发光元件和发光元件的制造方法与流程

1.本发明涉及发光元件和发光元件的制造方法。


背景技术：

2.在专利文献1中，公开了一种在发光元件的半导体层叠体中，使在活性层上的光提取面侧设置的半导体层的厚度部分地变薄而改善光提取效率的技术。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：(日本)特开2013－084878号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的技术问题
7.本发明一个实施方式的目的在于，提供一种能够提高光提取效率的发光元件和发光元件的制造方法。
8.用于解决技术问题的技术方案
9.根据本发明的一个方案，发光元件具备：半导体层叠体，其具有第一导电型半导体层、第二导电型半导体层、设置在所述第一导电型半导体层和所述第二导电型半导体层之间的活性层；第一导电部件，其与所述第一导电型半导体层电连接；第二导电部件，其与所述第二导电型半导体层电连接。第一导电型半导体层是包含al和ga的氮化物半导体层，具有第一层和第二层，所述第一层的al成分比低于所述第二层的al成分比。所述第一导电型半导体层具有层叠了所述第二导电型半导体层和所述活性层的第一区域以及从所述第二导电型半导体层和所述活性层露出、与所述第一导电部件连接的第二区域。设置在所述第一区域的所述第一层的厚度薄于设置在所述第二区域的所述第一层的厚度，或者不在所述第一区域设置所述第一层。
10.根据本发明的一个方案，发光元件的制造方法具备：在基板上形成包含第一导电型半导体层、设置在所述第一导电型半导体层上的活性层、设置在所述活性层上的第二导电型半导体层在内的半导体层叠体的工序，所述第一导电型半导体层是包含al和ga的氮化物半导体层，具有设置在所述基板上的第一层和设置在所述第一层上的第二层，所述第一层的al成分比低于所述第二层的al成分比；除去所述第二导电型半导体层的一部分和所述活性层的一部分，使所述第一导电型半导体层的一部分从所述第二导电型半导体层和所述活性层露出，在所述第一导电型半导体层形成没有除去所述第二导电型半导体层和所述活性层而残留的第一区域和包含从所述第二导电型半导体层和所述活性层露出的所述第一导电型半导体层的所述一部分的第二区域的工序；在形成了所述第一区域和所述第二区域之后，除去所述基板，使所述第一导电型半导体层的所述第一层的表面露出的工序；在使所述第一层的表面露出之后，除去设置在所述第一区域的所述第一层的至少一部分，使与设置在所述第一区域的第一层相比较厚的第一层残留于所述第二区域，或者使设置在所述第
一区域的第二层从所述第一层露出的工序。
11.发明的效果
12.根据本发明的一个实施方式，能够提供一种能够提高光提取效率的发光元件和发光元件的制造方法。
附图说明
13.图1是表示本发明第一实施方式的发光元件的结构一部分的示意性俯视图。
14.图2是图1的ii-ii线的示意性剖视图。
15.图3是将本发明第一实施方式的发光元件中的半导体层叠体的一部分放大的示意性剖视图。
16.图4是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
17.图5是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
18.图6是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
19.图7是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
20.图8是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
21.图9是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
22.图10是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
23.图11是表示本发明第一实施方式的发光元件的制造方法的其他工序的例子的示意剖视图。
24.图12是在图11所示的工序中得到的发光元件的示意性剖视图。
25.图13是本发明第二实施方式的发光元件的示意性剖视图。
26.图14是本发明第三实施方式的发光元件的示意性剖视图。
27.图15是第一实施方式的变形例的发光元件的示意性剖视图。
28.图16是表示第一实施方式的其他变形例的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
29.图17是表示第一实施方式的其他变形例的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
