JP2007273590A - 窒化物半導体素子及び窒化物半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性の優れた窒化物半導体素子及び窒化物半導体素子の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る窒化物半導体素子は、少なくともＭＱＷ活性層１３０を備える窒化物半導体層と、窒化物半導体層の主面上に設けられ、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第１接合層１５５と、第１接合層１５５と接合され、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第２接合層１５６と、第２接合層１５６に接合され、且つ、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する支持基板１７０とを備え、第１接合層１５５及び第２接合層１５６の合計の厚みｔが、５μｍ以上である。
【選択図】図１

Description

本発明は、窒化物半導体素子及び窒化物半導体素子の製造方法に関する。

従来、携帯電話の液晶ディスプレイ装置では、青色ＬＥＤ(Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)及び黄色ＬＥＤを内部に備える白色ＬＥＤを、光源として配置する。白色ＬＥＤは、青色ＬＥＤ及び黄色ＬＥＤにより白色光を形成することができる。

白色ＬＥＤは、低消費電力、長寿命といった特徴を持っているため、今後更に、蛍光灯や白熱灯に代わる光源として期待されている。ただし、白色ＬＥＤの出力は、数Ｗ程度しかないため、白色ＬＥＤの輝度を向上するための研究及び開発が盛んに行われている。

特に、白色ＬＥＤの輝度を向上するために、内部に備える青色ＬＥＤの輝度を向上する必要がある。青色ＬＥＤの輝度を向上するために、例えば、青色ＬＥＤとして用いられる窒化物半導体素子に含まれる窒化物半導体層の内部量子効率を上げることが考えられる。なお、内部量子効率とは、窒化物半導体層に流す電子の数（電流）に対する、活性層内で発生する光子の数の割合である。窒化物半導体素子に含まれる窒化物半導体層の内部量子効率を上げるための様々な技術が開示されている。

例えば、図７に示すようにＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａ ｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置等を用いて、サファイアからなる成長基板２１０上に、少なくともＩｎＧａＮを含む窒化物半導体層（ｎ型窒化物半導体層２２０乃至ｐ型窒化物半導体層２４０）を結晶成長させる技術が、開示されている（例えば、特許文献１）。サファイアからなる成長基板２１０は、窒化物半導体層の各層の結晶格子と近い結晶格子を有する。

具体的には、図７に示すように、第１に、成長基板２１０上に、少なくともＩｎＧａＮを含む窒化物半導体層を結晶成長する。第２に、ｐ型窒化物半導体層２４０側からｎ型窒化物半導体層２２０の一部が露出するまで窒化物半導体層の一部をエッチングする。第３に、露出したｎ型窒化物半導体層２２０上に、ｎ電極２６０を形成する。第４に、ｐ型窒化物半導体層２４０上に、ｐ電極２５０を形成することにより窒化物半導体素子を得ることができる。

かかる窒化物半導体素子によれば、サファイアからなる成長基板２１０は、窒化物半導体層の各層の結晶格子と近い結晶格子を有するため、結晶性のよいＩｎＧａＮを含む窒化物半導体層を形成することができ、窒化物半導体層の内部量子効率を上げることができる。
特開２００２−７６５２１号公報

しかしながら、かかる窒化物半導体素子は、放熱性が低い特性を有するサファイアからなる成長基板２１０を備えるため、窒化物半導体層で生じた熱により成長基板２１０近傍が発熱し、成長基板２１０から放熱できないという問題点があった。

更に、窒化物半導体素子から放出される光の出力を増やすために、窒化物半導体素子へ加える電流を大きくした場合、成長基板２１０近傍が更に発熱することにより、窒化物半導体素子の温度が上昇し、熱飽和することにより光の出力特性が劣化するという問題点があった。

そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、放熱性の優れた窒化物半導体素子及び窒化物半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る窒化物半導体素子の第１の特徴は、少なくとも活性層を備える窒化物半導体層と、窒化物半導体層の主面上に設けられ、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第１接合層と、第１接合層に接合され、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第２接合層と、第２接合層に接合され、且つ、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する支持基板とを備え、第１接合層及び第２接合層の合計の厚みが、５μｍ以上であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、第１接合層及び第２接合層は、金層又は金と錫との合金層からなり、且つ、５μｍ以上の厚みを有することにより、高い熱伝導率を有する金属層として機能し、窒化物半導体素子で生じた熱を支持基板に伝えることができる。

