JP2008042143A - Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体発光素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導電性基板に、高反射性金属層を介してｎ型層を設け、最上層のｐ型層に透光性電極を設けた構成のIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
【解決手段】エピタキシャル成長用基板１００に、ｎ型層１１、ｐ型層１２、透光性電極１２１、絶縁層１５０を設ける（１．Ａ）。犠牲層１２２を設けて、接着層２０１を用いて保持基板２００と接着する（１．Ｂ）。エピタキシャル成長用基板１００をレーザーリフトオフにより除去し保持基板ウエハ２９０を得る（１．Ｃ）。高反射性金属層１１１、はんだ層等（ｍｅｔａｌｓ）を形成し（１．Ｄ）、導電性基板３００を接合する（１．Ｅ）。犠牲層１２２をウエットエッチングにより除去し、導電性基板ウエハ３９０が得られる（１．Ｆ）。
【選択図】図１

Description

本発明はIII族窒化物系化合物半導体発光素子に関する。

緑色、青色乃至紫外光を発する発光素子として、III族窒化物系化合物半導体発光素子が登場してから久しいが、依然サファイア基板等の、異種且つ絶縁性基板上に発光素子をエピタキシャル成長するものが主流である。異種の導電性基板を用いる場合であっても、エピタキシャル成長中のいわゆる転位が十分に低減できないことや、エピタキシャル成長後常温に戻すまでに、熱膨張係数の差によるIII族窒化物系化合物半導体層におけるクラックの発生を十分には抑制できないことが依然として問題である。

ところで、エピタキシャル成長を行う基板と、素子として用いる際の支持基板とを異なるものとする、即ちエピタキシャル成長後に他の基板にIII族窒化物系化合物半導体層やIII族窒化物系化合物半導体素子を移し替る技術がある（特許文献１乃至４、非特許文献１）。
特許３４１８１５０ 特表２００１−５０１７７８ 特表２００５−５２２８７３ ＵＳＰ６０７１７９５ Ｋｅｌｌｙら、「Ｏｐｔｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓ ｆｏｒ ｌｉｆｔｏｆｆ ｏｆ ｇｒｏｕｐ ＩＩＩ−ｎｉｔｒｉｄｅ ｆｉｌｍｓ」、Ｐｈｙｓｉｃａ Ｓｔａｔｕｓ Ｓｏｌｉｄｉ（ａ） ｖｏｌ．１５９、１９９７年、Ｒ３〜Ｒ４頁

さて、導電性基板に、高反射性金属層を介してｎ型層を設け、最上層のｐ型層に透光性電極を設けた構成のIII族窒化物系化合物半導体発光素子はなかった。

本発明者らは鋭意検討し、上記の構成のIII族窒化物系化合物半導体発光素子を簡易に得る方法を完成した。即ち、本発明の目的は、導電性基板に、高反射性金属層を介してｎ型層を設け、最上層のｐ型層に透光性電極を設けた構成のIII族窒化物系化合物半導体発光素子を提供することである。

請求項１に係る発明は、導電性基板と、高反射性金属層と、ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層と、ｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層と、透光性電極とを、各層間に他の層を介し又は介さずにこの順に有し、透光性電極から導電性基板に電流を流して発光させることを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子である。

また、請求項２に係る発明は、III族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法において、エピタキシャル成長用基板に、少なくともｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層と、最上層のｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層までの所望の積層構造を形成するエピタキシャル成長工程と、最上層であるｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層の上面に透光性電極を形成する透光性電極形成工程と、透光性電極側に、主として有機材料から成る接着剤から成る接着層により一時保持用の保持基板を接着する保持基板接着工程と、ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層の、エピタキシャル成長用基板との界面近傍にレーザーを照射して当該界面近傍を分解するレーザー照射工程と、その後、エピタキシャル成長用基板を除く成長基板除去工程と、露出したｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層裏面に高反射性金属層を形成する反射金属形成工程と、高反射性金属層に覆われたｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層裏面側に、導体による接続層を表面に形成した導電性基板を接合する導電性基板接合工程と、保持基板と有機材料から成る接着層とを除去する保持基板除去工程と、を少なくとも有することを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法である。

