊盘(56)由Cr、Ti、Al、Ag、Ni、Pt、W、Au等的组合构成。例如，第一欧姆接触焊盘(56)可包括依次层叠的欧姆接触层(例如：Cr、Ti等)/反射金属层(例如：Al、Ag等)/第一障壁层(例如：Ni、Cr、Ti、W、Pt、TiW等)/氧化防止层(例如：Au、Pt等)/第二障壁层(例如：Cr、Ti、Ni、Pt、Al等)。欧姆接触层由功函数小的金属构成，与第一半导体层(30；例如：n-GaN)进行欧姆接触。反射金属层通过反射光而减少吸收的损失。第一障壁层防止在反射金属层与氧化防止层之间扩散。氧化防止层防止第一障壁层等的氧化，与第一连接电极(71)之间实现良好的电接触。第二障壁层可与第一连接电极(71)接触，但在制造工序中作用为用于保护氧化防止层的保护金属层，优选为去除第二障壁层的一部分，以使第一连接电极(71)与氧化防止层电接触。
第一欧姆接触层可具备5A～500A的厚度，反射金属层可具备500A～10000A程度的厚度，第一障壁层可具备100A～5000A程度的厚度，氧化防止层可具备100A～5000A程度的厚度，第二障壁层可具备10A～1000A程度的厚度。对于这样的多层结构的第一欧姆接触焊盘(56)，可根据需要而省略一部分的层或追加新的层。
图52是用于说明第二欧姆接触焊盘的一例的图。
第二欧姆接触焊盘(52)在电流扩散导电膜(60)与电介质膜之间，与光吸收防止膜(41)对应地形成。如图51及图58所示，通过第二开口(65)而部分地露出第二欧姆接触焊盘(52)，非导电性反射膜(91)提升到第二欧姆接触焊盘(52)的边缘。第二欧姆接触焊盘(52)与延续到电流扩散导电膜(60)和第二开口(65)的第二连接电极(73)及第三连接电极(75)接触。
与本实施例不同地，在省略第二欧姆接触焊盘(52)，由ITO构成电流扩散导电膜(60)，作为第二连接电极(73)及第三连接电极(75)的最下层的Cr或Ti与ITO接触的情况下，接触电阻不够好。这是因为，通过后述的在非导电性反射膜(91)形成开口的工序而损伤ITO的表面的可能性高，由此接触电阻变大的可能性大。
第二欧姆接触焊盘(52)由Cr、Ti、Al、Ag、Ni、Pt、W、Au等的组合而构成为多层。第二欧姆接触焊盘(52)无需具备与第一欧姆接触焊盘(56)相同的结构，但可具备相似的多层结构。例如，第二欧姆接触焊盘(52)包括依次层叠的接触层(51)/反射金属层(53)/第一障壁层(57)/氧化防止层(58)/第二障壁层(59)。
接触层(51)相接到电流扩散导电膜(60)上而形成，并由与电流扩散导电膜(60)的接触电阻低的材质(例如：Cr、Ti、Ni等)而构成。反射金属层(53)由反射率优异的金属(例如：Al、Ag等)而构成，通过反射光而减少吸收的损失。第一障壁层(57)可由Ni、Cr、Ti、W、Pt、TiW等构成，防止反射金属层(53)与氧化防止层(58)之间的扩散。氧化防止层(58)可由Au、Pt等构成，防止第一障壁层(57)等的氧化，并与第二连接电极(73)及第三连接电极(75)实现良好的电接触。第二障壁层(59)可由Cr、Ti、Ni、Pt、Al等构成。关于第二障壁层(59)，其与非导电性反射膜(91)之间的接合力要好，由于在非导电性反射膜(91)形成开口的工序中被露出，因此需要具备作为保护金属膜的功能，并且根据需要，有时一部分被蚀刻，因此优选由蚀刻选择比优异的材质构成。从这样的条件来考虑，作为第二障壁层(59)，适合使用Cr、Pt、Al，也可使用Ni。第二障壁层(59)可与第二连接电极(73)及第三连接电极(75)接触，但在制造工序中可作用为保护氧化防止层的保护金属层。优选为，第二障壁层(59)的一部分被去除，由此第二连接电极(73)及第三连接电极(75)与氧化防止层(58)实现电接触。
接触层(51)可具备5A～500A的厚度，反射金属层(53)可具备500A～10000A程度的厚度，第一障壁层(57)可具备100A～5000A程度的厚度，氧化防止层(58)可具备100A～5000A程度的厚度，第二障壁层(59)可具备10A～1000A程度的厚度。关于这样的多层结构的第二欧姆接触焊盘(52)，可根据需要而省略一部分的层或追加新的层。
第二欧姆接触焊盘(52)具备与多个第二开口(65)对应的多个凸台。换言之，第二欧姆接触焊盘(52)形成为与多个第二开口(65)对应的多个凸台状。为了促进电流扩散，可考虑形成连接第二欧姆接触焊盘(52)的多个凸台的追加的金属层(例如：分支电极)。但从减少光吸收的侧表面来讲，优选为尽量减少多个半导体层(30，40，50)与非导电性反射膜(91)之间的金属层。在本实施例中，多个第一开口(63)及多个第二开口(65)被用作电流供给通道，第一欧姆接触焊盘(56)及第二欧姆接触焊盘(52)具备与多个第一开口(63)及多个第二开口(65)分别对应的多个凸台，防止根据光吸收防止膜(41)的电流集中，从而扩散电流。另外，第一欧姆接触焊盘(56)及第二欧姆接触焊盘(52)实现顺畅的电流供给，并降低动作电压。
在本实施例中，为了电流扩散或均匀的电流供给，如上述，形成用作第一连接电极(71)、第二连接电极(73)及第三连接电极(75)的电连接通道的多个第一开口(63)及多个第二开口(65)。虽然可以考虑对多个半导体层(30，40，50)进行台面蚀刻，并为了电流扩散而在通过台面蚀刻而露出的第一半导体层(30)上配置分支电极的情况，但在该情况下，存在根据台面蚀刻而导致发光面减少的问题。但在本实施例中，通过蚀刻面积更加小的多个第一开口(63)而供给电流。另外，为了在空穴和电子的扩散中保持均衡，使多个第二开口(65)的数量多于多个第一开口(63)的数量。在这样的结构中，通过多个第一开口(63)及多个第二开口(65)而形成多个电连接器，因此提高电接触特性非常重要。在本实施例中，与多个第一开口(63)及多个第二开口(65)对应地形成第一欧姆接触焊盘(56)及第二欧姆接触焊盘(52)，如上述，为了在多个半导体层(30，40，50)与非导电性反射膜(91)之间尽量减少金属层，第一欧姆接触焊盘(56)及第二欧姆接触焊盘(52)形成为多个凸台状。
为了半导体发光元件的尺寸、电流扩散和均匀的电流供给，可适当调整第一开口(63)及第二开口(65)的数量和间隔和排列形态。在本实施例中，多个第一开口(63)及多个第二开口(65)以半导体发光元件的中心为基准对称地(symmetrically)形成(参照图57)。通过多个第一开口(63)及多个第二开口(65)而供给电流，如果电流不均匀，则电流集中在一部分的第一开口(63)及第二开口(65)，由此在长期电流集中的位置可发生恶化(deterioration)。在本实施例中，第一连接电极(71)、第二连接电极(73)及第三连接电极(75)中的至少一个在非导电性反射膜(91)上形成为闭环(closed loop)形状，由此进一步提高整个发光面的电流均匀性(参照图57)。在此，闭环形状不限于完整的闭环形状，也包括一部分被断开的闭环形状。在本实施例中，第二连接电极(73)具备闭环形状，第一连接电极(71)在第二连接电极(73)的内侧具备闭环形状，第三连接电极(75)在第一连接电极(71)的内侧具备矩形板形状(参照图57)。在本实施例中，在第三连接电极(75)的内侧，即在中间不具有第二开口(65)及第一开口(63)。由此，可在发热相对多的内侧区域减少发热。
绝缘层(95)在非导电性反射膜(91)上覆盖第一连接电极(71)、第二连接电极(73)及第三连接电极(75)。在绝缘层(95)形成有至少一个第三开口(67)及至少一个第四开口(69)。绝缘层(95)可由SiO2构成。
第一电极(81)及第二电极(85)形成在绝缘层(95)上。第一电极(81)通过第三开口(67)而与第一连接电极(71)电连接，从而向第一半导体层(30)供给电子。第二电极(85)通过第四开口(69)而与第二连接电极(73)及第三连接电极(75)电连接，从而向第二半导体层(50)供给空穴。第一电极(81)及第二电极(85)可以是共晶接合用电极。
在半导体发光元件中，代替金属反射膜而使用包括分布布拉格反射器(91a)的非导电性反射膜(非导电性反射膜；91)而减少光吸收。另外，形成多个第一开口(63)及第二开口(65)，以使容易地进行向多个半导体层(30，40，50)的电流扩散。另外，通过闭环形状的第一连接电极(71)或第二连接电极(73)及第三连接电极(75)而将多个第一开口(63)及多个第二开口(65)连接，以使更加均匀地供给电流，从而防止由电流集中导致的恶化。另外，导入第一欧姆接触焊盘(56)及第二欧姆接触焊盘(52)，以使容易供给电流，并降低动作电压。
图60是用于说明本发明的半导体发光元件的另一例的图。
半导体发光元件除了去除光吸收防止膜、第二欧姆接触焊盘(52)具备欧姆接触分支(54)、在发光面的中间追加第一开口(63)的情况之外，与图51至图59中说明的半导体发光元件实质上相同。因此。省略重复的说明。
在本实施例中也可以包括光吸收防止膜，但由于省略了光吸收防止膜，因此可能由第一欧姆接触焊盘(56)和第二欧姆接触焊盘(52)而导致光的吸收。但如图52所示，在第一欧姆接触焊盘(56)和第二欧姆接触焊盘(52)包括高反射金属层(例如：Al、Ag等)的情况下，光吸收程度可能会微弱。由此，获得减少工序，降低动作电压的优点。
通过在发光面的中间追加第一开口(63)，从而中间区域的电子和空穴的均衡变好，可增加发光。
第一欧姆接触焊盘(56)及第二欧姆接触焊盘(52)形成为与多个第一开口(63)及多个第二开口(65)分别对应的多个凸台状。为了电流扩散和均匀的供给，第一欧姆接触焊盘(56)及第二欧姆接触焊盘(52)以发光面的中心为基准而对称地排列。第二欧姆接触焊盘(52)包括欧姆接触焊盘(55)及欧姆接触分支(54)。欧姆接触焊盘(55)与第二开口(65)对应，且与延续到第二开口(65)的第二连接电极(73)及第三连接电极(75)接触。欧姆接触分支(54)以比欧姆接触焊盘(55)窄的宽度，从欧姆接触焊盘(55)突出为分支形状。虽然省略了光吸收防止膜，但根据欧姆接触分支(54)，电流可更好地向旁边扩散，使电流顺畅地流动，并进一步提高电流分配的均匀性。另外，根据欧姆接触分支(54)，第二欧姆接触焊盘(52)与第一欧姆接触焊盘(56)的距离变小，有助于降低动作电压。
图61是用于说明本发明的半导体发光元件的又另一例的图。
半导体发光元件除了省略电流扩散导电膜及光吸收防止膜的情况之外，与在图51至图59中说明的半导体发光元件实质上相同。因此，省略重复的说明。
第二欧姆接触焊盘(52)与第二半导体层(50)接触。为了实现p型半导体层(例如：掺有Mg的GaN)即第二半导体层(50)与金属之间的欧姆接触，第二欧姆接触焊盘(52)由具备比第二半导体层(50)的功函数更大的功函数的金属(例如：Ni、Au、Pt)构成。另外，执行后续的热处理工序而可提高欧姆接触。
由于电流扩散导电膜吸收光，因此通过去除电流扩散导电膜而能够减少光吸收量。在去除光吸收防止膜而形成非导电性反射膜(91)时，特别是在形成分布布拉格反射器时具有减小段差的优点。
但是，如本实施例，在没有用于电流扩散的电流扩散导电膜(例如：ITO)的情况下，实质上比适用于第二半导体层(50)为p-GaN的情况相比，更适合用于其他的可进行高浓度的p型掺杂的GaAs、InP半导体发光元件中。
在本实施例中，第一电极部由下部电极(56；第一欧姆接触焊盘)、电连接器(71；第一连接电极)及上部电极(81；第一电极)构成。第二电极部由下部电极(52；第二欧姆接触焊盘，75；第二连接电极，第三连接电极)及上部电极(85；第二电极)构成。与此不同地，在视为由第一连接电极、第二连接电极及第三连接电极而构成电连接器和上部电极的情况下，可将第一电极及第二电极看作与上部电极分体设置的接合焊盘。
图62是用于说明本发明的半导体发光元件的又另一例的图，图63是用于说明在图62中沿着A-A线而切断的剖面的一例的图。
半导体发光元件包括：衬底(10)、多个半导体层(30，40，50)、电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector；91a)、包覆膜(91f)、第一电极(80)及第二电极(92)。电介质膜(91b)或包覆膜(91f)可被省略。为了便于说明，在图62中未图示电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)、包覆膜(91f)及第二电极(92)。
多个半导体层形成在衬底(10)上，该多个半导体层具备：具有第一导电性的第一半导体层(30)、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层(50)、及介于第一半导体层(30)与第二半导体层(50)之间，并通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40)。
例如，在衬底(10)上生长缓冲层(20)，在缓冲层(20)上依次生长n型半导体层(30；第一半导体层)、有源层(40)、p型半导体层(50；第二半导体层)。
作为衬底(10)，主要使用蓝宝石、SiC、Si、GaN等，衬底(10)最终可被去除，缓冲层(20)可被省略。
对p型半导体层(50)及有源层(40)进行台面蚀刻而使n型半导体层(30)的一部分露出。可变更台面蚀刻的顺序。
在p型半导体层(50)上部分地形成光吸收防止膜(95)。光吸收防止膜(95)可与后述的p侧分支电极(93)对应地形成。虽然为了减少由p侧分支电极(93)等而导致的光吸收而可导入光吸收防止膜(95)，但根据情况，光吸收防止膜(95)可被省略。光吸收防止膜(95)可由用比p型半导体层(50)折射率低的透光性物质构成的单层(例如：SiO2)、多层膜(例如：Si02/TiO2/SiO2)、分布布拉格反射器、单层与分布布拉格反射器的结合等而构成。另外，光吸收防止膜(95)可由非导电性物质(例如：SiOx、TiOx这样的电介质膜)构成。
之后，优选为，在p型半导体层(50)上形成电流扩散导电膜(60)，该电流扩散导电膜(60)覆盖光吸收防止膜(95)，并用于向p型半导体层(150)扩散电流。例如，可由ITO、Ni/Au这样的物质来构成电流扩散导电膜(60)。
之后，在电流扩散导电膜(60)上形成p侧分支电极(93)。p侧分支电极(93)通过电流扩散导电膜(60)而与p型半导体层(50)电连接。在本实施例中，p侧分支电极(93)与分支电极不同地形成为凸台状。与此不同地，也可以省略p侧分支电极(93)，p侧电极(92；第二电极)直接与电流扩散导电膜(60)接触。
