半導体発光素子
【課題】反射膜材が基板の側面へ付着するのを防止した半導体発光素子およびその製造方法を提供する。
【解決手段】半導体発光素子１０では、基板１１は対向する第１および第２の面１１ａ、１１ｂと、第１の面１１ａから第２の面１１ｂ側に向かって略垂直に延在する第１の領域１１ｃ１と第１の領域１１ｃ１から第２の面１１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域１１ｃ２を有する側面１１ｃを備えている。第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体１２が基板１１の第１の面１１ａに形成されている。反射膜１５が基板１１の第２の面１１ｂに形成されている。
【解決手段】半導体発光素子１０では、基板１１は対向する第１および第２の面１１ａ、１１ｂと、第１の面１１ａから第２の面１１ｂ側に向かって略垂直に延在する第１の領域１１ｃ１と第１の領域１１ｃ１から第２の面１１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域１１ｃ２を有する側面１１ｃを備えている。第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体１２が基板１１の第１の面１１ａに形成されている。反射膜１５が基板１１の第２の面１１ｂに形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化物半導体発光素子には、サファイア基板の裏面に反射膜を形成し、発光層からサファイア基板側に放射された光を窒化物半導体層側に反射させ、光取り出し効率を向上させるように構成されているものがある。
【０００３】
この種の窒化物半導体発光素子は、以下のようにして製造されていた。まず、サファイア基板上に窒化物半導体層を形成する。次に、窒化物半導体層が形成されたサファイア基板を粘着性シートに貼り付け、ブレード等によりダイシングして直方体状のチップに分割する。
【０００４】
次に、粘着性シートを引き伸ばしてりチップに分割されたサファイア基板を別のシートに転写した後、スパッタリング法等によりサファイア基板の裏面に反射膜を形成する。
【０００５】
然しながら、反射膜を形成する際に、スパッタされた反射膜材がサファイア基板の側面に回り込み、側面の一部に反射膜が形成されてしまう問題がある。
【０００６】
その結果、サファイア基板の側面からの光取り出し効率が低下するという問題がある。製造歩留まりの低下、製造コストの上昇を招き、半導体発光素子の安定した製造が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１０２５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、反射膜材が基板の側面へ付着するのを防止した半導体発光素子およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一つの実施形態によれば、半導体発光素子では、基板は対向する第１および第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かって略垂直に延在する第１の領域と前記第１の領域から前記第２の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えている。第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体が、前記基板の前記第１の面に形成されている。反射膜が、前記基板の前記第２の面に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る半導体発光素子を示す断面図。
【図２】実施例１に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図３】実施例１に係る比較例の半導体発光素子を示す断面図。
【図４】実施例１に係る比較例の半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図５】実施例２に係る半導体発光素子を示す断面図。
【図６】実施例２に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図７】実施例２に係る比較例の半導体発光素子を示す断面図。
【図８】実施例２に係る別の比較例の半導体発光素子を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
本実施例に係る半導体発光素子について図１を用いて説明する。本実施例の半導体発光素子は窒化物半導体発光素子である。図１は窒化物半導体発光素子を示す図で、図１（ａ）はその側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の要部を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施例の半導体発光素子１０では、基板１１、例えば面方位がＣ面のサファイア基板は対向する第１および第２の面１１ａ、１１ｂと、第１および第２の面１１ａ、１１ｂに略直交する４つの側面１１ｃを有している。半導体発光素子１０のサイズは、例えば２５０μｍ×２５０μｍ角で厚さが約１００乃至１５０μｍである。
【００１４】
側面１１ｃは、第１の面１１ａから第２の面１１ｂ側に向かって略垂直に延在する第１の領域１１ｃ１と、第１の領域１１ｃ１から第２の面１１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の側面１１ｃ２を有している。
【００１５】
基板１１の第１の面１１ａには、Ｎ型（第１導電型）の第１窒化物半導体層と、窒化物活性層と、Ｐ型（第２導電型）の第２窒化物半導体層が順に積層された半導体積層体１２が形成されている。
【００１６】
第１窒化物半導体層は、例えばＮ型ＧａＮ層２１とＮ型ＧａＮクラッド層２２を含み、窒化物活性層は、例えばＭＱＷ層２３を含み、第２窒化物半導体層は、例えばＰ型ＧａＮクラッド層２４とＰ型ＧａＮコンタクト層２５を含んでいる。
【００１７】
半導体積層体１２上には、電流を広げるとともにＰ型ＧａＮコンタクト層２５側から取り出される光が電極材で遮られるのを防止するために透明導電膜２６が形成されている。透明導電膜２６の一部に第１電極（Ｐ側電極）１３、例えばアルミニウム（Ａｌ）膜が形成されている。
【００１８】
半導体積層体１２の一部が除去され、露出したＮ型ＧａＮ層２１上に第２電極（Ｎ側電極）１４、例えばチタン（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（Ａｕ）の積層膜が形成されている。
【００１９】
第１電極１３および第２電極１４はサファイア基板１１の対角線に沿って対向するように形成されている。
【００２０】
基板１１の第２の面１１ｂには、ＭＱＷ層２３から基板１１側に放射された光を半導体積層体１２側に反射させるための反射膜１５、例えば厚さ約２００ｎｍの銀（Ａｇ）膜が形成されている。
【００２１】
ＭＱＷ層２３から基板１１側に放射され、反射膜１５で半導体積層体１２側に反射された光のうち、光１６は側面１１ｃの第１領域１１ｃ１に入射し外部に取り出され、光１７は側面１１ｃの第２領域１１ｃ２に入射し外部に取り出される。
【００２２】