請求項３に係る発明は、保持基板接着工程においては、透光性電極側に、金属から成る犠牲層を介して有機材料から成る接着層により保持基板を接着するものであり、保持基板除去工程においては、金属から成る犠牲層を分解又は除去した後に保持基板と有機材料から成る接着層とを除去するものであることを特徴とする。請求項４に係る発明は、透光性電極形成工程の後に、当該透光性電極をパターニングする工程と、パターニング後の当該透光性電極を覆う耐ウエットエッチング層を設ける工程とを有することを特徴とする。請求項５に係る発明は、保持基板除去工程に続いて、導電性基板上に形成された積層構造を、最上層のｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層側から、ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層に達し、且つ高反射性金属層には達しないように、第１のダイシングブレードにより、分離用の第１の溝を形成するハーフカット工程と、第１のダイシングブレードよりも厚さの薄い第２のダイシングブレードにより、導電性基板まで達する分離用の第２の溝を形成するフルカット工程とを有することを特徴とする。

以下に示す通り、導電性基板に、高反射性金属層を介してｎ型層を設け、最上層のｐ型層を透光性電極で覆った構成のIII族窒化物系化合物半導体発光素子を形成し、透光性電極から導電性基板に電流を流すことで発光させることができる。この発光素子はいわゆるフェイスアップタイプであり、高反射性金属層をｎ型層の下に有しているので、効率的に光を透光性電極側から取り出すことが可能である。

本発明の要部は、保持基板に接着した後にエピタキシャル成長用基板を除去することである。追加的には、厚さの異なる２つのダイシングブレードを用い、厚い第１のダイシングブレードで、分離線を望む２つの素子の間に幅広の溝を形成し、その後、薄い第２のダイシングブレードで金属層等を切断する際の金属片が、それら２つの素子のｐ型層とｎ型層とを短絡しないようにすることである。保持基板の除去方法としては、溶剤等により除去可能な主として有機材料からなる接着層を用いると良い。さらには、ウエットエッチング可能な金属からなる犠牲層を用いることで、保持基板の除去が容易になる。

こうして、導電性基板に、高反射性金属層を介してｎ型層を設け、最上層のｐ型層を透光性電極で覆った構成のIII族窒化物系化合物半導体発光素子を、容易に形成し、且つ分離の際の素子外周部におけるｐｎ短絡を回避することができる。

また、保持基板と発光素子の主要部であるエピタキシャル層とは、間に有機材料から成る接着層を有しているので、応力が緩和される。よって、エピタキシャル成長用基板をレーザーリフトオフにより除去する際に生ずる、局所的な窒素ガスの発生による応力や局所的な熱膨張による応力を吸収し、素子構造の破壊を回避することができる。

本発明は、ｐ層側に光を取り出す、いわゆるフェイスアップタイプであれば、発光層その他の半導体の積層構造は任意である。即ち、フェイスアップタイプの任意の積層構造を有するIII族窒化物系化合物半導体発光素子に適用できる。

レーザ照射により例えばＧａＮの薄膜部を溶融、分解してエピタキシャル成長用基板と分離させる場合は、３６５ｎｍより短波長のレーザが適しており、波長３６５ｎｍ、２６６ｎｍのＹＡＧレーザ、波長３０８ｎｍのＸｅＣｌレーザ、波長１５５ｎｍのＡｒＦレーザ、波長２４８ｎｍのＫｒＦが好適に用いられる。レーザ照射を、任意個数のチップサイズとすること、例えば５００μｍ毎にウエハに配置されたチップならば４個×４個の２ｍｍ角のレーザ照射、或いは６個×６個の３ｍｍ角のレーザ照射とすると、各チップを「レーザ照射済み」「未照射」の境界が横切ることが無く、好適である。尚、バッファ層としてＧａＮ以外のＡｌＧａＮ等を用いる場合は、例えばＧａＮのＡｌＧａＮとの界面にレーザを照射し、リフトオフによりバッファ層共々エピタキシャル成長用基板を除去しても良い。エピタキシャル成長用基板は、レーザーリフトオフが適用でき、且つIII族窒化物系化合物半導体をエピタキシャル成長可能な物であれば任意に選択できる。

