JP2017126720A - 発光素子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】接合時に生じる接合不良による剥離が低減された発光素子及びその製造方法を提供する。【解決手段】窓層兼支持基板１１０と、窓層兼支持基板１１０上に設けられ、第二導電型の第二半導体層１０５と活性層１０４と第一導電型の第一半導体層１０３とをこの順に含む発光部１０８とを有する発光素子１００において、少なくとも第一半導体層１０３と活性層１０４が除去された除去部１８０と、除去部１８０以外の非除去部１８１と、非除去部１８１の第一半導体層１０３上に設けられた第一オーミック電極１５０と、除去部１８０の第二半導体層１０５上または第二半導体層に電気的に接続した第二導電型の半導体層１０７上に設けられた第二オーミック電極１５１とを有し、窓層兼支持基板１１０と発光部１０８とがＳｉＯ２膜１２２を介して接合される。【選択図】図１

Description

本発明は、発光素子及びその製造方法に関する。

チップオンボード（ＣＯＢ）などの製品は、ＬＥＤ素子からの放熱性に優れ、照明等の用途において、採用されるＬＥＤチップ実装方法である。ＣＯＢなどにＬＥＤを実装する場合、チップを直接ボードに接合するフリップ実装が必須である。フリップ実装を実現するためには、発光素子の一方の面に極性の異なる通電用パッドを設けたフリップチップを作製する必要がある。また、通電用パッドが設けられた面の反対側の面は光取り出し機能を有する材料で構成する必要がある。

黄色〜赤色ＬＥＤでフリップチップを作製する場合、発光層にはＡｌＧａＩｎＰ系の材料が用いられる。ＡｌＧａＩｎＰ系材料はバルク結晶が存在せず、エピタキシャル法でＬＥＤ部は形成されるため、出発基板はＡｌＧａＩｎＰとは異なる材料が選択される。出発基板はＧａＡｓやＧｅが選択される場合が多く、これらの基板は可視光に対して光吸収の特性を有するため、フリップチップを作製する場合、出発基板は除去される。しかし、発光層を形成するエピタキシャル層は極薄膜のため、出発基板除去後に自立することができない。したがって、発光層に発光波長に対して略透明で窓層としての機能を有し、自立させるために十分の厚さを有する支持基板としての機能を有する材料・構成の窓層兼支持基板を、出発基板と置換する必要がある。

このような窓層兼支持基板の機能を有する置換材料として、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイアなどが選択される。前記いずれの材料を選択しても、ＡｌＧａＩｎＰ系材料と異なる材料であるため、格子定数、熱膨張係数やヤング率などの機械的特性はＡｌＧａＩｎＰ系材料とは異なる。

このような技術として、特許文献１には窓層兼支持基板としてＧａＰを結晶成長と直接接合により形成する方法が開示されている。この技術では直接接合するＧａＰ基板の大きさによって発光素子用ウェハの大きさが決まり、ウェハを大口径化することが難しい問題がある。このため、この技術では小さい発光素子には向いても、大きな発光素子には向かない。

また、特許文献２には窓層兼支持基板としてＧａＰを結晶成長して形成する方法が開示されている。この技術によればＧａＰ基板を接合しないため、接合基板の大きさの制約を受けない。しかし、ＧａＰとＡｌＧａＩｎＰ発光層部には大きな格子不整が存在し、反りが発生する。ウェハを大口径化すると反りが大きくなるため、大きいウェハを使用するとデバイスプロセスが難しくなる問題がある。このため、この技術では小さい発光素子には向いても、大きな発光素子には向かない。

また、特許文献３には表面が荒れた発光層を透明接着層で接合する技術が開示されている。この技術では、接合自体は可能だが、接着剤と発光層及び被接合ウェハとの密着性が悪く、接合不良部の発生が回避できない。

特開２０１５−１２０２８号公報 特開２０１５−５５５１号公報 特開２００６−２１０９１６号公報

このように、基板（出発基板）が発光素子から発する光を吸収する材料である発光素子ウェハを窓層兼支持基板（透明基板）に接合後、基板を除去する工程を有する発光素子及びその製造方法において、従来の方法では接合不良が生じやすく、歩留まりを上げることが困難であった。

本発明は前述のような問題に鑑みてなされたもので、接合時に生じる接合不良による剥離が低減された発光素子及びその製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、窓層兼支持基板と、該窓層兼支持基板上に設けられ、第二導電型の第二半導体層と活性層と第一導電型の第一半導体層とをこの順に含む発光部とを有する発光素子において、
少なくとも前記第一半導体層と前記活性層が除去された除去部と、該除去部以外の非除去部と、該非除去部の前記第一半導体層上に設けられた第一オーミック電極と、前記除去部の前記第二半導体層上または前記第二半導体層に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に設けられた第二オーミック電極とを有し、
前記窓層兼支持基板と前記発光部とがＳｉＯ_２膜を介して接合されたものであることを特徴とする発光素子を提供する。

このように、窓層兼支持基板と発光部とがＳｉＯ_２膜を介して接合されたものであるので、接合不良による剥離が低減された発光素子となる。

このとき、前記ＳｉＯ_２膜は、前記発光部側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜とを有し、前記第一のＳｉＯ_２膜と第二のＳｉＯ_２膜とが直接接合されたものであることが好ましい。

このようなものであれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子となる。

またこのとき、前記ＳｉＯ_２膜は、前記発光部側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜とを有し、前記第一のＳｉＯ_２膜と第二のＳｉＯ_２膜とが接着剤を介して接合されたものであることが好ましい。

このようなものであれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子となる。

また、本発明によれば基板上に、該基板と格子整合系の材料で少なくとも第一半導体層、活性層、第二半導体層を順次エピタキシャル成長により発光部を形成する工程と、窓層兼支持基板を前記発光部と接合する接合工程と、前記基板を除去する工程と、前記第一半導体層表面に第一オーミック電極を形成する工程と、少なくとも前記第一半導体層と前記活性層を除去して除去部を形成する除去工程と、前記除去部の記第二半導体層または前記第二半導体層に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極を形成する工程からなる発光素子の製造方法において、
前記接合工程において、ＳｉＯ_２膜を介して前記窓層兼支持基板を前記発光部と接合することを特徴とする発光素子の製造方法を提供する。

このように、ＳｉＯ_２膜を介して前記窓層兼支持基板を前記発光部と接合するので、接合不良による剥離が低減された発光素子を製造することができる。

このとき、前記接合工程において、前記発光部上に形成した第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板上に形成した第二のＳｉＯ_２膜とを直接接合することが好ましい。

このようにすれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子を製造することができる。

またこのとき、前記接合工程において、前記発光部上に形成した第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板上に形成した第二のＳｉＯ_２膜とを接着剤を介して接合することが好ましい。

このようにすれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子を製造することができる。

本発明の発光素子及び発光素子の製造方法であれば、接合不良による剥離が低減された発光素子を実現できる。

本発明の発光素子の第一の実施形態を示した概略図である。 本発明の発光素子の製造方法の第一の実施形態を示した説明図である。 本発明の発光素子の第二の実施形態を示した概略図である。 本発明の発光素子の製造方法の第二の実施形態を示した説明図である。 本発明の発光素子の第三の実施形態を示した概略図である。 本発明の発光素子の製造方法の第三の実施形態を示した説明図である。 本発明の発光素子の第四の実施形態を示した概略図である。 本発明の発光素子の製造方法の第四の実施形態を示した説明図である。 本発明の発光素子の第五の実施形態を示した概略図である。 本発明の発光素子の製造方法の第五の実施形態を示した説明図である。 比較例の発光素子を示した概略図である。 実施例１〜５及び比較例において作製した発光素子の剥離率を示したグラフである。

以下、本発明について実施の形態を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
上記したように、基板が発光素子から発する光を吸収する材料である発光素子ウェハを窓層兼支持基板に接合後、基板を除去する工程を有する発光素子及びその製造方法において、従来の方法では接合不良が生じやすく、歩留まりを上げることが困難であった。

そこで、本発明者らはこのような問題を解決すべく鋭意検討を重ねた。その結果、窓層兼支持基板と発光部とがＳｉＯ_２膜を介して接合されたものであれば、接合不良による剥離が低減された発光素子とすることができることに想到した。そして、これらを実施するための最良の形態について精査し、本発明を完成させた。

（第一の実施形態）
図１に本発明の発光素子の第一の実施形態を示した。図１に示すように、本発明の第一の実施形態における発光素子１００は、窓層兼支持基板１１０と、窓層兼支持基板１１０上に設けられ、第二導電型の第二半導体層１０５と活性層１０４と第一導電型の第一半導体層１０３とをこの順に含む発光部１０８とを有している。また、少なくとも第一半導体層１０３及び活性層１０４が除去された除去部１８０と、該除去部１８０以外の非除去部１８１とを有している。そして、非除去部１８１の第一半導体層１０３上に設けられた第一オーミック電極１５０と、除去部１８０の第二半導体層１０５上または緩衝層１０６及び電流伝播層１０７等の第二半導体層１０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に設けられた第二オーミック電極１５１とを有している。また、窓層兼支持基板１１０と発光部１０８とがＳｉＯ_２膜１２２を介して接合されたものである。

窓層兼支持基板１１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

ＳｉＯ_２膜１２２は、発光部１０８側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜１２０と、窓層兼支持基板１１０側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜１２１とを有し、第一のＳｉＯ_２膜１２０と第二のＳｉＯ_２膜１２１とが直接接合されたものである。すなわち、接着剤を介さずに直接接合されたものである。このようなものであれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子となる。

