JP6028597B2

JP6028597B2 - Group III nitride semiconductor light emitting device

Info

Publication number: JP6028597B2
Application number: JP2013017379A
Authority: JP
Inventors: 上村　俊也; 俊也上村
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2016-11-16
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: JP2014150140A

Description

本発明は、基板リフトオフ法によって成長基板を除去され、接合層を介して支持体と接合されたIII 族窒化物半導体発光素子に関するものであり、特にｎ電極のうちパッド部以外の部分が素子内部に設けられた構造のIII 族窒化物半導体発光素子に関する。 The present invention relates to a group III nitride semiconductor light emitting device in which a growth substrate is removed by a substrate lift-off method and bonded to a support through a bonding layer, and in particular, a portion other than a pad portion of an n electrode is inside the device. The present invention relates to a group III nitride semiconductor light emitting device having a structure provided in FIG.

III 族窒化物半導体の成長基板として一般的に用いられているサファイア基板は、導電性や熱伝導性、加工性などに問題があるため、サファイア基板上にIII 族窒化物半導体を成長させた後にサファイア基板を除去する技術（基板リフトオフ）が開発されている。 The sapphire substrate generally used as a growth substrate for group III nitride semiconductors has problems with conductivity, thermal conductivity, workability, etc., so after growing a group III nitride semiconductor on the sapphire substrate A technology for removing a sapphire substrate (substrate lift-off) has been developed.

この技術により成長基板が除去され、接合層を介して支持基板と接合されたIII 族窒化物半導体発光素子では、成長基板が除去された側のIII 族窒化物半導体層（ｎ型層）表面にｎ電極が形成される。このｎ電極は光の遮蔽物となり、光取り出し効率を十分に向上させることができない。また、発光均一性を向上させるためには、ｎ電極を格子状などの配線状にしてｎ型層表面を這わせることが有効であるが、光遮蔽物を増加させる結果となり、光取り出し効率を悪化させてしまう。 In the group III nitride semiconductor light emitting device in which the growth substrate is removed by this technique and bonded to the support substrate through the bonding layer, the surface of the group III nitride semiconductor layer (n-type layer) on the side where the growth substrate is removed is disposed. An n-electrode is formed. The n electrode serves as a light shield, and the light extraction efficiency cannot be sufficiently improved. Moreover, in order to improve the light emission uniformity, it is effective to make the n-electrode layer-like wiring and make the surface of the n-type layer face up, but this results in an increase in light shielding, and the light extraction efficiency is improved. It gets worse.

そこで、特許文献１の発光素子が提案されている。特許文献１では、ｎ型層表面にはｎ電極のうちパッド部のみを形成し、素子内部に配線状の補助電極を設け、補助電極とパッド部とを接続する構成としている。これにより、ｎ型層表面の光遮蔽物が少なくなって光取り出し効率が向上し、また、配線状の部補助電極によって効率的に電流を拡散させることができ、発光均一性を向上することができる。 Therefore, the light emitting element of Patent Document 1 has been proposed. In Patent Document 1, only the pad portion of the n-type electrode is formed on the surface of the n-type layer, a wiring-like auxiliary electrode is provided inside the element, and the auxiliary electrode and the pad portion are connected. As a result, the light shielding material on the surface of the n-type layer is reduced, the light extraction efficiency is improved, and the current can be efficiently diffused by the wiring-shaped portion auxiliary electrode, thereby improving the light emission uniformity. it can.

特開２０１１−１９８９９７JP2011-198997A

しかし、特許文献１の構造のIII 族窒化物半導体発光素子は、ｐ電極の領域のうち、配線状部と絶縁膜を介して対向する領域にも電流が流れる。結果、その領域の絶縁膜に電界がかかり、絶縁膜に欠陥があると電流がリークしてしまう。見た目上欠陥がなかったとしても、長期間の駆動により絶縁膜の粒界に沿って金属成分が拡散してしまうので、経年により電流リークが発生してしまうようになる。そして、電流リークによって光出力が低下してしまったり、あるいは、不点灯といった発光不良につながってしまう。 However, in the Group III nitride semiconductor light-emitting device having the structure of Patent Document 1, a current flows also in a region facing the wiring portion through the insulating film in the p-electrode region. As a result, an electric field is applied to the insulating film in that region, and if the insulating film is defective, current leaks. Even if there is no apparent defect, the metal component diffuses along the grain boundary of the insulating film by long-term driving, so that current leakage occurs over time. Then, the light output decreases due to current leakage, or leads to light emission failure such as non-lighting.

そこで本発明の目的は、電流リークを抑制して信頼性の高いIII 族窒化物半導体発光素子を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a group III nitride semiconductor light emitting device with high reliability by suppressing current leakage.

本発明は、導電性の支持体と、支持体上に導電性の接合層を介して位置するｐ電極と、ｐ電極上に順に位置する、III 族窒化物半導体からなるｐ型層、活性層、ｎ型層と、ｎ型層に接続するｎ電極と、支持体のｐ電極側とは反対側の面に設けられた裏面電極と、を有し、支持体の主面に垂直方向に導通を取るIII 族窒化物半導体発光素子において、ｐ型層のｐ電極側表面からｎ型層に達する深さである第１の溝と、第１の溝により露出したｎ型層に接し、第１の溝の側面には接しない補助電極と、補助電極、第１の溝の底面と側面、およびｐ電極の支持体側表面を覆う、透光性を有した絶縁膜と、補助電極の一部に素子面に垂直な方向において対向する領域に位置し、ｎ型層のｐ電極側とは反対側の表面から補助電極に達する深さである第２の溝と、を有し、ｎ電極は、パッド部のみからなり、第２の溝により露出した補助電極上に接して位置し、絶縁膜は、補助電極に素子面に垂直な方向において対向する領域とは異なる領域に開口部を有し、絶縁膜と接合層との間に、開口部を介してｐ電極と接続し、接合層よりも抵抗率が高く、抵抗率が２０〜５０μΩ・ｃｍの材料からなり、厚さが０．３〜５μｍである高抵抗導電層をさらに有する、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子である。 The present invention relates to a conductive support, a p-electrode positioned on the support via a conductive bonding layer, a p-type layer made of a group III nitride semiconductor, and an active layer, sequentially positioned on the p-electrode. , An n-type layer, an n-electrode connected to the n-type layer, and a back electrode provided on a surface opposite to the p-electrode side of the support, and is conductive in a direction perpendicular to the main surface of the support In the group III nitride semiconductor light emitting device, the first groove having a depth reaching the n-type layer from the p-electrode side surface of the p-type layer and the n-type layer exposed by the first groove are contacted with the first groove An auxiliary electrode that does not contact the side surface of the groove, an auxiliary electrode, a light-transmitting insulating film that covers the bottom surface and side surface of the first groove, and the support-side surface of the p electrode, and a part of the auxiliary electrode A second depth which is located in a region facing in the direction perpendicular to the element surface and reaches the auxiliary electrode from the surface of the n-type layer opposite to the p-electrode side And the n electrode is formed of only the pad portion, is in contact with the auxiliary electrode exposed by the second groove, and the insulating film is a region facing the auxiliary electrode in a direction perpendicular to the element surface. Has an opening in a different region, is connected to the p-electrode through the opening between the insulating film and the bonding layer, has a higher resistivity than the bonding layer, and has a resistivity of 20 to 50 μΩ · cm Tona is, the thickness further has a high resistance conductive layer is 0.3 to 5 m, it is the group III nitride semiconductor light emitting device characterized.

高抵抗導電層には、Ｔｉ、Ｖ、Ｚｒ、またはそれらを主成分とする合金を用いることができる。また、高抵抗導電層は、単層であってもよいし、複層であってもよい。 Ti, V, Zr, or an alloy containing them as a main component can be used for the high resistance conductive layer. Further, the high resistance conductive layer may be a single layer or a multilayer.