III族窒化物系化合物半導体積層構造は、エピタキシャル成長により形成することが望ましい。但しエピタキシャル成長に先立って形成されるバッファ層は、エピタキシャル成長によらず、例えばスパッタリングその他の方法により形成されるものでも構わない。エピタキシャル成長方法、エピタキシャル成長用基板、各層の構成、発光層等の機能層の構造その他の構成方法及び素子分割後の取扱い方法等は、以下の実施例では細部を全く述べないこともあるが、これは本願出願時における、任意の公知の構成を用いること、或いは複数の技術構成を任意に組み合わせて所望の光素子を形成することが、本発明に包含されうることを意味するものである。

III族窒化物系化合物は、狭義にはＡｌＧａＩｎＮ系の任意組成の２元系及び３元系を包含する４元系の半導体自体と、それらに導電性を付与するためのドナー又はアクセプタ不純物を添加したものを意味する。しかし、一般的に、他のIII族及びV族を追加的或いは一部置換して用いる半導体、或いは他の機能を付与するために任意の元素を添加された半導体を排除するものではない。

III族窒化物系化合物層に直接接合させる電極や、当該電極に接続される単層又は多層の電極は、任意の導電性材料を用いることができる。ｐ型層側に設けられる透光性電極としては、例えば酸化インジウムスズ、酸化インジウムチタンその他の酸化物電極を用いることができる。ｎ型層側に設けられる高反射性金属としては、III族窒化物系化合物層に直接接合させる場合はイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｈ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）が好適である。尚、高反射性金属とｎ型層との間に透光性電極を形成することも可能である。

エピタキシャル成長用基板上に積層構造を設けた、エピタキシャル成長ウエハに保持基板を接着する場合は犠牲層及び／又は接着層を用いると良い。保持基板は、全く任意に選択できるが、犠牲層エッチング及び／又は接着層溶解の際には、犠牲層及び／又は接着層に到達する孔を形成しやすい、加工の容易な材料から成るものが好ましい。犠牲層を用いる場合は、希薄酸等で容易に分解できる金属層が好ましい。例えば希塩酸でウエットエッチング可能なニッケルを用いることができる。また、犠牲層のウエットエッチングに際し、透光性電極やIII族窒化物系化合物半導体層が腐食されないように、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）から成る絶縁層を、耐ウエットエッチング層として用いることができる。耐ウエットエッチング層は、犠牲層とエッチング液の選択に応じて所望に選択可能である。尚、最終的に絶縁層として発光素子に残す場合は、透光性であることが必要である。

接着剤による接着層は有機溶剤その他により容易に除去及び洗浄できるものが好ましい。このような接着剤としては、例えばアクリル樹脂系の接着剤を用いることができる。

保持基板に積層構造を設けた、保持基板ウエハと導電性基板とを接合させるのには、はんだを好適に用いることができる。即ち、当該接合面は、導電性基板と発光素子のｎ型層とをつなぐものであり、導電性が要求されるからである。尚、はんだの成分によって、導電性基板や保持基板ウエハの接合側面（ｎ型層に設けた高反射性金属層表面）に必要に応じて多層金属膜を形成すると良い。

図１を用いて、まず、本発明の概要を示す。図１．Ａ乃至図１．Ｆは、本発明の製造方法の要部を示す工程図（断面図）である。エピタキシャル成長用基板１００に、ｎ型層１１、ｐ型層１２、透光性電極１２１を少なくとも有する積層構造を形成する。尚、耐ウエットエッチング層を兼ねる絶縁層１５０を最上層に設けた構成とする。これをエピタキシャル成長ウエハ１９０と呼ぶ（図１．Ａ）。エピタキシャル成長ウエハ１９０に犠牲層１２２を設けて、接着層２０１を用いて保持基板２００と接着する（図１．Ｂ）。この後、例えばＧａＮから成るｎ型層１１の、エピタキシャル成長用基板１００との界面に所定波長のレーザーを照射して、ＧａＮを液体Ｇａと窒素ガスＮ₂とに分解する。この後エピタキシャル成長用基板１００をリフトオフにより除去し、露出したｎ型層１１表面を洗浄して、保持基板２００からｎ型層１１までの積層構造の保持基板ウエハ２９０を得る（図１．Ｃ）。