30.图18是表示第一实施方式的其他变形例的发光元件的制造方法的一个工序的示意性剖视图。
31.图19是第一实施方式的其他变形例的发光元件的示意性剖视图。
具体实施方式
32.以下，参照附图对实施方式进行说明。需要说明的是，对各附图中相同的结构标注相同的附图标记。
33.[第一实施方式]
[0034]
图1是表示本发明第一实施方式的发光元件1的结构一部分的示意性俯视图。图2是仅表示图1的ii-ii线处的端面的示意性剖视图。
[0035]
发光元件1具有支承基板100和在支承基板100上设置的半导体层叠体20。
[0036]
图3是将半导体层叠体20的一部分放大的示意性剖视图。
[0037]
半导体层叠体20具有第一导电型半导体层10、第二导电型半导体层15、活性层14。活性层14设置在第一导电型半导体层10和第二导电型半导体层15之间，是发出光的发光层。例如，来自活性层14的光的峰值波长为400nm以下，具体地说为210nm以上且400nm以下，更具体地说为300nm以上且400nm以下。例如，活性层14发出紫外光。需要说明的是，由于活性层14的厚度薄于第一导电型半导体层10和第二导电型半导体层15的厚度，因而在图2中用线表示。并且，图4至图13以及图15～图19中也同样地以线来表示活性层14。
[0038]
第一导电型半导体层10、第二导电型半导体层15和活性层14由氮化物半导体层构成。氮化物半导体包含成为in
x
alyga
1－x－y
n(0≤x≤1，0≤y≤1，x y≤1)的化学式中使成分比x和y在各自的范围内变化的全部成分的半导体。第一导电型半导体层10是包含al和ga的氮化物半导体层，例如algan层。第一导电型半导体层10例如是n型半导体层。第一导电型半导体层10作为n型杂质，例如包含si。第二导电型半导体层15例如是p型半导体层。第二导电型半导体层15作为p型杂质，例如包含mg。
[0039]
第一导电型半导体层10具有第一层11和第二层12。第一层11和第二层12例如是algan层。第一层11的al成分比低于第二层12的al成分比。例如，第一层11的al成分比为1％以上且3％以下。第二层12的al成分比为3％以上且5％以下。第一层11的al成分比和第二层12的al成分比的差优选为1％以上且4％以下。例如，第一层11的al成分比为3％，第二层12的al成分比为5％。
[0040]
第一导电型半导体层10具有第一区域a1和第二区域a2。第一区域a1和第二区域a2分别具有第二层12。在第一区域a1的第二层12层叠有活性层14和第二导电型半导体层15。在第一区域a1的第二层12中的支承基板100侧的面依次层叠有活性层14和第二导电型半导体层15。
[0041]
在第一区域a1没有设置第一层11。在第一区域a1的第二层12中的支承基板100相反侧的第一面12a没有设置第一层11，第一面12a从第一层11露出。第一面12a作为光的主要提取面作用。在俯视图中，第一区域a1是设有第一面12a的区域。在剖视图中，第一区域a1是第一导电型半导体层10中，设置在第一面12a的正下方的区域。
[0042]
在第二区域a2的第二层12层叠有第一层11，而不层叠活性层14和第二导电型半导体层15。第二区域a2的第二层12中的支承基板100侧的面(第二面)12b从第二导电型半导体层15和活性层14露出。第二面12b作为与后述第一导电部件40的接触面发挥作用。在俯视图中，第二区域a2是设置第二面12b的区域。在剖视图中，第二区域a2是在第一导电型半导体层10中，设置在第二面12b的正上方的区域。
[0043]
如图1所示，在俯视图中，多个第二区域a2呈岛状配置，各自的第二区域a2周围被
第一区域a1围绕。在俯视图中，第一区域a1的面积大于多个第二区域a2的总面积。
[0044]
在图3所示的例子中，在第一区域a1和第二区域a2之间存在层叠有第一层11、第二层12、活性层14和第二导电型半导体层15的第三区域a3。第三区域a3位于第一区域a1和第二区域a2之间，至少包含第一层11和第二层12。也可以除去第三区域a3中的活性层14和第二导电型半导体层15，第一区域a1和第二区域a2可以是连续的。
[0045]
在第二区域a2层叠第一层11和第二层12。在第一区域a1不设置第一层11而设置第二层12。在图2所示的例子中，第一区域a1中的第一导电型半导体层10的厚度薄于第二区域a2的第一导电型半导体层10的厚度。第一区域a1或第二区域a2的第一导电型半导体层10的厚度是指，第一区域a1或第二区域a2中的第一导电型半导体层10的最大厚度。
[0046]
