窒化物半導体発光素子の製造方法
【課題】成膜用の成長基板を剥離した発光素子面から機械的に安定した配線電極を確実に形成できる窒化物半導体発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】成長基板１１上にデバイス構造層１２を形成する工程と、発光素子に対応した位置に第１電極層１３を形成する工程と、第１電極層の周辺に構造保護犠牲層１４を形成する工程と、デバイス構造層に素子分離溝１７を形成する素子分離工程と、デバイス構造層側に支持基板２０を貼り付ける接合工程と、成長基板の剥離を行う工程と、デバイス構造層を第１電極層を有する発光素子と構造保護犠牲層上の逆テーパ部２６とに分離する順テーパ溝２４形成工程と、構造保護犠牲層をエッチングして逆テーパ部をリフトオフするリフトオフ工程と、デバイス構造層の露出面に第２電極層２８を形成する工程と、発光素子の側壁に絶縁層を形成して第２電極層と電気的に接続した配線電極層２９を形成する配線電極層形成工程とを含む。
【解決手段】成長基板１１上にデバイス構造層１２を形成する工程と、発光素子に対応した位置に第１電極層１３を形成する工程と、第１電極層の周辺に構造保護犠牲層１４を形成する工程と、デバイス構造層に素子分離溝１７を形成する素子分離工程と、デバイス構造層側に支持基板２０を貼り付ける接合工程と、成長基板の剥離を行う工程と、デバイス構造層を第１電極層を有する発光素子と構造保護犠牲層上の逆テーパ部２６とに分離する順テーパ溝２４形成工程と、構造保護犠牲層をエッチングして逆テーパ部をリフトオフするリフトオフ工程と、デバイス構造層の露出面に第２電極層２８を形成する工程と、発光素子の側壁に絶縁層を形成して第２電極層と電気的に接続した配線電極層２９を形成する配線電極層形成工程とを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体発光素子の成膜用の成長基板としては一般的にサファイアからなる透明基板が用いられ、サファイア基板表面上に複数の窒化物半導体発光素子が各々成膜形成される。
【０００３】
サファイアは熱伝導性が２０W/mKと低いため、良好な放熱を得るためには窒化物半導体側をヒートシックやサブマウント等に貼り付ける必要がある。この場合にはサファイア基板側から光を取り出すことになるが、サファイア基板裏面で多くの光が反射され、光取り出し効率が低下する。このため熱伝導率の高いパッケージ基板を含む別の支持基板を窒化物半導体側に貼り付けた後、レーザリフトオフでサファイア基板を剥離する手法がとられている。
【０００４】
別の支持基板への貼り付けを行う際、大面積の平面同士を貼り合わせると接着面に雰囲気ガス等を含んでしまい、ボイドが発生することになるという問題が生じる。
【０００５】
また、レーザリフトオフはサファイア基板裏面より例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）の吸収端の波長である３６２nmよりも短い波長の光を照射して、サファイア基板との界面近傍のＧａＮをガリウムと窒素に分解することによりサファイア基板の剥離を行う。しかしながら、大面積の平面同士を貼り合わせた場合には、レーザリフトオフの際に発生する窒素ガスが周辺へ逃げにくく溜まるために、ＧａＮ膜に大きな衝撃が発生するという別の問題も生じる。
【０００６】
そこで、サファイア基板上の窒化物半導体を個々の発光素子に分割してから別の支持基板へ貼り付けて、レーザリフトオフでサファイア基板の剥離を行う手法が行われている。
【０００７】
III窒化物半導体の場合には、結晶が化学的に安定なため、ウェットエッチングが非常に難しく、形状の加工にはドライエッチングが用いられているが、ドライエッチングでの加工形状は一般に順テーパ形状となるため、上記手法のように窒化物半導体を個々の素子に分割してから別の支持基板への貼り替えを行うと、素子側壁は逆テーパ形状となる。
【０００８】
このため、サファイア基板を剥離した面（一般的にはｎ型ＧａＮ面）への給電配線を側壁に形成することは困難となる。
【０００９】
そこで、ワイヤーボンディングを用いた給電配線とする手法や、電極構造をフリップチップ構造（ｎ電極、ｐ電極を同じ側に配置した構造）とし、予め給電配線パターンを形成したパッケージ基板に位置合わせをして貼り合わせる手法が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１２８７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ワイヤーボンディングでの電気的接続方法では機械的衝撃等による断線や接合部の剥離が起こるという問題があった。また、蛍光体を用いて波長変換を行う発光デバイスにおいては、ワイヤーが邪魔になるために、チップ上面への蛍光体層形成を安定的に均一にすることが困難となってしまう。
【００１２】
また、フリップチップタイプを用いる場合には、貼り合わせの際に精密な位置合わせが必要であり、プロセスが複雑になるという問題が生じる。
【００１３】
機械的に安定な配線電極を簡便なプロセスで形成するには、発光素子の側壁を順テーパ形状に加工し、この順テーパ状の側壁に配線電極層を堆積する手法が有効であるが、逆テーパ側壁部分をエッチングしようとした場合に、その周辺に露出している支持基板上の金属層も同時にエッチングされることとなる。この領域の露出金属層がエッチングされてしまうと、貼り合わせ面側の電極（通常ｐ電極）と電気的に接続した配線電極を形成することが困難となってしまう。
【００１４】
更に、エッチングプロセス中に支持基板上の金属層等の素子周辺領域の金属又はエッチング生成物が発光素子の側壁に付着してしまい、ｐ型層とｎ型層を電気的に短絡させるという問題も生じることがある。