第一及び第二のＳｉＯ_２膜１２０、１２１は、例えば、厚さ０．０５〜１．０μｍのものとすることができる。

第一のＳｉＯ_２膜１２０と発光部１０８との間に、電流伝播層１０７と緩衝層１０６を有するものとすることができる。

電流伝播層１０７は、例えば、Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）またはＧａＡｓ_ｗＰ_１−ｗ（０≦ｗ≦１）からなる厚さ０．５〜５．０μｍのものとすることができる。緩衝層１０６は、例えば、ＩｎＧａＰまたはＡｌＩｎＰからなる厚さ０．１〜１．０μｍのものとすることができる。

発光部１０８は、例えば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）あるいはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）からなる厚さ０．５〜１．０μｍの第二導電型の第二半導体層１０５、厚さ０．１〜１．０μｍの活性層１０４、厚さ０．５〜１．０μｍの第一導電型の第一半導体層１０３とをこの順に含むものとすることができる。

活性層１０４は、発光波長に応じて（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０．４≦ｙ≦０．６）またはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦０．４５）で形成されたものとすることができる。可視光照明に適用する場合、ＡｌＧａＩｎＰを選択するのが好適であり、赤外照明に適用する場合、ＡｌＧａＡｓあるいはＩｎＧａＡｓを選択するのが好適である。ただし、活性層１０４の設計に関しては、超格子等の利用により波長は材料組成に起因する波長以外に調整可能であるため、上記の材料に限られない。

第一半導体層１０３、第二半導体層１０５はＡｌＧａＩｎＰもしくはＡｌＧａＡｓが選択され、その選択は活性層１０４と必ずしも同一の材料系でなくともよい。

図１の除去部１８０では、第一半導体層１０３、活性層１０４、第二半導体層１０５及び緩衝層１０６が除去された場合を示したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも第一半導体層１０３及び活性層１０４が除去されたものであればよい。

このような発光素子１００であれば、窓層兼支持基板１１０と発光部１０８とがＳｉＯ_２膜１２２を介して接合されたものであるので、接合不良による剥離が低減されたものとなる。

次に、本発明の第一の実施形態における発光素子の製造方法について、図２を用いて説明する。

最初に、図２（ａ）に示すように、出発基板として基板１０１を準備する。基板１０１として、結晶軸が［００１］方向より［１１０］方向に傾斜した基板１０１を用いることが好ましい。また、基板１０１としては、ＧａＡｓまたはＧｅを好適に用いることができる。基板１０１を上記材料から選択すれば、後述する活性層１０４の材料を格子整合系でエピタキシャル成長を行うことができるため、活性層１０４の品質を向上させやすく、輝度上昇や寿命特性の向上が得られる。

次に、基板１０１の上に、基板１０１の除去用の選択エッチング層１０２を形成してもよい。選択エッチング層１０２は二層以上の層構造からなり、基板１０１に接する第一の選択エッチング層１０２Ａ、後述する第一半導体層１０３に接する第二の選択エッチング層１０２Ｂを少なくとも有することが好ましい。第一の選択エッチング層１０２Ａと第二の選択エッチング層１０２Ｂは異なる材料あるいは組成から構成しても良い。

次に、基板１０１と格子整合系の材料で第一導電型の第一半導体層１０３、活性層１０４、第二導電型の第二半導体層１０５を順次エピタキシャル成長により発光部１０８を形成する工程を行う。

このとき、具体的には、基板１０１上（選択エッチング層１０２を設けた場合には、選択エッチング層１０２上）に、例えばＭＯＶＰＥ法（有機金属気相成長法）やＭＢＥ法（分子線エピタキシー法）、ＣＢＥ法（化学線エピタキシー法）により、第一導電型の第一半導体層１０３、活性層１０４、第二導電型の第二半導体層１０５から成る発光部１０８、緩衝層１０６、電流伝播層１０７をこの順にエピタキシャル成長したエピタキシャル基板１０９を作製することができる。

電流伝播層１０７としては、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓＰまたはＧａＰを好適に用いることができる。電流伝播層１０７をＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（０≦ｘ＜１）で形成した場合、緩衝層１０６はＩｎＧａＰあるいはＡｌＩｎＰで形成するのが最も好適である。ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）と、ＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料との間には格子不整が存在するため、ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）には高密度のひずみや貫通転位が入る。貫通転位密度は組成ｘにより調整可能である。

次に、図２（ｂ）に示すように、電流伝播層１０７上に第一のＳｉＯ_２膜１２０を堆積し、第一接合基板１３０を作製することができる。第一のＳｉＯ_２膜１２０は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することができる。

図２（ｃ）に示すように、透明基板である窓層兼支持基板１１０上に第二のＳｉＯ_２膜１２１を堆積し、第二接合基板１３１を作製することができる。第二のＳｉＯ_２膜１２１は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することができる。窓層兼支持基板１１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

このようにして作製した第一接合基板１３０と第二接合基板１３１を、ＮａＯＨ等のアルカリ水溶液にて洗浄することが好ましい。そして、この洗浄後に、後述の接合工程を行うことが好ましい。

次に、図２（ｄ）に示すように、窓層兼支持基板１１０を発光部１０８と接合する接合工程を行う。このとき、ＳｉＯ_２膜１２２を介して窓層兼支持基板１１０を発光部１０８と接合する。

そして、接合工程において、発光部１０８上に形成した第一のＳｉＯ_２膜１２０と、窓層兼支持基板１１０上に形成した第二のＳｉＯ_２膜１２１とを直接接合することが好ましい。このようにすれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子を製造することができる。

具体的には、例えば、第一接合基板１３０と第二接合基板１３１を、第一のＳｉＯ_２膜１２０と第二のＳｉＯ_２膜１２１を対向させ、かつ接触しないように設置し、１０Ｐａ以下の真空雰囲気にする。真空雰囲気とした後、第一のＳｉＯ_２膜１２０と第二のＳｉＯ_２膜１２１を接触させ、かつ、５０００Ｎの圧力と４００℃以上の熱を加えて第一接合基板１３０と第二接合基板１３１を圧着して直接接合することによって、接合基板１４０を形成することができる。

次に、図２（ｅ）に示すように、接合基板１４０より基板１０１を除去する工程を行う。基板１０１の除去は、エッチングにより行うことができる。エッチングに際しては、アンモニア水と過酸化水素水の混合液にてエッチングを行うことができる。第一の選択エッチング層１０２Ａを基板１０１と異なる材料にしておくことで、アンモニア水と過酸化水素水の混合液によるエッチングを選択的に停止させることができる。

基板１０１除去後、第一の選択エッチング層１０２Ａを除去することができる。同様に、第二の選択エッチング層１０２Ｂも除去することができる。これらの除去には例えば塩酸等を用いることができる。

次に、図２（ｆ）に示すように、第一半導体層１０３表面に第一オーミック電極１５０を形成する工程を行う。このとき、第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極１５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、１００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極１５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、１００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図２（ｇ）に示すように、少なくとも第一半導体層１０３と活性層１０４を除去して除去部１８０を形成する除去工程を行う。具体的には、例えば、ドライ法あるいはウェット法によるエッチングによって第一半導体層１０３、活性層１０４、第二半導体層１０５、緩衝層１０６の第一の領域１６０を切り欠いたパターンを形成する。これにより、除去部１８０と、該除去部１８０以外の非除去部１８１を形成することができる。図２（ｇ）では緩衝層１０６まで切り欠いた例を図示しているが、少なくとも第一半導体層１０３と活性層１０４を除去すればよく、第二半導体層１０５あるいは緩衝層１０６が露出した状態でエッチングを止めても同様の機能を有する。

次に、図２（ｈ）に示すように、第一の領域１６０及び第一の領域１６０以外の領域を被覆するように誘電体膜１７０で被覆してもよい。誘電体膜１７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体膜１７０を被覆後、第一の領域１６０の一部をエッチングし、電流伝播層１０７を露出させた第二の領域１６１を形成することができる。

次に、図２（ｉ）に示すように、除去部１８０の第二半導体層１０５または緩衝層１０６及び電流伝播層１０７等の第二半導体層１０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極１５１を形成する工程を行う。

具体的には、除去部１８０における第二の領域１６１の一部に第二オーミック電極１５１を形成することができる。図２（ｉ）では、第二オーミック電極１５１を電流伝播層１０７上に形成した場合を示している。

第二導電型がＮ型の場合、第二オーミック電極１５１は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、１００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第二導電型がＰ型の場合、第二オーミック電極１５１は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、１００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、ステルスダイシング法、あるいはブレードダイシング法によって個別ダイスに分割し、発光素子とすることができる。

このように、ＳｉＯ_２膜１２２を介して窓層兼支持基板１１０を発光部１０８と接合するので、接合不良による剥離が低減された発光素子を製造することができる。

（第二の実施形態）
図３に本発明の発光素子の第二の実施形態を示した。図３に示すように、本発明の第二の実施形態における発光素子２００は、窓層兼支持基板２１０と、窓層兼支持基板２１０上に設けられ、第二導電型の第二半導体層２０５と活性層２０４と第一導電型の第一半導体層２０３とをこの順に含む発光部２０８とを有している。また、少なくとも第一半導体層２０３及び活性層２０４が除去された除去部２８０と、該除去部２８０以外の非除去部２８１とを有している。そして、非除去部２８１の第一半導体層２０３上に設けられた第一オーミック電極２５０と、除去部２８０の第二半導体層２０５上または緩衝層２０６及び電流伝播層２０７等の第二半導体層２０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に設けられた第二オーミック電極２５１とを有している。また、窓層兼支持基板２１０と発光部２０８とがＳｉＯ_２膜２２２を介して接合されたものである。