优选在第二区域a2设置的第二层12的厚度薄于在第二区域a2设置的第一层11的厚度。例如，优选在第二区域a2设置的第二层12的厚度为在第二区域a2设置的第一层11厚度的80％以下，进一步优选为70％以下。优选在第二区域a2设置的第一层11的厚度例如为0.3μm以上且3μm以下，进一步优选为1μm以上且2.5μm以下。例如，优选在第二区域a2设置的第二层12的厚度例如为0.3μm以上且1.5μm以下，进一步优选为0.5μm以上且1.2μm以下。需要说明的是，如图15所示，第一层11的厚度可以与第二层12的厚度相同。在这里，在第二区域a2设置的第一层11的厚度是指在第二区域a2设置的第一层11的最大厚度。并且，在第二区域a2设置的第二层12的厚度是指在第二区域a2设置的第二层12的最大厚度。
[0047]
第二区域a2的第一层11在层叠了第二层12的面的相反侧具有第三面11a。第一区域a1的第二层12的第一面12a和第二区域a2的第一层11的第三面11a之间形成有高度差。如图1所示，在俯视图中，第三面11a的外缘位于第一导电部件40的n侧导通部40a和反射电极30的外缘之间。
[0048]
使第一区域a1的第二层12的第一面12a粗糙化而在第一面12a形成凹凸。也使第二区域a2的第一层11的第三面11a粗糙化而在第三面11a形成凹凸。第一面12a的凹凸的大小和第三面11a的凹凸的大小小于第一面12a和第三面11a之间的高度差的大小。
[0049]
第一面12a的凹凸包含多个第一凸部10a。第三面11a的凹凸包含多个第二凸部10b。第一凸部10a的算术平均高度高于第二凸部10b的算术平均高度。第一凸部10a和第二凸部10b例如形成为锥体形状。第一凸部10a和第二凸部10b在图3的剖视图中以三角形表示，第一凸部10a的高度和第二凸部10b的高度通过该三角形的高度表示。
[0050]
如图2所示，在第一导电型半导体层10的外周部层叠有第一层11和第二层12。在该外周部的第二层12没有层叠活性层14和第二导电型半导体层15而形成从活性层14和第二导电型半导体层15露出的第四面12c。第四面12c在图1所示的俯视图中，包围形成有第一区域a1和第二区域a2的区域。也使第一导电型半导体层10的外周部的第一层11的表面即第五面11b粗糙化，在第五面11b形成有多个第二凸部10b。在第一区域a1形成的第一凸部10a的算术平均高度高于在第一导电型半导体层10的外周部的第五面11b形成的第二凸部10b的算术平均高度。
[0051]
发光元件1进一步具有第一导电部件40、第二导电部件50、第三导电部件60、反射电极30、第一极板电极71、第二极板电极72、第一绝缘膜81～第四绝缘膜84。
[0052]
在第二导电型半导体层15的表面(层叠有活性层14的面的相反侧的面)设有反射电极30。反射电极30与第二导电型半导体层15的表面接触，与第二导电型半导体层15电连
接。优选反射电极30相对于活性层14发出的光具有高反射性。反射电极30例如为包含ag的金属层。在这里，反射电极30相对于活性层14发出的光具有高反射率是指反射电极30相对于来自活性层14的光的波长，具有70％以上的反射率，优选为80％以上的反射率。
[0053]
第二导电型半导体层15的表面也具有没有设置反射电极30的区域。该区域被第一绝缘膜81覆盖。并且，第一绝缘膜81也覆盖反射电极30的一部分。第一绝缘膜81例如为氮化硅膜或氧化硅膜。
[0054]
第二绝缘膜82覆盖第一绝缘膜81。第二绝缘膜82也覆盖第一导电型半导体层10的第四面12c、活性层14的侧面和第二导电型半导体层15的侧面。第二绝缘膜82例如为氧化硅膜。
[0055]
在第二绝缘膜82的表面设有第二导电部件50。第二导电部件50例如为包含al和cu的至少任一个的金属层。第二导电部件50具有p侧导通部50a。
[0056]
反射电极30具有从第一绝缘膜81和第二绝缘膜82露出的表面，第二导电部件50的p侧导通部50a与该表面接触。第二导电部件50经由p侧导通部50a和反射电极30，与在第一区域a1层叠的第二导电型半导体层15电连接。
[0057]
第三绝缘膜83覆盖第二导电部件50。第三绝缘膜83例如为氧化硅膜。
[0058]
在第三绝缘膜83的表面设有第一导电部件40。第一导电部件40例如为包含al和cu的至少任一个的金属层。第一导电部件40具有n侧导通部40a。
[0059]
第二区域a2的第二层12的第二面12b的一部分被第二绝缘膜82覆盖。第二面12b在俯视图中例如形成为圆形，在该外周侧配置有第一绝缘膜81。包含第二面12b中心的部分从第一绝缘膜81露出，与第一导电部件40的n侧导通部40a接触。第一导电部件40经由n侧导通部40a与第一导电型半导体层10电连接。
[0060]
在第一导电部件40和第二导电部件50之间设置第三绝缘膜83，第一导电部件40和第二导电部件50通过第三绝缘膜83绝缘分离。