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、かかる点を鑑みてなされたものであり、成膜用の成長基板を剥離した発光素子面から機械的に安定した配線電極を確実に形成することができる窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法は、成膜用の成長基板上に複数の発光素子分のデバイス構造層を形成し、前記デバイス構造層を発光素子毎の分離後に前記デバイス構造層側に支持基板を貼り付けて前記成長基板を剥離する窒化物半導体発光素子の製造方法であって、前記成長基板上に前記デバイス構造層を形成する工程と、前記デバイス構造層表面の前記複数の発光素子の各々に対応した位置に第１電極層を形成する工程と、前記デバイス構造層表面の前記第１電極層の周辺に構造保護犠牲層を形成する工程と、前記デバイス構造層を発光素子毎の分離のために前記デバイス構造層に素子分離溝を形成する素子分離工程と、前記素子分離工程後に前記デバイス構造層側に前記支持基板を貼り付ける接合工程と、前記接合工程後に前記成長基板の剥離を行う工程と、前記デバイス構造層に前記構造保護犠牲層まで達する順テーパ溝を形成することにより前記デバイス構造層を第１電極層を有する発光素子と前記構造保護犠牲層上の逆テーパ部とに分離する順テーパ溝形成工程と、前記構造保護犠牲層をエッチングすることにより前記逆テーパ部をリフトオフするリフトオフ工程と、前記成長基板の剥離によって露出した前記デバイス構造層の露出面に第２電極層を形成する工程と、前記発光素子の側壁に絶縁層を形成して前記第２電極層と電気的に接続した配線電極層を前記絶縁層上に形成する配線電極層形成工程と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法によれば、デバイス構造層上の第１電極層の周辺に構造保護犠牲層が予め形成され、デバイス構造層を発光素子各々に対応するように分離した後に支持基板へ貼り付けることが行われ、その後の順テーパ溝形成工程で構造保護犠牲層まで達する順テーパ溝が形成され、その形成時に順テーパ溝より外側に形成される逆テーパ部がリフトオフ工程でリフトオフされるので、発光素子の側壁を支持基板側に向けて順テーパにすることができる。よって、発光素子の順テーパの側壁に絶縁層を形成して発光素子の主面上の第２電極層と電気的に接続した配線電極層を絶縁層上に形成することにより機械的に安定した配線電極層を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１の製造方法を示す断面図である。
【図２】順テーパ溝形成工程後の発光素子の主面側を示す平面図である。
【図３】エッチングによって発光素子の側壁にエッチング生成物が付着する様子を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例２の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３の製造方法を示す断面図である。
【図６】実施例３における順テーパ溝形成工程後の発光素子の主面側を示す平面図である。
【図７】隣接する発光素子で互いに逆方向の側壁に順テーパを形成した例を示す平面図である。
【図８】各発光素子の３側壁に順テーパを形成した例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の実施例１として窒化物半導体発光素子の製造方法を断面図で示している。図１の符号(a)〜(p)は次に説明する工程(a)〜(p)に対応している。なお、この実施例では基板上に２つの発光素子を製造する場合を示している。
(a) デバイス構造層形成工程
デバイス構造層形成工程では、サファイアからなる透明基板（成長基板）１１が用意され、基板１１上に、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法を用いて窒化物系半導体からなるデバイス構造層１２が形成される。デバイス構造層１２は、図示しないが、膜厚５μｍのｎ型ＧａＮ層、ＩｎＧａＮ量子井戸層を含む多重量子井戸発光層、膜厚０．５μｍのｐ型ＧａＮ層がこの順序で積層された層である。基板１１のサファイアはＧａＮの吸収端波長である３６２nmの光に対して透明な材質のものであり、サファイア基板以外でもスピネル、ＳｉＣ、ＺｎＯ等の材料を用いても良い。
(b) 第１電極層形成工程
第１電極層形成工程では、デバイス構造層１２の表面に電子ビーム蒸着法により膜厚２００nmのＡｇ層を形成し、そのＡｇ層をフォトリソグラフィー法によってパターニングして第１電極層１３を形成することが行われる。第１電極層１３は発光素子各々に対応したデバイス構造層１２の表面上の位置に配置される。
(c) 構造保護犠牲層形成工程
構造保護犠牲層形成工程では、第１電極層１３の周辺のデバイス構造層１２上に、スパッタ法を用いて第１電極層１３と同じ膜厚のＳｉＯ2(二酸化シリコン)からなる構造保護犠牲層１４が形成される。構造保護犠牲層１４は後述の順テーパ溝形成工程(k)のエッチングで露出するが、金属等の導電性の高い材質のものを用いるとエッチング側壁に導電性のエッチング生成物が付着し、ｐ型ＧａＮ層とｎ型ＧａＮ層を電気的に短絡させる。このため、この層に用いる材質としては絶縁材料が望ましく、二酸化シリコンの他に、例えば、窒化シリコン、窒化アルミニウム、ジルコニア、アルミナ等の材料を用いることができる。
【００２１】
また、構造保護犠牲層１４はリフトオフ工程(l)における犠牲層として機能するので、少なくとも、順テーパ溝形成工程(k)において、順テーパ溝の形成予定位置に形成される。つまり、順テーパ溝形成工程(k)において形成される順テーパ溝の底面に少なくともその一部が露出される位置に形成される。
【００２２】
また、構造保護犠牲層１４は上記のようにリフトオフ工程(l)における犠牲層として機能するので、緩衝フッ酸（ＢＨＦ）で容易にウェットエッチングが可能な二酸化シリコンで構成することがより望ましい。
(d) 拡散防止層形成工程
拡散防止層形成工程では、第１電極層１３上面及び構造保護犠牲層１４の上面を含む領域に、スパッタ法を用いて膜厚３００nmのＴｉＷからなる拡散防止層１５を形成することが行われる。拡散防止層１５は、第１電極層１３に用いた材料の拡散を防止するためのものであり、第１電極層１３の材料にＡｇを含む場合には、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれらの合金を用いることができる。
(e) 第１接着層形成工程
第１接着層形成工程では、 拡散防止層１５上に電子ビーム蒸着法を用いて、膜厚２００nmのＡｕからなる第１接着層１６が形成される。
(f) デバイス構造層分離工程
デバイス構造層分離工程では、レジストマスク及び塩素ガスを用いたドライエッチング法を用いることにより、デバイス構造層１２に基板１１まで達する素子分離溝１７が形成される。素子分離溝１７で分離されたデバイス構造層１２側面は基板１１に向けて順テーパとなる。素子分離溝１７は基板１１上のデバイス構造層１２を複数の発光素子に区分する溝であり、デバイス構造層１２の上部から見ると格子状となる。なお、デバイス構造層分離工程(f)は必ずしも拡散防止層形成工程(d)後に行う必要はなく、デバイス構造層形成工程(a)〜拡散防止層形成工程(d)のいずれの間に行っても良い。
(g) 第２接着層形成工程
