JP3214367B2

JP3214367B2 - 半導体発光素子の製造方法

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Publication number: JP3214367B2
Application number: JP23147696A
Authority: JP
Inventors: 典克小出; 正好小池
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 1996-08-12
Filing date: 1996-08-12
Publication date: 2001-10-02
Anticipated expiration: 2016-08-12
Also published as: JPH1065214A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はIII族窒化物半導
体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ
＝０を含む）からなる半導体発光素子の製造方法の改良
に関する。この半導体発光素子は例えば発光ダイオード
やレーザダイオードとして利用できる。

【０００２】

【従来の技術】可視光短波長領域の発光素子として化合
物半導体を用いたものが知られている。なかでもIII族
窒化物半導体は直接遷移型であることから発光効率が高
くかつ光の３原色の１つである青色を発光することか
ら、特に注目を集めている。このような発光素子は、例
えば、サファイア基板の上にバッファ層、ｎ伝導型の半
導体層、発光層及びｐ伝導型の半導体層を順に積層した
構成である。

【０００３】このような発光素子においてはサファイア
基板が絶縁体であることから、ｐ伝導型の半導体層とｎ
伝導型の半導体層を挟み込むように電極を取り付けるこ
とができない。従って、素子の上面、即ちサファイア基
板のない面においてｐ伝導型及びｎ伝導型の半導体層へ
それぞれ電極を形成する必要がある。このためには、絶
縁分離のための溝を形成したり、ｎ伝導型の半導体層を
表出させるための穴をｐ伝導型の半導体層及び発光層に
あける工程が別途必要となる。また、ｎ伝導型の半導体
層の上面へ電極を接続した場合には電流がこのｎ伝導型
の半導体層と平行に流れることとなる。このため、抵抗
が大きくなって不必要な電圧降下や発熱が生じる。

【０００４】サファイア基板は高価であることから、除
去されたサファイア基板を再利用できれば、素子の製造
コストを引き下げられる。また、サファイア基板がなく
なると、半導体層の劈開面を利用して、ウエハの状態か
ら各素子を容易に切り分けられることとなる。また、発
光素子をカップ型の反射板へ取り付けるとき、発光ダイ
オードの例えばｎ伝導型の半導体層をその底面へ直接接
続することができる。反射板は通常銀等の導電性材料よ
り形成されているので、素子に対するワイヤボンディン
グはｐ伝導型の半導体層に対してのみ行えばよくなる。
なお、従前の発光素子ではサファイア基板が反射板の底
面へ当接するので、ｐ伝導型及びｎ伝導型の半導体層の
それぞれにワイヤボンディングを施す必要がある。

【０００５】そこで、特開平７ー２０２２６５号公報に
おいて、酸化亜鉛からなる中間層を用い、既述のごとく
問題となっていたサファイア基板を半導体構造物から除
去する技術が開示されている。この技術によれば、ま
ず、サファイア基板の両面に酸化亜鉛からなる中間層を
形成し、この中間層の上にハライド法により形成された
ＧａＮからなる２つの半導体層を形成する。そして、酸
化亜鉛のみをエッチングする溶液を用いた湿式エッチン
グにより中間層だけを除去する。これにより、半導体層
からサファイア基板が分離される。ハライド法により形
成された半導体層を基板として、その上へ有機金属化合
物気相成長法（以下、「ＭＯＶＰＥ法」と略す。）によ
り発光ダイオードを形成する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来の半導体発光素子では、基板となる半導体層の製造
方法（ハライド法）と発光素子本体となる半導体層の製
造方法（ＭＯＶＰＥ法）が異なっている。従って、基板
となる半導体層と発光素子本体となる半導体層との間に
おいて格子歪みや欠陥の生じるおそれがある。この歪み
や欠陥が発光素子の発光効率を低下させる原因となりか
ねない。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決すべくなされたものである。即ち、この発明の一の局
面によれば、III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_1ーXーY
Ｎ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成される
半導体発光素子の製造方法であって、サファイア基板の
少なくとも一面へ酸化亜鉛からなる第１の層を形成し、
前記第１の層の上にｐ伝導型の第１の半導体層若しくは
Ｉ型の半絶縁層をＭＯＶＰＥ法で形成し、前記第１の半
導体層の上にｎ伝導型の第２の半導体層をＭＯＶＰＥ法
で形成し、前記第２の半導体層の上に導電性の補強層
を形成し、その後、酸化亜鉛からなる前記第１の層及び
前記サファイア基板を前記第１の半導体層から分離す
る。