窓層兼支持基板２１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

ＳｉＯ_２膜２２２は、発光部２０８側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜２２０と、窓層兼支持基板２１０側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜２２１とを有し、第一のＳｉＯ_２膜２２０と第二のＳｉＯ_２膜２２１とが直接接合されたものである。すなわち、接着剤を介さずに直接接合されたものである。このようなものであれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子となる。

第一及び第二のＳｉＯ_２膜２２０、２２１は、例えば、厚さ０．０５〜１．０μｍのものとすることができる。

第一のＳｉＯ_２膜２２０と発光部２０８との間に、第一透明導電膜層２１１と、第一透明導電膜層２１１上の一部に形成されたコンタクト層２１２と、電流伝播層２０７と、緩衝層２０６とを有するものとすることができる。

第一透明導電膜層２１１は、例えば、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎのうちいずれか一種類以上を含む酸化物から構成されるものとすることができる。

コンタクト層２１２は、例えば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）あるいはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）あるいはＧａＡｓ_ｗＰ_１−ｗ（０≦ｗ≦１）からなる厚さ０．００５〜０．１μｍのものとすることができる。

電流伝播層２０７は、例えば、Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）またはＧａＡｓ_ｗＰ_１−ｗ（０≦ｗ≦１）からなる厚さ０．５〜５．０μｍのものとすることができる。緩衝層２０６は、例えば、ＩｎＧａＰまたはＡｌＩｎＰからなる厚さ０．１〜１．０μｍのものとすることができる。発光部２０８は、例えば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）あるいはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）からなる厚さ０．５〜１．０μｍの第二導電型の第二半導体層２０５、厚さ０．１〜１．０μｍの活性層２０４、厚さ０．５〜１．０μｍの第一導電型の第一半導体層２０３とをこの順に含むものとすることができる。

活性層２０４は発光波長に応じて（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０．４≦ｙ≦０．６）またはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦０．４５）で形成されたものとすることができる。可視光照明に適用する場合、ＡｌＧａＩｎＰを選択するのが好適であり、赤外照明に適用する場合、ＡｌＧａＡｓあるいはＩｎＧａＡｓを選択するのが好適である。ただし、活性層２０４の設計に関しては、超格子等の利用により波長は材料組成に起因する波長以外に調整可能であるため、上記の材料に限られない。

第一半導体層２０３、第二半導体層２０５はＡｌＧａＩｎＰもしくはＡｌＧａＡｓが選択され、その選択は活性層２０４と必ずしも同一の材料系でなくともよい。

図３の除去部２８０では、第一半導体層２０３、活性層２０４、第二半導体層２０５及び緩衝層２０６が除去された場合を示したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも第一半導体層２０３及び活性層２０４が除去されたものであればよい。

このような発光素子２００であれば、窓層兼支持基板２１０と発光部２０８とがＳｉＯ_２膜２２２を介して接合されたものであるので、接合不良による剥離が低減されたものとなる。

次に、本発明の第二の実施形態における発光素子の製造方法について、図４を用いて説明する。

最初に、図４（ａ）に示すように、出発基板として基板２０１を準備する。基板２０１として、結晶軸が［００１］方向より［１１０］方向に傾斜した基板２０１を用いることが好ましい。また、基板２０１としては、ＧａＡｓまたはＧｅを好適に用いることができる。基板２０１を上記材料から選択すれば、後述する活性層２０４の材料を格子整合系でエピタキシャル成長を行うことができるため、活性層２０４の品質を向上させやすく、輝度上昇や寿命特性の向上が得られる。

次に、基板２０１の上に、基板２０１の除去用の選択エッチング層２０２を形成してもよい。選択エッチング層２０２は二層以上の層構造からなり、基板２０１に接する第一の選択エッチング層２０２Ａ、後述する第一半導体層２０３に接する第二の選択エッチング層２０２Ｂを少なくとも有することが好ましい。第一の選択エッチング層２０２Ａと第二の選択エッチング層２０２Ｂは異なる材料あるいは組成から構成しても良い。

次に、基板２０１と格子整合系の材料で第一導電型の第一半導体層２０３、活性層２０４、第二導電型の第二半導体層２０５を順次エピタキシャル成長により発光部２０８を形成する工程を行う。

このとき、具体的には、基板２０１上（選択エッチング層２０２を設けた場合には、選択エッチング層２０２上）に、例えばＭＯＶＰＥ法やＭＢＥ法、ＣＢＥ法により、基板２０１と格子定数が略同一の第一導電型の第一半導体層２０３、活性層２０４、第二導電型の第二半導体層２０５から成る発光部２０８、緩衝層２０６、電流伝播層２０７をこの順にエピタキシャル成長したエピタキシャル基板２０９を作製することができる。

電流伝播層２０７としては、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓＰまたはＧａＰを好適に用いることができる。電流伝播層２０７をＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（０≦ｘ＜１）で形成した場合、緩衝層２０６はＩｎＧａＰあるいはＡｌＩｎＰで形成するのが最も好適である。ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）と、ＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料との間には格子不整が存在するため、ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）には高密度のひずみや貫通転位が入る。貫通転位密度は組成ｘにより調整可能である。

次に、図４（ｂ）に示すように、電流伝播層２０７上の一部にコンタクト層２１２を形成し、コンタクト層２１２及び電流伝播層２０７を被覆するように第一透明導電膜層２１１を形成することができる。

第一透明導電膜層２１１は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｃｕのいずれか一つを含む酸化物から選択可能であり、スパッタ法等により形成することができる。第一透明導電膜層２１１の膜厚は、後述する接合工程において、接合に要する平坦度が有られる膜厚を選択すればよいため、コンタクト層２１２以上の膜厚があればどのような膜厚でも選択可能ある。

次に、第一透明導電膜層２１１上に第一のＳｉＯ_２膜２２０を堆積して第一接合基板２３０を形成することができる。第一のＳｉＯ_２膜２２０は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。

次に、図４（ｃ）に示すように、透明基板である窓層兼支持基板２１０上に第二のＳｉＯ_２膜２２１を堆積し、第二接合基板２３１を形成することができる。第二のＳｉＯ_２膜２２１は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。窓層兼支持基板２１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

このようにして作製した第一接合基板２３０と第二接合基板２３１を、ＮａＯＨ等のアルカリ水溶液にて洗浄することが好ましい。そして、この洗浄後に、後述の接合工程を行うことが好ましい。

次に、図４（ｄ）に示すように、窓層兼支持基板２１０を発光部２０８と接合する接合工程を行う。このとき、ＳｉＯ_２膜２２２を介して窓層兼支持基板２１０を発光部２０８と接合する。

そして、接合工程において、発光部２０８上に形成した第一のＳｉＯ_２膜２２０と、窓層兼支持基板２１０上に形成した第二のＳｉＯ_２膜２２１とを直接接合することが好ましい。このようにすれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子を製造することができる。

具体的には、例えば、第一接合基板２３０と第二接合基板２３１を、第一のＳｉＯ_２膜２２０と第二のＳｉＯ_２膜２２１を対向させ、かつ接触しないように設置し、２０Ｐａ以下の真空雰囲気にする。真空雰囲気とした後、第一のＳｉＯ_２膜２２０と第二のＳｉＯ_２膜２２１を接触させ、かつ、５０００Ｎの圧力と４００℃以上の熱を加えて第一接合基板２３０と第二接合基板２３１を圧着して直接接合することによって、接合基板２４０を形成することができる。

次に、図４（ｅ）に示すように接合基板２４０より基板２０１を除去する工程を行う。基板２０１の除去は、エッチングにより行うことができる。エッチングに際しては、アンモニア水と過酸化水素水の混合液にてエッチングを行うことができる。第一の選択エッチング層２０２Ａを基板２０１と異なる材料にしておくことで、アンモニア水と過酸化水素水の混合液によるエッチングを選択的に停止させることができる。

基板２０１除去後、第一の選択エッチング層２０２Ａを除去することができる。同様に、第二の選択エッチング層２０２Ｂも除去することができる。これらの除去には例えば塩酸等を用いることができる。

次に、図４（ｆ）に示すように、第一半導体２０３表面に第一オーミック電極２５０を形成する工程を行う。このとき、第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極２５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、２００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極２５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、２００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図４（ｇ）に示すように、少なくとも第一半導体層２０３と活性層２０４を除去して除去部２８０を形成する除去工程を行う。具体的には、例えば、ドライ法あるいはウェット法によるエッチングによって第一半導体層２０３、活性層２０４、第二半導体層２０５、緩衝層２０６の第一の領域２６０を切り欠いたパターンを形成する。これにより、除去部２８０と、該除去部２８０以外の非除去部２８１を形成することができる。図４（ｇ）では緩衝層２０６まで切り欠いた例を図示しているが、少なくとも第一半導体層２０３と活性層２０４を除去すればよく、第二半導体層２０５あるいは緩衝層２０６が露出した状態でエッチングを止めても同様の機能を有する。

次に、図４（ｈ）に示すように、第一の領域２６０及び第一の領域２６０以外の領域を被覆するように誘電体膜２７０で被覆してもよい。誘電体膜２７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体膜２７０を被覆後、第一の領域２６０の一部をエッチングし、電流伝播層２０７を露出させた第二の領域２６１を形成することができる。

次に、図４（ｉ）に示すように、除去部２８０の第二半導体層２０５または緩衝層２０６及び電流伝播層２０７等の第二半導体層２０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極２５１を形成する工程を行う。

具体的には、除去部２８０における第二の領域２６１の一部に第二オーミック電極２５１を形成する。図４（ｉ）では、第二オーミック電極２５１を電流伝播層２０７上に形成した場合を示している。