高抵抗導電層の抵抗率は、１００μΩ・ｃｍ以下とすることが望ましい。これより抵抗率が大きいと、高抵抗導電層での電圧降下が大きく、駆動電圧が上昇してしまい望ましくない。より望ましい抵抗率は、２０〜５０μΩ・ｃｍである。 The resistivity of the high resistance conductive layer is desirably 100 μΩ · cm or less. If the resistivity is higher than this, the voltage drop in the high-resistance conductive layer is large, and the drive voltage increases, which is not desirable. A more desirable resistivity is 20 to 50 μΩ · cm.

高抵抗導電層と前記接合層との間に、前記高抵抗導電層よりも抵抗率の低い材料からなる低抵抗導電層をさらに設けてもよい。これにより、電流拡散性が向上して発光均一性を高めることができる。発光均一性をさらに高めるために、低抵抗導電層の抵抗率は、高抵抗導電層の抵抗率の１／５以下とすることが望ましい。 A low resistance conductive layer made of a material having a lower resistivity than the high resistance conductive layer may be further provided between the high resistance conductive layer and the bonding layer. Thereby, current diffusibility can be improved and light emission uniformity can be improved. In order to further improve the light emission uniformity, it is desirable that the resistivity of the low resistance conductive layer be 1/5 or less of the resistivity of the high resistance conductive layer.

低抵抗導電層には、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｗまたはそれらを主成分とする合金を用いることができる。低抵抗導電層は単層であってもよいし複層であってもよい。 For the low resistance conductive layer, Ni, Au, Al, Cu, Co, Mo, Zn, W or an alloy containing them as a main component can be used. The low resistance conductive layer may be a single layer or a multilayer.

絶縁膜は、電流のリークやショートを防止するために設けるものである。絶縁膜には発光素子の発光波長に対する透光性と絶縁性とを有した材料であれば任意の材料を用いることができ、たとえば、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＴｉＯ₂などを用いることができる。絶縁膜は、第１の溝を埋めるようにして形成することが望ましい。電流リークの抑制効果をより高めることができる。また、平面視において補助電極と重なる領域の絶縁膜の厚さ（素子主面に垂直な方向における絶縁膜の幅）は、１５０〜３０００ｎｍとすることが望ましい。この範囲であれば効果的に電流リークを抑制することができる。 The insulating film is provided to prevent current leakage and short circuit. Any material can be used for the insulating film as long as the material has translucency and insulating properties with respect to the emission wavelength of the light emitting element. For example, SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Si ₃ N ₄ , TiO ₂ can be used. Etc. can be used. The insulating film is desirably formed so as to fill the first trench. The effect of suppressing current leakage can be further enhanced. In addition, the thickness of the insulating film in the region overlapping with the auxiliary electrode in a plan view (the width of the insulating film in the direction perpendicular to the element main surface) is preferably 150 to 3000 nm. Within this range, current leakage can be effectively suppressed.

第１の溝および補助電極は任意のパターンでよいが、発光の均一性を高めるために対称性を有した配線状のパターンが望ましい。たとえば、格子状、ストライプ状、放射状の配線パターンや、それらを複合させた配線パターンなどである。また、第１の溝のパターンと補助電極のパターンは一致していなくてもよく、補助電極のパターンが第１の溝のパターンの一部であってもよい。ｎ電極のパッド部と素子面に垂直な方向において対向する位置に、そのパッド部に等しい面積、形状で補助電極の一部を設けることが望ましい。また、第１の溝および補助電極の一部を、発光領域の外側を囲う配線パターンとするとよい。ここで発光領域は、発光素子に電圧を印加して発光させたときに発光している領域であり、活性層形成領域とｐ電極の形成領域とが重なる領域にほぼ一致した領域である。第１の溝および補助電極の一部をこのようなパターンとすると、従来は素子側面から放射されていた光を第１の溝の側面によってｎ型層側へ反射させることができるので、素子側面からの光の放射が減少し、上面からの放射が増加するが、一般に素子側面から放射される光は有効活用されることがないため、実質的な高効率化を図ることができる。また、第１の溝は、素子領域の外周に形成される素子分離用の溝を兼ねていてもよい。 The first groove and the auxiliary electrode may have an arbitrary pattern, but a wiring-like pattern having symmetry is desirable in order to improve the uniformity of light emission. For example, a grid pattern, a stripe pattern, a radial pattern, a combined pattern of these, and the like. Further, the pattern of the first groove and the pattern of the auxiliary electrode do not have to coincide with each other, and the pattern of the auxiliary electrode may be a part of the pattern of the first groove. It is desirable to provide a part of the auxiliary electrode with the same area and shape as the pad part at a position facing the pad part of the n electrode in the direction perpendicular to the element surface. In addition, a part of the first groove and the auxiliary electrode may be a wiring pattern that surrounds the outside of the light emitting region. Here, the light-emitting region is a region that emits light when a voltage is applied to the light-emitting element, and substantially coincides with a region where the active layer formation region and the p-electrode formation region overlap. When the first groove and part of the auxiliary electrode have such a pattern, light conventionally emitted from the side surface of the element can be reflected to the n-type layer side by the side surface of the first groove. However, since light emitted from the side surface of the element is generally not effectively used, substantial increase in efficiency can be achieved. The first groove may also serve as an element isolation groove formed on the outer periphery of the element region.

また、第１の溝および補助電極の平面パターンを、配線によって囲まれて閉じた閉領域を有する配線状のパターンとし、絶縁膜に設ける開口部の平面パターンを、閉領域の形状を相似形で縮小した形状が、閉領域の内部に配置されたパターンとしてもよい。この場合、開口部を囲む閉領域の面積に対する、その開口部の面積の割合は、１〜７５％とするのがよい。１％未満では、開口部領域での高抵抗導電層による電圧降下が大きくなり、駆動電圧の上昇を招いてしまうため望ましくない。また、７５％を越えると、高抵抗導電層のうち平面視で補助電極と重なる領域に、実質的に電流が流れないようにすることが困難となり、電流リークが十分に抑制されないため望ましくない。より望ましくは５〜３０％である。 In addition, the planar pattern of the first groove and the auxiliary electrode is a wiring pattern having a closed region surrounded by the wiring, and the planar pattern of the opening provided in the insulating film is similar to the shape of the closed region. The reduced shape may be a pattern arranged inside the closed region. In this case, the ratio of the area of the opening to the area of the closed region surrounding the opening is preferably 1 to 75%. If it is less than 1%, the voltage drop due to the high-resistance conductive layer in the opening region becomes large, which causes an increase in drive voltage, which is not desirable. On the other hand, if it exceeds 75%, it is difficult to prevent current from flowing substantially through the region of the high-resistance conductive layer that overlaps the auxiliary electrode in plan view, which is not desirable because current leakage is not sufficiently suppressed. More desirably, it is 5 to 30%.

第１の溝の側面は、第１の溝の素子面方向における断面積がｎ型層側に向かって減少するように傾斜を持たせることが望ましい。素子面方向に伝搬する光を第１の溝の側面によってｎ型層側へ反射させることができ、光取り出し効率をより向上させることができるからである。第１の溝の側面が素子面に対して成す角度は、３０〜８５°が望ましい。３０°未満の角度、または８５°より大きい角度では、十分に光取り出し効率を向上させることができないからである。さらに望ましい角度は４０〜８０°である。 The side surface of the first groove is desirably inclined so that the cross-sectional area of the first groove in the element surface direction decreases toward the n-type layer side. This is because the light propagating in the element surface direction can be reflected to the n-type layer side by the side surface of the first groove, and the light extraction efficiency can be further improved. The angle formed by the side surface of the first groove with respect to the element surface is preferably 30 to 85 °. This is because the light extraction efficiency cannot be sufficiently improved at an angle of less than 30 ° or an angle of greater than 85 °. A more desirable angle is 40 to 80 °.