[0061]
如图1所示，支承基板100在俯视图中形成为正方形。在该支承基板100的对角位置配置有第一极板电极71和第二极板电极72。半导体层叠体20在俯视图中，形成为配置了第一极板电极71和第二极板电极72的缺少对角的角部的大致正方形。
[0062]
如图2所示，第一导电部件40具有位于第一极板电极71的下方的极板连接部40b。在极板连接部40b上设有第三导电部件60。第三导电部件60例如能够通过与第二导电部件50相同的材料且相同的工序形成。第三导电部件60形成为从第二导电部件50分离的岛状。在第三导电部件60上设有第一极板电极71。第一极板电极71经由第三导电部件60与第一导电部件40电连接。
[0063]
第二导电部件50具有位于第二极板电极72下方的极板连接部50b。在极板连接部50b上设有第二极板电极72，第二极板电极72与第二导电部件50电连接。
[0064]
第一极板电极71和第二极板电极72例如包含从ti、pt和au组成的组中选择的至少一种的金属材料。
[0065]
第一导电部件40经由接合层101与支承基板100接合。接合层101例如为包含sn等焊接材料的金属层。支承基板100例如为硅基板。
[0066]
半导体层叠体20的上表面和侧面被第四绝缘膜84覆盖。半导体层叠体20的上表面包含第一区域a1的第二层12的第一面12a、第二区域a2的第一层11的第三面11a和外周部的
第一层11的第五面11b。第四绝缘膜84例如为氧化硅膜。
[0067]
在覆盖包含在第一区域a1的第一面12a形成的多个第一凸部10a在内的凹凸的第四绝缘膜84的表面也形成有凹凸。在覆盖包含在第二区域a2的第三面11a形成的多个第二凸部10b在内的凹凸的第四绝缘膜84的表面也形成有凹凸。在覆盖包含在第一导电型半导体层10的外周部的第一层11的第五面11b的多个第二凸部10b在内的凹凸的第四绝缘膜84的表面也形成有凹凸。
[0068]
在第一区域a1的第四绝缘膜84的表面形成的多个凸部的算术平均高度高于在第二区域a2的第四绝缘膜84的表面形成的多个凸部的算术平均高度。并且，在第一区域a1的第四绝缘膜84的表面形成的多个凸部的算术平均高度高于在第一导电型半导体层10的外周部的第四绝缘膜84的表面形成的多个凸部的算术平均高度。通过在层叠有活性层14、对光的提取效率做出巨大贡献的第一区域a1的第四绝缘膜84的表面形成高于算术平均高度的凸部，能够提高光提取效率。
[0069]
活性层14发出的光在第一导电型半导体层10中传播而在半导体层叠体20的外部被提取。由于在第一导电型半导体层10中，第二层12的al成分比高于第一层11的al成分比，因而第二层12的光吸收率低于第一层11的光吸收率。特别是在从活性层14射出峰值波长为400nm以下的相对波长较短的光的情况下，通过在第一导电型半导体层10使用al成分比高的algan，与在第一导电型半导体层10中使用gan相比更能够抑制第一导电型半导体层10的光吸收。层叠了活性层14的第一区域a1的光吸收与没有层叠活性层14的第二区域a2的光吸收相比，对半导体层叠体20的光提取效率影响大。因此，通过不在第一区域a1设置高于第二层12的光吸收率的第一层11，能够使光的提取效率提高至高于在第一区域a1设置第一层11的情况。
[0070]
并且，由于不在第一区域a1设置第一层11，因而第一区域a1的第一导电型半导体层10的厚度薄于第二区域a2的第一导电型半导体层10的厚度。通过对光提取效率影响大的第一区域a1的第一导电型半导体层10的薄膜化，能够抑制第一区域a1中的光吸收，使光提取效率提高。
[0071]
在第二区域a2，第一导电部件40与第一导电型半导体层10连接，配置有相对于第一导电型半导体层10的电流的导通部。在该第二区域a2，通过不仅设置第二层12，也设置al成分比低于第二层12的第一层11，能够与不在第二区域a2设置第一层11的情况相比，降低正向电压(驱动电压)vf，并且，能够抑制第二区域a2中的电流集中。另外，通过使第二区域a2的第一导电型半导体层10的厚度厚于第一区域a1的第一导电型半导体层10的厚度，能够减低第二区域a2的电阻进而降低vf。
[0072]
伴随着包含al和ga在内的氮化物半导体层的al成分比变高，该氮化物半导体层中的裂缝产生率容易上升。并且，伴随着包含al和ga在内的氮化物半导体层的厚度变厚，该氮化物半导体层中的裂缝发生率容易上升。根据本实施方式，通过使al成分比高于第一层11的第二层12的厚度形成为薄于第一层11的厚度，能够抑制第一导电型半导体层10的裂缝的发生。
[0073]
为了抑制第一区域a1中的光吸收、降低第二区域a2中的vf的降低和抑制第一导电型半导体层10的裂缝发生，优选第一导电型半导体层10的al成分比为1％以上且5％以下。并且优选在第二区域a2设置的第二层12的厚度薄于在第二区域a2设置的第一层11的厚度。