第２接着層形成工程では、Ｓｉからなる支持基板２０が用意され、支持基板２０上に、抵抗加熱蒸着法を用いて膜厚１μmのＡｕ-Ｓｎ（Ｓｎ:２０wt%）からなる第２接着層２１が形成される。支持基板２０としては熱膨張係数がサファイアの７.５×１０-6／KやＧａＮの５.６×１０-6／Kに近く、熱伝導率が高い材料が好ましい。Ｓｉの他に例えば、ＡｌＮ(窒化アルミニウム)、Ｍｏ(モリブデン)、Ｗ(タングステン)、ＣｕＷ（銅タングステン合金）等の材料を用いることができる。また、第１接着層１６と第２接着層２１とに用いられる材料としては、融着接合が可能な、Ａｕ-Ｓｎ、Ａｕ-Ｉｎ、Ｐｄ-Ｉｎ、Ｃｕ-Ｉｎ、Ｃｕ-Ｓｎ、Ａｇ-Ｓｎ、Ａｇ-Ｉｎ、Ｎｉ-Ｓｎ等を含む金属や、拡散接合が可能なＡｕを含む金属を用いることができる。
(h) ウエハボンディング工程
ウエハボンディング工程では、 第１接着層１６と第２接着層２１とを接触させ、圧力３MPaで加圧した状態で３００℃に加熱して１０分間保持した後、室温まで冷却することにより融着接合が行われる。つまり、融着接合可能な金属材料からなる第１接着層１６と第２接着層２１の混合拡散により、金属膜を介して貼り合わされる。図１では第１接着層１６と第２接着層２１との融着接合の結果の部分を接合層２２として示している。
(i) 透明基板剥離工程
透明基板剥離工程では、ＵＶエキシマレーザの光をサファイア基板１１の裏面側から照射し、基板１１との界面近傍のデバイス構造層１２を加熱分解することにより、基板１１が剥離される。素子分離溝１７で分離されたデバイス構造層１２側面は接合層２２に向けて逆テーパとなる。
(j) レジストマスク形成工程
レジストマスク形成工程では、素子分離溝１７をマスクすると共に、デバイス構造層１２の透明基板剥離面（露出面）において素子分離溝１７から１０μｍだけ離れた位置から幅１０μｍの領域を開口部２３ａとして開口部２３ａ以外をマスクするようにレジストマスク２３が形成される。
【００２３】
なお、本実施例においては、保護マスクとして、レジストマスクを形成したが、本発明の保護マスクとしては、レジストに限定されず、ＳｉＯ2からなる絶縁層マスクや、メタルマスクなど、適宜な材料を選択することができる。
(k) 順テーパ溝形成工程
順テーパ溝形成工程では、塩素ガスを用いたドライエッチング法を用いることによりレジストマスク２３でマスキングされていない部分のデバイス構造層１２をエッチングすることが行われ、構造保護犠牲層１４まで達する順テーパ溝２４が形成される。これにより、順テーパ溝２４より内側に発光素子２５、順テーパ溝２４より外側に逆テーパ部２６が形成される。エッチング後にレジストマスク２３は除去される。
【００２４】
順テーパ溝形成工程は、発光素子２５各々が四角形の主面を有するように発光素子２５各々の４つの側壁を順テーパ溝２４の環状形成によって形成する。図２はデバイス構造層１２側、すなわち発光素子２５の主面側をその上部から見た平面図であり、図２から分かるように主面が四角形の発光素子２５の周囲に順テーパ溝２４が四角環状に形成され、順テーパ溝２４の周囲に逆テーパ部２６が四角環状に形成される。なお、図２のＡ−Ａの断面部分が図１の順テーパ溝形成工程(k)で断面図として示されている。
(l) リフトオフ工程
リフトオフ工程では、構造保護犠牲層１４を緩衝フッ酸を用いてウェットエッチングすることにより、逆テーパ部２６がリフトオフされる。
(m) 接合層分離工程
接合層分離工程では、素子分離溝１７部分に露出している接合層２２の一部がアルゴンガスを用いたドライエッチング法でエッチングされ、複数の発光素子２５間が電気的に絶縁される。
(n) 保護膜形成工程
保護膜形成工程では、工程(m)までに基板２０上に形成された素子面全体にＳｉＯ2からなる保護膜（絶縁層）２７が形成される。更に、デバイス構造層１２上に形成された保護膜２７の一部を緩衝フッ酸を用いてエッチングすることにより、デバイス構造層１２の一部（各発光素子２５の主面）が露出される。
(o) 第２電極層形成工程
第２電極層形成工程では、透明基板剥離工程(i)の基板１１の剥離によって露出したデバイス構造層１２の表面に、電子ビーム蒸着法により膜厚１０nmのＴｉ層、膜厚３００nmのＡｌ層をこの順序で積層し、フォトリソグラフィー法によってパターニングすることにより第２電極層２８が形成される。
(p) 配線電極形成工程
配線電極形成工程では、第２電極層２８及び保護層２７を含む領域に、電子ビーム蒸着法を用いて膜厚１μｍのＡｕからなる配線電極層２９が形成される。
【００２５】
このように実施例１においては、デバイス構造層分離工程(f)でデバイス構造層を発光素子各々に対応するように分離した後にウエハボンディング工程(h)で支持基板２０へ貼り付ける製造方法が実行される。この実施例１の製造方法では、デバイス構造層１２上の第１電極層１３の周辺に構造保護犠牲層１４を予め形成しておき、その後の順テーパ溝形成工程(k)で構造保護犠牲層１４まで達する順テーパ溝２４が形成され、その形成時に順テーパ溝２４より外側に形成される逆テーパ部２６がリフトオフ工程(l)でリフトオフされるので、発光素子２５の側壁を支持基板２０側に向けて順テーパにすることができる。よって、発光素子２５の順テーパの側壁に絶縁層２７を形成して発光素子２５の主面上の第２電極層２８と電気的に接続した配線電極層２９を絶縁層２７上に形成することにより機械的に安定した配線電極層２９を確実に形成することができる。また、機械的強度が弱いワイヤーボンディングでの電気的接続方法や工程が複雑になる電極構造をフリップチップ構造とする方法を用いないで済むという利点がある。
【００２６】
更に、実施例１の製造方法においては、発光素子２５の側壁を順テーパにするためのドライエッチングの際に発光素子２５の側壁へのエッチング生成物の付着が防止されるので、例えば、ｐ型層とｎ型層との間の電気的短絡の原因となることが起きず、窒化物半導体発光素子の製造の際の歩留まりの向上を図ることができる。
【００２７】
図３(a)は上記した順テーパ溝２４を形成することなく発光素子２５の側壁を順テーパにエッチングする場合を示している。このエッチングでは発光素子２５の主面は通常、レジストマスク３０でマスクされるが、接合層２２が露出しているところがそのエッチングで、金属を含むエッチング生成物が発生し、その一部が、図３(a)に示すように飛んで、図３(b)に示すように、発光素子２５の側壁に付着することが起きる。しかしながら、上記したように実施例１の製造方法においては、発光素子２５の側壁が逆テーパ部２６で保護されるので、発光素子２５の側壁へのエッチング生成物の付着が防止される。
【実施例２】
【００２８】
図４は本発明の実施例２として窒化物半導体発光素子の製造方法の一部である配線電極形成工程(p)を示している。実施例２の配線電極形成工程(p)においては、上記した実施例１の配線電極形成工程(p)における１つの発光素子２５に形成された配線電極層２９を更に、隣接した発光素子２５の第１電極層１３と電気的に接続した接合層２２上にも延伸して形成することが行われる。実施例２のその他の工程については実施例１と同一であるので、ここでの詳細な説明は省略される。