また、支持基板は、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有することにより、十分な放熱性を有し、第１接合層及び第２接合層を介して伝えられた熱を放熱することができる。

すなわち、窒化物半導体素子では、窒化物半導体層で生じた熱は、第１接合層及び第２接合層を介して支持基板に伝えられ、支持基板から効率的に放熱される。

その結果、窒化物半導体素子から放出される光の出力を増やすために、窒化物半導体素子へ加える電流を大きくする場合であっても、窒化物半導体素子で生じた熱が効率的に支持基板から放熱されるため、窒化物半導体素子は、熱飽和により光の出力特性が劣化することを抑制できる。

本発明に係る窒化物半導体素子の製造方法の第１の特徴は、成長基板上に、少なくとも活性層を含む窒化物半導体層を積層する積層工程と、窒化物半導体層の主面上に、金層又は金と錫との合金層からなる第１接合層を形成する接合層形成工程と、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する支持基板の主面上に、金層又は金と錫との合金層からなる第２接合層を形成する工程と、第１接合層及び第２接合層との共晶点の温度で、支持基板の主面上に形成された第２接合層と第１接合層とに圧力を加えて接合する接合工程と、窒化物半導体層から成長基板を剥離する剥離工程とを備え、接合された第１接合層及び第２接合層の合計の厚みは、５μｍ以上であることを要旨とする。

かかる特徴によれば、少なくとも活性層を備える窒化物半導体層と、窒化物半導体層の主面上に設けられ、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第１接合層と、第１接合層に接合され、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第２接合層と、第２接合層に接合され、且つ、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する支持基板とを備え、第１接合層及び第２接合層の合計の厚みが、５μｍ以上である窒化物半導体素子を製造することができる。

また、第１接合層及び第２接合層は、共晶点の温度で圧力が加えられることによって接合されるため、第１接合層及び第２接合層は、共晶により合金化し、強い接合力を得ることができる。

また、第１接合層及び第２接合層は、共晶点の温度で接合されるため、低温で処理することができる。すなわち、第１接合層及び第２接合層は、融解温度よりも低い温度にも関わらず、第１接合層及び第２接合層の接合力を十分に得ることができる。

本発明によれば、放熱性の優れた窒化物半導体素子及び窒化物半導体素子の製造方法を提供することができる。

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることを留意するべきである。

したがって、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。

（本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体素子の構成）
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体素子について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体素子の断面構造を示す。

本実施形態に係る窒化物半導体素子は、ｎ型窒化物半導体層と、ＭＱＷ活性層１３０と、ｐ型窒化物半導体層とを順に積層した構造を有する窒化物半導体層を備えている。ｎ型窒化物半導体層は、ｎ型コンタクト層１２２と、ｎ型超格子層１２３とを順に積層した構造を有する。ｐ型窒化物半導体層は、ｐ型クラッド層１４１と、ｐ型コンタクト層１４２とを順に積層した構造を有する。

また、かかる窒化物半導体素子は、ｎ型コンタクト層１２２下に、ｎ電極１６０を備えている。

また、かかる窒化物半導体素子は、ｐ型コンタクト層１４２上に、透明電極１５１をそれぞれ備えている。

また、かかる窒化物半導体素子は、ｎ型コンタクト層１２２乃至ｐ型コンタクト層１４２からなる窒化物半導体層の側面と、透明電極１５１の側面と、該透明電極１５１上とに、絶縁膜１５２を備えている。

また、かかる窒化物半導体素子は、透明電極１５１及び絶縁膜１５２を間に挟んで、ｐ型コンタクト層１４２の主面上に反射ミラー膜１５４と、第１接合層１５５と、第２接合層１５６と、支持基板１７０とを透明電極１５１側から順に備えている。

