CN101582481A - 氮化物系发光元件及其制造方法 - Google Patents

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CN101582481A CNA2009101424804A CN200910142480A CN101582481A CN 101582481 A CN101582481 A CN 101582481A CN A2009101424804 A CNA2009101424804 A CN A2009101424804A CN 200910142480 A CN200910142480 A CN 200910142480A CN 101582481 A CN101582481 A CN 101582481A
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Abstract

本发明提供一种可以抑制光输出特性的降低和制造成品率的降低的氮化物系发光元件。所述氮化物系发光元件具有至少含一种金属和线膨胀系数低于金属的一种无机材料的导电性基板、和接合在所述导电性基板上的氮化物系半导体元件层。

Description

氮化物系发光元件及其制造方法
本申请是2005年2月4日递交的发明名称为“氮化物系发光元件及其制造方法”的申请200510007356.9的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种氮化物系发光元件及其制造方法，特别是涉及一种具备氮化物系半导体元件层的氮化物发光元件及其制造方法。
背景技术
近年来盛行氮化物发光二极管元件等的氮化物系发光元件的开发，所述氮化物发光二极管具备由氮化物系半导体构成的氮化物系半导体元件层。特别是最近为了将氮化物系发光二极管元件作为照明器具的光源使用，则促进提高元件的光输出特性以及增大附加电流的开发。在形成这样的氮化物系发光二极管元件时，由于GaN等的氮化物系半导体基板价格很高，所以使氮化物半导体元件层生长在价格低于氮化物系半导体基板的蓝宝石基板上。
图35为表示目前氮化物系发光二极管元件结构的截面图。参照图35，在目前氮化物系发光二极管元件中，在绝缘的蓝宝石基板101上顺次形成缓冲层102、底层103、n型接触层104、n型覆盖层105以及活性层106。在活性层106上顺序形成管底(cap)层107、p型覆盖层108以及p型接触层109。此外，由上述的n型接触层104、n型覆盖层105、活性层106、管底层107、p型覆盖层108以及p型接触层109构成氮化物系半导体元件层100。
此外，除去氮化物半导体元件层100的从p型接触层109上面到n型接触层104中途深度的预定区域，使n型接触层104露出。从而，在p型接触层109上形成p侧电极110，同时在n型接触层104露出的表面上的预定区域形成n侧电极111。
在图35所示的目前氮化物系发光二极管元件中，如上所述，从与蓝宝石基板101相反一侧的氮化物半导体元件层100表面取出p侧电极110及n侧电极111。因此，为了增加发光面积而提高光输出特性，有必要从没有形成p侧电极110及n侧电极111的蓝宝石基板101一侧输出光。所以，在图35所示的目前氮化物系发光二极管元件中，使用从p侧电极110及n侧电极111一侧安装在基座(为图示)上的倒装片方式。
可是，在图35所示的目前氮化物系发光二极管元件中，在p型接触层109上形成的p侧电极110和在n型接触层104露出表面上形成的n侧电极111之间存在高度差。因此，在将图35所示目前氮化物系发光二极管元件以倒装片方式组装的情况下，在底座上设置有与p侧电极110和n侧电极111的高度差相对应的高度差部，同时需要进行精密的位置控制，使得此台阶形高度差与p侧电极110和n侧电极111的位置相一致。因此，存在制造成品率很低的不利情况。此外，由于图35所示的目前氮化物系发光二极管元件的蓝宝石基板101的导热系数很低，所以还存在有很难充分释放在氮化物半导体元件层100中产成的热量的不利情况。
因此，现在提出一种如下的氮化物系发光二极管，在蓝宝石基板上生长氮化物系半导体元件层后，在该氮化物系半导体元件层上接合由GaAs等构成的具有解离性的导电性基板，同时去除蓝宝石基板。例如，在日本特开平9-8403号公报中对该提案有所公布。由于在上述的日本特开平9-8403号公报中使用有导电性基板，所以可以夹着氮化物半导体层，相对地配置p侧电极及n侧电极。因此，由于如使用作为绝缘性的蓝宝石基板的情况下，不需要以需要精密位置控制的倒装片方式进行组装，所以可以提高制造成品率。
可是，由于上述的日本特开平9-8403号公报中发表的氮化物系发光二极管元件的由GaAs等构成的导电性电极基板的导热系数不够高，所以与使用蓝宝石基板的情况相同，存在很难充分释放在氮化物半导体元件层中产成的热量的不利情况。其结果在于，在氮化物系发光二极管元件中流过大电流的情况下，存在因热造成光输出特性降低的问题。此外，由于在由GaAs等构成的导电性电极基板中，由GaN等构成的氮化物系半导体元件层间的线膨胀系数差别很大，所以在制造氮化物系发光二极管元件时，会产生由线膨胀系数差别引起元件翘曲的不利情况。其结果在于，存在因元件翘曲降低制造成品率的问题。
发明内容
该发明是为了解决上述问题而提出的，该发明的一个目的在于，提供一种可以抑制光输出特性降低及制造成品率降低的氮化物系发光元件。
该发明的另一个目的在于，提供一种可以抑制光输出特性降低和制造成品率降低的氮化物系发光元件的制造方法。
为了达到上述目的，在本发明的第一方面的氮化物系发光元件具备，至少含有一种金属及所具有的线膨胀系数低于金属的一种无机材料的导电性基板、和接合在导电性基板上的氮化物系半导体元件层。
在该第一方面的氮化物系发光元件中，如上所述，通过至少包含一种金属和线膨胀系数低于上述金属的一种金属氧化物的结构的导电性基板，并利用在导电性基板中所包含的金属的作用，可以将导电性基板的导热系数达到与金属同样高的导热系数。由此，由于即使在氮化物系发光元件中流过大电流，也可以将在氮化物半导体元件层产生的热充分地向导电性基板一侧散热，所以可以抑制因热产生的光输出特性的降低。其结果在于，可以得到具有高额定输出的氮化物系发光元件。此外，如果通过在导电性基板中包含的具有低线膨胀系数的无机材料的作用，调节金属和无机材料的混合比，则可以使导电性基板的线膨胀系数接近氮化物半导体元件层的线膨胀系数，所以，可以减小导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数的差别。由此，由于在制造氮化物系发光元件时，可以抑制因导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数存在较大差别所产生的元件翘曲和裂纹(龟裂)，所以可以抑制制造成品率的降低。此外，通过使用导电性基板，可以夹着氮化物系半导体元件层且相对地配置一侧和另一侧的两个电极。由此，与使用仅在氮化物系半导体元件层一侧配置两个电极的绝缘性基板的氮化物系半导体发光元件相比，由于可以增加发光面积，所以可以提高光输出特性。此外，由于没有必要为了提高光输出特性，以需要精密的位置控制的倒装片方式来组装元件，所以以此也能抑制制造成品率的降低。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选无机材料包括金属氧化物。如果这样构成，则可以容易地使含有金属和无机材料(金属氧化物)的导电性基板的线膨胀系数低于仅由金属构成的导电性基板的线膨胀系数。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选通过电极和导电性材料中的至少一种，接合导电性基板和氮化物系半导体元件层。如果这样构成，则可以容易地将导电性基板接合在氮化物系半导体层上。