半導体積層体１２については周知であるが、以下簡単に説明する。Ｎ型ＧａＮ層２１は、Ｎ型クラッド層２２乃至Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５までを成長させるための下地単結晶層であり、例えば約３μｍと厚く形成されている。Ｎ型ＧａＮクラッド層２２は、例えば厚さ２μｍ程度に形成されている。
【００２３】
ＭＱＷ層２３は、例えば厚さが５ｎｍのＧａＮ障壁層と厚さが２．５ｎｍのＩｎＧａＮ井戸層とが交互に積層され、最上層がＩｎＧａＮ井戸層である多重量子井戸（ＭＱＷ：Multiple Quantum Well）構造に形成されている。
【００２４】
P型ＧａＮクラッド層２４は、例えば厚さ１００ｎｍ程度に形成され、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５は、例えば厚さ１０ｎｍ程度に形成されている。
【００２５】
ＩｎＧａＮ井戸層（ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層、０＜ｘ＜１）のＩｎ組成比ｘは、窒化物半導体層１１から取り出される光のピーク波長が、例えば約４５０ｎｍになるように０．１程度に設定されている。
【００２６】
上述した半導体発光素子１０は、基板１１の側面１１ｃの下部を庇のように突出させて、反射膜１５を形成する際に基板１１の側面１１ｃに反射膜１５が付着するのを防止するように構成されている。従って、側面１１ｃからの光の取り出し効率が低下するのを防止することが可能である。
【００２７】
次に半導体発光素子１０の製造方法について、図２を用いて説明する。図２は半導体発光素子１０の製造工程を順に示す断面図である。
【００２８】
始に、サファイア基板３０上にＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により、第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体３１を形成する。
【００２９】
半導体積層体３１の形成方法は周知であるが、以下簡単に説明する。例えば直径１５０ｍｍで、面方位がＣ面のサファイア基板に前処理として、例えば有機洗浄、酸洗浄を施した後、ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に収納する。
【００３０】
次に、例えば窒素（Ｎ２）ガスと水素（Ｈ２）ガスの常圧混合ガス雰囲気中で、高周波加熱により、サファイア基板の温度を、例えば１１００℃まで昇温する。これにより、サファイア基板の表面が気相エッチングされ、表面に形成されている自然酸化膜が除去される。
【００３１】
次に、Ｎ２ガスとＨ２ガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスとトリメチルガリウム（ＴＭＧ：Tri-Methyl Gallium）を供給し、Ｎ型ドーパントとして、例えばシラン（ＳｉＨ４）ガスを供給し、厚さ３μｍのＮ型ＧａＮ層２１を形成する。
【００３２】
次に、同様にして厚さ２μｍのＮ型ＧａＮクラッド層２２を形成した後、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧおよびＳｉＨ４ガスの供給を停止し、サファイア基板の温度を１１００℃より低い温度、例えば８００℃まで降温し、８００℃で保持する。
【００３３】
次に、Ｎ２ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばＮＨ３ガスおよびＴＭＧを供給し、厚さ５ｎｍのＧａＮ障壁層を形成し、この中にトリメチルインジウム（ＴＭＩ：Tri-Methyl Indium）を供給することにより、厚さ２．５ｎｍ、Ｉｎ組成比が０．１のＩｎＧａＮ井戸層を形成する。
【００３４】
次に、ＴＭＩの供給を断続することにより、ＧａＮ障壁層とＩｎＧａＮ井戸層の形成を、例えば７回繰返す。これにより、ＭＱＷ層２３が得られる。
【００３５】
次に、ＴＭＧ、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＩの供給を停止し、アンドープで厚さ５ｎｍのＧａＮキャップ層を形成する。
【００３６】
次に、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧ、ＴＭＡの供給を停止し、Ｎ２ガス雰囲気中で、サファイア基板の温度を８００℃より高い温度、例えば１０３０℃まで昇温し、１０３０℃で保持する。
【００３７】
次に、Ｎ２ガスとＨ２ガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとしてＮＨ３ガスおよびＴＭＧ、Ｐ型ドーパントとしてビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を供給し、Ｍｇ濃度が１Ｅ２０ｃｍ−３、厚さが１００ｎｍ程度のＰ型ＧａＮクラッド層２４を形成する。
【００３８】
次に、Ｃｐ２Ｍｇの供給を増やして、Ｍｇ濃度が１Ｅ２１ｃｍ−３、厚さ１０ｎｍ程度のＰ型ＧａＮコンタクト層２５を形成する。
【００３９】
次に、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧの供給を停止し、キャリアガスのみ引き続き供給し、サファイア基板を自然降温する。ＮＨ３ガスの供給は、サファイア基板の温度が５００℃に達するまで継続する。
【００４０】
これにより、サファイア基板３０上に半導体積層体３１が形成され、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５が表面になる。
【００４１】
次に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５上に透明導電膜２６（図示せず）として、例えばスパッタリング法によりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を形成する。
【００４２】
次に、図２（ｂ）に示すように、透明導電膜２６が形成された半導体積層体３１をパターニングして格子状にダイシングライン３２を形成する。半導体積層体３１は、ダイシングライン３２に囲まれた個々の半導体積層体１２に区分される。
【００４３】
次に、透明導電膜２６の一部を、例えば硝酸と塩酸の混酸を用いたウエットエッチングにより除去し、半導体積層体１２の一部を露出させる。
【００４４】
次に、露出した半導体積層体１２の一部を、例えば塩素系ガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により異方性エッチングし、Ｎ型ＧａＮ層２１を露出させる。
【００４５】
次に、残った透明導電膜２６の一部上に第１電極１３（図示せず）を形成し、露出したＮ型ＧａＮ層２１上に第２電極１４（図示せず）を形成する。
【００４６】
この段階で、サファイア基板３０上に格子状に配列された複数の窒化物半導体発光素子が得られる。
【００４７】
次に、図２（ｃ）に示すように、粘着性を有するダイシングシート３３にサファイア基板３０を貼り付けた後、先端部が順テーパ状に傾斜した、所謂Ｖ字状のブレード３４を用いて、サファイア基板３０をダイシングライン３２に沿って切断する。
【００４８】
このとき、ダイシングはダイシングシート３３まで深く切り込まず（フルカットせず）、ブレード３４の先端がダイシングシート３３に触れるか触れないか程度に留めることが適当である。
【００４９】