かかる窒化物半導体素子を構成する構成要素について、更に説明する。

ｎ型コンタクト層１２２は、ＳｉがドープされたＧａＮによって形成されている。なお、ｎ型コンタクト層１２２は、ｎ電極１６０にオーミック接触している。

ｎ型超格子層１２３は、ＳｉがドープされたＩｎＧａＮによって形成されているＩｎＧａＮ層と、ＳｉがドープされたＧａＮによって形成されているＧａＮ層とを交互に積層した超格子構造を有する。

ＭＱＷ活性層１３０は、Ｉｎを含む窒化物半導体によって形成されている多重量子井戸構造（ＭＱＷ構造：Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）を有する。

例えば、ＭＱＷ活性層１３０は、厚みが、３ｎｍのＩｎ_０.17ＧａＮによって形成されている井戸層と、厚みが、１０ｎｍのアンドープＧａＮによって形成されているバリア層とを交互に８回積層したＭＱＷ構造を有する。

ｐ型クラッド層１４１は、アンドープＧａＮ、又は、１％程度のＩｎを含むＩｎ_０.01ＧａＮによって形成されている。

ｐ型コンタクト層１４２は、ＭｇがドープされたＧａＮによって形成されている。なお、ｐ型コンタクト層１４２は、透明電極１５１にオーミック接触している。

ｎ電極１６０は、ｎ型コンタクト層１２２側から、Ｔｉ層とＡｌ層とを順に積層した構造を有する電極である。なお、ｎ電極１６０は、Ｔｉ層を含まずにＡｌ層のみによって形成されてもよい。

透明電極１５１は、ＧａがドープされたＺｎＯによって形成されている。

絶縁膜１５２は、ＳｉＮ等によって形成されている。絶縁膜１５２は、透明電極１５１と、反射ミラー膜１５４とを電気的に接続させるために、コンタクトホール１５３を備える。

反射ミラー膜１５４は、透明電極１５１上に、絶縁膜１５２を間に挟んで備えられ、Ａｌ層によって形成されている。反射ミラー膜１５４は、コンタクトホール１５３から透明電極１５１に接触することにより、透明電極１５１に電流を流すことができる。

反射ミラー膜１５４は、Ａｌ層の代わりに、銀白系の導電性の金属層によって形成されてもよい。銀白系の導電性の金属層として、例えば、Ａｇ層などを用いることができる。

反射ミラー膜１５４は、Ａｌ層と、Ｔｉ層とが順に積層した構造を有する金属層によって形成されてもよい。

反射ミラー膜１５４は、Ａｌ層が、ｐ型コンタクト層１４２から放出される光を反射することにより、ｎ型コンタクト層１２２から取り出される光の取り出し効率を向上することができる。

第１接合層１５５は、金（以下、Ａｕ）層のみ、又は、Ａｕと錫（以下、Ｓｎ）との合金層からなり、且つ、窒化物半導体層の主面上に透明電極１５１乃至反射ミラー膜１５４を間に挟んで形成されている。

第２接合層１５６は、第１接合層１５５と同様に、Ａｕ層のみ、又は、ＡｕとＳｎとの合金層からなり、且つ、第１接合層１５５に接合される。

第１接合層１５５及び第２接合層１５６は、同じ金属からなる場合、一体に形成されてもよい。

第１接合層１５５及び第２接合層１５６の合計の厚みｔは、５μｍ以上である。

支持基板１７０は、第２接合層１５６に接合される。

また、支持基板１７０は、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する高熱伝導材料によって形成されている。例えば、支持基板１７０は、ＣｕやＡｌＮ等により形成されている。

（本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法）
以下、図２乃至図６を参照して、本実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法において行われる工程について説明する。

図２に示すように、ステップＳ１０１において、サファイアからなる成長基板１１０上に、窒化物半導体層を形成する積層工程を行う。

具体的には、積層工程において、第１に、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置に成長基板１１０を入れて、水素ガスを流しながら１０５０℃程度まで温度を上げて、成長基板１１０をサーマルクリーニングする。

第２に、６００℃程度までＭＯＣＶＤ装置内の温度を下げて、成長基板１１０上に、ＧａＮからなるｎ型バッファ層１２１をエピタキシャル成長することにより結晶成長（以下、単に結晶成長と示す）する。