在这种情况下，优选通过电极接合导电性基板和氮化物系半导体元件层。如果这样构成，则可以容易地通过电极接合导电性基板和氮化物系半导体元件层。
在通过电极接合上述导电性基板和氮化物半导体元件层的结构中，优选电极的氮化物系半导体元件层一侧的表面形成凹凸形状，并在电极的凹凸表面上形成氮化物系半导体元件层。如果这样构成，则入射到电极和氮化物系半导体元件层界面上的光，容易被电极表面的凹凸形状反射。由此，由于反射的光从氮化物系半导体元件层的与导电性基板相反一侧的表面(光出射面)射出，所以可以提高光输出特性。
在通过电极接合上述导电性基板和氮化物半导体元件层的结构中，优选导电性基板的电极一侧的表面形成凹凸形状，电极被接合在导电性基板的凹凸形状表面上。如果这样构成，则由于导电性基板和电极的接触面积增加，所以可以进一步提高向导电性基板一侧的散热。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选还具备覆盖氮化物半导体元件层侧面的保护膜。如果这样构成，则可以用保护膜保护氮化物系半导体元件层。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选金属包括铜。如果这样构成，则可以通过铜的作用，容易地使导电性基板具有与铜同样高的导热系数。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选无机材料包括氧化铜。如果这样构成，则由于可以容易地通过氧化铜的作用，使导电性基板的线膨胀系数接近氮化物系半导体元件层的线膨胀系数，所以可以减小导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数的差别。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选金属包括铜，无机材料包括氧化铜。由于包含这样材料的导电性基板具有与在发光元件中使用的GaN等的氮化物系半导体的线膨胀系数相接近的线膨胀系数，且导热系数很高，所以，可以容易地向导电性基板一侧充分释放在氮化物系半导体元件层中产生的热散热，同时抑制由导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数差别很大引起元件翘曲的发生。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选导电性基板具有约100W/m·K以上的导热系数。如果这样构成，则可以容易地使在氮化物系半导体元件层产生的热量充分地向导电性基板一侧散热。该点已通过实验验证。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选导电性基板具有120GPa以下的杨氏模量。如果这样构成，则可以抑制导电性基板产生应力变化。由此，在分离接合在导电性基板上的氮化物系半导体层和生长用基板时，可以抑制由导电性基板的应力变化所引起的氮化物系半导体元件层的应力变化。由此，由于可以抑制在氮化物系半导体元件层上产生裂纹(龟裂)，所以可以抑制由在元件上产生裂纹所造成的制造成品率的降低。该点也已通过实验验证。
在上述第一方面的氮化物系发光元件中，优选导电性基板具有约18×10-6/K以下的线膨胀系数。如果这样构成，则可以容易地减小导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数的差别。由此，可以容易地抑制由导电性基板和氮化物系半导体元件层之间线膨胀系数的差别较大所引起的元件产生翘曲。此点也已通过实验验证。
本发明的第二方面的氮化物系发光元件的制造方法具有如下工序：在生长用基板上生长氮化物系半导体元件层的工序；将至少包含一种金属和线膨胀系数低于金属的一种无机材料的导电性基板接合在氮化物系半导体元件层上的工序；以将导电性基板接合在氮化物系半导体元件层上的状态，从氮化物半导体元件层除去生长用基板的工序。
在该第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，如上所述，在将至少包含一种金属和线膨胀系数低于金属的一种无机材料的导电性基板接合在生长用基板上的氮化物系半导体元件层上后，通过从氮化物系半导体元件层除去生长用基板，且利用在导电性基板中所包含的金属的作用，可以使导电性基板的导热系数具有与金属同样高的导热系数。由此，由于即使在氮化物系发光元件中流过大电流，也能充分地将在氮化物系半导体元件层中生成的热量向导电性基板一侧散热，所以可以抑制由热造成的光输出特性的降低。其结果在于，可以形成具有高额定输出的氮化物系发光元件。此外，如果通过在导电性基板中所包含的具有低线膨胀系数的无机材料的作用，调节金属和无机材料的混合比，则可以使导电性基板的线膨胀系数接近氮化物系半导体元件层的线膨胀系数，所以，可以减小导电性基板和氮化物系半导体元件层的线膨胀系数差别。由此，在制造氮化物系发光元件时，由于可以抑制由导电性基板和氮化物系半导体元件层的线膨胀系数差别较大所引起的在元件上产生翘曲和裂纹(龟裂)，所以可以抑制制造成品率的降低。此外，通过使用导电性基板，可以夹着氮化物系半导体元件层且相对地配置一方和另一方的两个电极。由此，由于与使用仅在氮化物系半导体元件层一侧配置两个电极的绝缘性基板的氮化物系半导体发光元件相比，可以增加发光面积，所以可以形成能够提高光输出特性的氮化物系发光元件。此外，由于没有必要为了提高光输出特性，以需要精密的位置控制的倒装片方式来组装元件，所以以此也能抑制制造成品率的降低。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选无机材料包括金属氧化物。如果这样构成，则可以容易地使包含金属和无机材料(金属氧化物)的导电性基板的线膨胀系数低于仅由金属构成的导电性基板的线膨胀系数。
在上述第二方面的氮化物系发光元件中，优选在氮化物系半导体元件层上接合导电性基板的工序中包括，通过电极和导电性材料中至少一个，将导电性基板接合到氮化物系半导体元件层的工序。如果这样构成，则可以容易地将导电性基板接合到氮化物系半导体元件层上。
在这种情况下，优选将导电性基板接合到氮化物系半导体元件层上的工序中包括，通过电极将导电性基板接合到氮化物系半导体元件层上的工序。如果这样构成，则可以容易地通过电极接合导电性基板和氮化物系半导体元件层。
在包括通过电极将导电性基板接合到氮化物系半导体元件层的工序的结构中，优选通过电极将导电性基板接合到氮化物系半导体元件层的工序中包括：使氮化物半导体元件层表面形成凹凸形状的工序；在氮化物半导体元件层的凹凸形状的表面上形成电极的工序；将导电性基板接合在与氮化物半导体元件层相对一侧的表面上的工序。如果这样构成，则入射到电极和氮化物半导体元件层的界面的光容易被电极表面的凹凸所反射。由此，由于反射的光从与氮化物系半导体元件层相对一侧的表面(光出射面)射出，所以可以提高光输出特性。