これにより、ダイシングされたサファイア基板３０が基板１１となる。ブレード３４の側面に倣って基板１１の側面１１ｃの第１の領域１１ｃ１が形成される。ブレード３４の先端部の傾斜した側面に倣って基板１１の側面１１ｃの第２の領域１１ｃ２が形成される。
【００５０】
次に、図２（ｄ）に示すように、粘着性を有するシート３５に基板１１を張替え、シード３５をエキスパンドして個々のチップに分離する。切断されたサファイア基板３０の第２の面に、反射膜１５として、例えばスパッタリング法により厚さ約２００ｎｍのＡｇ膜を形成する。基板１１の第２の面１１ｂをＡｇターゲット（反射膜ソース）に対向するように配置する。
【００５１】
このとき、側面１１ｃの第２の領域１１ｃ２が庇となり、スパッタされたＡｇ粒子が回り込んで側面１１ｃに付着するのを防止することが可能である。
【００５２】
図３は比較例の半導体発光素子を示す図である。比較例の半導体発光素子とは、図１に示す側面１１ｃの第２の領域１１ｃ２を有さない半導体発光素子のことである。
【００５３】
図３に示すように、比較例の半導体発光素子４０では、基板４１は対向する第１の面４１ａおよび第２の面４１ｂと、第１および第２の面４１ａ、４１ｂに略垂直な側面４１ｃを有する、直方体状である。
【００５４】
基板４１の第１の面４１ａに半導体積層体１２が形成されている。基板４１の第２の面４１ｂに反射膜４２が形成されている。基板４１には庇に相当するものがないため、スパッタされたＡｇ粒子が回り込んで側面４１ｃの下部にも反射膜４２が付着している。
【００５５】
これにより、ＭＱＷ層２３から基板４１側に放射され、反射膜４２で半導体積層体１２側に反射された光のうち、光１６は側面４１ｃに入射し外部に取り出されるが、光１７は反射膜４２が付着した側面４１ｃに入射し外部に取り出せなくなる。その結果、基板４１の側面４１ｃからの光取り出し効率が低下する。
【００５６】
図４は比較例の半導体発光素子の製造方法を示す図である。図４（ａ）に示すように、ダイシングシート３３に貼り付けられたサファイア基板３０を、例えば内部照射型のレーザダイシング法によりダイシングライン３２に沿ってダイシングし、サファイア基板３０を個々の直方体状の基板４１に分割する。
【００５７】
内部照射型のレーザダイシング法とは、レーザ４５をサファイア基板３０の内部に集光して、内部に加工変質層を形成し、ブレーキングにより加工変質層の亀裂などを起点としてチップに分離する方法である。
【００５８】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板４１をシート３５に張替えて反転させ、反射膜４２を形成する。このとき、基板４１には庇に相当するものがないため、側面４１ｃの下部にも反射膜４２が付着するのが避けられない。
【００５９】
以上説明したように、本実施例では、基板１１は第１の領域１１ｃ１から第２の面１１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域１１ｃ２を有している。
【００６０】
反射膜１５を形成するときに、第２の領域１１ｃ２が庇となり、側面１１ｃへの反射膜材の回り込みを防止することができる。従って、反射膜材が基板の側面へ付着するのを防止した半導体発光素子およびその製造方法が得られる。
【００６１】
ここでは、反射膜１５がＡｇである場合について説明したが光反射率の高いその他の金属、例えばアルミニウムでも構わない。また反射膜１５の形成方法は真空蒸着法でも同様である。
【００６２】
基板が、サファイア基板である場合について説明したが、その他の透明な基板、例えばＳｉＣ基板、ＧａＮ基板とすることも可能である。この場合、ＳｉＣ、ＧａＮは導電性を有するので、第２電極１４は反射膜１５上に形成する。
【実施例２】
【００６３】
本実施例に係る半導体発光素子について図５を用いて説明する。図５は半導体発光素子を示す断面図である。本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施例が実施例１と異なる点は、側面の第２の領域にも反射膜を形成したことにある。
【００６４】
即ち、図５に示すように、本実施例の半導体発光素子５０では、基板５１は対向する第１の面５１ａおよび第２の面５１ｂと、側面５１ｃを有している。
【００６５】
側面５１ｃは、第１の面５１ａから第２の面５１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第１の領域５１ｃ１と第２の面側５１ｂから第１の面５１ａ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域５１ｃ２を有している。
【００６６】
基板５１の第１の面５１ａに半導体積層体１２が形成されている。基板５１の第２の面５１ｂおよび側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２に反射膜５２が形成されている。
【００６７】
ＭＱＷ層２３から基板５１側に放射され、反射膜５２で半導体積層体１２側に反射された光のうち、光５３は第２の面５１ｂで反射されて側面５１ｃの第１領域５１ｃ１に入射し外部に取り出される。光５４は側面５１ｃの第２領域５１ｃ２で反射されて第１領域５１ｃ１に入射し外部に取り出される。
【００６８】
上述した半導体発光素子５０は、サファイア基板５１の側面５１ｃの中央部を庇のように突出させることにより、反射膜５２を形成する際に、基板５１の側面５１ｃの第１領域５１ｃ１に反射膜５２が付着するのを防止し、第２の領域５１ｃ２には反射膜５２が付着するように構成されている。従って、側面５１ｃからの光の取り出し効率が低下するのを防止している。
【００６９】
次に半導体発光素子５０の製造方法について、図６を用いて説明する。図６は半導体発光素子５０の製造方法の要部を順に示す断面図である。
【００７０】
図６（ａ）に示すように、先端がＶ字状のブレード５６を用いて粘着性のダイシングシート３３に貼り付けられたサフアイア基板３０を第１の面５１ａ側からダイシングライン３２に沿ってハーフダイシングする。
【００７１】
ハーフダイシング量は特に限定されないが、サファイア基板３０の厚さの１／２程度が適当である。
【００７２】
次に、図６（ｂ）に示すように、ハーフダイシングされたサファイア基板３０をダイシングシート５７に張替えて反転させる。
【００７３】
次に、図６（ｃ）に示すように、ブレード５６を用いてダイシングシート５７に貼り付けられたサフアイア基板３０を第２の面５１ｂ側からダイシングライン３２に沿ってハーフダイシングする。
【００７４】
これにより、ダイシングされたサファイア基板３０が基板５１となる。ブレード５６の傾斜した側面に倣って基板５１の側面５１ｃの第１の領域５１ｃ１が形成される。ブレード５６の先端部の傾斜した側面に倣って基板５１の側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２が形成される。
【００７５】
次に、図６（ｄ）に示すように、粘着性を有するシート３５に基板５１を張替え、シート３５をエキスパンドして個々のチップに分離する。基板５１の第２の面５１ｂおよび側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２に反射膜５２を形成する。
【００７６】
このとき、側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２が庇となり、スパッタされたＡｇ粒子が回り込んで側面１１ｃの第１の領域５１ｃ１に付着するのを防止することが可能である。
