JP2011023703A - Epitaxial substrate, light-emitting element, light-emitting device, and method for producing epitaxial substrate - Google Patents

Epitaxial substrate, light-emitting element, light-emitting device, and method for producing epitaxial substrate Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an epitaxial substrate which is capable of providing a light-emitting element which enables a current to uniformly flow by application of a voltage and is capable of obtaining a large uniform light emission output, to provide the light emitting element using the epitaxial substrate, to provide a light emitting device including the light emitting element, and to provide a method for producing the epitaxial substrate. <P>SOLUTION: The light-emitting element 200 includes a transparent supporting substrate 1, an adhesive layer 2 that is arranged on one main surface of the transparent supporting substrate 1, a transparent conductive layer 3 that is arranged on the main surface of the adhesive layer 2, the main surface being on the reverse side of another main surface that faces the transparent supporting substrate 1, and an epitaxial layer 4 that is arranged on the main surface of the transparent conductive layer 3, the main surface being on the reverse side of another main surface that faces the adhesive layer 2. A part of the second main surface of the transparent conductive layer 3 is exposed, the second main surface being on the reverse side of the first main surface that faces the adhesive layer 2. The light-emitting element 200 is additionally provided with electrodes 9, 10 which are formed on the exposed second main surface and the main surface of the epitaxial layer 4 respectively, the main surface being on the reverse side of another main surface that faces the transparent conductive layer 3. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はエピタキシャル基板、発光素子、発光装置およびエピタキシャル基板の製造方法に関するものである。   The present invention relates to an epitaxial substrate, a light emitting element, a light emitting device, and a method for manufacturing an epitaxial substrate.

半導体層を構成するp型半導体層が供給する正孔と、n型半導体層が供給する電子とが、発光層において再結合することにより放出されるエネルギーを光として取り出す半導体発光素子(LED)は、光学ディスプレイ、信号機など幅広い用途で用いられている。この半導体発光素子が発光する光を出力する効率を向上して、出力する光の強度を高めるために、従来から様々な工夫がなされている。   A semiconductor light emitting device (LED) that takes out energy released as light by recombination of holes supplied by a p-type semiconductor layer constituting a semiconductor layer and electrons supplied by an n-type semiconductor layer in a light emitting layer It is used in a wide range of applications such as optical displays and traffic lights. In order to improve the efficiency of outputting light emitted from the semiconductor light emitting element and increase the intensity of the output light, various devices have been conventionally made.

たとえば以下の特開2002−134785号公報(特許文献1)においては、半導体基板の一方の主表面上に形成した、光を放出する半導体層と、当該半導体層が放出する光に対して透明性を有する透明基板とを加熱付着技術により接合する。なお、ここで主表面とは、表面のうち最も面積の大きい主要な面をいう。   For example, in the following Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-134785 (Patent Document 1), a semiconductor layer that emits light formed on one main surface of a semiconductor substrate and transparency to the light emitted by the semiconductor layer are disclosed. And a transparent substrate having a heat-bonding technique. Here, the main surface means a main surface having the largest area among the surfaces.

このようにして形成した基板を用いて、発光する光を出力する効率を向上することができる半導体発光素子の製造方法が開示されている。ここに開示される製造方法においては、半導体層と透明基板とを接合した後、半導体層を形成するために用いた半導体基板を除去する。このため、半導体層が発光する光を当該半導体基板が吸収することを抑制することができ、光の出力強度を高めることができる。   A method for manufacturing a semiconductor light-emitting element that can improve the efficiency of outputting light to be emitted using the substrate thus formed is disclosed. In the manufacturing method disclosed herein, after the semiconductor layer and the transparent substrate are joined, the semiconductor substrate used to form the semiconductor layer is removed. For this reason, it can suppress that the said semiconductor substrate absorbs the light which a semiconductor layer light-emits, and can raise the output intensity of light.

また以下の特開2002−246640号公報(特許文献2)においては、半導体発光素子を形成するための半導体基板として、以下のものが開示されている。すなわち、半導体基板の一方の主表面上に形成した、光を放出する半導体層と、当該半導体層が放出する光に対して透明性を有する透明基板とを樹脂を用いて接合する。具体的には上記樹脂とは、BCB樹脂やエポキシ樹脂などの透明粘着性物質材料である。このような樹脂材料を用いて接合した基板は、接合される半導体層の主表面の面粗度が大きい(すなわち当該主表面が粗い)としても、弾力性に優れた樹脂材料の効果により、強固に接合される。   In the following Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-246640 (Patent Document 2), the following is disclosed as a semiconductor substrate for forming a semiconductor light emitting element. That is, a semiconductor layer that emits light formed on one main surface of the semiconductor substrate and a transparent substrate that is transparent to the light emitted from the semiconductor layer are bonded using a resin. Specifically, the resin is a transparent adhesive material such as BCB resin or epoxy resin. A substrate bonded using such a resin material is strong due to the effect of the resin material having excellent elasticity even if the surface roughness of the main surface of the semiconductor layer to be bonded is large (that is, the main surface is rough). To be joined.

さらに以下の特開2003−086836号公報(特許文献3)においては、半導体発光素子を形成するための半導体基板として、以下のものが開示されている。すなわち、半導体基板の一方の主表面上に形成した、光を放出する半導体層と、当該半導体層が放出する光に対して透明性を有する透明基板とを透明接着層を用いて接合する。このとき半導体層の、透明接着層を用いて接合する主表面上に、当該半導体層とオーミック接触するオーム接触層を形成した上で、透明基板と半導体層とを接合する。透明基板は導電性を有しないため、当該基板上に形成する発光素子は、2つの電極がいずれも半導体層の主表面上に存在する。そこで半導体層の一部をエッチング処理により除去し、露出される半導体エピタキシャル層の主表面上に第1の金属電極を形成する。そしてエッチング処理により除去されなかった半導体エピタキシャル層の主表面上に第2の金属電極を形成する。これらの金属電極を電気的に導通させるため、たとえば第1の金属電極とオーム接触層とを、電極連結チャンネルにより電気的に接続する。このようにして、第1の金属電極と第2の金属電極とを導通した際に半導体層が発光する光を、当該光を吸収しない透明基板を通して高い割合で出力させるものである。   Furthermore, in the following Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-086836 (Patent Document 3), the following is disclosed as a semiconductor substrate for forming a semiconductor light emitting element. That is, a light emitting semiconductor layer formed on one main surface of the semiconductor substrate and a transparent substrate transparent to the light emitted from the semiconductor layer are bonded using a transparent adhesive layer. At this time, an ohmic contact layer that is in ohmic contact with the semiconductor layer is formed on the main surface of the semiconductor layer to be bonded using the transparent adhesive layer, and then the transparent substrate and the semiconductor layer are bonded. Since the transparent substrate does not have conductivity, the light emitting element formed over the substrate has two electrodes on the main surface of the semiconductor layer. Therefore, a part of the semiconductor layer is removed by etching, and a first metal electrode is formed on the exposed main surface of the semiconductor epitaxial layer. Then, a second metal electrode is formed on the main surface of the semiconductor epitaxial layer that has not been removed by the etching process. In order to electrically connect these metal electrodes, for example, the first metal electrode and the ohmic contact layer are electrically connected by an electrode connection channel. In this manner, light emitted from the semiconductor layer when the first metal electrode and the second metal electrode are conducted is output at a high rate through the transparent substrate that does not absorb the light.

特開2002−134785号公報JP 2002-134785 A 特開2002−246640号公報JP 2002-246640 A 特開2003−086836号公報JP 2003-086836 A

上述した各特許文献において開示されている半導体発光素子はいずれも、半導体層と透明基板とを接合した構成を有している。当該半導体発光素子は2つの電極がいずれも半導体層の主表面上に存在する。半導体層はたとえば発光するためのキャリアとしての電子と正孔とが結合する領域である活性層や、当該活性層を挟むように配置された、活性層に電子を提供するn型クラッド層、活性層に正孔を提供するp型クラッド層などからなる。したがってn型クラッド層の主表面上と、p型クラッド層の主表面上とに2つの電極を配置し、n型クラッド層とp型クラッド層との間に電圧を印加する構成となっている。したがって、上述した半導体発光素子に電圧を印加することにより、たとえばn型クラッド層やp型クラッド層の内部を、当該半導体発光素子の主表面に沿った方向に、電流が流れる。   Each of the semiconductor light emitting devices disclosed in the above-mentioned patent documents has a configuration in which a semiconductor layer and a transparent substrate are joined. In the semiconductor light emitting device, two electrodes are both present on the main surface of the semiconductor layer. The semiconductor layer is, for example, an active layer that is a region where electrons and holes as carriers for light emission are combined, an n-type cladding layer that is arranged so as to sandwich the active layer, and provides electrons to the active layer, active It consists of a p-type cladding layer that provides holes to the layer. Therefore, two electrodes are arranged on the main surface of the n-type cladding layer and on the main surface of the p-type cladding layer, and a voltage is applied between the n-type cladding layer and the p-type cladding layer. . Therefore, by applying a voltage to the semiconductor light emitting element described above, a current flows, for example, in the n-type cladding layer or the p-type cladding layer in a direction along the main surface of the semiconductor light emitting element.

しかし、上述した半導体発光素子においては、以下に述べる問題が発生し得る。ここで、2つの電極をいずれも半導体層の主表面上に配置するため、たとえばn型クラッド層が半導体層の最表面に配置されており、p型クラッド層が半導体層の内部、すなわち半導体層と透明基板とが接合される主表面を含むエピタキシャル層である場合を考える。このとき、p型クラッド層の主表面上に電極を配置するためには、p型クラッド層の主表面を露出させるため、p型クラッド層の主表面上に積層された活性層やn型クラッド層の一部をたとえばエッチング処理により除去する。   However, the above-described semiconductor light emitting device may have the following problems. Here, since both of the two electrodes are disposed on the main surface of the semiconductor layer, for example, an n-type cladding layer is disposed on the outermost surface of the semiconductor layer, and the p-type cladding layer is disposed inside the semiconductor layer, that is, the semiconductor layer. Consider the case of an epitaxial layer including a main surface to which a transparent substrate is bonded. At this time, in order to dispose the electrode on the main surface of the p-type cladding layer, the active layer or the n-type cladding laminated on the main surface of the p-type cladding layer is used to expose the main surface of the p-type cladding layer. Part of the layer is removed, for example, by etching.

このようにして当該半導体層の主表面に関して、p型クラッド層の露出された領域についてはp型クラッド層の主表面上に電極を配置し、n型クラッド層が配置された領域についてはn型クラッド層の主表面上に電極を配置する。したがって各電極の大きさは、元々積層した半導体層の主表面の大きさに比べて小さくなる。各電極の大きさが小さいため、当該2つの電極のうち一方から他方へ電流を流す際に、p型クラッド層などのエピタキシャル層を電流拡散層として、当該エピタキシャル層の主表面に関する広い領域に電流を拡散させることにより、広い領域に対してほぼ均一に電流が流れるようにする必要がある。   In this way, with respect to the main surface of the semiconductor layer, an electrode is disposed on the main surface of the p-type cladding layer in the exposed region of the p-type cladding layer, and an n-type is formed in the region where the n-type cladding layer is disposed. An electrode is disposed on the main surface of the cladding layer. Therefore, the size of each electrode is smaller than the size of the main surface of the semiconductor layer originally stacked. Since the size of each electrode is small, when a current is passed from one of the two electrodes to the other, an epitaxial layer such as a p-type cladding layer is used as a current diffusion layer, and a current flows in a wide region on the main surface of the epitaxial layer. It is necessary to make the current flow almost uniformly over a wide area by diffusing.

しかし、n型クラッド層やp型クラッド層などのエピタキシャル層は、その主表面に交差する方向の厚みが非常に薄い。また、これらは半導体層であるため、導電体からなる層に比べて導電性が劣っている。このため当該エピタキシャル層において電流が均一に拡散すること(つまり当該エピタキシャル層に電流を均一に流すこと)は困難である。また、当該導電性を改善するために、エピタキシャル成長法を用いてn型クラッド層やp型クラッド層を、電流の拡散を十分に行なうことができる程度に厚く形成することはコスト高となる。したがって当該エピタキシャル層に流れる電流は、主表面に沿った方向に関する電流分布が不均一となる。その結果、たとえば当該エピタキシャル層の主表面に沿った方向に関する一部の領域に関して、他の領域に比べて電流が集中することにより電流密度が増大し、電圧が増大することがある。このように、当該半導体発光素子の電気特性が不安定になる可能性がある。上記のように半導体発光素子の電気特性が不安定になれば、活性層における発光の状態も不均一になることがある。このため当該半導体発光素子の品質が低下することになる。   However, an epitaxial layer such as an n-type cladding layer or a p-type cladding layer has a very thin thickness in a direction intersecting the main surface. Moreover, since these are semiconductor layers, their conductivity is inferior to that of a layer made of a conductor. For this reason, it is difficult for current to diffuse uniformly in the epitaxial layer (that is, to pass current uniformly through the epitaxial layer). In addition, in order to improve the conductivity, it is expensive to form the n-type cladding layer and the p-type cladding layer so thick that the current can be sufficiently diffused by using an epitaxial growth method. Therefore, the current flowing in the epitaxial layer has a non-uniform current distribution in the direction along the main surface. As a result, for example, in some regions in the direction along the main surface of the epitaxial layer, the current density may increase due to current concentration compared to other regions, and the voltage may increase. Thus, the electrical characteristics of the semiconductor light emitting element may become unstable. If the electrical characteristics of the semiconductor light emitting element become unstable as described above, the state of light emission in the active layer may become non-uniform. For this reason, the quality of the semiconductor light emitting element is deteriorated.

また、たとえば上述した特許文献3に開示される半導体発光素子のように、電極間に流れる電流を当該半導体発光素子の広い領域にほぼ均一に拡散させるためにオーム接触層などを配置する場合は、エピタキシャル層とオーム接触層とを電気的に接続するための電極連結チャンネルを形成する必要がある。このため、当該半導体発光素子を形成するための工程が煩雑になる。工程が煩雑になるため、形成される半導体発光素子の歩留まりが低下することもある。   Further, for example, as in the semiconductor light emitting device disclosed in Patent Document 3 described above, when an ohmic contact layer or the like is disposed in order to diffuse the current flowing between the electrodes almost uniformly in a wide region of the semiconductor light emitting device, It is necessary to form an electrode connection channel for electrically connecting the epitaxial layer and the ohmic contact layer. For this reason, the process for forming the said semiconductor light emitting element becomes complicated. Since the process becomes complicated, the yield of the formed semiconductor light emitting device may be lowered.

さらに、当該オーム接触層が、当該半導体発光素子が発光する光に対して不透明である場合には、当該オーム接触層の存在が、発光した光を出力する際に妨げになる。したがって、オーム接触層が配置されていることにより、当該半導体発光素子の光の出力が低下することがある。   Furthermore, when the ohmic contact layer is opaque to the light emitted from the semiconductor light emitting element, the presence of the ohmic contact layer prevents the emitted light from being output. Therefore, when the ohmic contact layer is disposed, the light output of the semiconductor light emitting element may be reduced.

本発明は、以上の問題に鑑みなされたものであり、その目的は、電圧を印加することにより均一に電流を流すことができ、均一で大きな発光出力を得ることができる発光素子を提供することができるエピタキシャル基板を提供することである。また、当該エピタキシャル基板を用いた発光素子、発光素子を備える発光装置、および上記エピタキシャル基板の製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light-emitting element capable of flowing a current uniformly by applying a voltage and obtaining a uniform and large light emission output. It is to provide an epitaxial substrate that can be used. Moreover, it is providing the light emitting element using the said epitaxial substrate, a light-emitting device provided with a light emitting element, and the manufacturing method of the said epitaxial substrate.

本発明に係る発光素子は、支持基板と、支持基板の一方の主表面上に配置された接着層と、接着層の、支持基板と対向する主表面と反対側の主表面上に配置された透明導電層と、透明導電層の、接着層と対向する主表面と反対側の主表面上に配置されたエピタキシャル層とを備える。透明導電層の、接着層と対向する第1の主表面と反対側の第2の主表面の一部が露出されている。上記発光素子は、透明導電層の露出された第2の主表面上および、エピタキシャル層の透明導電層と対向する主表面と反対側の主表面上に形成された電極を備える。   The light-emitting element according to the present invention is disposed on a support substrate, an adhesive layer disposed on one main surface of the support substrate, and a main surface of the adhesive layer opposite to the main surface facing the support substrate. A transparent conductive layer; and an epitaxial layer disposed on the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the adhesive layer. A part of the second main surface of the transparent conductive layer opposite to the first main surface facing the adhesive layer is exposed. The light emitting element includes electrodes formed on the exposed second main surface of the transparent conductive layer and on the main surface opposite to the main surface of the epitaxial layer facing the transparent conductive layer.

この場合、上記2つの電極の間に電圧を印加すると電流が発生する。上述したように透明導電層上にエピタキシャル層が形成されており、透明導電層はエピタキシャル層に隣接して配置された状態となっている。透明導電層としては導電性が高く、電流の拡散性に優れた材質を用いることが好ましい。このようにすれば、透明導電層が電流拡散層として機能するため、上記電流は透明導電層の内部を広く拡散するように均一に流れる。したがって、上記発光素子において、エピタキシャル層の主表面に沿った方向に関して均一な電流を流すことができる。このため、発光素子が発光する光についても均一なものを出力させることができる。   In this case, a current is generated when a voltage is applied between the two electrodes. As described above, the epitaxial layer is formed on the transparent conductive layer, and the transparent conductive layer is disposed adjacent to the epitaxial layer. As the transparent conductive layer, it is preferable to use a material having high conductivity and excellent current diffusibility. In this case, since the transparent conductive layer functions as a current diffusion layer, the current flows uniformly so as to diffuse widely in the transparent conductive layer. Therefore, in the light emitting element, a uniform current can be passed in the direction along the main surface of the epitaxial layer. For this reason, uniform light can be output from the light emitted from the light emitting element.

また、透明導電層は透明であるため、発光素子が発光する光を透過させることができる。なお、ここで透明とは、当該発光素子が発光する波長の光を80%以上の高い透過率で透過することを意味する。逆に当該透過率が80%未満である場合を不透明と定義する。このため、発光素子が発光する光は、透明導電層の内部を通過させることができる。このため、当該光を所望の方向へ出力させることができる。   Further, since the transparent conductive layer is transparent, light emitted from the light emitting element can be transmitted. Here, the term “transparent” means that light having a wavelength emitted by the light emitting element is transmitted with a high transmittance of 80% or more. Conversely, when the transmittance is less than 80%, it is defined as opaque. For this reason, the light emitted from the light emitting element can pass through the transparent conductive layer. For this reason, the said light can be output to a desired direction.

本発明に係るエピタキシャル基板は、支持基板と、支持基板の一方の主表面上に配置された接着層と、接着層の、支持基板と対向する主表面と反対側の主表面上に配置された透明導電層と、透明導電層の、接着層と対向する主表面と反対側の主表面上に配置されたエピタキシャル層とを備える。   The epitaxial substrate according to the present invention is disposed on the main surface of the support substrate, the adhesive layer disposed on one main surface of the support substrate, and the main surface of the adhesive layer opposite to the main surface facing the support substrate. A transparent conductive layer; and an epitaxial layer disposed on the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the adhesive layer.

上記エピタキシャル基板は、支持基板と、たとえば当該エピタキシャル基板を用いて発光素子を形成した場合に発光する領域であるエピタキシャル層とを備える。エピタキシャル層とは、たとえば半導体材料をエピタキシャル成長することにより形成される薄膜である。   The epitaxial substrate includes a support substrate and an epitaxial layer that is a region that emits light when a light emitting element is formed using the epitaxial substrate, for example. An epitaxial layer is a thin film formed, for example, by epitaxially growing a semiconductor material.

上述したエピタキシャル基板は、たとえば発光素子の製造に利用することができる。ここで、エピタキシャル層を構成する、たとえばn型のクラッド層とp型のクラッド層との主表面上にそれぞれ電極を形成して発光素子を形成した場合を考える。このとき、当該電極の間に電圧を印加することにより電流が発生する。上述したように当該エピタキシャル基板は透明導電層を備えており、透明導電層はエピタキシャル層の一方の主表面上に配置されている。透明導電層としては導電性が高く、電流の拡散性に優れた材質を用いる。このようにすれば、透明導電層が電流拡散層として機能するため、上記電流は透明導電層の内部を広く拡散するように均一に流れる。したがって、当該発光素子において、エピタキシャル基板の主表面に沿った方向に関して均一な電流を流すことができる。このため、本発明によるエピタキシャル基板を用いてたとえば発光素子を形成した場合には、当該発光素子が発光する光についても均一なものを出力させることができる。   The above-described epitaxial substrate can be used for manufacturing a light emitting element, for example. Here, consider a case where a light emitting element is formed by forming electrodes on the main surfaces of an epitaxial layer, for example, an n-type cladding layer and a p-type cladding layer. At this time, a current is generated by applying a voltage between the electrodes. As described above, the epitaxial substrate includes a transparent conductive layer, and the transparent conductive layer is disposed on one main surface of the epitaxial layer. As the transparent conductive layer, a material having high conductivity and excellent current diffusibility is used. In this case, since the transparent conductive layer functions as a current diffusion layer, the current flows uniformly so as to diffuse widely in the transparent conductive layer. Therefore, in the light emitting element, a uniform current can flow in the direction along the main surface of the epitaxial substrate. For this reason, when a light emitting element is formed using the epitaxial substrate according to the present invention, for example, uniform light can be output from the light emitting element.

また、透明導電層は透明であるため、発光素子が発光する光を透過させることができる。このため、当該エピタキシャル基板を用いて形成した発光素子が発光する光は、透明導電層の内部を通過させることができる。このため、当該光を所望の方向へ出力させることができる。   Further, since the transparent conductive layer is transparent, light emitted from the light emitting element can be transmitted. For this reason, the light emitted from the light emitting element formed using the epitaxial substrate can pass through the transparent conductive layer. For this reason, the said light can be output to a desired direction.

上述した発光素子またはエピタキシャル基板におけるエピタキシャル層は、AlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)を複数積層した構成であることが好ましい。 The epitaxial layer in the light-emitting element or the epitaxial substrate described above preferably has a structure in which a plurality of Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) are stacked.

たとえばエピタキシャル層を構成するn型クラッド層や活性層、およびp型クラッド層が上述したAlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)で構成されており、xとyとの値を適切に設定する。ここで、活性層のバンドギャップエネルギーがn型(p型)クラッド層のバンドギャップエネルギーよりも小さくなるようにxとyとの値を設定することが好ましい。このようにすれば、n型(p型)クラッド層に挟まれた活性層から光を発生させることができる。さらにxとyとの値を適切に設定すれば、当該エピタキシャル基板を用いて形成される発光素子は赤外線を発光することができる。また、xとyの値を適切に選定すれば、n型クラッド層やp型クラッド層を、発光素子が発光する光に対して透明とすることができる。したがって上述したようにエピタキシャル基板に透明導電層を備えることにより、均一な赤外線を発光させることができる発光素子を形成することができる。 For example, an n-type clad layer, an active layer, and a p-type clad layer constituting the epitaxial layer are composed of the above-described Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1). The values of x and y are set appropriately. Here, it is preferable to set the values of x and y so that the band gap energy of the active layer is smaller than the band gap energy of the n-type (p-type) cladding layer. In this way, light can be generated from the active layer sandwiched between n-type (p-type) cladding layers. Furthermore, if the values of x and y are appropriately set, a light emitting element formed using the epitaxial substrate can emit infrared light. In addition, if the values of x and y are appropriately selected, the n-type cladding layer and the p-type cladding layer can be made transparent to the light emitted from the light emitting element. Therefore, by providing a transparent conductive layer on the epitaxial substrate as described above, a light emitting element capable of emitting uniform infrared light can be formed.