在形成p侧分支电极(93)的同时，在露出的n型半导体层(30)上形成向n型半导体层(30)供给电子的n侧接合焊盘(80；第一电极)及n侧分支电极(81)。n侧接合焊盘(80)及n侧分支电极(81)也可与p侧电极(92)一起形成。n侧分支电极(81)可被省略。
在衬底(10)被去除或具备导电性的情况下，n侧接合焊盘(80)可形成在去除了衬底(10)的n型半导体层(30)侧或导电性衬底侧。n型半导体层(30)和p型半导体层(50)可变换其位置，在III族氮化物半导体发光元件中主要由GaN构成。各个半导体层(20，30，40，50)可构成为多层，还可具备追加的层。
n侧接合焊盘(80)可利用另外的突起物而具备与封装体结合的程度的高度，也可如图2所示地，本身沉积为与封装体结合的程度的高度。
在本实施例中，根据p侧分支电极(93)而在电流扩散导电膜(60)与p侧电极(92)之间实现稳定的电接触。在稳定的电接触中，使用Cr、Ti、Ni或它们的合金。
图64是将图63所示的半导体发光元件的一部分放大的图。
接着，形成覆盖p侧分支电极(93)的电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)。电介质膜(91b)或包覆膜(91f)可被省略。在分布布拉格反射器(91a)为非导电性的情况下，电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)全部作用为非导电性反射膜(91)。
电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)也可形成在蚀刻p型半导体层(50)、有源层(40)而露出的n型半导体层(30)及n侧接合焊盘(80)的一部分上。电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)无需一定将n型半导体层(30)及p型半导体层(50)上的所有区域覆盖。
优选为，分布布拉格反射器(91a)作用为反射膜，并由透光性物质形成，以防止光的吸收。分布布拉格反射器(91a)例如由SiO2和TiO2成对地层叠多次而构成。此外，分布布拉格反射器(91a)还可由Ta2O5、HfO、ZrO、SiN等高折射率物质和折射率比其低的电介质薄膜(代表性的，如SiO2)等的组合来构成。在分布布拉格反射器(91a)由TiO2/SiO2构成的情况下，优选为，以从有源层发出的光的波长的1/4的光学厚度为基本，考虑入射角度和根据波长的反射率等而进行最佳的工序，各层的厚度并不是必须为波长的1/4的光学厚度。其适合的组合的数为4～20对(pairs)。
在进行要求精密性的分布布拉格反射器(91a)的沉积之前，形成具备一定厚度的电介质膜(91b)，从而虽然具备不同性质的不同形状的沉积物(50，60，80，81，93)，但也能够稳定地制造分布布拉格反射器(91a)，并且还有助于光的反射。在电介质膜(91b)的情况下，适当物质为SiO2，其适当厚度为0.2um～1.0um。
如图63及图64所示，在本实施例的半导体发光元件中，非导电性反射膜(91)在具备电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)的基础上，还包括形成在分布布拉格反射器(91a)上的包覆膜(91f)。
关于电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)将后述。
图65是表示形成在非导电性反射膜的第一开口的一例的照片。
接着，露出p侧分支电极(193)的一部分的第一开口(5)以贯穿电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)的方式形成。电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)的厚度合为0.5um以上10um以下。为了形成贯穿这样的厚度的膜的第一开口(5)而执行干蚀刻或湿蚀刻这样的工序。例如，如果在非导电性反射膜(91)上执行光刻(Photolithography)工序之后再进行热处理，则在与将形成开口的位置对应的光致抗蚀图案形成倾斜。之后，如果以光致抗蚀图案为掩膜进行干蚀刻(例如：ICP、RIE、RIBE、CAIBE等)，则形成具备如图65所示的倾斜面的第一开口(5)。
离多个半导体层(30，40，50)越远，第一开口(5)的宽度越大。因此，如图63及图64所示，通过第一开口(5)而形成在电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91c)的倾斜面(3)与分布布拉格反射器(91a)的上表面倾斜地形成。倾斜面(3)与和分布布拉格反射器(91a)的上表面正交的垂直线构成倾斜角(6)。
之后，p侧电极(92)形成在包覆膜(91f)上，并通过形成在第一开口(5)的电连接器(94)而与p侧分支电极(93)电连接。
从有源层(40)产生的光大部分通过电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)而反射到n型半导体层(30)侧。但由于电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)也具备一定的厚度，因此一部分光被拦截在其内部或通过电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)的侧表面而被放出。
可从光波导(optical waveguide)的观点来分析电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)的关系。光波导是用比光的折射率低的物质来包围光的传播部，并利用全反射而引导光的结构物。从这样的观点来讲，在将分布布拉格反射器(91a)看作传播部时，电介质膜(91b)和包覆膜(91f)作为包围传播部的结构，可看作光波导的一部分。
在由SiO2/TiO2构成分布布拉格反射器(91a)的情况下，SiO2的折射率为1.46，TiO2的折射率为2.4，因此分布布拉格反射器(91a)的有效折射率优选比由SiO2构成的电介质膜(91b)的折射率高。在此，有效折射率是指，在由具备彼此不同的折射率的物质构成的波导中进行的光所具备的等价折射率，具备1.46与2.4之间的值。
包覆膜(91f)由折射率比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的物质构成。可由Al2O3这样的金属氧化物、SiO2、SiON这样的电介质膜、MgF、CaF等的物质构成。包覆膜(91f)优选具备λ/4n至3.0um的厚度。在此，λ是从有源层(40)生成的光的波长，n是构成包覆膜(91f)的物质的折射率。例如，包覆膜(91f)可由具备1.46的折射率的电介质即SiO2构成。在λ为450nm(4500A)的情况下，可形成为4500/4*1.46＝771A以上的厚度。
考虑由多数对的SiO2/TiO2构成的分布布拉格反射器(91a)的最上层可由具备λ/4n的厚度的SiO2层构成，包覆膜(91f)优选比λ/4n厚，以使与位于下方的分布布拉格反射器(91a)的最上层区别开。但由于不仅对后续的第一开口(5)的形成工序带来负担，而且厚度增加时不利于提高效率，并增加材料费，因此包覆膜(91f)不希望过于厚到3.0um以上。为了不对后续的第一开口(5)的形成工序带来负担，包覆膜(91f)的厚度的最大值适合形成为1um～3um以内。但根据情况，也不是不可以形成为3.0um以上。
在分布布拉格反射器(91a)和p侧电极(92)及n侧电极(80)直接接触的情况下，通过分布布拉格反射器(91a)而进行的光的一部分受到p侧电极(92)和n侧电极(80)的影响而被吸收，此时，如果将折射率比分布布拉格反射器(91a)低的包覆膜(91f)及电介质膜(91b)插入到p侧电极(92)及n侧电极(80)和分布布拉格反射器(91a)之间，则能够将通过分布布拉格反射器(91a)而进行的光的一部分被p侧电极(92)及n侧电极(80)吸收的情况最小化，因此具有增加光的效果的优点。
可考虑省略电介质膜(91b)的情况，从光波导的观点来讲不优选省略，但从本发明的整个技术思想的观点来讲，无理由排除由分布布拉格反射器(91a)和包覆膜(91f)构成的结构。也可以考虑代替分布布拉格反射器(91a)而包括作为电介质的TiO2材质的电介质膜的情况。也可以考虑分布布拉格反射器(91a)在最上层具备SiO2层的情况、省略包覆膜(91c)的情况。
电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)执行光波导的作用，整体厚度优选为1～8um。
如图64所示，在入射到执行光波导的作用的非导电性反射膜(91)的光中，以垂直或接近垂直的角度而入射到非导电性反射膜(91)的光容易反射到衬底(10)侧，但包括以倾斜的角度入射到非导电性反射膜(91)的光的一部分的光无法反射到衬底(10)侧而拦截在起到传播部作用的分布布拉格反射器(91a)内，并向侧表面传播。
这样，向分布布拉格反射器(91a)的侧表面传播的光的一部分从通过第一开口(5)而形成的倾斜面(3)被引导至衬底(10)侧。为了顺畅地向衬底(10)侧引导光，倾斜面(3)适当具备例如10度(degree)～80度范围以内的倾斜角(6)。因为，如果倾斜角(6)小于10度或大于80度，则向衬底(10)侧引导光的效果弱，而在将倾斜角形成为80度以上的情况下，可对倾斜面(3)的形成带来负担。为了向衬底(10)侧引导光的效果好，且不对第一开口(5)的形成工序带来负担，优选形成为25度～75度。
在图64中，光被图示于二维的面上，但在实际的三维中，也有在倾斜面(3)被反射或引导而倾斜地朝向地面的前或后的光。在倾斜面(3)被反射或引导的光的一部分入射到p侧分支电极(93)，但大部分的被反射或引导的光透过电流扩散导电膜(60)。
这样，倾斜面(3)作用为引导面或反射面，有助于半导体发光元件的亮度的提高。
图66是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
半导体发光元件除了省略p侧分支电极，p侧电极(92)通过第一开口(5)而与电流扩散导电膜(60)接触，根据第一开口(5)而具备的倾斜面(3)包括多个子斜面的情况之外，与在图62至图65中说明的半导体发光元件实质上相同。因此，省略重复的说明。
半导体发光元件既可包括光吸收防止膜(95)，也可不包括光吸收防止膜(95)。
例如，为了形成倾斜面(5)而执行干蚀刻或湿蚀刻这样的工序。例如，当在非导电性反射膜(91)上执行光刻(Photolithography)工序之后，以150C及10min的条件执行热处理时，在与将形成开口的位置对应的光致抗蚀图案形成倾斜。之后，当以光致抗蚀图案为掩膜执行干蚀刻(例如：ICP、RIE、RIBE、CAIBE等)时，形成具备多个子斜面的倾斜面(3)。这样的倾斜面(3)可形成粗糙的表面。根据多个子斜面而实现各种角度的反射角。
图67是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
半导体发光元件除了省略p侧分支电极，p侧电极(92)通过第一开口(5)而与电流扩散导电膜(60)接触，以及包括与根据第一开口(5)而具备的倾斜面(3)相接的反射电极层的情况之外，与在图62至图65中说明的半导体发光元件实质上相同。因此，省略重复的说明。
半导体发光元件既可包括光吸收防止膜(95)，也可不包括光吸收防止膜(95)。
可考虑形成与基于第一开口(5)形成的倾斜面(3)相接的反射金属层(6)而进一步提高反射率。例如，反射金属层(6)与通过第一开口(5)而形成的电介质膜(91b)的面、分布布拉格反射器(91a)的面及包覆膜(91f)的面相接，并由包括Ag、Al或它们的合金的高反射金属层构成。反射金属层(6)可以是第二电极(92)的下部层或单独的金属层。
图68是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
半导体发光元件除了以下情况之外，与在图62至图65中说明的半导体发光元件实质上相同：省略p侧分支电极、n侧分支电极；在电流扩散导电膜(60)上形成非导电性反射膜(91)；增加第一开口(5)的数量；在非导电性反射膜(91)追加形成第二开口(7)；n侧接合焊盘(80)形成在非导电性反射膜(91)上，并根据形成在第二开口(7)的电连接器(82)而与n型半导体层(30)电连接。因此，省略重复的说明。
半导体发光元件既可包括光吸收防止膜(95)，也可不包括光吸收防止膜(95)。
非导电性反射膜由多层的电介质膜(91c，91d，91e)构成。例如，用由SiO2构成的电介质膜(91c)、由TiO2构成的电介质膜(91d)及由SiO2构成的电介质膜(91e)来形成非导电性反射膜，由此执行反射膜的作用。优选为，电介质膜(91d)由DBR构成。
在制造完半导体发光元件之后，可发生电流泄漏等而对元件的可靠性产生影响，因此在形成由SiO2构成的电介质膜(91c)时，需要特别注意。为了确保元件的可靠性，需要用更加适合的方法来形成电介质膜(91c)。例如，通过化学气相沉积法(CVD；ChemicalVapor Deposition)，其中也(优选为)通过等离子体增强化学气相沉积法(PECVD；PlasmaEnhanced CVD)来形成由SiO2构成的电介质膜(91c)，并通过物理沉积法(PVD；PhysicalVapor Deposition)，其中也(优选为)通过电子束沉积法(Electron Beam Evaporation)或溅射法(Sputtering)或热沉积法(Thermal Evaporation)来形成由TiO2/SiO2DBR构成的电介质膜(91d)/电介质膜(91e)的反复层叠结构，从而在确保本实施例的半导体发光元件的可靠性的同时，确保作为非导电性反射膜的功能。因为，在覆盖进行了台面蚀刻的区域等的段差区域(step coverage)时，化学气相沉积法比物理沉积法，特别是比电子束沉积法更有利。
形成贯穿电介质膜(91c)、分布布拉格反射器(91d)及电介质膜(91e)并露出各个电流扩散导电膜(60)的一部分及n型半导体层(30)的一部分的第一开口(5)及第二开口(7)。