図の都合で上下を逆にするが、図１．Ｄのように、保持基板ウエハ２９０のｎ型層１１に高反射性金属層１１１を形成し、更にはんだ層その他から成る接合用の金属層（図でｍｅｔａｌｓ）を形成する。ここに、金属又は低抵抗の半導体その他から成る導電性基板３００を接合する（図１．Ｅ）。後述するように、保持基板２００は加工が容易であれば、犠牲層１２２を容易にエッチングできる。こうして、犠牲層１２２をウエットエッチングにより除去すれば、導電性基板３００に積層構造を形成した、導電性基板ウエハ３９０が得られる（図１．Ｆ）。この絶縁層１５０の所望位置に孔を開けて透光性電極１２１を露出させて、所望の正電極を形成した後、個々の素子に分離すれば、導電性基板３００に、高反射性金属層１１１、ｎ型層１１、ｐ型層１２及び透光性電極１２１をこの順に少なくとも有し、透光性電極１２１電極から導電性基板３００に電流を流して発光するIII族窒化物系化合物半導体発光素子が得られる。

図２．Ａ乃至図２．Ｐは、本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の更に詳細な製造方法を示す工程図（断面図）である。尚、図２．Ｐでは、実質的に２チップのIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００に対応する図を示している。図２．Ａ乃至図２．Ｐは１枚のウエハ等の「一部」を拡大して表現したものである。

まず、サファイア基板１００を用意し、通常のエピタキシャル成長によりIII族窒化物系化合物半導体層を形成する（図２．Ａ）。図２．Ａでは単純化して、ｎ型層１１とｐ型層１２と発光領域Ｌとして積層されたIII族窒化物系化合物半導体層を示した。図２．Ａ乃至図２．Ｐにおいて、ｎ型層１１とｐ型層１２とは、破線で示した発光領域Ｌで接する２つの層の如く記載しているが、これらは細部の積層構造の記載を省略したものである。

実際、サファイア基板１００に例えばバッファ層、シリコンをドープしたＧａＮから成る高濃度ｎ⁺層、ＧａＮから成る低濃度ｎ層、ｎ−ＡｌＧａＮクラッド層を構成するものであっても、図２．Ａ乃至図２．Ｐにおいてはｎ型層１１として代表させている。同様に、マグネシウムをドープしたｐ−ＡｌＧａＮクラッド層、ＧａＮから成る低濃度ｐ層、ＧａＮから成る高濃度ｐ⁺層を構成するものであっても、図２．Ａ乃至図２．Ｐにおいてはｐ型層１２として代表させている。また、発光領域Ｌは、ｐｎ接合の場合の接合面と、例えば多重量子井戸構造の発光層（通常、井戸層はアンドープ層）の両方を代表して破線で示したものであり、単に「ｎ型層１１とｐ型層１２との界面」を意味するものではない。但し、「発光領域の平面」は発光領域Ｌで示した破線付近に存在する、平面である。尚、ｐ型層１２は、下記の「窒素（Ｎ₂）雰囲気下の熱処理」前においては、「ｐ型不純物を含む層ではあるが、低抵抗化していない」ものであり、当該「窒素（Ｎ₂）雰囲気下の熱処理」後においては、通常の意味の低抵抗のｐ型層である。

次に、電子ビーム蒸着により、ｐ型層１２の全面に厚さ３００ｎｍの酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）から成る透光性電極１２１を形成する。ＩＴＯ電極１２１を各図では「１２１−ＩＴＯ」と示す。次に、ＩＴＯ電極１２１をパターニングする（図２．Ｂ）。この後、Ｎ₂雰囲気下、７００℃で、５分間加熱処理してｐ型層１２を低抵抗化すると共に、ｐ型層１２とＩＴＯ電極１２１との間のコンタクト抵抗を低抵抗化する（図２．Ｃ）。次に、ＩＴＯ電極１２１の全面に、厚さ１００ｎｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ₂）から成る絶縁層１５０を形成する（図２．Ｄ）。

次に、犠牲層となる、ウエットエッチング可溶な層として、絶縁層１５０の上面に、Ｎｉ層１２２を５００ｎｍ形成する（図２．Ｅ）。ここにダミー基板（一時保持基板）であるＳｉ基板２００を接着剤２０１で接着する。接着剤２０１としては、溶剤可溶タイプが好ましく、メチルエチルケトン等に可溶なアクリル系接着剤を用いると良い（図２．Ｆ）。