在包括通过电极将导电性基板接合到氮化物系半导体元件层的工序的结构中，优选在氮化物系半导体元件层的凹凸形状的表面上形成电极的工序中包括，在氮化物系半导体元件层凹凸形状表面上，形成具有将氮化物系半导体元件层表面凹凸形状反映出来的凹凸形状的表面的电极的工序，而将导电性基板接合在与电极的与氮化物系半导体元件层相反一侧的表面上的工序包括：使导电性基板表面形成凹凸形状的工序；以使电极的凸起部位及凹陷部位位置和导电性基板的凹陷部位及凸起部位位置相一致的方式，将导电性基板接合在电极的与氮化物系半导体元件层相反一侧表面上的工序。如果这样构成，则由于导电性基板和电极的接触面积增加，所以可以进一步提高向导电性基板的散热。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选在将导电性基板接合在氮化物系半导体元件层上的工序之前，还具有形成覆盖氮化物系半导体元件层的侧面的保护膜的工序。如果这样构成，则可以用保护膜保护氮化物系半导体元件层。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选金属包括铜。如果这样构成，则可以容易地通过铜的作用，使导电性基板的导热系数具有与铜同样高的导热系数。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选无机材料包括氧化铜。如果这样构成，则由于可以容易地通过氧化铜的作用，使导电性基板的线膨胀系数接近氮化物系半导体元件层的线膨胀系数，所以可以减小导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数的差别。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选金属包括铜，无机材料包括氧化铜。包含这样材料的导电性基板具有与在发光元件中使用的GaN等的氮化物系半导体的线膨胀系数相接近的线膨胀系数，且导热系数较高，所以可以容易且充分地将在氮化物系半导体元件层中产生的热量向导电性基板一侧散热，同时抑制由导电性基板和氮化物系半导体元件层之间线膨胀系数差别大所引起的元件翘曲的产生。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选导电性基板具有约100W/m·K以上的导热系数。如果这样构成，则可以容易地将在氮化物系半导体元件层产生的热充分地向导电性基板一侧散热。该点已通过实验验证。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选导电性基板具有120GPa以下的杨氏模量。如果这样构成，则可以抑制导电性基板产生应力变化。由此，在分离与导电性基板相接合的氮化物系半导体层和生长用基板时，可以抑制由导电性基板的应力变化所引起的氮化物系半导体元件层的应力变化。由此，由于可以抑制在氮化物系半导体元件层上产生裂纹(龟裂)，所以可以抑制由在元件上产生裂纹所引起的制造成品率的降低。该点也已通过用实验验证。
在上述第二方面的氮化物系发光元件的制造方法中，优选导电性基板具有约18×10-6/K以下的线膨胀系数。如果这样构成，则可以容易地减小导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数的差别。由此，可以容易地抑制由导电性基板和氮化物系半导体元件层之间的线膨胀系数的差别很大引起产生元件的翘曲。该点也已通过实验验证。
附图说明
图1为表示本发明第一实施方式的氮化物系发光二极管元件的结构的截面图。
图2～图7为用于说明图1所示的第一实施方式的氮化物系发光二极管元件的制造方法的截面图。
图8为表示本发明第二实施方式的氮化物系发光二极管元件的结构的截面图。
图9～图12为用于说明图8所示的第二实施方式的氮化物系发光二极管元件的制造方法的截面图。
图13为表示本发明第三实施方式的氮化物系发光二极管元件的结构的截面图。
图14～图19为用于说明图13所示的第三实施方式的氮化物系发光二极管元件的制造方法的截面图。
图20为表示分别使用三个导热系数相互不同的导电性基板的氮化物系发光二极管元件的附加电流和光输出的关系的坐标图。
图21为表示本发明第四实施方式的氮化物系发光二极管元件的结构的截面图。
图22～图27为用于说明图21所示的第四实施方式的氮化物系发光二极管元件的制造方法的截面图。
图28为表示本发明第五实施方式的氮化物系发光二极管元件的结构的截面图。
图29～图34为用于说明图28所示的第五实施方式的氮化物系发光二极管元件的制造方法的截面图。
图35为表示目前的氮化物系发光二极管元件结构的截面图。
具体实施方式
下面根据图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
首先参照图1，对第一实施方式的氮化物系发光二极管元件的结构进行说明。
如图1所示，在第一事实方式的氮化物系发光二极管元件中，在导电性基板1上，通过p侧电极2形成氮化物系半导体元件层10。该第一实施方式的导电性基板1具有约50μm～约2mm的厚度，同时含有以20∶80的比例混合的铜和氧化铜。
具体的结构为，在导电性基板1上，接合从导电性基板1一侧顺次形成有约100nm厚的Au层和约300nm厚的Pd层的p侧电极2。另外，P侧电极2为本发明的“电极”的一个示例。在p侧电极2上形成有厚度为约1nm～约1μm的、由渗杂有Mg的GaN、AlGaN或InGaN所构成的p型接触层3。在p型接触层3上形成具有约1nm～约1μm的厚度的由渗杂有Mg的AlGaN(Al的成分比≤50％)所构成的p型覆盖层4。在p型覆盖层4上形成具有约10nm～约40μm的厚度的由渗杂有或不渗杂有Mg的GaN或AlGaN所构成的管底层5。在管底层5上形成有包含具有约3nm的厚度的InGaN所构成的阱层(井戸
Figure A20091014248000131
)和具有约10nm的厚度的InGaN或GaN所构成的势垒层的活性层6。该活性层6具有包含多个阱层和多个势垒层的多重量子阱(MQW)结构，或包含一个阱层和一个势垒层的单一量子阱(SQW)结构。
在活性层6上形成具有约1nm～约1μm的厚度的由渗杂有Si或Ge的AlGaN(Al的成分比≤50％)所构成的n型覆盖层7。在n型覆盖层7上形成具有约10nm～约5μm的厚度的由渗杂有Si或Ge的GaN或AlGaN所构成的n型接触层8。而且，由p型接触层3、p型覆盖层4、管底层5、活性层6、n型覆盖层7、n型接触层8构成氮化物系半导体元件层10。在构成氮化物系半导体元件层10的n型接触层8上的预定区域，形成n侧电极9。该n侧电极9从下层至上顺次由具有约10nm的厚度的Al层、具有约10nm的厚度的Pd层以及具有约100nm的厚度的Au层构成。
接下来，参照图1～图7对第一实施方式的氮化物发光二极管元件的制造方法进行说明。