在大面积半导体发光元件或高功能、大功率(high-power)的半导体发光元件的情况下，为了将p侧电极(92)与电流扩散导电膜(60)连接，形成多个第一开口(5)，并形成电连接器(94)。
n侧接合焊盘(80)形成在电介质膜(91e)上，并通过形成于第二开口(7)的电连接器(82)而与n型半导体层(30)电连接。可形成一个以上的第二开口(7)。由此，在倒装芯片的情况下，p侧电极(92)与n侧接合焊盘(80)的段差几乎不存在。
根据第一开口(5)及第二开口(7)，电介质膜(91c)、分布布拉格反射器(91d)及电介质膜(91e)具备倾斜面(3，8)。这样，在形成多个第一开口(5)及第二开口(7)的情况下，通过倾斜面(3，8)而使更多的光放射到衬底(10)侧。
图69是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
半导体发光元件除了增加了第一开口(5)的数量，追加形成第二开口(7)及第三开口(9)，n侧接合焊盘(80)形成在非导电性反射膜上，并通过形成于第二开口(7)的电连接器(82)而与n侧分支电极(81)电连接的情况之外，与在图62至图65中说明的半导体发光元件实质上相同。因此，省略重复的说明。
在本实施例中，半导体发光元件既可包括光吸收防止膜(95)，也可不包括光吸收防止膜(95)。
在覆盖n侧分支电极(81)的非导电性反射膜(91)上，以具备倾斜面(8)的方式形成第二开口(7)，n侧接合焊盘(80)通过形成于第二开口(7)的电连接器(82)而与n侧分支电极(81)连接。
在电介质膜(91c)、分布布拉格反射器(91d)及电介质膜(e)形成第一开口(5)、第二开口(7)及第三开口(9)。第三开口(9)与第一开口(5)的形状几乎相似。可考虑与电连接器无关地，仅为了向衬底(10)侧反射光而形成第三开口(9)。例如，在电介质(91g)和电介质膜(91c)由相同的物质构成的情况下，可在电介质(91g)和分布布拉格反射器(91d)及电介质膜(91e)的边界反射光。第三开口(9)由电介质(91g)这样的物质被填充。此时，在电介质(91g)由比构成非导电性反射膜(91)的物质折射率低的物质构成时，有利于光的反射。例如，电介质(91g)可由MaF构成。与此不同地，也可以不填充第三开口(9)而以原来的状态放置。
如上述，为了将更多的光引导至衬底(10)侧，与电连接器无关地形成开口。
图70是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
半导体发光元件除了省略p侧分支电极，在电流扩散导电膜(60)上与第一开口(5)对应地追加欧姆接触层(52)，p侧电极(92)延续到第一开口(5)而与欧姆接触层(52)接触的情况之外，与在图62至图65中说明的半导体发光元件实质上相同。因此，省略重复的说明。
作为欧姆接触层(52)，可使用欧姆金属(Cr、Ti等)，也可由反射金属(Al、Ag)等形成，也可以由它们的组合构成。根据欧姆接触层(52)，半导体发光元件的动作电压下降。
在p型半导体层与电流扩散导电膜(60)之间，可与欧姆接触层(52)对应地追加光吸收防止膜或电流切断层(current block layer)。
图71是表示本发明的半导体发光元件的制造方法的一例的图，包括：多个半导体层、光吸收防止膜(41)、电流扩散导电膜(60)、第一电极部、第二电极部及非导电性反射膜(91)。如在上述的实施例中详细说明，多个半导体层具备：具有第一导电性的第一半导体层；具有与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层及介于第一半导体层与第二半导体层之间，通过电子和空穴的复合而生成光的有源层。第一电极部与第一半导体层电气连通，第二电极部与第二半导体层电气连通。非导电性反射膜(91)形成在多个半导体层上，以使从有源层生成的光反射到生长衬底侧，并且具备电连接通道用开口(5)。第一电极部和第二电极部中的至少一个包括下部电极(52)、上部电极(92)及电连接器(94)。下部电极(52)具备上表面及与上表面连接的侧表面，并通过开口(5)而露出一部分。上部电极(92)形成在非导电性反射膜(91)上。
为了制造这样的半导体发光元件，首先在生长衬底上形成多个半导体层，与第二电极部的下部电极(52)对应地，在第二半导体层上形成光吸收防止膜(41)。之后，以覆盖光吸收防止膜(41)的方式形成电流扩散导电膜(60)，并以与光吸收防止膜(41)对应的方式在电流扩散导电膜(60)上形成下部电极(52)，并且在通过开口而露出的第一半导体层上形成下部电极。接着，在下部电极(52)上形成非导电性反射膜(91)。非导电性反射膜(91)包括电介质膜、分布布拉格反射器、包覆膜或者单纯地层叠电介质膜而构成。在非导电性反射膜(91)形成开口(5)的工序中，电流扩散导电膜(例如：ITO)的上表面及第一半导体层(例如：n-GaN)的上表面受到影响，由此在电连接器(94)与ITO及n-GaN直接接触的情况下，可能导致电气连通的质量下降，例如接触电阻升高等。在本实施例中，下部电极(52)介于电连接器(94)与电流扩散导电膜(60)之间以及电连接器(94)与第一半导体层(例如：n-GaN)之间，由此减少与它们的接触电阻，从而获得良好的电接触。如上述，下部电极(52)不仅是用于向多个半导体层供给电流或扩散电流的电极，更是为了实现与电连接器(94)的良好的互连而形成。
例如，当下部电极(52)大致为2um，非导电性反射膜(91)大致为4um时，如图71(a)所示，非导电性反射膜(91)从下部电极(52)部分稍微凸出而形成，从而与下部电极外侧的非导电性反射膜(91)之间产生高度差。光吸收防止膜(41)可形成为0.2um程度，对上述高度差的产生没有影响。然后，在非导电性反射膜(91)上形成光致抗蚀图案(PR)，如图71(b)所示，通过干蚀刻等蚀刻工序而形成开口(5)。根据上述高度差，开口(5)的上部入口周围即上缘边(rim)比下部电极(52)外侧的非导电性反射膜(91)的上表面高，由此存在高度差(T1)。之后，在非导电性反射膜(91)上执行沉积工序等金属层形成工序而形成延续到非导电性反射膜(91)的上表面及开口(5)的金属层。该金属层既可形成为单层，也可形成为不同种类的多个层(例如：参照图32至图35中的92及80，图38及图41的92-1、92-2、92-3、92-4，图42的92，图67的6、92)。
在这样形成的金属层中，将形成在非导电性反射膜(91)的上表面的部分作为上部电极(92)，并将形成于开口(5)的部分作为电连接器(94)而进行区分。例如，上部电极(92)可以是共晶接合电极，在该情况下，上部电极(92)的最上层由共晶接合用物质构成。
与此不同地，在上述金属层上形成与金属层相接的另设的上部电极的情况下，可将整个上述金属层看作电连接器(94)。此时，上述另设的上部电极(92)避开开口(5)的上缘边而形成或覆盖开口(5)而形成。在这样的上述另设的上部电极为共晶接合用电极的情况下，优选为避开开口(5)的上缘边而形成，以使平平地形成上述另设的上部电极(例如：参照图19的97)。
另外，也可以构成如下结构：将多个开口(5)分布在半导体发光元件的整个发光面，为了提高电流扩散或电流分配的均匀性，在非导电性反射膜(91)上追加p侧连接电极或n侧连接电极而连接形成于各个开口(5)的电连接器(94)(例如：参照图50的83、73，图59的71、73、75)。此时，p侧连接电极或n侧连接电极在相同的工序中与形成于开口(5)的电连接器(94)一体地形成，或者通过另设的工序而以覆盖电连接器(94)的方式而形成。另外，也可以是形成覆盖p侧连接电极或n侧连接电极的绝缘层(95)或钝化层，并在绝缘层(95)上形成p侧接合焊盘(105)及n侧接合焊盘的实施例(例如：参照图44的85、75，参照图51的85、81)。在该情况下，可将p侧连接电极及n侧连接电极看作上部电极，将p侧接合焊盘(105)及n侧接合焊盘看作与上部电极分体设置的接合焊盘。与此不同地，也可以将p侧连接电极及n侧连接电极看作电连接器(94)的延伸，将形成在绝缘层(95)上的p侧接合焊盘(105)及n侧接合焊盘看作上部电极(92)。有必要适当选择绝缘层(95)的厚度，从而充分确保延续到开口(5)的上缘边的上部电极(92)与接合焊盘(97)之间的间隔(T2)。
图72是用于说明本发明的半导体发光元件的又另一例的图，图73是用于说明形成上部电极之前的状态的图，图74是表示沿着图72的A-A线而截取的剖面的一例的图。
在本实施例中，半导体发光元件包括：多个半导体层(30，40，50)、光吸收防止膜(41)、电流扩散导电膜(60)、第一电极部、第二电极部及非导电性反射膜(91)。如在上述的实施例中详细说明，多个半导体层(30，40，50)具备：具有第一导电性的第一半导体层(30)；具有与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层(50)及介于第一半导体层(30)与第二半导体层(50)之间，通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40)。第一电极部与第一半导体层(30)电气连通，第二电极部与第二半导体层(50)电气连通。非导电性反射膜(91)形成在多个半导体层(30，40，50)上，以使从有源层(40)生成的光反射到生长衬底(10)侧，并且具备电连接通道用开口(63，65)。第一电极部和第二电极部中的至少一个包括下部电极、上部电极及电连接器(81，82，71，72)。在本实施例中，第一电极部包括下部电极(56，78)、上部电极(75)及电连接器(71，72)。第二电极部包括下部电极(52，88)、上部电极(85)及电连接器(81，82)。下部电极(52，56，88，78)具备上表面及与上表面连接的侧表面，并通过开口(63，65)而露出至少一部分。在本实施例中，通过开口(63，65)而露出下部电极(52，56，88，78)的周边。上部电极(75，85)形成在非导电性反射膜(91)上。在本实施例中，上部电极(75，85)以与非导电性反射膜(91)的上表面相接的方式形成。电连接器(81，82，71，72)与上部电极(75，85)连通，并延续到开口(63，65)而与下部电极(52，56，88，78)的上表面接触，并且覆盖下部电极(52，56，88，78)的上表面与侧表面相交的边缘。
在半导体发光元件的制造方法中，例如，首先在生长衬底(10)上形成多个半导体层(30，40，50)，如图73及图74所示，对第二半导体层(50)、有源层(40)及第一半导体层(30)的一部分进行台面蚀刻而形成n-接触区域(例如：63，64)。n-接触区域(63，64)形成为多个凸台状的n-接触区域(63)和长幅延伸的分支形状的n-接触区域(64)。之后，在第二半导体层(50)上以与后续形成的第二电极部的下部电极(52，88)对应的方式形成光吸收防止膜(41)。光吸收防止膜(41)还可形成在n-接触区域(63，64)的一部分。之后，以覆盖光吸收防止膜(41)的方式，在多个半导体层(30，40，50)上形成电流扩散导电膜(60)。也可在形成电流扩散导电膜(60)之后形成n-接触区域(63，64)。接着，在凸台状的n-接触区域(63)形成第一电极部的下部电极(56；n侧欧姆接触焊盘)及在分支形态的n-接触区域(64)形成第一电极部的下部电极(78；n侧分支电极)。在n侧分支电极(78)的一侧端连接n侧欧姆接触焊盘(56)。另外，在电流扩散导电膜(60)上形成凸台状的第二电极部的下部电极(52；p侧欧姆接触焊盘)及第二电极部的下部电极(88；p侧分支电极)。在p侧分支电极(88)的一侧端连接p侧欧姆接触焊盘(56)。在第二电极部的下部电极(52，88)的下方具备光吸收防止膜(41)。
图75是用于说明开口形成工序的一例的图，图76是用于说明开口的上缘边的形成方法的一例的图，接着，在电流扩散导电膜(60)上形成非导电性反射膜(91)，通过蚀刻工序(例如：等离子蚀刻)而形成开口(63，65)。关于开口(63，65)，不仅可形成为向半导体发光元件的上侧开放的形态，也不排除向侧表面开放的形态。
如图75(a)所示，随着进行蚀刻工序而逐渐形成开口，并且如图75(b)所示，露出下部电极(52)的上表面的一部分(例如：参照图47的65，图58的65，图64的5，图71的5)。在此，与图75(a)相比，在图75(b)中更减少开口的上缘边与非导电性反射膜(91)的上表面之间的高度差。在继续进行蚀刻工序的情况下，如图75(c)所示，下部电极(52)的周边通过开口(65)而被露出，并且根据开口(65)而在非导电性反射膜(91)形成倾斜面。通过开口(63，65)而露出n侧欧姆接触焊盘及p侧欧姆接触焊盘(52)。在本实施例中，通过开口(63，65)而露出n侧欧姆接触焊盘周边的n-接触区域及p侧欧姆接触焊盘(52)周边的电流扩散导电膜(60)。另外，如图75(c)所示，在本实施例中，在开口(63，65)形成工序中被蚀刻的露出面(对此，将后述)构成开口(63，65)的上缘边，为了减少开口(63，65)的上缘边与非导电性反射膜(91)的其他部分之间的高度差，优选为开口(63，65)的上缘边与非导电性反射膜(91)的上表面平坦地连接。之后，形成上部电极(85)及电连接器(82)。也可在形成上部电极(85)及电连接器(82)之前，追加去除形成在下部电极(52)的上表面的物质的工序(参照图5及图6)。
参照图76，在本实施例的蚀刻工序中，不仅对与开口(63，65)对应的非导电性反射膜(91)进行蚀刻，而且将开口(63，65)周边的凸出的非导电性反射膜(91)一并蚀刻。为了这样的蚀刻，可将蚀刻掩膜(PR)构成为与开口(63，65)对应的部分和与开口(63，65)周边的非导电性反射膜(91)对应的部分的蚀刻率不同。例如，如图76(a)所示，打开与欧姆接触焊盘(52)对应的部分的掩膜，使包围欧姆接触焊盘(52)的倾斜面区域(A2)具备不同的蚀刻率，由此根据开口(63，65)而在非导电性反射膜(91)形成倾斜面，并又使包围倾斜面区域(A2)的缘边区域(A1)具备不同的蚀刻率，由此在非导电性反射膜(91)形成被蚀刻的露出面(A1)。如图76(b)所示，该被蚀刻的露出面(A1)构成开口(63，65)的上缘边。这样的蚀刻工序可由单一工序或多个蚀刻工序构成，也可组合干蚀刻工序及湿蚀刻工序而构成。随着这样的被蚀刻的露出面(A1)构成开口(63，65)的上缘边，由此减少开口(63，65)的上缘边与下部电极(52，56，88，78)外侧的非导电性反射膜(91)的上表面之间的段差或高度差(T1)。例如，从电流扩散导电膜(60)的上表面到非导电性反射膜(91)的上表面为止的高度与到开口(63，65)的上缘边(A1；被蚀刻的露出面)为止的高度之差(T1)比在图71所说明的高度差(T1)显著减小。优选为，调整蚀刻工序的条件而无高度差(T1)地平坦地形成。另外，能够充分确保与形成在上部电极(92)上的接合焊盘(105)之间的间隔(T2)，因此能够防止上部电极(92)与接合焊盘(105)之间发生电气短路的可能性。