【００２９】
かかる実施例２の製造方法においては、隣接する発光素子２５間の電気的接続が配線電極層２９によって形成されるので、複数の発光素子を備えた発光装置を容易に構成することができる。
【実施例３】
【００３０】
本発明の実施例３である窒化物半導体発光素子の製造方法において、図５に示すように、デバイス構造層分離工程(f)の終了後に、側壁保護層形成工程(r)が行われる。側壁保護層形成工程(r)では、素子分離溝１７の側壁に膜厚２００nmのＳｉＯ2からなる側壁保護層３１が形成される。この側壁保護層形成工程(r)は、その後のウエハボンディング工程(h)での融着接合プロセスや、透明基板剥離工程(i)の基板１１の剥離プロセスにおいて素子分離溝１７側壁に融着金属が付着し、ｐ型ＧａＮ層とｎ型ＧａＮ層を電気的に短絡してしまうことを防止する目的で行われる。
【００３１】
側壁保護層形成工程(r)が実行された場合には、図５に符号(k)で示すように順テーパ溝形成工程(k)が行われる。この順テーパ溝形成工程(k)では、構造保護犠牲層１４まで達する順テーパ溝２４が発光素子２５の１つの側壁だけについて形成される。図６に示すようにデバイス構造層１２側をその上部から見ると、各発光素子２５の外周の４側壁のうちの同一方向の１つの側壁が順テーパ溝２４の直線形成によって形成されている。なお、図６のＡ−Ａの断面部分が図５の順テーパ溝形成工程(k)で断面図として示されている。
【００３２】
このように順テーパ溝２４が形成された後に、図５に符号(l)及び(p)で示すようにリフトオフ工程(l)及び配線電極形成工程(p)が行われる。ここで、図５の(k)において、順テーパ溝２４が形成されない側壁については、側壁保護膜３１を覆うレジスト（図示せず）を形成し、リフトオフ工程(l)において、当該領域の側壁保護層３１及び構造保護犠牲層１４が除去されないように保護する。なお、側壁保護層３１を覆うレジスト（図示せず）は、リフトオフ後に除去され、再度側壁保護層３１が露出して、図５の(l)に示すように形成される。
【００３３】
図５の順テーパ溝形成工程(k)では順テーパ溝２４が発光素子２５の４側壁のうちの同一方向の１側壁だけをなすように形成されるが、順テーパ溝２４が必ずしも同一方向の１側壁についてである必要はなく、図７に示すように隣り合う発光素子２５で互いに４側壁のうちの互いに逆方向となる側壁の形成を順テーパ溝２４の形成によって行っても良い。
【００３４】
発光素子２５各々の４つの側壁のうちの順テーパ溝によって形成された側壁以外の側壁は素子分離溝の形成によって形成される。すなわち、各発光素子２５の外周の４側壁のうちの少なくとも１側壁の順テーパ化のために形成されるだけでも良く、図８は各発光素子２５の３つの順テーパ側壁の形成のために順テーパ溝２４が形成された例を示している。
【００３５】
更に、各発光素子の素子分離溝に面している少なくとも１側壁を逆テーパ形状とすると、発光素子中を面内方向に導波した光は逆テーパ側壁で上方に反射され、発光素子の外に有効に取り出されることとなる。よって、発光素子間近傍の光量低下を抑制することが可能となるので、複数の発光素子を備えた発光装置の場合に、発光素子間で光量が低下して輝度ムラを発生するという問題や、蛍光体を用いた波長変換を行う発光装置における色ムラの問題を解決することができる。
【００３６】
更に、上記した各実施例においては、２つの発光素子を製造する方法を示しているが、これに限定されず、本発明は３以上の発光素子を基板上に製造する場合にも適用することができる。
【００３７】
また、本発明は発光素子として青色発光ダイオード、白色発光ダイオード等の発光ダイオードの製造方法として好適である。
【符号の説明】
【００３８】
１１ 透明基板
１２ デバイス構造層
１４ 構造保護犠牲層
１５ 拡散防止層
１６ 第１接着層
１７ 素子分離溝
２０ 支持基板
２１ 第２接着層
２２ 接合層
２３ レジストマスク
２４ 順テーパ溝
２５ 発光素子
２６ 逆テーパ部
２９ 配線電極層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化物半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体発光素子の成膜用の成長基板としては一般的にサファイアからなる透明基板が用いられ、サファイア基板表面上に複数の窒化物半導体発光素子が各々成膜形成される。
【０００３】
サファイアは熱伝導性が２０W/mKと低いため、良好な放熱を得るためには窒化物半導体側をヒートシックやサブマウント等に貼り付ける必要がある。この場合にはサファイア基板側から光を取り出すことになるが、サファイア基板裏面で多くの光が反射され、光取り出し効率が低下する。このため熱伝導率の高いパッケージ基板を含む別の支持基板を窒化物半導体側に貼り付けた後、レーザリフトオフでサファイア基板を剥離する手法がとられている。
【０００４】
別の支持基板への貼り付けを行う際、大面積の平面同士を貼り合わせると接着面に雰囲気ガス等を含んでしまい、ボイドが発生することになるという問題が生じる。
【０００５】
また、レーザリフトオフはサファイア基板裏面より例えば、ＧａＮ（窒化ガリウム）の吸収端の波長である３６２nmよりも短い波長の光を照射して、サファイア基板との界面近傍のＧａＮをガリウムと窒素に分解することによりサファイア基板の剥離を行う。しかしながら、大面積の平面同士を貼り合わせた場合には、レーザリフトオフの際に発生する窒素ガスが周辺へ逃げにくく溜まるために、ＧａＮ膜に大きな衝撃が発生するという別の問題も生じる。
【０００６】
そこで、サファイア基板上の窒化物半導体を個々の発光素子に分割してから別の支持基板へ貼り付けて、レーザリフトオフでサファイア基板の剥離を行う手法が行われている。
【０００７】
III窒化物半導体の場合には、結晶が化学的に安定なため、ウェットエッチングが非常に難しく、形状の加工にはドライエッチングが用いられているが、ドライエッチングでの加工形状は一般に順テーパ形状となるため、上記手法のように窒化物半導体を個々の素子に分割してから別の支持基板への貼り替えを行うと、素子側壁は逆テーパ形状となる。
【０００８】
このため、サファイア基板を剥離した面（一般的にはｎ型ＧａＮ面）への給電配線を側壁に形成することは困難となる。
【０００９】