上述した発光素子またはエピタキシャル基板において、透明導電層はITO(酸化インジウムスズ:Indium Tin Oxide)であることが好ましい。   In the above-described light emitting device or epitaxial substrate, the transparent conductive layer is preferably ITO (Indium Tin Oxide).

ITOは導電性を有しながら高い透明度を有している。たとえば当該エピタキシャル基板における支持基板が導電性を有さない透明基板であり、エピタキシャル層を構成するたとえばn型のクラッド層と透明導電層との主表面上の一部の領域に電極を配置して形成される発光素子を考える。すると当該発光素子が発光した光は、(透明な)エピタキシャル層や透明導電層であるITOを透過し、透明の支持基板の内部を透過することができる。このように、透明導電層としてITOを用いれば、当該エピタキシャル基板を用いて形成した発光素子が発光した光を、所望の方向から良好に出力させることができる。   ITO has high transparency while having conductivity. For example, the supporting substrate in the epitaxial substrate is a transparent substrate having no conductivity, and electrodes are arranged in a part of the main surface of the n-type cladding layer and the transparent conductive layer that constitute the epitaxial layer, for example. Consider a light emitting device to be formed. Then, the light emitted from the light-emitting element can pass through the (transparent) epitaxial layer and the transparent conductive layer ITO, and can pass through the inside of the transparent support substrate. Thus, when ITO is used as the transparent conductive layer, the light emitted from the light-emitting element formed using the epitaxial substrate can be favorably output from a desired direction.

またITOを用いれば、ITOと接合される、たとえばAlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)で構成されたエピタキシャル層と良好なオーミック接合を形成することができる。 If ITO is used, a good ohmic junction is formed with an epitaxial layer made of, for example, Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) to be bonded to ITO. can do.

上述した発光素子またはエピタキシャル基板において、接着層はBCB樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選択されるいずれか1種を含むことが好ましい。   In the above-described light-emitting element or epitaxial substrate, the adhesive layer preferably includes any one selected from the group consisting of BCB resin, polyimide resin, epoxy resin, and silicone resin.

これらの樹脂材料は粘着性に加えて弾力性が高い。このため、たとえば当該接着層により接合される支持基板の主表面や透明導電層の主表面の面粗度が高い(表面が粗い)場合においても、支持基板の主表面や透明導電層の主表面と良好に接合することができる。したがって、これらの樹脂材料を接着層として用いれば、形成されるエピタキシャル基板の歩留まりを向上することができる。   These resin materials have high elasticity in addition to adhesiveness. For this reason, for example, even when the surface roughness of the main surface of the support substrate or the transparent conductive layer bonded by the adhesive layer is high (the surface is rough), the main surface of the support substrate or the main surface of the transparent conductive layer And can be joined well. Therefore, if these resin materials are used as an adhesive layer, the yield of the formed epitaxial substrate can be improved.

また、これらの樹脂材料はエピタキシャル基板に形成する発光素子が発光する光に対する透明度も高い。したがってたとえば支持基板が透明材料である場合において、当該エピタキシャル基板を用いて形成する発光素子のエピタキシャル層が発光する光は、当該接着層を良好に透過することができる。   Further, these resin materials have high transparency with respect to light emitted from the light emitting element formed on the epitaxial substrate. Therefore, for example, when the support substrate is a transparent material, the light emitted from the epitaxial layer of the light-emitting element formed using the epitaxial substrate can be transmitted through the adhesive layer satisfactorily.

上述した発光素子またはエピタキシャル基板において、支持基板は、エピタキシャル層において発光される光に対して透明な透明支持基板であることが好ましい。   In the above-described light emitting device or epitaxial substrate, the support substrate is preferably a transparent support substrate that is transparent to light emitted from the epitaxial layer.

ここでエピタキシャル層において発光される光とは、当該エピタキシャル基板を用いて形成される発光素子が発光する光をさす。当該支持基板が透明支持基板である場合、このようなエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子は、発光した光を、透明支持基板の内部を通過させて外部へ出力することができる。したがって、発光する光の進行方向の自由度を向上し、より高い割合で(高効率に)発光する光を所望の方向に進行させることができる。   Here, light emitted from the epitaxial layer refers to light emitted from a light emitting element formed using the epitaxial substrate. When the support substrate is a transparent support substrate, a light-emitting element formed using such an epitaxial substrate can output emitted light to the outside through the inside of the transparent support substrate. Accordingly, the degree of freedom in the traveling direction of the emitted light can be improved, and the light emitted at a higher rate (highly efficient) can be advanced in a desired direction.

上述した発光素子またはエピタキシャル基板において、上記透明支持基板はサファイア、ガラス、炭化珪素、ガリウムリン、石英およびスピネルからなる群から選択されるいずれか1種を含むことが好ましい。これらの材質を用いれば、上述したようにエピタキシャル基板を用いて形成される発光素子が発光する光は、当該透明支持基板の内部を高効率に進行することができる。   In the light-emitting element or the epitaxial substrate described above, the transparent support substrate preferably contains any one selected from the group consisting of sapphire, glass, silicon carbide, gallium phosphide, quartz, and spinel. If these materials are used, the light emitted from the light-emitting element formed using the epitaxial substrate as described above can travel inside the transparent support substrate with high efficiency.

また、上述した材料を透明支持基板に用いれば、当該エピタキシャル基板を構成するエピタキシャル層や、エピタキシャル基板を用いて形成した発光素子などを、下側から支持するための土台として十分な強度を確保することができる。   Moreover, if the above-described material is used for the transparent support substrate, sufficient strength is secured as a base for supporting the epitaxial layer constituting the epitaxial substrate, the light emitting element formed using the epitaxial substrate, and the like from below. be able to.

上述した発光素子またはエピタキシャル基板において、透明導電層の一方の主表面および、一方の主表面に対向する他方の主表面は粗面化処理されていることが好ましい。   In the light-emitting element or the epitaxial substrate described above, it is preferable that one main surface of the transparent conductive layer and the other main surface facing the one main surface are roughened.

ここで粗面化処理とは、当該表面の面粗度を高くする、すなわち当該表面を粗くする処理のことである。粗面化処理を施すことにより、透明導電層の一方および他方の主表面の面粗度を高くしておけば、当該エピタキシャル基板に形成する発光素子のエピタキシャル層が発光する光が、たとえば透明導電層の主表面上において全反射を起こすことを抑制することができる。   Here, the roughening treatment is a treatment for increasing the surface roughness of the surface, that is, for roughening the surface. If the surface roughness of one or the other main surface of the transparent conductive layer is increased by performing the surface roughening treatment, the light emitted from the epitaxial layer of the light emitting element formed on the epitaxial substrate is, for example, transparent conductive It is possible to suppress total reflection on the main surface of the layer.

仮に透明導電層の主表面上において光が全反射を起こせば、当該光はたとえば外部へ出力するために本来進行すべき方向(接着層や支持基板などの内部を通る方向)を通らなくなる。このため当該光が外部へ出力される強度が弱くなることがある。したがって上述したように全反射を抑制することにより、発光した光を所望の方向へ高い割合で(高効率に)出力させることが可能となる。   If light causes total reflection on the main surface of the transparent conductive layer, the light does not pass the direction that should travel originally (for example, the direction passing through the inside of the adhesive layer or the support substrate) in order to output to the outside. For this reason, the intensity at which the light is output to the outside may be weakened. Therefore, by suppressing the total reflection as described above, it is possible to output the emitted light at a high rate (high efficiency) in a desired direction.

上述した発光素子またはエピタキシャル基板において、透明導電層のエピタキシャル層と対向する主表面と反対側の主表面上と、支持基板のエピタキシャル層と反対側に位置する主表面上との間のいずれかの領域に、エピタキシャル層において発光される光を反射する反射層をさらに備えることが好ましい。   In the light emitting device or the epitaxial substrate described above, any one of the transparent conductive layer on the main surface opposite to the main surface facing the epitaxial layer and the main surface on the opposite side of the epitaxial layer of the support substrate It is preferable that the region further includes a reflective layer that reflects light emitted from the epitaxial layer.

このような反射層を備えるエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子は、発光した光のうち、出力させたい方向と逆の方向に進行した光についても、当該反射層において反射させることにより、所望の方向に進行するように進行方向を転換させることができる。たとえば当該光を、エピタキシャル層に対して、支持基板が存在する方向と反対方向に存在する主表面から外部へ出力させたい場合において、当該反射層において当該光を反射させる。このようにすれば、当該光の進行を転向することができる。したがって、たとえば支持基板として当該光に対して不透明な材質からなるものを用いても、発光する光をたとえば電極が配置される主表面から出力するなど、任意の方向から出力させることができる。   A light-emitting element formed using an epitaxial substrate having such a reflective layer reflects light that has traveled in a direction opposite to the direction in which it is desired to be output, by reflecting the reflected light on the reflective layer. The direction of travel can be changed to travel in the direction. For example, when it is desired to output the light to the epitaxial layer from the main surface existing in the direction opposite to the direction in which the support substrate exists, the light is reflected by the reflective layer. In this way, the progress of the light can be turned. Therefore, for example, even if a support substrate made of a material that is opaque to the light is used, the emitted light can be output from any direction, for example, from the main surface on which the electrode is disposed.

以上に述べたエピタキシャル基板を用いた発光素子は、透明導電層の、接着層と対向する第1の主表面と反対側の第2の主表面の一部が露出されており、露出された第2の主表面上および、エピタキシャル層の透明導電層と対向する主表面と反対側の主表面上に電極を備えることが好ましい。   In the light emitting device using the epitaxial substrate described above, a part of the second main surface of the transparent conductive layer opposite to the first main surface facing the adhesive layer is exposed, and the exposed first It is preferable to provide an electrode on the main surface of 2 and on the main surface opposite to the main surface facing the transparent conductive layer of the epitaxial layer.

上述した構成を備える発光素子は、2つの電極が支持基板の主表面に対して同じ側、すなわちいずれもエピタキシャル層が存在する側(たとえばエピタキシャル層の主表面上)に配置される。これは、エピタキシャル層の主表面に関する一部の領域に対してエッチング処理することにより、透明導電層を部分的に露出させ、当該露出させた透明導電層の主表面上に一方の電極を形成したものである。このような構成にすることにより、電極間に電圧を印加した際に流れる電流を、透明導電層の内部を広い範囲にほぼ均一に拡散することができる。したがって、発光する光も領域間におけるばらつきの少ないものとなり、ほぼ均一に出力することができる。   In the light emitting device having the above-described configuration, the two electrodes are arranged on the same side with respect to the main surface of the support substrate, that is, on the side where the epitaxial layer exists (for example, on the main surface of the epitaxial layer). This is because the transparent conductive layer is partially exposed by etching a part of the region related to the main surface of the epitaxial layer, and one electrode is formed on the main surface of the exposed transparent conductive layer. Is. With such a configuration, the current flowing when a voltage is applied between the electrodes can be diffused substantially uniformly over a wide range in the transparent conductive layer. Therefore, the emitted light also has little variation between regions and can be output almost uniformly.

上記エピタキシャル基板は、透明導電層と直接接続され、透明導電層とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極をさらに備えていてもよい。この場合、埋め込み電極と重なる位置のエピタキシャル層を部分的に除去して透明導電層と電気的に接続される電極を形成するときに、エピタキシャル層のエッチング工程におけるエッチングストッパとして埋め込み電極を利用することができる。   The epitaxial substrate may further include a buried electrode made of a conductive material that is directly connected to the transparent conductive layer and is different from the transparent conductive layer. In this case, when the electrode that is electrically connected to the transparent conductive layer is formed by partially removing the epitaxial layer that overlaps the buried electrode, the buried electrode is used as an etching stopper in the etching process of the epitaxial layer. Can do.

また、本発明に係る発光素子は、支持基板と、支持基板の一方の主表面上に配置された接着層と、接着層の、支持基板と対向する主表面と反対側の主表面上に配置された透明導電層と、透明導電層の、接着層と対向する主表面と反対側の主表面上に配置されたエピタキシャル層と、透明導電層と直接接続され、透明導電層とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極とを備える。埋め込み電極の一部が露出するように、少なくともエピタキシャル層の一部が除去されることにより開口部が形成される。上記発光素子は、露出した埋め込み電極の一部上、および、エピタキシャル層の前記透明導電層と対向する主表面と反対側の主表面上に形成された電極をさらに備える。   The light-emitting element according to the present invention is disposed on the support substrate, the adhesive layer disposed on one main surface of the support substrate, and the main surface of the adhesive layer opposite to the main surface facing the support substrate. Transparent conductive layer, an epitaxial layer disposed on the main surface opposite to the main surface opposite to the adhesive layer of the transparent conductive layer, and a conductive material directly connected to the transparent conductive layer and different in conductivity from the transparent conductive layer And an embedded electrode made of a material. An opening is formed by removing at least part of the epitaxial layer so that part of the buried electrode is exposed. The light emitting device further includes an electrode formed on a part of the exposed buried electrode and on the main surface opposite to the main surface of the epitaxial layer facing the transparent conductive layer.

この場合、電極間に電圧を印加した際に、電極から埋め込み電極を介して透明導電層の内部の広い範囲にほぼ均一に電流を流すことができる。したがって、発光する光も領域間におけるばらつきの少ないものとなり、ほぼ均一に光を出力することができる。   In this case, when a voltage is applied between the electrodes, a current can be made to flow almost uniformly from the electrode to the wide range inside the transparent conductive layer via the embedded electrode. Therefore, the emitted light also has little variation between regions, and light can be output almost uniformly.

上記発光素子またはエピタキシャル基板において、埋め込み電極は、透明導電層において接着層と対向する表面上に配置されていてもよい。この場合、透明導電層を形成した後、続いて埋め込み電極を形成することができる。また、透明導電層に対して開口部の形成など特に行なうことなく埋め込み電極を形成する場合には、当該開口部を形成する工程を実施する必要が無いため、製造工程の煩雑化を避けることができる。   In the light emitting device or the epitaxial substrate, the embedded electrode may be disposed on the surface of the transparent conductive layer facing the adhesive layer. In this case, after forming the transparent conductive layer, a buried electrode can be formed subsequently. In addition, in the case where the embedded electrode is formed without particularly performing the formation of the opening portion with respect to the transparent conductive layer, it is not necessary to perform the step of forming the opening portion, so that the manufacturing process is not complicated. it can.

上記発光素子またはエピタキシャル基板では、透明導電層の表面において、埋め込み電極が配置された部分には凹部が形成されていてもよい。埋め込み電極は、凹部の内部を充填する突出部を含んでいてもよい。この場合、埋め込み電極と透明導電層との接触面積を、上記凹部を形成しない場合よりも広くすることができる。このため、透明導電層と埋め込み電極との接着強度をより高めることができる。また、透明導電層への電流の供給を埋め込み電極を介して行なう場合、埋め込み電極と透明導電層との接触面積が広くなることにより、より安定して透明導電層へ電流を供給できる。このため、透明導電層での電流の均一化をさらに促進できるので、結果的に当該エピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の光出力を向上させることができる。   In the light emitting element or the epitaxial substrate, a recess may be formed in a portion where the embedded electrode is disposed on the surface of the transparent conductive layer. The embedded electrode may include a protrusion that fills the inside of the recess. In this case, the contact area between the embedded electrode and the transparent conductive layer can be made wider than when the concave portion is not formed. For this reason, the adhesive strength between the transparent conductive layer and the embedded electrode can be further increased. In addition, when current is supplied to the transparent conductive layer through the embedded electrode, the contact area between the embedded electrode and the transparent conductive layer is widened, so that current can be supplied to the transparent conductive layer more stably. For this reason, since the uniformization of the current in the transparent conductive layer can be further promoted, the light output of the light emitting element formed using the epitaxial substrate can be improved as a result.

上記発光素子またはエピタキシャル基板において、透明導電層には接着層に対向する表面からエピタキシャル層に対向する表面まで到達する貫通穴が形成されていてもよい。埋め込み電極は、貫通穴の内部を充填するように配置されていてもよい。この場合、埋め込み電極と透明導電層との接触面積を、上記貫通穴を形成しない場合よりも広くすることができる。このため、透明導電層と埋め込み電極との接着強度をより高めることができる。また、埋め込み電極が当該貫通穴の一方の端部(透明導電層においてエピタキシャル層に対向する表面側の貫通穴の端部)においてエピタキシャル層と接触した状態となる。したがって、エピタキシャル層のエッチングにおけるエッチングストッパとして埋め込み電極を容易に利用することができる。   In the light emitting element or the epitaxial substrate, a through hole that reaches from the surface facing the adhesive layer to the surface facing the epitaxial layer may be formed in the transparent conductive layer. The embedded electrode may be arranged so as to fill the inside of the through hole. In this case, the contact area between the buried electrode and the transparent conductive layer can be made wider than when the through hole is not formed. For this reason, the adhesive strength between the transparent conductive layer and the embedded electrode can be further increased. Further, the buried electrode is in contact with the epitaxial layer at one end of the through hole (the end of the through hole on the surface side facing the epitaxial layer in the transparent conductive layer). Therefore, the buried electrode can be easily used as an etching stopper in etching the epitaxial layer.

また、透明導電層への電流の供給を埋め込み電極を介して行なう場合、埋め込み電極と透明導電層との接触面積が貫通穴を形成しない場合より広くなるので、より安定して透明導電層へ電流を供給できる。このため、透明導電層での電流の均一化をさらに促進できるので、結果的に当該エピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の光出力を向上させることができる。   In addition, when the current is supplied to the transparent conductive layer through the buried electrode, the contact area between the buried electrode and the transparent conductive layer is wider than when the through-hole is not formed, so that the current is more stably supplied to the transparent conductive layer. Can supply. For this reason, since the uniformization of the current in the transparent conductive layer can be further promoted, the light output of the light emitting element formed using the epitaxial substrate can be improved as a result.

上記発光素子またはエピタキシャル基板において、埋め込み電極は、透明導電層において接着層と対向する主表面上に延在し透明導電層と直接接触する延在部を含んでいてもよい。この場合、延在部により埋め込み電極と透明導電層との接触面積がさらに広くなるので、埋め込み電極を介して透明導電層への電流の供給を行なう場合、より安定して透明導電層へ電流を供給できる。この結果、結果的に当該エピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の光出力を向上させることができる。また、上記接触面積が広くなることにより、透明導電層と埋め込み電極との接着強度をより高めることができる。   In the light-emitting element or the epitaxial substrate, the embedded electrode may include an extending portion that extends on the main surface of the transparent conductive layer facing the adhesive layer and is in direct contact with the transparent conductive layer. In this case, the contact area between the embedded electrode and the transparent conductive layer is further widened by the extended portion. Therefore, when current is supplied to the transparent conductive layer through the embedded electrode, the current is more stably supplied to the transparent conductive layer. Can supply. As a result, the light output of the light emitting element formed using the epitaxial substrate can be improved as a result. In addition, since the contact area is increased, the adhesive strength between the transparent conductive layer and the embedded electrode can be further increased.

上記発光素子またはエピタキシャル基板において、埋め込み電極は、異なる種類の複数の導電体層を積層した多層構造であってもよい。この場合、埋め込み電極の材料について選択の自由度を大きくすることができる。   In the light emitting device or the epitaxial substrate, the embedded electrode may have a multilayer structure in which a plurality of different types of conductor layers are stacked. In this case, the degree of freedom in selecting the material of the embedded electrode can be increased.

上記発光素子またはエピタキシャル基板では、埋め込み電極において、多層構造を構成する複数の導電体層が第1導電体層と第2導電体層とを含んでいてもよい。第1導電体層は、透明導電層およびエピタキシャル層と接触していてもよい。第2導電体層は、第1導電体層において透明導電層と接触する表面と反対側に位置する面に接触するように形成されていてもよい。第1導電体層は、第2導電体層より相対的に透明導電層およびエピタキシャル層との密着性が高いことが好ましい。第2導電体層は、エピタキシャル層をエッチングするエッチャントに対する選択比が第1導電体層より高いことが好ましい。この場合、第1導電体層により埋め込み電極を透明導電層およびエピタキシャル層と確実に接続固定することができるとともに、第2導電体層により埋め込み電極がエッチングストッパとしての機能を確実に発揮できる。   In the light-emitting element or the epitaxial substrate, in the embedded electrode, the plurality of conductor layers constituting the multilayer structure may include a first conductor layer and a second conductor layer. The first conductor layer may be in contact with the transparent conductive layer and the epitaxial layer. The 2nd conductor layer may be formed so that the surface located in the opposite side to the surface which contacts a transparent conductive layer in the 1st conductor layer may be formed. The first conductor layer preferably has relatively higher adhesion to the transparent conductor layer and the epitaxial layer than the second conductor layer. The second conductor layer preferably has a higher selectivity to the etchant that etches the epitaxial layer than the first conductor layer. In this case, the embedded electrode can be reliably connected and fixed to the transparent conductive layer and the epitaxial layer by the first conductor layer, and the embedded electrode can reliably function as an etching stopper by the second conductor layer.

上記発光素子またはエピタキシャル基板において、第1導電体層はクロムおよびチタンの少なくともいずれか一方からなっていてもよい。また、この場合、エピタキシャル層は、AlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)を複数積層した構成であり、透明導電層はITOからなっていてもよい。この場合、第1導電体層を透明導電層およびエピタキシャル層に確実に固定することができる。 In the light-emitting element or the epitaxial substrate, the first conductor layer may be made of at least one of chromium and titanium. In this case, the epitaxial layer has a structure in which a plurality of Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) are stacked, and the transparent conductive layer is made of ITO. Also good. In this case, the first conductor layer can be reliably fixed to the transparent conductive layer and the epitaxial layer.

上記発光素子またはエピタキシャル基板において、第2導電体層は金(Au)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)からなる群から選択される少なくとも一つからなっていてもよい。この場合、エピタキシャル層は、AlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)を複数積層した構成であってもよい。この場合、エピタキシャル層に対して選択比の高い材料により第2導電体層を構成するので、エピタキシャル層のエッチングにおいてエッチングストッパとして埋め込み電極を利用することができる。 In the light emitting device or the epitaxial substrate, the second conductor layer may be made of at least one selected from the group consisting of gold (Au), platinum (Pt), and palladium (Pd). In this case, the epitaxial layer may have a structure in which a plurality of Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) are stacked. In this case, since the second conductor layer is made of a material having a high selectivity with respect to the epitaxial layer, the buried electrode can be used as an etching stopper in etching the epitaxial layer.