補助電極の材料は、従来、III 族窒化物半導体のｎ型層の＋ｃ面（Ｇａ極性面）にコンタクトをとるためのｎ電極材として知られている任意の材料を用いることができる。たとえば、Ｖ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｖ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕなどの材料を補助電極に用いることができる。ｎ電極の材料は、ｎ電極が補助電極と直接接合するため、任意の材料を用いることができる。補助電極と同じ材料を用いてもよい。特に、ｎ電極を２層以上の構成とし、その２以上の層のうち補助電極と接する層を窒素反応性を有する材料とすることが望ましい。補助電極に対して強固な密着性が得られる。窒素反応性を有する材料は、たとえばＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒなどである。また、ｎ電極の最表面の層は、ワイヤボンディング性の良好な材料とすることが望ましく、たとえばＡｕ、Ａｌである。 As the material of the auxiliary electrode, any material conventionally known as an n-electrode material for making contact with the + c plane (Ga polar plane) of the n-type layer of the group III nitride semiconductor can be used. For example, materials such as V / Al, Ti / Al, V / Au, Ti / Au, and Ni / Au can be used for the auxiliary electrode. As the material for the n-electrode, any material can be used because the n-electrode is directly joined to the auxiliary electrode. The same material as the auxiliary electrode may be used. In particular, it is desirable that the n electrode has a structure of two or more layers, and a layer in contact with the auxiliary electrode among the two or more layers is made of a material having nitrogen reactivity. Strong adhesion to the auxiliary electrode can be obtained. Examples of the material having nitrogen reactivity include Ti, V, Zr, W, Ta, and Cr. The outermost layer of the n-electrode is preferably made of a material having good wire bonding properties, such as Au or Al.

ｎ電極は、パッド部のみからなるのであれば任意の形状でよく、たとえば円形や正方形などである。また、パッド部の個数も任意でよいが、電流拡散性の点から、素子の形状に対して対称性を有した配置とすることが望ましい。たとえば、素子の中央に１つのパッド部を配置したり、素子形状が矩形の場合、２つのパッド部を矩形の対角位置にそれぞれ配置したりするのがよい。また、ｎ電極は、補助電極となるべく広い面積で接触していることが望ましく、平面視においてｎ電極の形状が補助電極の形状に含まれていることが望ましい。補助電極とｎ電極との間の導通が容易となるからである。 The n electrode may have any shape as long as it is composed only of the pad portion, and is, for example, circular or square. The number of pad portions may be arbitrary, but from the viewpoint of current diffusivity, it is desirable to have an arrangement with symmetry with respect to the element shape. For example, it is preferable to arrange one pad portion at the center of the element, or to arrange two pad portions at diagonal positions of the rectangle when the element shape is rectangular. Further, it is desirable that the n electrode is in contact with the auxiliary electrode in as large an area as possible, and the shape of the n electrode is preferably included in the shape of the auxiliary electrode in plan view. This is because conduction between the auxiliary electrode and the n electrode is facilitated.

ｎ型層表面には、ＫＯＨ、ＮａＯＨ、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）、リン酸などの水溶液によるウェットエッチングによって微細な凹凸を設け、光取り出し効率を向上させることが望ましい。 It is desirable to improve the light extraction efficiency by providing fine irregularities on the n-type layer surface by wet etching with an aqueous solution of KOH, NaOH, TMAH (tetramethylammonium hydroxide), phosphoric acid or the like.

III 族窒化物半導体の成長基板は、サファイアが一般的であるが、他にもＳｉＣ、ＺｎＯ、スピネル、などを用いることができる。また、支持体には、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｗなどの基板を用いることができ、接合層を介してｐ電極と支持体を接合することで、支持体上にｐ電極を形成することができる。接合層には、Ａｕ−Ｓｎ層、Ａｕ−Ｓｉ層、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などの金属共晶層を用いることができ、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｕ層などを用いることもできる。 The group III nitride semiconductor growth substrate is generally sapphire, but other materials such as SiC, ZnO, and spinel can be used. In addition, a substrate such as Si, Ge, GaAs, Cu, or Cu-W can be used as the support, and the p electrode and the support are bonded to each other through the bonding layer, so that the p electrode is formed on the support. Can be formed. As the bonding layer, a metal eutectic layer such as an Au—Sn layer, an Au—Si layer, an Ag—Sn—Cu layer, or a Sn—Bi layer can be used, and an Au layer, a Sn layer, a Cu layer, or the like is used. You can also.

本発明によれば、電流経路が絶縁膜に開けられた開口部領域に制限され、平面視で補助電極と重なる領域の高抵抗導電層に実質的に電流が流れないようになる。そのため、電流リークが抑制され、信頼性の高い素子を実現することができる。 According to the present invention, the current path is limited to the opening region opened in the insulating film, so that substantially no current flows in the high resistance conductive layer in the region overlapping the auxiliary electrode in plan view. Therefore, current leakage is suppressed and a highly reliable element can be realized.

実施例１の発光素子１００を上方から見た平面図。FIG. 3 is a plan view of the light emitting device 100 according to the first embodiment as viewed from above. 実施例１の発光素子１００の図１におけるＡ−Ａでの断面図。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 補助電極１０９および開口部１１４のパターンを示した図。The figure which showed the pattern of the auxiliary electrode 109 and the opening part 114. FIG. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100. 発光素子１００の製造工程を示した図。FIG. 10 shows a manufacturing process of the light-emitting element 100.

以下、本発明の具体的な実施例について、図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the examples.

図１は、実施例１の発光素子１００を上方から見た平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａでの断面図である。図１に示すように、実施例１の発光素子１００は、平面視で正方形である。また、図２のように、実施例１の発光素子１００は、支持体１０１と、支持体１０１上に接合層１０２を介して接合された低抵抗導電層１１３と、低抵抗導電層１１３上に位置する高抵抗導電層１１２と、高抵抗導電層１１２上に位置する絶縁膜１１０と、絶縁膜１１０上に位置するｐ電極１０３と、ｐ電極１０３上に順に積層されたIII 族窒化物半導体からなるｐ型層１０４、活性層１０５、ｎ型層１０６と、ｎ電極１０７と、補助電極１０９と、によって構成されている。 FIG. 1 is a plan view of the light emitting device 100 of Example 1 as viewed from above, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 1, the light emitting element 100 of Example 1 is square in plan view. As shown in FIG. 2, the light-emitting element 100 of Example 1 includes a support 101, a low-resistance conductive layer 113 bonded to the support 101 via a bonding layer 102, and a low-resistance conductive layer 113. A high-resistance conductive layer 112 positioned; an insulating film 110 positioned on the high-resistance conductive layer 112; a p-electrode 103 positioned on the insulating film 110; and a group III nitride semiconductor sequentially stacked on the p-electrode 103 The p-type layer 104, the active layer 105, the n-type layer 106, the n-electrode 107, and the auxiliary electrode 109 are configured.

支持体１０１は、Ｓｉ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｗなどからなる導電性基板を用いることができる。支持体１０１の裏面（ｐ電極１０３側とは反対側の面）には、裏面電極１２０が形成されていて、発光素子１００は素子面に垂直な方向に導通を取る構成となっている。接合層１０２には、Ａｕ−Ｓｎ層、Ａｕ−Ｓｉ層、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などの金属共晶層を用いることができ、低融点金属ではないが、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｕ層などを用いることもできる。 As the support 101, a conductive substrate made of Si, GaAs, Cu, Cu—W, or the like can be used. A back electrode 120 is formed on the back surface of the support 101 (the surface opposite to the p-electrode 103 side), and the light emitting element 100 is configured to conduct in a direction perpendicular to the element surface. As the bonding layer 102, a metal eutectic layer such as an Au—Sn layer, an Au—Si layer, an Ag—Sn—Cu layer, or a Sn—Bi layer can be used. A layer, a Cu layer, or the like can also be used.