【０００８】このようにして半導体発光素子を製造すれ
ば、酸化亜鉛の上へ発光素子本体の半導体層、即ちｐ伝
導型の第１の半導体層若しくはＩ型の半絶縁層がＭＯＶ
ＰＥ法で形成され、更に同様にしてｎ伝導型の第２の半
導体層が形成される。酸化亜鉛はIII族窒化物半導体に
近い格子定数を持ち、サファイア基板上に良質のIII族
窒化物半導体を成長させるバッファ層としての機能を有
することは、特開昭７ー２０２２６５号公報に記載の通
りである。従って、発光素子本体の半導体層の結晶構造
は設計通りとなり、そこに歪みや欠陥の生じる可能性は
殆どない。従って、高い発光効率の発光素子を製造でき
る。発光素子からサファイア製の基板が取り去られてい
るが、その代わりに補強層が形成されている。よって、
発光素子は全体として充分な機械的強度を備えている。

【０００９】また、この発明の他の局面によれば、III
族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ
＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成される半導体発光素子
の製造方法であって、サファイア基板の少なくとも一面
へ酸化亜鉛からなる第１の層を形成し、前記第１の層の
上にｎ伝導型の第１の半導体層をＭＯＶＰＥ法で形成
し、前記第１の半導体層の上に導電性の補強層を形成
し、その後、前記第１の半導体層から前記第１の層及び
サファイア基板を分離し、前記第１の半導体層において
前記第１の層が除去された面の上へｐ伝導型の第２の半
導体層若しくはＩ型の半絶縁層をＭＯＶＰＥ法で形成す
る。

【００１０】このようにして半導体発光素子を製造して
も、酸化亜鉛の上へ直接発光素子本体の半導体層、この
場合はｎ伝導型の第１の半導体層がＭＯＶＰＥ法で形成
され、更に同様にしてｐ伝導型の第２の半導体層若しく
はＩ型の半絶縁層が形成される。従って、発光素子本体
の半導体層の結晶構造は設計通りとなり、そこに歪みや
欠陥の生じる可能性は殆どない。従って、高い発光効率
の発光素子を製造できることとなる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、この発明を図面を参照しな
がら更に詳細に説明する。図１はこの発明の一の実施の
形態の発光ダイオード１を示す断面図である。この発光
ダイオード１は発光素子本体５及び補強層６を備えてな
る。発光素子本体５には電極パッド７が取り付けられて
いる。補強層６は導電性を有し、電極パッドを必要とし
ない。

【００１２】発光素子本体５はマグネシウムがドープさ
れたＧａＮからなるｐ伝導型の第１の半導体層２、シリ
コン及び亜鉛がドープされたＩｎＧａＮからなる発光層
３及びシリコンがドープされたＧａＮからなるｎ伝導型
の第２の半導体層４、から構成される。各層の膜厚は、
例えば次の通りである。第１の半導体層２：１０００ｎｍ発光層３：５００ｎｍ第２の半導体層４：２２００ｎｍ

【００１３】ｐ伝導型の第１の半導体層２を発光層側の
低ホール濃度ｐ層と電極側の高ホール濃度ｐ⁺層とから
なる２層構造とすることができる。発光層３は図１に示
したダブルヘテロ型のものに限定されず、シングルへテ
ロ型、超格子構造型のものなどを用いることができる。
また、発光層３を省略し、発光素子本体をいわゆるｐ−
ｎホモ接合型とすることもできる。発光層３とｐ伝導型
の第１の半導体層２との間にマグネシウム等のアクセプ
タをドープしたバンドギャップの広いＡｌ_XＩｎ_YＧａ
_1-X-YＮ（X=0,Y=0,X=Y=0を含む）層を介在させることが
できる。これは発光層３中に注入された電子が第１の半
導体層２に拡散するのを防止するためである。ｎ伝導型
の第２の半導体層４を発光層側の低電子濃度ｎ層と補強
層６側の高電子濃度ｎ⁺層とからなる２層構造とするこ
とができる。