例如，优选在第二区域a2设置的第二层12的厚度为在第二区域a2设置的第一层11的厚度的80％以下。通过使在第二区域a2设置的第二层12的厚度薄于在第二区域a2设置的第一层11的厚度，能够抑制第一导电型半导体层10中的裂缝的发生，并且能够使第二区域a2中的vf降低。
[0074]
由于存在从第一区域a1提取的光的一部分被在第二区域a2设置的第一层11吸收的情况，因而优选使第一区域a1和第二区域a2之间的距离分开而抑制光吸收。另一方面，如果第一区域a1与第二区域a2之间的距离分隔太远，则存在第二区域a2的俯视的面积变小、第二区域a2电流集中的可能。根据本实施方式，在俯视图中，使第三面11a的外缘位于第一导电部件40的n侧导通部40a的外缘与反射电极30外缘之间。由此，能够抑制在第二区域a2设置的第一层11的光吸收，并且能够抑制第二区域a2中的电流集中。
[0075]
第一导电部件40可以与第一导电型半导体层10的外周部中的第二层12的第四面12c电连接。在该情况下，通过在第一导电型半导体层10的外周部，不仅设置第二层12，也设置与第二层12相比al成分比低的第一层11，能够与不在外周部设置第一层11的情况相比降低vf。并且，能够抑制外周部的裂缝的发生。
[0076]
接着，参照图4～图11，对本发明第一实施方式的发光元件1的制造方法进行说明。
[0077]
如图4所示，在基板200上例如使包含不掺杂的gan层的底层201成长。底层201的厚度例如为6μm以上且8μm以下。而且，经由底层201而形成半导体层叠体20。基板200是用于使氮化物半导体层成长的基板，例如为蓝宝石基板。在使底层201在基板200上成长之前，可以形成例如algan或aln组成的缓冲层。
[0078]
半导体层叠体20包含第一导电型半导体层10、活性层14、第二导电型半导体层15。第一导电型半导体层10包含第一层11和第二层12。在底层201上第一层11、第二层12、活性层14和第二导电型半导体层15依次外延成长。在半导体层叠体20所包含的半导体层的形成中，例如能够使用mocvd(metal organic chemical vapor deposition)法等。
[0079]
如前所述，第一导电型半导体层10是包含al和ga的氮化物半导体层，第一层11的al成分比低于第二层12的al成分比。例如，第一层11的al成分比为3％，第二层12的al成分比为5％。
[0080]
在形成半导体层叠体20的工序中，优选第一层11的厚度形成为例如0.3μm以上且3μm以下，进一步优选为以1μm以上且2.5μm以下形成。例如，优选第二层12的厚度例如形成为0.3μm以上且1.5μm以下，进一步优选为以0.5μm以上且1.2μm以下形成。例如，使第一层11的厚度为2μm、第二层12的厚度为1μm。通过使与第一层11相比al成分比高的第二层12的厚度形成为薄于第一层11的厚度，能够抑制使第一导电型半导体层10成长时产生的裂缝的发生。
[0081]
在形成了半导体层叠体20之后，如图5所示，将第二导电型半导体层15的一部分和活性层14的一部分除去。例如，通过rie(reactive ion etching)法将第二导电型半导体层15的一部分和活性层14的一部分除去。通过将第二导电型半导体层15的一部分和活性层14的一部分除去，使第一导电型半导体层10的第二层12的一部分从第二导电型半导体层15和活性层14露出。
[0082]
第一区域a1位于没有第二导电型半导体层15和活性层14没有被除去而残留的部分。第二区域a2位于从第二导电型半导体层15和活性层14露出的第二层12的一部分(相对
于第一导电型半导体层10成为导通部的第二面12b)。
[0083]
之后，在半导体层叠体20形成在基板200上的状态下，参照图2形成前述反射电极30、第一绝缘膜81、第二绝缘膜82、第二导电部件50、第三导电部件60、第三绝缘膜83和第一导电部件40。反射电极30、第一绝缘膜81、第二绝缘膜82、第二导电部件50、第三导电部件60、第三绝缘膜83和第一导电部件40例如能够使用溅射法、蒸镀法等形成。需要说明的是，第二导电部件50和第三导电部件60能够通过相同的工序形成。第二导电部件50的p侧导通部50a与反射电极30接触，第一导电部件40的n侧导通部40a与第一导电型半导体层10的第二面12b接触。
[0084]
之后，如图6所示，使第一导电部件40经由接合层101与支承基板100接合。需要说明的是，图6的上下关系与图5相反。在支承于基板200的状态下，半导体层叠体20与支承基板100接合。
[0085]