第３に、１０００℃程度までＭＯＣＶＤ装置内の温度を上げて、ｎ型バッファ層１２１上に、ＳｉをドープしたＧａＮからなるｎ型コンタクト層１２２を結晶成長する。

第４に、ｎ型コンタクト層１２２上に、ＳｉをドープしたＩｎＧａＮからなるＩｎＧａＮ層と、ＳｉをドープしたＧａＮからなるＧａＮ層とを交互に積層して、超格子構造を有するｎ型超格子層１２３を結晶成長する。

第５に、ｎ型超格子層１２３上に、厚みが、３ｎｍのＩｎ_０.17ＧａＮからなる井戸層と、厚みが、１０ｎｍのアンドープＧａＮからなるバリア層とをそれぞれ８回積層してＭＱＷ構造を有するＭＱＷ活性層１３０を結晶成長する。

第６に、ＭＱＷ活性層１３０上に、アンドープＧａＮ層、又は、１％程度のＩｎ組成のＩｎＧａＮ層からなるｐ型クラッド層１４１を結晶成長する。

第７に、ＭＯＣＶＤ装置内の温度を更に上げながら、ｐ型クラッド層１４１上に、ＭｇをドープしたＧａＮからなるｐ型コンタクト層１４２を結晶成長することにより、窒化物半導体層を形成する。

第８に、ｐ型コンタクト層１４２上に、分視線エピタキシー法を用いて、約２×１０^−４Ωｃｍ程度の低抵抗率を有するＧａドープのＺｎＯからなる透明電極１５１を形成する。

図３に、かかる積層工程が行われた後の窒化物半導体素子の断面図を示す。

ステップＳ１０２において、窒化物半導体層上に第１接合層１５５を形成する接合層形成工程を行う。

具体的には、接合層形成工程において、第１に、ＳｉＯ₂等からなる誘電体膜、又は、レジストによるマスクを透明電極１５１上に形成させた後、例えば、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｐｌａｓｍａ）方式によって、透明電極１５１からｎ型バッファ層１２１が露出するまで透明電極１５１及び窒化物半導体層をエッチングすることにより、窒化物半導体層を窒化物半導体発光素子の大きさに分割する切り溝を形成する。

第２に、Ｐ−ＣＶＤ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）やスパッタリング等を用いて、透明電極１５１及び窒化物半導体層の側面などの露出する面上にＳｉＮ等からなる絶縁膜１５２を形成する。

第３に、絶縁膜１５２にＣＦ_４系のガスを用いて、透明電極１５１上に形成された絶縁膜１５２をドライエッチングすることにより、コンタクトホール１５３を形成する。

なお、かかるドライエッチングは、ＺｎＯからなる透明電極１５１のエッチングレートが遅いため、透明電極１５１のみをエッチングすることができる。これにより、他の層を保護することができる。

第４に、蒸着法を用いて、コンタクトホール１５３から露出する透明電極１５１上及び絶縁膜１５２上に、Ａｌ層からなる反射ミラー膜１５４を形成する。

なお、Ａｌ層の代わりに、銀白系の導電性の金属層によって形成されてもよい。銀白系の導電性の金属層として、例えば、Ａｇ層などを用いることができる。

反射ミラー膜１５４は、Ａｌ層と、Ｔｉ層とが順に積層した構造を有する金属層によって形成されてもよい。

第５に、蒸着法を用いて、反射ミラー膜１５４上に、Ａｕ及びＳｎの合金層、又は、Ａｕ層のみからなる第１接合層１５５を形成する。

また、接合層形成工程において、上述した工程と別に、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する支持基板１７０上に、蒸着法を用いて、Ａｕ及びＳｎの合金層、又は、Ａｕ層のみからなる第２接合層１５６を形成する。

図４に、かかる接合層形成工程が行われた後の窒化物半導体素子の断面図を示す。

ステップＳ１０３において、窒化物半導体層上の第１接合層１５５と、支持基板１７０上に形成された第２接合層１５６とを接合する接合工程を行う。

具体的には、接合工程において、第１に、接合層形成工程の第１のエッチングと同様に、ＩＣＰ方式によって、ｎ型バッファ層１２１が露出した切り溝を成長基板１１０が露出するまで更にエッチングする。なお、かかるエッチングにおいて、窒化物半導体層は、既に形成された絶縁膜１５２により保護されているため、不必要なダメージをうけることはない。