【００７７】
図７は第１比較例の半導体発光素子を示す断面図である。ここで、第１比較例の半導体発光素子とは、第２の面から第１の面に向かって末広がり状に傾斜した第１および第２の領域を有する側面を備えた半導体発光素子のことである。
【００７８】
図７に示すように、第１比較例の半導体発光素子７０では、対向する第１の面７１ａと第２の面７１ｂ、および側面７１ｃを有している。
【００７９】
側面７１ｃは、第２の面７１ｂから第１の面７１ａに向かって末広がり状に傾斜した第１の領域７１ｃ１と第２の領域７１ｃ２を有している。基板７１の第１の面７１ａに半導体積層体１２が形成されている。
【００８０】
反射膜７２を形成する場合、基板７１の第２の面７１ｂおよび側面７１ｃの第２の領域７１ｃ２を超えて側面７１ｃの第１の領域７１ｃ１まで反射膜７２が形成される。その結果、側面７１ｃからの光取り出し効率が低下する。
【００８１】
図８は第２比較例の半導体発光素子を示す断面図である。第２比較例の半導体発光素子とは、第１の面から第２の面側に向かって略垂直に延在した第１の領域と、第２の面から第１の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えた半導体発光素子のことである。
【００８２】
図８に示すように、第２比較例の半導体発光素子８０では、対向する第１の面８１ａと第２の面８１ｂ、および側面８１ｃを有している。
【００８３】
側面８１ｃは、第１の面８１ａから第２の面８１ｂ側に向かって略垂直に延在する第１の領域８１ｃ１と、第２の面８１ｂから第１の面８１ａ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域８１ｃ２を有している。基板８１の第１の面８１ａに半導体積層体１２が形成されている。
【００８４】
反射膜８２を形成する場合、基板８１の第２の面８１ｂおよび側面８１ｃの第２の領域８１ｃ２だけでなく、反射膜材の回り込みにより第１の領域８１ｃ１まで反射膜８２が形成される。その結果、側面８１ｃからの光取り出し効率が低下する。
【００８５】
一方、上述したように、本実施例の半導体発光素子５０では、側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２が庇となり、反射膜材が第１の領域５１ｃ１に回り込まない。基板５１の第２の面５１ｂおよび側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２だけに反射膜５２が形成される。その結果、側面５１ｃからの光取り出し効率の低下が防止される。
【００８６】
以上説明したように、本実施例では、基板５１の側面５１ｃは、中央部が突出するように、第１の面５１ａから第２の面５１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第１の領域５１ｃ１と第２の面側５１ｂから第１の面５１ａ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域５１ｃ２を有している。
【００８７】
これにより、反射膜５２を形成する際に、基板５１の側面５１ｃの第１領域５１ｃ１に反射膜が付着するのを防止し且つ第２の領域５１ｃ２には反射膜を付着させることができる利点がある。
【００８８】
ここでは、第１の面５１ａ側からサファイア基板３０を途中まで切断し、次に第２の面５１ｂ側からサファイア基板３０の未切断部を切断する場合について説明したが、第２の面５１ｂ側から切断し、次に第１の面５１ａ側から切断することも可能である。
【００８９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９０】
本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
（付記１） 前記基板はサファイアであり、前記半導体積層体は窒化物半導体積層体である請求項１または請求項３に記載の半導体発光素子。
【符号の説明】
【００９１】
１０、４０、５０、７０、８０ 窒化物半導体発光素子
１１、４１、５１、７１、８１ 基板
１１ａ、４１ａ、５１ａ、７１ａ、８１ａ 第１の面
１１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、７１ｂ、８１ｂ 第２の面
１１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、７１ｃ、８１ｃ 側面
１１ｃ１、５１ｃ１、７１ｃ１、８１ｃ１ 第１の領域
１１ｃ２、５１ｃ２、７１ｃ２、８１ｃ２ 第２の領域
１２ 半導体積層体
１３、４２、５２、７２、８２ 反射膜
１４ 第１電極
１５ 第２電極
１６、１７、５３、５４ 光
２１ Ｎ型ＧａＮ層
２２ Ｎ型ＧａＮクラッド層
２３ ＭＱＷ層
２４ Ｐ型ＧａＮクラッド層
２５ Ｐ型ＧａＮコンタクト層
２６ 透明導電膜
３０ サファイア基板
３１ 半導体積層体
３２ ダイシングライン
３３、５７ ダイシングシート
３４、５６ ブレード
３５ シート
４５ レーザ
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化物半導体発光素子には、サファイア基板の裏面に反射膜を形成し、発光層からサファイア基板側に放射された光を窒化物半導体層側に反射させ、光取り出し効率を向上させるように構成されているものがある。
【０００３】
この種の窒化物半導体発光素子は、以下のようにして製造されていた。まず、サファイア基板上に窒化物半導体層を形成する。次に、窒化物半導体層が形成されたサファイア基板を粘着性シートに貼り付け、ブレード等によりダイシングして直方体状のチップに分割する。
【０００４】
次に、粘着性シートを引き伸ばしてりチップに分割されたサファイア基板を別のシートに転写した後、スパッタリング法等によりサファイア基板の裏面に反射膜を形成する。
【０００５】
然しながら、反射膜を形成する際に、スパッタされた反射膜材がサファイア基板の側面に回り込み、側面の一部に反射膜が形成されてしまう問題がある。
【０００６】
その結果、サファイア基板の側面からの光取り出し効率が低下するという問題がある。製造歩留まりの低下、製造コストの上昇を招き、半導体発光素子の安定した製造が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平８−１０２５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、反射膜材が基板の側面へ付着するのを防止した半導体発光素子およびその製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一つの実施形態によれば、半導体発光素子では、基板は対向する第１および第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かって略垂直に延在する第１の領域と前記第１の領域から前記第２の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えている。第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体が、前記基板の前記第１の面に形成されている。反射膜が、前記基板の前記第２の面に形成されている。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１に係る半導体発光素子を示す断面図。