在使半导体层叠体20与支承基板100接合之后，将基板200除去，进一步将底层201也除去。由此，如图7所示，第一导电型半导体层10的第一层11的表面露出。
[0086]
如图8所示，在露出的第一层11的表面上形成掩膜91，例如通过rie法选择性地除去第一导电型半导体层10。在第一导电型半导体层10上层叠有活性层14和第二导电型半导体层15的第一区域a1的第一层11上不形成掩膜91。将在该第一区域a1设置的第一层11除去，在第一区域a1设置的第二层12从第一层11露出。在该例子中，将在第一区域a1设置的全部第一层11除去。
[0087]
包含与第一导电部件40的n侧导通部40a连接的第二面12b在内的第二区域a2的第一层11被掩膜91覆盖而没有被除去，第二层12和厚于第二层12、并且与第二层12相比al成分比低的第一层11被残留于第二区域a2。
[0088]
掩膜91也设置在第一导电型半导体层10中与第一区域a1相比位于外侧的区域，因而与第一区域a1相比位于外侧的区域的第一层11也不被除去而残留。
[0089]
在选择性地除去第一层11之后，掩膜91被除去。除去掩膜91之后，如图9所示，除去与第一区域a1相比位于外侧的区域的第一层11和第二层12。在与第一区域a1相比位于外侧的区域的一部分，第一层11和第二层12的层叠部作为第一导电型半导体层10的外周部而残留。在与该外周部相比位于外侧的区域，第二绝缘膜82从第一层11和第二层12露出。
[0090]
通过以上的工序，如图9所示，在第一区域a1，第二层12的表面作为第一面12a露出，在第二区域a2，第一层11的表面作为第三面11a露出，在外周部中第一层11的表面作为第五面11b露出。之后，使这些表面粗糙化。例如，使用tmah(四甲基氢氧化铵)将它们的表面粗糙化。优选粗糙化工序后的第一层11的厚度例如为0.3μm以上且3μm以下，进一步优选为1μm以上且2.5μm以下。并且，优选粗糙化工序后的第二层12的厚度例如为0.3μm以上且1.5μm以下，进一步优选为0.5μm以上且1.2μm以下。
[0091]
如图10所示，在第一区域a1的第二层12的第一面12a形成有多个第一凸部10a，在第二区域a2的第一层11的第三面11a和外周部的第一层11的第五面11b形成有多个第二凸部10b。
[0092]
在使用相对于包含al和ga的氮化物半导体层的tmah的湿法蚀刻中，al成分比越高则蚀刻速率越高，表面粗糙度存在变大的倾向。由于第二层12的al成分比高于第一层11的al成分比，因而在第二层12的第一面12a形成的第一凸部10a的算术平均高度也高于在第一
层11的第三面11a和第五面11b形成的第二凸部10b的算术平均高度。通过使层叠有活性层14且对光的提取效率贡献大的第一区域a1的第一面12a的第一凸部10a变高，能够提高光提取效率。
[0093]
另一方面，由于第一层11的al成分比低于第二层12的al成分比，因而存在湿法蚀刻中的第一层11的蚀刻速率小于第二层12的倾向。通过抑制第二区域a2的第三面11a的蚀刻量，能够抑制第二区域a2的第一层11的膜厚的减少。由于第一层11与第二层12相比al成分比低，因而通过抑制与第一导电部件40的n侧导通部40a所连接的第二区域a2的第一层11的膜厚的减少，能够如前述那样使正向电压(驱动电压)vf降低。
[0094]
在使第一导电型半导体层10的表面粗糙化之后，形成覆盖第一导电型半导体层10和第二绝缘膜82的第四绝缘膜84。之后，将位于与第一导电型半导体层10相比位于外侧的区域的第二绝缘膜82的一部分和第四绝缘膜84的一部分除去。由此，如图2所示，第二导电部件50的一部分作为极板连接部50b从第二绝缘膜82露出，在极板连接部50b上形成有第二极板电极72。并且，第三导电部件60的一部分从第二绝缘膜8露出，在第三导电部件60形成有第一极板电极71。
[0095]
在前述图8所示的工序中，在使用掩膜91除去第一区域a1的第一层11而使第一区域a1的第二层12的第一面12a从第一层11露出之后，在该状态下使用掩膜91覆盖第二区域a2的第一层11的第三面11a的状态下，可以通过例如用tmah蚀刻第一区域a1的第二层12的第一面12a而粗糙化。
[0096]
如图11所示，通过在使用掩膜91覆盖第二区域a2的第一层11的第三面11a的状态下进行粗糙化，在第一区域a1的第二层12的第一面12a形成多个第一凸部10a，并且不在被掩膜91覆盖的第二区域a2的第一层11的第三面11a形成凹凸。在第一区域a1的第一层11的除去工序中使用的掩膜91也能够在第一区域a1的第二层12的第一面12a的粗糙化中使用，因而能够简化工序。并且，通过利用这样的工序进行粗糙化，如图12所示，第二区域a2的第一层11的第三面11a没有被蚀刻而作为平坦面残留。由此，能够使第二区域a2的第一层11成为更厚的膜，能够降低vf。