本発明に係る発光素子は、上記エピタキシャル基板を用いた発光素子であり、埋め込み電極の一部が露出するように、少なくともエピタキシャル層の一部が除去されることにより開口部が形成されている。露出した埋め込み電極の一部上、および、エピタキシャル層の透明導電層と対向する主表面と反対側の主表面上に電極を備える。このような構成にすることにより、電極間に電圧を印加した際に、電極から埋め込み電極を介して透明導電層の内部の広い範囲にほぼ均一に電流を流すことができる。したがって、発光する光も領域間におけるばらつきの少ないものとなり、ほぼ均一に光を出力することができる。   A light-emitting element according to the present invention is a light-emitting element using the above-described epitaxial substrate, and an opening is formed by removing at least a part of the epitaxial layer so that a part of the embedded electrode is exposed. An electrode is provided on a part of the exposed buried electrode and on the main surface opposite to the main surface facing the transparent conductive layer of the epitaxial layer. With such a configuration, when a voltage is applied between the electrodes, a current can flow almost uniformly from the electrodes through the embedded electrode to a wide range inside the transparent conductive layer. Therefore, the emitted light also has little variation between regions, and light can be output almost uniformly.

本発明に係る発光装置は、上述した発光素子と外部との間で電気信号を入出力する1対のリードフレームと、上記1対のリードフレームのうち第1のリードフレームの主表面上に配置された、上記発光素子と、上記発光素子の電極と、第1のリードフレームおよび第2のリードフレームのそれぞれを接続するワイヤとを備える。上述した発光素子を用いた発光装置は、発光した光を高効率に出力することができる。   A light-emitting device according to the present invention is disposed on a main surface of a first lead frame of the pair of lead frames, and a pair of lead frames that input and output an electric signal between the light-emitting element and the outside. The light emitting element, an electrode of the light emitting element, and a wire connecting each of the first lead frame and the second lead frame. A light-emitting device using the above-described light-emitting element can output emitted light with high efficiency.

本発明に係るエピタキシャル基板の製造方法は、基板を準備する工程と、基板の一方の主表面上にエピタキシャル層を形成する工程と、エピタキシャル層の、基板と対向する主表面と反対側の主表面上に透明導電層を形成する工程と、透明導電層の、エピタキシャル層と対向する主表面と反対側の主表面上に支持基板を接合する工程とを備える。このようにすれば、本発明に係るエピタキシャル基板を容易に得ることができる。   An epitaxial substrate manufacturing method according to the present invention includes a step of preparing a substrate, a step of forming an epitaxial layer on one main surface of the substrate, and a main surface of the epitaxial layer opposite to the main surface facing the substrate. A step of forming a transparent conductive layer thereon, and a step of bonding a support substrate on the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the epitaxial layer. In this way, the epitaxial substrate according to the present invention can be easily obtained.

上記エピタキシャル基板の製造方法は、透明導電層と直接接続され、透明導電層とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極を形成する工程をさらに備えていてもよい。この場合、エピタキシャル層のエッチングにおいてエッチングストッパなどとして利用できる埋め込み電極を備えるエピタキシャル基板を得ることができる。   The method for manufacturing the epitaxial substrate may further include a step of forming a buried electrode made of a conductive material that is directly connected to the transparent conductive layer and is different from the transparent conductive layer. In this case, an epitaxial substrate having a buried electrode that can be used as an etching stopper or the like in etching the epitaxial layer can be obtained.

上記エピタキシャル基板の製造方法は、透明導電層に開口部を形成する工程をさらに備えていてもよい。埋め込み電極を形成する工程では、開口部の内部を充填するように埋め込み電極を形成してもよい。この場合、開口部を充填する埋め込み電極と透明導電層との接続強度が向上したエピタキシャル基板を得ることができる。   The method for manufacturing an epitaxial substrate may further include a step of forming an opening in the transparent conductive layer. In the step of forming the embedded electrode, the embedded electrode may be formed so as to fill the inside of the opening. In this case, an epitaxial substrate with improved connection strength between the buried electrode filling the opening and the transparent conductive layer can be obtained.

上述した基板は、主表面上にたとえば半導体材料のエピタキシャル層を形成することができる、ガリウム砒素などの化合物半導体材料からなる。すなわち当該基板は、当該エピタキシャル基板を用いた発光素子を構成するものではない。このため発光素子を形成する際には、上述した基板は除去してもよい。当該基板を除去すれば、発光素子を形成した際に、たとえばエピタキシャル層が発光する光が上述した基板により吸収されるなどの不具合の発生を抑制することができる。   The substrate described above is made of a compound semiconductor material such as gallium arsenide that can form, for example, an epitaxial layer of a semiconductor material on the main surface. That is, the substrate does not constitute a light emitting element using the epitaxial substrate. Therefore, the substrate described above may be removed when forming the light emitting element. If the substrate is removed, when the light emitting element is formed, it is possible to suppress the occurrence of problems such as the fact that light emitted from the epitaxial layer is absorbed by the substrate described above.

また、上述したように、当該エピタキシャル基板には透明導電層を備えている。したがって、当該エピタキシャル基板を用いて形成する発光素子は、2つの電極間に加える電圧により発生する電流を、透明導電層において均一に拡散させることができる。したがって均一に高効率に光を出力することができる。当該エピタキシャル基板の支持基板は、当該エピタキシャル基板を用いて形成する発光素子が発光する光に対して透明であってもよいし、不透明であってもよい。   As described above, the epitaxial substrate includes a transparent conductive layer. Therefore, the light emitting element formed using the epitaxial substrate can uniformly diffuse the current generated by the voltage applied between the two electrodes in the transparent conductive layer. Therefore, light can be output uniformly and efficiently. The support substrate of the epitaxial substrate may be transparent or opaque with respect to light emitted by a light emitting element formed using the epitaxial substrate.

この発明に従った発光素子の製造方法は、基板を準備する工程と、基板の一方の主表面上にエピタキシャル層を形成する工程と、エピタキシャル層の、基板と対向する主表面と反対側の主表面上に透明導電層を形成する工程と、透明導電層の、エピタキシャル層と対向する主表面と反対側の主表面上に支持基板を接合する工程と、支持基板を接合する工程の後、エピタキシャル層から前記基板を除去する工程と、エピタキシャル層の一部を除去することにより、透明導電層の一部を露出する工程と、露出した透明導電層上およびエピタキシャル層上に電極を形成する工程とを備える。   The method for manufacturing a light emitting device according to the present invention includes a step of preparing a substrate, a step of forming an epitaxial layer on one main surface of the substrate, and a main surface of the epitaxial layer opposite to the main surface facing the substrate. After the step of forming the transparent conductive layer on the surface, the step of bonding the support substrate on the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the epitaxial layer, and the step of bonding the support substrate, Removing the substrate from the layer, exposing a part of the transparent conductive layer by removing a part of the epitaxial layer, forming an electrode on the exposed transparent conductive layer and the epitaxial layer, and Is provided.

この発明に従った発光素子の製造方法は、基板を準備する工程と、基板の一方の主表面上にエピタキシャル層を形成する工程と、エピタキシャル層の、基板と対向する主表面と反対側の主表面上に透明導電層を形成する工程と、透明導電層と直接接続され、透明導電層とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極を形成する工程と、透明導電層の、エピタキシャル層と対向する主表面と反対側の主表面上に支持基板を接合する工程と、支持基板を接合する工程の後、エピタキシャル層から基板を除去する工程と、エピタキシャル層の一部を除去することにより、埋め込み電極の一部を露出する工程と、露出した埋め込み電極上およびエピタキシャル層上に電極を形成する工程とを備える。このようにすれば、本発明に係る発光素子を容易に得ることができる。   The method for manufacturing a light emitting device according to the present invention includes a step of preparing a substrate, a step of forming an epitaxial layer on one main surface of the substrate, and a main surface of the epitaxial layer opposite to the main surface facing the substrate. A step of forming a transparent conductive layer on the surface; a step of forming a buried electrode made of a conductive material that is directly connected to the transparent conductive layer and different from the transparent conductive layer; and a main layer of the transparent conductive layer facing the epitaxial layer. After the step of bonding the support substrate on the main surface opposite to the surface, the step of bonding the support substrate, the step of removing the substrate from the epitaxial layer, and removing a part of the epitaxial layer, A step of exposing a part, and a step of forming an electrode on the exposed buried electrode and the epitaxial layer. In this way, the light emitting element according to the present invention can be easily obtained.

上記発光素子の製造方法は、透明導電層に開口部を形成する工程をさらに備えていてもよい。埋め込み電極を形成する工程では、開口部の内部を充填するように埋め込み電極を形成してもよい。   The manufacturing method of the said light emitting element may further be equipped with the process of forming an opening part in a transparent conductive layer. In the step of forming the embedded electrode, the embedded electrode may be formed so as to fill the inside of the opening.

本発明によれば、均一に高効率に光を出力することができる発光素子を形成するためのエピタキシャル基板、および上記発光素子、上記発光素子を用いた発光装置、さらに上記エピタキシャル基板の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, there is provided an epitaxial substrate for forming a light emitting element capable of uniformly and efficiently outputting light, the light emitting element, a light emitting device using the light emitting element, and a method for manufacturing the epitaxial substrate. Can be provided.

本実施の形態1に係るエピタキシャル基板の積層構造を示す概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of an epitaxial substrate according to a first embodiment. 図1のエピタキシャル層の構成を詳細に示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the epitaxial layer of FIG. 1 in detail. 図1のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 本実施の形態1に係るエピタキシャル基板、および当該エピタキシャル基板を用いた発光素子の製造工程を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing manufacturing steps of the epitaxial substrate according to the first embodiment and a light emitting device using the epitaxial substrate. 図4の工程(S20)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S20) of FIG. 図4の工程(S30)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S30) of FIG. 図4の工程(S40)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S40) of FIG. 本実施の形態2に係るエピタキシャル基板の積層構造を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of an epitaxial substrate according to a second embodiment. FIG. 本実施の形態3に係るエピタキシャル基板の積層構造を示す概略断面図である。6 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of an epitaxial substrate according to a third embodiment. FIG. 図9のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 本実施の形態4に係るエピタキシャル基板の積層構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the laminated structure of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 4. 図11のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 図12の線分XIII−XIIIにおける概略断面図である。It is a schematic sectional drawing in line segment XIII-XIII of FIG. 本実施の形態4に係るエピタキシャル基板、および当該エピタキシャル基板を用いた発光素子の製造工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing process of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 4, and the light emitting element using the said epitaxial substrate. 図14に示した金属層を形成する工程の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of the process of forming the metal layer shown in FIG. 図15の工程(S91)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S91) of FIG. 図15の工程(S91)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S91) of FIG. 図15の工程(S92)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S92) of FIG. 図15の工程(S92)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S92) of FIG. 図15の工程(S92)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S92) of FIG. 図14の工程(S40)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S40) of FIG. 図14の工程(S71)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S71) of FIG. 図14の工程(S60)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S60) of FIG. 図14の工程(S72)における態様を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the aspect in the process (S72) of FIG. 本実施の形態4に係るエピタキシャル基板の変形例の積層構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the laminated structure of the modification of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 4. FIG. 図25のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 本実施の形態5に係るエピタキシャル基板の積層構造を示す概略断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a laminated structure of an epitaxial substrate according to a fifth embodiment. 図27のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 本実施の形態5に係るエピタキシャル基板および当該エピタキシャル基板を用いた発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 5, and the light emitting element using the said epitaxial substrate. 本実施の形態5に係るエピタキシャル基板および当該エピタキシャル基板を用いた発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 5, and the light emitting element using the said epitaxial substrate. 本実施の形態5に係るエピタキシャル基板および当該エピタキシャル基板を用いた発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 5, and the light emitting element using the said epitaxial substrate. 本実施の形態5に係るエピタキシャル基板の変形例の積層構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the laminated structure of the modification of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 5. FIG. 図32のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 本実施の形態6に係るエピタキシャル基板の積層構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the laminated structure of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 6. FIG. 図34のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 本実施の形態6に係るエピタキシャル基板および当該エピタキシャル基板を用いた発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 6, and the light emitting element using the said epitaxial substrate. 本実施の形態6に係るエピタキシャル基板および当該エピタキシャル基板を用いた発光素子の製造工程を説明するための概略断面図である。It is a schematic sectional drawing for demonstrating the manufacturing process of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 6, and the light emitting element using the said epitaxial substrate. 本実施の形態6に係るエピタキシャル基板の変形例の積層構造を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the laminated structure of the modification of the epitaxial substrate which concerns on this Embodiment 6. FIG. 図38のエピタキシャル基板を用いて形成した発光素子の構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure of the light emitting element formed using the epitaxial substrate of FIG. 本発明に係る発光素子を用いた発光装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the light-emitting device using the light emitting element which concerns on this invention.

以下、図面を参照しながら、本発明の各実施の形態について説明する。なお、各実施の形態において、同一の機能を果たす要素には同一の参照符号を付し、その説明は、特に必要がなければ繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each embodiment, elements having the same function are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated unless particularly necessary.

(実施の形態1)
図1に示すように、本実施の形態1に係るエピタキシャル基板100は、透明支持基板1と、透明支持基板1の一方の主表面上(図1における上側)に配置された接着層2とを備える。接着層2の、透明支持基板1と対向する主表面と反対側の主表面上(図1における上側)に透明導電層3を備える。透明導電層3の、接着層2と対向する主表面と反対側の主表面上(図1における上側)にエピタキシャル層4を備える。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, an epitaxial substrate 100 according to the first embodiment includes a transparent support substrate 1 and an adhesive layer 2 disposed on one main surface (upper side in FIG. 1) of the transparent support substrate 1. Prepare. A transparent conductive layer 3 is provided on the main surface of the adhesive layer 2 opposite to the main surface facing the transparent support substrate 1 (upper side in FIG. 1). An epitaxial layer 4 is provided on the main surface of the transparent conductive layer 3 opposite to the main surface facing the adhesive layer 2 (upper side in FIG. 1).

透明支持基板1は、当該エピタキシャル基板100を用いて形成した、後述する発光素子が発光する光に対して透明な材質からなる支持基板である。具体的には、たとえば透明支持基板1は、サファイア、ガラス、炭化珪素(SiC)、ガリウムリン(GaP)、石英およびスピネルなどにより形成されたものを用いることが好ましい。この透明支持基板1は、エピタキシャル基板100を構成するエピタキシャル層4などを下側から支持することにより、当該エピタキシャル層4などが破壊することを抑制する土台としての役割を有する。また、当該エピタキシャル基板100を用いて形成する発光素子が発光する光を、透明支持基板1を透過させることにより高い割合で(高効率に)所望の方向に進行させることができる。   The transparent support substrate 1 is a support substrate that is formed using the epitaxial substrate 100 and is made of a material that is transparent to light emitted from a light emitting element described later. Specifically, for example, the transparent support substrate 1 is preferably made of sapphire, glass, silicon carbide (SiC), gallium phosphide (GaP), quartz, spinel, or the like. The transparent support substrate 1 has a role as a base that suppresses the destruction of the epitaxial layer 4 and the like by supporting the epitaxial layer 4 and the like constituting the epitaxial substrate 100 from the lower side. Further, the light emitted from the light emitting element formed using the epitaxial substrate 100 can be transmitted in a desired direction at a high rate (highly efficient) by transmitting through the transparent support substrate 1.

エピタキシャル層4は具体的には、図2に示すように、第1クラッド層5と、第1クラッド層5の一方の主表面上(図2における上側)に配置された活性層6と、活性層6の一方の主表面上(図2における上側)に配置された第2クラッド層7とを備える。   Specifically, as shown in FIG. 2, the epitaxial layer 4 includes a first cladding layer 5, an active layer 6 disposed on one main surface (upper side in FIG. 2) of the first cladding layer 5, and an active layer And a second cladding layer 7 disposed on one main surface of layer 6 (upper side in FIG. 2).

エピタキシャル基板100は、たとえばLEDなどの発光素子を形成するために用いる基板である。エピタキシャル基板100を構成するエピタキシャル層4は、エピタキシャル成長により形成された半導体層を複数積層した構成である。たとえばエピタキシャル基板100を用いて赤外線を発光する発光素子を形成する場合、エピタキシャル層4を構成する第1クラッド層5、活性層6、第2クラッド層7はいずれもAlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)からなることが好ましい。なお、ここで赤外線とは、850nm以上950nm以下の波長を有する赤外線を意味する。 Epitaxial substrate 100 is a substrate used to form a light emitting element such as an LED. The epitaxial layer 4 constituting the epitaxial substrate 100 has a configuration in which a plurality of semiconductor layers formed by epitaxial growth are stacked. For example, when a light emitting element that emits infrared rays is formed using the epitaxial substrate 100, the first cladding layer 5, the active layer 6, and the second cladding layer 7 constituting the epitaxial layer 4 are all Al x In y Ga 1-x. -Y As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) is preferable. In addition, infrared rays here mean the infrared rays which have a wavelength of 850 nm or more and 950 nm or less.

また、第1クラッド層5がたとえばn型の半導体(上述したAlInGa1−x−yAs)からなる場合、第2クラッド層7はp型の半導体からなることが好ましい。逆に第1クラッド層5がp型の半導体からなる場合、第2クラッド層7はn型の半導体からなることが好ましい。 Further, when the first cladding layer 5 is made of, for example, an n-type semiconductor (Al x In y Ga 1-xy As described above), the second cladding layer 7 is preferably made of a p-type semiconductor. Conversely, when the first cladding layer 5 is made of a p-type semiconductor, the second cladding layer 7 is preferably made of an n-type semiconductor.

透明導電層3は、当該エピタキシャル基板100を用いて形成する発光素子の2つの電極間に電圧を印加した際に、出力する電流を当該発光素子の内部に均一に流すために配置された領域である。上記発光素子が、たとえば図1におけるエピタキシャル層4の上側の主表面上または内部に2つの電極を備える場合に、当該2つの電極間に電圧を印加すれば、電位差に基づき電流が流れる。この電流が、図1における透明導電層3の左右方向、および図1における紙面に垂直な方向(奥行き方向)に関して広い領域に均一に流れるように拡散される。このように透明導電層3は、電流をスムーズに拡散させるために配置される。   The transparent conductive layer 3 is a region arranged to allow a current to be output to flow uniformly inside the light emitting device when a voltage is applied between the two electrodes of the light emitting device formed using the epitaxial substrate 100. is there. When the light emitting element includes two electrodes on or inside the main surface on the upper side of the epitaxial layer 4 in FIG. 1, for example, if a voltage is applied between the two electrodes, a current flows based on a potential difference. This current is diffused so as to flow uniformly over a wide area with respect to the horizontal direction of the transparent conductive layer 3 in FIG. 1 and the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1 (depth direction). Thus, the transparent conductive layer 3 is disposed in order to smoothly diffuse the current.

透明導電層3としてはたとえばITO(Indium Tin Oxide)を用いることが好ましい。ITOは導電性を有しながら高い透明度を有している。したがって透明導電層3としてITOを用いれば、当該エピタキシャル基板100を用いて形成する発光素子が発光する光を、透明導電層3の内部を進行させることにより高い割合で(高効率に)所望の方向に進行させることができる。   As the transparent conductive layer 3, for example, ITO (Indium Tin Oxide) is preferably used. ITO has high transparency while having conductivity. Therefore, if ITO is used as the transparent conductive layer 3, the light emitted from the light-emitting element formed using the epitaxial substrate 100 is propagated through the transparent conductive layer 3 at a high rate (highly efficient) in a desired direction. Can proceed to.

さらにITOは、透明導電層3の上側の主表面(透明導電層主表面3b)上に配置されるエピタキシャル層4を構成する、n型のAlInGa1−x−yAsやp型のAlInGa1−x−yAsと良好なオーミック接合を得ることができる。なお、接着層2はBCB樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選択されるいずれか1種を含むことが好ましい。これらの樹脂材料は粘着性が高い。このため、たとえば透明支持基板1の図1における上側の主表面上や、透明導電層3の下側の主表面(透明導電層主表面3a)上に接着層2を配置(塗布)することにより、図1に示すように透明支持基板1と透明導電層3とを接合すれば、両者を強固に接着することができる。また、上述した各樹脂材料は弾力性も高い。したがって、たとえば接着層2を介して接合しようとする上述した透明支持基板1の主表面や透明導電層主表面3aの面粗度が高い場合においても、接着層2の弾力性により、接合しようとする表面上の粗い領域における凹凸形状に対しても柔軟に強固に接着することができる。なお、接着層2はたとえば透明導電層3と透明支持基板1とを接合する時点においては柔軟性のある材質であるが、たとえば発光素子200を形成した後の状態においては強固に固着された状態となる。 Further ITO constitutes the epitaxial layer 4 is disposed on the upper major surface of the transparent conductive layer 3 (the transparent conductive layer main surface 3b), n-type Al x In y Ga 1-x -y As and p-type Al x In y Ga 1-xy As and a good ohmic junction can be obtained. The adhesive layer 2 preferably includes any one selected from the group consisting of BCB resin, polyimide resin, epoxy resin, and silicone resin. These resin materials have high adhesiveness. For this reason, for example, by arranging (coating) the adhesive layer 2 on the upper main surface in FIG. 1 of the transparent support substrate 1 or on the lower main surface (transparent conductive layer main surface 3a) of the transparent conductive layer 3. As shown in FIG. 1, if the transparent support substrate 1 and the transparent conductive layer 3 are bonded, both can be firmly bonded. Moreover, each resin material mentioned above has high elasticity. Therefore, for example, even when the surface roughness of the transparent support substrate main surface 3a or the transparent conductive layer main surface 3a to be bonded via the adhesive layer 2 is high, the adhesive layer 2 tries to bond due to the elasticity. It is possible to flexibly and firmly adhere to the uneven shape in a rough region on the surface. The adhesive layer 2 is a flexible material at the time of joining the transparent conductive layer 3 and the transparent support substrate 1, for example, but is firmly fixed in the state after the light emitting element 200 is formed, for example. It becomes.

また、接着層2を構成する材質はいずれも当該エピタキシャル基板100を用いて形成する発光素子200が発光する光に対して透明である。このため、当該エピタキシャル基板100を用いて形成する発光素子が発光する光を、接着層2を透過させることにより高い割合で(高効率に)所望の方向に進行させることができる。   Further, any material constituting the adhesive layer 2 is transparent to light emitted from the light emitting element 200 formed using the epitaxial substrate 100. For this reason, the light emitted from the light emitting element formed using the epitaxial substrate 100 can be transmitted in a desired direction at a high rate (highly efficient) by transmitting the adhesive layer 2.

以上の性質を有するエピタキシャル基板100を用いて、図3に示す発光素子200を形成することができる。発光素子200は、図1のエピタキシャル基板100を構成するエピタキシャル層4の主表面に関する一部の領域(図3における右側の領域)が除去されている。エピタキシャル層4が除去されていない領域(図3における左側の領域)には、エピタキシャル層4の最上層である第2クラッド層7の上側の主表面上に電極9が配置されている。また、エピタキシャル層4が除去された領域については、透明導電層3の上側の主表面(透明導電層主表面3b)が露出されている。この露出された透明導電層主表面3b上に電極10が配置されている。   The light emitting element 200 shown in FIG. 3 can be formed using the epitaxial substrate 100 having the above properties. In the light emitting element 200, a part of the main surface of the epitaxial layer 4 constituting the epitaxial substrate 100 of FIG. 1 (the right region in FIG. 3) is removed. In a region where the epitaxial layer 4 is not removed (the left region in FIG. 3), an electrode 9 is disposed on the main surface on the upper side of the second cladding layer 7 which is the uppermost layer of the epitaxial layer 4. Further, in the region where the epitaxial layer 4 is removed, the upper main surface (transparent conductive layer main surface 3b) of the transparent conductive layer 3 is exposed. Electrode 10 is arranged on this exposed transparent conductive layer main surface 3b.