【図２】実施例１に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図３】実施例１に係る比較例の半導体発光素子を示す断面図。
【図４】実施例１に係る比較例の半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図５】実施例２に係る半導体発光素子を示す断面図。
【図６】実施例２に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図７】実施例２に係る比較例の半導体発光素子を示す断面図。
【図８】実施例２に係る別の比較例の半導体発光素子を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
本実施例に係る半導体発光素子について図１を用いて説明する。本実施例の半導体発光素子は窒化物半導体発光素子である。図１は窒化物半導体発光素子を示す図で、図１（ａ）はその側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の要部を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施例の半導体発光素子１０では、基板１１、例えば面方位がＣ面のサファイア基板は対向する第１および第２の面１１ａ、１１ｂと、第１および第２の面１１ａ、１１ｂに略直交する４つの側面１１ｃを有している。半導体発光素子１０のサイズは、例えば２５０μｍ×２５０μｍ角で厚さが約１００乃至１５０μｍである。
【００１４】
側面１１ｃは、第１の面１１ａから第２の面１１ｂ側に向かって略垂直に延在する第１の領域１１ｃ１と、第１の領域１１ｃ１から第２の面１１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の側面１１ｃ２を有している。
【００１５】
基板１１の第１の面１１ａには、Ｎ型（第１導電型）の第１窒化物半導体層と、窒化物活性層と、Ｐ型（第２導電型）の第２窒化物半導体層が順に積層された半導体積層体１２が形成されている。
【００１６】
第１窒化物半導体層は、例えばＮ型ＧａＮ層２１とＮ型ＧａＮクラッド層２２を含み、窒化物活性層は、例えばＭＱＷ層２３を含み、第２窒化物半導体層は、例えばＰ型ＧａＮクラッド層２４とＰ型ＧａＮコンタクト層２５を含んでいる。
【００１７】
半導体積層体１２上には、電流を広げるとともにＰ型ＧａＮコンタクト層２５側から取り出される光が電極材で遮られるのを防止するために透明導電膜２６が形成されている。透明導電膜２６の一部に第１電極（Ｐ側電極）１３、例えばアルミニウム（Ａｌ）膜が形成されている。
【００１８】
半導体積層体１２の一部が除去され、露出したＮ型ＧａＮ層２１上に第２電極（Ｎ側電極）１４、例えばチタン（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（Ａｕ）の積層膜が形成されている。
【００１９】
第１電極１３および第２電極１４はサファイア基板１１の対角線に沿って対向するように形成されている。
【００２０】
基板１１の第２の面１１ｂには、ＭＱＷ層２３から基板１１側に放射された光を半導体積層体１２側に反射させるための反射膜１５、例えば厚さ約２００ｎｍの銀（Ａｇ）膜が形成されている。
【００２１】
ＭＱＷ層２３から基板１１側に放射され、反射膜１５で半導体積層体１２側に反射された光のうち、光１６は側面１１ｃの第１領域１１ｃ１に入射し外部に取り出され、光１７は側面１１ｃの第２領域１１ｃ２に入射し外部に取り出される。
【００２２】
半導体積層体１２については周知であるが、以下簡単に説明する。Ｎ型ＧａＮ層２１は、Ｎ型クラッド層２２乃至Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５までを成長させるための下地単結晶層であり、例えば約３μｍと厚く形成されている。Ｎ型ＧａＮクラッド層２２は、例えば厚さ２μｍ程度に形成されている。
【００２３】
ＭＱＷ層２３は、例えば厚さが５ｎｍのＧａＮ障壁層と厚さが２．５ｎｍのＩｎＧａＮ井戸層とが交互に積層され、最上層がＩｎＧａＮ井戸層である多重量子井戸（ＭＱＷ：Multiple Quantum Well）構造に形成されている。
【００２４】
P型ＧａＮクラッド層２４は、例えば厚さ１００ｎｍ程度に形成され、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５は、例えば厚さ１０ｎｍ程度に形成されている。
【００２５】
ＩｎＧａＮ井戸層（ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層、０＜ｘ＜１）のＩｎ組成比ｘは、窒化物半導体層１１から取り出される光のピーク波長が、例えば約４５０ｎｍになるように０．１程度に設定されている。
【００２６】
上述した半導体発光素子１０は、基板１１の側面１１ｃの下部を庇のように突出させて、反射膜１５を形成する際に基板１１の側面１１ｃに反射膜１５が付着するのを防止するように構成されている。従って、側面１１ｃからの光の取り出し効率が低下するのを防止することが可能である。
【００２７】
次に半導体発光素子１０の製造方法について、図２を用いて説明する。図２は半導体発光素子１０の製造工程を順に示す断面図である。
【００２８】
始に、サファイア基板３０上にＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により、第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体３１を形成する。
【００２９】
半導体積層体３１の形成方法は周知であるが、以下簡単に説明する。例えば直径１５０ｍｍで、面方位がＣ面のサファイア基板に前処理として、例えば有機洗浄、酸洗浄を施した後、ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に収納する。
【００３０】
次に、例えば窒素（Ｎ２）ガスと水素（Ｈ２）ガスの常圧混合ガス雰囲気中で、高周波加熱により、サファイア基板の温度を、例えば１１００℃まで昇温する。これにより、サファイア基板の表面が気相エッチングされ、表面に形成されている自然酸化膜が除去される。
【００３１】
次に、Ｎ２ガスとＨ２ガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスとトリメチルガリウム（ＴＭＧ：Tri-Methyl Gallium）を供給し、Ｎ型ドーパントとして、例えばシラン（ＳｉＨ４）ガスを供給し、厚さ３μｍのＮ型ＧａＮ層２１を形成する。
【００３２】
次に、同様にして厚さ２μｍのＮ型ＧａＮクラッド層２２を形成した後、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧおよびＳｉＨ４ガスの供給を停止し、サファイア基板の温度を１１００℃より低い温度、例えば８００℃まで降温し、８００℃で保持する。
【００３３】
次に、Ｎ２ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばＮＨ３ガスおよびＴＭＧを供給し、厚さ５ｎｍのＧａＮ障壁層を形成し、この中にトリメチルインジウム（ＴＭＩ：Tri-Methyl Indium）を供給することにより、厚さ２．５ｎｍ、Ｉｎ組成比が０．１のＩｎＧａＮ井戸層を形成する。