图77是用于说明本发明的半导体发光元件的电极部的例子的图，图78是用于说明电极部的俯视时的形状的例子的图。
之后，通过沉积工序或镀金工序而在非导电性反射膜(91)上形成上部电极(75，85)，并在开口(63，65)形成电连接器(81，82，71，72)。在本实施例中，上部电极(75，85)及电连接器(81，82，71，72)形成为一体，电连接器(81，82，71，72)与通过下部电极(52，56，88，78)的侧表面、上表面及开口(63，65)而露出的电流扩散导电膜(60)及第一半导体层(30)接触。因此，电连接器(81，82，71，72)与下部电极(52，56，88，78)之间的接触面与在图71中说明的电极部相比得到增加，可获得电流扩散导电膜(60)-下部电极(52，88)-电连接器(81，82)及第一半导体层(30)-下部电极(56，78)-电连接器(71，72)之间的更加稳定的互连(interconnection)结构。
另外，如上所述，使开口(63，65)的宽度比下部电极(52，56，88，78)大，从而如上述，能够充分且大力提供蚀刻工序，以使被蚀刻的露出面构成开口(63，65)的上缘边(A1)，由此开口(63，65)的上缘边与非导电性反射膜(91)的其他部分之间的高度差(T1)减少到几乎可忽略的程度或被平坦化。其结果，如图72所示，第一电极部的上部电极(75)和第二电极部的上部电极(85)在非导电性反射膜(91)上分离而以边缘彼此相对的方式配置，在用作共晶接合用电极时成为有利的结构。
与p侧分支电极(88)对应的非导电性反射膜(91)比其他部分向上侧突出，并且与n侧分支电极(78)对应的部分的非导电性反射膜(91)也不利于形成为平坦的状态，因此上部电极(75，85)以不覆盖分支电极(78，88)的方式被构图。例如，如图72所示，第一电极部的上部电极(75；n侧接合焊盘)以不覆盖第二电极部的分支电极(88；p侧分支电极)的方式被构图，第二电极部的上部电极(85；p侧接合焊盘)以不覆盖第一电极部的分支电极(78；n侧分支电极)的方式被构图。另外，如上所述，开口(63，65)的上缘边(A1)的高度差(T1)被减小，因此即便上部电极(75，85)以覆盖开口(63，65)即覆盖开口(63，65)的上缘边(A1)的方式形成，也能够平平地形成上部电极(75，85)。例如，第一电极部的上部电极(75；n侧接合焊盘)以覆盖第一电极部的凸台状的下部电极(56；n侧欧姆接触焊盘)的方式形成，第二电极部的上部电极(85；p侧接合焊盘)以覆盖第二电极部的凸台状的下部电极(52；p侧欧姆接触焊盘)的方式形成。
另外，与分支电极(78，88)连接的欧姆接触焊盘(56，52)因向一侧延伸的分支电极(78，88)而不对称，这一点与凸台状的欧姆接触焊盘不同。因此，分支电极(78，88)与欧姆接触焊盘(56，52)连接的部分与开口(63，65)的上缘边(A1)的其他部分不同地，高度差的减少程度小，可形成为比开口(63，65)的上缘边(A1)的其他部分向上侧稍微突出。因此，如果由上部电极(75，85)覆盖分支电极(78，88)与欧姆接触焊盘(56，52)连接的部分，则可能不利于形成为平坦的状态。因此，在本实施例中，上部电极(75，85)虽然覆盖欧姆接触焊盘(56，52)，但对于与分支电极(77，88)连接的欧姆接触焊盘(56，52)的一部分则不进行覆盖。例如，在图72中，在上部电极(75，85)的边缘形成有回避用槽(87)，以用于回避与分支电极(78，88)连接的欧姆接触焊盘的一部分。
当上部电极(75，85)的厚度厚到可忽略由分支电极(78，88)导致的开口(63，65)的上缘边(A1)的突起或凹凸(99)的程度时，无需考虑如上述的露出用槽(97)这样的结构。但是，上部电极(75，85)可受到厚度的限制，另外，因上述凹凸(99)而导致上部电极(75，85)凹凸不平时，与形成在上部电极(75，85)上的结构物(例如：在绝缘层上另设的接合焊盘；参照图80的105)之间可能发生电气短路等不良问题。因此，如图77(b)及图78(b)所示，优选回避凹凸(99)而进行构图(例如；87)。另外，如图77(c)所示，在上述突起或凹凸比上部电极(75，85)更向上突出的情况下，可在上部电极(75，85)上另设接合焊盘(97)。
本发明包括如下的方法：在开口(63，65)的上缘边(A1)中与分支电极(78，88)对应的部分比其他部分吐出而形成凹凸(99)的情况下，通过调整掩膜图案和蚀刻条件而将其蚀刻为与其他部分相同或相似。
图79是用于说明本发明的电极部的另一例的图，如图79(a)所示，在本实施例中，半导体发光元件的第一电极部及第二电极部中的至少一个形成为：下部电极(52)的上表面通过开口而露出，电连接器(82)与下部电极(52)的上表面和侧表面相交的边缘相接。如图79(a)所示，电连接器(82)也可接触到下部电极(52，56，88，78)的上表面的边缘为止，也可接触到侧表面的一部分为止。优选为，下部电极(52)为欧姆接触焊盘，并以足够的面积与电连接器(82)。相反地，如果电连接器(82)的剖面积增加，从光吸收的观点来讲可能损失，因此如本实施例，也可以考虑由电连接器(82)覆盖到下部电极(52)的边缘为止的结构。在该情况下，开口的下部缘边与下部电极(52)的边缘相接。
在本实施例中，在下部电极(52)下方省略了光吸收防止膜。对通过追加光吸收防止膜而带来的半导体发光元件的亮度上升程度和通过追加光吸收防止膜而导致工序的增加等有利点和不利点进行比较，从而考虑省略光吸收防止膜的结构。
另外，如图79(b)所示，除了具备倾斜面的开口之外，也可以形成为非常轻微地倾斜而看着像直线状的开口，根据该开口而露出下部电极(52)的周边，并且电连接器(82)与开口的内侧面、电流扩散导电膜(60)及下部电极(52)的侧表面及上表面相接。
图80是用于说明本发明的电极部的另一例的图。
在本实施例中，半导体发光元件包括与上部电极(85)分体设置的接合焊盘(105)。在上部电极(85)与接合焊盘(105)之间包括绝缘层或钝化层(95)。上部电极(85)和电连接器(82)可一体形成，上部电极(85)可从非导电性反射膜(91)上延伸。在钝化层(95)形成有开口，上部电极(85)和接合焊盘(105)通过开口而电连接。在接合焊盘(105)上，在与和分支电极(88)连接的欧姆接触焊盘(52)对应的部分形成露出用槽，或如图80(b)所示，钝化层(95)形成为足够的厚度，以使凹凸产生微弱的影响，则接合焊盘(105)覆盖与分支电极(88)连接的欧姆接触焊盘(52)而形成。
图81是用于说明本发明的半导体发光元件的一例的图，图82是沿着图81的A-A线而截取的剖面的一例的图。
在本实施例中，半导体发光元件包括：多个半导体层(30，40，50)、光吸收防止膜(41)、电流扩散导电膜(60)、非导电性反射膜(91)、第一电极部及第二电极部。第一电极部及第二电极部中的至少一个具备下部电极、上部电极及将它们连接的电连接器。在本实施例中，第一电极部作为下部电极而具备第一分支电极(78)、第一欧姆接触焊盘(56)，作为上部电极而具备第一电极(75)，并具备将下部电极和上部电极连接的第一电连接器(71，72)。另外，第二电极部作为下部电极而具备第二分支电极(88)、第二欧姆接触焊盘(52)，作为上部电极而具备第二电极(85)，并具备将下部电极和上部电极连接的第二电连接器(81，82)。
多个半导体层(30，40，50)包括如下的层并利用生长衬底而依次形成它们：具备第一导电性的第一半导体层(30)；具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层(50)；及介于第一半导体层(30)与第二半导体层(50)之间，并通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40)。非导电性反射膜(91)以将从有源层(40)生成的光反射到生长衬底(10)侧的方式形成在多个半导体层(30，40，50)上。第一电极(75)形成在非导电性反射膜(91)上，并向第一半导体层(30)供给电子和空穴中的一个。第二电极(85)以与第一电极(75)分离的方式形成在非导电性反射膜(91)上，并向第二半导体层(50)供给电子和空穴中的另一个。横穿多个半导体层(30，40，50)的上方的第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)中的至少一个相对多个半导体层的边缘(例如：31；参照图83)而倾斜地形成为斜线(obliqueline)。
在本实施例中，在俯视观察时，多个半导体层(30，40，50)具备四边形的形状，具备多个角部(corner；例如：C1、C2、C3、C4，参照图83)。在彼此相对的第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的区域(例如：A2；参照图83)具备第一对角方向(例如：C1-C2方向；参照图83)的多个半导体层(30，40，50)的两个角部(例如：C1，C2；参照图83)。第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)彼此平行，相对延续到角部(C1，C2)的多个半导体层的边缘(31)倾斜地形成为斜线。
即便是非导电性反射膜(91)，但如果在非导电性反射膜(91)接触第一电极(75)及第二电极(85)，则一部分光在接触面反射，而另一部分光被第一电极(75)及第二电极(85)吸收而发生损失。因此，从提高亮度的观点来讲，优选为第一电极(75)及第二电极(85)的面积较小。相反地，从用于散热的导热性的观点来讲，优选为第一电极(75)及第二电极(85)的面积较大。因此，从散热的观点来讲，加宽第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)之间的间隔时受到限制。
在本实施例中，在这样的限制下，如上所述，将彼此相对的第一电极的边缘(77)和第二电极的边缘(87)倾斜地形成即形成为斜线，从而提高亮度。例如，与将第一电极的边缘(77)和第二电极的边缘(87)与多个半导体层的边缘(31)垂直地或并排地形成的比较例(参照图83(a))相比，在如本实施例这样倾斜地形成为斜线的情况下，不受半导体发光元件中所需的其他条件(例如：导热性等)的影响而进一步加宽第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的区域。其结果，减少由光被第一电极(75)及第二电极(85)吸收所带来的损失而提高亮度。对此，将在后面进行更多的陈述。
以下，以III族氮化物半导体发光元件为例进行说明。
作为衬底(10)，主要使用蓝宝石、SiC、Si、GaN等，衬底(10)最终可被去除。多个半导体层(30，40，50)包括：形成在衬底(10)上的缓冲层(20)；具备第一导电性的第一半导体层(30；例如：掺有Si的GaN)；具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层(50；例如：掺有Mg的GaN)；及介于第一半导体层(30)与第二半导体层(50)之间，并通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40；例如：InGaN/(In)GaN多量子阱结构)。多个半导体层(30，40，50)可分别形成为多层，缓冲层(20)可被省略。
非导电性反射膜(91)将来自有源层(40)的光反射到多个半导体层(30，40，50)侧。在本实施例中，为了减少光被金属反射膜吸收，非导电性反射膜(91)由非金属物质形成。非导电性反射膜(91)例如包括分布布拉格反射器(91a；Distributed Bragg Reflector)、电介质膜(91b)及包覆膜(91f)。电介质膜(91b)或包覆膜(91f)可被省略。在分布布拉格反射器(91a)为非导电性的情况下，电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)全部作用为非导电性反射膜(91)。
分布布拉格反射器(91a)将来自有源层(40)的光反射到衬底(10)侧。分布布拉格反射器(91a)优选由透光性物质(例如：SiO2/TiO2)形成，以防止光的吸收。
电介质膜(91b)位于多个半导体层(30，40，50)与分布布拉格反射器(91a)之间，并由折射率比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的电介质(例如：SiO2)构成。在此，有效折射率是指，在由具备彼此不同的折射率的物质构成的波导中进行的光所具备的等价折射率。电介质膜(91b)还有助于光的反射。
包覆膜(91f)形成在分布布拉格反射器(91a)上，并且包覆膜(91f)由折射率比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的物质(例如：Al2O3、SiO2、SiON、MgF、CaF)构成。
从有源层(40)发生的光的大部分通过电介质膜(91b)和分布布拉格反射器(91a)而反射到第一半导体层(30)侧。可从光波导(opticalwaveguide)的观点来说明电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)的关系。光波导是由比光折射率低的物质来包围光的传播部，并利用全反射而引导光的结构物。从这样的观点来讲，在将分布布拉格反射器(91a)看作传播部时，电介质膜(91b)和包覆膜(91f)作为包围传播部的结构，可被看作光波导的一部分。