そこで、ワイヤーボンディングを用いた給電配線とする手法や、電極構造をフリップチップ構造（ｎ電極、ｐ電極を同じ側に配置した構造）とし、予め給電配線パターンを形成したパッケージ基板に位置合わせをして貼り合わせる手法が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１２８７１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ワイヤーボンディングでの電気的接続方法では機械的衝撃等による断線や接合部の剥離が起こるという問題があった。また、蛍光体を用いて波長変換を行う発光デバイスにおいては、ワイヤーが邪魔になるために、チップ上面への蛍光体層形成を安定的に均一にすることが困難となってしまう。
【００１２】
また、フリップチップタイプを用いる場合には、貼り合わせの際に精密な位置合わせが必要であり、プロセスが複雑になるという問題が生じる。
【００１３】
機械的に安定な配線電極を簡便なプロセスで形成するには、発光素子の側壁を順テーパ形状に加工し、この順テーパ状の側壁に配線電極層を堆積する手法が有効であるが、逆テーパ側壁部分をエッチングしようとした場合に、その周辺に露出している支持基板上の金属層も同時にエッチングされることとなる。この領域の露出金属層がエッチングされてしまうと、貼り合わせ面側の電極（通常ｐ電極）と電気的に接続した配線電極を形成することが困難となってしまう。
【００１４】
更に、エッチングプロセス中に支持基板上の金属層等の素子周辺領域の金属又はエッチング生成物が発光素子の側壁に付着してしまい、ｐ型層とｎ型層を電気的に短絡させるという問題も生じることがある。
【００１５】
そこで、本発明の目的は、かかる点を鑑みてなされたものであり、成膜用の成長基板を剥離した発光素子面から機械的に安定した配線電極を確実に形成することができる窒化物半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法は、成膜用の成長基板上に複数の発光素子分のデバイス構造層を形成し、前記デバイス構造層を発光素子毎の分離後に前記デバイス構造層側に支持基板を貼り付けて前記成長基板を剥離する窒化物半導体発光素子の製造方法であって、前記成長基板上に前記デバイス構造層を形成する工程と、前記デバイス構造層表面の前記複数の発光素子の各々に対応した位置に第１電極層を形成する工程と、前記デバイス構造層表面の前記第１電極層の周辺に構造保護犠牲層を形成する工程と、前記デバイス構造層を発光素子毎の分離のために前記デバイス構造層に素子分離溝を形成する素子分離工程と、前記素子分離工程後に前記デバイス構造層側に前記支持基板を貼り付ける接合工程と、前記接合工程後に前記成長基板の剥離を行う工程と、前記デバイス構造層に前記構造保護犠牲層まで達する順テーパ溝を形成することにより前記デバイス構造層を第１電極層を有する発光素子と前記構造保護犠牲層上の逆テーパ部とに分離する順テーパ溝形成工程と、前記構造保護犠牲層をエッチングすることにより前記逆テーパ部をリフトオフするリフトオフ工程と、前記成長基板の剥離によって露出した前記デバイス構造層の露出面に第２電極層を形成する工程と、前記発光素子の側壁に絶縁層を形成して前記第２電極層と電気的に接続した配線電極層を前記絶縁層上に形成する配線電極層形成工程と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の窒化物半導体発光素子の製造方法によれば、デバイス構造層上の第１電極層の周辺に構造保護犠牲層が予め形成され、デバイス構造層を発光素子各々に対応するように分離した後に支持基板へ貼り付けることが行われ、その後の順テーパ溝形成工程で構造保護犠牲層まで達する順テーパ溝が形成され、その形成時に順テーパ溝より外側に形成される逆テーパ部がリフトオフ工程でリフトオフされるので、発光素子の側壁を支持基板側に向けて順テーパにすることができる。よって、発光素子の順テーパの側壁に絶縁層を形成して発光素子の主面上の第２電極層と電気的に接続した配線電極層を絶縁層上に形成することにより機械的に安定した配線電極層を確実に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１の製造方法を示す断面図である。
【図２】順テーパ溝形成工程後の発光素子の主面側を示す平面図である。
【図３】エッチングによって発光素子の側壁にエッチング生成物が付着する様子を示す断面図である。
【図４】本発明の実施例２の製造方法を示す断面図である。
【図５】本発明の実施例３の製造方法を示す断面図である。
【図６】実施例３における順テーパ溝形成工程後の発光素子の主面側を示す平面図である。
【図７】隣接する発光素子で互いに逆方向の側壁に順テーパを形成した例を示す平面図である。
【図８】各発光素子の３側壁に順テーパを形成した例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
図１は本発明の実施例１として窒化物半導体発光素子の製造方法を断面図で示している。図１の符号(a)〜(p)は次に説明する工程(a)〜(p)に対応している。なお、この実施例では基板上に２つの発光素子を製造する場合を示している。
(a) デバイス構造層形成工程
デバイス構造層形成工程では、サファイアからなる透明基板（成長基板）１１が用意され、基板１１上に、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法を用いて窒化物系半導体からなるデバイス構造層１２が形成される。デバイス構造層１２は、図示しないが、膜厚５μｍのｎ型ＧａＮ層、ＩｎＧａＮ量子井戸層を含む多重量子井戸発光層、膜厚０．５μｍのｐ型ＧａＮ層がこの順序で積層された層である。基板１１のサファイアはＧａＮの吸収端波長である３６２nmの光に対して透明な材質のものであり、サファイア基板以外でもスピネル、ＳｉＣ、ＺｎＯ等の材料を用いても良い。
(b) 第１電極層形成工程
第１電極層形成工程では、デバイス構造層１２の表面に電子ビーム蒸着法により膜厚２００nmのＡｇ層を形成し、そのＡｇ層をフォトリソグラフィー法によってパターニングして第１電極層１３を形成することが行われる。第１電極層１３は発光素子各々に対応したデバイス構造層１２の表面上の位置に配置される。
(c) 構造保護犠牲層形成工程
構造保護犠牲層形成工程では、第１電極層１３の周辺のデバイス構造層１２上に、スパッタ法を用いて第１電極層１３と同じ膜厚のＳｉＯ2(二酸化シリコン)からなる構造保護犠牲層１４が形成される。構造保護犠牲層１４は後述の順テーパ溝形成工程(k)のエッチングで露出するが、金属等の導電性の高い材質のものを用いるとエッチング側壁に導電性のエッチング生成物が付着し、ｐ型ＧａＮ層とｎ型ＧａＮ層を電気的に短絡させる。このため、この層に用いる材質としては絶縁材料が望ましく、二酸化シリコンの他に、例えば、窒化シリコン、窒化アルミニウム、ジルコニア、アルミナ等の材料を用いることができる。
【００２１】