第二導電型がＮ型の場合、第二オーミック電極２５１は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、１００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第二導電型がＰ型の場合、第二オーミック電極２５１は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、１００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、ステルスダイシング法、あるいはブレードダイシング法によって個別ダイスに分割し、発光素子とするとすることができる。

このように、ＳｉＯ_２膜２２２を介して窓層兼支持基板２１０を発光部２０８と接合するので、接合不良による剥離が低減された発光素子を製造することができる。

（第三の実施形態）
図５に本発明の発光素子の第三の実施形態を示した。図５に示すように、本発明の第三の実施形態における発光素子３００は、窓層兼支持基板３１０と、窓層兼支持基板３１０上に設けられ、第二導電型の第二半導体層３０５と活性層３０４と第一導電型の第一半導体層３０３とをこの順に含む発光部３０８とを有している。また、少なくとも第一半導体層３０３及び活性層３０４が除去された除去部３８０と、該除去部３８０以外の非除去部３８１とを有している。そして、非除去部３８１の第一半導体層３０３上に設けられた第一オーミック電極３５０と、除去部３８０の第二半導体層３０５上または緩衝層３０６及び電流伝播層３０７等の第二半導体層３０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に設けられた第二オーミック電極３５１とを有している。また、窓層兼支持基板３１０と発光部３０８とがＳｉＯ_２膜３２２を介して接合されたものである。

窓層兼支持基板３１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

ＳｉＯ_２膜３２２は、発光部３０８側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜３２０と、窓層兼支持基板３１０側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜３２１とを有し、第一のＳｉＯ_２膜３２０と第二のＳｉＯ_２膜３２１とが接着剤３２５を介して接合されたものである。このようなものであれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子となる。

接着剤３２５は、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）あるいはエポキシ等からなる接着剤等を用いることができる。

第一及び第二のＳｉＯ_２膜３２０、３２１は、例えば、厚さ０．０５〜１．０μｍのものとすることができる。

第一のＳｉＯ_２膜３２０と発光部３０８との間に、電流伝播層３０７及び緩衝層３０６を有するものとすることができる。

電流伝播層３０７は、例えば、Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）またはＧａＡｓ_ｗＰ_１−ｗ（０≦ｗ≦１）からなる厚さ０．５〜５．０μｍのものとすることができる。緩衝層３０６は、例えば、ＩｎＧａＰまたはＡｌＩｎＰからなる厚さ０．１〜１．０μｍのものとすることができる。

発光部３０８は、例えば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）あるいはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）からなる厚さ０．５〜１．０μｍの第二導電型の第二半導体層３０５、厚さ０．１〜１．０μｍの活性層３０４、厚さ０．５〜１．０μｍの第一導電型の第一半導体層３０３とをこの順に含むものとすることができる。

活性層３０４は、発光波長に応じて（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０．４≦ｙ≦０．６）またはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦０．４５）で形成されたものとすることができる。可視光照明に適用する場合、ＡｌＧａＩｎＰを選択するのが好適であり、赤外照明に適用する場合、ＡｌＧａＡｓあるいはＩｎＧａＡｓを選択するのが好適である。ただし、活性層３０４の設計に関しては、超格子等の利用により波長は材料組成に起因する波長以外に調整可能であるため、上記の材料に限られない。

第一半導体層３０３、第二半導体層３０５はＡｌＧａＩｎＰもしくはＡｌＧａＡｓが選択され、その選択は活性層３０４と必ずしも同一の材料系でなくともよい。

図５の除去部３８０では、第一半導体層３０３、活性層３０４、第二半導体層３０５及び緩衝層３０６が除去された場合を示したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも第一半導体層３０３及び活性層３０４が除去されたものであればよい。

このような発光素子３００であれば、窓層兼支持基板３１０と発光部３０８とがＳｉＯ_２膜３２２を介して接合されたものであるので、接合不良による剥離が低減されたものとなる。

次に、本発明の第三の実施形態における発光素子の製造方法について、図６を用いて説明する。

最初に、図６（ａ）に示すように、出発基板として基板３０１を準備する。基板３０１として、結晶軸が［００１］方向より［１１０］方向に傾斜した基板３０１を用いることが好ましい。また、基板３０１としては、ＧａＡｓまたはＧｅを好適に用いることができる。基板３０１を上記材料から選択すれば、後述する活性層３０４の材料を格子整合系でエピタキシャル成長を行うことができるため、活性層３０４の品質を向上させやすく、輝度上昇や寿命特性の向上が得られる。

次に、基板３０１上に、基板３０１の除去用の選択エッチング層３０２を形成してもよい。選択エッチング層３０２は二層以上の層構造からなり、基板３０１に接する第一の選択エッチング層３０２Ａ、後述する第一半導体層３０３に接する第二の選択エッチング層３０２Ｂを少なくとも有することが好ましい。第一の選択エッチング層３０２Ａと第二の選択エッチング層３０２Ｂは異なる材料あるいは組成から構成しても良い。

次に、基板３０１と格子整合系の材料で第一導電型の第一半導体層３０３、活性層３０４、第二導電型の第二半導体層３０５を順次エピタキシャル成長により発光部３０８を形成する工程を行う。

このとき、具体的には、基板３０１上（選択エッチング層３０２を設けた場合には、選択エッチング層３０２上）に、例えばＭＯＶＰＥ法やＭＢＥ法、ＣＢＥ法により、基板３０１と格子定数が略同一の第一導電型の第一半導体層３０３、活性層３０４、第二導電型の第二半導体層３０５から成る発光部３０８、緩衝層３０６、電流伝播層３０７をこの順にエピタキシャル成長したエピタキシャル基板３０９を作製することができる。

電流伝播層３０７としては、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓＰまたはＧａＰを好適に用いることができる。電流伝播層３０７をＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（０≦ｘ＜１）で形成した場合、緩衝層３０６はＩｎＧａＰあるいはＡｌＩｎＰで形成するのが最も好適である。ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）と、ＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料との間には格子不整が存在するため、ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）には高密度のひずみや貫通転位が入る。貫通転位密度は組成ｘにより調整可能である。

次に、図６（ｂ）に示すように、電流伝播層３０７上に第一のＳｉＯ_２膜３２０を堆積し、この第一のＳｉＯ_２膜３２０上に接着剤３２５（透明接着層）を形成し、第一接合基板３３０を作製することができる。

第一のＳｉＯ_２膜３２０は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。

接着剤３２５は、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）あるいはエポキシ等が選択可能である。形成方法はディップ法あるいはスピンコート法により形成可能な材料を選択することが好適である。

次に、ホットプレート上に、第一接合基板３３０を８０〜１１０℃の範囲で３０秒以上保持して溶剤を揮発させることが好ましい。溶剤が揮発すればよいため、前述のどの条件でも選択可能だが、温度９０℃以上、６０秒以上の保持時間を選択することが好適である。

図６（ｃ）に示すように、透明基板である窓層兼支持基板３１０上に第二のＳｉＯ_２膜３２１を堆積し、第二接合基板３３１を作製することができる。第二のＳｉＯ_２膜３２１は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。窓層兼支持基板３１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

図６（ｂ）、（ｃ）においては、第一接合基板３３０のみに接着剤３２５を設けた例を開示したが、第二接合基板３３１に接着剤３２５を設けても同様の効果が得られることは言うまでも無い。

次に、図６（ｄ）に示すように、窓層兼支持基板３１０を発光部３０８と接合する接合工程を行う。このとき、ＳｉＯ_２膜３２２を介して窓層兼支持基板３１０を発光部３０８と接合する。

そして、接合工程において、発光部３０８上に形成した第一のＳｉＯ_２膜３２０と、窓層兼支持基板３１０上に形成した第二のＳｉＯ_２膜３２１とを接着剤３２５を介して接合する。このようにすれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子を製造することができる。

具体的には、例えば、第一接合基板３３０と第二接合基板３３１を、接着剤３２５と第二のＳｉＯ_２膜３２１を対向させ、かつ接触しないように設置し、３０Ｐａ以下の真空雰囲気にする。真空雰囲気とした後、接着剤３２５と第二のＳｉＯ_２膜３２１を接触させ、かつ、５０００Ｎの圧力と１００〜２００℃の間の温度になるように制御して５分以上保持した後、３００℃以上の熱を加えて第一接合基板３３０と第二接合基板３３１を圧着して接合することによって、接合基板３４０を形成することができる。

次に、図６（ｅ）に示すように、接合基板３４０より基板３０１を除去する工程を行う。基板３０１の除去は、エッチングにより行うことができる。エッチングに際しては、アンモニア水と過酸化水素水の混合液にてエッチングを行うことができる。第一の選択エッチング層３０２Ａを基板３０１と異なる材料にしておくことで、アンモニア水と過酸化水素水の混合液によるエッチングを選択的に停止させることができる。

基板３０１除去後、第一の選択エッチング層３０２Ａを除去することができる。同様に、第二の選択エッチング層３０２Ｂも除去することができる。これらの除去には例えば塩酸等を用いることができる。

次に、図６（ｆ）に示すように、第一半導体３０３表面に第一オーミック電極３５０を形成する工程を行う。このとき、第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極３５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、３００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極３５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、３００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図６（ｇ）に示すように、少なくとも第一半導体層３０３と活性層３０４を除去して除去部３８０を形成する除去工程を行う。