[0097]
[第二实施方式]
[0098]
图13是本发明第二实施方式的发光元件的示意性剖视图。第二实施方式的发光元件除了以下说明的事项之外具备与图2所示的第一实施方式相同的构造。在以下的说明中，原则上仅对与第一实施方式的不同点进行说明。
[0099]
在本实施方式中，第一导电型半导体层10除了第一层11和第二层12之外进一步具有第三层13。第三层13也是包含al和ga的氮化物半导体层，例如为algan层。第二层12的al成分比高于第一层11的al成分比，第三层13的al成分比高于第二层12的al成分比。优选第一层11的al成分比和第二层12的al成分比的差为1％以上且4％以下。优选第二层12的al成分比和第三层13的al成分比的差大于0％且在4％以下。例如，第一层11的al成分比为3％，第二层12的al成分比为4％，第三层13的al成分比为5％。从抑制第一导电型半导体层10的光吸收的观点出发，优选第一层11的al成分比和第二层12的al成分比的差为2％以上。例如，第一层11的al成分比为3％，第二层12的al成分比为5％，第三层13的al成分比为6％。
[0100]
在本实施方式中，例如经由底层201在基板200上依次形成第一层11、第二层12和第三层13。在第三层13上形成活性层14，在活性层14上形成第二导电型半导体层15。
[0101]
不在第一区域a1设置第一层11，而设置与第一层11相比al成分比高的第二层12和与第二层12相比al成分比高的第三层13。通过不在第一区域a1设置与第二层12和第三层13相比al成分比低而光吸收率高的第一层11，能够与在第一区域a1设置第一层11的情况相比使光的提取效率提高。另外，通过在与第二层12相比而更靠近活性层14的层设置与第二层12相比al成分比高而光吸收率低的第三层13，能够进一步抑制第一区域a1的光的吸收。
[0102]
并且，由于不在第一区域a1设置第一层11，因而第一区域a1的第一导电型半导体层10的厚度薄于第二区域a2的第一导电型半导体层10的厚度。通过对光提取效率影响大的第一区域a1的第一导电型半导体层10的薄膜化，能够抑制第一区域a1中的光吸收而使光提取效率提高。
[0103]
在第二区域a2层叠有第一层11、第二层12和第三层13。不在第二区域a2层叠活性层14和第二导电型半导体层15。第二区域a2的第三层13中的支承基板100侧的面(第六面)13a从第二导电型半导体层15和活性层14露出。第一导电部件40的n侧导通部40a与第六面13a相接。
[0104]
通过在第二区域a2中，也设置与第二层12和第三层13相比al成分比低的第一层11，而与没有在第二区域a2设置第一层11的情况相比，能够降低正向电压(驱动电压)vf，并且，能够抑制第二区域a2中的电流集中。另外，通过使第二区域a2的第一导电型半导体层10的厚度厚于第一区域a1的第一导电型半导体层10的厚度，能够降低第二区域a2的电阻、降低vf。
[0105]
[第三实施方式]
[0106]
图14是本发明第三实施方式的发光元件的示意性剖视图。图14与上述图3相同，是将半导体层叠体20的一部分放大的示意性剖视图。
[0107]
根据第三实施方式，在第一区域a1设置第一层11的一部分11c。在第一区域a1设置的第一层11的一部分11c的厚度薄于在第一区域a1设置的第二层12的厚度，也薄于在第二区域a2设置的第一层11的厚度。在第一区域a1设置的第一层11的一部分11c的厚度是指在第一区域a1设置的第一层11的一部分11c的最大厚度。
[0108]
在第三实施方式中，在前述图7所示的工序中，在使第一层11的表面露出之后，不是将在第一区域a1设置的所有第一层11除去，而是将在第一区域a1设置的一部分第一层11除去。而且，使与在第一区域a1设置的第一层11相比较厚的第一层11残留在第二区域a2。在将第一层11的一部分除去的工序中，不是将在第一区域a1设置的第一层11全部除去，而是使薄于第二区域a2的第一层11和第二层12残留于第一区域a1。之后，使第一区域a1和第二区域a2例如通过tmah蚀刻而粗糙化。
[0109]
在图14所示的例子中，在第一区域a1的第二层12的表面设置的锥体形状的第一凸部10a的顶部设置第一层11的一部分11c。第一层11的一部分11c的厚度小于第二层12的第一凸部10a的高度。在第三实施方式中，第一凸部10a在图14的剖视图中以梯形表示，第一凸部10a的高度表示该梯形的高度。第一层11的一部分11c在图14的剖视图中以三角形表示，第一层11的一部分11c的厚度表示该三角形的高度。
[0110]
第一层11与第二层12相比al成分比低而光吸收率高，通过将在第一区域a1设置的第一层11限制为薄于第二层12且比第二区域a2的第一层11薄的一部分11c，第一区域a1的第一层11的光吸收能够几乎不对光提取效率造成影响。