第２に、第１接合層１５５及び第２接合層１５６の共晶点の温度で、第１接合層１５５及び第２接合層１５６を、第１接合層１５５及び第２接合層１５６の合計の厚みが５μｍ以上になるように圧力を加えて接合する。

なお、第１接合層１５５及び第２接合層１５６が、Ａｕ層のみからなる場合、接合する温度は、４００℃〜８００℃が好ましい。

また、図５のＡｕ、Ｓｎの重量組成図に示すように、Ａｕと、Ｓｎとの融点は、Ｓｎの含有量に依存するが、２１７℃又は、２８２℃である。

本実施形態においては、第１接合層１５５及び第２接合層１５６が、ＡｕとＳｎとの合金層からなる場合、接合する温度は、２８０℃〜４００℃が好ましい。かかる温度で接合することにより、Ａｕと、Ｓｎとの共晶は、２８２℃で始まる。

図６に、かかる接合工程が行われた後の窒化物半導体素子の断面図を示す。

ステップＳ１０４において、窒化物半導体層から成長基板１１０を剥離する剥離工程を行う。

具体的には、剥離工程において、第１に、波長が２４８ｎｍ程度のＫｒＦレーザ光を３００〜４００ｍＪ／ｃｍ^-2程度の照射エネルギーで、成長基板１１０側から窒化物半導体層に向けて照射することにより、成長基板１１０とｎ型バッファ層１２１との界面付近のｎ型バッファ層１２１を熱分解して、窒化物半導体層から成長基板１１０を剥離する。

ＫｒＦレーザ光は、サファイアからなる成長基板１１０をほぼ完全に透過して、ＧａＮからなるｎ型バッファ層１２１にほぼ完全に吸収される。これにより、成長基板１１０と、ｎ型バッファ層１２１との界面付近のｎ型バッファ層１２１は、急速に温度が上昇し、ｎ型バッファ層１２１が熱分解する。

なお、かかる熱分解の際に発生するＮ₂ガスは、窒化物半導体層の間にある空隙に流れ、窒化物半導体層に圧力を加えることがないため、窒化物半導体層にクラックを発生させる等の問題を起こすことはない。

第２に、熱分解によりｎ型コンタクト層１２２の下面に残ったＧａを酸やアルカリ等によるエッチングによって除去する。アルカリ等によるエッチングの後にドライエッチングを更に施し、ｎ型コンタクト層１２２をエッチングしておくことがより好ましい。これにより、ｎ型コンタクト層１２２と、ｎ電極１６０とのオーミック特性が更に向上する。

第３に、ｎ型コンタクト層１２２の下に、Ｔｉ層、Ａｌ層の順に積層して、ｎ型コンタクト層１２２とオーミック接触するｎ電極１６０を形成する。なお、ｎ電極１６０は、Ｔｉ層を用いずにＡｌ層のみによって形成されてもよい。

これにより、図１に示す、窒化物半導体素子が製造される。

（本発明の第１実施形態に係る窒化物半導体素子及び窒化物半導体素子の製造方法の作用・効果）
本実施形態に係る窒化物半導体素子によれば、窒化物半導体層の主面上に、第１接合層１５５と、第２接合層１５６と、支持基板１７０とが順に設けられている。

第１接合層１５５及び第２接合層１５６は、Ａｕ層又はＡｕとＳｎとの合金層からなり、且つ、５μｍ以上の厚みを有することにより、高い熱伝導率を有する金属層として機能し、窒化物半導体素子で生じた熱を支持基板１７０に伝えることができる。

また、支持基板１７０は、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有することにより、十分な放熱性を有し、第１接合層１５５及び第２接合層１５６から伝えられた熱を放熱することができる。

すなわち、窒化物半導体素子では、窒化物半導体層で生じた熱は、第１接合層１５５及び第２接合層１５６を介して支持基板１７０に伝えられ、支持基板１７０から効率的に放熱される。

その結果、窒化物半導体素子から放出される光の出力を増やすために、窒化物半導体素子へ加える電流を大きくする場合であっても、窒化物半導体素子で生じた熱が効率的に支持基板１７０から放熱されるため、窒化物半導体素子は、熱飽和により光の出力特性が劣化することを抑制できる。