具体的には、例えば、ドライ法あるいはウェット法によるエッチングによって第一半導体層３０３、活性層３０４、第二半導体層３０５、緩衝層３０６の第一の領域３６０を切り欠いたパターンを形成する。これにより、除去部３８０と、該除去部３８０以外の非除去部３８１を形成することができる。図６（ｇ）では緩衝層３０６まで切り欠いた例を図示しているが、少なくとも第一半導体層３０３と活性層３０４を除去すればよく、第二半導体層３０５あるいは緩衝層３０６が露出した状態でエッチングを止めても同様の機能を有する。

次に、図６（ｈ）に示すように、第一の領域３６０及び第一の領域３６０以外の領域を被覆するように誘電体膜３７０で被覆してもよい。誘電体膜３７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体３７０を被覆後、第一の領域３６０の一部をエッチングし、電流伝播層３０７を露出させた第二の領域３６１を形成することができる。

次に、図６（ｉ）に示すように、除去部３８０の第二半導体層３０５または緩衝層３０６及び電流伝播層３０７等の第二半導体層３０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極３５１を形成する工程を行う。

具体的には、除去部３８０における第二の領域３６１の一部に第二オーミック電極３５１を形成することができる。図６（ｉ）では、第二オーミック電極３５１を電流伝播層３０７上に形成した場合を示している。

第二導電型がＮ型の場合、第二オーミック電極３５１は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、３００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第二導電型がＰ型の場合、第二オーミック電極３５１は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、３００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、ステルスダイシング法、あるいはブレードダイシング法によって個別ダイスに分割し、発光素子とすることができる。

このように、ＳｉＯ_２膜３２２を介して窓層兼支持基板３１０を発光部３０８と接合するので、接合不良による剥離が低減された発光素子を製造することができる。

（第四の実施形態）
図７に本発明の発光素子の第四の実施形態を示した。図７に示すように、本発明の第四の実施形態における発光素子４００は、窓層兼支持基板４１０と、窓層兼支持基板４１０上に設けられ、第二導電型の第二半導体層４０５と活性層４０４と第一導電型の第一半導体層４０３とをこの順に含む発光部４０８とを有している。また、少なくとも第一半導体層４０３及び活性層４０４が除去された除去部４８０と、該除去部４８０以外の非除去部４８１とを有している。そして、非除去部４８１の第一半導体層４０３上に設けられた第一オーミック電極４５０と、除去部４８０の第二半導体層４０５上または緩衝層４０６及び電流伝播層４０７等の第二半導体層４０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に設けられた第二オーミック電極４５１とを有している。また、窓層兼支持基板４１０と発光部４０８とがＳｉＯ_２膜４２２を介して接合されたものである。

窓層兼支持基板４１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

ＳｉＯ_２膜４２２は、発光部４０８側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜４２０と、窓層兼支持基板４１０側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜４２１とを有し、第一のＳｉＯ_２膜４２０と第二のＳｉＯ_２膜４２１とが接着剤４２５を介して接合されたものである。このようなものであれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子となる。

接着剤４２５は、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）あるいはエポキシ等からなる接着剤等を用いることができる。

第一及び第二のＳｉＯ_２膜４２０、４２１は、例えば、厚さ０．０５〜１．０μｍのものとすることができる。

第一のＳｉＯ_２膜４２０と発光部４０８との間に、第一透明導電膜層４１１と、第一透明導電膜層４１１上の一部に形成されたコンタクト層４１２と、電流伝播層４０７と、緩衝層４０６とを有するものとすることができる。

第一透明導電膜層４１１は、例えば、Ｍｇ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｎのうちいずれか一種類以上を含む酸化物から構成されるものとすることができる。

コンタクト層４１２は、例えば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）あるいはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）あるいはＧａＡｓ_ｗＰ_１−ｗ（０≦ｗ≦１）からなる厚さ０．００５〜０．１μｍのものとすることができる。

電流伝播層４０７は、例えば、Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）またはＧａＡｓ_ｗＰ_１−ｗ（０≦ｗ≦１）からなる厚さ０．５〜５．０μｍのものとすることができる。緩衝層４０６は、例えば、ＩｎＧａＰまたはＡｌＩｎＰからなる厚さ０．１〜１．０μｍのものとすることができる。

発光部４０８は、例えば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）あるいはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）からなる厚さ０．５〜１．０μｍの第二導電型の第二半導体層４０５、厚さ０．１〜１．０μｍの活性層４０４、厚さ０．５〜１．０μｍの第一導電型の第一半導体層４０３とをこの順に含むものとすることができる。

活性層４０４は、発光波長に応じて（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０．４≦ｙ≦０．６）またはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦０．４５）で形成されたものとすることができる。可視光照明に適用する場合、ＡｌＧａＩｎＰを選択するのが好適であり、赤外照明に適用する場合、ＡｌＧａＡｓあるいはＩｎＧａＡｓを選択するのが好適である。ただし、活性層４０４の設計に関しては、超格子等の利用により波長は材料組成に起因する波長以外に調整可能であるため、上記の材料に限られない。

第一半導体層４０３、第二半導体層４０５はＡｌＧａＩｎＰもしくはＡｌＧａＡｓが選択され、その選択は活性層４０４と必ずしも同一の材料系でなくともよい。

図７の除去部４８０では、第一半導体層４０３、活性層４０４、第二半導体層４０５及び緩衝層４０６が除去された場合を示したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも第一半導体層４０３及び活性層４０４が除去されたものであればよい。

このような発光素子４００であれば、窓層兼支持基板４１０と発光部４０８とがＳｉＯ_２膜４２２を介して接合されたものであるので、接合不良による剥離が低減されたものとなる。

次に、本発明の第四の実施形態における発光素子の製造方法について、図８を用いて説明する。

最初に、図８（ａ）に示すように、出発基板として基板４０１を準備する。基板４０１として、結晶軸が［００１］方向より［１１０］方向に傾斜した基板４０１を用いることが好ましい。また、基板４０１としては、ＧａＡｓまたはＧｅを好適に用いることができる。基板４０１を上記材料から選択すれば、後述する活性層４０４の材料を格子整合系でエピタキシャル成長を行うことができるため、活性層４０４の品質を向上させやすく、輝度上昇や寿命特性の向上が得られる。

次に、基板４０１の上に、基板４０１の除去用の選択エッチング層４０２を形成してもよい。選択エッチング層４０２は二層以上の層構造からなり、基板４０１に接する第一の選択エッチング層４０２Ａ、後述する第一半導体層４０３に接する第二の選択エッチング層４０２Ｂを少なくとも有することが好ましい。第一の選択エッチング層４０２Ａと第二の選択エッチング層４０２Ｂは異なる材料あるいは組成から構成しても良い。

次に、基板４０１と格子整合系の材料で第一導電型の第一半導体層４０３、活性層４０４、第二導電型の第二半導体層４０５を順次エピタキシャル成長により発光部４０８を形成する工程を行う。

このとき、具体的には、基板４０１上（選択エッチング層４０２を設けた場合には、選択エッチング層４０２上）に、例えばＭＯＶＰＥ法やＭＢＥ法、ＣＢＥ法により、基板４０１と格子定数が略同一の第一導電型の第一半導体層４０３、活性層４０４、第二導電型の第二半導体層４０５から成る発光部４０８、緩衝層４０６、電流伝播層４０７をこの順にエピタキシャル成長したエピタキシャル基板４０９を作製することができる。

本実施形態においては、最も単純な構造である第一半導体層４０３、活性層４０４、第二半導体層４０５が同一材料であるＡｌＩｎＧａＰの場合を例示するが、第一半導体層４０３あるいは第二半導体層４０５は特性向上のため、各層内には複数層が含まれるのが一般的であり、第二半導体層４０５が単一層であることに限定されない。

また、第一半導体層４０３は二種類以上のＡｌ組成からなる層からなり、活性層４０４に近い側にＡｌ組成の高い層を、基板４０１に近い側にＡｌ組成の低い層を有するものとすることができる。この活性層４０４に近い側のＡｌ組成の高い層は、クラッド層の機能を有する機能層であり、単一組成あるいは単一条件層を意味しない。

電流伝播層４０７としては、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓＰまたはＧａＰを好適に用いることができる。電流伝播層４０７をＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（０≦ｘ＜１）で形成した場合、緩衝層４０６はＩｎＧａＰあるいはＡｌＩｎＰで形成するのが最も好適である。ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）と、ＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料との間には格子不整が存在するため、ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）には高密度のひずみや貫通転位が入る。貫通転位密度は組成ｘにより調整可能である。

次に、図８（ｂ）に示すように、電流伝播層４０７上の一部にコンタクト層４１２を形成し、コンタクト層４１２及び電流伝播層４０７を被覆するように第一透明導電膜層４１１を形成することができる。

第二導電型がＮ型の場合、コンタクト層４１２は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、１００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第二導電型がＰ型の場合、コンタクト層４１２は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、０．００５〜０．１ｕｍの膜厚を有するものとすることができる。本実施形態においては、第二導電型をＰ型とし、電極材料としてＡｕＢｅを０．０１ｕｍの構造を選択した場合を例示する。

第一透明導電膜層４１１は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｃｕのいずれか一つを含む酸化物から選択可能であり、本実施形態においてはＩＴＯを選択し、スパッタ法により堆積した場合を例示する。第一透明導電膜層４１１の膜厚は、後述する接合工程において、接合に要する平坦度が有られる膜厚を選択すればよいため、コンタクト層４１２以上の膜厚があればどのような膜厚でも選択可能ある。

次に、第一透明導電膜層４１１上に第一のＳｉＯ_２膜４２０を堆積し、この第一のＳｉＯ_２膜４２０上に接着剤４２５（透明接着層）を形成し、第一接合基板４３０を作製することができる。