さらに、透明支持基板1の、接着層2と対向しない側の主表面(図3における下側の主表面)上に光反射層8が配置されている。活性層6にて発生した光のうち、図3における上側に向かう方向に進行する光は、そのままたとえば電極9が配置された第2クラッド層7の上側の主表面や、電極10が配置された透明導電層主表面3bから出力することができる。また活性層6にて発生した光のうち、図3における下側に向かう方向に進行する光は、透明支持基板1の内部を通り、光反射層8の、透明支持基板1と対向する主表面上に到達する。すると当該光は、光反射層8の透明支持基板1と対向する主表面上において反射し、図3における下側から上側へ向かう方向へ転向する。このため当該光を、たとえば、電極9が配置された第2クラッド層7の上側の主表面や、電極10が配置された透明導電層主表面3bから出力することができる。当該光が光反射層8において高い割合で反射されれば、当該光のうち、透明支持基板1を透過して透明支持基板1の下側の主表面から外部へ出力する割合が少なくなる。したがって、当該光を高い割合で(高効率に)所望の方向へ出力することができる。   Furthermore, the light reflecting layer 8 is disposed on the main surface (the lower main surface in FIG. 3) of the transparent support substrate 1 on the side not facing the adhesive layer 2. Of the light generated in the active layer 6, the light traveling in the upward direction in FIG. 3 is, for example, the main surface on the upper side of the second cladding layer 7 on which the electrode 9 is disposed, or the electrode 10 is disposed. It can output from the transparent conductive layer main surface 3b. Further, of the light generated in the active layer 6, the light traveling in the downward direction in FIG. 3 passes through the inside of the transparent support substrate 1 and the main surface of the light reflecting layer 8 facing the transparent support substrate 1. Reach up. Then, the light is reflected on the main surface of the light reflecting layer 8 facing the transparent support substrate 1 and turned in the direction from the lower side to the upper side in FIG. For this reason, the said light can be output from the main surface above the 2nd cladding layer 7 in which the electrode 9 is arrange | positioned, and the transparent conductive layer main surface 3b in which the electrode 10 is arrange | positioned, for example. If the light is reflected at a high rate in the light reflection layer 8, the proportion of the light transmitted through the transparent support substrate 1 and output from the lower main surface of the transparent support substrate 1 to the outside decreases. Therefore, the light can be output in a desired direction at a high rate (with high efficiency).

ここでエピタキシャル基板100を用いて形成した発光素子200の動作について説明する。電極9と電極10との間に電圧を印加する。すると電極9と電極10との電位差により、たとえば電極10から電極9へ電子が流れる。この電子の流れが、電子の流れと逆向きに流れる電流として出力される。   Here, the operation of the light emitting element 200 formed using the epitaxial substrate 100 will be described. A voltage is applied between the electrode 9 and the electrode 10. Then, for example, electrons flow from the electrode 10 to the electrode 9 due to the potential difference between the electrode 9 and the electrode 10. This electron flow is output as a current that flows in the opposite direction of the electron flow.

この電流は、たとえば電極9から、エピタキシャル層4を図3の上側から下側へ向かって流れ、透明導電層3の内部を通って、電極10に流入する。透明導電層3は上述したようにたとえばITOから形成されるものである。このため、電極9と電極10との間に加える電圧により、透明導電層3に電流を流すことができる。また、電極9から透明導電層3の内部に流入された電流は、透明導電層3の内部を、図3に示す左右方向に交差する断面に関して広い領域に拡散する。このため、当該電流は、透明導電層3の内部を均一に、図3の左側から右側へ流れる。したがって、透明導電層3から第1クラッド層5の主表面上の広い領域に関してほぼ均一に電流が流入する。すなわち、第1クラッド層5と第2クラッド層7との主表面に沿った方向に関して、当該主表面上のいずれの領域においてもほぼ均一に電流が流れる(ほぼ均一に、電子が第1クラッド層5から第2クラッド層7へと流れる)。なお、図3における透明導電層3の下側に配置された接着層2および透明支持基板1は導電性を有しない。このため、透明導電層3の内部を上述したように流れる電流は、たとえば接着層2や透明支持基板1の方へはほとんど流入しない。   This current flows, for example, from the electrode 9 through the epitaxial layer 4 from the upper side to the lower side in FIG. 3 and flows into the electrode 10 through the inside of the transparent conductive layer 3. The transparent conductive layer 3 is formed of, for example, ITO as described above. For this reason, a current can be passed through the transparent conductive layer 3 by a voltage applied between the electrode 9 and the electrode 10. Further, the current flowing into the transparent conductive layer 3 from the electrode 9 diffuses in the transparent conductive layer 3 over a wide area with respect to the cross section intersecting in the left-right direction shown in FIG. Therefore, the current flows from the left side to the right side in FIG. 3 uniformly in the transparent conductive layer 3. Therefore, current flows almost uniformly from the transparent conductive layer 3 over a wide area on the main surface of the first cladding layer 5. That is, with respect to the direction along the main surface of the first cladding layer 5 and the second cladding layer 7, a current flows almost uniformly in any region on the main surface (almost uniformly, electrons flow in the first cladding layer 7). 5 flows to the second cladding layer 7). Note that the adhesive layer 2 and the transparent support substrate 1 disposed below the transparent conductive layer 3 in FIG. 3 have no conductivity. For this reason, the electric current which flows through the inside of the transparent conductive layer 3 as described above hardly flows into, for example, the adhesive layer 2 or the transparent support substrate 1.

このように発光素子200を発光させるための電流を、透明導電層3の内部を流れるようにする。このようにすれば、たとえば透明導電層3の内部の一部の領域において集中的に大きな電流が流れ、逆に局所的に流れる電流が小さくなる可能性を低減することができる。   In this way, a current for causing the light emitting element 200 to emit light is caused to flow inside the transparent conductive layer 3. In this way, for example, it is possible to reduce the possibility that a large current flows intensively in a partial region inside the transparent conductive layer 3 and the current flowing locally decreases.

また、当該電流は透明導電層3の内部を拡散することにより流れるため、たとえばエピタキシャル層4の第1クラッド層5などの内部を、図3の左側から右側へ流れることはほとんどない。したがって、エピタキシャル層4の内部に電流を流すためにエピタキシャル層4を厚く形成する必要はない。このことから、エピタキシャル層4を形成するコストを低減することができる。   In addition, since the current flows by diffusing inside the transparent conductive layer 3, for example, the current hardly flows from the left side to the right side in FIG. Therefore, it is not necessary to form the epitaxial layer 4 thick in order to pass a current through the epitaxial layer 4. From this, the cost of forming the epitaxial layer 4 can be reduced.

さらに、発光素子200においては、当該電流が透明導電層3の内部を均一に安定して流れる。このため、たとえば上述した特許文献3に開示された半導体基板のように、半導体発光素子を形成するための電流を流すためのオーム接触層のような領域を形成し、これと電極とを電極連結チャンネルにより連結するなどの煩雑な工程を行なう必要がない。このことからも、エピタキシャル層4を形成するコストを低減することができるといえる。   Further, in the light emitting element 200, the current flows uniformly and stably inside the transparent conductive layer 3. For this reason, for example, a region such as an ohmic contact layer for supplying a current for forming a semiconductor light emitting element is formed as in the semiconductor substrate disclosed in Patent Document 3 described above, and the electrode and the electrode are connected to each other. There is no need to perform complicated processes such as connecting by channels. From this, it can be said that the cost of forming the epitaxial layer 4 can be reduced.

なお、上記電流が透明導電層3の内部を均一に、図3の左側から右側へ流れるため、電子が透明導電層3の内部を均一に、図3の右側から左側へ流れる。そして当該電子は電極9に向かうため、その流れる方向が、図3の下側から上側に向かう方向に転向される。転向された電子は、透明導電層3と第1クラッド層5との界面(透明導電層主表面3b)において、透明導電層3と第1クラッド層5とがオーミック接合されているため、スムーズに第1クラッド層5の方へ流入することができる。   In addition, since the said electric current flows uniformly from the left side of FIG. 3 to the right side in the transparent conductive layer 3, an electron flows the inside of the transparent conductive layer 3 uniformly from the right side to the left side of FIG. And since the said electron goes to the electrode 9, the flow direction is turned to the direction which goes to the upper side from the lower side of FIG. Since the redirected electrons are in ohmic contact with the transparent conductive layer 3 and the first cladding layer 5 at the interface (transparent conductive layer main surface 3b) between the transparent conductive layer 3 and the first cladding layer 5, the electrons are smoothly transferred. It can flow toward the first cladding layer 5.

ここで、第1クラッド層5がたとえばn型の半導体材料からなり、第2クラッド層7がたとえばp型の半導体材料からなると仮定して、電極9に正の電圧を、電極10に負の電圧を印加した場合を考える。このとき、第1クラッド層5から電子が活性層6へ流入する。これに対して第2クラッド層7からは正孔が活性層6へ流入する。活性層6の内部では、各クラッド層から流入したキャリアとしての電子と正孔とが再結合を起こす。この再結合のときに放出されるエネルギーが光エネルギーとして発光される。したがって、第1クラッド層5および第2クラッド層7の主表面に沿った方向における広い領域にほぼ均一に電圧が加わり、上述した電流が流れれば、第1クラッド層5からキャリアとして活性層6に入る電子も第1クラッド層5の主表面に沿った方向に関して広い領域に均一に入る。第2クラッド層7からキャリアとして活性層6に入る正孔についても同様に、第2クラッド層7の主表面に沿った方向に関して広い領域にほぼ均一に入る。このため上述した再結合による発光素子200は、所望の領域に対してほぼ均一に発光することができる。具体的にはたとえば、上記発光素子200は、活性層6の主表面に沿った方向(図3における活性層6の左右方向、および紙面に垂直な奥行き方向)に関してほぼ均一に発光することができる。   Here, assuming that the first cladding layer 5 is made of, for example, an n-type semiconductor material and the second cladding layer 7 is made of, for example, a p-type semiconductor material, a positive voltage is applied to the electrode 9 and a negative voltage is applied to the electrode 10. Consider the case where is applied. At this time, electrons flow from the first cladding layer 5 into the active layer 6. On the other hand, holes flow from the second cladding layer 7 into the active layer 6. Inside the active layer 6, electrons and holes as carriers flowing from each cladding layer recombine. The energy released during this recombination is emitted as light energy. Therefore, when a voltage is applied almost uniformly to a wide region in the direction along the main surfaces of the first cladding layer 5 and the second cladding layer 7 and the above-described current flows, the active layer 6 is used as a carrier from the first cladding layer 5. The entering electrons also uniformly enter a wide region with respect to the direction along the main surface of the first cladding layer 5. Similarly, the holes that enter the active layer 6 as carriers from the second cladding layer 7 enter substantially uniformly in a wide region with respect to the direction along the main surface of the second cladding layer 7. For this reason, the above-described light-emitting element 200 by recombination can emit light substantially uniformly to a desired region. Specifically, for example, the light emitting element 200 can emit light substantially uniformly in the direction along the main surface of the active layer 6 (the left-right direction of the active layer 6 in FIG. 3 and the depth direction perpendicular to the paper surface). .

活性層6において発光した光は、たとえば第1クラッド層5、透明導電層3、接着層2、透明支持基板1を透過して、透明支持基板1と光反射層8との界面において反射を起こす。そして透明支持基板1、接着層2、透明導電層3などを逆方向に透過し、電極9が配置された第2クラッド層7の上側の主表面や、電極10が配置された透明導電層主表面3bから出力することができる。しかし上記光は、たとえば透明支持基板1の、図3における左右側面から出力させるようにしてもよいし、あるいは光反射層8を配置せず、透明支持基板1の下側の主表面から出力させてもよい。すなわち当該光は任意の方向から出力させることができる。   The light emitted from the active layer 6 passes through, for example, the first cladding layer 5, the transparent conductive layer 3, the adhesive layer 2, and the transparent support substrate 1, and is reflected at the interface between the transparent support substrate 1 and the light reflection layer 8. . Then, the transparent support substrate 1, the adhesive layer 2, the transparent conductive layer 3 and the like are transmitted in the reverse direction, and the main surface on the upper side of the second cladding layer 7 on which the electrode 9 is disposed, and the transparent conductive layer main on which the electrode 10 is disposed. It can output from the surface 3b. However, the light may be output from, for example, the left and right side surfaces of the transparent support substrate 1 in FIG. 3, or may be output from the main surface below the transparent support substrate 1 without the light reflecting layer 8 being disposed. May be. That is, the light can be output from any direction.

上述したように、発光した光を第1クラッド層5、透明導電層3、接着層2、透明支持基板1を透過させ、たとえば光反射層8にて反射させた上で所望の方向から出力させれば、発光した光が出力されるまでの途中にたとえば基板の内部で高い割合で吸収されることを抑制できる。上述したように透明導電層3、接着層2、透明支持基板1はいずれも当該光に対して透明な材質にて形成されているためである。さらに、透明支持基板1の主表面の広い領域から当該光を出力することができる。以上より、当該発光素子200は、電極9と電極10との間に加える電圧に対して、高い割合で(高効率に)光を出力することができる。   As described above, the emitted light is transmitted through the first cladding layer 5, the transparent conductive layer 3, the adhesive layer 2, and the transparent support substrate 1, and reflected from, for example, the light reflecting layer 8 and then output from a desired direction. Then, it is possible to suppress, for example, a high rate of absorption inside the substrate during the period until the emitted light is output. This is because, as described above, the transparent conductive layer 3, the adhesive layer 2, and the transparent support substrate 1 are all formed of a material that is transparent to the light. Furthermore, the light can be output from a wide area on the main surface of the transparent support substrate 1. As described above, the light emitting element 200 can output light at a high rate (with high efficiency) with respect to the voltage applied between the electrode 9 and the electrode 10.

ここでエピタキシャル基板100の製造方法について説明する。図4のフローチャートに示すように、まずエピ用基板を準備する工程(S10)を実施する。具体的には、図5に示すエピ用基板11を準備する工程である。   Here, a method for manufacturing the epitaxial substrate 100 will be described. As shown in the flowchart of FIG. 4, a step (S10) of preparing an epi substrate is first performed. Specifically, this is a step of preparing the epitaxial substrate 11 shown in FIG.

エピ用基板11は、後の工程において図2のエピタキシャル層4を形成するための土台として用いる基板である。したがってエピ用基板11としては、エピタキシャル層4を構成するAlInGa1−x−yAsの積層構造をエピタキシャル成長により形成することが可能な、ガリウム砒素(GaAs)からなる基板を用いることが好ましい。 The epitaxial substrate 11 is a substrate used as a base for forming the epitaxial layer 4 of FIG. 2 in a later process. Therefore, as the epitaxial substrate 11, a substrate made of gallium arsenide (GaAs) capable of forming a laminated structure of Al x In y Ga 1-xy As constituting the epitaxial layer 4 by epitaxial growth is used. preferable.

次にエピタキシャル層を形成する工程(S20)を実施する。具体的には、図5に示すように、エピ用基板11の一方の主表面上に、エピタキシャル層4を形成する工程である。   Next, a step (S20) of forming an epitaxial layer is performed. Specifically, as shown in FIG. 5, the epitaxial layer 4 is formed on one main surface of the epitaxial substrate 11.

上述した図2に示すように、エピタキシャル層4は、第1クラッド層5と活性層6と第2クラッド層7との積層構造である。なお、この他にも必要に応じて半導体層を形成してもよい。   As shown in FIG. 2 described above, the epitaxial layer 4 has a laminated structure of the first cladding layer 5, the active layer 6, and the second cladding layer 7. In addition, a semiconductor layer may be formed as necessary.

ここで一例として、図1のエピタキシャル基板100のエピタキシャル層4が、図2に示すように下側から順に、すなわち透明導電層主表面3b上に第1クラッド層5が、第1クラッド層5の上に活性層6が、活性層6の上に第2クラッド層7が配置される場合を考える。この場合、エピタキシャル層4としてのAlInGa1−x−yAsの積層構造を形成するためには、エピ用基板11の主表面上に、エピタキシャル成長法を用いて、第2クラッド層7、活性層6、第1クラッド層5の順に形成する。 Here, as an example, the epitaxial layer 4 of the epitaxial substrate 100 of FIG. 1 is formed in order from the lower side as shown in FIG. 2, that is, the first cladding layer 5 on the transparent conductive layer main surface 3 b. Let us consider a case where the active layer 6 is disposed on top and the second cladding layer 7 is disposed on the active layer 6. In this case, in order to form a laminated structure of Al x In y Ga 1-xy As as the epitaxial layer 4, the second cladding layer 7 is formed on the main surface of the epitaxial substrate 11 using an epitaxial growth method. The active layer 6 and the first cladding layer 5 are formed in this order.

なお、特に第1クラッド層5や第2クラッド層7に対しては、当該エピタキシャル基板100を用いて形成する発光素子200が発光する光の波長に応じて、AlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)のxおよびyの値を変化することが好ましい。また、たとえば活性層6を形成する際にはガリウム(Ga)の割合を大きくすることが好ましく、状況に応じてインジウムとガリウムとのみからなる化合物としてもよい。また、第1クラッド層5や第2クラッド層7が、活性層6において発生する光を高い割合で透過することができるよう、xとyの値を選定することが好ましい。 In particular, for the first clad layer 5 and the second clad layer 7, Al x In y Ga 1-x − depends on the wavelength of light emitted from the light emitting element 200 formed using the epitaxial substrate 100. It is preferable to change the values of x and y in y As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1). For example, when the active layer 6 is formed, the ratio of gallium (Ga) is preferably increased, and a compound composed only of indium and gallium may be used depending on the situation. Moreover, it is preferable to select the values of x and y so that the first cladding layer 5 and the second cladding layer 7 can transmit light generated in the active layer 6 at a high rate.

続いてITOを形成する工程(S30)を実施する。これは具体的には、図6に示すように、工程(S20)にて形成したエピタキシャル層4(第1クラッド層5)の主表面上に、透明導電層3としてITOの薄膜を形成する工程である。ITOの薄膜を形成する方法としては、たとえばエレクトロンビーム蒸着(EB蒸着)法を用いることが好ましい。具体的には、高真空下において酸素ガスを供給しながらインジウム(In)やスズ(Sn)の合金に対して電子ビームを照射することにより、当該合金を一部加熱蒸発する。この蒸発した当該合金と酸素との反応物質を所望のエピタキシャル層4(第1クラッド層5)の主表面上に凝縮させて付着(堆積)させる。この付着した薄膜が透明導電層3としてのITOの薄膜である。以上の方法により、ITOの薄膜を形成することができる。   Then, the process (S30) of forming ITO is implemented. Specifically, as shown in FIG. 6, a process of forming an ITO thin film as the transparent conductive layer 3 on the main surface of the epitaxial layer 4 (first cladding layer 5) formed in the step (S20). It is. As a method for forming the ITO thin film, for example, an electron beam evaporation (EB evaporation) method is preferably used. Specifically, the alloy is partially heated and evaporated by irradiating an electron beam to an alloy of indium (In) or tin (Sn) while supplying oxygen gas under high vacuum. The evaporated reaction material of the alloy and oxygen is condensed and deposited (deposited) on the main surface of the desired epitaxial layer 4 (first cladding layer 5). This attached thin film is a thin film of ITO as the transparent conductive layer 3. By the above method, an ITO thin film can be formed.

なお、活性層から発光する光の波長をλ、ITOの屈折率をηITOとすれば、ITOの薄膜の厚みtITO(μm)は、T=λ/(4×ηITO)×(2×m−1)として、0.9T≦tITO≦1.1Tであることが好ましい。ここで、mは自然数である。また、上記tITO(μm)は、1μm以下であることが好ましく、0.2μm前後とすることが好ましい。このなかでも当該tITO(μm)は、0.12μm以上0.16μm以下、あるいは0.36μm以上0.44μm以下とすることが特に好ましい。 Incidentally, if the wavelength of light emitted from the active layer lambda, the refractive index of ITO and eta ITO, thickness t ITO ([mu] m) of a thin film of ITO is, T = λ / (4 × η ITO) × (2 × m-1) is preferably 0.9T ≦ t ITO ≦ 1.1T. Here, m is a natural number. The t ITO (μm) is preferably 1 μm or less, and preferably about 0.2 μm. Among these, it is particularly preferable that the t ITO (μm) is 0.12 μm or more and 0.16 μm or less, or 0.36 μm or more and 0.44 μm or less.

このようにして図6に示すように透明導電層3が形成されたところで、図4に示すように支持基板を接合する工程(S40)を行なう。具体的には、図6に示す透明導電層3の透明導電層主表面3aを、図7に示す透明支持基板1の一方の主表面と接合する工程である。   When the transparent conductive layer 3 is formed as shown in FIG. 6, a step (S40) of bonding the support substrate is performed as shown in FIG. Specifically, this is a step of joining the transparent conductive layer main surface 3a of the transparent conductive layer 3 shown in FIG. 6 to one main surface of the transparent support substrate 1 shown in FIG.

たとえばサファイア、ガラス、炭化珪素(SiC)、ガリウムリン(GaP)、石英およびスピネルからなる群から選択される1種以上を材料とした透明支持基板1の一方の主表面上に、図7に示すようにたとえばBCB樹脂などからなる接着層2を配置する。ここで接着層2の厚みは0.1μm以上10μm以下とすることが好ましい。そして図7に示すように接着層2と透明導電層主表面3aとを貼り合わせる。すなわち図7においては、図6に示す積層構造を上下逆さにして、接着層2を用いて透明支持基板1と貼り合わせている。   For example, FIG. 7 shows one main surface of the transparent support substrate 1 made of one or more selected from the group consisting of sapphire, glass, silicon carbide (SiC), gallium phosphide (GaP), quartz and spinel. For example, the adhesive layer 2 made of BCB resin or the like is disposed. Here, the thickness of the adhesive layer 2 is preferably 0.1 μm or more and 10 μm or less. Then, as shown in FIG. 7, the adhesive layer 2 and the transparent conductive layer main surface 3a are bonded together. That is, in FIG. 7, the laminated structure shown in FIG. 6 is turned upside down and bonded to the transparent support substrate 1 using the adhesive layer 2.

図7に示すように貼り合わせたものに対して、たとえば120℃以上600℃以下まで加熱し、エピ用基板11の、エピタキシャル層4と対向しない主表面側(上側)からたとえば0.2MPa以上4MPa以下の圧力を加える。このようにすれば、透明導電層3と透明支持基板1とを、接着層2を介して強固に接合することができる。   As shown in FIG. 7, the bonded substrates are heated to, for example, 120 ° C. or more and 600 ° C. or less and from the main surface side (upper side) of the epitaxial substrate 11 not facing the epitaxial layer 4, for example, 0.2 MPa or more and 4 MPa. Apply the following pressure: In this way, the transparent conductive layer 3 and the transparent support substrate 1 can be firmly bonded via the adhesive layer 2.