【００１４】発光素子本体５をＩ型の半絶縁層とｎ伝導
型の第２の半導体層とからなる、いわゆるＭＩＳ型の発
光素子とすることもできる。

【００１５】補強層６はｎ伝導型のＧａＮからなる。こ
の補強層６は導電性を有するものとされる。例えば、ハ
ライド法で形成されたＧａＮは特にドーパントを用いる
ことなくｎ伝導型の導電性となる。補強層６の膜厚は、
発光素子本体５の機械的補強をする観点から、１００μ
m以上とすることが好ましい。

【００１６】この補強層６はそれ自体が充分な機械的強
度を持ち、ｎ伝導型の第２の半導体層４に対し低い層間
電気抵抗でかつ充分な機械的強度をもって接合されるも
のであれば、その材質、膜厚及び第２の半導体層４に対
する接合方法は特に限定されない。補強層６として、II
I族窒化物半導体Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_1-X-YＮ（X=0,Y=0,X=Y=
0を含む）を用いることができる。

【００１７】次に、図１の発光ダイオード１の製造方法
について説明する。（ステップ１）図２に示すように、サファイア基板８の
上にスパッタリングにより酸化亜鉛からなる中間層９を
形成する。中間層９の膜厚は５０〜２００ｎｍとするこ
とが好ましい。

【００１８】（ステップ２）続いて、ＭＯＶＰＥ法若し
くはＭＯＣＶＤ法などの周知の方法で、中間層９の上へ
ｐ伝導型の第１の半導体層２、発光層３及びｎ伝導型の
第２の半導体層４を順に結晶成長させ、発光素子本体５
を形成する。例えば、特開昭６３ー１８８９７７号公
報、特開平４ー１６３９６９号公報、特開平６ー２８３
８２５号公報、特開平６ー２６８２５７号公報等を参照
されたい。

【００１９】（ステップ３）そして、ｐ伝導型の第２の
半導体層４の上へ直接、ハライド法により、補強層６を
形成する。ハライド法を採用したのは結晶の成長速度が
速く、そのため素子に加わる熱量を可及的に少なくでき
るからである。勿論、他の方法、例えばＭＯＶＰＥ法で
この補強層を形成することもできる。ハライド法を実行
するときの熱を利用して第１の半導体層２をｐ伝導型化
することもできる。

【００２０】（ステップ４）その後、図３に示すよう
に、基板８と中間層９を発光素子本体５から分離させ
る。分離の方法は中間層９を選択的にウエットエッチン
グすることによる。

【００２１】（ステップ５）発光素子本体５において中
間層９が剥がされた面へ蒸着により電極７を形成して、
図１の構成の発光ダイオード１とする。

【００２２】上記ステップ１及び４について、詳しくは
特開平７ー２０２２２６５号公報及び Appl. Phys. Let
t. 61(22). 30 November 1992. pp 2688-2690 を参照さ
れたい。

【００２３】図４にはこの発明の他の実施の形態の発光
ダイオード１１が示されている。図１と同一の層には同
一の符号を付してその説明を省略する。この発光ダイオ
ード１１では、補強層１６がシリコン単結晶からなり、
発光素子本体５へソルダ１２により接合されている。補
強層１６の厚さは１００〜６００μmとすることが好ま
しい。この補強層１６はシリコンインゴット若しくはシ
リコンウエハから常法により切り出される。補強層１６
は機械的強度と適当な導電性を備えるものであれば特に
限定されない。

【００２４】ソルダ１２ははんだからなり、補強層１６
と第２の半導体層４との間の全面に設けられることが好
ましい。発光層３の電流密度をその全域において均一に
するためである。また、この実施例では補強層１６に電
極パッド１８を設けた。

【００２５】図４に示した発光ダイオード１１も図１の
ものと同様にして形成できる。即ち、発光素子本体５よ
り酸化亜鉛製の中間層とサファイア基板を分離し、その
後ソルダ１２により発光素子本体５へ補強層１６を接着
する。

【００２６】図５にはこの発明の他の実施の形態の発光
ダイオード２１が示されている。この発光ダイオード２
１では、発光素子本体５０において、ｎ伝導型の第１の
半導体層２０へ補強層２６が接合されている。補強層２
６のスペックは図１の補強層６と同一である。そして、
ｐ伝導型の第２の半導体層４０の上面にはそのほぼ全域
にわたる金製の透明電極２７が蒸着され、更に、金製の
電極パッド２８が取り付けられる。