この後、公知のレーザーリフトオフによりサファイア基板１００を除去して、ダミー基板（一時保持基板）であるＳｉ基板２００上に、ｎ型層１１側を上面とした状態にする（図２．Ｇ）。レーザーリフトオフは、ｎ型層１１のサファイア基板１００との界面１１ｆに焦点を当ててレーザー照射し、界面１１ｆでの接合を分解して、サファイア基板１００を剥がして除去する。例えば、照射条件は、０．７Ｊ／ｃｍ²以上、パルス幅２５ｎｓ（ナノ秒）、照射領域２ｍｍ角又は３ｍｍ角で、各照射ごとに、レーザ照射領域外周が、「１チップ」を横切らないようにすると良い。このレーザ照射により、サファイア基板１００に最も近いｎ型層１１（ＧａＮ層）の界面１１ｆが薄膜状に溶融し、ガリウム（Ｇａ）液滴と窒素（Ｎ₂）とに分解する。この後、露出したｎ層１１表面を希塩酸（ａｑＨＣｌ）と、フッ酸緩衝液（ＢＨＦ）で洗浄し、表面に付着しているガリウム（Ｇａ）液滴を除去する。

次に、露出したｎ層１１表面に、厚さ５００ｎｍのアルミニウム（Ａｌ）から成る高反射性金属層１１１を蒸着により形成する。尚、アルミニウム（Ａｌ）から成る高反射性金属層１１１を図２．Ｈ以下では「１１１−Ａｌ」として示した。更にこの上に順に厚さ１００ｎｍのチタン（Ｔｉ）層１１２、厚さ３００ｎｍのニッケル（Ｎｉ）層１１３、厚さ１００ｎｍの金（Ａｕ）層１１４を積層し、スズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）１１５を１０００ｎｍ厚で設けた（図２．Ｈ）。

チタン（Ｔｉ）層１１２、ニッケル（Ｎｉ）層１１３、金（Ａｕ）層１１４の機能は、次の通りである。スズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）１１５を設けるにあたって、当該金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）１１５と合金化する層として金（Ａｕ）層１１４を、スズ（Ｓｎ）のアルミニウム（Ａｌ）から成る高反射性金属層１１１への拡散を防ぐ層としてニッケル（Ｎｉ）層１１３を、ニッケル（Ｎｉ）層１１３とアルミニウム（Ａｌ）から成る高反射性金属層１１１との密着性を向上させるためにチタン（Ｔｉ）層１１２を各々設けるものである。

次に銅（Ｃｕ）基板３００を用意し、表面にＡｕ層３０１、裏面にＡｕ層３０２を形成し、表面側のＡｕ層３０１上にスズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）３０５を厚さ１０００ｎｍ形成する。こうして、銅（Ｃｕ）基板３００の表面側のスズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）３０５と、ダミー基板（一時保持基板）であるＳｉ基板２００のウエハのスズ２０％の金スズはんだ（Ａｕ−２０Ｓｎ）１１５とをホットプレスで接着する（図２．Ｉ）。この際の条件は、例えば３００℃、３０ｋｇ重／ｃｍ²（２．９４ＭＰａ）である。こうして、銅（Ｃｕ）基板３００と、アルミニウム（Ａｌ）から成る高反射性金属層１１１その他の金属層と、ｎ型層１１と、ｐ型層１２と、ＩＴＯ電極１２１とが積層された構造が、ダミー基板（一時保持基板）であるＳｉ基板２００を被せた状態で得られる。

次に、Ｓｉ基板２００及び接着剤層２０１に孔Ｈを複数個あけて、エッチング液が犠牲層であるＮｉ層１２２に十分に到達するようにする（図２．Ｊ）。当該孔Ｈは例えばトレンチ状としても、それらが全体として格子状となっていても良く、Ｓｉ基板２００及び接着剤層２０１を裁断するように形成しても、裁断しないように形成しても良い。