また、第１接合層１５５及び第２接合層１５６は、Ａｕ層、又は、ＡｕとＳｎとの合金層からなるため、窒化物半導体層上で導電層としても機能する。

本実施形態にかかる窒化物半導体素子の製造方法によれば、窒化物半導体層上に、形成された第１接合層１５５と、支持基板１７０上に形成された第２接合層１５６とを接合する。

第１接合層１５５及び第２接合層１５６は、共晶点の温度で圧力が加えられることによって接合されるため、第１接合層１５５及び第２接合層１５６は、共晶により合金化し、強い接合力を得ることができる。

また、第１接合層１５５及び第２接合層１５６は、共晶点の温度で接合されるため、低温で処理することができる。すなわち、第１接合層１５５及び第２接合層１５６は、融解温度よりも低い温度にも関わらず、第１接合層１５５及び第２接合層１５６の接合力を十分に得ることができる。

（その他の変形例）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

例えば、第１実施形態では、主として、窒化物半導体層のＭＱＷ活性層１３０から放出される光を利用する発光ダイオードや半導体レーザの製造方法について例示したが、本発明はこれに限られず、これら発光素子からの放出光を励起光とする蛍光体とを組み合わせた発光素子の製造方法にも利用可能である。

また、第１実施形態では、ＭＯＣＶＤ法を用いて、窒化物半導体層を結晶成長する説明をしたが、本発明はこれに限られず、ＨＶＰＥ法やガスソースＭＢＥ法などを用いて、窒化物半導体層を結晶成長してもよい。また、窒化物半導体層の結晶構造として、ウルツ鉱型であっても閃亜鉛鉱型構造であってもよい。また、結晶成長の面方位は、[０００１]に限るものではなく、[１１−２０]や[１−１００]でもよい。

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。

本発明の一実施形態に係る窒化物半導体素子の断面構造を示す図である。 本発明の一実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法のフローを示すものである。 本発明の一実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法を示す。 本発明の一実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法を示す。 本発明の一実施形態に係る窒化物半導体素子に含まれる接合層におけるＡｕ、Ｓｎの重量組成図を示す。 本発明の一実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法を示す。 従来技術に係る窒化物半導体素子の断面構造を示す。

符号の説明

１１０、２１０…成長基板、１２１…ｎ型バッファ層、１２２…ｎ型コンタクト層、
１２３…ｎ型超格子層、１３０、２３０…ＭＱＷ活性層、１４１…ｐ型クラッド層、
１４２…ｐ型コンタクト層、１５１…透明電極、１５２…絶縁膜、１５３…コンタクトホール、
１５４…反射ミラー膜、１５５…第１接合層、１５６…第２接合層、１６０、２６０…ｎ電極、
１７０…支持基板、２２０…ｎ型窒化物半導体層、２４０…ｐ型窒化物半導体層、
２５０…ｐ電極

Claims (2)

1. 少なくとも活性層を備える窒化物半導体層と、
   前記窒化物半導体層の主面上に設けられ、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第１接合層と、
   前記第１接合層に接合され、且つ、金層又は金と錫との合金層からなる第２接合層と、
   前記第２接合層に接合され、且つ、１００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する支持基板とを備え、
   前記第１接合層及び前記第２接合層の合計の厚みは、５μｍ以上であることを特徴とする窒化物半導体素子。
2. 成長基板上に、少なくとも活性層を含む窒化物半導体層を積層する工程と、
   前記窒化物半導体層の主面上に、金層又は金と錫との合金層からなる第１接合層を形成する積層工程と、
   １００Ｗ/ｍＫ以上の熱伝導率を有する支持基板の主面上に、金層又は金と錫との合金層からなる第２接合層を形成する接合層形成工程と、
   前記第１接合層及び前記第２接合層との共晶点の温度で、前記支持基板の主面上に形成された前記第２接合層と前記第１接合層とに圧力を加えて接合する接合工程と、
   前記窒化物半導体層から前記成長基板を剥離する剥離工程とを備え、
   前記接合工程で接合された前記第１接合層及び前記第２接合層の合計の厚みは、５μｍ以上であることを特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。

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