在非导电性反射膜(91)形成有用作电连接通道的多个开口。在本实施例中，多个第一半导体层侧开口(63)形成到非导电性反射膜(91)、第二半导体层(50)、有源层(40)及第一半导体层(30)的一部分，多个第二半导体层侧开口(65)贯穿非导电性反射膜(91)而形成。在本实施例中，电介质膜(91b)从电流扩散导电膜(60)与分布布拉格反射器(91a)之间开始延续到第一半导体层侧开口(63，65)的内侧面，将第一电连接器(71)及追加的第一电连接器(72)与第二半导体层(50)、有源层(40)绝缘。与此不同地，也可在电介质膜(91b)与电流扩散导电膜(60)之间形成其他另设的绝缘膜。
光吸收防止膜(41)与第二欧姆接触焊盘(52)及第二分支电极(88)中的至少一个对应地形成，也可被省略。在本实施例中，在第二半导体层(50)与电流扩散导电膜(60)之间，与p侧欧姆接触焊盘(52；第二欧姆接触焊盘)及p侧分支电极(88；第二分支电极)对应地形成光吸收防止膜(41)或电流切断层(current block layer)。
半导体发光元件在多个半导体层(30，40，50)与非导电性反射膜(91)之间，例如在第二半导体层(50)与电介质膜(91b)之间具备电流扩散导电膜(60)。电流扩散导电膜(60)由流扩散电极(ITO等)、欧姆金属层(Cr、Ti等)、反射金属层(Al、Ag、等)等形成，也可由它们的组合来构成。为了减少光被金属层吸收，电流扩散导电膜(60)优选由透光性导电性物质(例如：ITO)构成。
第一分支电极(78)及第一欧姆接触焊盘(56)形成在被蚀刻而露出的第一半导体层(30)，第二分支电极(88)及第二欧姆接触焊盘(52)形成在电流扩散导电膜(60)上。在本实施例中，第一分支电极(78)及第二分支电极(88)向第二对角方向(例如：C3-C4方向；参照图83)延伸。越靠近第一对角方向的2个角部(C1、C2)，第一分支电极(78)及第二分支电极(88)的长度越短。
例如，多个n侧分支电极(78；第一分支电极)形成在被蚀刻而露出的第一半导体层(30)，并从第一电极(75)的下方朝向第二电极(85)的下方延伸。多个n侧分支电极(78)的形状和排列情况根据半导体发光元件的形状、尺寸等而被变更。多个n侧欧姆接触焊盘(56；第一欧姆接触焊盘)在第一电极(75)的下方，朝向远离第二电极(85)的方向而排列在n侧分支电极(78)的延长线上。n侧欧姆接触焊盘(56)由与n侧分支电极(78)相同的材质构成，并介于第一半导体层(30)与追加的第一电连接器(72)之间而提高电接触。第一电连接器(71)延续到一部分的第一半导体层侧开口(63)而与n侧分支电极(78)导通。追加的第一电连接器(72)延续到剩余的第一半导体层侧开口(63)而与n侧欧姆接触焊盘(56)导通。
多个p侧分支电极(88；第二分支电极)形成在电流扩散导电膜(60)与电介质膜(91b)之间，并从第二电极(85)的下方延伸到第一电极(75)的下方。p侧分支电极(88)提高向p型半导体层即第二半导体层(50；例如：掺有Mg的GaN)的电流扩散，该第二半导体层比n型半导体层即第一半导体层(30；例如：掺有Si的GaN)更难以进行电流扩散。多个p侧分支电极(88)的形状和排列情况根据半导体发光元件的形状、尺寸等而被变更。多个p侧欧姆接触焊盘(52；第二欧姆接触焊盘)在第二电极(85)的下方，朝向远离第一电极(75)的方向而排列在p侧分支电极(88)的延长线上。p侧欧姆接触焊盘(52)介于电流扩散导电膜(60)与追加的第二电连接器(82)之间而提高电接触。p侧欧姆接触焊盘(52)可由与p侧分支电极(88)相同的材质构成。第二电连接器(81)延续到一部分的第二半导体层侧开口(65)而与p侧分支电极(88)导通。追加的第二电连接器(82)延续到剩余的第二半导体层侧开口(65)而与p侧欧姆接触焊盘(52)导通。
为了半导体发光元件的尺寸、电流扩散和均匀的电流供给及发光的均匀性，可适当调整第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)的数量和间隔和排列形态。
第一电极(75)及第二电极(85)彼此分开而形成在非导电性反射膜(91)上。第一电极(75)通过第一电连接器(71)及追加的第一电连接器(72)而与n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(56)电连接，从而向第一半导体层(30)供给电子。第二电极(85)通过第二电连接器(81)及追加的第二电连接器(82)而与p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)电连接，从而向第二半导体层(50)供给空穴。第一电极的边缘(77)和第二电极的边缘(87)横穿非导电性反射膜(91)的上方而彼此平行，并对多个半导体层的边缘(31)倾斜地形成为斜线。如上述，在第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的区域具有第一对角方向的2个角部。
图83是概略性地表示比较例的半导体发光元件和本发明的半导体发光元件的一例的图，在此简单图示了多个半导体层(30，40，50)和第一电极(75)、第二电极(85)、p侧分支电极(88)。
例如，图83(a)所示的比较例的半导体发光元件和图83(b)所示的本发明的半导体发光元件的一例的横向长度(D1)及纵向长度(D2)的长度相同，并且第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的间隔(D3)相同。此时，在俯视观察多个半导体层(30，40，50)时，多个半导体层(30，40，50)为四边形，因此，对角方向(例如：C1-C2方向)的长度比多个半导体层(30，40，50)的一侧边缘(31)的长度长。因此，第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的之间区域(A2)比之间区域(A1)宽。因此，与图83(a)所示的比较例的半导体发光元件相比，在图83(b)所示的本实施例的半导体发光元件的情况下，进一步减少由光被第一电极(75)及第二电极(85)吸收而带来的损失，其结果提高亮度。在此，横向长度(D1)、纵向长度(D2)及间隔(D3)相同，因此与图83(a)所示的比较例相比，在图83(b)所示的半导体发光元件的情况下，第一电极(75)及第二电极(85)的面积稍微更小。但是，主要散热是通过形成在开口的金属材质的电连接器(71，72，81，82)而进行，因此，从散热的侧表面来讲，图83(a)与图83(b)之间的差异为可忽视的程度，但亮度则在本实施例的图83(b)的情况下被显著提高。
另外，为了提高电流扩散或电流密度的均匀性，优选在角部对称地配置分支电极。例如，在图83(a)所示的比较例中，p侧分支电极(88)的末端配置于角部(C2)，但当以角部(C2)为基准看时，p侧分支电极(88)并不是配置于角部(C2)的中央，而是偏向于一侧。相反地，根据图83(b)所示的本实施例的半导体发光元件，在第二对角方向角部(C3，C4)，p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)对称地配置在角部(C3，C4)的中央。这样的分支电极在对角方向上延伸与第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)如上述地形成为斜线的情况有密切的关系。其结果可知，第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)如上述地形成为斜线关系到分支电极的配置，有利于提高电流密度均匀性。
图84是用于说明形成第一电极及第二电极之前的状态的图，在本发明的半导体发光元件的制造方法的一例中，首先，在衬底(10)上形成多个半导体层(30，40，50)(参照图82)。例如，在衬底(10；例如：Al2O3、Si、SiC)上形成缓冲层(例如：AlN或GaN缓冲层)、未进行掺杂的半导体层(例如：un-doped GaN)、具备第一导电性的第一半导体层(30；例如：掺有Si的GaN)、通过电子和空穴的复合而生成光的有源层(40；InGaN/(In)GaN多量子阱结构)、具备与第一导电性不同的第二导电性的第二半导体层(50；例如：掺有Mg的GaN)。缓冲层(20)可被省略，多个半导体层(30，40，50)可分别形成为多层。第一半导体层(30)和第二半导体层(50)可形成为导电性相反的半导体层，但在III族氮化物半导体发光元件的情况下不优选。
通过台面蚀刻工序而露出将具备n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(56)的第一半导体层(30)(例如：与61、63对应的区域)。可在后述的光吸收防止膜(41)形成工序之后或电流扩散导电膜(60)形成工序之后执行台面蚀刻工序。
之后，在第二半导体层(50)上形成光吸收防止膜(41)。光吸收防止膜(41)与p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)中的至少一个对应地形成。如图82及图84所示，在本实施例中，光吸收防止膜(41)形成在p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)。也可考虑省略光吸收防止膜(41)。
接着，在第二半导体层(50)上以覆盖光吸收防止膜(41)的方式形成电流扩散导电膜(60)。为了减少光吸收，电流扩散导电膜(60)由透光性导电体(例如：ITO)构成。电流扩散导电膜(60)可被省略，但为了向第二半导体层(50)扩散电流，一般情况下具备该电流扩散导电膜(60)。
然后，在电流扩散导电膜(60)上形成p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)，并与此同时或通过另设的工序而在露出的第一半导体层(30)上形成n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(56)。p侧分支电极(88)、p侧欧姆接触焊盘(52)、n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(56)可构成为多层。对此，将在后面进行更多的陈述。
接着，形成非导电性反射膜(91)。例如，以覆盖电流扩散导电膜(60)及p侧分支电极(88)、p侧欧姆接触焊盘(52)、n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(56)的方式形成电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)。电介质膜(91b)或包覆膜(91f)可被省略。
分布布拉格反射器(91a)例如由SiO2和TiO2成对地层叠多次而构成。此外，分布布拉格反射器(91a)还可由Ta2O5、HfO、ZrO、SiN等高折射率物质和折射率比其低的电介质薄膜(代表性的，如SiO2)等的组合来构成。在分布布拉格反射器(91a)由TiO2/SiO2构成的情况下，优选为，以从有源层发出的光的波长的1/4的光学厚度为基本，考虑入射角度和根据波长的反射率等而进行最佳的工序，各层的厚度并不是必须为波长的1/4的光学厚度。其适合的组合的数为4～20对(pairs)。
为了反射及引导光，优选为，分布布拉格反射器(91a)的有效折射率比电介质膜(91b)的折射率高。在分布布拉格反射器(91a)由SiO2/TiO2构成的情况下，SiO2的折射率为1.46，TiO2的折射率为2.4，因此分布布拉格反射器的有效折射率具备1.46和2.4之间的值。因此，电介质膜(91b)可由SiO2构成，其厚度适合形成为0.2um～1.0um。在沉积要求精密性的分布布拉格反射器(91a)之前，形成一定厚度的电介质膜(91b)，从而能够稳定地制造分布布拉格反射器(91a)，还有助于光的反射。
包覆膜(91f)由Al2O3这样的金属氧化物、SiO2、SiON这样的电介质膜(91b)、MgF、CaF等的物质构成。包覆膜(91f)也可由具备比分布布拉格反射器(91a)的有效折射率低的1.46的折射率的SiO2而形成。包覆膜(91f)优选具备λ/4n至3.0um的厚度。在此，λ为从有源层(40)生成的光的波长，n为构成包覆膜(91f)的物质的折射率。λ为450nm(4500A)的情况下，可形成为4500/4*1.46＝771A以上的厚度。
考虑由多数对的SiO2/TiO2构成的分布布拉格反射器(91a)的最上层可由具备λ/4n的厚度的SiO2层构成，包覆膜(91f)优选比λ/4n厚，以使与位于下方的分布布拉格反射器(91a)的最上层区别开。但由于不仅对后续的多个第一半导体层侧开口(63)及多个第二半导体层侧开口(65)的形成工序带来负担，而且厚度增加时不利于提高效率，并增加材料费，因此包覆膜(91c)不希望过于厚到3.0um以上。为了不影响后续的多个第一半导体层侧开口(63)、多个第二半导体层侧开口(65)的形成工序，包覆膜(91c)的厚度的最大值适合形成为1um～3um以内。但根据情况，也不是不可以形成为3.0um以上。
在分布布拉格反射器(91a)与金属电极(例如：p侧分支电极(88)、n侧分支电极(78)、第一电极(75)及第二电极(85))直接接触的情况下，通过分布布拉格反射器(91a)进行的光的一部分可能被金属电极吸收。因此，如上述，如果导入比分布布拉格反射器(91a)折射率低的包覆膜(91f)及电介质膜(91b)，则可大量减少光吸收量。
可考虑省略电介质膜(91b)的情况，从光波导的观点来讲不优选省略，但从本发明的整个技术思想的观点来讲，无理由排除由分布布拉格反射器(91a)和包覆膜(91f)构成的结构。也可以考虑代替分布布拉格反射器(91a)而包括作为电介质的TiO2材质的电介质膜(91b)的情况。也可以考虑分布布拉格反射器(91a)在最上层具备SiO2层的情况、省略包覆膜(91f)的情况。
这样，电介质膜(91b)、分布布拉格反射器(91a)及包覆膜(91f)作为非导电性反射膜(91)而执行光波导的作用，整体厚度优选为1～8um。