【００３４】
次に、ＴＭＩの供給を断続することにより、ＧａＮ障壁層とＩｎＧａＮ井戸層の形成を、例えば７回繰返す。これにより、ＭＱＷ層２３が得られる。
【００３５】
次に、ＴＭＧ、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＩの供給を停止し、アンドープで厚さ５ｎｍのＧａＮキャップ層を形成する。
【００３６】
次に、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧ、ＴＭＡの供給を停止し、Ｎ２ガス雰囲気中で、サファイア基板の温度を８００℃より高い温度、例えば１０３０℃まで昇温し、１０３０℃で保持する。
【００３７】
次に、Ｎ２ガスとＨ２ガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとしてＮＨ３ガスおよびＴＭＧ、Ｐ型ドーパントとしてビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を供給し、Ｍｇ濃度が１Ｅ２０ｃｍ−３、厚さが１００ｎｍ程度のＰ型ＧａＮクラッド層２４を形成する。
【００３８】
次に、Ｃｐ２Ｍｇの供給を増やして、Ｍｇ濃度が１Ｅ２１ｃｍ−３、厚さ１０ｎｍ程度のＰ型ＧａＮコンタクト層２５を形成する。
【００３９】
次に、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧの供給を停止し、キャリアガスのみ引き続き供給し、サファイア基板を自然降温する。ＮＨ３ガスの供給は、サファイア基板の温度が５００℃に達するまで継続する。
【００４０】
これにより、サファイア基板３０上に半導体積層体３１が形成され、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５が表面になる。
【００４１】
次に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５上に透明導電膜２６（図示せず）として、例えばスパッタリング法によりＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を形成する。
【００４２】
次に、図２（ｂ）に示すように、透明導電膜２６が形成された半導体積層体３１をパターニングして格子状にダイシングライン３２を形成する。半導体積層体３１は、ダイシングライン３２に囲まれた個々の半導体積層体１２に区分される。
【００４３】
次に、透明導電膜２６の一部を、例えば硝酸と塩酸の混酸を用いたウエットエッチングにより除去し、半導体積層体１２の一部を露出させる。
【００４４】
次に、露出した半導体積層体１２の一部を、例えば塩素系ガスを用いたＲＩＥ（Reactive Ion Etching）法により異方性エッチングし、Ｎ型ＧａＮ層２１を露出させる。
【００４５】
次に、残った透明導電膜２６の一部上に第１電極１３（図示せず）を形成し、露出したＮ型ＧａＮ層２１上に第２電極１４（図示せず）を形成する。
【００４６】
この段階で、サファイア基板３０上に格子状に配列された複数の窒化物半導体発光素子が得られる。
【００４７】
次に、図２（ｃ）に示すように、粘着性を有するダイシングシート３３にサファイア基板３０を貼り付けた後、先端部が順テーパ状に傾斜した、所謂Ｖ字状のブレード３４を用いて、サファイア基板３０をダイシングライン３２に沿って切断する。
【００４８】
このとき、ダイシングはダイシングシート３３まで深く切り込まず（フルカットせず）、ブレード３４の先端がダイシングシート３３に触れるか触れないか程度に留めることが適当である。
【００４９】
これにより、ダイシングされたサファイア基板３０が基板１１となる。ブレード３４の側面に倣って基板１１の側面１１ｃの第１の領域１１ｃ１が形成される。ブレード３４の先端部の傾斜した側面に倣って基板１１の側面１１ｃの第２の領域１１ｃ２が形成される。
【００５０】
次に、図２（ｄ）に示すように、粘着性を有するシート３５に基板１１を張替え、シード３５をエキスパンドして個々のチップに分離する。切断されたサファイア基板３０の第２の面に、反射膜１５として、例えばスパッタリング法により厚さ約２００ｎｍのＡｇ膜を形成する。基板１１の第２の面１１ｂをＡｇターゲット（反射膜ソース）に対向するように配置する。
【００５１】
このとき、側面１１ｃの第２の領域１１ｃ２が庇となり、スパッタされたＡｇ粒子が回り込んで側面１１ｃに付着するのを防止することが可能である。
【００５２】
図３は比較例の半導体発光素子を示す図である。比較例の半導体発光素子とは、図１に示す側面１１ｃの第２の領域１１ｃ２を有さない半導体発光素子のことである。
【００５３】
図３に示すように、比較例の半導体発光素子４０では、基板４１は対向する第１の面４１ａおよび第２の面４１ｂと、第１および第２の面４１ａ、４１ｂに略垂直な側面４１ｃを有する、直方体状である。
【００５４】
基板４１の第１の面４１ａに半導体積層体１２が形成されている。基板４１の第２の面４１ｂに反射膜４２が形成されている。基板４１には庇に相当するものがないため、スパッタされたＡｇ粒子が回り込んで側面４１ｃの下部にも反射膜４２が付着している。
【００５５】
これにより、ＭＱＷ層２３から基板４１側に放射され、反射膜４２で半導体積層体１２側に反射された光のうち、光１６は側面４１ｃに入射し外部に取り出されるが、光１７は反射膜４２が付着した側面４１ｃに入射し外部に取り出せなくなる。その結果、基板４１の側面４１ｃからの光取り出し効率が低下する。
【００５６】
図４は比較例の半導体発光素子の製造方法を示す図である。図４（ａ）に示すように、ダイシングシート３３に貼り付けられたサファイア基板３０を、例えば内部照射型のレーザダイシング法によりダイシングライン３２に沿ってダイシングし、サファイア基板３０を個々の直方体状の基板４１に分割する。
【００５７】
内部照射型のレーザダイシング法とは、レーザ４５をサファイア基板３０の内部に集光して、内部に加工変質層を形成し、ブレーキングにより加工変質層の亀裂などを起点としてチップに分離する方法である。
【００５８】
次に、図４（ｂ）に示すように、基板４１をシート３５に張替えて反転させ、反射膜４２を形成する。このとき、基板４１には庇に相当するものがないため、側面４１ｃの下部にも反射膜４２が付着するのが避けられない。
【００５９】
以上説明したように、本実施例では、基板１１は第１の領域１１ｃ１から第２の面１１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域１１ｃ２を有している。
【００６０】
反射膜１５を形成するときに、第２の領域１１ｃ２が庇となり、側面１１ｃへの反射膜材の回り込みを防止することができる。従って、反射膜材が基板の側面へ付着するのを防止した半導体発光素子およびその製造方法が得られる。
【００６１】
ここでは、反射膜１５がＡｇである場合について説明したが光反射率の高いその他の金属、例えばアルミニウムでも構わない。また反射膜１５の形成方法は真空蒸着法でも同様である。
【００６２】
基板が、サファイア基板である場合について説明したが、その他の透明な基板、例えばＳｉＣ基板、ＧａＮ基板とすることも可能である。この場合、ＳｉＣ、ＧａＮは導電性を有するので、第２電極１４は反射膜１５上に形成する。
【実施例２】
【００６３】