首先如图2所示，使用MOCVD(Metal Organic Chemical VaporDeposition)法，在具有约400μm厚的生长用基板的蓝宝石基板11的(0001)面上，长成具有约10nm～约100nm的厚度的由GaN或AlGaN构成的缓冲层12。接着，在缓冲层12上长成具有约1μm的厚度的由不进行渗杂的GaN或AlGaN构成的底层13。接着，在底层13上长成由具有如上成分及厚度的各层3～8所构成的氮化物系半导体元件层10。在长成该氮化物系半导体元件层10时，按顺序长成n型接触层8、n型覆盖层7、活性层6、管底层5、p型覆盖层4、以及p型接触层3。此后，通过进行热处理或电子线照射，进行p型覆盖层4及p型接触层3的p型化。
接着，如图3所示，使用真空蒸镀法等在p型接触层3上形成p侧电极2。在形成该p侧电极2时，顺次形成具有约300nm的厚度的Pd层和具有约100nm的厚度的Au层。
接着，如图4所示，在p侧电极2的上面，接合具有约50μm～2mm厚且含有以20∶80的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板1。此时，可以通过由Au-Sn或Pd-Sn等构成的焊锡，将导电性基板1接合在p侧电极2上面，还可以通过由Ag构成的导电性胶，将导电性基板1接合在p侧电极2上面。另外，焊锡和导电性胶是本发明的“导电性材料”的一个示例。此外，还可以在将导电性基板1直接粘合在p侧电极2的上面后，通过在约400℃～约1000℃的温度条件下进行加压，将导电性基板1接合在p侧电极2上面。此外，也可以使用在导电性基板1上施加电场的阳极接合法，将导电性基板1接合在p侧电极2上面。此后，通过对蓝宝石基板11进行研磨或激光照射等，除去蓝宝石基板11。此后，使用通过CF4气体等进行的干蚀刻技术或通过热磷酸液等进行的湿蚀刻技术，除去缓冲层12和底层13。由此，如图5所示，成为露出n型接触层8表面的状态。
接着，如图6所示，使用真空蒸镀法等，在n型接触层8所露出的表面预定区域内形成n侧电极9。在形成该n侧电极9时，顺次形成具有约10nm的厚度的Al层、具有约10nm的厚度的Pd层和具有约100nm的厚度的Au层。
接着，如图7所示，沿元件分离区域10a进行元件分离。此时，可以利用切割在元件分离区域10a插入切口后，沿此切口分离元件。此外，也可以使用腐蚀技术在进入到元件分离区域10a插入切口后，沿此切口分离元件。此外，还可以通过切割在导电性基板1的元件分离区域10a插入切口，同时使用腐蚀技术在半导体元件层10的元件分离区域10a插入切口，之后，通过切割以及腐蚀技术沿此切口分离元件。在组合上述方式的切割和腐蚀技术的情况下，由于刀具不接触氮化物系半导体元件层10，所以降低了对氮化物系半导体元件层10的损伤。这样，形成图1所示的第一实施方式的氮化物系发光二极管元件。
在第一实施方式中，如上所述，通过以含有混合比例为20∶80的铜和氧化铜的方式构成导电性基板，可以使导电性基板1的导热系数具有与铜同样高的导热系数。由此，由于即使在氮化物系发光二极管元件流过大电流，也可以充分地将由导电性基板1上接合的氮化物系半导体元件层10产生的热向导电性基板1一侧散热，所以，可以抑制因热造成光输出特性的降低。其结果在于，可以得到具有高额定输出的氮化物系发光二极管元件。此外，由于可以使导电性基板1的线膨胀系数接近氮化物系半导体元件层10的线膨胀系数，所以可以减小导电性基板1和氮化物系半导体元件层10之间线膨胀系数的差别。由此，由于在制造氮化物系发光二极管元件时，可以抑制因导电性基板1和氮化物系半导体元件层10之间线膨胀系数的差别很大而造成元件翘曲和裂纹(龟裂)，所以可以抑制制造成品率的降低。此外，通过使用导电性基板1，可以夹着氮化物系半导体元件层10且相对地配置p侧电极2和n侧电极9。由此，由于与使用仅在氮化物系半导体元件层一侧配置两个电极的绝缘性基板的氮化物系半导体发光元件相比，可以增加发光面积，所以可以提高光输出特性。此外，由于没有必要为了提高光输出特性，以需要精密的位置控制的倒装片方式组装元件，所以以此也能抑制制造成品率的降低。
(第二实施方式)
参照图8，在此第二实施方式中，对与上述第一实施方式有所不同的、使用含有70比30的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板21作为导电性基板的情况进行说明。
如图8所示，在此第二实施方式中，在含有以70∶30的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板21上，接合具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的p侧电极2。此外，在p侧电极2上，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的各层3～8所构成的氮化物系半导体元件层10。此外，在构成氮化物系半导体元件层10的n型接触层8上的预定区域内，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9。
接着，参照图8～图12对第二实施方式的氮化物发光二极管元件的制造方法进行说明。
首先如图9所示，使用MOCVD法，与上述第一实施方式相同地，在作为生长用基板的蓝宝石基板11的(0001)面上，顺次长成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的缓冲层12和底层13。此后，在底层13上，形成具有约1nm～1μm的厚度的由InGaN或AlGaN所构成且在层内具有空间的分离层(空隙层)14。此时，可以使用阳极氧化法或腐蚀技术，在分离层14内形成空间，也可以形成结晶性不好(裂纹多)的多孔质或非晶态(非晶质)的分离层14。多孔质的分离层14可以通过调节生长条件且打入离子来形成。此外，非晶态的分离层14可以通过低温生长形成。另外，还可以形成由间隙的某种金属膜或绝缘膜所构成的分离层。间隙的某种金属膜或绝缘膜所构成的分离层也可以用于使氮化物系半导体层横向生长时的保护罩。接着，在分离层14上顺次长成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n型接触层8、n型覆盖层7、活性层6、管底层5、p型覆盖层4以及p型接触层3，然后，进行p型覆盖层4及p型接触层3的p型化。
接着，如图10所示，使用真空蒸镀法等，在p型接触层3上形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的p侧电极2之后，使用与图4所示的第一实施方式同样的方法，在p侧电极2上面接合含有以70比30的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板21。此后，分离在分离层14上侧的氮化物系半导体元件层10和在分离层14下侧的各层(蓝宝石基板11、缓冲层12和底层13)。此时，可以使用由HF液和HNO3液的混合液进行的湿蚀刻技术除去分离层14，也可以通过从外部施加物理力除去分离层14。此外，还可以通过向相互间相反的方向拉伸，进行在分离层14上侧的氮化物系半导体元件层10和在分离层14下侧的各层(11～13)的分离。此外，还可以利用照射激光的方法，通过加热·熔融分离层14来进行分离。由此，如图11所示，成为露出n型接触层8表面的状态。