低抵抗導電層１１３は、Ｎｉからなり、接合層１０２と高抵抗導電層１１２との間に、全面にわたって設けられている。この低抵抗導電層１１３は必ずしも必要ではないが、低抵抗導電層１１３によって、実質的にいくつかに区画されている各発光領域（第１の溝１０８によって区画されている各発光領域）に対して均等に電流拡散させることができ、発光均一性を向上させることができるので、設けることが望ましい。低抵抗導電層１１３には、Ｎｉの他に、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｗなどを用いることができ、それらを主成分とする合金を用いてもよい。特に、高抵抗導電層１１２の抵抗率の１／５以下の材料を用いることが望ましい。また、低抵抗導電層１１３の厚さは、０．３〜５μｍとすることが望ましい。この範囲であれば十分な発光均一性が得られるためである。 The low resistance conductive layer 113 is made of Ni, and is provided over the entire surface between the bonding layer 102 and the high resistance conductive layer 112. The low-resistance conductive layer 113 is not always necessary, but for each light-emitting region substantially divided into several by the low-resistance conductive layer 113 (each light-emitting region partitioned by the first groove 108). Therefore, it is desirable to provide the same because the current can be spread evenly and the light emission uniformity can be improved. In addition to Ni, Au, Al, Cu, Co, Mo, Zn, W, or the like can be used for the low resistance conductive layer 113, and an alloy containing these as a main component may be used. In particular, it is desirable to use a material having 1/5 or less of the resistivity of the high resistance conductive layer 112. The thickness of the low resistance conductive layer 113 is preferably 0.3 to 5 μm. This is because sufficient light emission uniformity can be obtained within this range.

高抵抗導電層１１２は、Ｔｉからなる。Ｔｉ以外にも、接合層１０２よりも抵抗率が高くて導電性を有した材料であればよく、Ｖ、Ｚｒ、などを用いることができる。特に、１００μΩ・ｃｍ以下の材料を用いることが望ましい。これより抵抗率の大きい材料を用いると、高抵抗導電層１１２での電圧降下が大きくなってしまい、素子の駆動電圧が上昇してしまうためである。また、高抵抗導電層１１２の厚さは、０．３〜５μｍとすることが望ましい。０．３μｍより薄いと、高抵抗導電層１１２のうち、平面視で補助電極１０９と重なる領域において、実質的に電流が流れないようにすることが困難となり、電流リークが十分に抑制されない。また、５μｍより厚いと、高抵抗導電層１１２による電圧降下が大きくなって望ましくない。 The high resistance conductive layer 112 is made of Ti. In addition to Ti, any material that has higher resistivity than the bonding layer 102 and has conductivity may be used, and V, Zr, and the like can be used. In particular, it is desirable to use a material of 100 μΩ · cm or less. This is because if a material having a higher resistivity is used, a voltage drop in the high-resistance conductive layer 112 becomes large, and the drive voltage of the element increases. The thickness of the high resistance conductive layer 112 is preferably 0.3 to 5 μm. When the thickness is less than 0.3 μm, it becomes difficult to substantially prevent current from flowing in a region of the high resistance conductive layer 112 that overlaps the auxiliary electrode 109 in plan view, and current leakage is not sufficiently suppressed. On the other hand, if it is thicker than 5 μm, the voltage drop due to the high resistance conductive layer 112 becomes large, which is undesirable.

また、高抵抗導電層１１２は、絶縁膜１１０と低抵抗導電層１１３との間に、全面にわたって設けられている。絶縁膜１１０の一部領域には開口部１１４（絶縁膜１１０を厚さ方向に貫通して絶縁膜１１０が除去された領域）が設けられており、その開口部１１４を高抵抗導電層１１２が埋めることで、高抵抗導電層１１２とｐ電極１０３が接合されている。なお、高抵抗導電層１１２とｐ電極１０３は、実施例１のように直接接続されている場合に限るものではなく、他の金属層を介して間接的に接続されていてもよい。 The high resistance conductive layer 112 is provided over the entire surface between the insulating film 110 and the low resistance conductive layer 113. An opening 114 (a region where the insulating film 110 is removed through the insulating film 110 in the thickness direction) is provided in a partial region of the insulating film 110, and the high resistance conductive layer 112 is formed in the opening 114. By filling, the high-resistance conductive layer 112 and the p-electrode 103 are joined. Note that the high-resistance conductive layer 112 and the p-electrode 103 are not limited to being directly connected as in the first embodiment, but may be indirectly connected via another metal layer.

ｐ電極１０３は、Ａｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｒｕやこれらの金属を主成分とする合金などの高光反射率で低コンタクト抵抗な金属である。他にｐ電極１０３の材料として、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ａｕ合金などを用いることもでき、ＩＴＯなどの透明電極膜と高反射金属膜からなる複合層であってもよい。 The p-electrode 103 is a metal with high light reflectivity and low contact resistance, such as Ag, Rh, Pt, Ru, or an alloy containing these metals as a main component. In addition, Ni, Ni alloy, Au alloy or the like can be used as the material of the p electrode 103, and a composite layer made of a transparent electrode film such as ITO and a highly reflective metal film may be used.

ｐ型層１０４、活性層１０５、ｎ型層１０６は、従来より発光素子の構成として知られている任意の構成でよい。ｐ型層１０４は、たとえば、支持体１０１側から順に、ＧａＮからなるＭｇがドープされたｐコンタクト層、ＡｌＧａＮからなるＭｇがドープされたｐクラッド層が積層された構造である。活性層１０５は、たとえば、ＧａＮからなる障壁層とＩｎＧａＮからなる井戸層が繰り返し積層されたＭＱＷ構造である。ｎ型層１０６は、たとえば、活性層１０５側から順に、ＧａＮからなるｎクラッド層、ＧａＮからなる高濃度にＳｉがドープされたｎ型コンタクト層、が積層された構造である。 The p-type layer 104, the active layer 105, and the n-type layer 106 may have any configuration conventionally known as a configuration of a light emitting element. The p-type layer 104 has, for example, a structure in which a p-contact layer doped with Mg made of GaN and a p-cladding layer doped with Mg made of AlGaN are stacked in order from the support 101 side. The active layer 105 has, for example, an MQW structure in which a barrier layer made of GaN and a well layer made of InGaN are repeatedly stacked. The n-type layer 106 has, for example, a structure in which an n-cladding layer made of GaN and an n-type contact layer doped with Si at a high concentration are stacked in order from the active layer 105 side.

ｐ型層１０４のｐ電極１０３と接合している側の表面には、支持体１０１側とは反対側に向かって凹の第１の溝１０８が形成されている。この第１の溝１０８は、ｐ型層１０４、活性層１０５を貫通し、ｎ型層１０６に達する深さである。第１の溝１０８の側面は、ｐ型層１０４からｎ型層１０６に向かうにつれ素子面方向の断面積が減少するよう傾斜しており、第１の溝１０８の底面は素子面に平行である。第１の溝１０８は、後述する補助電極１０９を設けるために形成したものである。 A concave first groove 108 is formed on the surface of the p-type layer 104 where the p-type layer 104 is joined to the p-electrode 103 toward the side opposite to the support 101 side. The first groove 108 has a depth that penetrates the p-type layer 104 and the active layer 105 and reaches the n-type layer 106. The side surface of the first groove 108 is inclined so that the cross-sectional area in the element surface direction decreases from the p-type layer 104 toward the n-type layer 106, and the bottom surface of the first groove 108 is parallel to the element surface. . The first groove 108 is formed to provide an auxiliary electrode 109 described later.