また、構造保護犠牲層１４はリフトオフ工程(l)における犠牲層として機能するので、少なくとも、順テーパ溝形成工程(k)において、順テーパ溝の形成予定位置に形成される。つまり、順テーパ溝形成工程(k)において形成される順テーパ溝の底面に少なくともその一部が露出される位置に形成される。
【００２２】
また、構造保護犠牲層１４は上記のようにリフトオフ工程(l)における犠牲層として機能するので、緩衝フッ酸（ＢＨＦ）で容易にウェットエッチングが可能な二酸化シリコンで構成することがより望ましい。
(d) 拡散防止層形成工程
拡散防止層形成工程では、第１電極層１３上面及び構造保護犠牲層１４の上面を含む領域に、スパッタ法を用いて膜厚３００nmのＴｉＷからなる拡散防止層１５を形成することが行われる。拡散防止層１５は、第１電極層１３に用いた材料の拡散を防止するためのものであり、第１電極層１３の材料にＡｇを含む場合には、Ｔｉ、Ｗ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｍｏ、Ｒｕ、Ｉｒ及びこれらの合金を用いることができる。
(e) 第１接着層形成工程
第１接着層形成工程では、 拡散防止層１５上に電子ビーム蒸着法を用いて、膜厚２００nmのＡｕからなる第１接着層１６が形成される。
(f) デバイス構造層分離工程
デバイス構造層分離工程では、レジストマスク及び塩素ガスを用いたドライエッチング法を用いることにより、デバイス構造層１２に基板１１まで達する素子分離溝１７が形成される。素子分離溝１７で分離されたデバイス構造層１２側面は基板１１に向けて順テーパとなる。素子分離溝１７は基板１１上のデバイス構造層１２を複数の発光素子に区分する溝であり、デバイス構造層１２の上部から見ると格子状となる。なお、デバイス構造層分離工程(f)は必ずしも拡散防止層形成工程(d)後に行う必要はなく、デバイス構造層形成工程(a)〜拡散防止層形成工程(d)のいずれの間に行っても良い。
(g) 第２接着層形成工程
第２接着層形成工程では、Ｓｉからなる支持基板２０が用意され、支持基板２０上に、抵抗加熱蒸着法を用いて膜厚１μmのＡｕ-Ｓｎ（Ｓｎ:２０wt%）からなる第２接着層２１が形成される。支持基板２０としては熱膨張係数がサファイアの７.５×１０-6／KやＧａＮの５.６×１０-6／Kに近く、熱伝導率が高い材料が好ましい。Ｓｉの他に例えば、ＡｌＮ(窒化アルミニウム)、Ｍｏ(モリブデン)、Ｗ(タングステン)、ＣｕＷ（銅タングステン合金）等の材料を用いることができる。また、第１接着層１６と第２接着層２１とに用いられる材料としては、融着接合が可能な、Ａｕ-Ｓｎ、Ａｕ-Ｉｎ、Ｐｄ-Ｉｎ、Ｃｕ-Ｉｎ、Ｃｕ-Ｓｎ、Ａｇ-Ｓｎ、Ａｇ-Ｉｎ、Ｎｉ-Ｓｎ等を含む金属や、拡散接合が可能なＡｕを含む金属を用いることができる。
(h) ウエハボンディング工程
ウエハボンディング工程では、 第１接着層１６と第２接着層２１とを接触させ、圧力３MPaで加圧した状態で３００℃に加熱して１０分間保持した後、室温まで冷却することにより融着接合が行われる。つまり、融着接合可能な金属材料からなる第１接着層１６と第２接着層２１の混合拡散により、金属膜を介して貼り合わされる。図１では第１接着層１６と第２接着層２１との融着接合の結果の部分を接合層２２として示している。
(i) 透明基板剥離工程
透明基板剥離工程では、ＵＶエキシマレーザの光をサファイア基板１１の裏面側から照射し、基板１１との界面近傍のデバイス構造層１２を加熱分解することにより、基板１１が剥離される。素子分離溝１７で分離されたデバイス構造層１２側面は接合層２２に向けて逆テーパとなる。
(j) レジストマスク形成工程
レジストマスク形成工程では、素子分離溝１７をマスクすると共に、デバイス構造層１２の透明基板剥離面（露出面）において素子分離溝１７から１０μｍだけ離れた位置から幅１０μｍの領域を開口部２３ａとして開口部２３ａ以外をマスクするようにレジストマスク２３が形成される。
【００２３】
なお、本実施例においては、保護マスクとして、レジストマスクを形成したが、本発明の保護マスクとしては、レジストに限定されず、ＳｉＯ2からなる絶縁層マスクや、メタルマスクなど、適宜な材料を選択することができる。
(k) 順テーパ溝形成工程
順テーパ溝形成工程では、塩素ガスを用いたドライエッチング法を用いることによりレジストマスク２３でマスキングされていない部分のデバイス構造層１２をエッチングすることが行われ、構造保護犠牲層１４まで達する順テーパ溝２４が形成される。これにより、順テーパ溝２４より内側に発光素子２５、順テーパ溝２４より外側に逆テーパ部２６が形成される。エッチング後にレジストマスク２３は除去される。
【００２４】
順テーパ溝形成工程は、発光素子２５各々が四角形の主面を有するように発光素子２５各々の４つの側壁を順テーパ溝２４の環状形成によって形成する。図２はデバイス構造層１２側、すなわち発光素子２５の主面側をその上部から見た平面図であり、図２から分かるように主面が四角形の発光素子２５の周囲に順テーパ溝２４が四角環状に形成され、順テーパ溝２４の周囲に逆テーパ部２６が四角環状に形成される。なお、図２のＡ−Ａの断面部分が図１の順テーパ溝形成工程(k)で断面図として示されている。
(l) リフトオフ工程
リフトオフ工程では、構造保護犠牲層１４を緩衝フッ酸を用いてウェットエッチングすることにより、逆テーパ部２６がリフトオフされる。
(m) 接合層分離工程
接合層分離工程では、素子分離溝１７部分に露出している接合層２２の一部がアルゴンガスを用いたドライエッチング法でエッチングされ、複数の発光素子２５間が電気的に絶縁される。
(n) 保護膜形成工程
保護膜形成工程では、工程(m)までに基板２０上に形成された素子面全体にＳｉＯ2からなる保護膜（絶縁層）２７が形成される。更に、デバイス構造層１２上に形成された保護膜２７の一部を緩衝フッ酸を用いてエッチングすることにより、デバイス構造層１２の一部（各発光素子２５の主面）が露出される。
(o) 第２電極層形成工程
第２電極層形成工程では、透明基板剥離工程(i)の基板１１の剥離によって露出したデバイス構造層１２の表面に、電子ビーム蒸着法により膜厚１０nmのＴｉ層、膜厚３００nmのＡｌ層をこの順序で積層し、フォトリソグラフィー法によってパターニングすることにより第２電極層２８が形成される。
(p) 配線電極形成工程
配線電極形成工程では、第２電極層２８及び保護層２７を含む領域に、電子ビーム蒸着法を用いて膜厚１μｍのＡｕからなる配線電極層２９が形成される。
【００２５】