第一のＳｉＯ_２膜４２０は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。

接着剤４２５は、ＢＣＢあるいはエポキシ等が選択可能である。形成方法はディップ法あるいはスピンコート法により形成可能な材料を選択することが好適である。

次に、ホットプレート上に、第一接合基板４３０を８０〜１１０℃の範囲で３０秒以上保持して溶剤を揮発させることが好ましい。溶剤が揮発すればよいため、前述のどの条件でも選択可能だが、温度９０℃以上、６０秒以上の保持時間を選択することが好適である。

図８（ｃ）に示すように、透明基板である窓層兼支持基板４１０上に第二のＳｉＯ_２膜４２１を堆積し、第二接合基板４３１を作製することができる。第二のＳｉＯ_２膜４２１は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。窓層兼支持基板４１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

図８（ｂ）、（ｃ）においては、第一接合基板４３０のみに接着剤４２５を設けた例を開示したが、第二接合基板４３１に接着剤４２５を設けても同様の効果が得られる。

次に、図８（ｄ）に示すように、窓層兼支持基板４１０を発光部４０８と接合する接合工程を行う。このとき、ＳｉＯ_２膜４２２を介して窓層兼支持基板４１０を発光部４０８と接合する。

そして、接合工程において、発光部４０８上に形成した第一のＳｉＯ_２膜４２０と、窓層兼支持基板４１０上に形成した第二のＳｉＯ_２膜４２１とを接着剤４２５を介して接合する。このようにすれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子を製造することができる。

具体的には、例えば、第一接合基板４３０と第二接合基板４３１を、接着剤４２５と第二のＳｉＯ_２膜４２１を対向させ、かつ接触しないように設置し、３０Ｐａ以下の真空雰囲気にする。真空雰囲気とした後、接着剤４２５と第二のＳｉＯ_２膜４２１を接触させ、かつ、５０００Ｎの圧力と１００〜２００℃の間の温度になるように制御して５分以上保持した後、３００℃以上の熱を加えて第一接合基板４３０と第二接合基板４３１を圧着して接合することによって、接合基板４４０を形成することができる。

次に、図８（ｅ）に示すように、接合基板４４０より基板４０１を除去する工程を行う。基板４０１の除去は、エッチングにより行うことができる。エッチングに際しては、アンモニア水と過酸化水素水の混合液にてエッチングを行うことができる。第一の選択エッチング層４０２Ａを基板４０１と異なる材料にしておくことで、アンモニア水と過酸化水素水の混合液によるエッチングを選択的に停止させることができる。

基板４０１除去後、第一の選択エッチング層４０２Ａを除去することができる。同様に、第二の選択エッチング層４０２Ｂも除去することができる。これらの除去には例えば塩酸等を用いることができる。

次に、図８（ｆ）に示すように、第一半導体４０３表面に第一オーミック電極４５０を形成する工程を行う。第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極４５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、４００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極４５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、４００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図８（ｇ）に示すように、少なくとも第一半導体層４０３と活性層４０４を除去して除去部４８０を形成する除去工程を行う。具体的には、例えば、ドライ法あるいはウェット法によるエッチングによって第一半導体層４０３、活性層４０４、第二半導体層４０５、緩衝層４０６の第一の領域４６０を切り欠いたパターンを形成する。これにより、除去部４８０と、該除去部４８０以外の非除去部４８１を形成することができる。図８（ｇ）では緩衝層４０６まで切り欠いた例を図示しているが、少なくとも第一半導体層４０３と活性層４０４を除去すればよく、第二半導体層４０５あるいは緩衝層４０６が露出した状態でエッチングを止めても同様の機能を有する。本実施形態において、第一の領域４６０以外の領域を平坦面として表しているが、平坦面に限定されるものではなく、第一の領域４６０以外の領域を粗面あるいは凹凸面としても良いことは言うまでも無い。

次に、図８（ｈ）に示すように、第一の領域４６０及び第一の領域４６０以外の領域を被覆するように誘電体膜４７０で被覆してもよい。誘電体膜４７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体４７０を被覆後、第一の領域４６０の一部をエッチングし、電流伝播層４０７を露出させた第二の領域４６１を形成することができる。

次に、図８（ｉ）に示すように、除去部４８０の第二半導体層４０５または緩衝層４０６及び電流伝播層４０７等の第二半導体層４０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極４５１を形成する工程を行う。

具体的には、除去部４８０における第二の領域４６１の一部に第二オーミック電極４５１を形成することができる。図８（ｉ）では、第二オーミック電極４５１を電流伝播層４０７上に形成した場合を示している。

第二導電型がＮ型の場合、第二オーミック電極４５１は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、４００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第二導電型がＰ型の場合、第二オーミック電極４５１は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、４００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、ステルスダイシング法、あるいはブレードダイシング法によって個別ダイスに分割し、発光素子とする。

このように、ＳｉＯ_２膜４２２を介して窓層兼支持基板４１０を発光部４０８と接合するので、接合不良による剥離が低減された発光素子を製造することができる。

（第五の実施形態）
図９に本発明の発光素子の第五の実施形態を示した。図９に示すように、本発明の第五の実施形態における発光素子５００は、窓層兼支持基板５１０と、窓層兼支持基板５１０上に設けられ、第二導電型の第二半導体層５０５と活性層５０４と第一導電型の第一半導体層５０３とをこの順に含む発光部５０８とを有している。また、少なくとも第一半導体層５０３及び活性層５０４が除去された除去部５８０と、該除去部５８０以外の非除去部５８１とを有している。そして、非除去部５８１の第一半導体層５０３上に設けられた第一オーミック電極５５０と、除去部５８０の第二半導体層５０５上または緩衝層５０６及び電流伝播層５０７等の第二半導体層５０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に設けられた第二オーミック電極５５１とを有している。また、窓層兼支持基板５１０と発光部５０８とがＳｉＯ_２膜５２２を介して接合されたものである。

窓層兼支持基板５１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

ＳｉＯ_２膜５２２は、発光部５０８側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜５２０と、窓層兼支持基板５１０側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜５２１とを有し、第一のＳｉＯ_２膜５２０と第二のＳｉＯ_２膜５２１とが接着剤５２５を介して接合されたものである。このようなものであれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子となる。

接着剤５２５は、ＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）あるいはエポキシ等からなる接着剤等を用いることができる。

第一のＳｉＯ_２膜５２０と発光部５０８との間に、第一のＳｉＯ_２膜５２０上部表面の一部に形成された金属パターン層５１２と、電流伝播層５０７と、緩衝層５０６とを有するものとすることができる。

第一及び第二のＳｉＯ_２膜５２０、５２１は、例えば、厚さ０．０５〜１．０μｍのものとすることができる。電流伝播層５０７は、例えば、Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）またはＧａＡｓ_ｗＰ_１−ｗ（０≦ｗ≦１）からなる厚さ０．５〜５．０μｍのものとすることができる。緩衝層５０６は、例えば、ＩｎＧａＰまたはＡｌＩｎＰからなる厚さ０．１〜１．０μｍのものとすることができる。

発光部５０８は、例えば、（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１）あるいはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦１）からなる厚さ０．５〜１．０μｍの第二導電型の第二半導体層５０５、厚さ０．１〜１．０μｍの活性層５０４、厚さ０．５〜１．０μｍの第一導電型の第一半導体層５０３とをこの順に含むものとすることができる。

活性層５０４は、発光波長に応じて（Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘ）_ｙＩｎ_１−ｙＰ（０≦ｘ≦１、０．４≦ｙ≦０．６）またはＡｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ（０≦ｚ≦０．４５）で形成されたものとすることができる。可視光照明に適用する場合、ＡｌＧａＩｎＰを選択するのが好適であり、赤外照明に適用する場合、ＡｌＧａＡｓあるいはＩｎＧａＡｓを選択するのが好適である。ただし、活性層５０４の設計に関しては、超格子等の利用により波長は材料組成に起因する波長以外に調整可能であるため、上記の材料に限られない。

第一半導体層５０３、第二半導体層５０５はＡｌＧａＩｎＰもしくはＡｌＧａＡｓが選択され、その選択は活性層５０４と必ずしも同一の材料系でなくともよい。

図９の除去部５８０では、第一半導体層５０３、活性層５０４、第二半導体層５０５及び緩衝層５０６が除去された場合を示したが、本発明はこれに限定されず、少なくとも第一半導体層５０３及び活性層５０４が除去されたものであればよい。

このような発光素子５００であれば、窓層兼支持基板５１０と発光部５０８とがＳｉＯ_２膜５２２を介して接合されたものであるので、接合不良による剥離が低減されたものとなる。

次に、本発明の第五の実施形態における発光素子の製造方法について、図１０を用いて説明する。

最初に、図１０（ａ）に示すように出発基板として基板５０１を準備する。基板５０１として、結晶軸が［００１］方向より［１１０］方向に傾斜した基板５０１を用いることが好ましい。また、基板５０１としては、ＧａＡｓまたはＧｅを好適に用いることができる。基板５０１を上記材料から選択すれば、後述する活性層５０４の材料を格子整合系でエピタキシャル成長を行うことができるため、活性層５０４の品質を向上させやすく、輝度上昇や寿命特性の向上が得られる。

次に、基板５０１の上に、基板５０１の除去用の選択エッチング層５０２を形成してもよい。選択エッチング層５０２は二層以上の層構造からなり、基板５０１に接する第一の選択エッチング層５０２Ａ、後述する第一半導体層５０３に接する第二の選択エッチング層５０２Ｂを少なくとも有することが好ましい。第一の選択エッチング層５０２Ａと第二の選択エッチング層５０２Ｂは異なる材料あるいは組成から構成しても良い。