そしてエピ用基板を除去する工程(S50)を行なう。具体的には、工程(S40)にて形成された図7に示す積層構造からエピ用基板11を除去する工程である。エピ用基板11は上述したように、エピタキシャル層4を形成するために用いた基板であり、たとえばガリウム砒素など、当該エピタキシャル基板100を用いて形成した発光素子200が発光する光に対して不透明な材質からなる。したがって、エピ用基板11を残したままの基板を用いて発光素子を形成すれば、当該発光素子が発光する光がエピ用基板11の内部にて吸収され、発光する光を出力する効率が低下する可能性がある。このため、発光素子200を形成するためのエピタキシャル基板100においては、エピ用基板11が除去されていることが好ましい。   Then, a step of removing the epitaxial substrate (S50) is performed. Specifically, this is a step of removing the epitaxial substrate 11 from the laminated structure shown in FIG. 7 formed in the step (S40). As described above, the epitaxial substrate 11 is a substrate used to form the epitaxial layer 4 and is opaque to light emitted from the light emitting element 200 formed using the epitaxial substrate 100 such as gallium arsenide. Made of material. Therefore, if the light emitting element is formed using the substrate with the epitaxial substrate 11 left, the light emitted from the light emitting element is absorbed inside the epitaxial substrate 11 and the efficiency of outputting the emitted light is lowered. there's a possibility that. For this reason, in the epitaxial substrate 100 for forming the light emitting element 200, it is preferable that the epitaxial substrate 11 is removed.

ガリウム砒素からなるエピ用基板11の除去は具体的には、たとえばアンモニア水(NHOH)と過酸化水素水(H)との質量比が1.7:1である溶液中に当該エピ用基板11を含む図7に示す積層構造を浸漬する。このようにすればエピ用基板11がウェットエッチングにより除去され、図1に示す積層構造を有するエピタキシャル基板100を形成することができる。 Specifically, the removal of the epitaxial substrate 11 made of gallium arsenide is performed, for example, in a solution in which the mass ratio of ammonia water (NH 4 OH) to hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ) is 1.7: 1. The laminated structure shown in FIG. 7 including the epitaxial substrate 11 is immersed. In this way, the epitaxial substrate 11 is removed by wet etching, and the epitaxial substrate 100 having the laminated structure shown in FIG. 1 can be formed.

以上により、発光素子200を形成するためのエピタキシャル基板100が形成されるが、当該エピタキシャル基板100を用いて発光素子200を形成するために、さらに図4に示す以下の各工程を行なう。まずエピタキシャル層をエッチングする工程(S60)を行なう。具体的には、図1に示すエピタキシャル基板100を用いて図3に示す発光素子200を形成するため、エピタキシャル層4を部分的に除去する工程である。   Thus, the epitaxial substrate 100 for forming the light emitting element 200 is formed. In order to form the light emitting element 200 using the epitaxial substrate 100, the following steps shown in FIG. 4 are further performed. First, a step of etching the epitaxial layer (S60) is performed. Specifically, the epitaxial layer 4 is partially removed in order to form the light emitting element 200 shown in FIG. 3 using the epitaxial substrate 100 shown in FIG.

工程(S60)においては、エピタキシャル層4を構成する、第1クラッド層5、活性層6、第2クラッド層7のすべてを除去することが好ましい。言い換えればエピタキシャル層4を除去した領域においては、透明導電層3の透明導電層主表面3bが露出するように処理を行なうことが好ましい。   In the step (S60), it is preferable to remove all of the first cladding layer 5, the active layer 6, and the second cladding layer 7 constituting the epitaxial layer 4. In other words, in the region where the epitaxial layer 4 is removed, it is preferable to perform the treatment so that the transparent conductive layer main surface 3b of the transparent conductive layer 3 is exposed.

上記の処理を行なうためには、たとえばアンモニア水(NHOH)と過酸化水素水(H)との質量比が1.7:1である溶液を用いたウェットエッチング処理を所望の領域に対して行なうことが好ましい。あるいは塩素系のエッチングガスを用いたドライエッチング処理により、同様にエピタキシャル層4を部分的にエッチングしてもよい。 In order to perform the above treatment, for example, a wet etching treatment using a solution having a mass ratio of 1.7: 1 ammonia water (NH 4 OH) to hydrogen peroxide water (H 2 O 2 ) is desired. It is preferable to carry out with respect to the region. Alternatively, the epitaxial layer 4 may be partially etched in the same manner by a dry etching process using a chlorine-based etching gas.

そして電極を形成する工程(S70)を行なう。具体的には図3に示すように、エピタキシャル層4の透明導電層3と対向しない主表面上(第2クラッド層7の活性層6と対向しない主表面上)、および透明導電層3の接着層2と反対側の主表面上に電極9および電極10を形成する工程である。なお、まず電極9を形成する工程を実施してから、先に説明したエピタキシャル層をエッチングする工程(S60)を行い、その後に電極10を形成する工程を実施するようにしてもよい。   And the process (S70) of forming an electrode is performed. Specifically, as shown in FIG. 3, the epitaxial layer 4 has a main surface that does not oppose the transparent conductive layer 3 (on the main surface that does not oppose the active layer 6 of the second cladding layer 7), and adhesion of the transparent conductive layer 3. In this step, the electrode 9 and the electrode 10 are formed on the main surface opposite to the layer 2. In addition, after performing the process of forming the electrode 9 first, you may make it implement the process (S60) of etching the epitaxial layer demonstrated previously, and the process of forming the electrode 10 after that.

図3に示すように、電極9と電極10とはいずれも、透明支持基板1の主表面に対して同じ側(上側)に存在する。電極9の材質としては、AlInGa1−x−yAsとオーミック接触する材質を用いることが好ましい。電極9の土台となる第2クラッド層7がp型の半導体材料である場合は、電極9は金(Au)とZn(亜鉛)との合金であることが好ましい。第2クラッド層7がn型の半導体材料である場合は、電極9は金(Au)とゲルマニウム(Ge)、およびニッケル(Ni)の合金を用いることが好ましい。 As shown in FIG. 3, both the electrode 9 and the electrode 10 exist on the same side (upper side) with respect to the main surface of the transparent support substrate 1. As a material of the electrode 9, it is preferable to use a material that is in ohmic contact with Al x In y Ga 1-xy As. In the case where the second cladding layer 7 serving as the base of the electrode 9 is a p-type semiconductor material, the electrode 9 is preferably an alloy of gold (Au) and Zn (zinc). When the second cladding layer 7 is an n-type semiconductor material, the electrode 9 is preferably made of an alloy of gold (Au), germanium (Ge), and nickel (Ni).

電極10の材質としては、ITOとの密着性が十分であり、かつITOとオーミック接触する材質を用いることが好ましい。具体的には、たとえばチタン(Ti)と金(Au)との積層構造、あるいはクロム(Cr)と金(Au)との積層構造を用いることが好ましい。なお、当該電極9、10はたとえば金属の抵抗加熱蒸着法やイオンビーム蒸着法、スパッタ法などの一般周知の方法を用いて形成することができる。   As the material of the electrode 10, it is preferable to use a material that has sufficient adhesion to ITO and that makes ohmic contact with ITO. Specifically, for example, it is preferable to use a laminated structure of titanium (Ti) and gold (Au) or a laminated structure of chromium (Cr) and gold (Au). The electrodes 9 and 10 can be formed using a generally known method such as a resistance heating vapor deposition method, an ion beam vapor deposition method, or a sputtering method.

最後にその他の工程(S80)として、たとえば発光する光をいったん反射させた上で外部に出力したい場合など、必要に応じて、図3に示す光反射層8を形成する。光反射層8としては、たとえばエピタキシャル層4が発光する光(たとえば波長850nm以上950nm以下の赤外線)を高い割合で反射することができる材料を用いることが好ましく、具体的にはたとえばアルミニウム(Al)や銀(Ag)を用いることが好ましい。たとえば図3に示すように透明支持基板1の、接着層2と対向しない主表面上に光反射層8を配置する場合は、たとえば抵抗加熱蒸着法やイオンビーム蒸着法、スパッタ法などの一般周知の方法を用いて、0.05μm以上1μm以下の厚みとなるように形成することが好ましい。   Finally, as another step (S80), for example, when the light to be emitted is reflected once and then output to the outside, the light reflecting layer 8 shown in FIG. 3 is formed as necessary. As the light reflecting layer 8, it is preferable to use, for example, a material capable of reflecting light emitted from the epitaxial layer 4 (for example, infrared rays having a wavelength of 850 nm or more and 950 nm or less) at a high rate. Specifically, for example, aluminum (Al) is used. It is preferable to use silver (Ag). For example, as shown in FIG. 3, when the light reflecting layer 8 is disposed on the main surface of the transparent support substrate 1 that does not face the adhesive layer 2, generally known methods such as resistance heating vapor deposition, ion beam vapor deposition, and sputtering are generally used. It is preferable to form the film so as to have a thickness of 0.05 μm or more and 1 μm or less.

(実施の形態2)
図8に示すように、本実施の形態2に係るエピタキシャル基板300は、本実施の形態1のエピタキシャル基板100と、基本的に同様の態様を備えている。しかしエピタキシャル基板300は、透明導電層3の各主表面(透明導電層主表面3a、3b)が粗面化処理されている。すなわちエピタキシャル基板300の透明導電層主表面3a、3bは、エピタキシャル基板100の透明導電層主表面3a、3bに比べて面粗度が高い(表面が粗い)。エピタキシャル基板300の透明導電層主表面3a、3bは面粗度が高いため、当該各主表面上に無秩序な凹凸形状が多い。このことを示すため、図8においては透明導電層主表面3a、3bを鋸の刃状に描写している。
(Embodiment 2)
As shown in FIG. 8, the epitaxial substrate 300 according to the second embodiment has basically the same mode as the epitaxial substrate 100 according to the first embodiment. However, in the epitaxial substrate 300, each main surface of the transparent conductive layer 3 (transparent conductive layer main surfaces 3a, 3b) is roughened. That is, the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b of the epitaxial substrate 300 have a higher surface roughness (rough surface) than the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b of the epitaxial substrate 100. Since the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b of the epitaxial substrate 300 have high surface roughness, there are many disordered uneven shapes on the main surfaces. In order to show this, in FIG. 8, the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b are depicted in a saw blade shape.

このような態様を有するエピタキシャル基板300を用いて、たとえば上述した発光素子200と同様の発光素子を形成した場合を考える。当該発光素子においては、エピタキシャル層において発光する光が透明導電層3の方に進行する。このとき、透明導電層主表面3a、3bにおいては面粗度が高く、当該透明導電層主表面3a、3bの形状が凹凸形状を多く有する形状であれば、当該透明導電層主表面3a、3bにおいて光が全反射を起こす可能性を低減することができる。   Consider a case where a light-emitting element similar to the above-described light-emitting element 200 is formed using the epitaxial substrate 300 having such an aspect, for example. In the light emitting element, light emitted from the epitaxial layer travels toward the transparent conductive layer 3. At this time, if the surface roughness of the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b is high and the shape of the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b has a large number of irregular shapes, the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b In this case, it is possible to reduce the possibility that the light undergoes total reflection.

透明導電層主表面3a、3bの面粗度が小さければ、エピタキシャル層4において発光する光が透明導電層3に入射する角度によっては、エピタキシャル層4から透明導電層3に入射する光が、透明導電層主表面3bにおいて全反射を起こす可能性がある。仮に当該光が透明導電層主表面3bにおいて全反射を起こせば、当該光は以後、発光素子の内部に閉じ込められ外部に取り出すことができる可能性が低くなる。このため所望の箇所における当該光の出力が弱くなる。このような現象を抑制するために、透明導電層主表面3a、3bの面粗度を高くすることが好ましい。凹凸形状の多い主表面においては、光は全反射を起こすことなく透過、ないしは乱反射を起こす。このため、全反射することにより光が発光素子の外部に出てこなくなる現象の発生を抑制することができる。   If the surface roughness of the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b is small, the light incident on the transparent conductive layer 3 from the epitaxial layer 4 is transparent depending on the angle at which light emitted from the epitaxial layer 4 is incident on the transparent conductive layer 3. There is a possibility of total reflection on the conductive layer main surface 3b. If the light undergoes total reflection at the transparent conductive layer main surface 3b, it is less likely that the light will be confined inside the light emitting element and taken out to the outside. For this reason, the output of the said light in a desired location becomes weak. In order to suppress such a phenomenon, it is preferable to increase the surface roughness of the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b. On the main surface with many irregularities, light is transmitted or diffusely reflected without causing total reflection. For this reason, generation | occurrence | production of the phenomenon that light does not come out of the light emitting element by total reflection can be suppressed.

なお、このような凹凸形状の多い透明導電層主表面3a、3bを用いた場合においても、本実施の形態1のエピタキシャル基板100と同様に、弾力性の高い接着層2を用いれば、透明導電層3と透明支持基板1との接合強度を良好にすることができる。このため、エピタキシャル基板300の歩留まりを良好にすることができる。   Even when the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b having a large number of irregularities are used, if the adhesive layer 2 having high elasticity is used as in the epitaxial substrate 100 of the first embodiment, the transparent conductive layer The bonding strength between the layer 3 and the transparent support substrate 1 can be improved. For this reason, the yield of the epitaxial substrate 300 can be improved.

なお、たとえばITOからなる透明導電層3の、エピタキシャル層4と対向する透明導電層主表面3bの面粗度を高くするためには、以下の処理を行なうことが好ましい。すなわち上述した工程(S20)においてエピタキシャル層4(第1クラッド層5)を形成した後、第1クラッド層5の、透明導電層3を形成する主表面を硝酸系の溶液を用いてウェットエッチングすることにより、第1クラッド層5の所望の主表面を粗面化することが好ましい。あるいは第1クラッド層5の透明導電層3を形成する主表面に対して、フォトリソグラフィ技術を用いて、ミクロンオーダの微細な凹凸形状を多数形成してもよい。   In order to increase the surface roughness of the transparent conductive layer main surface 3b of the transparent conductive layer 3 made of ITO, for example, facing the epitaxial layer 4, the following treatment is preferably performed. That is, after the epitaxial layer 4 (first cladding layer 5) is formed in the step (S20) described above, the main surface of the first cladding layer 5 on which the transparent conductive layer 3 is formed is wet-etched using a nitric acid-based solution. Thus, it is preferable to roughen the desired main surface of the first cladding layer 5. Or you may form many fine uneven | corrugated shapes of a micron order with respect to the main surface which forms the transparent conductive layer 3 of the 1st clad layer 5 using a photolithographic technique.

また、透明導電層3の透明導電層主表面3aの面粗度を高くするためには、以下の処理を行なうことが好ましい。すなわち上述した工程(S30)において透明導電層3を形成した後、透明導電層主表面3a上をフッ酸(HF)系の溶液を用いてウェットエッチングすることにより、透明導電層主表面3aを粗面化することが好ましい。あるいは透明導電層主表面3a主表面に対して、フォトリソグラフィ技術を用いて、ミクロンオーダの微細な凹凸形状を多数形成してもよい。   In order to increase the surface roughness of the transparent conductive layer main surface 3a of the transparent conductive layer 3, the following treatment is preferably performed. That is, after the transparent conductive layer 3 is formed in the step (S30) described above, the transparent conductive layer main surface 3a is roughened by wet etching on the transparent conductive layer main surface 3a using a hydrofluoric acid (HF) -based solution. It is preferable to face. Or you may form many fine uneven | corrugated shapes of a micron order with respect to the transparent conductive layer main surface 3a main surface using a photolithographic technique.

なお透明導電層主表面3a、3bの、粗面化処理を行なった後における面粗度は、Raが0.05μm以上5μm以下であることが好ましい。   The surface roughness of the transparent conductive layer main surfaces 3a and 3b after the roughening treatment is preferably Ra of 0.05 μm or more and 5 μm or less.

本実施の形態2は、以上に述べた各点についてのみ、本実施の形態1と異なる。すなわち実施の形態2について、上述しなかった構成や条件、手順や効果などは、全て実施の形態1に順ずる。   The second embodiment is different from the first embodiment only in each point described above. In other words, the configuration, conditions, procedures, effects, and the like not described above for the second embodiment are all in accordance with the first embodiment.

(実施の形態3)
本実施の形態3に係るエピタキシャル基板400は、本実施の形態1に係るエピタキシャル基板100と、基本的に同様の態様を備えている。しかし図9に示すようにエピタキシャル基板400は、支持基板として不透明支持基板12を用いている。また、透明導電層3と接着層2との間に光反射層8が備えられている。
(Embodiment 3)
Epitaxial substrate 400 according to the third embodiment has basically the same aspect as epitaxial substrate 100 according to the first embodiment. However, as shown in FIG. 9, the epitaxial substrate 400 uses the opaque support substrate 12 as a support substrate. A light reflecting layer 8 is provided between the transparent conductive layer 3 and the adhesive layer 2.

不透明支持基板12としては、当該エピタキシャル基板400を用いて形成した、後述する発光素子500(図20参照)が発光する光を透過する割合が低い、たとえばガリウム砒素を用いることができる。また、接着層2としては、上述したエピタキシャル基板100などと同様に透明なBCB樹脂などからなる接着層を用いてもよいが、発光素子500が発光する光に対して不透明な材質からなる接着層を用いてもよい。   As the opaque support substrate 12, for example, gallium arsenide, which is formed using the epitaxial substrate 400 and has a low ratio of transmitting light emitted from a light emitting element 500 (see FIG. 20) described later, can be used. As the adhesive layer 2, an adhesive layer made of a transparent BCB resin or the like may be used similarly to the above-described epitaxial substrate 100 or the like, but an adhesive layer made of a material opaque to the light emitted from the light emitting element 500. May be used.

上述したエピタキシャル基板100、300を用いて形成した発光素子は、支持基板が透明支持基板1であり、エピタキシャル層4において発光した光を透明導電層3、接着層2、透明支持基板1を透過させ、たとえば透明支持基板1の下側の主表面から出力させる構成を有している。しかしエピタキシャル基板400は支持基板が不透明支持基板12である。ここでたとえば図9のエピタキシャル基板400を用いて形成した図10の発光素子500を考える。発光素子500はエピタキシャル層4において発光する光を、不透明支持基板12を透過させてたとえば不透明支持基板12の下側の主表面から出力することができない。このためエピタキシャル基板400においては透明導電層3の透明導電層主表面3a上に光反射層8が配置されている。   In the light emitting device formed using the epitaxial substrates 100 and 300 described above, the support substrate is the transparent support substrate 1, and the light emitted from the epitaxial layer 4 is transmitted through the transparent conductive layer 3, the adhesive layer 2, and the transparent support substrate 1. For example, it has the structure which outputs from the lower main surface of the transparent support substrate 1. FIG. However, the support substrate of the epitaxial substrate 400 is the opaque support substrate 12. Here, for example, consider the light emitting device 500 of FIG. 10 formed using the epitaxial substrate 400 of FIG. The light emitting element 500 cannot transmit the light emitted from the epitaxial layer 4 through the opaque support substrate 12 and output it from, for example, the main surface below the opaque support substrate 12. For this reason, in the epitaxial substrate 400, the light reflecting layer 8 is disposed on the transparent conductive layer main surface 3 a of the transparent conductive layer 3.

光反射層8において、たとえばエピタキシャル層4にて発光し、不透明支持基板12の方へ進もうとする光を反射させる。反射した光はたとえば図10の上向きに転向する。このため当該光を、たとえば、電極9が配置された第2クラッド層7の上側の主表面や、電極10が配置された透明導電層主表面3bから出力することができる。当該光が図10の位置に配置された光反射層8において高い割合で反射されれば、当該光は不透明支持基板12の内部に進入しない分だけ、積層構造の内部を通る距離が短い。このため当該積層構造の内部にて吸収される割合が少なくなる。したがって当該光をより高い割合で外部に出力することができる。   In the light reflection layer 8, for example, light is emitted from the epitaxial layer 4, and light going to the opaque support substrate 12 is reflected. The reflected light is turned upward, for example, in FIG. For this reason, the said light can be output from the main surface above the 2nd cladding layer 7 in which the electrode 9 is arrange | positioned, and the transparent conductive layer main surface 3b in which the electrode 10 is arrange | positioned, for example. If the light is reflected at a high rate by the light reflecting layer 8 disposed at the position of FIG. 10, the distance through the inside of the laminated structure is short by the amount that the light does not enter the inside of the opaque support substrate 12. For this reason, the proportion absorbed in the laminated structure is reduced. Therefore, the light can be output to the outside at a higher rate.

このようにすれば、透明導電層3を用いて電流を拡散することができる発光素子の支持基板として、たとえば発光素子200のように発光する光に対して透明な材質を用いてもよいし、たとえば発光素子500のように不透明な材質を用いてもよい。   If it does in this way, you may use a transparent material with respect to the light emitted like the light emitting element 200 as a support substrate of the light emitting element which can diffuse an electric current using the transparent conductive layer 3, for example, For example, an opaque material such as the light emitting element 500 may be used.

エピタキシャル基板400の光反射層8は図4の工程(S30)の後に、透明導電層主表面3a上に、たとえば真空蒸着法やイオンビーム蒸着法、イオンスパッタ法などの一般周知の方法を用いて、0.05μm以上1μm以下の厚みとなるように形成することが好ましい。このためエピタキシャル基板400の製造工程において、図4に示すその他の工程(S80)は省略することができる。   After the step (S30) of FIG. 4, the light reflecting layer 8 of the epitaxial substrate 400 is formed on the transparent conductive layer main surface 3a by using a generally known method such as a vacuum deposition method, an ion beam deposition method, or an ion sputtering method. The thickness is preferably 0.05 μm or more and 1 μm or less. For this reason, in the manufacturing process of the epitaxial substrate 400, the other process (S80) shown in FIG. 4 can be omitted.

本実施の形態3は、以上に述べた各点についてのみ、本実施の形態1と異なる。すなわち実施の形態3について、上述しなかった構成や条件、手順や効果などは、全て実施の形態1に順ずる。   The third embodiment is different from the first embodiment only in each point described above. That is, the configuration, conditions, procedures, effects, and the like that have not been described above for the third embodiment are all in accordance with the first embodiment.

(実施の形態4)
本実施の形態4に係るエピタキシャル基板600は、本実施の形態1に係るエピタキシャル基板100と、基本的に同様の態様を備えている。しかし図11に示すようにエピタキシャル基板600は、透明導電層3に接触する埋め込み電極21を備えている点が図1に示したエピタキシャル基板100とは異なる。具体的には、エピタキシャル基板600は、透明導電層3と直接接続され、透明導電層3とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極21をさらに備える。透明導電層3には接着層2に対向する表面からエピタキシャル層4に対向する表面まで到達する貫通穴としての開口部22が形成されている。埋め込み電極21は、開口部22の内部を充填するように配置されている。
(Embodiment 4)
Epitaxial substrate 600 according to the fourth embodiment has basically the same mode as epitaxial substrate 100 according to the first embodiment. However, as shown in FIG. 11, the epitaxial substrate 600 is different from the epitaxial substrate 100 shown in FIG. 1 in that the embedded substrate 21 is in contact with the transparent conductive layer 3. Specifically, the epitaxial substrate 600 further includes a buried electrode 21 that is directly connected to the transparent conductive layer 3 and made of a conductive material different from that of the transparent conductive layer 3. The transparent conductive layer 3 has an opening 22 as a through hole that reaches from the surface facing the adhesive layer 2 to the surface facing the epitaxial layer 4. The embedded electrode 21 is disposed so as to fill the inside of the opening 22.