【００２７】次に、この発光ダイオード２１の形成方法
について説明する。（ステップ１）図６に示すとおり、サファイア基板８の
一面に酸化亜鉛の中間層９をスパッタリングにより形成
する。そして、中間層９の上へｎ伝導型の第１の半導体
層２０をＭＯＶＰＥ法により成長させる。更に、第１の
半導体層の上へｎ伝導型のＧａＮからなる補強層２６を
ハライド法により成長させて、図６に示した構造体を形
成する。

【００２８】（ステップ２）その後、図７に示すとお
り、ウエットエッチングにより第１の半導体層２０から
中間層９と基板８を取り去る。

【００２９】その後、図８に示すとおり、第１の半導体
層２０の上へ発光層３０をＭＯＶＰＥ法により結晶成長
させる。そして、同様にしてｐ伝導型の第２の半導体層
４０を結晶成長させ、更に透明電極２７及び電極パッド
２８を蒸着して図５に示した構成の発光ダイオード２１
を得る。

【００３０】この発光ダイオード２１は、図９に示すよ
うに、カップ型の反射板６０に取り付けられる。この反
射板６０は銀等の導電性の材料で形成される。従って、
発光ダイオード２１の導電性を有する補強層２６を反射
板６０の底面へ接合することにより、素子に対する一方
の結線はこの反射板６０へ行えばよいこととなり、その
作業は容易である。発光ダイオード２１に対する他の結
線は従来同様に電極２８へワイヤボンディングをするこ
とにより行われる。

【００３１】発光ダイオード２１は補強層２６によりそ
の機械的強度が確保されているので、反射板６０へ取り
付ける際の衝撃により破壊されることはない。

【００３２】

【実施例】この発明の一実施例を図５の発光ダイオード
２１を例に採り、図６ないし８を参照しながら説明す
る。発光ダイオード２１の構成については既述のとおり
であるので、ここでは具体的な製造条件について説明す
る。

【００３３】（ステップ１）（０００１）方向の面方位
を有するサファイア基板８を準備し、このサファイア基
板８をメタノール等の有機薬品で洗浄する。

【００３４】（ステップ２）サファイア基板８を一般的
なＲＦスパッタリング装置のチャンバ内にセットして、
チャンバを真空引きする。その後、アルゴン・酸素の混
合ガスにより酸化亜鉛のターゲットをスパッタして、サ
ファイア基板８の一面に厚さ１００ｎｍの酸化亜鉛から
なる中間層９（第１の層）を形成する。

【００３５】（ステップ３）基板を汎用の気相成長装置
（特公平５ー７３２５１号公報等参照）のサセプタへ取
り付け、温度を１１５０℃に保持し、ＴＭＧ（トリメチ
ルガリウム）を１．１２ X １０^ー4 mol/min、アンモニ
アを１０liter/min導入し、膜厚約２２００ｎｍ、電子
濃度２ X １０¹⁸／ｃｍ³のシリコンがドープされたｎー
ＧａＮからなる第１の半導体層２０を形成する。

【００３６】（ステップ４）基板をハライド装置のチャ
ンバ内にセットし、温度を１０９０℃に維持する。そし
て、８５０℃に加熱されたＧａへＨＣｌを３０ cc/min
流通させて得たＧａＣｌをチャンバへ導入する。それと
同時にアンモニアを４００ cc/min、キャリアガスとし
ての窒素ガスを３ liter/min 導入し、膜厚１００μmの
ｎ−ＧａＮからなる補強層２６を第１の半導体層２０の
上に形成する。これにより図６の構造物が得られること
となる。

【００３７】（ステップ５）基板を塩酸系エッチャント
（具体的には王水)に浸し、温度を６０℃に維持して、
１０分間超音波洗浄をする。これにより図７に示すとお
り、第１の半導体層２０から中間層９及びサファイア基
板８が分離される。

【００３８】（ステップ６）図７に実線で示される第１
の半導体層２０及び補強層２６を既述の気相成長装置に
再度装着し、温度を８５０℃に保持し、Ｎ₂を２０ lite
r/min、ＮＨ₃を１０liter/min、ＴＭＧを１．５３ X １
０^ー4 mol/min、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）を０．
０２ X １０^ー4 mol/min、ＤＥＺ（ジエチルジンク）を
２ X １０^ー7mol/min及びシランを１０ X １０^ー8 mol/mi
n導入し、膜厚約５００ｎｍの亜鉛及びシリコンドープ
トIn_0.05Ga_0.95Nからなる発光層３０を形成する（図８
参照）。この発光層における亜鉛の濃度は１ X １０¹⁸
／ｃｍ³、シリコンの濃度は１X １０¹⁸／ｃｍ³である。