向这样的非导电性反射膜(91)入射的光大部分被反射到第一半导体层(30)侧，但一部分的光被与非导电性反射膜(91)相接的第一电极(75)及第二电极(85)吸收及反射，或者放射到第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)的之间区域。在本实施例的半导体发光元件中，将第一电极的边缘(77)和第二电极的边缘(87)相对多个半导体层的边缘(31)而形成为斜线，从而增加上述之间区域(A2)的面积，由此减少由光被第一电极(75)及第二电极(85)吸收而带来的损失，其结果提高亮度。
图85是用于说明本发明的半导体发光元件的开口形成工序的一例的图。如上述，形成非导电性反射膜(91)，接着，通过蚀刻工序(例如：等离子蚀刻)而在非导电性反射膜(91)形成第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)(参照图81及图85)。第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)不仅可向半导体发光元件的上侧开放，而且也不排除向侧表面开放的形态。第一半导体层侧开口(63)及第二半导体层侧开口(65)与n侧分支电极(78)的一侧末端、n侧欧姆接触焊盘(56)、p侧分支电极(88)的一侧末端及p侧欧姆接触焊盘(52)分别对应地形成。
例如，随着如图856(a)所示地进行蚀刻工序，如图856(b)所示，露出p侧欧姆接触焊盘(52)的上表面的一部分。逐渐蚀刻为图856(b)所示的露出面，开口(65)的上缘边(rim)与非导电性反射膜(91)的上表面之间的高度差被减小。如图856(c)所示，当接着进行蚀刻工序时，p侧欧姆接触焊盘(52)的周边通过开口(65)而被露出，根据开口(65)而在非导电性反射膜(91)形成倾斜面。另外，在本实施例中，在开口(63，65)形成工序中被蚀刻的露出面构成开口(63，65)的上缘边，为了减少开口(63，65)的上缘边与非导电性反射膜(91)的其他部分之间的高度差，优选为开口(63，65)的上缘边和非导电性反射膜(91)的上表面平坦地连接。之后，形成第二电极(85)，并且以与p侧欧姆接触焊盘(52)的上表面及侧表面接触的方式或以包围p侧欧姆接触焊盘(52)的上表面及侧表面的方式，在第二半导体层侧开口(65)形成追加的第二电连接器(82)。其结果，增加接触面而实现稳定的电连接。第一半导体层侧开口(63)的形成工序也与上述说明类似，因此省略说明。
图86是用于说明下部电极的层结构的一例的图。
在形成上部电极(例如：75，85)及电连接器(例如：71，72，81，82)之前，可追加用于去除通过开口(例如：63，65)形成工序而形成于下部电极(例如：56，78，52，88)的上表面的不利于电气导通的物质的工序。例如，在用于形成多个开口(63，65)的干蚀刻工序中，作为蚀刻气体而使用包括F基的卤素气体(例如：CF4、C2F6、C3F8、SF6等)。在这样的开口形成工序中，在没有p侧分支电极(88)、n侧分支电极(78)、p侧欧姆接触焊盘(52)及n侧欧姆接触焊盘(56)而进行上述开口形成工序的情况下，电流扩散导电膜(60)的表面及第一半导体层(30)的表面变粗糙等而不利于电接触。p侧分支电极(88)、n侧分支电极(78)、p侧欧姆接触焊盘(52)及n侧欧姆接触焊盘(56)作为防止这样的不良电接触的用于互连的金属焊盘，减少与电流扩散导电膜(60)及第一半导体层(30)之间的接触电阻，使电连接器(71，72，81，82)更加稳定地与电流扩散导电膜(60)及第一半导体层(30)实现互连。
另外，如图86所示，p侧分支电极(88)、n侧分支电极(78)、p侧欧姆接触焊盘(52)及n侧欧姆接触焊盘(56)可包括多个层。例如，它们分别包括：与电流扩散导电膜(60)或第一半导体层(30)相接的接触层(51)；形成在接触层(51)上的氧化防止层(58)；及形成在氧化防止层(58)上的蚀刻防止层(59)。或者，它们分别包括依次形成的接触层(51)、反射层(53)、扩散防止层(57)、氧化防止层(58)及蚀刻防止层(59)。
作为接触层(51)，主要使用Cr、Ti这样的物质，也可以使用Ni、TiW等，还可以使用反射率较高的Al、Ag等。反射层(53)由反射率优异的金属(例如：Ag、Al或它们的组合)构成。反射层(53)将从有源层(40)生成的光反射到多个半导体层(30，40，50)侧。反射层(53)可被省略。扩散防止层(57)防止构成反射层(53)的物质或构成氧化防止层(58)的物质扩散到其他层。扩散防止层(57)由从Ti、Ni、Cr、W、TiW等中选择的至少一个来构成，在需要较高的反射率的情况下，可使用Al、Ag等。氧化防止层(58)由Au、Pt等构成，并且只要是露出到外部而与氧气接触时不容易被氧化的物质，则可由任何物质构成。作为氧化防止层(58)，主要使用导电性优异的Au。
蚀刻防止层(59)作为用于在非导电性反射膜(91)形成第一半导体层侧开口(63)、第二半导体层侧开口(65)的干蚀刻工序中露出的层，在作为蚀刻防止层(59)而使用Au的情况下，不仅与非导电性反射膜(91)之间的接合力较弱，并且在蚀刻时Au的一部分可被损伤或损毁。因此，在由Ni、W、TiW、Cr、Pd、Mo等这样的物质代替Au而构成蚀刻防止层(59)的情况下，能够保持与非导电性反射膜(91)之间的接合力，并提高可靠性。另外，在干蚀刻工序中，蚀刻防止层(59)保护p侧分支电极(88)、p侧欧姆接触焊盘(52)、n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(56)，特别是，防止氧化防止层(58)的损伤。另外，在用于形成开口(65)的干蚀刻工序中，根据蚀刻气体而可在电极的上层部形成绝缘物质或杂质这样的对电气导通不利的物质。通过接着用于形成开口的蚀刻工序而进行的湿蚀刻工序来去除这样的物质，并露出与开口(63，65)对应的氧化防止层(58)。物质与蚀刻防止层(59)一起被蚀刻而去除。这样，通过去除物质，p侧分支电极(88)、p侧欧姆接触焊盘(52)、n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(56)与电连接器(71，72，81，82)之间的电接触变好，防止半导体发光元件的电气特性下降。
作为一例，p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)具备依次层叠的Cr(接触层)/Al(反射层)/Ni(扩散防止层)/Au(氧化防止层)/Cr(蚀刻防止层)这样的结构。另外，在p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)中，为了防止与第二半导体层侧开口(65)对应的部分的电气特性的下降而去除蚀刻防止层(59)，作为一例，具备依次层叠的Cr(接触层)/Al(反射层)/Ni(扩散防止层)/Au(氧化防止层)这样的结构，氧化防止层(58)与后述的电连接器(81，82)接触。n侧分支电极(78)及n侧欧姆接触焊盘(52)也具备与p侧分支电极(88)相同的层结构。在形成较厚的Al反射层的情况下，可发生Al的破裂现象，在该情况下，可反复层叠Al/Ni而防止破裂。
再参照图85(d)，例如利用溅射装置、电子束装置等而在非导电性反射膜(91)上沉积第一电极(75)及第二电极(85)。在形成第一电极(75)及第二电极(85)的工序中，在开口(63，65)还同时形成电连接器(71，72，81，82)。第一电极(75)及第二电极(85)通过柱螺栓突起物、导电性焊膏、共晶接合等的方法而与设于外部(封装体、COB、次黏着基台等)的电极电连接。在共晶接合的情况下，重要的是第一电极(75)及第二电极(85)的高度差不大。根据本实施例的半导体发光元件，在上述的开口形成工序中开口的上缘边的高度差被减小，由此凹凸被减小，从而获得有利于共晶接合的结构。在半导体发光元件通过共晶接合而与外部电连接的情况下，第一电极(75)及第二电极(85)的最上部由Au/Sn合金、Au/Sn/Cu合金这样的共晶接合物质形成。作为另一例，也可在第一电极(75)及第二电极(85)上形成另设的接合焊盘。
图87是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图，为了提高电流均匀性，追加从与第一对角方向角部相邻的第二电连接器(81)向相邻的角部延伸的追加的p侧分支电极(86；第三分支电极)，与角部相邻的n侧分支电极(78)的长度形成为更短。省略对相同符号的说明。
为了提高电流扩散或电流密度的均匀性，优选在角部对称地配置电极。例如，在图83(a)所示的比较例中，p侧分支电极(88)的末端配置于角部，但当以角部为基准看时，p侧分支电极(88)并不是配置于角部的中央，而是偏向于一侧。相反地，根据本实施例的半导体发光元件，在第二对角方向角部，p侧分支电极(88)及p侧欧姆接触焊盘(52)对称地配置在角部的中央。另外，如上述，通过具备追加的分支电极(86)，从而在第一对角方向的角部提高电流扩散及均匀性。
图88是表示本发明的半导体发光元件的另一例的图。
在图88所示的例子中，第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)相对半导体发光元件的边缘而倾斜地形成为斜线。如图88(a)所示，也可以是在第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的区域不具备角部的实施例。另外，如图88(b)所示，也可以是在第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的区域具备一个角部的实施例。另外，如图88(c)所示，在第一电极的边缘(77)与第二电极的边缘(87)之间的区域不具备角部，使第一电极(75)和第二电极(85)的面积不同的实施例。
这样，不管如何分配第一电极(75)及第二电极(85)的形状及面积，只要使第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)与多个半导体层的边缘(31)形成斜线，则与将第一电极的边缘(77)及第二电极的边缘(87)与多个半导体层的边缘(31)垂直地或并排地形成的例子相比，可提高亮度。
下面，对本发明的各种实施形态进行说明。
(1)半导体发光元件的特征在于，其包括：多个半导体层，它们利用生长衬底而依次生长，该多个半导体层包括：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；第一电极部，其与第一半导体层电气连通，并提供电子和空穴中的一个；第二电极部，其与第二半导体层电气连通，并提供电子和空穴中的另一个；及非导电性反射膜，其以将从有源层生成的光反射到生长衬底侧的方式形成在多个半导体层上，并形成有开口，第一电极部和第二电极部中的至少一个包括：下部电极，其通过开口而露出至少一部分；上部电极，其形成在非导电性反射膜上；及电连接器，其贯穿开口而与下部电极接触，并与上部电极电气连通。
(2)半导体发光元件的特征在于，在第二半导体层与非导电性反射膜之间包括电流扩散导电膜，下部电极在电流扩散导电膜上与电流扩散导电膜及电连接器分别接触。
(3)半导体发光元件的特征在于，开口延长到第二半导体层、有源层及第一半导体层的一部分，下部电极与通过开口而露出的第一半导体层及电连接器分别接触。
(4)半导体发光元件的特征在于，下部电极包括：接触层，其减小与多个半导体层电气连通的电阻；反射层，其形成在接触层上；扩散防止层，其形成在反射层上；氧化防止层，其形成在扩散防止层上；及蚀刻防止层，其形成在氧化防止层上，通过去除与开口对应的蚀刻防止层，电连接器与氧化防止层接触。
(5)半导体发光元件的特征在于，非导电性反射膜包括分布布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector)，该分布布拉格反射器对来自有源层的光进行反射。
(6)半导体发光元件的特征在于，在第二半导体层与电流扩散导电膜之间包括电流切断层(current blocking layer)。
(7)半导体发光元件的特征在于，上部电极的最上层由共晶接合用物质构成。
(8)半导体发光元件的特征在于，下部电极包括从多个半导体层上长幅延伸的分支电极及凸台状的欧姆接触焊盘中的至少一个。
(9)半导体发光元件的特征在于，通过开口形成的非导电性反射膜的面是倾斜的。
(10)半导体发光元件的特征在于，上部电极具备作为最上层而含锡(Sn)的焊层。
(11)半导体发光元件的特征在于，上部电极具备：含锡(Sn)的焊层；及氧化防止层，其由Au及Pt中的至少一种构成，且形成在焊层上。
(12)半导体发光元件的特征在于，焊层的厚度为以上，氧化防止层的厚度为以下。
(13)半导体发光元件的特征在于，上部电极具备：裂痕防止层，其具备第一热膨胀系数，从而使得在接合(bonding)时防止半导体发光元件产生裂痕；及破裂防止层，其形成在裂痕防止层上，并具备比第一热膨胀系数大的第二热膨胀系数，以防止裂痕防止层的破裂。
(14)半导体发光元件的特征在于，非导电性反射膜包括反射来自有源层的光的分布布拉格反射器(DistributedBraggReflector)，在电流扩散导电膜上以与多个半导体层区分的方式形成有凹凸，该凹凸用于减少从有源层生成的光与被分布布拉格反射器反射的光之间的干扰。
(15)半导体发光元件的特征在于，下部电极通过开口而局部地露出，非导电性反射膜上升到下部电极的边缘。
(16)半导体发光元件的特征在于，下部电极具备上表面及侧表面，下部电极的周边通过开口而露出，电连接器包围下部电极的上表面及侧表面。
(17)半导体发光元件的特征在于，在形成开口时被蚀刻而减少高度差的露出面构成开口的上缘边(rim)。
(18)半导体发光元件的特征在于，开口的上缘边(rim)相对于非导电性反射膜的上表面，向上侧突起。
(19)半导体发光元件的特征在于，下部电极包括：欧姆接触焊盘，其通过开口而露出了至少一部分；及分支电极，其从欧姆接触焊盘延长而成，上部电极被构图为，覆盖电连接器而不覆盖欧姆接触焊盘中与分支电极连接的部分及分支电极。
(20)半导体发光元件的特征在于，其包括：接合焊盘，其与上部电极分开设置；及绝缘层，其设于接合焊盘与上部电极之间，通过形成于绝缘层的开口，接合焊盘与上部电极电气连通。