なお、開口部22の平面形状は、図12に示すように四角形状としているが、他の任意の形状(たとえば三角形状、五角形以上の多角形状、円形状、楕円形状など)とすることができる。また、埋め込み電極21の平面形状(図12の埋め込み電極21の外周部24)も、図12に示すように四角形状としているが、上述のような他の任意の形状とすることができる。ただし、埋め込み電極21の平面形状を開口部22の平面形状と相似形としてもよい。また、埋め込み電極21の平面形状は、開口部22の平面形状より大きくしてもよい。この場合、埋め込み電極21の一部(延在部)が開口部22の内部から透明導電層3の表面上にまで延在することになるので、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積をさらに大きくできる。   The planar shape of the opening 22 is a quadrangular shape as shown in FIG. 12, but may be any other shape (for example, a triangular shape, a polygonal shape of pentagon or more, a circular shape, an elliptical shape, etc.). . Further, the planar shape of the embedded electrode 21 (the outer peripheral portion 24 of the embedded electrode 21 in FIG. 12) is also a quadrangular shape as shown in FIG. 12, but may be any other shape as described above. However, the planar shape of the embedded electrode 21 may be similar to the planar shape of the opening 22. Further, the planar shape of the embedded electrode 21 may be larger than the planar shape of the opening 22. In this case, since a part (extending portion) of the embedded electrode 21 extends from the inside of the opening 22 to the surface of the transparent conductive layer 3, the contact area between the embedded electrode 21 and the transparent conductive layer 3. Can be further increased.

また、埋め込み電極21は、エピタキシャル基板600において所定の間隔を隔てて複数個形成されていてもよい。埋め込み電極21は、後述するようにエピタキシャル基板600を用いて形成される素子(発光素子)の1つ当たりに1つ形成されていることが好ましい。そのため、たとえば埋め込み電極21はエピタキシャル基板600においてマトリックス状に整列して配置されていてもよいし、所定の間隔を隔てて三角格子あるいは正方格子を形成するように配置されていいてもよい。   A plurality of embedded electrodes 21 may be formed on the epitaxial substrate 600 at a predetermined interval. As will be described later, one embedded electrode 21 is preferably formed for each element (light emitting element) formed using the epitaxial substrate 600. Therefore, for example, the embedded electrodes 21 may be arranged in a matrix in the epitaxial substrate 600, or may be arranged so as to form a triangular lattice or a square lattice with a predetermined interval.

図11に示したエピタキシャル基板600では、すでに説明した本実施の形態1に係るエピタキシャル基板100により得られる効果に加えて、後述する図12および図13に示すように、埋め込み電極21と重なる位置のエピタキシャル層4を部分的に除去して透明導電層3と電気的に接続される電極10を形成するときに、エピタキシャル層4のエッチング工程におけるエッチングストッパとして埋め込み電極21を利用することができる。   In the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 11, in addition to the effects obtained by the epitaxial substrate 100 according to the first embodiment described above, as shown in FIGS. When forming the electrode 10 electrically connected to the transparent conductive layer 3 by partially removing the epitaxial layer 4, the embedded electrode 21 can be used as an etching stopper in the etching process of the epitaxial layer 4.

また、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積を、上記開口部22を形成しない場合よりも広くすることができる。このため、透明導電層3と埋め込み電極21との接着強度をより高めることができる。また、埋め込み電極21が当該開口部22の一方の端部(透明導電層3においてエピタキシャル層4に対向する表面側の開口部22の端部)においてエピタキシャル層4と接触した状態となる。したがって、エピタキシャル層4のエッチングにおけるエッチングストッパとして埋め込み電極を確実に利用できる。   In addition, the contact area between the buried electrode 21 and the transparent conductive layer 3 can be made wider than when the opening 22 is not formed. For this reason, the adhesive strength between the transparent conductive layer 3 and the embedded electrode 21 can be further increased. Further, the buried electrode 21 is in contact with the epitaxial layer 4 at one end of the opening 22 (the end of the opening 22 on the surface side facing the epitaxial layer 4 in the transparent conductive layer 3). Therefore, the buried electrode can be reliably used as an etching stopper in etching the epitaxial layer 4.

また、透明導電層3への電流の供給を、埋め込み電極21を介して行なう場合、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積が開口部22を形成することにより、当該開口部22が存在しない場合より広くなるので、より安定して透明導電層3へ電流を供給できる。このため、透明導電層3での電流の均一化をさらに促進できる。したがって、結果的に当該エピタキシャル基板600を用いて形成した、図12および図13に示す発光素子700の光出力を向上させることができる。   In addition, when current is supplied to the transparent conductive layer 3 through the embedded electrode 21, the contact area between the embedded electrode 21 and the transparent conductive layer 3 forms the opening 22, so that the opening 22 exists. Since it becomes wider than the case where it does not, it can supply an electric current to the transparent conductive layer 3 more stably. For this reason, the current equalization in the transparent conductive layer 3 can be further promoted. Therefore, as a result, the light output of the light-emitting element 700 shown in FIGS. 12 and 13 formed using the epitaxial substrate 600 can be improved.

また、エピタキシャル基板600において、埋め込み電極21は、透明導電層3において接着層2と対向する主表面上に延在し透明導電層3と直接接触する延在部(フランジ部)を含んでいてもよい。この場合、延在部により埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積がさらに広くなるので、埋め込み電極21を介して透明導電層3への電流の供給を行なう場合、より安定して透明導電層3へ電流を供給できる。また、上記接触面積が広くなることにより、透明導電層3と埋め込み電極21との接着強度をより高めることができる。   Further, in the epitaxial substrate 600, the embedded electrode 21 may include an extended portion (flange portion) that extends on the main surface of the transparent conductive layer 3 facing the adhesive layer 2 and is in direct contact with the transparent conductive layer 3. Good. In this case, the contact area between the embedded electrode 21 and the transparent conductive layer 3 is further widened by the extending portion. Therefore, when current is supplied to the transparent conductive layer 3 through the embedded electrode 21, the transparent conductive layer can be more stably transferred. Current can be supplied to layer 3. Further, since the contact area is increased, the adhesive strength between the transparent conductive layer 3 and the embedded electrode 21 can be further increased.

図12および図13に示した発光素子700は、図11に示したエピタキシャル基板600を用いて形成された発光素子である。発光素子700は、基本的には図3に示した発光素子200と同様の構成を備えるが、上述の埋め込み電極21が配置されたことにより電極10の周囲の構成が図3に示した発光素子200と異なっている。具体的には、図12および図13に示した発光素子700では埋め込み電極21の一部が露出するように、少なくともエピタキシャル層4の一部が除去されることにより開口部23が形成されている。開口部23の平面形状は四角形状としているが、開口部23の形状は他の任意の形状(三角形状、五角形以上の多角形状、円形状、楕円形状など)とすることができる。ただし、開口部23の平面形状は、透明導電層3に形成された開口部22の平面形状(つまり埋め込み電極21の上部表面の平面形状)より小さくなっていることが好ましい。露出した埋め込み電極21の一部上、および、エピタキシャル層4の透明導電層3と対向する主表面と反対側の主表面上に電極9、10を備える。電極10の平面形状は四角形状としているが、他の任意の形状(三角形状、五角形以上の多角形状、円形状、楕円形状など)としてもよい。また、電極10の平面形状は、開口部23の平面形状と相似形とすることが好ましい。また、電極9の平面形状はほぼ円形状であり、当該電極9から、エピタキシャル層4の表面上に延びる線状の延長電極部が形成されている。この延長電極部はエピタキシャル層4に対して電流の供給をできるだけ均一に行なうために形成されている。   A light emitting element 700 shown in FIGS. 12 and 13 is a light emitting element formed using the epitaxial substrate 600 shown in FIG. The light-emitting element 700 basically has the same configuration as that of the light-emitting element 200 shown in FIG. 3, but the structure around the electrode 10 is the light-emitting element shown in FIG. It is different from 200. Specifically, in the light emitting device 700 shown in FIGS. 12 and 13, the opening 23 is formed by removing at least a part of the epitaxial layer 4 so that a part of the embedded electrode 21 is exposed. . The planar shape of the opening 23 is a square shape, but the shape of the opening 23 can be any other shape (triangular shape, polygonal shape of pentagon or higher, circular shape, elliptical shape, etc.). However, the planar shape of the opening 23 is preferably smaller than the planar shape of the opening 22 formed in the transparent conductive layer 3 (that is, the planar shape of the upper surface of the embedded electrode 21). Electrodes 9 and 10 are provided on a part of the exposed embedded electrode 21 and on the main surface opposite to the main surface of the epitaxial layer 4 facing the transparent conductive layer 3. The planar shape of the electrode 10 is a quadrangular shape, but may be any other shape (triangular shape, pentagonal or higher polygonal shape, circular shape, elliptical shape, etc.). The planar shape of the electrode 10 is preferably similar to the planar shape of the opening 23. The planar shape of the electrode 9 is substantially circular, and a linear extension electrode portion extending from the electrode 9 on the surface of the epitaxial layer 4 is formed. This extended electrode portion is formed in order to supply current to the epitaxial layer 4 as uniformly as possible.

このような構成にすることにより、電極9、10間に電圧を印加した際に、電極10から埋め込み電極21を介して透明導電層3の内部の広い範囲にほぼ均一に電流を流すことができる。したがって、発光する光も領域間におけるばらつきの少ないものとなり、ほぼ均一に光を出力することができる。   With this configuration, when a voltage is applied between the electrodes 9 and 10, a current can flow almost uniformly from the electrode 10 to the wide area inside the transparent conductive layer 3 through the embedded electrode 21. . Therefore, the emitted light also has little variation between regions, and light can be output almost uniformly.

次に、エピタキシャル基板600の製造方法について説明する。図14のフローチャートに示すように、まずエピ用基板を準備する工程(S10)を実施する。具体的には、本実施の形態1と同様に、図5に示すエピ用基板11を準備する。   Next, a method for manufacturing the epitaxial substrate 600 will be described. As shown in the flowchart of FIG. 14, first, a step of preparing an epitaxial substrate (S10) is performed. Specifically, as in the first embodiment, an epitaxial substrate 11 shown in FIG. 5 is prepared.

次に、本実施の形態1と同様に、エピタキシャル層を形成する工程(S20)を実施する。具体的には、図5に示すように、エピ用基板11の一方の主表面上に、エピタキシャル層4を形成する。   Next, similarly to the first embodiment, an epitaxial layer forming step (S20) is performed. Specifically, as shown in FIG. 5, the epitaxial layer 4 is formed on one main surface of the epitaxial substrate 11.

次に、本実施の形態1と同様に、ITOを形成する工程(S30)を実施する。これは具体的には、図6に示すように、工程(S20)にて形成したエピタキシャル層4の主表面上に、透明導電層3としてITOの薄膜を形成する工程である。   Next, similarly to the first embodiment, a step of forming ITO (S30) is performed. Specifically, as shown in FIG. 6, this is a step of forming an ITO thin film as the transparent conductive layer 3 on the main surface of the epitaxial layer 4 formed in the step (S20).

次に、図14に示すように、金属層を形成する工程(S90)を実施する。具体的には、まず図15に示すITOをエッチングして開口部を形成する工程(S91)を実施する。開口部を形成する工程としての当該工程(S91)では、図16に示すように、透明導電層3上に、所定の開口パターン26を有するレジスト膜25を形成する。開口パターン26は、透明導電層3において形成される開口部22の平面形状と同じ平面形状を有する。   Next, as shown in FIG. 14, a step of forming a metal layer (S90) is performed. Specifically, first, the step of etching the ITO shown in FIG. 15 to form an opening (S91) is performed. In the step (S91) as the step of forming the opening, as shown in FIG. 16, a resist film 25 having a predetermined opening pattern 26 is formed on the transparent conductive layer 3. The opening pattern 26 has the same planar shape as the planar shape of the opening 22 formed in the transparent conductive layer 3.

次に、上記レジスト膜25をマスクとして用いて、エッチングにより透明導電層3を部分的に除去する。この結果、図17に示すように、透明導電層3において開口部22が形成される。この後、レジスト膜25を除去する。   Next, the transparent conductive layer 3 is partially removed by etching using the resist film 25 as a mask. As a result, an opening 22 is formed in the transparent conductive layer 3 as shown in FIG. Thereafter, the resist film 25 is removed.

次に、図15に示す、埋め込み電極を形成する工程としての、開口部内に金属膜を形成する工程(S92)を実施する。具体的には、まず図18に示すように、透明導電層3上に所定の開口パターンを有するレジスト膜27を形成する。当該開口パターンは、先に透明導電層3に形成された開口部22と重なると共に、形成されるべき埋め込み電極21の平面形状と同じ平面形状を有する。   Next, a step of forming a metal film in the opening (S92) as a step of forming the embedded electrode shown in FIG. 15 is performed. Specifically, a resist film 27 having a predetermined opening pattern is first formed on the transparent conductive layer 3 as shown in FIG. The opening pattern overlaps the opening 22 previously formed in the transparent conductive layer 3 and has the same planar shape as the planar shape of the embedded electrode 21 to be formed.

次に、図19に示すように、開口パターンの内部およびレジスト膜27の上部表面上に導電体膜28を形成する。導電体膜28は、埋め込み電極21となるべき導電体であって、導電性を有すれば任意の材料を用いることができるが、エピタキシャル層4および/または透明導電層3とエッチングレートが異なる導電性材料であることが好ましい。また、導電体28に形成方法としては従来周知の任意の方法を用いることができる。そして、薬液などを用いてレジスト膜27を除去する。このとき、レジスト膜27の上部表面上に形成された導電体膜28も同時に除去される(リフトオフ)。この結果、図20に示すように、開口部22に内部を充填するとともに、透明導電層3の上部表面上にまで部分的に延在する延在部を有する埋め込み電極21を形成することができる。   Next, as shown in FIG. 19, a conductor film 28 is formed inside the opening pattern and on the upper surface of the resist film 27. The conductor film 28 is a conductor to be the embedded electrode 21 and can be made of any material as long as it has conductivity. However, the conductor film 28 has a different etching rate from the epitaxial layer 4 and / or the transparent conductive layer 3. It is preferable that the material is a conductive material. As a method of forming the conductor 28, any conventionally known method can be used. Then, the resist film 27 is removed using a chemical solution or the like. At this time, the conductor film 28 formed on the upper surface of the resist film 27 is also removed (lift-off) at the same time. As a result, as shown in FIG. 20, it is possible to form the embedded electrode 21 that fills the inside of the opening 22 and has an extending portion that partially extends to the upper surface of the transparent conductive layer 3. .

このようにして図20に示すように埋め込み電極21が形成されたところで、図14に示すように支持基板を接合する工程(S40)を行なう。具体的には、本実施の形態1と同様に、図20に示す透明導電層3および埋め込み電極21が形成された面を、図21に示す透明支持基板1の一方の主表面と接着層2を用いて接合する。図21においては、図20に示す積層構造を上下逆さにして、接着層2を用いて透明支持基板1と貼り合わせている。   When the embedded electrode 21 is formed as shown in FIG. 20, a step (S40) of bonding the support substrate is performed as shown in FIG. Specifically, as in the first embodiment, the surface on which the transparent conductive layer 3 and the embedded electrode 21 shown in FIG. 20 are formed is connected to one main surface of the transparent support substrate 1 shown in FIG. To join. In FIG. 21, the laminated structure shown in FIG. 20 is turned upside down and bonded to the transparent support substrate 1 using the adhesive layer 2.

次に、本実施の形態1と同様に、図21に示すように貼り合わせた基板を、たとえば120℃以上600℃以下まで加熱し、さらにエピ用基板11の、エピタキシャル層4と対向しない主表面側(上側)からたとえば0.2MPa以上4MPa以下の圧力を加えてもよい。このようにすれば、透明導電層3と透明支持基板1とを、接着層2を介して強固に接合することができる。   Next, as in the first embodiment, the bonded substrates as shown in FIG. 21 are heated to, for example, 120 ° C. or higher and 600 ° C. or lower, and the main surface of the epitaxial substrate 11 that does not face the epitaxial layer 4 For example, a pressure of 0.2 MPa or more and 4 MPa or less may be applied from the side (upper side). In this way, the transparent conductive layer 3 and the transparent support substrate 1 can be firmly bonded via the adhesive layer 2.

次に、図14に示すようにエピ用基板を除去する工程(S50)を行なう。具体的には、本実施の形態1と同様に、工程(S40)にて形成された図21に示す積層構造からエピ用基板11を除去する。エピ用基板11の除去方法としては、エピ用基板11の材質に適合するように、従来周知の任意の方法を用いることができる。   Next, as shown in FIG. 14, a step (S50) of removing the epitaxial substrate is performed. Specifically, similarly to the first embodiment, the epitaxial substrate 11 is removed from the laminated structure shown in FIG. 21 formed in the step (S40). As a method for removing the epitaxial substrate 11, any conventionally known method can be used so as to match the material of the epitaxial substrate 11.

以上により、発光素子700を形成するためのエピタキシャル基板600が形成される。そして、当該エピタキシャル基板600を用いて発光素子700を形成するために、さらに図14に示す以下の各工程を行なう。まず、第1の電極を形成する工程(S71)を実施する。具体的には、図22に示すように、エピタキシャル層4の上部表面上、異なる観点から言えばエピタキシャル層4の透明導電層3と対向しない主表面上(第2クラッド層7の活性層6と対向しない主表面上)、に電極9を形成する。電極9の形成方法としては従来周知の任意の方法を用いることができる。   Thus, the epitaxial substrate 600 for forming the light emitting element 700 is formed. And in order to form the light emitting element 700 using the said epitaxial substrate 600, each following process shown in FIG. 14 is further performed. First, a step of forming a first electrode (S71) is performed. Specifically, as shown in FIG. 22, on the upper surface of the epitaxial layer 4, from a different viewpoint, on the main surface not facing the transparent conductive layer 3 of the epitaxial layer 4 (the active layer 6 of the second cladding layer 7 and An electrode 9 is formed on the non-opposing main surface). As a method for forming the electrode 9, any conventionally known method can be used.

次に、図14に示すようにエピタキシャル層をエッチングする工程(S60)を行なう。具体的には、図23に示すように、エピタキシャル層4を部分的に除去して開口部23を形成する工程である。この工程(S60)では、埋め込み電極21の上部表面を露出させるように、埋め込み電極21と重なる位置に開口部23を形成する。開口部23の形成方法としては任意の方法を用いることができるが、たとえば所定の開口パターンを有するレジスト膜をエピタキシャル層4上に形成し、当該レジスト膜をマスクとして用いたエッチングによりエピタキシャル層4を部分的に除去する、といった方法を用いることができる。このとき、埋め込み電極21がたとえば金属などにより構成されていれば、当該埋め込み電極21はエッチングストッパとして作用する。   Next, as shown in FIG. 14, a step of etching the epitaxial layer (S60) is performed. Specifically, as shown in FIG. 23, the epitaxial layer 4 is partially removed to form the opening 23. In this step (S60), an opening 23 is formed at a position overlapping the embedded electrode 21 so that the upper surface of the embedded electrode 21 is exposed. Any method can be used for forming the opening 23. For example, a resist film having a predetermined opening pattern is formed on the epitaxial layer 4, and the epitaxial layer 4 is formed by etching using the resist film as a mask. A method such as partial removal can be used. At this time, if the embedded electrode 21 is made of, for example, metal, the embedded electrode 21 acts as an etching stopper.

次に、第2の電極を形成する工程(S72)を実施する。具体的には、図24に示すように、開口部23の底部において露出している埋め込み電極21の上部表面上に電極10を形成する。電極10の形成方法としては、リフトオフ法など従来周知の方法を用いることができる。   Next, a step of forming a second electrode (S72) is performed. Specifically, as shown in FIG. 24, the electrode 10 is formed on the upper surface of the embedded electrode 21 exposed at the bottom of the opening 23. As a method for forming the electrode 10, a conventionally known method such as a lift-off method can be used.

電極10の材質としては、埋め込み電極21との密着性が十分であり、かつ埋め込み電極21とオーミック接触する材質を用いることが好ましい。具体的には、たとえばチタン(Ti)と金(Au)との積層構造、あるいは任意の金属の単一層構造または積層構造を用いることが好ましい。   As the material of the electrode 10, it is preferable to use a material that has sufficient adhesion to the embedded electrode 21 and that makes ohmic contact with the embedded electrode 21. Specifically, for example, it is preferable to use a laminated structure of titanium (Ti) and gold (Au), or a single-layer structure or a laminated structure of any metal.

次に、図14に示すように、その他の工程(S80)を実施してもよい。工程(S80)としては、本実施の形態1と同様に、たとえば発光する光をいったん反射させた上で外部に出力したい場合など、必要に応じて、図13に示す光反射層8を形成する。このようにして、図12および図13に示した発光素子700を得ることができる。   Next, as shown in FIG. 14, other steps (S80) may be performed. As the step (S80), as in the first embodiment, for example, when the emitted light is reflected once and then output to the outside, the light reflecting layer 8 shown in FIG. 13 is formed as necessary. . In this manner, the light emitting element 700 shown in FIGS. 12 and 13 can be obtained.

次に、図25を参照して、図11に示したエピタキシャル基板600の変形例を説明する。図25に示したエピタキシャル基板600は、基本的には図11に示したエピタキシャル基板600と同様の構成を備えるが、埋め込み電極21の構成が図11に示したエピタキシャル基板600と異なっている。具体的には、図25に示したエピタキシャル基板600では、埋め込み電極21が第1導電体層31と第2導電体層32という2つの層からなる積層構造を有している。なお、埋め込み電極21の構造として3層以上の積層構造を採用してもよい。   Next, a modification of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 11 will be described with reference to FIG. The epitaxial substrate 600 shown in FIG. 25 basically has the same configuration as the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 11, but the configuration of the buried electrode 21 is different from that of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. Specifically, in the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 25, the embedded electrode 21 has a laminated structure composed of two layers of a first conductor layer 31 and a second conductor layer 32. It should be noted that a laminated structure of three or more layers may be adopted as the structure of the embedded electrode 21.

図25に示したエピタキシャル基板600では、第1導電体層31はエピタキシャル層4の下部表面、透明導電層3の開口部22の側壁および透明導電層主表面3aの開口部22に隣接する部分と接触している。また、第2導電体層32は第1導電体層31においてエピタキシャル層4と接触している面とは反対側の面に接触している。   In the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 25, the first conductor layer 31 includes a lower surface of the epitaxial layer 4, a side wall of the opening 22 of the transparent conductive layer 3, and a portion adjacent to the opening 22 of the transparent conductive layer main surface 3a. In contact. The second conductor layer 32 is in contact with the surface of the first conductor layer 31 opposite to the surface in contact with the epitaxial layer 4.

つまり、上記エピタキシャル基板600において、埋め込み電極21は、異なる種類の複数の導電体層である第1導電体層31および第2導電体層32を積層した多層構造を有する。この場合、図11に示したエピタキシャル基板600と同様の効果が得られるとともに、埋め込み電極21の材料について選択の自由度を大きくすることができる。   That is, in the epitaxial substrate 600, the embedded electrode 21 has a multilayer structure in which the first conductor layer 31 and the second conductor layer 32 which are a plurality of different kinds of conductor layers are stacked. In this case, the same effect as that of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 11 can be obtained, and the degree of freedom in selecting the material of the embedded electrode 21 can be increased.