【００３９】（ステップ７）次に、温度を１０００℃に
保持し、Ｎ₂を２０ liter/min、ＮＨ₃を１０ liter/mi
n、ＴＭＧを１．１２ X １０^ー4 mol/min、ＣＰ₂Ｍｇ
（ビスシクロペンタジエニルマグネシウム）を２ X １
０^ー4 mol/min導入し、膜厚約２００ｎｍのマグネシウム
ドープトGaNからなる第２の半導体層４０を形成する。
この第２の半導体層４０におけるマグネシウムの濃度は
１ X １０²⁰／ｃｍ³である。この状態で第２の半導体層
４０は高抵抗の半絶縁体である。

【００４０】（ステップ８）その後、電子線照射装置を
用いて、第２の半導体層４０へ一様に電子線を照射す
る。電子線の照射条件は、加速電圧約１０ｋＶ、試料電
流１μＡ、ビーム移動速度０．２mm/sec、ビーム径６０
μmΦ、真空度５．０ X １０^ー5Torrである。このような
電子線照射によって第２の半導体層４０は所望のｐ伝導
型となる。

【００４１】（ステップ９）そして、金製の透明電極２
７を第２の半導体層４０の上に蒸着し、更に金製の第１
の電極バッド２８を蒸着する。その後、バルクから周知
の方法で切り出して、図５に示す構成の発光ダイオード
２１を得る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の発光素
子は酸化亜鉛の上へ発光素子本体の第１の半導体層がＭ
ＯＶＰＥ法で形成され、更に同様にして第２の半導体層
が形成される。酸化亜鉛はIII族窒化物半導体に近い格
子定数を持ち、サファイア基板上に良質のIII族窒化物
半導体を成長させるバッファ層としての機能を有する。
従って、発光素子本体の半導体層の結晶構造は設計通り
となりそこに歪みや欠陥の生じる可能性は殆どない。従
って、高い発光効率の発光素子を製造できる。

【００４３】この発明は上記発明の実施の形態及び実施
例の記載に何ら限定されるものではなく、特許請求の範
囲を逸脱しない範囲で、当業者が想到し得る種々の変形
態様を包含する。

【００４４】以下、次の事項を開示する。 (1) III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_1ーXーYＮ；Ｘ
＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成される半導体
発光素子の製造方法であって、サファイア基板の少なく
とも一面へ酸化亜鉛からなる第１の層を形成し、前記第
１の層の上に発光素子の第１の半導体層若しくはＩ型の
半絶縁層を有機金属化合物気相成長法で形成し、酸化亜
鉛からなる前記第１の層及び前記サファイア基板を前記
第１の半導体層若しくは前記Ｉ型の半絶縁層から分離す
ることを特徴とする半導体発光素子の製造方法。

【００４５】(2) III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ
_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成
される半導体発光素子の製造方法であって、サファイア
基板の少なくとも一面へ酸化亜鉛からなる第１の層を形
成し、前記第１の層の上にｎ伝導型の第１の半導体層を
有機金属化合物気相成長法で形成し、前記第１の半導体
層の上にｐ伝導型の第２の半導体層若しくはＩ型の半絶
縁層を有機金属化合物気相成長法で形成し、前記第２の
半導体層の上に導電性のあるシリコン単結晶を導電性の
あるソルダにより接合し、その後、酸化亜鉛からなる前
記第１の層及び前記サファイア基板を前記第１の半導体
層から分離することを特徴とする半導体発光素子の製造
方法。

【００４６】(3) III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ
_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成
される半導体発光素子の製造方法であって、サファイア
基板の少なくとも一面へ酸化亜鉛からなる第１の層を形
成し、前記第１の層の上にｐ伝導型の第１の半導体層若
しくはＩ型の半絶縁層を有機金属化合物気相成長法で形
成し、前記第１の半導体層の上に導電性の補強層を形成
し、その後、前記第１の半導体層若しくは前記Ｉ型の半
絶縁層から前記第１の層及びサファイア基板を分離し、
前記第１の半導体層若しくは前記半絶縁層において前記
第１の層が除去された面の上へｎ伝導型の第２の半導体
層を有機金属化合物気相成長法で形成することを特徴と
する半導体発光素子の製造方法。