接着，如图12所示，使用真空蒸镀法等，在n型接触层8所露出表面预定区域内，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9，然后，使用与图7所示的第一实施方式同样的方法，沿元件分离区域10a进行元件分离。这样，可以形成图8所示的第二实施方式的氮化物系发光二极管元件。
在第二实施方式中，如上所述，通过以含有混合比例为70∶30的铜和氧化铜的方式构成导电性基板21，可以使导电性基板21的导热系数具有与铜同样高的导热系数，同时可以使导电性基板21的线膨胀系数接近氮化物系半导体元件层10的线膨胀系数。另外，与上述第一实施方式的含有以20∶80的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板1相比，该第二实施方式的导电性基板21的铜的比例高且氧化铜的比例低。因此，与上述第一实施方式的导电性基板1相比，该第二实施方式的导电性基板21的导热系数增加且线膨胀系数增加。由此，与上述第一实施方式相比，由于可以充分地将在导电性基板21上所接合的氮化物系半导体元件层10中产生的热向导电性基板21一侧散热，所以与第一实施方式相比，更能抑制由热造成的光输出特性的降低。另一方面，由于与上述第一实施方式相比，第二实施方式中导电性基板21和氮化物系半导体元件层10之间的线膨胀系数的差别变大，所以抑制元件产生翘曲的效果不如第一实施方式。
另外，第二实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。
(第三实施方式)
参照图13，在此第三实施方式中，对与上述第一实施方式和第二实施方式不同的、使用具有约170W/m·K的导热系数且含有以60比40的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板31作为导电性基板的情况进行说明。
在此第三实施方式中，如图13所示，在具有约170W/m·K的导热系数且含有以60比40的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板31上，接合具有与上述第一实施方式的p侧电极2同样组成和厚度且宽度小于导电性基板31的宽度的p侧电极32。另外，p侧电极32是本发明的“电极”的一个示例。在p侧电极32上顺次形成宽度小于导电性基板31的宽度且宽度大于p侧电极32的宽度的p型接触层33、p型覆盖层34、管底层35、活性层36、n型覆盖层37以及n型接触层38。另外，p型接触层33、p型覆盖层34、管底层35、活性层36、n型覆盖层37、n型接触层38分别具有与上述第一实施方式的p型接触层3、p型覆盖层4、管底层5、活性层6、n型覆盖层7、n型接触层8同样组成和厚度。而且，由p型接触层33、p型覆盖层34、管底层35、活性层36、n型覆盖层37、n型接触层38构成氮化物系半导体元件层30。此外，形成覆盖氮化物系半导体元件层30(n型接触层38)的除上面之外的区域的、具有约300nm的厚度的由SiO2、SiN、TiO2或ZrO等构成的保护膜39。而且，在构成氮化物系半导体元件层30的n型接触层38上的预定区域内，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9。
接下来，参照图13～图19对第三实施方式的氮化物发光二极管元件的制造方法进行说明。
首先，如图14所示，使用MOCVD法，在作为生长用基板的SiC基板41上，顺次长成缓冲层42及底层43。另外，缓冲层42和底层43分别具有与上述第一实施方式的缓冲层12和底层13同样的组成和厚度。此后，在底层43上长成具有约1nm～约1μm的厚度且由具有可以有效地吸收预定波长的激光的高In组成比(例如，在使用YAG的第二高次谐波激光(波长：532nm)的情况下，为InXGa1-XN(X≥0.2))的InGaN所构成的分离层44。接下来，在分离层44上顺次长成n型接触层38、n型覆盖层37、活性层36、管底层35、p型覆盖层34以及p型接触层33，然后，进行p型覆盖层34及p型接触层33的p型化。
接着，如图15所示，通过使用腐蚀技术，通过在元件分离区域30a形成具有到达SiC基板41的深度的槽部，以该槽部分割氮化物系半导体元件层30。另外，在元件分离区域30a上形成的槽的深度也可以不到达SiC基板41。此后，使用CVD法，形成覆盖氮化物系半导体元件层30、分离层44、缓冲层42以及底层43的保护膜39。
接着，如图16所示，除去位于构成氮化物系半导体元件层30的p型接触层33上面之上的保护膜39的预定区域，之后，使用真空蒸镀法等，在露出的p型接触层33上面形成p侧电极32。
接着，如图17所示，使用与图4所示的第一实施方式相同的方法，在p侧电极32上表面，接合具有约170W/m·K的导热系数且包含以60比40的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板31。此后，分离在分离层44上侧的氮化物系半导体元件层30和在分离层44下侧的各层(SiC基板41、缓冲层42和底层43)。此时，使用YAG激光、KrF激元激光、DPSS激光(半导体激光激发固体激光)或氮激光等的高输出激光，通过从SiC基板41一侧照射激光，使分离层44吸收光。由此，由于分离层44进行热分解，所以将在分离层44上侧的氮化物系半导体元件层30和在分离层44下侧的各层(41～43)分离。
在此第三实施方式中，如果以In0.5Ga0.5N形成分离层44，且从SiC基板41一侧照射YAG的第二高次谐波激光(波长：532nm)，则该激光透过SiC基板41、缓冲层42以及底层43，被分离层44吸收。这样，通过适当地设计分离层44的带隙和照射的激光波长，可以容易地进行在分离层44处的分离。因此，由于在图17所示的半导体各层中，分离层44可以最有效地吸收激光，所以可以容易地进行在分离层44处的分离。由此，如图18所示，成为露出n型接触层38表面的状态。
另外，分离层44的材料优选吸收激光的材料，例如其可以使用Ti、Al、Pd、Ni、Hf等的薄金属膜。此外，也可以使用TiO2、SiO2、ZrO2、SiN等的绝缘膜，或者还可以使用这些绝缘膜和薄金属膜的层叠结构。
接着，如图19所示，使用真空蒸镀法等，在n型接触层38露出的表面上的预定区域上形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9，之后，使用与图7所示第一实施方式相同的工序，沿元件分离区域30a进行元件分离。这样，可以形成图13所示的第三实施方式的氮化物系发光二极管元件。
接着，说明按上述制造工序实际制作的第三实施方式的氮化物系发光二极管元件的附加电流和光输出关系进行研究的结果。另外，除了使用具有约170W/m·K的导热系数的导电性基板的第三实施方式，还对分别使用具有约100W/m·K和约80W/m·K的导热系数的导电性基板的氮化物系发光二极管元件的附加电流和光输出的关系也进行有研究。作为分别具有约100W/m·K和约80W/m·K的导热系数的导电性基板，使用的是通过调节铜和氧化铜的混合比来调整导热系数。
图20表示分别使用导热系数相互不同的三个导电性基板的氮化物系发光二极管元件的附加电流和光输出的关系的坐标图。另外，图20的纵轴是任意单位(a.u.)的光输出，横轴是附加电流(A)。