こうして複数個の孔Ｈからエッチング液を犠牲層であるＮｉ層１２２に十分に作用させてＮｉ層１２２を溶解させ、Ｓｉ基板２００及び接着剤層２０１を、銅（Ｃｕ）基板３００と、アルミニウム（Ａｌ）から成る高反射性金属層１１１その他の金属層と、ｎ型層１１と、ｐ型層１２と、ＩＴＯ電極１２１とが積層された構造から除去する（図２．Ｋ）。尚、エッチング液としては希硝酸を用いた。

次に、ＳｉＯ₂層１５０の表面の一部をエッチングしてＩＴＯ電極１２１の必要箇所を露出させ（図２．Ｌ）、所望の金属等から成る台座電極１２５をレジスト膜を用いたリフトオフにより形成する（図２．Ｍ）。

以上により、各発光素子の構成は完成したので、個々の素子に分離する。まず、素子間の分離線に沿って、幅５０μｍの第１の溝Ｔ１を、ｐ層１２側からｎ層１１の厚さの中央あたりまで、第１のダイシングブレードにより形成する。この際、アルミニウム（Ａｌ）から成る高反射性金属層１１１以下の金属層をダイシングしてしまうと、金属片が各素子のｎ型層１１とｐ型層１２とを短絡させてしまうので、ダイシングはｎ層１１の厚さを越えてはならない（図２．Ｎ）。

次に素子間の分離線に沿って形成された第１の溝Ｔ１にあわせ、幅２０μｍの第２の溝Ｔ２を、銅（Ｃｕ）基板３００及び裏面のＡｕ層３０２を完全に分離するまで第２のダイシングブレードにより形成する。尚、素子分離工程の都合により、例えば格子状に形成する第２の溝Ｔ２を、銅（Ｃｕ）基板３００の下方を一部残すように形成した後、ブレーキング工程を設けても良い。この状況を説明するため、図２．Ｏでは、第２の溝Ｔ２を、実線としては銅（Ｃｕ）基板３００を完全に分離しない状態として示し、破線にて、銅（Ｃｕ）基板３００及び裏面のＡｕ層３０２を完全に分離する状態を示した。

こうして、本願発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００が得られる（図２．Ｐ）。III族窒化物系化合物半導体発光素子１０００は、銅（Ｃｕ）基板３００に設けられ、ｎ型層１１の下方にアルミニウムから成る高反射性金属層１１１を有し、ｐ型層１２の上方にＩＴＯ電極１２１を有する。台座電極１２５はＩＴＯ電極１２１全体を覆っておらず、ＳｉＯ₂から成る絶縁層１５０は透光性であるので、少なくとも台座電極１２５を設けていない部分において、発光領域Ｌからの発光は、上方に発せられることとなる。

図３を用いて、本発明の他の実施例である、犠牲層１２２を省略した場合の概要を工程図で示す。図３．Ａ乃至図３．Ｆは、本発明の第２の製造方法の要部を示す工程図（断面図）である。エピタキシャル成長用基板１００に、ｎ型層１１、ｐ型層１２、透光性電極１２１を少なくとも有する積層構造を形成し、耐ウエットエッチング層を兼ねる絶縁層１５０を最上層に設けた構成のエピタキシャル成長ウエハ１９０を用意する（図３．Ａ、図１．Ａと同一）。次に犠牲層１２２の形成を省略して、接着層２０１を用いてエピタキシャルウエハ１９０と保持基板２００と接着する（図３．Ｂ）。この後、エピタキシャル成長用基板１００をレーザリフトオフにより除去し、露出したｎ型層１１表面を洗浄して、保持基板２００からｎ型層１１までの積層構造の保持基板ウエハ２９５を得る（図３．Ｃ）。

図３．Ｄのように、保持基板ウエハ２９５のｎ型層１１に高反射性金属層１１１、はんだ層その他から成る接合用の金属層（図でｍｅｔａｌｓ）を形成する。ここに、金属又は低抵抗の半導体その他から成る導電性基板３００を接合する（図３．Ｅ）。この後、導電性基板３００を接合した保持基板ウエハ２９５を所定の有機溶剤に浸漬すれば、有機材料からなる接着層２０１を膨潤させ、剥離、溶解又は分解させることができる。この際、保持基板２００に孔をあける必要は無い。こうして、導電性基板３００に積層構造を形成した、導電性基板ウエハ３９０が得られる（図３．Ｆ、図１．Ｆと同一）。この絶縁層１５０の所望位置に孔を開けて透光性電極１２１を露出させて、所望の正電極を形成した後、個々の素子に分離すれば、導電性基板３００に、高反射性金属層１１１、ｎ型層１１、ｐ型層１２及び透光性電極１２１をこの順に少なくとも有し、透光性電極１２１電極から導電性基板３００に電流を流して発光するIII族窒化物系化合物半導体発光素子が得られる。