[0111]
接下来，参照图16～图18，对第一实施方式的其他变形例的发光元件的制造方法进行说明。需要说明的是，该变形例也能够适用于第二实施方式和第三实施方式。
[0112]
参照图4，在如前所述地在基板200上形成半导体层叠20之后，如图16所示，可以进行将第二导电型半导体层15的表面的一部分改良的工序。在图16和之后的附图中，使第二导电型半导体层15的点影线表示的区域的表面改良。例如，在第二导电型半导体层15的表面中、位于前述第一导电型半导体层10的第一区域a1上的第二导电型半导体层15的表面的一部分形成掩膜500。而且，例如在包含氧气的氛围中，对从掩膜500露出的第二导电型半导体层15的表面进行等离子处理。
[0113]
第二导电型半导体层15的表面中改良的第二导电型半导体层15的表面与没有改良的第二导电型半导体层15的表面相比电阻变高。即，在第二导电型半导体层15的表面形成有低电阻部(非改良部)15a和与低电阻部15a相比电阻率高的高电阻部(改良部)15b。
[0114]
之后，如图17所示，以遍及低电阻部15a和高电阻部15b的方式在第二导电型半导体层15的表面上形成反射电极30。反射电极30与低电阻部15a的整个面接触。反射电极30与高电阻部15b的一部分接触。反射电极30与低电阻部15a接触的面积大于反射电极30与高电阻部15b接触的面积。在形成了反射电极30之后，以覆盖反射电极30和第二导电型半导体层15的表面的方式形成第一绝缘膜81。
[0115]
之后，如图18所示，将第一绝缘膜81的一部分、第二导电型半导体层15的一部分和活性层14的一部分除去。由此，第一导电型半导体层10的第二层12的一部分从第二导电型半导体层15和活性层14露出。没有被除去而残留的第二导电型半导体层15的表面包含低电阻部15a和高电阻部15b。
[0116]
之后，继续前述图6之后的工序，能够得到图19所示的发光元件。在第一导电型半导体层10的第一区域a1层叠的第二导电型半导体层15的表面包含低电阻部15a和高电阻部15b。高电阻部15b包含位于与低电阻部15a相比而位于第二区域a2附近的高电阻部15bc。并且，高电阻部15b包含位于与低电阻部15a相比位于第一导电型半导体层10的外周部附近的高电阻部15ba。高电阻部15b的电流密度比低电阻部15a的电流密度低，与设有高电阻部15b的区域的活性层14相比，设有低电阻部15a的区域的活性层14容易更强地发光。
[0117]
在第一导电型半导体层10中，通过使高电阻部15b位于靠近设有与第二层12相比光吸收率高的第一层11的第二区域11a和外周部的位置，能够使靠近第一层11的区域的发光减少，能够抑制第一层11的光吸收。由于反射电极30也与高电阻部15b接触，因而能够维持反射电极30的面积，并且抑制第一层11的光吸收，使光提取效率提高。
[0118]
在图19的剖面中，优选反射电极30与高电阻部15b接触的宽度例如为3μm以上且25μm以下，进一步优选为5μm以上且20μm以下。
[0119]
在图19的剖面中，优选高电阻部15b中位于靠近第一导电型半导体层10的外周部一侧的高电阻部15ba的宽度大于位于靠近第二区域a2一侧的高电阻部15bc的宽度。通过使与第二区域a2相比第一层11大范围地配置的外周部侧的高电阻部ba的宽度大于高电阻部15bc，能够提高第一层11对光吸收的抑制效果。
[0120]
以上，参照具体例对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明并不限于这些具体例。对于本领域技术人员基于本发明的上述实施方式进行适当地设计变更而实施得到的全部的方式来说，只要包含本发明的主旨，均属于本发明的范围。除此之外，在本发明的思
想的范畴中，本领域技术人员能够想到各种变更例和修正例，这些变更例和修正例也属于本发明的范围。
[0121]
附图标记说明
[0122]1…
发光元件、10
…
第一导电型半导体层、10a
…
第一凸部、10b
…
第二凸部、11
…
第一层、11a
…
第三面、11b
…
第五面、12
…
第二层、12a
…
第一面、12b
…
第二面、12c
…
第四面、13
…
第三层、13a
…
第六面、14
…
活性层、15
…
第二导电型半导体层、20
…
半导体层叠体、30
…
反射电极、40
…
第一导电部件、50
…
第二导电部件、60
…
第三导电部件、71
…
第一极板电极、72
…
第二极板电极、81
…
第一绝缘膜、82
…
第二绝缘膜、83
…
第三绝缘膜、84
…
第四绝缘膜、100
…
支承基板、101
…
接合层、200
…
基板、a1
…
第一区域、a2
…
第二区域。