参照图20可以判定，在使用具有约170W/m·K的导热系数的导电性基板的第三实施方式中，即使附加电流超过1.0A，光输出与附加电流成比例地增加。此外，在导电性基板的导热系数为约100W/m·K的情况下，也可以判定，与上述第三实施方式相同，在附加电流达到1.0A附近的值之前，光输出与附加电流成比例地增加。另一方面，在导电性基板的导热系数为约80W/m·K的情况下，可以判定，如果附加电流大于0.5A，则光输出不再保持与附加电流的比例的关系。从此结果可以认为，如果导电性基板的导热系数为约100W/m·K以上，即使在附加电流大于0.5A的情况下，光输出也与附加电流成比例地增加。
在第三实施方式中，如上所述，通过含有以60∶40的比例混合的铜和氧化铜的方式所构成导电性基板31，通过将导电性基板31的导热系数设定为约170W/m·K，在流经氮化物系发光二极管元件的电流为0.5A以上的大电流的情况下，也能容易地将接合在导电性基板31上的氮化物系半导体元件层30中所生成的热充分地向导电性基板31一侧散热，所以，可以抑制由热造成的光输出特性降低。其结果在于，可以得到具有高额定输出的氮化物系发光二极管元件。
另外，第三实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。
(第四实施方式)
在此第四实施方式中，参照图21，对使用具有约50GPa杨氏模量且含有以45比55的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板51的情况进行说明。
在该第四实施方式中，如图21所示，在含有以45对55的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板51上，接合具有凹凸形状表面且宽度小于导电性基板51的宽度的p侧电极52。另外，p侧电极52具有与上述第一实施方式的p侧电极2同样组成和厚度。该p侧电极52表面的凹凸形状间相邻的凸部和凹部的中心距约为约0.1μm～约50μm，且从凹部的底部到凸部的顶部间距离为约1nm～约2μm。另外，p侧电极52为本发明的“电极”的一个示例。在p侧电极52上，以埋入p侧电极52表面凹部的方式形成具有作为覆盖层功能的p型接触层53。该p型接触层53由具有约1nm～1μm的厚度的渗杂有Mg的GaN、AlGaN或InGaN构成。在p型接触层53上，顺次形成的管底层54、活性层55、n型覆盖层56以及n型接触层57。另外，管底层54、活性层55、n型覆盖层56和n型接触层57分别具有与上述第一实施方式的管底层5、活性层6、n型覆盖层7、n型接触层8相同的组成和厚度。而且，由p型接触层53、管底层54、活性层55、n型覆盖层56以及n型接触层57构成氮化物系半导体元件层50。此外，在氮化物系半导体元件层50侧面上，形成具有与上述第三实施方式的保护膜39同样组成和厚度的保护膜58。而且，在构成氮化物系半导体元件层50的n型接触层57上的预定区域内，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9。
接着，参照图21～图27对第四实施方式的氮化物发光二极管元件的制造方法进行说明。
首先，如图22所示，使用MOCVD法，在作为生长用基板的Si基板61上顺次长成缓冲层62和底层63。另外，缓冲层62和底层63分别具有与上述第一实施方式的缓冲层12和底层13同样组成和厚度。接下来，在底层63上顺次长成n型接触层57、n型覆盖层56、活性层55、管底层54以及p型接触层53，之后，进行p型接触层53的p型化。
接着，如图23所示，使用腐蚀技术，通过在元件分离区域50a形成具有到达Si基板61的深度的槽部，并通过该槽部分割氮化物系半导体元件层50。此后，使用CVD法，形成覆盖氮化物系半导体元件层50、缓冲层62以及底层63的保护膜58。
接着，如图24所示，在除去位于p型接触层53上表面的绝缘膜58之后，使用照相平版印刷技术以及干蚀刻技术，使露出的p型接触层53表面成凹凸形状。此时，形成p型接触层53表面的凹凸形状的相邻凸部和凹部的中心距为约0.1μm～约50μm，且从凹部底部到凸部顶部的距离为约1nm～约2μm。此后，使用真空蒸镀法等，以埋入p型接触层53表面凹部的方式形成p侧电极52。
接着，如图25所示，通过由Au-Sn所构成的焊锡(未图示)，在p侧电极52上表面上，接合具有约50GPa杨氏模量且含有以45比55的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板51。此后，使用由热磷酸液等进行的湿蚀刻技术，除去Si基板61、缓冲层62和底层63。由此，如图26所示，成为露出n型接触层57表面的状态。
接着，如图27所示，使用真空蒸镀法等，在n型接触层57露出的表面上的预定区域内，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9，之后，使用与图7所示第一实施方式相同的工序，沿元件分离区域50a进行元件分离。这样，可以形成图21所示的第四实施方式的氮化物系发光二极管元件。
接着，将导电性基板的杨氏模量改变为5个值(约100GPa、约110GPa、约120GPa、约130GPa和约140GPa)，并将研究是否在氮化物系半导体元件层上产生的裂纹(龟裂)的结果表示在下面的表1中。另外，作为分别具有约100GPa、约110GPa和约120Gpa的杨氏模量的导电性基板，是通过调节铜和氧化铜的混合比来调节杨氏模量。此外，分别具有约130GPa和约140GPa杨氏模量的导电性基板，是通过使用其他的导电性金属来调节杨氏模量。
表1
 杨氏模量(GPa)   裂纹
  100   无
  110   无
  120   无
  130   有
  140   有
参照上述表1可以判定，在导电性基板的杨氏模量为约100GPa、约110GPa和约120GPa的情况下，在氮化物系半导体元件层上没有产生裂纹。另一方面，在导电性基板的杨氏模量为约130GPa和约140GPa的情况下，在氮化物系半导体元件层上有裂纹产生。从此结果可以认为，如果导电性基板的杨氏模量为约120GPa以下，就可以抑制在氮化物系半导体元件层上产生裂纹。
这里，在第四实施方式中，由于使用具有约50GPa杨氏模量的导电性基板51，所以认为可以抑制在氮化物系半导体元件层50上产生裂纹。
在第四实施方式中，如上所述，通过以含有混合比例为45∶55的铜和氧化铜的方式来构成导电性基板51，且通过将导电性基板51的杨氏模量设定为约50GPa，可以控制导电性基板51出现应力变化。由此，在分离接合在导电性基板51上的氮化物系半导体元件层50和Si基板61时，可以抑制由导电性基板51的应力变化引起的氮化物系半导体元件层50的应力变化。由此，由于可以抑制在氮化物系半导体元件层50上产生裂纹，所以可以抑制由在元件上产生裂纹所造成的制造成品率的降低。
此外，在第四实施方式中，通过将p型接触层53的表面形成凹凸形状，入射到p型接触层53和p侧电极52界面的光易于被p型接触层53表面凹凸形状反射。由此，由于反射的光从n侧射出，所以可以提高光输出特性。
另外，第四实施方式的其他效果与上述第一实施方式相同。
(第五实施方式)
在此第五实施方式中，参照图28，对使用具有约9.5×10-6/K的线膨胀系数且含有以50比50的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板71的情况进行说明。