次に、基板５０１と格子整合系の材料で第一導電型の第一半導体層５０３、活性層５０４、第二導電型の第二半導体層５０５を順次エピタキシャル成長により発光部５０８を形成する工程を行う。

このとき、具体的には、基板５０１上（選択エッチング層５０２を設けた場合には、選択エッチング層５０２上）に、例えばＭＯＶＰＥ法やＭＢＥ法、ＣＢＥ法により、基板５０１と格子定数が略同一の第一導電型の第一半導体層５０３、活性層５０４、第二導電型の第二半導体層５０５から成る発光部５０８、緩衝層５０６、電流伝播層５０７をこの順にエピタキシャル成長したエピタキシャル基板５０９を作製することができる。

本実施形態においては、最も単純な構造である第一半導体層５０３、活性層５０４、第二半導体層５０５が同一材料であるＡｌＩｎＧａＰの場合を例示するが、第一半導体層５０３あるいは第二半導体層５０５は特性向上のため、各層内には複数層が含まれるのが一般的であり、第二半導体層５０５が単一層であることに限定されない。

また、第一半導体層５０３は二種類以上のＡｌ組成からなる層からなり、活性層５０４に近い側にＡｌ組成の高い層を、基板５０１に近い側にＡｌ組成の低い層を有するものとすることができる。この活性層５０４に近い側のＡｌ組成の高い層は、クラッド層の機能を有する機能層であり、単一組成あるいは単一条件層を意味しない。

電流伝播層５０７としては、ＡｌＧａＡｓまたはＧａＡｓＰまたはＧａＰを好適に用いることができる。電流伝播層５０７をＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（０≦ｘ＜１）で形成した場合、緩衝層５０６はＩｎＧａＰあるいはＡｌＩｎＰで形成するのが最も好適である。ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）と、ＡｌＧａＩｎＰ系材料またはＡｌＧａＡｓ系材料との間には格子不整が存在するため、ＧａＡｓ_ｘＰ_１−ｘ（ｘ≠１）には高密度のひずみや貫通転位が入る。貫通転位密度は組成ｘにより調整可能である。

次に、図１０（ｂ）に示すように、電流伝播層５０７上の一部に金属パターン層５１２を形成し、金属パターン層５１２及び電流伝播層５０７を被覆するように第一のＳｉＯ_２膜５２０を堆積することができる。第一のＳｉＯ_２膜５２０は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。

次に、第一のＳｉＯ_２膜５２０上に接着剤５２５（透明接着層）を形成し、第一接合基板５３０を作製することができる。

接着剤５２５は、ＢＣＢあるいはエポキシ等が選択可能である。形成方法はディップ法あるいはスピンコート法により形成可能な材料を選択することが好適である。

次に、ホットプレート上に、第一接合基板５３０を８０〜１１０℃の範囲で３０秒以上保持して溶剤を揮発させることが好ましい。溶剤が揮発すればよいため、前述のどの条件でも選択可能だが、温度９０℃以上、６０秒以上の保持時間を選択することが好適である。

図１０（ｃ）に示すように、透明基板である窓層兼支持基板５１０上に第二のＳｉＯ_２膜５２１を堆積し、第二接合基板５３１を作製することができる。第二のＳｉＯ_２膜５２１は、光ＣＶＤ、スパッタ法、ＰＥＣＶＤ法にて形成することが可能である。窓層兼支持基板５１０は、例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓＰ、サファイア等からなる透明基板とすることができる。

図１０（ｂ）、（ｃ）においては、第一接合基板５３０のみに接着剤５２５を設けた例を開示したが、第二接合基板５３１に接着剤５２５を設けても同様の効果が得られる。

次に、図１０（ｄ）に示すように、窓層兼支持基板５１０を発光部５０８と接合する接合工程を行う。このとき、ＳｉＯ_２膜５２２を介して窓層兼支持基板５１０を発光部５０８と接合する。

そして、接合工程において、発光部５０８上に形成した第一のＳｉＯ_２膜５２０と、窓層兼支持基板５１０上に形成した第二のＳｉＯ_２膜５２１とを接着剤５２５を介して接合する。このようにすれば、接合不良による剥離がより確実に低減された発光素子を製造することができる。

具体的には、例えば、第一接合基板５３０と第二接合基板５３１を、接着剤５２５と第二のＳｉＯ_２膜５２１を対向させ、かつ接触しないように設置し、３０Ｐａ以下の真空雰囲気にする。真空雰囲気とした後、接着剤５２５と第二のＳｉＯ_２膜５２１を接触させ、かつ、５０００Ｎの圧力と１００〜２００℃の間の温度になるように制御して５分以上保持した後、３００℃以上の熱を加えて第一接合基板５３０と第二接合基板５３１を圧着して接合することによって、接合基板５４０を形成することができる。

次に、図１０（ｅ）に示すように、接合基板５４０より基板５０１を除去する工程を行う。基板５０１の除去は、エッチングにより行うことができる。エッチングに際しては、アンモニア水と過酸化水素水の混合液にてエッチングを行うことができる。第一の選択エッチング層５０２Ａを基板５０１と異なる材料にしておくことで、アンモニア水と過酸化水素水の混合液によるエッチングを選択的に停止させることができる。

基板５０１除去後、第一の選択エッチング層５０２Ａを除去することができる。同様に、第二の選択エッチング層５０２Ｂも除去することができる。これらの除去には例えば塩酸等を用いることができる。

次に、図１０（ｆ）に示すように、第一半導体５０３表面に第一オーミック電極５５０を形成する工程を行う。第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極５５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、５００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極５５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、５００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図１０（ｇ）に示すように、少なくとも第一半導体層５０３と活性層５０４を除去して除去部５８０を形成する除去工程を行う。具体的には、例えば、ドライ法あるいはウェット法によるエッチングによって第一半導体層５０３、活性層５０４、第二半導体層５０５、緩衝層５０６の第一の領域５６０を切り欠いたパターンを形成する。これにより、除去部５８０と、該除去部５８０以外の非除去部５８１を形成することができる。図１０（ｇ）では緩衝層５０６まで切り欠いた例を図示しているが、少なくとも第一半導体層５０３と活性層５０４を除去すればよく、第二半導体層５０５あるいは緩衝層５０６が露出した状態でエッチングを止めても同様の機能を有する。

次に、図１０（ｈ）に示すように、第一の領域５６０及び第一の領域５６０以外の領域を被覆するように誘電体膜５７０で被覆してもよい。誘電体膜５７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体５７０を被覆後、第一の領域５６０の一部をエッチングし、電流伝播層５０７を露出させた第二の領域５６１を形成することができる。

次に、図１０（ｉ）に示すように、除去部５８０の第二半導体層５０５または緩衝層５０６及び電流伝播層５０７等の第二半導体層５０５に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極５５１を形成する工程を行う。

具体的には、除去部５８０における第二の領域５６１の一部に第二オーミック電極５５１を形成することができる。図１０（ｉ）では、第二オーミック電極５５１を電流伝播層５０７上に形成した場合を示している。

第二導電型がＮ型の場合、第二オーミック電極５５１は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、５００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第二導電型がＰ型の場合、第二オーミック電極５５１は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、５００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、ステルスダイシング法、あるいはブレードダイシング法によって個別ダイスに分割し、発光素子とする。

このように、ＳｉＯ_２膜５２２を介して窓層兼支持基板５１０を発光部５０８と接合するので、接合不良による剥離が低減された発光素子を製造することができる。

以下、本発明の実施例及び比較例を示して本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

（実施例１）
本発明の第一の実施形態による発光素子の製造方法により、図１に示すような本発明の第一の実施形態による発光素子１００を１００００個製造した。

具体的には、実施例１において製造した発光素子１００は、ＧａＰからなる透明基板である窓層兼支持基板１１０上に、厚さ０．５μｍの第二のＳｉＯ_２膜１２１と、同じく厚さ０．５μｍの第一のＳｉＯ_２膜１２０を介して、ＡｌＧａＡｓからなる厚さ１．０μｍの電流伝播層１０７、ＡｌＩｎＰからなる厚さ０．５μｍの緩衝層１０６、ＡｌＧａＩｎＰからなる厚さ１．０μｍのｐ型の第二半導体層１０５、厚さ０．５μｍの活性層１０４、厚さ１．０μｍのｎ型の第一半導体層１０３とをこの順に含む発光部１０８が形成されている。

更に、活性層１０４及び第一導電型の第一半導体層１０３、第二導電型の第二半導体層１０５及び緩衝層１０６が除去された除去部１８０と、除去部１８０以外の非除去部１８１とを有している。

そして、非除去部１８１の第一半導体層１０３の表面上にＡｕＧｅＮｉからな厚さ５００ｎｍの第一オーミック電極１５０と、除去部１８０の電流伝播層１０７の表面上にＡｕＢｅからなる厚さ５００ｎｍの第二オーミック電極１５１とを有している。

（実施例２）
本発明の第二の実施形態による発光素子の製造方法により、図３に示すような本発明の第二の実施形態による発光素子２００を１００００個製造した。

具体的には、実施例２において製造した発光素子２００は、第一のＳｉＯ_２膜２２０と電流伝播層２０７との間に、第一透明導電膜層２１１及び第一透明導電膜層２１１上の一部にＡｌＧａＩｎＰからなる厚さ０．０５μｍのコンタクト層２１２が形成されている点を除き実施例１と同じ構造とした。