第１の溝１０８側面の傾斜角度は、素子面方向に対して３０〜８５度であることが望ましく、４０〜８０度であるとより望ましい。光取り出し効率をより向上させることができるからである。 The inclination angle of the side surface of the first groove 108 is desirably 30 to 85 degrees with respect to the element surface direction, and more desirably 40 to 80 degrees. This is because the light extraction efficiency can be further improved.

第１の溝１０８の底面にはｎ型層１０６が露出しており、補助電極１０９はこのｎ型層１０６が露出した第１の溝１０８の底面に接し、第１の溝１０８の側面には接しないよう形成されている。また、第１の溝１０８を埋めて、かつ、ｐ電極１０３の支持体１０１側表面を覆うようにして、ＳｉＯ₂からなる絶縁膜１１０が形成されている。この絶縁膜１１０は、第１の溝１０８の側面とｐ電極１０３との間、および補助電極１０９とｐ型層１０４との間での短絡を防止するために設けたものである。補助電極１０９には、従来、III 族窒化物半導体のｎ型層の＋ｃ面にコンタクトをとるｎ電極材として使用されているものを用いることができる。たとえば、Ｖ／Ａｌ、Ｔｉ／Ａｌ、Ｖ／Ａｕ、Ｔｉ／Ａｕ、Ｎｉ／Ａｕなどの材料を用いることができる。 The n-type layer 106 is exposed on the bottom surface of the first groove 108, and the auxiliary electrode 109 is in contact with the bottom surface of the first groove 108 where the n-type layer 106 is exposed, and on the side surface of the first groove 108. It is formed not to touch. In addition, an insulating film 110 made of SiO ₂ is formed so as to fill the first groove 108 and cover the surface of the p-electrode 103 on the support 101 side. This insulating film 110 is provided in order to prevent a short circuit between the side surface of the first groove 108 and the p-electrode 103 and between the auxiliary electrode 109 and the p-type layer 104. As the auxiliary electrode 109, a material conventionally used as an n-electrode material that contacts the + c plane of the n-type layer of the group III nitride semiconductor can be used. For example, materials such as V / Al, Ti / Al, V / Au, Ti / Au, and Ni / Au can be used.

なお、絶縁膜１１０は、発光素子１００の発光波長に対する透光性と絶縁性とを有した材料からなるものであればよく、ＳｉＯ₂以外に、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ₃Ｎ₄、ＴｉＯ₂などを用いることができる。また、絶縁膜１１０は、第１の溝１０８の側面、底面、補助電極１０９の側面、表面、およびｐ電極１０３の表面に沿って膜状に形成してもよい。ただし、本実施例のように第１の溝１０８を埋めるようにして形成した方が、電流リークをより抑制することができて望ましい。また、平面視で補助電極１０９と重なる領域における絶縁膜１１０の厚さは、１５０〜３０００ｎｍとすることが望ましい。電流リークをより抑制することができる。 Note that the insulating film 110 may be made of a material having translucency and insulating properties with respect to the emission wavelength of the light emitting element 100. In addition to SiO ₂ , Al ₂ O ₃ , Si ₃ N ₄ , TiO ₂ may be used. Etc. can be used. The insulating film 110 may be formed in a film shape along the side surface and bottom surface of the first groove 108, the side surface and surface of the auxiliary electrode 109, and the surface of the p electrode 103. However, it is desirable to form the first groove 108 so as to fill the first groove 108 as in this embodiment because current leakage can be further suppressed. In addition, the thickness of the insulating film 110 in a region overlapping with the auxiliary electrode 109 in plan view is desirably 150 to 3000 nm. Current leakage can be further suppressed.

第２の溝１１１は、図１に示すように、ｎ型層１０６の活性層１０５側とは反対側の表面であって、正方形の発光素子１００の外周部分と、対角位置にある２つの角部に形成されている。この第２の溝１１１は、補助電極１０９が露出する深さであり、対角位置にある２つの角部では、第２の溝１１１の底面に補助電極１０９が露出している。 As shown in FIG. 1, the second groove 111 is a surface of the n-type layer 106 on the side opposite to the active layer 105 side, and has two outer peripheral portions of the square light emitting element 100 and two diagonal positions. It is formed at the corner. The second groove 111 has a depth at which the auxiliary electrode 109 is exposed, and the auxiliary electrode 109 is exposed on the bottom surface of the second groove 111 at two corners at diagonal positions.

ｎ電極１０７は、２つの正方形のパッド部からなり、図１に示すように、正方形の発光素子１００の対角位置にある２つの角部であって、その２つの角部に形成された第２の溝１１１の底面に形成されている。そして、第２の溝１１１の底面に露出した補助電極１０９とｎ電極１０７は直接に接続している。そのため、ｎ電極１０７には任意の材料を用いることができる。補助電極１０９と同じ材料を用いてもよい。特に、ｎ電極１０７を２層以上の構成とし、その２以上の層のうち補助電極１０９と接する層を窒素反応性を有する材料とすることが望ましい。補助電極１０９に対して強固な密着性が得られる。窒素反応性を有する材料は、たとえばＴｉ、Ｖ、Ｚｒ、Ｗ、Ｔａ、Ｃｒなどである。ｎ電極１０７の最表面の層は、ワイヤボンディング性の優れた材料、たとえばＡｕ、Ａｌなどとすることが望ましい。 The n-electrode 107 is composed of two square pad portions. As shown in FIG. 1, the n-electrode 107 has two corner portions at the diagonal positions of the square light emitting device 100, and is formed at the two corner portions. It is formed on the bottom surface of the second groove 111. The auxiliary electrode 109 and the n-electrode 107 exposed on the bottom surface of the second groove 111 are directly connected. Therefore, any material can be used for the n-electrode 107. The same material as the auxiliary electrode 109 may be used. In particular, it is desirable that the n-electrode 107 has two or more layers, and a layer in contact with the auxiliary electrode 109 among the two or more layers is made of a material having nitrogen reactivity. Strong adhesion to the auxiliary electrode 109 is obtained. Examples of the material having nitrogen reactivity include Ti, V, Zr, W, Ta, and Cr. The outermost layer of the n-electrode 107 is preferably made of a material having excellent wire bonding properties, such as Au or Al.

ｎ型層１０６の活性層１０５側とは反対側の表面には、微細な凹凸が形成されていることが望ましい。この微細な凹凸により、光取り出し効率を向上させることができる。微細な凹凸は、たとえばＫＯＨ、ＴＭＡＨ、リン酸などを用いたウェットエッチングにより形成することができ、側面が素子面方向に対して約６０度の角度を成した微小な六角錐を多数形成することができる。 It is desirable that fine irregularities be formed on the surface of the n-type layer 106 opposite to the active layer 105 side. This fine unevenness can improve the light extraction efficiency. Fine irregularities can be formed by wet etching using, for example, KOH, TMAH, phosphoric acid, etc., and a large number of minute hexagonal pyramids whose side faces form an angle of about 60 degrees with respect to the element surface direction are formed. Can do.

図３は、補助電極１０９、および開口部１１４の平面パターンを示した図である。第１の溝１０８も、補助電極１０９とほぼ同様のパターンに形成されている。 FIG. 3 is a diagram showing a planar pattern of the auxiliary electrode 109 and the opening 114. The first groove 108 is also formed in a pattern substantially similar to the auxiliary electrode 109.