在该第五实施方式中，如图28所示，在含有以50对50的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板71上，接合宽度小于导电性基板71的宽度的p侧电极72。另外，导电性基板71具有凹凸形状的表面。该导电性基板71表面的凹凸形状的相邻凸部和凹部的中心距为约0.1μm～约50μm，且凹部底部到凸部顶部的距离为约1nm～约2μm。此外，在p侧电极72的上表面和下表面上，形成与导电性基板71表面凹凸形状一样的凹凸形状。而且，导电性基板71的凹部(凸部)的位置与p侧电极72的凸部(凹部)的位置相一致。另外，p侧电极72具有与上述第一实施方式的p侧电极2同样组成和厚度。另外，p侧电极72为本发明的“电极”的一个示例。
在p侧电极72上，以埋入p侧电极72表面的凹部的方式形成p型接触层73。在p型接触层73上，顺次形成p型覆盖层74、管底层75以及活性层76。另外，p型接触层73、p型覆盖层74、管底层75和活性层76具有与上述第一实施方式的p型接触层3、p型覆盖层4、管底层5和活性层6同样组成和厚度。在活性层76上形成具有作为接触层功能的n型覆盖层77。该n型覆盖层77由具有约1nm～约1μm的厚度的渗杂有Si或Ge的AlGaN(Al的成分比≤50％)构成。而且，由p型接触层73、p型覆盖层74、管底层75、活性层76以及n型覆盖层77构成氮化物系半导体元件层70。此外，在氮化物系半导体元件层70的侧面上，形成具有与上述第三实施方式的保护膜39同样组成和厚度的保护膜78。而且，在构成氮化物系半导体元件层70的n型接触层77上的预定区域内，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9。
接着，参照图28～图34对第五实施方式的氮化物发光二极管元件的制造方法进行说明。
首先，如图29所示，使用MOCVD法，在作为生长用基板的GaN基板81上形成层内具有空间的分离层(空隙层)82。另外，分离层82具有与上述第二实施方式的分离层14同样组成和厚度。接下来，在分离层82上，顺次长成n型覆盖层77、活性层76、管底层75、p型覆盖层74以及p型接触层73，之后，进行p型覆盖层74和p型接触层73的p型化。
接着，如图30所示，使用腐蚀技术，通过在元件分离区域70a形成具有到达GaN基板81的深度的槽部，并由该槽部分割氮化物系半导体元件层70。此后，使用CVD法，形成覆盖氮化物系半导体元件层70和分离层82的绝缘膜78。
接着，如图31所示，在除去位于构成氮化物系半导体元件层70的p型接触层73上表面上的绝缘膜78之后，使用照相平版印刷技术以及干蚀刻技术，使露出的p型接触层73表面成凹凸形状。此时，形成p型接触层73表面的凹凸形状的相邻凸部和凹部的中心距为约0.1μm～约50μm，且从凹部底部到凸部顶部的距离为约1nm～约2μm。此后，使用真空蒸镀法等，以埋入p型接触层73的表面凹部的方式形成p侧电极72。此时，p侧电极72的表面形成反映p型接触层73的表面凹凸形状的凹凸形状。
接着，如图32所示，使用模压加工方法等，使具有约9.5×10-6/K的线膨胀系数且含有以50比50的比例混合的铜和氧化铜的导电性基板71表面，形成与p侧电极72表面凹凸形状一样的凹凸形状。此后，使用与图4所示的第一实施方式同样的方法，将导电性基板71接合在p侧电极72上表面。此时，以导电性基板71的凹部(凸部)的位置与p侧电极72的凸部(凹部)的位置相一致的方式进行接合。此后，使用与图10所示的第二实施方式同样的方法，分离在分离层82上侧的氮化物系半导体元件层70和在分离层82下侧的GaN基板81。由此，如图33所示，成为露出n型覆盖层77表面的状态。
接着，如图34所示，使用真空蒸镀法等，在n型覆盖层77露出的表面的预定区域内，形成具有与上述第一实施方式同样组成和厚度的n侧电极9，之后，使用与图7所示的第一实施方式同样的方法，沿元件分离区域70a进行元件分离。这样，可以形成图28所示的第五实施方式的氮化物系发光二极管元件。
接着，对按照上述的制造方法所实际制作的第五实施方式的氮化物系发光二极管元件，研究有是否出现元件翘曲以及在氮化物系半导体元件层有无裂纹，并将结果表示在表2。另外，除了使用具有约9.5×10-6/K的线膨胀系数的导电性基板的第五实施方式之外，对使用分别具有约12×10-6/K、约18×10-6/K、约20×10-6/K和约25×10-6/K的线膨胀系数的导电性基板的氮化物系发光二极管元件，也研究有是否出现元件翘曲以及在氮化物系半导体元件层有无裂纹。作为分别具有约12×10-6/K、约18×10-6/K、约20×10-6/K和约25×10-6/K的线膨胀系数的导电性基板，可以利用调节铜和氧化铜的混合比来调节线膨胀系数。此外，下面表2中的元件翘曲被定义为，在从导电性基板下表面到氮化物系半导体元件层上表面的厚度中的最大厚度和最小厚度的差值。
表2
  线膨胀系数(×10-6/K)  元件翘曲(μm)   裂纹
  9.5(第五实施方式)   5   无
  12   17   无
  18   30   无
  20   80   有
  25   130   有
参照上述表2，可以判定在使用具有约9.5×10-6/K的线膨胀系数的导电性基板的第五实施方式中，元件的翘曲非常小，约为5μm，而且在氮化物系半导体元件层上不会产生裂纹。此外，在线膨胀系数为约12×10-6/K的情况下，元件的翘曲也，很小约为17μm，而且在氮化物系半导体元件层上也没有产生裂纹。此外，在线膨胀系数为约18×10-6/K的情况下，元件的翘曲也很小，约为30μm，而且在氮化物系半导体元件层上也没有产生裂纹。另一方面，在线膨胀系数为约20×10-6/K和约25×10-6/K的情况下，元件的翘曲均很大，分别为约80μm和130μm，而且在氮化物系半导体元件层上会产生裂纹。从该结果可以认为，如果导电性的线膨胀系数为约18×10-6/K以下，则可以减小元件的翘曲且抑制在氮化物系半导体元件层上产生裂纹。
在第五实施方式中，如上所述，通过以含有混合比例为50∶50的铜和氧化铜的方式构成导电性基板71，并通过将导电性基板71的线膨胀系数设定为约9.5×10-6/K，可以减小导电性基板71和氮化物系半导体元件层70之间的线膨胀系数的差值。由此，由于可以在制造氮化物系发光二极管元件时，容易地抑制由电性基板71和氮化物系半导体元件层70之间的线膨胀系数差值很大所造成的元件产生翘曲和裂纹(龟裂)的产生，所以，可以容易地抑制制造成品率的降低。
此外，在第五实施方式中，通过将p型接触层73表面形成凹凸形状，与上述第四实施方式相同，光容易被p型接触层73表面凹凸形状反射。由此，由于反射光从n侧射出，所以可以提高光输出特性。此外，在导电性基板71的表面上，形成与在p型接触层73上所形成的p型电极72的表面的凹凸形状一样的凹凸形状，同时通过以使导电性基板71的凹部(凸部)的位置和p侧电极72的凸部(凹部)的位置一致的方式接合导电性基板71和p侧电极72，增加了导电性基板71和p侧电极72的接触面积，所以，可以进一步提高向导电性基板71一侧的散热。