(21)半导体发光元件的特征在于，其包括：多个半导体层，它们利用生长衬底而依次生长，且该多个半导体层包括：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；非导电性反射膜，其以将从有源层生成的光反射到生长衬底侧的方式形成在多个半导体层上；第一电极部，其形成在非导电性反射膜上，并向第一半导体层提供电子和空穴中的一个；及第二电极部，其以与第一电极分开的方式形成在非导电性反射膜上，并向第二半导体层提供电子和空穴中的另一个，横穿多个半导体层上方的第一电极的边缘及第二电极的边缘中的至少一个相对于多个半导体层的边缘而倾斜地(obliqueline)形成。
(22)半导体发光元件的特征在于，在俯视观察时，多个半导体层具备多个角部(corner)，在彼此相对的第一电极的边缘与第二电极的边缘之间的区域具备对角方向上的2个角部。
(23)半导体发光元件的特征在于，在俯视观察时，多个半导体层具备四边形的形状。
(24)半导体发光元件的特征在于，第一电极的边缘及第二电极的边缘彼此平行，相对于多个半导体层的边缘倾斜地形成。
(25)半导体发光元件的特征在于，在俯视观察时，多个半导体层具备多个角部(corner)，在第一电极的边缘与第二电极的边缘之间的区域具备至少一个角部。
(26)半导体发光元件的特征在于，在俯视观察时，多个半导体层具备多个角部(corner)，在第一电极的边缘与第二电极的边缘之间的区域具备角部。
(27)半导体发光元件的特征在于，非导电性反射膜包括分布布拉格反射器。
(28)半导体发光元件的特征在于，包括：第一分支电极，其形成于蚀刻第二半导体层、有源层而露出的第一半导体层，并从第一电极的下部向第二电极的下部延伸；及第一电连接器，其贯穿非导电性反射膜而将第一电极与第一分支电极电连接。
(29)半导体发光元件的特征在于，其包括：第二分支电极，其形成在第二半导体层与非导电性反射膜之间，并从第二电极的下部向第一电极的下部延伸；及第二电连接器，其贯穿非导电性反射膜而将第二电极与第二分支电极电连接。
(30)半导体发光元件的特征在于，其包括：第一分支电极，其形成于蚀刻第二半导体层、有源层而露出的第一半导体层，并从第一电极的下部向第二电极的下部延伸；第一电连接器，其贯穿非导电性反射膜而将第一电极与第一分支电极电连接；第二分支电极，其形成在第二半导体层与非导电性反射膜之间，并从第二电极的下部向第一电极的下部延伸；及第二电连接器，其贯穿非导电性反射膜而将第二电极与第二分支电极电连接，在俯视观察时，多个半导体层具备四边形的形状，在彼此相对的第一电极的边缘与第二电极的边缘之间的区域具备在第一对角方向上彼此相对的2个角部，第一分支电极及第二分支电极在第二对角方向上延伸。
(31)半导体发光元件的特征在于，其包括：凸台状的第一欧姆接触焊盘，其在第一电极的下部以与第一分支电极分开的方式形成于第一半导体层；凸台状的第二欧姆接触焊盘，其在第二电极的下部以与第二分支电极分开的方式形成于第二半导体层；追加的第一电连接器，其贯穿非导电性反射膜而将第一欧姆接触焊盘与第一电极电连接；及追加的第二电连接器，其贯穿非导电性反射膜而将第二欧姆接触焊盘与第二电极电连接。
(32)半导体发光元件的特征在于，其包括：光吸收防止膜(41)，其形成于第二分支电极与第二半导体层之间及第二欧姆接触焊盘与第二半导体层之间的至少一方。
(33)半导体发光元件的特征在于，其包括多个第一分支电极及多个第二分支电极，并且越靠近第一对角方向的2个角部，第一分支电极及第二分支电极的长度越短。
(34)半导体发光元件的特征在于，其包括：第三分支电极，其从与第一对角方向的角部相邻的第二电连接器向第一对角方向的角部延伸。
(35)半导体发光元件的制造方法的特征在于，第二蚀刻工序包括用于去除物质的湿蚀刻工序。
在开口内，可通过电极物质而进行电连接。开口通过干蚀刻或湿蚀刻或将两者并行的方法而形成。第二蚀刻工序包括用于去除物质的干蚀刻工序或将湿蚀刻工序及干蚀刻工序都包括。
(36)半导体发光元件的制造方法的特征在于，形成电极的步骤包括：形成与多个半导体层电连接的接触层的过程；及形成蚀刻防止层的过程，该蚀刻防止层形成在接触层上，并通过第一蚀刻工序而在开口露出。
(37)半导体发光元件的制造方法的特征在于，通过第一蚀刻工序即干蚀刻工序而露出与开口对应的蚀刻防止层，并通过湿蚀刻工序即第二蚀刻工序而将与开口对应的蚀刻防止层和物质一起去除。
(38)半导体发光元件的制造方法的特征在于，通过第一蚀刻工序即湿蚀刻工序而露出与开口对应的蚀刻防止层，并通过湿蚀刻工序即第二蚀刻工序而去除与开口对应的蚀刻防止层。
(39)半导体发光元件的制造方法的特征在于，形成电极的步骤包括：在形成蚀刻防止层之前在接触层上形成反射层的过程；在反射层上形成扩散防止层的过程；及在扩散防止层上形成氧化防止层的过程，其中，蚀刻防止层形成在氧化防止层上。
(40)半导体发光元件的制造方法的特征在于，第一蚀刻工序为干蚀刻工序，蚀刻气体包括包含F基的卤素气体，氧化防止层由Au、Pt中的至少一种形成，蚀刻防止层由Cr、Ni、W、TiW、Pd、Mo中的至少一种形成。
(41)半导体发光元件的制造方法的特征在于，反射层及扩散防止层交替地反复层叠了多次。
(42)半导体发光元件的制造方法的特征在于，形成非导电性膜的步骤包括如下过程中的至少一个过程：以电极为基准而在多个半导体层的相反侧形成电介质膜的过程；及以电极为基准而在多个半导体层的相反侧形成分布布拉格反射器(Distributed Braggreflector)的过程。
本发明的半导体发光元件的制造方法的特征在于，包括追加与非导电性膜分体设置的导电性反射膜的步骤。
(43)半导体发光元件的制造方法的特征在于，包括：在第二半导体层上形成用于减少光被电极吸收的光吸收防止部的步骤；在第二半导体层上形成覆盖光吸收防止部的电流扩散导电膜的步骤；及在非导电性膜上形成与电连接器电连接的反射电极的步骤，并且形成电极的步骤包括：在电流扩散导电膜上形成接触层的过程；在接触层上形成反射层的过程；在反射层上形成扩散防止层的过程；在扩散防止层上形成氧化防止层的过程；及在氧化防止层上形成蚀刻防止层的过程，并且形成非导电性膜的步骤包括：以覆盖电极的方式，使用SiO2而形成电介质膜的过程；及在电介质膜上形成包括TiO2/SiO2层的分布布拉格反射器的过程，通过第一蚀刻工序即干蚀刻工序而露出与开口对应的蚀刻防止层，并通过湿蚀刻工序即第二蚀刻工序而将与开口对应的蚀刻防止层和物质一起去除，电连接器与氧化防止层相接。
(44)半导体发光元件的特征在于，其包括：多个半导体层，其具备：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；电极，其与第一半导体层或第二半导体层电连接，并包括：形成在第一半导体层或第二半导体层上的接触层、形成在接触层上的氧化防止层、形成在氧化防止层上的蚀刻防止层；非导电性膜，其覆盖电极而以与多个半导体层相对的方式配置，并反射来自有源层的光，并且形成有与电极之间的电连接通道用开口；电连接器，其通过开口而与电极相接。
本发明的半导体发光元件及它的制造方法可适应于垂直结构半导体发光元件、横向(lateral)芯片、倒装芯片等。
(45)半导体发光元件的特征在于，去除与开口对应的蚀刻防止层，电连接器与去除蚀刻防止层而露出的氧化防止层接触。
(46)半导体发光元件的特征在于，非导电性膜具备分布布拉格反射器，该分布布拉格反射器包括TiO2/SiO2层。
(47)半导体发光元件的特征在于，氧化防止层由Au、Pt中的至少一种构成。
(48)半导体发光元件的特征在于，蚀刻防止层由Cr、Ni、W、TiW、Pd、Mo中的至少一种形成。
(49)半导体发光元件的特征在于，包括：反射层，其由Ag及Al中的至少一种形成，且设置在接触层与氧化防止层之间；及扩散防止层，其由Ti、Ni、Cr、W及TiW中的至少一种形成，且设置在反射层与氧化防止层之间。
(50)半导体发光元件的特征在于，其包括：多个半导体层，其具备：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；分布布拉格反射器(Distributed Bragg Reflector)，其反射来自有源层的光，并具备第一开口，通过第一开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的；第一电极，其向第一半导体层供给电子和空穴中的一个；及第二电极，其通过第一开口而与多个半导体层电连接，以使向第二半导体层供给电子和空穴中的另一个。
(51)半导体发光元件的特征在于，包括以下两者中的至少一个：电介质膜，其位于多个半导体层与分布布拉格反射器之间，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；及包覆膜，其以分布布拉格反射器为基准而位于多个半导体层的相反侧，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿。
(52)半导体发光元件的特征在于，由与分布布拉格反射器的上表面正交的垂直线与通过第一开口形成的分布布拉格反射器的面所构成的倾斜角为25度以上且75度以下。
通过第一开口而形成的倾斜面无需必须是平坦的面。倾斜面的形状也可形成为曲面或以阶梯状倾斜地形成。
(53)半导体发光元件的特征在于，通过第一开口形成的分布布拉格反射器的面包括倾斜角不同的多个子面。
(54)半导体发光元件的特征在于，第一开口倾斜为，将通过电介质膜和包覆膜而引导至分布布拉格反射器内的光反射到多个半导体层侧。
(55)半导体发光元件的特征在于，其包括：反射金属层，其包括电介质膜及包覆膜，并与通过第一开口形成的电介质膜的面、分布布拉格反射器的面及包覆膜的面相接，并且由Ag、Al或它们的合金构成。
(56)半导体发光元件的特征在于，分布布拉格反射器包括第二开口，并且通过第二开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的，第一电极通过第二开口而与多个半导体层电连接。
无需将第一开口和第二开口一起形成。
(57)半导体发光元件的特征在于，分布布拉格反射器具备第三开口，并且通过第三开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的，第三开口不被第一电极及第二电极所覆盖。
(58)半导体发光元件的特征在于，其包括：电介质膜，其位于多个半导体层与分布布拉格反射器之间，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；及包覆膜，其以分布布拉格反射器为基准而位于多个半导体层的相反侧，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿，多个第一开口和至少一个第二开口以贯穿包覆膜、分布布拉格反射器及电介质膜的方式形成，第一电极及第二电极在包覆膜上形成为实质上相同的高度。
(59)半导体发光元件的特征在于，其包括：电介质膜，其位于多个半导体层与分布布拉格反射器之间，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；包覆膜，其以分布布拉格反射器为基准而位于多个半导体层的相反侧，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；及透光性导电膜，其位于多个半导体层与电介质膜之间，并与填充第一开口的第二电极电连接，其中第一开口被倾斜为，将通过电介质膜和包覆膜而引导至分布布拉格反射器内的光反射到多个半导体层侧，分布布拉格反射器具备第二开口，通过第二开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的，第一电极通过第二开口而与多个半导体层电连接。
(60)半导体发光元件的特征在于，其包括：多个半导体层，其具备：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；非导电性反射膜，其以将来自有源层的光反射到第一半导体层侧的方式形成在第二半导体层上，并形成有第一半导体层侧开口及第二半导体层侧开口；分支电极，其在非导电性反射膜与第二半导体层之间延伸，并与第二半导体层电连接；多个第一电连接器，它们通过第一半导体层侧开口而与第一半导体层电连接；及第二电连接器，其通过第二半导体层侧开口而分支电极连接。
(61)半导体发光元件的特征在于，其包括：第一电极，其以与多个第一电连接器连接的方式形成在非导电性反射膜上，并向第一半导体层供给电子和空穴中的一个；及第二电极，其以与第二电连接器连接的方式形成在非导电性反射膜上，并向第二半导体层供给电子和空穴中的另一个。
(62)半导体发光元件的特征在于，其包括：第三电连接器，其通过第二半导体层侧开口而与分支电极分别独立地与第二半导体层电连接。
(63)半导体发光元件的特征在于，第一半导体层的导电性大于第二半导体层的导电性。
(64)半导体发光元件的特征在于，多个分支电极从第二电极的下方向第一电极的下方延伸，多个第一电连接器排列在多个分支电极之间。
(65)半导体发光元件的特征在于，其包括：第三电连接器，其通过第二半导体层侧开口而与分支电极分别独立地与第二半导体层电连接，在第二电极的下方，第三电连接器比第二电连接器更远离第一电极。
(66)半导体发光元件的特征在于，其包括：第一连接电极，其在非导电性反射膜与第一电极之间将多个第一电连接器连接，并与第一电极电连接；第二连接电极，其在非导电性反射膜与第二电极之间将多个第二电连接器彼此连接，并与第二电极电连接；及绝缘层，其形成在第一连接电极与第二电极之间以及第二连接电极与第一电极之间中的至少一个。
(67)半导体发光元件的特征在于，多个分支电极彼此平行地从第二电极的下方向第一电极的下方延伸，多个第一电连接器排列在多个分支电极之间，第一连接电极及第二连接电极分别具备手指(finger)形状，并配置为彼此十指交叉的手指形状。
(68)半导体发光元件的特征在于，其包括：第三电连接器，其通过第二半导体层侧开口而与分支电极分别独立地与第二半导体层电连接，第三电连接器以第二电连接器为基准而位于分支电极的相反侧，并仅位于第二电极的下方。
(69)半导体发光元件的特征在于，第一电极及第二电极以彼此相对的方式配置，在第一电极及第二电极中的一个电极的相对的边缘形成有用于区分的槽。
(70)上述半导体发光元件的组合。