このように実施例１においては、デバイス構造層分離工程(f)でデバイス構造層を発光素子各々に対応するように分離した後にウエハボンディング工程(h)で支持基板２０へ貼り付ける製造方法が実行される。この実施例１の製造方法では、デバイス構造層１２上の第１電極層１３の周辺に構造保護犠牲層１４を予め形成しておき、その後の順テーパ溝形成工程(k)で構造保護犠牲層１４まで達する順テーパ溝２４が形成され、その形成時に順テーパ溝２４より外側に形成される逆テーパ部２６がリフトオフ工程(l)でリフトオフされるので、発光素子２５の側壁を支持基板２０側に向けて順テーパにすることができる。よって、発光素子２５の順テーパの側壁に絶縁層２７を形成して発光素子２５の主面上の第２電極層２８と電気的に接続した配線電極層２９を絶縁層２７上に形成することにより機械的に安定した配線電極層２９を確実に形成することができる。また、機械的強度が弱いワイヤーボンディングでの電気的接続方法や工程が複雑になる電極構造をフリップチップ構造とする方法を用いないで済むという利点がある。
【００２６】
更に、実施例１の製造方法においては、発光素子２５の側壁を順テーパにするためのドライエッチングの際に発光素子２５の側壁へのエッチング生成物の付着が防止されるので、例えば、ｐ型層とｎ型層との間の電気的短絡の原因となることが起きず、窒化物半導体発光素子の製造の際の歩留まりの向上を図ることができる。
【００２７】
図３(a)は上記した順テーパ溝２４を形成することなく発光素子２５の側壁を順テーパにエッチングする場合を示している。このエッチングでは発光素子２５の主面は通常、レジストマスク３０でマスクされるが、接合層２２が露出しているところがそのエッチングで、金属を含むエッチング生成物が発生し、その一部が、図３(a)に示すように飛んで、図３(b)に示すように、発光素子２５の側壁に付着することが起きる。しかしながら、上記したように実施例１の製造方法においては、発光素子２５の側壁が逆テーパ部２６で保護されるので、発光素子２５の側壁へのエッチング生成物の付着が防止される。
【実施例２】
【００２８】
図４は本発明の実施例２として窒化物半導体発光素子の製造方法の一部である配線電極形成工程(p)を示している。実施例２の配線電極形成工程(p)においては、上記した実施例１の配線電極形成工程(p)における１つの発光素子２５に形成された配線電極層２９を更に、隣接した発光素子２５の第１電極層１３と電気的に接続した接合層２２上にも延伸して形成することが行われる。実施例２のその他の工程については実施例１と同一であるので、ここでの詳細な説明は省略される。
【００２９】
かかる実施例２の製造方法においては、隣接する発光素子２５間の電気的接続が配線電極層２９によって形成されるので、複数の発光素子を備えた発光装置を容易に構成することができる。
【実施例３】
【００３０】
本発明の実施例３である窒化物半導体発光素子の製造方法において、図５に示すように、デバイス構造層分離工程(f)の終了後に、側壁保護層形成工程(r)が行われる。側壁保護層形成工程(r)では、素子分離溝１７の側壁に膜厚２００nmのＳｉＯ2からなる側壁保護層３１が形成される。この側壁保護層形成工程(r)は、その後のウエハボンディング工程(h)での融着接合プロセスや、透明基板剥離工程(i)の基板１１の剥離プロセスにおいて素子分離溝１７側壁に融着金属が付着し、ｐ型ＧａＮ層とｎ型ＧａＮ層を電気的に短絡してしまうことを防止する目的で行われる。
【００３１】
側壁保護層形成工程(r)が実行された場合には、図５に符号(k)で示すように順テーパ溝形成工程(k)が行われる。この順テーパ溝形成工程(k)では、構造保護犠牲層１４まで達する順テーパ溝２４が発光素子２５の１つの側壁だけについて形成される。図６に示すようにデバイス構造層１２側をその上部から見ると、各発光素子２５の外周の４側壁のうちの同一方向の１つの側壁が順テーパ溝２４の直線形成によって形成されている。なお、図６のＡ−Ａの断面部分が図５の順テーパ溝形成工程(k)で断面図として示されている。
【００３２】
このように順テーパ溝２４が形成された後に、図５に符号(l)及び(p)で示すようにリフトオフ工程(l)及び配線電極形成工程(p)が行われる。ここで、図５の(k)において、順テーパ溝２４が形成されない側壁については、側壁保護膜３１を覆うレジスト（図示せず）を形成し、リフトオフ工程(l)において、当該領域の側壁保護層３１及び構造保護犠牲層１４が除去されないように保護する。なお、側壁保護層３１を覆うレジスト（図示せず）は、リフトオフ後に除去され、再度側壁保護層３１が露出して、図５の(l)に示すように形成される。
【００３３】
図５の順テーパ溝形成工程(k)では順テーパ溝２４が発光素子２５の４側壁のうちの同一方向の１側壁だけをなすように形成されるが、順テーパ溝２４が必ずしも同一方向の１側壁についてである必要はなく、図７に示すように隣り合う発光素子２５で互いに４側壁のうちの互いに逆方向となる側壁の形成を順テーパ溝２４の形成によって行っても良い。
【００３４】
発光素子２５各々の４つの側壁のうちの順テーパ溝によって形成された側壁以外の側壁は素子分離溝の形成によって形成される。すなわち、各発光素子２５の外周の４側壁のうちの少なくとも１側壁の順テーパ化のために形成されるだけでも良く、図８は各発光素子２５の３つの順テーパ側壁の形成のために順テーパ溝２４が形成された例を示している。
【００３５】
更に、各発光素子の素子分離溝に面している少なくとも１側壁を逆テーパ形状とすると、発光素子中を面内方向に導波した光は逆テーパ側壁で上方に反射され、発光素子の外に有効に取り出されることとなる。よって、発光素子間近傍の光量低下を抑制することが可能となるので、複数の発光素子を備えた発光装置の場合に、発光素子間で光量が低下して輝度ムラを発生するという問題や、蛍光体を用いた波長変換を行う発光装置における色ムラの問題を解決することができる。
【００３６】
更に、上記した各実施例においては、２つの発光素子を製造する方法を示しているが、これに限定されず、本発明は３以上の発光素子を基板上に製造する場合にも適用することができる。
【００３７】
また、本発明は発光素子として青色発光ダイオード、白色発光ダイオード等の発光ダイオードの製造方法として好適である。
【符号の説明】
【００３８】
１１ 透明基板
１２ デバイス構造層
１４ 構造保護犠牲層
１５ 拡散防止層
１６ 第１接着層
１７ 素子分離溝
２０ 支持基板
２１ 第２接着層
２２ 接合層
２３ レジストマスク
２４ 順テーパ溝
２５ 発光素子
２６ 逆テーパ部
２９ 配線電極層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜用の成長基板上に複数の発光素子分のデバイス構造層を形成し、前記デバイス構造層を発光素子毎の分離後に前記デバイス構造層側に支持基板を貼り付けて前記成長基板を剥離する窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
前記成長基板上に前記デバイス構造層を形成する工程と、