まず、補助電極１０９の平面パターンについて説明する。図１、３のように、補助電極１０９は、素子面に垂直な方向においてｎ電極１０７に対向する位置（正方形の発光素子１００の対角位置にある２つの角部）に、そのｎ電極１０７を平面視で内包するような大きさの正方形部分１０９ａを有している。さらに補助電極１０９は、その正方形部分１０９ａに連続して、正方形の発光素子１００の辺に平行な配線で構成される格子状の配線状部分１０９ｂを有している。さらに補助電極１０９は、発光素子１００の発光領域の外周１１８を囲む正方形の配線状部分１０９ｃを有している。なお、発光領域の外周１１８は、図１において２点鎖線で示した部分であり、発光領域はｐ電極１０３の形成領域であって、かつ、活性層１０５の形成領域である領域にほぼ一致した領域である。 First, the planar pattern of the auxiliary electrode 109 will be described. As shown in FIGS. 1 and 3, the auxiliary electrode 109 is disposed at a position facing the n electrode 107 in the direction perpendicular to the element surface (two corners at diagonal positions of the square light emitting element 100). In a plan view has a square portion 109a. Further, the auxiliary electrode 109 has a grid-like wiring-like portion 109b constituted by wirings parallel to the sides of the square light emitting element 100, following the square portion 109a. Further, the auxiliary electrode 109 has a square wiring portion 109 c surrounding the outer periphery 118 of the light emitting region of the light emitting element 100. The outer periphery 118 of the light emitting region is a portion indicated by a two-dot chain line in FIG. 1, and the light emitting region is a region where the p electrode 103 is formed and substantially coincides with a region where the active layer 105 is formed. It is an area.

次に、開口部１１４の平面パターンについて説明する。図３のように、開口部１１４は、補助電極１０９によって囲まれて閉じられた各閉領域１１９の内部に位置している。配線状部分１０９ｂ、１０９ｃによって正方形状に囲まれた各閉領域１１９ａの内部には、その閉領域の１１９ａの形状を縮小した相似形の正方形状に開口部１１４ａが設けられている。また、正方形部分１０９ａ、配線状部分１０９ｂ、ｃによってＬ字型に囲まれた各閉領域１１９ｂの内部には、その閉領域１１９ｂの形状を縮小した相似形のＬ字型に開口部１１４ｂが設けられている。 Next, the planar pattern of the opening 114 will be described. As shown in FIG. 3, the opening 114 is positioned inside each closed region 119 surrounded and closed by the auxiliary electrode 109. Inside each closed region 119a surrounded by the wiring-like portions 109b and 109c in a square shape, an opening 114a is provided in a similar square shape obtained by reducing the shape of the closed region 119a. Further, inside each closed region 119b surrounded by an L-shape by the square portion 109a and the wiring-like portions 109b and c, an opening 114b is provided in a similar L-shape in which the shape of the closed region 119b is reduced. It has been.

なお、開口部１１４は、必ずしもその開口部１１４を囲む閉領域を相似形で縮小した形状とする必要はないが、縮小相似形とすることで、電流拡散性が向上し、発光均一性が向上する。また、開口部１１４を囲む閉領域の面積に対する、その開口部１１４の面積の割合は、１〜７５％とすることが望ましい。１％未満では、開口部１１４領域での電圧降下が大きくなり、駆動電圧の上昇を招いてしまうため望ましくない。また、７５％より大きいと、平面視で補助電極１０９と重なる領域の高抵抗導電層１１２に実質的に電流が流れないようにすることが困難となり、望ましくない。より望ましくは５〜３０％である。 Note that the opening 114 does not necessarily have a shape obtained by reducing the closed region surrounding the opening 114 in a similar shape. However, by using the reduced similarity shape, current diffusibility is improved and light emission uniformity is improved. To do. The ratio of the area of the opening 114 to the area of the closed region surrounding the opening 114 is preferably 1 to 75%. If it is less than 1%, the voltage drop in the region of the opening 114 becomes large, which causes an increase in drive voltage, which is not desirable. On the other hand, if it is larger than 75%, it becomes difficult to substantially prevent current from flowing through the high resistance conductive layer 112 in the region overlapping the auxiliary electrode 109 in plan view, which is not desirable. More desirably, it is 5 to 30%.

以上説明した実施例１の発光素子１００では、ｐ電極１０３や第１の溝１０８を覆うように絶縁膜１１０を設け、絶縁膜１１０と接合層１０２との間に接合層１０２よりも工程高率な高抵抗導電層１１２を設けている。そして、絶縁膜１１０に開口部１１４を設けてその開口部１１４の領域でｐ電極１０３と高抵抗導電層１１２を接続している。そのため、開口部１１４部分に電流経路が制限されるので、補助電極１０９と平面視で重なる高抵抗導電層１１２の領域には、実質的に電流が流れない。そのため、絶縁膜１１０のうち平面視で補助電極１０９と重なる領域に電界がかからず、電流リークが抑制される。その結果、素子の耐久性が向上し、逆電流不良率も低下する。 In the light emitting element 100 of Example 1 described above, the insulating film 110 is provided so as to cover the p-electrode 103 and the first groove 108, and the process rate is higher than that of the bonding layer 102 between the insulating film 110 and the bonding layer 102. A high resistance conductive layer 112 is provided. An opening 114 is provided in the insulating film 110, and the p-electrode 103 and the high resistance conductive layer 112 are connected in the region of the opening 114. Therefore, the current path is limited to the opening 114 portion, so that no current substantially flows in the region of the high resistance conductive layer 112 that overlaps the auxiliary electrode 109 in plan view. Therefore, an electric field is not applied to the region of the insulating film 110 that overlaps the auxiliary electrode 109 in plan view, and current leakage is suppressed. As a result, the durability of the element is improved and the reverse current failure rate is also reduced.

次に、実施例１の発光素子１００の製造工程について、図４．Ａ〜図４．Ｋを参照に説明する。 Next, the manufacturing process of the light emitting device 100 of Example 1 will be described with reference to FIG. A to FIG. A description will be given with reference to K.

まず、サファイア基板１１５上に、ＭＯＣＶＤ法によってIII 族窒化物半導体からなるｎ型層１０６、活性層１０５、ｐ型層１０４を順に積層させる（図４．Ａ）。ＭＯＣＶＤ法において用いる原料ガスは、窒素源として、アンモニア（ＮＨ₃）、Ｇａ源として、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ₃）₃）、Ｉｎ源として、トリメチルインジウム（Ｉｎ（ＣＨ₃）₃）、Ａｌ源として、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ₃）₃）、ｎ型ドーピングガスとして、シラン（ＳｉＨ₄）、ｐ型ドーピングガスとしてシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₅）₂）、キャリアガスとしてＨ₂とＮ₂である。サファイア基板１１５の表面には、結晶性向上、クラック防止、光取り出し効率の向上などを目的として、凹凸加工が施されていてもよい。また、サファイア基板１１５以外にもＳｉＣ、Ｓｉ、ＺｎＯ、スピネル、などを用いることができる。 First, an n-type layer 106 made of a group III nitride semiconductor, an active layer 105, and a p-type layer 104 are sequentially stacked on the sapphire substrate 115 by MOCVD (FIG. 4.A). Raw material gas used in the MOCVD method, as the nitrogen source, ammonia (NH _3), as a Ga source, trimethyl gallium _{_{(Ga (CH 3) 3)}} , as an In source, trimethylindium _{_{(In (CH 3) 3)}} , Al source Trimethylaluminum (Al (CH ₃ ) ₃ ), silane (SiH ₄ ) as an n-type doping gas, cyclopentadienylmagnesium (Mg (C ₅ H ₅ ) ₂ ) as a p-type doping gas, and H as a carrier gas ₂ and N ₂ . The surface of the sapphire substrate 115 may be subjected to uneven processing for the purpose of improving crystallinity, preventing cracks, improving light extraction efficiency, and the like. In addition to the sapphire substrate 115, SiC, Si, ZnO, spinel, or the like can be used.