上記エピタキシャル基板600では、埋め込み電極21において、多層構造を構成する複数の導電体層が第1導電体層31と第2導電体層32とを含んでいる。第1導電体層31は、透明導電層3およびエピタキシャル層4と接触している。第2導電体層32は、第1導電体層31において透明導電層3と接触する表面と反対側に位置する面に接触するように形成されている。第1導電体層31は、第2導電体層32より相対的に透明導電層3およびエピタキシャル層4との密着性が高いことが好ましい。第2導電体層32は、エピタキシャル層4をエッチングするエッチャントに対する選択比が第1導電体層31より高くしてもよい。この場合、第1導電体層31により埋め込み電極21を透明導電層3およびエピタキシャル層4と確実に接続固定することができるとともに、第2導電体層32により埋め込み電極21が、エピタキシャル層4において開口部23を形成するためのエッチングの際、エッチングストッパとしての機能を確実に発揮できる。   In the epitaxial substrate 600, in the embedded electrode 21, the plurality of conductor layers constituting the multilayer structure include the first conductor layer 31 and the second conductor layer 32. The first conductor layer 31 is in contact with the transparent conductive layer 3 and the epitaxial layer 4. The second conductor layer 32 is formed so as to be in contact with the surface of the first conductor layer 31 that is located on the opposite side of the surface that is in contact with the transparent conductive layer 3. The first conductor layer 31 preferably has higher adhesion to the transparent conductive layer 3 and the epitaxial layer 4 than the second conductor layer 32. The second conductor layer 32 may have a higher selectivity to the etchant that etches the epitaxial layer 4 than the first conductor layer 31. In this case, the embedded electrode 21 can be reliably connected and fixed to the transparent conductive layer 3 and the epitaxial layer 4 by the first conductor layer 31, and the embedded electrode 21 is opened in the epitaxial layer 4 by the second conductor layer 32. In the etching for forming the portion 23, the function as an etching stopper can be surely exhibited.

上記エピタキシャル基板600において、第1導電体層31はクロム(Cr)およびチタン(Ti)の少なくともいずれか一方からなっていてもよい。また、この場合、エピタキシャル層4は、AlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)を複数積層した構成であり、透明導電層3はITOにより構成されていてもよい。この場合、第1導電体層31を透明導電層3およびエピタキシャル層4に確実に固定することができる。 In the epitaxial substrate 600, the first conductor layer 31 may be made of at least one of chromium (Cr) and titanium (Ti). In this case, the epitaxial layer 4 has a structure in which a plurality of Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) are laminated, and the transparent conductive layer 3 is made of ITO. May be. In this case, the first conductor layer 31 can be reliably fixed to the transparent conductive layer 3 and the epitaxial layer 4.

上記エピタキシャル基板600において、第2導電体層32は金(Au)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)からなる群から選択される少なくとも一つからなっていてもよい。この場合、エピタキシャル層4に対して選択比の高い材料により第2導電体層32を構成することになるので、エピタキシャル層4のエッチングにおいてエッチングストッパとして埋め込み電極21を確実に利用することができる。   In the epitaxial substrate 600, the second conductor layer 32 may be made of at least one selected from the group consisting of gold (Au), platinum (Pt), and palladium (Pd). In this case, since the second conductor layer 32 is made of a material having a high selectivity with respect to the epitaxial layer 4, the embedded electrode 21 can be reliably used as an etching stopper in etching the epitaxial layer 4.

図26に示した発光素子700は、図25に示したエピタキシャル基板600を用いた発光素子700であって、基本的には図12および図13に示した発光素子700と同様の構成を備えるが、上述のように埋め込み電極21が積層構造を有している点が図12および図13に示した発光素子700とは異なっている。図26に示した発光素子700では、埋め込み電極21の第1導電体層31の表面に電極10が形成されている。この場合、図12および図13に示した発光素子700により得られる効果と同様の効果に加えて、上述のように開口部23を形成するときにエッチングストッパとして埋め込み電極21を利用することができる。また、埋め込み電極21を介して電極10から透明導電層3へ電流を流すときに、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積を大きくすることで、透明導電層3への電流の供給をより均一に行なうことができる。なお、上述した埋め込み電極21の積層構造は、後述する本発明の実施の形態5および実施の形態6に適用することができる。   A light emitting device 700 shown in FIG. 26 is a light emitting device 700 using the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 25, and basically has the same configuration as the light emitting device 700 shown in FIGS. As described above, the embedded electrode 21 has a laminated structure, which is different from the light emitting element 700 shown in FIGS. In the light emitting element 700 shown in FIG. 26, the electrode 10 is formed on the surface of the first conductor layer 31 of the embedded electrode 21. In this case, in addition to the effect similar to the effect obtained by the light emitting element 700 shown in FIGS. 12 and 13, the embedded electrode 21 can be used as an etching stopper when the opening 23 is formed as described above. . In addition, when a current is passed from the electrode 10 to the transparent conductive layer 3 through the embedded electrode 21, the current is supplied to the transparent conductive layer 3 by increasing the contact area between the embedded electrode 21 and the transparent conductive layer 3. It can be performed more uniformly. Note that the laminated structure of the embedded electrode 21 described above can be applied to the fifth and sixth embodiments of the present invention described later.

(実施の形態5)
本実施の形態5に係るエピタキシャル基板600は、図11に示した本実施の形態4に係るエピタキシャル基板600と、基本的に同様の態様を備えている。しかし図27に示すようにエピタキシャル基板600は、透明導電層3に形成される開口部22が透明導電層3を貫通していない点が、図11に示したエピタキシャル基板600と異なっている。
(Embodiment 5)
Epitaxial substrate 600 according to the fifth embodiment has basically the same mode as epitaxial substrate 600 according to the fourth embodiment shown in FIG. However, as shown in FIG. 27, the epitaxial substrate 600 is different from the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 11 in that the opening 22 formed in the transparent conductive layer 3 does not penetrate the transparent conductive layer 3.

つまり、上記エピタキシャル基板600において、埋め込み電極21は、透明導電層3において接着層2と対向する表面上に配置されている。透明導電層3の表面において、埋め込み電極21が配置された部分には凹部としての開口部22が形成されている。埋め込み電極21は、開口部22の内部を充填する突出部を含んでいる。   That is, in the epitaxial substrate 600, the embedded electrode 21 is disposed on the surface of the transparent conductive layer 3 that faces the adhesive layer 2. On the surface of the transparent conductive layer 3, an opening 22 as a recess is formed in a portion where the embedded electrode 21 is disposed. The embedded electrode 21 includes a protrusion that fills the inside of the opening 22.

この場合、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積を、上記開口部22を形成しない場合よりも大きくすることができる。このため、透明導電層3と埋め込み電極21との接着強度を高めることができる。また、透明導電層3への電流の供給を、埋め込み電極21を介して行なう場合、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積が広くなることにより、より安定して透明導電層3へ電流を供給できる。このため、透明導電層3での電流の均一化をさらに促進できるので、結果的に当該エピタキシャル基板600を用いて形成した図28に示すような発光素子700の光出力を向上させることができる。   In this case, the contact area between the embedded electrode 21 and the transparent conductive layer 3 can be made larger than when the opening 22 is not formed. For this reason, the adhesive strength between the transparent conductive layer 3 and the embedded electrode 21 can be increased. Further, when the current is supplied to the transparent conductive layer 3 via the embedded electrode 21, the contact area between the embedded electrode 21 and the transparent conductive layer 3 is widened, so that the current is supplied to the transparent conductive layer 3 more stably. Can supply. For this reason, since the current uniformity in the transparent conductive layer 3 can be further promoted, as a result, the light output of the light emitting element 700 as shown in FIG. 28 formed using the epitaxial substrate 600 can be improved.

図28に示した発光素子700は、図27に示したエピタキシャル基板600を用いて形成された発光素子である。発光素子700は、基本的には図12および図13に示した発光素子700と同様の構成を備えるが、上述の開口部22が透明導電層3を貫通しないように形成されたことから、電極10の周囲の構成が図12および図13に示した発光素子700と異なっている。具体的には、図28に示した発光素子700では埋め込み電極21の一部が露出するように、エピタキシャル層4に加えて透明導電層3の一部が除去されることにより開口部23が形成されている。つまり、開口部23の側壁はエピタキシャル層4および透明導電層3の端面により構成されている。このような構成によっても、図12および図13に示した発光素子700と同様の効果を得ることができる。   A light emitting element 700 shown in FIG. 28 is a light emitting element formed using the epitaxial substrate 600 shown in FIG. The light-emitting element 700 basically has the same configuration as the light-emitting element 700 shown in FIGS. 12 and 13, but the electrode 22 is formed so as not to penetrate the transparent conductive layer 3. 10 is different from the light emitting element 700 shown in FIGS. 12 and 13. Specifically, in the light emitting element 700 shown in FIG. 28, a part of the transparent conductive layer 3 is removed in addition to the epitaxial layer 4 so that a part of the embedded electrode 21 is exposed, whereby the opening 23 is formed. Has been. That is, the side wall of the opening 23 is constituted by the end surfaces of the epitaxial layer 4 and the transparent conductive layer 3. Even with such a configuration, the same effect as that of the light-emitting element 700 illustrated in FIGS. 12 and 13 can be obtained.

次に、エピタキシャル基板600の製造方法について説明する。本実施の形態4における図14のフローチャートに示すように、エピ用基板を準備する工程(S10)〜ITOを形成する工程(S30)を実施する。そして、金属層を形成する工程(S90)を実施する。具体的には、図15に示したITOをエッチングして開口部を形成する工程(S91)を実施する。ただし、この工程(S91)では、図29に示すように、透明導電層3において形成される開口部22は透明導電層3を貫通しない。つまり、開口部22の側壁および底壁はすべて透明導電層3の表面により構成される。   Next, a method for manufacturing the epitaxial substrate 600 will be described. As shown in the flowchart of FIG. 14 in the fourth embodiment, a process of preparing an epi substrate (S10) to a process of forming ITO (S30) are performed. And the process (S90) of forming a metal layer is implemented. Specifically, the step (S91) of forming an opening by etching the ITO shown in FIG. However, in this step (S91), as shown in FIG. 29, the opening 22 formed in the transparent conductive layer 3 does not penetrate the transparent conductive layer 3. That is, the side wall and the bottom wall of the opening 22 are all constituted by the surface of the transparent conductive layer 3.

図29に示した状態から、レジスト膜25を除去した後、図15に示した開口部内に金属層を形成する工程(S92)を実施する。この工程(S92)の具体的な工程は、基本的に本実施の形態4における工程(S92)と同様である。この結果、図30に示すように、開口部22の内部を充填するとともに、透明導電層3の上部表面の一部を覆うように埋め込み電極21を形成する。   After removing the resist film 25 from the state shown in FIG. 29, a step (S92) of forming a metal layer in the opening shown in FIG. 15 is performed. The specific process of this process (S92) is basically the same as the process (S92) in the fourth embodiment. As a result, as shown in FIG. 30, the embedded electrode 21 is formed so as to fill the inside of the opening 22 and cover a part of the upper surface of the transparent conductive layer 3.

次に、図14に示す支持基板を接合する工程(S40)およびエピ用基板を除去する工程(S50)を行なう。この結果、図27に示すエピタキシャル基板600を得ることができる。   Next, a step (S40) for bonding the support substrate and a step (S50) for removing the epitaxial substrate shown in FIG. 14 are performed. As a result, an epitaxial substrate 600 shown in FIG. 27 can be obtained.

次に、当該エピタキシャル基板600を用いて図28に示した発光素子700を形成するために、第1の電極を形成する工程(S71)を、本実施の形態4と同様に実施する。その後、エピタキシャル層をエッチングする工程(S60)を実施する。具体的には、図31に示すように、埋め込み電極21上に位置するエピタキシャル層4および透明導電層3の一部をエッチングにより除去する。この結果、図31に示すような構造を得る。   Next, in order to form the light emitting element 700 shown in FIG. 28 using the epitaxial substrate 600, a step of forming a first electrode (S71) is performed in the same manner as in the fourth embodiment. Then, the process (S60) of etching an epitaxial layer is implemented. Specifically, as shown in FIG. 31, a part of the epitaxial layer 4 and the transparent conductive layer 3 located on the embedded electrode 21 is removed by etching. As a result, a structure as shown in FIG. 31 is obtained.

その後、図14に示す第2の電極を形成する工程(S72)およびその他の工程(S80)を実施することにより、図28に示した発光素子700を得ることができる。   Thereafter, the step of forming the second electrode shown in FIG. 14 (S72) and the other step (S80) are performed, whereby the light emitting device 700 shown in FIG. 28 can be obtained.

次に、図32を参照して、図27に示したエピタキシャル基板600の変形例を説明する。図32に示したエピタキシャル基板600は、基本的には図27に示したエピタキシャル基板600と同様の構成を備えるが、埋め込み電極21の構成が図27に示したエピタキシャル基板600と異なっている。具体的には、図32に示したエピタキシャル基板600では、図25に示したエピタキシャル基板600と同様に、埋め込み電極21が第1導電体層31と第2導電体層32という2つの層からなる積層構造を有している。なお、埋め込み電極21の構造として3層以上の積層構造を採用してもよい。図32に示した埋め込み電極21は、基本的に図25に示した埋め込み電極21と同様の構成(たとえば材料や積層構造)を採用することができる。   Next, a modification of epitaxial substrate 600 shown in FIG. 27 will be described with reference to FIG. The epitaxial substrate 600 shown in FIG. 32 basically has the same configuration as that of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 27, but the configuration of the buried electrode 21 is different from that of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. Specifically, in the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 32, the embedded electrode 21 is composed of two layers, a first conductor layer 31 and a second conductor layer 32, as in the epitaxial substrate 600 shown in FIG. It has a laminated structure. It should be noted that a laminated structure of three or more layers may be adopted as the structure of the embedded electrode 21. The embedded electrode 21 shown in FIG. 32 can basically adopt the same configuration (for example, material or laminated structure) as the embedded electrode 21 shown in FIG.

図25に示したエピタキシャル基板600では、第1導電体層31は透明導電層3の開口部22の側壁、底壁および透明導電層主表面3aの開口部22に隣接する部分と接触している。また、第2導電体層31は第1導電体層31においてエピタキシャル層4と接触している面とは反対側の面に接触している。このような構成によって、図27に示したエピタキシャル基板600による効果に加えて、図25に示したエピタキシャル基板600による効果が得られる。   In epitaxial substrate 600 shown in FIG. 25, first conductive layer 31 is in contact with the side wall and bottom wall of opening 22 of transparent conductive layer 3 and the portion adjacent to opening 22 of transparent conductive layer main surface 3a. . The second conductor layer 31 is in contact with the surface of the first conductor layer 31 opposite to the surface in contact with the epitaxial layer 4. With such a configuration, in addition to the effect of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 27, the effect of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 25 is obtained.

図33に示した発光素子700は、図32に示したエピタキシャル基板600を用いた発光素子700であって、基本的には図28に示した発光素子700と同様の構成を備えるが、上述のように埋め込み電極21が積層構造を有している点が図28に示した発光素子700とは異なっている。図33に示した発光素子700では、埋め込み電極21の第1導電体層31の表面に電極10が形成されている。この場合、図28に示した発光素子700により得られる効果と同様の効果が得られる。また、埋め込み電極21を介して電極10から透明導電層3へ電流を流すときに、開口部23の平面形状を、開口部22の平面形状より小さくすることで、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積を大きくできる。このため、透明導電層3への電流の供給をより均一に行なうことができる。   A light emitting device 700 shown in FIG. 33 is a light emitting device 700 using the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 32, and basically has the same configuration as the light emitting device 700 shown in FIG. Thus, the point that the embedded electrode 21 has a laminated structure is different from the light emitting element 700 shown in FIG. In the light emitting element 700 shown in FIG. 33, the electrode 10 is formed on the surface of the first conductor layer 31 of the embedded electrode 21. In this case, the same effect as that obtained by the light emitting element 700 shown in FIG. 28 can be obtained. Further, when a current is passed from the electrode 10 to the transparent conductive layer 3 through the embedded electrode 21, the planar shape of the opening 23 is made smaller than the planar shape of the opening 22, so that the embedded electrode 21 and the transparent conductive layer 3 are made. The contact area with can be increased. For this reason, current can be supplied to the transparent conductive layer 3 more uniformly.

(実施の形態6)
本実施の形態6に係るエピタキシャル基板600は、図11に示した本実施の形態4に係るエピタキシャル基板600と、基本的に同様の態様を備えている。しかし図34に示すようにエピタキシャル基板600は、透明導電層3に開口部22が形成されていない点が、図11に示したエピタキシャル基板600と異なっている。
(Embodiment 6)
Epitaxial substrate 600 according to the sixth embodiment has basically the same mode as epitaxial substrate 600 according to the fourth embodiment shown in FIG. However, as shown in FIG. 34, the epitaxial substrate 600 is different from the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 11 in that the opening 22 is not formed in the transparent conductive layer 3.

つまり、上記エピタキシャル基板600において、埋め込み電極21は、透明導電層3において接着層2と対向する表面上に配置されている。この場合、透明導電層3を形成した後、続いて埋め込み電極21を形成することができる。また、透明導電層3に対して開口部22の形成など特に行なうことなく埋め込み電極21を形成できるので、当該開口部22を形成する工程を実施する必要が無いため、製造工程の煩雑化を避けることができる。   That is, in the epitaxial substrate 600, the embedded electrode 21 is disposed on the surface of the transparent conductive layer 3 that faces the adhesive layer 2. In this case, after the transparent conductive layer 3 is formed, the embedded electrode 21 can be formed subsequently. Further, since the embedded electrode 21 can be formed on the transparent conductive layer 3 without particularly forming the opening 22, it is not necessary to carry out the process of forming the opening 22, thereby avoiding complicated manufacturing processes. be able to.

図35に示した発光素子700は、図34に示したエピタキシャル基板600を用いて形成された発光素子である。発光素子700は、基本的には図12および図13に示した発光素子700と同様の構成を備えるが、図12および図13に示したような開口部22が透明導電層3に形成されていないことから、電極10の周囲の構成が図12および図13に示した発光素子700と異なっている。具体的には、図35に示した発光素子700では埋め込み電極21の一部が露出するように、エピタキシャル層4に加えて透明導電層3を貫通するように開口部23が形成されている。つまり、開口部23の側壁はエピタキシャル層4および透明導電層3の端面により構成されている。このような構成によっても、図12および図13に示した発光素子700と同様の効果を得ることができる。   A light-emitting element 700 illustrated in FIG. 35 is a light-emitting element formed using the epitaxial substrate 600 illustrated in FIG. The light emitting element 700 basically has the same configuration as the light emitting element 700 shown in FIGS. 12 and 13, but the opening 22 as shown in FIGS. 12 and 13 is formed in the transparent conductive layer 3. Therefore, the configuration around the electrode 10 is different from the light emitting element 700 shown in FIGS. Specifically, in the light emitting device 700 shown in FIG. 35, an opening 23 is formed so as to penetrate the transparent conductive layer 3 in addition to the epitaxial layer 4 so that a part of the embedded electrode 21 is exposed. That is, the side wall of the opening 23 is constituted by the end surfaces of the epitaxial layer 4 and the transparent conductive layer 3. Even with such a configuration, the same effect as that of the light-emitting element 700 illustrated in FIGS. 12 and 13 can be obtained.

次に、エピタキシャル基板600の製造方法について説明する。本実施の形態4における図14のフローチャートに示すように、エピ用基板を準備する工程(S10)〜ITOを形成する工程(S30)を実施する。そして、金属層を形成する工程(S90)を実施する。具体的には、図15に示したITOをエッチングして開口部を形成する工程(S91)を実施することなく、金属層を形成する工程を実施する。この金属層を形成する工程の具体的な方法は、図15に示した開口部内に金属層を形成する工程(S92)と同様である。この結果、図36に示すように、透明導電層3の上部表面の一部を覆うように複数の埋め込み電極21を形成する。図36に示すように、透明導電層3の平坦な表面上に埋め込み電極21が形成される。   Next, a method for manufacturing the epitaxial substrate 600 will be described. As shown in the flowchart of FIG. 14 in the fourth embodiment, a process of preparing an epi substrate (S10) to a process of forming ITO (S30) are performed. And the process (S90) of forming a metal layer is implemented. Specifically, the step of forming the metal layer is performed without performing the step of forming the opening by etching the ITO shown in FIG. 15 (S91). A specific method for forming the metal layer is the same as the step (S92) of forming the metal layer in the opening shown in FIG. As a result, as shown in FIG. 36, a plurality of embedded electrodes 21 are formed so as to cover a part of the upper surface of the transparent conductive layer 3. As shown in FIG. 36, the embedded electrode 21 is formed on the flat surface of the transparent conductive layer 3.

次に、図14に示す支持基板を接合する工程(S40)およびエピ用基板を除去する工程(S50)を行なう。この結果、図34に示すエピタキシャル基板600を得ることができる。   Next, a step (S40) for bonding the support substrate and a step (S50) for removing the epitaxial substrate shown in FIG. 14 are performed. As a result, an epitaxial substrate 600 shown in FIG. 34 can be obtained.

次に、当該エピタキシャル基板600を用いて図35に示した発光素子700を形成するために、第1の電極を形成する工程(S71)を、本実施の形態4と同様に実施する。その後、エピタキシャル層をエッチングする工程(S60)を実施する。具体的には、図37に示すように、埋め込み電極21上に位置するエピタキシャル層4および透明導電層3をエッチングにより除去する。この結果、図37に示すような構造を得る。   Next, in order to form the light emitting element 700 shown in FIG. 35 using the epitaxial substrate 600, the step of forming the first electrode (S71) is performed in the same manner as in the fourth embodiment. Then, the process (S60) of etching an epitaxial layer is implemented. Specifically, as shown in FIG. 37, the epitaxial layer 4 and the transparent conductive layer 3 located on the buried electrode 21 are removed by etching. As a result, a structure as shown in FIG. 37 is obtained.

その後、図14に示す第2の電極を形成する工程(S72)およびその他の工程(S80)を実施することにより、図35に示した発光素子700を得ることができる。   Thereafter, the step of forming the second electrode shown in FIG. 14 (S72) and the other step (S80) are performed, whereby the light emitting element 700 shown in FIG. 35 can be obtained.

次に、図38を参照して、図34に示したエピタキシャル基板600の変形例を説明する。図38に示したエピタキシャル基板600は、基本的には図34に示したエピタキシャル基板600と同様の構成を備えるが、埋め込み電極21の構成が図34に示したエピタキシャル基板600と異なっている。具体的には、図38に示したエピタキシャル基板600では、図25に示したエピタキシャル基板600と同様に、埋め込み電極21が第1導電体層31と第2導電体層32という2つの層からなる積層構造を有している。なお、埋め込み電極21の構造として3層以上の積層構造を採用してもよい。図38に示した埋め込み電極21は、基本的に図25に示した埋め込み電極21と同様の構成(たとえば材料や積層構造)を採用することができる。   Next, a modification of epitaxial substrate 600 shown in FIG. 34 will be described with reference to FIG. The epitaxial substrate 600 shown in FIG. 38 basically has the same configuration as that of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 34, but the configuration of the buried electrode 21 is different from that of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. Specifically, in the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 38, the embedded electrode 21 is composed of two layers, a first conductor layer 31 and a second conductor layer 32, as in the epitaxial substrate 600 shown in FIG. It has a laminated structure. It should be noted that a laminated structure of three or more layers may be adopted as the structure of the embedded electrode 21. The embedded electrode 21 shown in FIG. 38 can basically adopt the same configuration (for example, material or laminated structure) as the embedded electrode 21 shown in FIG.