本実施例に係る半導体発光素子について図５を用いて説明する。図５は半導体発光素子を示す断面図である。本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施例が実施例１と異なる点は、側面の第２の領域にも反射膜を形成したことにある。
【００６４】
即ち、図５に示すように、本実施例の半導体発光素子５０では、基板５１は対向する第１の面５１ａおよび第２の面５１ｂと、側面５１ｃを有している。
【００６５】
側面５１ｃは、第１の面５１ａから第２の面５１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第１の領域５１ｃ１と第２の面側５１ｂから第１の面５１ａ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域５１ｃ２を有している。
【００６６】
基板５１の第１の面５１ａに半導体積層体１２が形成されている。基板５１の第２の面５１ｂおよび側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２に反射膜５２が形成されている。
【００６７】
ＭＱＷ層２３から基板５１側に放射され、反射膜５２で半導体積層体１２側に反射された光のうち、光５３は第２の面５１ｂで反射されて側面５１ｃの第１領域５１ｃ１に入射し外部に取り出される。光５４は側面５１ｃの第２領域５１ｃ２で反射されて第１領域５１ｃ１に入射し外部に取り出される。
【００６８】
上述した半導体発光素子５０は、サファイア基板５１の側面５１ｃの中央部を庇のように突出させることにより、反射膜５２を形成する際に、基板５１の側面５１ｃの第１領域５１ｃ１に反射膜５２が付着するのを防止し、第２の領域５１ｃ２には反射膜５２が付着するように構成されている。従って、側面５１ｃからの光の取り出し効率が低下するのを防止している。
【００６９】
次に半導体発光素子５０の製造方法について、図６を用いて説明する。図６は半導体発光素子５０の製造方法の要部を順に示す断面図である。
【００７０】
図６（ａ）に示すように、先端がＶ字状のブレード５６を用いて粘着性のダイシングシート３３に貼り付けられたサフアイア基板３０を第１の面５１ａ側からダイシングライン３２に沿ってハーフダイシングする。
【００７１】
ハーフダイシング量は特に限定されないが、サファイア基板３０の厚さの１／２程度が適当である。
【００７２】
次に、図６（ｂ）に示すように、ハーフダイシングされたサファイア基板３０をダイシングシート５７に張替えて反転させる。
【００７３】
次に、図６（ｃ）に示すように、ブレード５６を用いてダイシングシート５７に貼り付けられたサフアイア基板３０を第２の面５１ｂ側からダイシングライン３２に沿ってハーフダイシングする。
【００７４】
これにより、ダイシングされたサファイア基板３０が基板５１となる。ブレード５６の傾斜した側面に倣って基板５１の側面５１ｃの第１の領域５１ｃ１が形成される。ブレード５６の先端部の傾斜した側面に倣って基板５１の側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２が形成される。
【００７５】
次に、図６（ｄ）に示すように、粘着性を有するシート３５に基板５１を張替え、シート３５をエキスパンドして個々のチップに分離する。基板５１の第２の面５１ｂおよび側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２に反射膜５２を形成する。
【００７６】
このとき、側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２が庇となり、スパッタされたＡｇ粒子が回り込んで側面１１ｃの第１の領域５１ｃ１に付着するのを防止することが可能である。
【００７７】
図７は第１比較例の半導体発光素子を示す断面図である。ここで、第１比較例の半導体発光素子とは、第２の面から第１の面に向かって末広がり状に傾斜した第１および第２の領域を有する側面を備えた半導体発光素子のことである。
【００７８】
図７に示すように、第１比較例の半導体発光素子７０では、対向する第１の面７１ａと第２の面７１ｂ、および側面７１ｃを有している。
【００７９】
側面７１ｃは、第２の面７１ｂから第１の面７１ａに向かって末広がり状に傾斜した第１の領域７１ｃ１と第２の領域７１ｃ２を有している。基板７１の第１の面７１ａに半導体積層体１２が形成されている。
【００８０】
反射膜７２を形成する場合、基板７１の第２の面７１ｂおよび側面７１ｃの第２の領域７１ｃ２を超えて側面７１ｃの第１の領域７１ｃ１まで反射膜７２が形成される。その結果、側面７１ｃからの光取り出し効率が低下する。
【００８１】
図８は第２比較例の半導体発光素子を示す断面図である。第２比較例の半導体発光素子とは、第１の面から第２の面側に向かって略垂直に延在した第１の領域と、第２の面から第１の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えた半導体発光素子のことである。
【００８２】
図８に示すように、第２比較例の半導体発光素子８０では、対向する第１の面８１ａと第２の面８１ｂ、および側面８１ｃを有している。
【００８３】
側面８１ｃは、第１の面８１ａから第２の面８１ｂ側に向かって略垂直に延在する第１の領域８１ｃ１と、第２の面８１ｂから第１の面８１ａ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域８１ｃ２を有している。基板８１の第１の面８１ａに半導体積層体１２が形成されている。
【００８４】
反射膜８２を形成する場合、基板８１の第２の面８１ｂおよび側面８１ｃの第２の領域８１ｃ２だけでなく、反射膜材の回り込みにより第１の領域８１ｃ１まで反射膜８２が形成される。その結果、側面８１ｃからの光取り出し効率が低下する。
【００８５】
一方、上述したように、本実施例の半導体発光素子５０では、側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２が庇となり、反射膜材が第１の領域５１ｃ１に回り込まない。基板５１の第２の面５１ｂおよび側面５１ｃの第２の領域５１ｃ２だけに反射膜５２が形成される。その結果、側面５１ｃからの光取り出し効率の低下が防止される。
【００８６】
以上説明したように、本実施例では、基板５１の側面５１ｃは、中央部が突出するように、第１の面５１ａから第２の面５１ｂ側に向かって末広がり状に傾斜した第１の領域５１ｃ１と第２の面側５１ｂから第１の面５１ａ側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域５１ｃ２を有している。
【００８７】
これにより、反射膜５２を形成する際に、基板５１の側面５１ｃの第１領域５１ｃ１に反射膜が付着するのを防止し且つ第２の領域５１ｃ２には反射膜を付着させることができる利点がある。
【００８８】
ここでは、第１の面５１ａ側からサファイア基板３０を途中まで切断し、次に第２の面５１ｂ側からサファイア基板３０の未切断部を切断する場合について説明したが、第２の面５１ｂ側から切断し、次に第１の面５１ａ側から切断することも可能である。
【００８９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９０】
本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。
（付記１） 前記基板はサファイアであり、前記半導体積層体は窒化物半導体積層体である請求項１または請求項３に記載の半導体発光素子。