（実施例３）
本発明の第三の実施形態による発光素子の製造方法により、図５に示すような本発明の第三の実施形態による発光素子３００を１００００個製造した。

具体的には、実施例３において製造した発光素子３００は、第一及び第二のＳｉＯ_２膜３２０、３２１をＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）からなる接着剤３２５を介して接合した点以外は実施例１と同じ構造とした。

（実施例４）
本発明の第四の実施形態による発光素子の製造方法により、図７に示すような本発明の第四の実施形態による発光素子４００を１００００個製造した。

具体的には、実施例４において製造した発光素子４００は、第一及び第二のＳｉＯ_２膜４２０、４２１をＢＣＢ（ベンゾシクロブテン）からなる接着剤４２５を介して接合した点以外は実施例２と同じ構造とした。

（実施例５）
本発明の第五の実施形態による発光素子の製造方法により、図９に示すような本発明の第五の実施形態による発光素子５００を１００００個製造した。

具体的には、実施例５において製造した発光素子５００は、第一のＳｉＯ_２膜５２０上部表面の一部に金属パターン層５１２が形成されている点を除き実施例３と同じ構造とした。

（比較例）
図１１に示すような発光素子６００を１００００個製造した。具体的には、実施例３における第一及び第二のＳｉＯ_２膜の代わりに、第一及び第二のＳｉＮ_ｘ膜６２０、６２１を用いた点を除き、実施例３と同じ構造とした。

上記の実施例１〜５及び比較例において製造した発光素子において、窓層兼支持基板（透明基板）の剥離率の測定を行い、このときの結果を図１２に示した。

その結果、図１２に示したように、比較例で作製した発光素子の剥離率は７８％であった。一方、実施例１〜５で作製した発光素子の剥離率はいずれも４％以下であった。このように、実施例１〜５で製造した発光素子では、比較例で製造した発光素子と比べて、接合時に生じる接合不良による剥離を低減することができた。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１００、２００、３００、４００、５００…発光素子、
１０１、２０１、３０１、４０１、５０１…基板、
１０２、２０２、３０２、４０２、５０２…選択エッチング層、
１０２Ａ、２０２Ａ、３０２Ａ、４０２Ａ、５０２Ａ…第一の選択エッチング層、
１０２Ｂ、２０２Ｂ、３０２Ｂ、４０２Ｂ、５０２Ｂ…第二の選択エッチング層、
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３…第一半導体層、
１０４、２０４、３０４、４０４、５０４…活性層、
１０５、２０５、３０５、４０５、５０５…第二半導体層、
１０６、２０６、３０６、４０６、５０６…緩衝層、
１０７、２０７、３０７、４０７、５０７…電流伝播層、
１０８、２０８、３０８、４０８、５０８…発光部、
１０９、２０９、３０９、４０９、５０９…エピタキシャル基板、
１１０、２１０、３１０、４１０、５１０…窓層兼支持基板、
１２０、２２０、３２０、４２０、５２０…第一のＳｉＯ_２膜、
１２１、２２１、３２１、４２１、５２１…第二のＳｉＯ_２膜、
１２２、２２２、３２２、４２２、５２２…ＳｉＯ_２膜
１３０、２３０、３３０、４３０、５３０…第一接合基板、
１３１、２３１、３３１、４３１、５３１…第二接合基板、
１４０、２４０、３４０、４４０、５４０…接合基板、
１５０、２５０、３５０、４５０、５５０…第一オーミック電極、
１５１、２５１、３５１、４５１、５５１…第二オーミック電極、
１６０、２６０、３６０、４６０、５６０…第一の領域、
１６１、２６１、３６１、４６１、５６１…第二の領域、
１７０、２７０、３７０、４７０、５７０…誘電体膜、
１８０、２８０、３８０、４８０、５８０…除去部、
１８１、２８１、３８１、４８１、５８１…非除去部、
２１１、４１１…第一透明導電膜層、 ２１２、４１２…コンタクト層、
３２５、４２５、５２５…接着剤、 ５１２…金属パターン層。

また、本発明によれば基板上に、該基板と格子整合系の材料で少なくとも第一半導体層、活性層、第二半導体層を順次エピタキシャル成長により発光部を形成する工程と、窓層兼支持基板を前記発光部と接合する接合工程と、前記基板を除去する工程と、前記第一半導体層表面に第一オーミック電極を形成する工程と、少なくとも前記第一半導体層と前記活性層を除去して除去部を形成する除去工程と、前記除去部の前記第二半導体層または前記第二半導体層に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極を形成する工程からなる発光素子の製造方法において、
前記接合工程において、ＳｉＯ_２膜を介して前記窓層兼支持基板を前記発光部と接合することを特徴とする発光素子の製造方法を提供する。

第一透明導電膜層２１１は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｃｕのいずれか一つを含む酸化物から選択可能であり、スパッタ法等により形成することができる。第一透明導電膜層２１１の膜厚は、後述する接合工程において、接合に要する平坦度が有られる膜厚を選択すればよいため、コンタクト層２１２以上の膜厚があればどのような膜厚でも選択可能である。

次に、図４（ｆ）に示すように、第一半導体層２０３表面に第一オーミック電極２５０を形成する工程を行う。このとき、第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極２５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、２００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極２５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、２００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図６（ｆ）に示すように、第一半導体層３０３表面に第一オーミック電極３５０を形成する工程を行う。このとき、第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極３５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、３００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極３５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、３００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図６（ｈ）に示すように、第一の領域３６０及び第一の領域３６０以外の領域を被覆するように誘電体膜３７０で被覆してもよい。誘電体膜３７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体膜３７０を被覆後、第一の領域３６０の一部をエッチングし、電流伝播層３０７を露出させた第二の領域３６１を形成することができる。

第一透明導電膜層４１１は、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｃｕのいずれか一つを含む酸化物から選択可能であり、本実施形態においてはＩＴＯを選択し、スパッタ法により堆積した場合を例示する。第一透明導電膜層４１１の膜厚は、後述する接合工程において、接合に要する平坦度が有られる膜厚を選択すればよいため、コンタクト層４１２以上の膜厚があればどのような膜厚でも選択可能である。

次に、図８（ｆ）に示すように、第一半導体層４０３表面に第一オーミック電極４５０を形成する工程を行う。第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極４５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、４００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極４５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、４００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図８（ｈ）に示すように、第一の領域４６０及び第一の領域４６０以外の領域を被覆するように誘電体膜４７０で被覆してもよい。誘電体膜４７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体膜４７０を被覆後、第一の領域４６０の一部をエッチングし、電流伝播層４０７を露出させた第二の領域４６１を形成することができる。

次に、図１０（ｆ）に示すように、第一半導体層５０３表面に第一オーミック電極５５０を形成する工程を行う。第一導電型がＮ型の場合、第一オーミック電極５５０は、Ａｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｇｅ、Ｓｉ、Ｓｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、５００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。第一導電型がＰ型の場合、第一オーミック電極５５０は、Ａｕ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｚｎから少なくとも一種類以上の材料を含み、５００ｎｍ以上の膜厚を有するものとすることができる。

次に、図１０（ｈ）に示すように、第一の領域５６０及び第一の領域５６０以外の領域を被覆するように誘電体膜５７０で被覆してもよい。誘電体膜５７０は、ＳｉＯ_２、ＳｉＮ_ｘ等が選択可能である。誘電体膜５７０を被覆後、第一の領域５６０の一部をエッチングし、電流伝播層５０７を露出させた第二の領域５６１を形成することができる。

Claims (6)

1. 窓層兼支持基板と、該窓層兼支持基板上に設けられ、第二導電型の第二半導体層と活性層と第一導電型の第一半導体層とをこの順に含む発光部とを有する発光素子において、
   少なくとも前記第一半導体層と前記活性層が除去された除去部と、該除去部以外の非除去部と、該非除去部の前記第一半導体層上に設けられた第一オーミック電極と、前記除去部の前記第二半導体層上または前記第二半導体層に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に設けられた第二オーミック電極とを有し、
   前記窓層兼支持基板と前記発光部とがＳｉＯ_２膜を介して接合されたものであることを特徴とする発光素子。
2. 前記ＳｉＯ_２膜は、前記発光部側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜とを有し、前記第一のＳｉＯ_２膜と第二のＳｉＯ_２膜とが直接接合されたものであることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
3. 前記ＳｉＯ_２膜は、前記発光部側に設けられた第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板側に設けられた第二のＳｉＯ_２膜とを有し、前記第一のＳｉＯ_２膜と第二のＳｉＯ_２膜とが接着剤を介して接合されたものであることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
4. 基板上に、該基板と格子整合系の材料で少なくとも第一半導体層、活性層、第二半導体層を順次エピタキシャル成長により発光部を形成する工程と、窓層兼支持基板を前記発光部と接合する接合工程と、前記基板を除去する工程と、前記第一半導体層表面に第一オーミック電極を形成する工程と、少なくとも前記第一半導体層と前記活性層を除去して除去部を形成する除去工程と、前記除去部の記第二半導体層または前記第二半導体層に電気的に接続した第二導電型の半導体層上に第二オーミック電極を形成する工程からなる発光素子の製造方法において、
   前記接合工程において、ＳｉＯ_２膜を介して前記窓層兼支持基板を前記発光部と接合することを特徴とする発光素子の製造方法。
5. 前記接合工程において、前記発光部上に形成した第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板上に形成した第二のＳｉＯ_２膜とを直接接合することを特徴とする請求項４に記載の発光素子の製造方法。
6. 前記接合工程において、前記発光部上に形成した第一のＳｉＯ_２膜と、前記窓層兼支持基板上に形成した第二のＳｉＯ_２膜とを接着剤を介して接合することを特徴とする請求項４に記載の発光素子の製造方法。

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