另外，本发表的实施方式所有观点均有所示例，且并不该认为由此有所限制。本发明的范围并非上述的实施方式的说明，而是表现在权利要求的范围，还包括有在与权利要求范围等同的意思和范围内的所有变化。
例如，在上述第一～第五实施方式中，虽然使用有包含铜和氧化铜的导电性基板，但是本发明并不限于此，也可以使用包含铜以外的金属和氧化铜以外的金属氧化物的导电性基板。例如，可以使用包含铝和氧化铝的导电性基板。此外，也可以使用含有铜和氧化铝的导电性基板，或是使用含有铝和氧化铜的导电性基板。此外，作为构成导电性基板的金属，除了铜和铝以外，还可以考虑金、银、钼和钨等。
此外，在上述第一～第五实施方式中，虽然使用蓝宝石、SiC基板、Si基板或GaN基板作为生长用基板，但是本发明并不限于此，也可以使用GaAs基板、MgO基板、ZnO基板、LAO基板、Ga2O3基板、ZrB2基板及尖晶石基板等作为生长用基板。
此外，在上述第一～第五实施方式中，虽然使用由具有约100nm的厚度的底层(导电性基板一侧的层)的Au层和具有300nm的厚度的表层的Pd层来构成的p侧电极，但本发明并不限于此，也可以使用由Au层和Pd层所构成的p侧电极之外的由多种金属层构成的p侧电极。作为由Au层/Pd层以外的多种金属层构成的p侧电极的构成材料，例如从底层(导电性基板一侧的层)至表层，可以考虑Al层(厚度：约300nm)/Pd层(厚度：约10nm)、Ag层(厚度：约300nm)/Ti层(厚度：约10nm)/Pt层(厚度：约10nm)、Ag层(厚度：约300nm)/Pd层(厚度：约30nm)、Al层(厚度：约200nm)/Ni层(厚度：约50nm)/Ag层(厚度：约300nm)/Ti层(厚度：约1nm)、Al层(厚度：约200nm)/Ni层(厚度：约50nm)/Ag层(厚度：约300nm)/Ni层(厚度：约0.5nm)、Al层(厚度：约200nm)/Ni层(厚度：约50nm)/Ag层(厚度：约300nm)/Al层(厚度：约0.5nm)以及Ti层(厚度：约20nm)/Ag层(厚度：约300nm)/Al层(厚度：约0.3nm)等。此外，p型电极可以形成于氮化物系半导体元件层的导电性基板的整个面上，也可以仅形成于一部分面上。在仅在氮化物系半导体元件层的导电性基板一侧的一部分上形成p型电极的情况下，优选在形成p型电极区域以外的区域上形成使光反射的层。此外，为了增加与导电性基板的接合力，优选在p型电极和导电性基板之间形成衬垫电极。作为构成衬垫电极的材料，例如从底层(导电性基板一侧的层)至表层，可以考虑有Au层/Pd层/Ti层、Au层/Pt层/Ti层以及Au层/Mo层/Ti层等。此外，在与导电性基板的接合中使用焊锡的情况下，优选形成由Pt或Pd等构成的屏障金属作为p型电极的保护膜。
此外，在上述第一～第五实施方式中，虽然使用有由具有约100nm的厚度的底层(导电性基板一侧的层)的Au层和具有约300nm的厚度的表层的Pd层来构成的p型电极，但是本发明并不限于此，可以根据发光的波长，改变构成p型电极的金属层的厚度或材料，使得在p型电极中光吸收减少。
此外，在上述第一～第五实施方式中，虽然使用由底层(导电性基板一侧的层)的Au层和表层的Pd层来构成的p型电极，但是本发明并不限于此，由于如果使用光反射率高于Au层和Pd层的Al层，则射出的反射光增多，所以，可以进一步提高光输出特性。例如，通过在Al层和氮化物系半导体元件层之间设置有由透明材料构成的电极层，可以进一步提高光输出特性。
此外，在上述第一～第五实施方式中，虽然使用有由Au层、Pd层和Al层所构成的具有不能透过光的厚度的n型电极，但是本发明并不限于此，可以使用由具有可以透过光的厚度的金属、透明材料以及半透明材料等所构成的电极。此外，为了连接金线，优选在n型电极上形成衬垫电极。
此外，在上述第一～第五实施方式中，虽然使用包含由GaN、AlGaN以及InGaN等所构成层的氮化物系半导体元件层，但是本发明并不限于此，也可以是包含由GaN、AlGaN以及InGaN等所构成的层以外的氮化物系半导体元件层。作为GaN、AlGaN和InGaN以外的氮化物系半导体，例如考虑有AlN(氮化铝)、InN(氮化铟)、BN(氮化硼)以及TiN(氮化钛)等III-V族氮化物半导体或III-V族氮化物半导体的混晶等。此外，在上述III-V族氮化物半导体或其混晶中，也考虑有含有As、P和Sb中的至少一种元素的混晶等。
此外，在上述第一～第五实施方式中，在n型接触层表面不进行微细加工，但是本发明并不限于此，也可以通过对n型接触层表面进行微细加工，使n型接触层表面形成凹凸形状。在这种情况下，由于在n型接触层表面上全反射的光有所减少，故可以提高光输出特性。此外，在形成n型接触层的表面上的n侧电极的区域以外的区域上形成具有凹凸形状的表面的SiO2膜或SiN膜等，在这种情况下，也可以得到提高光输出特性的效果。
此外，在上述第一～第五实施方式中，虽然通过电极来接合导电性基板和氮化物系半导体元件层，但是本发明并不限于此，也可以通过电极以外的导电性材料，接合导电性基板和氮化物系半导体元件层。此外，还可以通过电极和导电性材料二者，接合导电性基板和氮化物系半导体元件层。
此外，在上述第三实施方式中，虽然使用具有约170W/m·K的导热系数的导电性基板，但是本发明并不限于此，如果导电性基板的导热系数为100W/m·K以上，就可以得到同样的效果。
此外，在上述第四实施方式中，虽然使用具有约50GPa的杨氏模量的导电性基板，但是本发明并不限于此，如果导电性基板的杨氏模量在约120GPa以下，就可以得到同样的效果。
此外，在上述第五实施方式中，虽然使用具有约9.5×10-6/K的线膨胀系数的导电性基板，但是本发明并不限于此，如果导电性基板的线膨胀系数在约18×10-6/K以下，就可以得到同样的效果。

Claims (4)

1.一种氮化物系发光元件的制造方法，其特征在于，
具有：
在生长用基板上形成由InGaN形成的分离层，在所述分离层上形成氮化物系半导体元件层的工序，其中所述氮化物系半导体元件层包含与所述分离层接触且由GaN或AlGaN形成的n型接触层和在所述n型接触层上形成的n型包层；
在所述氮化物系半导体元件层的元件分离区域形成沟槽部的工序；
在形成有所述沟槽部的所述氮化物系半导体元件层上接合导电性基板的工序；以及
在所述氮化物系半导体元件层上接合有所述导电性基板的状态下，使所述分离层上侧的所述氮化物系半导体元件层与所述分离层下侧的所述生长用基板分离的工序，
在从所述氮化物系半导体元件层分离所述生长用基板的工序中，在所述分离层上，通过使从所述生长用基板侧照射的规定波长的光被吸收，使所述分离层上侧的所述氮化物系半导体元件层与所述分离层下侧的所述生长用基板分离。
2.如权利要求1所述的氮化物系发光元件的制造方法，其特征在于，
在所述氮化物系半导体元件层的元件分离区域形成沟槽部的工序与在所述氮化物系半导体元件层上接合导电性基板的工序之间，还具有以覆盖由沟槽部露出的所述氮化物系半导体元件层的侧面的方式形成保护膜的工序。
3.如权利要求1或2所述的氮化物系发光元件的制造方法，其特征在于，
所述沟槽部具有到达所述生长用基板的深度。
4.如权利要求1～3的任一项所述的氮化物系发光元件的制造方法，其特征在于，
所述分离层被形成于形成在所述生长用基板上的基底层上。
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