【符号の説明】
【００９１】
１０、４０、５０、７０、８０ 窒化物半導体発光素子
１１、４１、５１、７１、８１ 基板
１１ａ、４１ａ、５１ａ、７１ａ、８１ａ 第１の面
１１ｂ、４１ｂ、５１ｂ、７１ｂ、８１ｂ 第２の面
１１ｃ、４１ｃ、５１ｃ、７１ｃ、８１ｃ 側面
１１ｃ１、５１ｃ１、７１ｃ１、８１ｃ１ 第１の領域
１１ｃ２、５１ｃ２、７１ｃ２、８１ｃ２ 第２の領域
１２ 半導体積層体
１３、４２、５２、７２、８２ 反射膜
１４ 第１電極
１５ 第２電極
１６、１７、５３、５４ 光
２１ Ｎ型ＧａＮ層
２２ Ｎ型ＧａＮクラッド層
２３ ＭＱＷ層
２４ Ｐ型ＧａＮクラッド層
２５ Ｐ型ＧａＮコンタクト層
２６ 透明導電膜
３０ サファイア基板
３１ 半導体積層体
３２ ダイシングライン
３３、５７ ダイシングシート
３４、５６ ブレード
３５ シート
４５ レーザ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１および第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かって略垂直に延在する第１の領域と前記第１の領域から前記第２の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えた基板と、
前記基板の前記第１の面に形成され、第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体と、
前記基板の前記第２の面に形成された反射膜と、
を具備することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
対向する第１および第２の面を有し、前記第１の面に第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体が形成された基板を、前記第１の面側から、先端部に末広がり状の傾斜面を有するブレードを用いてダイシングラインに沿って切断する工程と、
切断された前記基板の前記第２の面を反射膜ソースに対向させて、前記基板の前記第２の面側に反射膜を形成する工程と、
を具備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３】
対向する第１および第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かって末広がり状に傾斜した第１の領域と前記第２の面側から前記第１の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えた基板と、
前記基板の前記第１の面に形成され、第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体と、
前記基板の前記第２の面および前記側面の前記第２の領域に形成された反射膜と、
を具備することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項４】
対向する第１および第２の面を有し、前記第１の面に第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体が形成された基板を、前記第１の面側から、先端部に末広がり状の傾斜面を有するブレードを用いて、ダイシングラインに沿って前記基板を途中まで切断する工程と、
前記第２の面側から、先端部に末広がり状の傾斜面を有するブレードを用いて、前記ダイシングラインに沿って前記基板の未切断部を切断する工程と、
切断された前記基板の前記第２の面を反射膜ソースに対向させ、前記基板の前記第２の面側に反射膜を形成する工程と、
を具備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】
前記反射膜は、蒸着法またはスパッタリング法により形成することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１】
対向する第１および第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かって略垂直に延在する第１の領域と前記第１の領域から前記第２の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えた基板と、
前記基板の前記第１の面に形成され、第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体と、
前記基板の前記第２の面に形成された反射膜と、
を具備することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
対向する第１および第２の面を有し、前記第１の面に第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体が形成された基板を、前記第１の面側から、先端部に末広がり状の傾斜面を有するブレードを用いてダイシングラインに沿って切断する工程と、
切断された前記基板の前記第２の面を反射膜ソースに対向させて、前記基板の前記第２の面側に反射膜を形成する工程と、
を具備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３】
対向する第１および第２の面と、前記第１の面から前記第２の面側に向かって末広がり状に傾斜した第１の領域と前記第２の面側から前記第１の面側に向かって末広がり状に傾斜した第２の領域を有する側面を備えた基板と、
前記基板の前記第１の面に形成され、第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体と、
前記基板の前記第２の面および前記側面の前記第２の領域に形成された反射膜と、
を具備することを特徴とする半導体発光素子。
【請求項４】
対向する第１および第２の面を有し、前記第１の面に第１導電型の第１半導体層と、活性層と、第２導電型の第２半導体層が順に積層された半導体積層体が形成された基板を、前記第１の面側から、先端部に末広がり状の傾斜面を有するブレードを用いて、ダイシングラインに沿って前記基板を途中まで切断する工程と、
前記第２の面側から、先端部に末広がり状の傾斜面を有するブレードを用いて、前記ダイシングラインに沿って前記基板の未切断部を切断する工程と、
切断された前記基板の前記第２の面を反射膜ソースに対向させ、前記基板の前記第２の面側に反射膜を形成する工程と、
を具備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】
前記反射膜は、蒸着法またはスパッタリング法により形成することを特徴とする請求項２または請求項４に記載の半導体発光素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２１２５２（Ｐ２０１３−２１２５２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５５４５４（Ｐ２０１１−１５５４５４）
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１４日（２０１１．７．１４）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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