本発明の製造方法の概要を示す工程図（断面図）。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の具体的な一実施例に係るIII族窒化物系化合物半導体発光素子１０００の製造方法の一工程を示す断面図。 本発明の第２の製造方法の概要を示す工程図（断面図）。

符号の説明

１０００：III族窒化物系化合物半導体発光素子
Ｌ：発光領域
１００：サファイア基板（エピタキシャル成長用基板）
１１：ｎ型III族窒化物系化合物半導体層
１１１：Ａｌから成る高反射性金属層
１１２：Ｔｉ層
１１３：Ｎｉ層
１１４、３０１、３０２：Ａｕ層
１１５、３０５：Ａｕ−２０Ｓｎはんだ層
１２：ｐ型III族窒化物系化合物半導体層
１２１：ＩＴＯから成る透光性電極
１２２：Ｎｉから成る犠牲層
１２５：台座電極
１５０：ＳｉＯ₂から成る絶縁層
２００：シリコン基板（保持基板）
２０１：有機材料から成る接着層
Ｈ：ウエットエッチング用の孔
３００：Ｃｕ基板
Ｔ１、Ｔ２：第１、及び第２のダイシングブレードにより形成される溝

Claims (5)

1. 導電性基板と、
   高反射性金属層と、
   ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層と、
   ｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層と、
   透光性電極とを、
   各層間に他の層を介し又は介さずにこの順に有し、
   前記透光性電極から前記導電性基板に電流を流して発光させることを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子。
2. III族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法において、
   エピタキシャル成長用基板に、少なくともｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層と、最上層のｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層までの所望の積層構造を形成するエピタキシャル成長工程と、
   最上層である前記ｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層の上面に透光性電極を形成する透光性電極形成工程と、
   透光性電極側に、主として有機材料から成る接着剤から成る接着層により一時保持用の保持基板を接着する保持基板接着工程と、
   前記ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層の、前記エピタキシャル成長用基板との界面近傍にレーザーを照射して当該界面近傍を分解するレーザー照射工程と、
   その後、前記エピタキシャル成長用基板を除く成長基板除去工程と、
   露出した前記ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層裏面に高反射性金属層を形成する反射金属形成工程と、
   前記高反射性金属層に覆われた前記ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層裏面側に、導体による接続層を表面に形成した導電性基板を接合する導電性基板接合工程と、
   前記保持基板と前記有機材料から成る接着層とを除去する保持基板除去工程と
   を少なくとも有することを特徴とするIII族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
3. 前記保持基板接着工程においては、透光性電極側に、金属から成る犠牲層を介して前記有機材料から成る接着層により前記保持基板を接着するものであり、
   前記保持基板除去工程においては、前記金属から成る犠牲層を分解又は除去した後に前記保持基板と前記有機材料から成る接着層とを除去するものであることを特徴とする請求項２に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
4. 前記透光性電極形成工程の後に、
   当該透光性電極をパターニングする工程と、
   パターニング後の当該透光性電極を覆う耐ウエットエッチング層を設ける工程とを有することを特徴とする請求項３に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
5. 前記保持基板除去工程に続いて、
   前記導電性基板上に形成された積層構造を、最上層の前記ｐ型のIII族窒化物系化合物半導体層側から、前記ｎ型のIII族窒化物系化合物半導体層に達し、且つ前記高反射性金属層には達しないように、第１のダイシングブレードにより、分離用の第１の溝を形成するハーフカット工程と、
   前記第１のダイシングブレードよりも厚さの薄い第２のダイシングブレードにより、前記導電性基板まで達する分離用の第２の溝を形成するフルカット工程と
   を有することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のIII族窒化物系化合物半導体発光素子の製造方法。
   

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