次に、ｐ型層１０４上に、第１の溝１０８を形成する領域に窓を開けたパターンのＳｉＯ₂からなるマスクを形成し、塩素系ガスプラズマを用いたドライエッチングを行う。これにより、補助電極１０９のパターン形状にほぼ一致したｎ型層１０６に達する深さの第１の溝１０８が形成される。その後、マスクはバッファードフッ酸等により除去する（図４．Ｂ）。 Next, a mask made of SiO ₂ having a pattern in which a window is opened is formed on the p-type layer 104 in a region where the first groove 108 is to be formed, and dry etching using chlorine-based gas plasma is performed. As a result, a first groove 108 having a depth reaching the n-type layer 106 substantially matching the pattern shape of the auxiliary electrode 109 is formed. Thereafter, the mask is removed with buffered hydrofluoric acid or the like (FIG. 4.B).

次に、第１の溝１０８の底面に接し、かつ、第１の溝１０８の側面には接しないようにして第１の溝１０８の側面から距離をとって、蒸着やスパッタなどを用いて補助電極１０９を形成する（図４．Ｃ）。補助電極１０９のアロイ処理は、補助電極１０９形成後のいずれのタイミングで行ってもよく、補助電極１０９のアロイ化のみを目的に行ってもよいし、のちに形成するｐ電極１０３とともにアロイ化を行ってもよい。あるいは、ｐ型層１０４のｐ活性化とともに行ってもよい。 Next, a distance from the side surface of the first groove 108 is set so as to contact the bottom surface of the first groove 108 and not to contact the side surface of the first groove 108, and assisting is performed using vapor deposition or sputtering. An electrode 109 is formed (FIG. 4.C). The alloying process of the auxiliary electrode 109 may be performed at any timing after the auxiliary electrode 109 is formed, may be performed only for the purpose of alloying the auxiliary electrode 109, or may be alloyed together with the p electrode 103 to be formed later. You may go. Alternatively, it may be performed together with p activation of the p-type layer 104.

次に、ｐ型層１０４上であって、第１の溝１０８が形成されていない領域に、蒸着やスパッタなどを用いてｐ電極１０３を形成する（図４．Ｄ）。なお、ｐ電極１０３は補助電極１０９よりも先に形成してもよい。あるいは、補助電極１０９、ｐ電極１０３の材料として、ｎ型層１０６、ｐ型層１０４の双方に良好なコンタクトをとれる材料を用いて、補助電極１０９とｐ電極１０３を同時に形成してもよい。 Next, a p-electrode 103 is formed on the p-type layer 104 in a region where the first groove 108 is not formed by vapor deposition or sputtering (FIG. 4.D). Note that the p-electrode 103 may be formed before the auxiliary electrode 109. Alternatively, the auxiliary electrode 109 and the p electrode 103 may be formed at the same time by using a material that can make good contact with both the n-type layer 106 and the p-type layer 104 as the material of the auxiliary electrode 109 and the p-electrode 103.

続いて、ｐ電極１０３上と第１の溝１０８とに連続して、絶縁膜１１０を形成する（図４．Ｅ）。絶縁膜１１０は、第１の溝１０８を埋めるように形成する。これにより、第１の溝１０８側面に露出するジャンクションを絶縁膜１１０で覆って電流リークを防止する。また、補助電極１０９を絶縁膜１１０により覆って、ｐ電極１０３と短絡するのを防止する。絶縁膜１１０は、ＣＶＤ、蒸着、スパッタなどの方法により形成する。特に、ＣＶＤを用いて形成するのがよい。ＣＶＤは結晶欠陥の少ない形成方法であり、電流リークをより抑制することができるためである。 Subsequently, an insulating film 110 is formed continuously on the p-electrode 103 and the first groove 108 (FIG. 4.E). The insulating film 110 is formed so as to fill the first trench 108. Thus, the junction exposed on the side surface of the first groove 108 is covered with the insulating film 110 to prevent current leakage. Further, the auxiliary electrode 109 is covered with the insulating film 110 to prevent short-circuiting with the p-electrode 103. The insulating film 110 is formed by a method such as CVD, vapor deposition, or sputtering. In particular, it is preferable to use CVD. This is because CVD is a formation method with few crystal defects and current leakage can be further suppressed.

次に、フォトリソグラフィとドライエッチングを用いて、絶縁膜１１０のうち、ｐ電極上部に当たる領域の一部を除去して所定のパターンの開口部１１４を形成し、ｐ電極１０３を露出させる（図４．Ｆ）。 Next, by using photolithography and dry etching, a part of the insulating film 110 corresponding to the upper part of the p electrode is removed to form an opening 114 having a predetermined pattern, thereby exposing the p electrode 103 (FIG. 4). F).

次に、絶縁膜１１０上および開口部１１４が開けられた領域上に、Ｔｉからなる高抵抗導電層１１２を形成する。これにより、開口部１１４を介してｐ電極１０３と高抵抗導電層１１２を接続する。そして、高抵抗導電層１１２上に、Ｎｉからなる低抵抗導電層１１３を形成する。高抵抗導電層１１２と低抵抗導電層１１３は、蒸着、スパッタ等の方法によって形成する（図４．Ｇ）。 Next, a high resistance conductive layer 112 made of Ti is formed on the insulating film 110 and the region where the opening 114 is opened. Thereby, the p-electrode 103 and the high-resistance conductive layer 112 are connected through the opening 114. Then, a low resistance conductive layer 113 made of Ni is formed on the high resistance conductive layer 112. The high resistance conductive layer 112 and the low resistance conductive layer 113 are formed by a method such as vapor deposition or sputtering (FIG. 4.G).

次に、低抵抗導電層１１３上に接合層１０２を形成する。一方で、支持体１０１を用意し、その支持体１０１の一方の表面に接合層１０２を形成する。そして、素子側の接合層１０２と支持体１０１側の接合層１０２を合わせ、加熱融解して接合層１０２を一体化する。これにより、接合層１０２を介して、支持体１０１と低抵抗導電層１１３を接合する（図４．Ｈ）。なお、低抵抗導電層１１３と接合層１０２との間に図示しない拡散防止層をあらかじめ形成しておき、接合層１０２の金属が低抵抗導電層１１３側に拡散するのを防止するとよい。 Next, the bonding layer 102 is formed over the low resistance conductive layer 113. On the other hand, a support body 101 is prepared, and a bonding layer 102 is formed on one surface of the support body 101. Then, the bonding layer 102 on the element side and the bonding layer 102 on the support body 101 side are combined and heated and melted to integrate the bonding layer 102. Thereby, the support body 101 and the low resistance conductive layer 113 are bonded via the bonding layer 102 (FIG. 4.H). Note that a diffusion prevention layer (not shown) may be formed in advance between the low resistance conductive layer 113 and the bonding layer 102 to prevent the metal in the bonding layer 102 from diffusing to the low resistance conductive layer 113 side.

次に、サファイア基板１１５側からレーザー光を照射して、レーザーリフトオフにより、サファイア基板１１５を分離除去する（図４．Ｉ）。図４．Ｈと図４．Ｉでは上下反転させている点に留意する。そして、サファイア基板１１５の除去により露出したｎ型層１０６表面を塩酸によって洗浄する。このサファイア基板１１５の除去により露出する面はｎ型層１０６のＮ極性面である。 Next, laser light is irradiated from the sapphire substrate 115 side, and the sapphire substrate 115 is separated and removed by laser lift-off (FIG. 4.I). FIG. H and FIG. Note that I is turned upside down. Then, the surface of the n-type layer 106 exposed by removing the sapphire substrate 115 is washed with hydrochloric acid. The surface exposed by removing the sapphire substrate 115 is the N-polar surface of the n-type layer 106.