前記デバイス構造層表面の前記複数の発光素子の各々に対応した位置に第１電極層を形成する工程と、
前記デバイス構造層表面の前記第１電極層の周辺に構造保護犠牲層を形成する工程と、
前記デバイス構造層を発光素子毎の分離のために前記デバイス構造層に素子分離溝を形成する素子分離工程と、
前記素子分離工程後に前記デバイス構造層側に前記支持基板を貼り付ける接合工程と、
前記接合工程後に前記成長基板の剥離を行う工程と、
前記デバイス構造層に前記構造保護犠牲層まで達する順テーパ溝を形成することにより前記デバイス構造層を第１電極層を有する発光素子と前記構造保護犠牲層上の逆テーパ部とに分離する順テーパ溝形成工程と、
前記構造保護犠牲層をエッチングすることにより前記逆テーパ部をリフトオフするリフトオフ工程と、
前記成長基板の剥離によって露出した前記デバイス構造層の露出面に第２電極層を形成する工程と、
前記発光素子の側壁に絶縁層を形成して前記第２電極層と電気的に接続した配線電極層を前記絶縁層上に形成する配線電極層形成工程と、を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記デバイス構造層の前記露出面において前記順テーパ溝の形成位置を開口部とし、前記開口部を除いて前記デバイス構造層の前記露出面及び前記素子分離溝を保護するためのマスクを形成するマスク形成工程を更に備え、
前記順テーパ溝形成工程は、前記開口部をエッチングすることにより順テーパ溝を形成することを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記デバイス構造層の前記構造保護犠牲層及び前記第１電極層の形成面に第１接着層を形成する工程と、
前記支持基板上に第２接着層を形成する工程と、を更に備え、
前記接合工程は前記第１接着層と前記第２接着層とを接触させて前記第１接着層と前記第２接着層との融着接合により前記デバイス構造層に前記支持基板を貼り付けることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
前記素子分離溝部分に露出している前記第２接着層の一部をエッチングして前記複数の発光素子を互いに電気的に絶縁する工程を更に備えることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記順テーパ溝形成工程は、前記発光素子各々が四角形の主面を有するように前記発光素子各々の４つの側壁のうちの少なくとも１側壁を前記順テーパ溝の形成によって形成することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１記載の製造方法。
【請求項６】
前記配線電極層形成工程において前記配線電極層は、前記配線電極層が前記第２電極層と電気的に接続された前記発光素子に隣接した発光素子の前記第１電極層と電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項１】
成膜用の成長基板上に複数の発光素子分のデバイス構造層を形成し、前記デバイス構造層を発光素子毎の分離後に前記デバイス構造層側に支持基板を貼り付けて前記成長基板を剥離する窒化物半導体発光素子の製造方法であって、
前記成長基板上に前記デバイス構造層を形成する工程と、
前記デバイス構造層表面の前記複数の発光素子の各々に対応した位置に第１電極層を形成する工程と、
前記デバイス構造層表面の前記第１電極層の周辺に構造保護犠牲層を形成する工程と、
前記デバイス構造層を発光素子毎の分離のために前記デバイス構造層に素子分離溝を形成する素子分離工程と、
前記素子分離工程後に前記デバイス構造層側に前記支持基板を貼り付ける接合工程と、
前記接合工程後に前記成長基板の剥離を行う工程と、
前記デバイス構造層に前記構造保護犠牲層まで達する順テーパ溝を形成することにより前記デバイス構造層を第１電極層を有する発光素子と前記構造保護犠牲層上の逆テーパ部とに分離する順テーパ溝形成工程と、
前記構造保護犠牲層をエッチングすることにより前記逆テーパ部をリフトオフするリフトオフ工程と、
前記成長基板の剥離によって露出した前記デバイス構造層の露出面に第２電極層を形成する工程と、
前記発光素子の側壁に絶縁層を形成して前記第２電極層と電気的に接続した配線電極層を前記絶縁層上に形成する配線電極層形成工程と、を含むことを特徴とする製造方法。
【請求項２】
前記デバイス構造層の前記露出面において前記順テーパ溝の形成位置を開口部とし、前記開口部を除いて前記デバイス構造層の前記露出面及び前記素子分離溝を保護するためのマスクを形成するマスク形成工程を更に備え、
前記順テーパ溝形成工程は、前記開口部をエッチングすることにより順テーパ溝を形成することを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
前記デバイス構造層の前記構造保護犠牲層及び前記第１電極層の形成面に第１接着層を形成する工程と、
前記支持基板上に第２接着層を形成する工程と、を更に備え、
前記接合工程は前記第１接着層と前記第２接着層とを接触させて前記第１接着層と前記第２接着層との融着接合により前記デバイス構造層に前記支持基板を貼り付けることを特徴とする請求項１又は２記載の製造方法。
【請求項４】
前記素子分離溝部分に露出している前記第２接着層の一部をエッチングして前記複数の発光素子を互いに電気的に絶縁する工程を更に備えることを特徴とする請求項３記載の製造方法。
【請求項５】
前記順テーパ溝形成工程は、前記発光素子各々が四角形の主面を有するように前記発光素子各々の４つの側壁のうちの少なくとも１側壁を前記順テーパ溝の形成によって形成することを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１記載の製造方法。
【請求項６】
前記配線電極層形成工程において前記配線電極層は、前記配線電極層が前記第２電極層と電気的に接続された前記発光素子に隣接した発光素子の前記第１電極層と電気的に接続されることを特徴とする請求項１記載の製造方法。
【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２０１２−１７４９０２（Ｐ２０１２−１７４９０２Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５８６４（Ｐ２０１１−３５８６４）
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２２日（２０１１．２．２２）
【出願人】（０００００２３０３）スタンレー電気株式会社 (2,684)
【Ｆターム（参考）】
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