【００４７】(4) III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ
_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成
される半導体発光素子の製造方法であって、サファイア
基板の少なくとも一面へ酸化亜鉛からなる第１の層を形
成し、前記第１の層の上に発光素子の第１の導電型の第
１の半導体層を有機金属化合物気相成長法で形成し、第
１の半導体層の上に第２の導電型の第２の半導体層を同
じく有機金属気相成長法で形成し、その後、酸化亜鉛か
らなる前記第１の層及び前記サファイア基板を前記第１
の半導体層から分離することを特徴とする半導体発光素
子の製造方法。

【００４８】(5) III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ
_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成
される半導体発光素子の製造方法であって、サファイア
基板の少なくとも一面へ酸化亜鉛からなる第１の層を形
成し、前記第１の層の上に直接発光ダイオードを構成す
る複数の半導体層を有機金属化合物気相成長法で形成
し、その後、酸化亜鉛からなる前記第１の層及び前記サ
ファイア基板を前記第１の半導体層から分離することを
特徴とする半導体発光素子の製造方法。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一の実施の形態の半導体発光
素子の断面図。

【図２】図２は図１の半導体発光素子の製造方法を示す
断面図。

【図３】図３は図１の半導体発光素子の製造方法を示す
断面図。

【図４】図４はこの発明の他の実施の形態の半導体発光
素子の断面図。

【図５】図５はこの発明の他の実施の形態の半導体発光
素子の断面図。

【図６】図６は図５の半導体発光素子の製造方法を示す
図。

【図７】図７は図５の半導体発光素子の製造方法を示す
図。

【図８】図８は図５の半導体発光素子の製造方法を示す
図。

【図９】図９は図５の半導体素子を反射板に取り付けた
状態を示す斜視図。

【符号の説明】

１、１１、２１半導体発光素子２、４０ｐ伝導型の半導体層３、３０発光層４、２０ｎ伝導型の半導体層５、５０発光素子本体６、１６、２６補強層７電極８サファイア基板９酸化亜鉛層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−307188（ＪＰ，Ａ) 特開平７−187892（ＪＰ，Ａ) 特開平７−273367（ＪＰ，Ａ) 特開平７−202265（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01S 5/00 - 5/50 H01L 33/00 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】 III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ
_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成
される半導体発光素子の製造方法であって、サファイア基板の少なくとも一面へ酸化亜鉛からなる第
１の層を形成し、前記第１の層の上にｐ伝導型の第１の半導体層若しくは
Ｉ型の半絶縁層を有機金属化合物気相成長法で形成し、前記第１の半導体層の上にｎ伝導型の第２の半導体層を
有機金属化合物気相成長法で形成し、前記第２の半導体層の上に導電性の補強層を形成し、その後、酸化亜鉛からなる前記第１の層及び前記サファ
イア基板を前記第１の半導体層から分離することを特徴
とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】前記補強層はｎ伝導型のIII族窒化物半
導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝
Ｙ＝０を含む）からなり、該補強層は前記第２の半導体
層の上にハライド法により形成されることを特徴とする
請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】前記補強層はシリコン結晶からなり、該
補強層は前記第２の半導体層の上へソルダにより接合さ
れることを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子
の製造方法。
【請求項４】 III族窒化物半導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ
_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝Ｙ＝０を含む）で形成
される半導体発光素子の製造方法であって、サファイア基板の少なくとも一面へ酸化亜鉛からなる第
１の層を形成し、前記第１の層の上にｎ伝導型の第１の半導体層を有機金
属化合物気相成長法で形成し、前記第１の半導体層の上に導電性の補強層を形成し、その後、前記第１の半導体層から前記第１の層及びサフ
ァイア基板を分離し、前記第１の半導体層において前記第１の層が除去された
面の上へｐ伝導型の第２の半導体層若しくはＩ型の半絶
縁層を有機金属化合物気相成長法で形成することを特徴
とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】前記補強層はｎ伝導型のIII族窒化物半
導体（Ａｌ_XＩｎ_YＧａ_1ーXーYＮ；Ｘ＝０、Ｙ＝０、Ｘ＝
Ｙ＝０を含む）からなり、該補強層は前記第１の半導体
層の上にハライド法により形成されることを特徴とする
請求項４に記載の半導体発光素子の製造方法。