図38に示したエピタキシャル基板600では、第1導電体層31は透明導電層3の平坦な表面と接触している。また、第2導電体層31は第1導電体層31においてエピタキシャル層4と接触している面とは反対側の面に接触している。このような構成によって、図34に示したエピタキシャル基板600による効果に加えて、図25に示したエピタキシャル基板600による効果が得られる。   In the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 38, the first conductor layer 31 is in contact with the flat surface of the transparent conductive layer 3. The second conductor layer 31 is in contact with the surface of the first conductor layer 31 opposite to the surface in contact with the epitaxial layer 4. With such a configuration, the effect of the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 25 is obtained in addition to the effect of the epitaxial substrate 600 shown in FIG.

図39に示した発光素子700は、図38に示したエピタキシャル基板600を用いた発光素子700であって、基本的には図35に示した発光素子700と同様の構成を備えるが、上述のように埋め込み電極21が積層構造を有している点が図35に示した発光素子700とは異なっている。図39に示した発光素子700では、埋め込み電極21の第1導電体層31の表面に電極10が形成されている。この場合、図35に示した発光素子700により得られる効果と同様の効果が得られる。また、埋め込み電極21を介して電極10から透明導電層3へ電流を流すときに、開口部23の平面形状を、開口部22の平面形状より小さくすることで、図33に示した発光素子700と同様に、埋め込み電極21と透明導電層3との接触面積を大きくできる。このため、透明導電層3への電流の供給をより均一に行なうことができる。   A light emitting element 700 shown in FIG. 39 is a light emitting element 700 using the epitaxial substrate 600 shown in FIG. 38, and basically has the same configuration as the light emitting element 700 shown in FIG. Thus, the point that the embedded electrode 21 has a laminated structure is different from the light emitting element 700 shown in FIG. In the light emitting element 700 shown in FIG. 39, the electrode 10 is formed on the surface of the first conductor layer 31 of the embedded electrode 21. In this case, the same effect as that obtained by the light emitting element 700 shown in FIG. 35 can be obtained. Further, when a current is passed from the electrode 10 to the transparent conductive layer 3 through the embedded electrode 21, the planar shape of the opening 23 is made smaller than the planar shape of the opening 22, whereby the light emitting element 700 shown in FIG. Similarly, the contact area between the buried electrode 21 and the transparent conductive layer 3 can be increased. For this reason, current can be supplied to the transparent conductive layer 3 more uniformly.

上述した本発明の各実施の形態に係る、たとえば発光素子200、500は、一例として、図40に示す砲弾型ランプ800に用いられる。砲弾型ランプ800を構成する1対のリードフレーム62のうち一方のリードフレーム62上に、発光素子チップ61が配置される。この発光素子チップ61は上述した発光素子200、500、700、またはそれらが複数集積されたチップから形成される。   For example, the light emitting elements 200 and 500 according to the above-described embodiments of the present invention are used in a bullet lamp 800 shown in FIG. The light emitting element chip 61 is disposed on one lead frame 62 of the pair of lead frames 62 constituting the bullet-type lamp 800. The light emitting element chip 61 is formed from the above-described light emitting elements 200, 500, 700, or a chip in which a plurality of them are integrated.

たとえば発光素子チップ61を図3に示す発光素子200とする。このとき、発光素子200の1対の電極9、電極10がそれぞれボンディングワイヤ63により砲弾型ランプ600の1対のリードフレーム62のそれぞれと接続される。1対のリードフレーム62はそれぞれ所望の電源などの端子に接続される。また、リードフレーム62の上部、発光素子チップ61、バンディングワイヤ63を埋設するように、樹脂64が配置されている。   For example, the light emitting element chip 61 is a light emitting element 200 shown in FIG. At this time, the pair of electrodes 9 and 10 of the light emitting element 200 are connected to the pair of lead frames 62 of the bullet-type lamp 600 by the bonding wires 63, respectively. Each pair of lead frames 62 is connected to a terminal such as a desired power source. A resin 64 is disposed so as to embed the upper part of the lead frame 62, the light emitting element chip 61, and the banding wire 63.

このようにすれば、1対のリードフレーム62間に印加される電圧により、発光素子200の1対の電極9、10間に電圧が印加され、発光素子200を発光させることができる。なお、この例の場合、図40に示すように発光素子200は左側のリードフレーム62上に図3の発光素子200の最下面の主表面が接触するように設置される。したがって、発光素子200は図3のように光反射層8を備え、当該発光素子200の上側(電極9、10が配置される側)から光が出力される構成のものを用いることが好ましい。なお、発光素子チップ61が光反射層8を備えていない素子である場合であっても、当該素子を銀ペースト等を用いてリードフレームに実装することにより同様の反射の効果を得ることができる。   In this manner, the voltage applied between the pair of electrodes 9 and 10 of the light emitting element 200 can be caused to emit light by the voltage applied between the pair of lead frames 62. In the case of this example, as shown in FIG. 40, the light emitting element 200 is installed on the left lead frame 62 such that the lowermost main surface of the light emitting element 200 of FIG. Therefore, the light emitting element 200 is preferably provided with the light reflecting layer 8 as shown in FIG. 3 and configured to output light from the upper side of the light emitting element 200 (the side on which the electrodes 9 and 10 are disposed). Even when the light-emitting element chip 61 is an element that does not include the light reflecting layer 8, a similar reflection effect can be obtained by mounting the element on a lead frame using a silver paste or the like. .

以上のように本発明の各実施の形態および実施例について説明を行なったが、今回開示した各実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   As described above, the embodiments and examples of the present invention have been described. However, the embodiments and examples disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. It is. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明は、電圧を印加することにより均一に電流を流すことができ、均一で大きな発光出力を得ることができる発光素子を提供することができるエピタキシャル基板を提供する技術として、特に優れている。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly excellent as a technique for providing an epitaxial substrate that can provide a light-emitting element that can uniformly supply a current by applying a voltage and can obtain a uniform and large light emission output.

1 透明支持基板、2 接着層、3 透明導電層、3a,3b 透明導電層主表面、4 エピタキシャル層、5 第1クラッド層、6 活性層、7 第2クラッド層、8 光反射層、9,10 電極、11 エピ用基板、12 不透明支持基板、21 埋め込み電極、22,23 開口部、24 埋め込み電極の外周部、25,27 レジスト膜、26 開口パターン、28 導電体膜、31 第1導電体層、32 第2導電体層、61 発光素子チップ、62 リードフレーム、63 ボンディングワイヤ、64 樹脂、100,300,400,600 エピタキシャル基板、200,500,700 発光素子、800 砲弾型ランプ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent support substrate, 2 Adhesive layer, 3 Transparent conductive layer, 3a, 3b The transparent conductive layer main surface, 4 Epitaxial layer, 5 1st cladding layer, 6 Active layer, 7 2nd cladding layer, 8 Light reflection layer, 9, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrode, 11 Epi board | substrate, 12 Opaque support substrate, 21 Embedded electrode, 22, 23 Opening part, 24 Peripheral part of embedded electrode, 25, 27 Resist film, 26 Opening pattern, 28 Conductor film, 31 1st conductor Layer, 32 second conductor layer, 61 light emitting element chip, 62 lead frame, 63 bonding wire, 64 resin, 100,300,400,600 epitaxial substrate, 200,500,700 light emitting element, 800 shell-type lamp.

Claims (38)

支持基板と、
前記支持基板の一方の主表面上に配置された接着層と、
前記接着層の、前記支持基板と対向する主表面と反対側の主表面上に配置された透明導電層と、
前記透明導電層の、前記接着層と対向する主表面と反対側の主表面上に配置されたエピタキシャル層と、
前記透明導電層の、前記接着層と対向する第1の主表面と反対側の第2の主表面の一部が露出されており、露出された前記第2の主表面上および、前記エピタキシャル層の前記透明導電層と対向する主表面と反対側の主表面上に形成された電極とを備える、発光素子。
A support substrate;
An adhesive layer disposed on one main surface of the support substrate;
A transparent conductive layer disposed on the main surface of the adhesive layer opposite to the main surface facing the support substrate;
An epitaxial layer disposed on the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the adhesive layer;
A part of the second main surface opposite to the first main surface facing the adhesive layer of the transparent conductive layer is exposed, on the exposed second main surface, and the epitaxial layer A light emitting device comprising: an electrode formed on a main surface opposite to the main surface facing the transparent conductive layer.
前記エピタキシャル層は、AlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)を複数積層した構成である、請求項1に記載の発光素子。 2. The light emitting device according to claim 1, wherein the epitaxial layer has a configuration in which a plurality of Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) are stacked. 前記透明導電層はITOである、請求項1または2に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 1, wherein the transparent conductive layer is ITO. 前記接着層はBCB樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選択されるいずれか1種を含む、請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光素子。   The light-emitting element according to claim 1, wherein the adhesive layer includes any one selected from the group consisting of a BCB resin, a polyimide resin, an epoxy resin, and a silicone resin. 前記支持基板は、前記エピタキシャル層において発光される光に対して透明な透明支持基板である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 1, wherein the support substrate is a transparent support substrate that is transparent to light emitted from the epitaxial layer. 前記透明支持基板はサファイア、ガラス、炭化珪素、ガリウムリン、石英およびスピネルからなる群から選択されるいずれか1種を含む、請求項5に記載の発光素子。   The light-emitting element according to claim 5, wherein the transparent support substrate includes any one selected from the group consisting of sapphire, glass, silicon carbide, gallium phosphide, quartz, and spinel. 前記透明導電層の一方の主表面および、前記一方の主表面に対向する他方の主表面は粗面化処理されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の発光素子。   The light emitting element of any one of Claims 1-6 by which the one main surface of the said transparent conductive layer and the other main surface facing the said one main surface are roughened. 前記透明導電層の前記エピタキシャル層と対向する主表面と反対側の主表面上と、前記支持基板の前記エピタキシャル層と反対側に位置する主表面上との間のいずれかの領域に、前記エピタキシャル層において発光される光を反射する反射層をさらに備える、請求項1〜7のいずれか1項に記載の発光素子。   In any region between the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the epitaxial layer and the main surface of the support substrate opposite to the epitaxial layer, The light emitting element of any one of Claims 1-7 further provided with the reflection layer which reflects the light light-emitted in a layer. 支持基板と、
前記支持基板の一方の主表面上に配置された接着層と、
前記接着層の、前記支持基板と対向する主表面と反対側の主表面上に配置された透明導電層と、
前記透明導電層の、前記接着層と対向する主表面と反対側の主表面上に配置されたエピタキシャル層と、
前記透明導電層と直接接続され、前記透明導電層とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極とを備え、
前記埋め込み電極の一部が露出するように、少なくとも前記エピタキシャル層の一部が除去されることにより開口部が形成され、
露出した前記埋め込み電極の一部上、および、前記エピタキシャル層の前記透明導電層と対向する主表面と反対側の主表面上に形成された電極をさらに備える、発光素子。
A support substrate;
An adhesive layer disposed on one main surface of the support substrate;
A transparent conductive layer disposed on the main surface of the adhesive layer opposite to the main surface facing the support substrate;
An epitaxial layer disposed on the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the adhesive layer;
A buried electrode made of a conductive material directly connected to the transparent conductive layer and different from the transparent conductive layer;
An opening is formed by removing at least a portion of the epitaxial layer so that a portion of the embedded electrode is exposed,
A light emitting device further comprising an electrode formed on a part of the exposed embedded electrode and on a main surface opposite to the main surface of the epitaxial layer facing the transparent conductive layer.
前記埋め込み電極は、前記透明導電層において前記接着層と対向する表面上に配置されている、請求項9に記載の発光素子。   The light-emitting element according to claim 9, wherein the embedded electrode is disposed on a surface of the transparent conductive layer that faces the adhesive layer. 前記透明導電層の前記表面において、前記埋め込み電極が配置された部分には凹部が形成され、
前記埋め込み電極は、前記凹部の内部を充填する突出部を含む、請求項10に記載の発光素子。
In the surface of the transparent conductive layer, a recess is formed in a portion where the embedded electrode is disposed,
The light emitting device according to claim 10, wherein the embedded electrode includes a protrusion that fills the inside of the recess.
前記透明導電層には前記接着層に対向する表面から前記エピタキシャル層に対向する表面まで到達する貫通穴が形成され、
前記埋め込み電極は、前記貫通穴の内部を充填するように配置されている、請求項9に記載の発光素子。
The transparent conductive layer is formed with a through hole reaching from the surface facing the adhesive layer to the surface facing the epitaxial layer,
The light emitting device according to claim 9, wherein the embedded electrode is disposed so as to fill the inside of the through hole.
前記埋め込み電極は、前記透明導電層において前記接着層と対向する前記主表面上に延在し前記透明導電層と直接接触する延在部を含む、請求項12に記載の発光素子。   The light-emitting element according to claim 12, wherein the embedded electrode includes an extending portion that extends on the main surface facing the adhesive layer in the transparent conductive layer and directly contacts the transparent conductive layer. 前記埋め込み電極は、異なる種類の複数の導電体層を積層した多層構造である、請求項9〜13のいずれか1項に記載の発光素子。   The light-emitting element according to claim 9, wherein the embedded electrode has a multilayer structure in which a plurality of different types of conductor layers are stacked. 前記埋め込み電極において、前記多層構造を構成する複数の導電体層は、
前記透明導電層および前記エピタキシャル層と接触する第1導電体層と、
前記第1導電体層において前記透明導電層と接触する表面と反対側に位置する面に接触するように形成された第2導電体層とを含み、
前記第1導電体層は、前記第2導電体層より相対的に前記透明導電層および前記エピタキシャル層との密着性が高く、
前記第2導電体層は、前記エピタキシャル層をエッチングするエッチャントに対する選択比が前記第1導電体層より高い、請求項14に記載の発光素子。
In the embedded electrode, the plurality of conductor layers constituting the multilayer structure are:
A first conductor layer in contact with the transparent conductive layer and the epitaxial layer;
A second conductor layer formed in contact with a surface located on the opposite side of the surface in contact with the transparent conductive layer in the first conductor layer;
The first conductor layer has a relatively high adhesion to the transparent conductive layer and the epitaxial layer relative to the second conductor layer,
The light emitting device according to claim 14, wherein the second conductor layer has a higher selectivity to the etchant for etching the epitaxial layer than the first conductor layer.
前記第1導電体層はクロムおよびチタンの少なくともいずれか一方からなる、請求項15に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 15, wherein the first conductor layer is made of at least one of chromium and titanium. 前記第2導電体層は金、白金、パラジウムからなる群から選択される少なくとも一つからなる、請求項15または16に記載の発光素子。   The light emitting device according to claim 15 or 16, wherein the second conductor layer is made of at least one selected from the group consisting of gold, platinum, and palladium. 請求項1または9に記載の発光素子と外部との間で電気信号を入出力する1対のリードフレームと、
前記1対のリードフレームのうち第1のリードフレームの主表面上に配置された、前記発光素子と、
前記発光素子の電極と、前記第1のリードフレームおよび前記第2のリードフレームのそれぞれを接続するワイヤとを備える、発光装置。
A pair of lead frames for inputting and outputting electrical signals between the light emitting device according to claim 1 and the outside;
The light emitting element disposed on the main surface of the first lead frame of the pair of lead frames;
A light-emitting device comprising: an electrode of the light-emitting element; and a wire connecting each of the first lead frame and the second lead frame.
支持基板と、
前記支持基板の一方の主表面上に配置された接着層と、
前記接着層の、前記支持基板と対向する主表面と反対側の主表面上に配置された透明導電層と、
前記透明導電層の、前記接着層と対向する主表面と反対側の主表面上に配置されたエピタキシャル層とを備える、エピタキシャル基板。
A support substrate;
An adhesive layer disposed on one main surface of the support substrate;
A transparent conductive layer disposed on the main surface of the adhesive layer opposite to the main surface facing the support substrate;
An epitaxial substrate provided with the epitaxial layer arrange | positioned on the main surface on the opposite side to the main surface facing the said contact bonding layer of the said transparent conductive layer.
前記エピタキシャル層は、AlInGa1−x−yAs(0≦x≦1、0≦y≦1)を複数積層した構成である、請求項19に記載のエピタキシャル基板。 The epitaxial substrate according to claim 19, wherein the epitaxial layer has a structure in which a plurality of Al x In y Ga 1-xy As (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1) are stacked. 前記透明導電層はITOである、請求項19または20に記載のエピタキシャル基板。   The epitaxial substrate according to claim 19 or 20, wherein the transparent conductive layer is ITO. 前記接着層はBCB樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂からなる群から選択されるいずれか1種を含む、請求項19〜21のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板。   The epitaxial substrate according to any one of claims 19 to 21, wherein the adhesive layer includes any one selected from the group consisting of a BCB resin, a polyimide resin, an epoxy resin, and a silicone resin. 前記支持基板は、前記エピタキシャル層において発光される光に対して透明な透明支持基板である、請求項19〜22のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板。   The epitaxial substrate according to any one of claims 19 to 22, wherein the support substrate is a transparent support substrate that is transparent to light emitted from the epitaxial layer. 前記透明支持基板はサファイア、ガラス、炭化珪素、ガリウムリン、石英およびスピネルからなる群から選択されるいずれか1種を含む、請求項23に記載のエピタキシャル基板。   24. The epitaxial substrate according to claim 23, wherein the transparent support substrate includes any one selected from the group consisting of sapphire, glass, silicon carbide, gallium phosphide, quartz, and spinel. 前記透明導電層の一方の主表面および、前記一方の主表面に対向する他方の主表面は粗面化処理されている、請求項19〜24のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板。   The epitaxial substrate according to claim 19, wherein one main surface of the transparent conductive layer and the other main surface opposite to the one main surface are roughened. 前記透明導電層の前記エピタキシャル層と対向する主表面と反対側の主表面上と、前記支持基板の前記エピタキシャル層と反対側に位置する主表面上との間のいずれかの領域に、前記エピタキシャル層において発光される光を反射する反射層をさらに備える、請求項19〜25のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板。   In any region between the main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the epitaxial layer and the main surface of the support substrate opposite to the epitaxial layer, The epitaxial substrate according to claim 19, further comprising a reflective layer that reflects light emitted from the layer. 前記透明導電層と直接接続され、前記透明導電層とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極をさらに備える、請求項19〜26のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板。   The epitaxial substrate according to any one of claims 19 to 26, further comprising a buried electrode that is directly connected to the transparent conductive layer and made of a conductive material different from the transparent conductive layer. 前記埋め込み電極は、前記透明導電層において前記接着層と対向する表面上に配置されている、請求項27に記載のエピタキシャル基板。   28. The epitaxial substrate according to claim 27, wherein the embedded electrode is disposed on a surface of the transparent conductive layer that faces the adhesive layer. 前記透明導電層の前記表面において、前記埋め込み電極が配置された部分には凹部が形成され、
前記埋め込み電極は、前記凹部の内部を充填する突出部を含む、請求項28に記載のエピタキシャル基板。
In the surface of the transparent conductive layer, a recess is formed in a portion where the embedded electrode is disposed,
29. The epitaxial substrate according to claim 28, wherein the embedded electrode includes a protrusion that fills the inside of the recess.
前記透明導電層には前記接着層に対向する表面から前記エピタキシャル層に対向する表面まで到達する貫通穴が形成され、
前記埋め込み電極は、前記貫通穴の内部を充填するように配置されている、請求項27に記載のエピタキシャル基板。
The transparent conductive layer is formed with a through hole reaching from the surface facing the adhesive layer to the surface facing the epitaxial layer,
28. The epitaxial substrate according to claim 27, wherein the embedded electrode is disposed so as to fill the inside of the through hole.
前記埋め込み電極は、前記透明導電層において前記接着層と対向する前記主表面上に延在し前記透明導電層と直接接触する延在部を含む、請求項30に記載のエピタキシャル基板。   31. The epitaxial substrate according to claim 30, wherein the embedded electrode includes an extending portion that extends on the main surface facing the adhesive layer in the transparent conductive layer and is in direct contact with the transparent conductive layer. 前記埋め込み電極は、異なる種類の複数の導電体層を積層した多層構造である、請求項27〜31のいずれか1項に記載のエピタキシャル基板。   The epitaxial substrate according to any one of claims 27 to 31, wherein the embedded electrode has a multilayer structure in which a plurality of different types of conductor layers are stacked. 前記埋め込み電極において、前記多層構造を構成する複数の導電体層は、
前記透明導電層および前記エピタキシャル層と接触する第1導電体層と、
前記第1導電体層において前記透明導電層と接触する表面と反対側に位置する面に接触するように形成された第2導電体層とを含み、
前記第1導電体層は、前記第2導電体層より相対的に前記透明導電層および前記エピタキシャル層との密着性が高く、
前記第2導電体層は、前記エピタキシャル層をエッチングするエッチャントに対する選択比が前記第1導電体層より高い、請求項32に記載のエピタキシャル基板。
In the embedded electrode, the plurality of conductor layers constituting the multilayer structure are:
A first conductor layer in contact with the transparent conductive layer and the epitaxial layer;
A second conductor layer formed in contact with a surface located on the opposite side of the surface in contact with the transparent conductive layer in the first conductor layer;
The first conductor layer has a relatively high adhesion to the transparent conductive layer and the epitaxial layer relative to the second conductor layer,
The epitaxial substrate according to claim 32, wherein the second conductor layer has a higher selectivity to the etchant that etches the epitaxial layer than the first conductor layer.
前記第1導電体層はクロムおよびチタンの少なくともいずれか一方からなる、請求項33に記載のエピタキシャル基板。   The epitaxial substrate according to claim 33, wherein the first conductor layer is made of at least one of chromium and titanium. 前記第2導電体層は金、白金、パラジウムからなる群から選択される少なくとも一つからなる、請求項33または34に記載のエピタキシャル基板。   35. The epitaxial substrate according to claim 33 or 34, wherein the second conductor layer is made of at least one selected from the group consisting of gold, platinum, and palladium. 基板を準備する工程と、
前記基板の一方の主表面上にエピタキシャル層を形成する工程と、
前記エピタキシャル層の、前記基板と対向する主表面と反対側の主表面上に透明導電層を形成する工程と、
前記透明導電層の、前記エピタキシャル層と対向する主表面と反対側の主表面上に支持基板を接合する工程とを備える、エピタキシャル基板の製造方法。
Preparing a substrate;
Forming an epitaxial layer on one main surface of the substrate;
Forming a transparent conductive layer on the main surface of the epitaxial layer opposite to the main surface facing the substrate;
And a step of bonding a support substrate on a main surface of the transparent conductive layer opposite to the main surface facing the epitaxial layer.
前記透明導電層と直接接続され、前記透明導電層とは異なる導電性材料からなる埋め込み電極を形成する工程をさらに備える、請求項36に記載のエピタキシャル基板の製造方法。   The method for manufacturing an epitaxial substrate according to claim 36, further comprising a step of forming a buried electrode made of a conductive material that is directly connected to the transparent conductive layer and is different from the transparent conductive layer. 前記透明導電層に開口部を形成する工程をさらに備え、
前記埋め込み電極を形成する工程では、前記開口部の内部を充填するように前記埋め込み電極を形成する、請求項37に記載のエピタキシャル基板の製造方法。
Further comprising the step of forming an opening in the transparent conductive layer,
38. The method of manufacturing an epitaxial substrate according to claim 37, wherein in the step of forming the buried electrode, the buried electrode is formed so as to fill the inside of the opening.
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