次に、サファイア基板１１５の除去により露出したｎ型層１０６表面に、第２の溝１１１を形成する領域に窓を開けたパターンのＳｉＯ₂からなるマスクを形成し、塩素系ガスプラズマを用いたドライエッチングを行う。これにより、補助電極１０９に達する深さの第２の溝１１１が形成する。この際、補助電極１０９中にＰｔ層やＮｉ層を設けることで、Ｐｔ層やＮｉ層をエッチングストッパとして機能させることができる。その後、マスクはバッファードフッ酸等により除去する（図４．Ｊ）。 Next, on the surface of the n-type layer 106 exposed by the removal of the sapphire substrate 115, a mask made of SiO ₂ having a pattern in which a window is opened in a region where the second groove 111 is to be formed is used, and chlorine-based gas plasma is used. Perform dry etching. As a result, a second groove 111 having a depth reaching the auxiliary electrode 109 is formed. At this time, by providing a Pt layer or Ni layer in the auxiliary electrode 109, the Pt layer or Ni layer can function as an etching stopper. Thereafter, the mask is removed with buffered hydrofluoric acid or the like (FIG. 4.J).

次に、第２の溝１１１の形成によって露出する補助電極１０９の正方形部分１０９ａ上に、正方形のパッド部であるｎ電極１０７を形成する（図４．Ｋ）。そして、支持体１０１を研磨して薄くし、支持体１０１の接合層１０２側とは反対側の表面に裏面電極１２０を形成し、素子分離部分（図において点線で示した部分）でレーザーダイシングすることにより素子分離し、個々の発光素子１００が製造される。 Next, the n-electrode 107 which is a square pad part is formed on the square part 109a of the auxiliary electrode 109 exposed by forming the second groove 111 (FIG. 4.K). Then, the support 101 is polished and thinned, a back electrode 120 is formed on the surface of the support 101 opposite to the bonding layer 102 side, and laser dicing is performed at an element isolation portion (portion indicated by a dotted line in the figure). Thus, the elements are separated, and the individual light emitting elements 100 are manufactured.

［変形例］
なお、補助電極１０９の平面パターンは、実施例１に示したものに限るものではなく、任意のパターンでよい。また、ｎ電極１０７のパッド部の個数や配置パターンも任意である。図３のような、閉領域１１９を有したパターンであることは必ずしも必要でない。ただし、素子面方向の電流の拡散性を向上させ、発光の均一性を高めるために、補助電極１０９およびｎ電極１０７は対称性を有したパターンが望ましい。また、平面視においてｎ電極１０７のパターンが補助電極１０９のパターンに含まれるようにし、ｎ電極１０７が補助電極１０９に広く接するようにすることが望ましい。また、補助電極１０９の一部は発光領域の外周を囲む配線状部分を有していることが望ましい。また、開口部１１４のパターンも、平面視でｐ電極１０３と重なり、かつ、補助電極１０９と重ならないパターンであれば、任意のパターンでよい。 [Modification]
Note that the planar pattern of the auxiliary electrode 109 is not limited to that shown in the first embodiment, and may be any pattern. Further, the number of pads of the n-electrode 107 and the arrangement pattern are arbitrary. The pattern having the closed region 119 as shown in FIG. 3 is not necessarily required. However, in order to improve the current diffusibility in the element surface direction and improve the uniformity of light emission, the auxiliary electrode 109 and the n-electrode 107 preferably have a symmetrical pattern. Further, it is desirable that the pattern of the n electrode 107 is included in the pattern of the auxiliary electrode 109 in plan view so that the n electrode 107 is in wide contact with the auxiliary electrode 109. Further, it is desirable that a part of the auxiliary electrode 109 has a wiring portion surrounding the outer periphery of the light emitting region. The pattern of the opening 114 may be any pattern as long as it overlaps with the p-electrode 103 and does not overlap with the auxiliary electrode 109 in plan view.

また、実施例では、サファイア基板の除去にレーザーリフトオフを用いているが、サファイア基板とｎ型層との間に薬液に溶解させることができるバッファ層を形成し、支持体との接合後に薬液によってバッファ層を溶解させてサファイア基板を分離除去するケミカルリフトオフを用いてもよい。 In the embodiment, laser lift-off is used to remove the sapphire substrate, but a buffer layer that can be dissolved in a chemical solution is formed between the sapphire substrate and the n-type layer, and the chemical solution is used after bonding to the support. Chemical lift-off in which the buffer layer is dissolved to separate and remove the sapphire substrate may be used.

本発明は、照明装置、表示装置などの光源として利用することができる。 The present invention can be used as a light source for lighting devices, display devices, and the like.

１０１：支持体
１０２：低融点金属層
１０３：ｐ電極
１０４：ｐ型層
１０５：活性層
１０６：ｎ型層
１０７：ｎ電極
１０８：第１の溝
１０９：補助電極
１１０：絶縁膜
１１１：第２の溝
１１２：高抵抗導電層
１１３：低抵抗導電層
１１４：開口部
１１９：閉領域 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101: Support body 102: Low melting-point metal layer 103: P electrode 104: P-type layer 105: Active layer 106: N-type layer 107: N electrode 108: 1st groove | channel 109: Auxiliary electrode 110: Insulating film 111: 2nd Groove 112: high resistance conductive layer 113: low resistance conductive layer 114: opening 119: closed region

Claims

A conductive support, a p-electrode positioned on the support via a conductive bonding layer, a p-type layer made of a group III nitride semiconductor, an active layer, n A mold layer, an n-electrode connected to the n-type layer, and a back electrode provided on a surface of the support opposite to the p-electrode, and perpendicular to the main surface of the support In the group III nitride semiconductor light emitting device that conducts to
A first groove having a depth reaching the n-type layer from the p-electrode side surface of the p-type layer;
An auxiliary electrode in contact with the n-type layer exposed by the first groove and not in contact with a side surface of the first groove;
A light-transmitting insulating film covering the auxiliary electrode, the bottom and side surfaces of the first groove, and the support-side surface of the p-electrode;
A second groove located in a region facing a part of the auxiliary electrode in a direction perpendicular to the element surface and having a depth reaching the auxiliary electrode from the surface of the n-type layer opposite to the p electrode side When,
Have
The n electrode is composed of only a pad portion, and is positioned on and in contact with the auxiliary electrode exposed by the second groove,
The insulating film has an opening in a region different from a region facing the auxiliary electrode in a direction perpendicular to the element surface;
Wherein between the insulating film and the bonding layer, through said opening and connected to the p electrode, the bonding layer a higher resistivity than the resistivity is Ri Do a material 20~50μΩ · cm, thickness A high resistance conductive layer having a thickness of 0.3 to 5 μm ,
A group III nitride semiconductor light emitting device characterized by the above.

2. The group III nitride semiconductor light emitting device according to claim 1 , wherein the high resistance conductive layer is made of Ti, V, Zr, or an alloy containing them as a main component.

Between the high resistance conductive layer and the bonding layer, further has a low resistance conductive layer made of a material having a lower resistivity than the high resistance conductive layer,
The group III nitride semiconductor light-emitting device according to claim 1 or 2, wherein

4. The group III nitride semiconductor light emitting device according to claim 3 , wherein the low resistance conductive layer is made of Ni, Au, Al, Cu, Co, Mo, Zn, W or an alloy containing them as a main component. .

The resistivity of the low resistance conductive layer, III-nitride semiconductor light emitting device according to claim 3 or claim 4, characterized in that said high resistance conductive layer is 1/5 or less of the resistivity.

The planar pattern of the first groove and the auxiliary electrode is a wiring pattern having a closed region surrounded by the wiring and closed,
The planar pattern of the opening is a pattern in which a shape obtained by reducing the shape of the closed region with a similar shape is disposed inside the closed region.
Group III nitride semiconductor light-emitting device according to any one of claims 1 to 5, characterized in that.

The group III nitride semiconductor light-emitting element according to claim 6 , wherein a ratio of an area of the opening to an area of the closed region surrounding the opening is 1 to 75%.

8. The group III nitride semiconductor light-emitting device according to claim 1, wherein a thickness of the insulating film in a region overlapping with the auxiliary electrode in a plan view is 150 to 3000 nm. .