(71)半导体发光元件的特征在于，其包括：多个半导体层，其具备：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；第一电极部，其与第一半导体层电气连通；第二电极部，其与第二半导体层电气连通；及非导电性反射膜，其以将从有源层生成的光反射到生长衬底侧的方式形成在多个半导体层上，并形成有开口，第一电极部和第二电极部中的至少一个包括：下部电极，其具备上表面及与表面连接的侧表面，并通过开口而露出至少一部分；上部电极，其形成在非导电性反射膜上；及电连接器，其与上部电极连通，并延续到开口而与下部电极的上表面接触，并且覆盖下部电极的上表面与侧表面相交的边缘。
(72)半导体发光元件的特征在于，下部电极的周边通过开口而露出，电连接器包围下部电极的上表面及侧表面。
(73)半导体发光元件的特征在于，开口的下侧缘边(rim)与下部电极的边缘相接。
(74)半导体发光元件的特征在于，下部电极嵌入到开口的内侧。
(75)半导体发光元件的特征在于，非导电性反射膜通过开口而具备倾斜面。
(76)半导体发光元件的特征在于，非导电性反射膜包括分布布拉格反射器。
(77)半导体发光元件的特征在于，开口的上侧缘边(rim)与非导电性反射膜的上表面平坦地(flat)连接。
(78)半导体发光元件的特征在于，从开口的上侧缘边(rim)到下部电极的上表面为止的垂直厚度是下部电极外侧的非导电性反射膜厚度的0.-倍。
(79)半导体发光元件的特征在于，其包括：光吸收防止膜，其设于多个半导体层与下部电极之间。
(80)半导体发光元件的特征在于，其包括电流扩散导电膜，该电流扩散导电膜位于第二半导体层与非导电性反射膜之间，下部电极在电流扩散导电膜与电连接器之间与它们分别接触。
(81)半导体发光元件的特征在于，开口形成到第二半导体层、有源层及第一半导体层的一部分，下部电极在第一半导体层与电连接器之间与它们分别接触。
(82)半导体发光元件的特征在于，下部电极包括：与开口对应的欧姆接触焊盘；及从欧姆接触焊盘延伸的分支电极，在开口的上侧缘边中，分支电极上的部分相对于上侧缘边的其他部分，向上侧突起。
(83)半导体发光元件的特征在于，下部电极具备：接触层，其减小电接触的电阻；反射层，其形成在接触层上；扩散防止层，其形成在反射层上；氧化防止层，其形成在扩散防止层上；及蚀刻防止层，其形成在氧化防止层上。
(84)半导体发光元件的特征在于，上部电极的最上层由共晶接合物质构成。
(85)半导体发光元件的特征在于，上部电极被构图为，覆盖欧姆接触焊盘上的电连接器而回避欧姆接触焊盘中与分支电极连接的部分及分支电极。
(86)半导体发光元件的特征在于，其包括与上部电极电气连通的另设的接合焊盘。
(87)半导体发光元件的特征在于，下部电极具备凸台状的欧姆接触焊盘，上部电极覆盖凸台状的欧姆接触焊盘，第一电极部侧上部电极被构图为覆盖凸台状的第一电极部的欧姆接触焊盘而不覆盖第二电极部的分支电极，第二电极部侧上部电极被构图为覆盖凸台状的第二电极部的欧姆接触焊盘而不覆盖第一电极部的分支电极。
(88)半导体发光元件的特征在于，其包括：绝缘层，其形成于接合焊盘与上部电极之间，并且通过形成在绝缘层的开口，接合焊盘与上部电极电气地连通。
(89)半导体发光元件的特征在于，其包括：多个半导体层，它们利用生长衬底而依次生长，该多个半导体层包括：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；第一电极部，其与第一半导体层电气连通；第二电极部，其与第二半导体层电气地连通；及非导电性反射膜，其以将从有源层生成的光反射到生长衬底侧的方式形成在多个半导体层上，并形成有开口，并且通过蚀刻而减小高度差的露出面构成开口的上缘边(rim)，第一电极部和第二电极部中的至少一个包括：下部电极，其通过开口而露出至少一部分；电连接器，其形成于开口而与下部电极接触；及上部电极，其形成在非导电性反射膜上而与电连接器电气连通。
(90)半导体发光元件的特征在于，下部电极具备：欧姆接触焊盘，其通过开口而露出至少一部分；分支电极，其从欧姆接触焊盘延长而成，上部电极被构图为覆盖电连接器而不覆盖欧姆接触焊盘中与分支电极连接的部分及分支电极。
(91)半导体发光元件的特征在于，下部电极具备凸台状的欧姆接触焊盘，上部电极完全覆盖凸台状的欧姆接触焊盘。
(92)半导体发光元件的特征在于，下部电极包括分支电极，第一电极部的上部电极和第二电极部的上部电极在非导电性反射膜上被分开，第一电极部的上部电极被构图为覆盖第一电极部的凸台状欧姆接触焊盘而不覆盖第二电极部的分支电极，第二电极部的上部电极被构图为覆盖第二电极部的凸台状欧姆接触焊盘而不覆盖第一电极部的分支电极。
(93)半导体发光元件的特征在于，开口的上缘边中的分支电极侧部分相对于上缘边中的欧姆接触焊盘侧，向上侧突起。
(94)半导体发光元件的特征在于，在上部电极的边缘形成有槽，该槽用于露出欧姆接触焊盘中与分支电极连接的部分。
(95)半导体发光元件的特征在于，电连接器及上部电极形成为一体，并从开口沿着开口的上缘边而向非导电性反射膜的上表面延长。
(96)半导体发光元件的特征在于，上部电极形成为不覆盖欧姆接触焊盘中与分支电极连接的部分。
(97)半导体发光元件的特征在于，与凸台状的欧姆接触焊盘对应的开口的上缘边(rim)与非导电性反射膜的上表面平坦地(flat)连接。
(98)半导体发光元件的特征在于，欧姆接触焊盘的周边通过开口而露出，电连接器与欧姆接触焊盘的上表面及侧表面接触。
(99)半导体发光元件的特征在于，开口的下侧缘边(rim)与欧姆接触焊盘的上表面和侧表面相交的边缘相接。
(100)半导体发光元件的特征在于，其包括：光吸收防止膜，其位于多个半导体层与下部电极之间。
(101)半导体发光元件的特征在于，其包括：电流扩散导电膜，其位于第二半导体层与非导电性反射膜之间，下部电极在电流扩散导电膜与电连接器之间与它们分别接触。
(102)半导体发光元件的特征在于，开口延伸到第二半导体层、有源层及第一半导体层的一部分，下部电极在第一半导体层与电连接器之间与它们分别接触。
(103)半导体发光元件的特征在于，上部电极的最上层由共晶接合物质构成。
(104)半导体发光元件的特征在于，电连接器从开口沿着开口的上缘边而向非导电性反射膜的上表面延长，上部电极形成在向非导电性反射膜的上表面延长的电连接器上。
(105)半导体发光元件的特征在于，下部电极具备凸台状的欧姆接触焊盘和从欧姆接触焊盘延伸的分支电极，第一电极部的上部电极被构图为覆盖凸台状的第一电极部的欧姆接触焊盘而不覆盖第二电极部的分支电极，第二电极部的上部电极被构图为覆盖凸台状的第二电极部的欧姆接触焊盘而不覆盖第一电极部的分支电极。
(106)半导体发光元件的特征在于，其包括：与上部电极分体设置的接合焊盘；及绝缘层，其位于接合焊盘与上部电极之间，并通过形成于绝缘层的开口，接合焊盘与上部电极电气地连通。
根据本发明的一个半导体发光元件，电极部具备下部电极，从而能够减小接触电阻。
根据本发明的另一个半导体发光元件，通过包围下部电极的上表面及至少包围边缘的电连接器，在电流扩散导电膜与电连接器之间以及在第一半导体层与电连接器之间实现良好的电接触，从而提供稳定的互连结构。
根据本发明的又另一个半导体发光元件，形成露出下部电极的周边的开口，从而能够显著减少开口的上缘边的段差或高度差，并大大减小非导电性反射膜的凹凸。
根据本发明的又另一个半导体发光元件，大大减少由开口导致的非导电性反射膜的凹凸，从而能够形成平坦的上部电极，并有助于共晶接合。
根据本发明的又另一个半导体发光元件，大大减少由开口导致的非导电性反射膜的凹凸，从而能够防止上部电极与接合焊盘之间的电气短路。
根据本发明的一个半导体发光元件，将相对的第一电极的边缘及第二电极的边缘相对于多个半导体层的边缘而倾斜地形成为斜线状，从而减少光被第一电极及第二电极吸收而提高亮度。
根据本发明的另一个半导体发光元件，通过使用非导电性反射膜，从而减少由光被金属反射膜吸收而带来的损失。
根据本发明的一个半导体发光元件的制造方法，通过后续的工序而去除在干蚀刻工序中形成在电极表面上的物质，从而防止半导体发光元件的电气特性下降。
根据本发明的另一个半导体发光元件的制造方法，在倒装芯片类型、垂直结构、水平结构等的半导体发光元件的制造中，通过第二蚀刻工序而去除在第一蚀刻工序中形成在电极表面的物质，从而防止半导体发光元件的电气特性下降，在此，该第一蚀刻工序是在非导电性膜形成开口的工序。
根据本发明的又另一个半导体发光元件的制造方法，通过引入非导电性反射膜而减少光被金属反射膜吸收，并通过根据开口而进行的电连接，能够充分确保电流扩散通道。
根据本发明的又另一个半导体发光元件的制造方法，能够提供具备如下的电极的半导体发光元件：该电极与非导电性反射膜之间的接合力较好，且与电连接器之间实现良好的电接触。
根据本发明的一个半导体发光元件，将从半导体发光元件的内部朝向侧表面的光的一部分引导至半导体发光元件的衬底侧或垂直方向，从而提高亮度。
根据本发明的另一个半导体发光元件，根据为了电连接器而形成的开口所具备的倾斜面来反射光，因此在未追加另外的追加工序或其他构成要件的情况下提高亮度。
根据本发明的又另一个半导体发光元件，减少光被金属反射膜吸收，并根据分支电极而提高电流扩散。
根据本发明的一个半导体发光元件，不具备将第一电连接器彼此连接的n侧分支电极，从而能够减少由光被n侧分支电极吸收而带来的损失。
根据本发明的另一个半导体发光元件，通过省略n侧分支电极，从而防止发光面被减少。
根据本发明的又另一个半导体发光元件，p侧分支电极仅与第二电连接器连接，第三电连接器和p侧分支电极分别独立地与第二半导体层电连接。因此，不盲目增加p侧分支电极，从而减少光被吸收而带来的损失。
根据本发明的又另一个半导体发光元件，在倒装芯片型半导体发光元件中提高电流供给的均匀性，并且由于使用非导电性反射膜，因此减少光被金属反射膜吸收。
Claims (10)
1.一种半导体发光元件，其特征在于，其包括：
多个半导体层，其具备：第一半导体层，其具备第一导电性；第二半导体层，其具备与第一导电性不同的第二导电性；及有源层，其介于第一半导体层与第二半导体层之间，并通过电子和空穴的复合而生成光；
分布布拉格反射器，其反射来自有源层的光，并具备第一开口，通过第一开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的；
第一电极，其向第一半导体层供给电子和空穴中的一个；及
第二电极，其通过第一开口而与多个半导体层电连接，以使向第二半导体层供给电子和空穴中的另一个。
2.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
该半导体发光元件包括以下两者中的至少一个：
电介质膜，其位于多个半导体层与分布布拉格反射器之间，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；及
包覆膜，其以分布布拉格反射器为基准而位于多个半导体层的相反侧，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿。
3.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
由与分布布拉格反射器的上表面正交的垂直线与通过第一开口形成的分布布拉格反射器的面所构成的倾斜角为25度以上且75度以下。
4.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
通过第一开口形成的分布布拉格反射器的面包括倾斜角不同的多个子面。
5.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于，
第一开口倾斜为，将通过电介质膜和包覆膜而引导至分布布拉格反射器内的光反射到多个半导体层侧。
6.根据权利要求2所述的半导体发光元件，其特征在于，
该半导体发光元件包括反射金属层，该反射金属层包括电介质膜及包覆膜，并与通过第一开口形成的电介质膜的面、分布布拉格反射器的面及包覆膜的面相接，并且由Ag、Al或它们的合金构成。
7.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
分布布拉格反射器包括第二开口，并且通过第二开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的，第一电极通过第二开口而与多个半导体层电连接。
8.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
分布布拉格反射器具备第三开口，并且通过第三开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的，第三开口不被第一电极及第二电极所覆盖。
9.根据权利要求7所述的半导体发光元件，其特征在于，
该半导体发光元件包括：
电介质膜，其位于多个半导体层与分布布拉格反射器之间，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；及
包覆膜，其以分布布拉格反射器为基准而位于多个半导体层的相反侧，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿，
多个第一开口和至少一个第二开口以贯穿包覆膜、分布布拉格反射器及电介质膜的方式形成，第一电极及第二电极在包覆膜上形成为实质上相同的高度。
10.根据权利要求1所述的半导体发光元件，其特征在于，
该半导体发光元件包括：
电介质膜，其位于多个半导体层与分布布拉格反射器之间，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；
包覆膜，其以分布布拉格反射器为基准而位于多个半导体层的相反侧，折射率比分布布拉格反射器的有效折射率低，并通过第一开口而被贯穿；及
透光性导电膜，其位于多个半导体层与电介质膜之间，并与填充第一开口的第二电极电连接，
其中第一开口被倾斜为，将通过电介质膜和包覆膜而引导至分布布拉格反射器内的光反射到多个半导体层侧，分布布拉格反射器具备第二开口，通过第二开口形成的分布布拉格反射器的面是倾斜的，第一电极通过第二开口而与多个半导体层电连接。
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Application publication date: 20180814 |
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