JP4915598B2 - Method for manufacturing light emitting device - Google Patents

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Description

本発明は、発光素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a light emitting device.

従来の発光素子の製造方法として、透明基板にダイシング溝を形成し、その上に半導体層を成長させて、レーザ光の照射時に、透明基板の分離を容易にする技術がある（特許文献１参照）。   As a conventional method for manufacturing a light emitting device, there is a technique in which a dicing groove is formed in a transparent substrate, and a semiconductor layer is grown on the transparent substrate to facilitate separation of the transparent substrate at the time of laser light irradiation (see Patent Document 1). ).

この技術では、半導体層に微細凹凸構造が形成されないので、光の取り出し効率の向上が望めない。   In this technique, since the fine uneven structure is not formed in the semiconductor layer, improvement in light extraction efficiency cannot be expected.

そこで、透明基板にレーザ光を照射して、半導体層から分離するとともに、この半導体層の分離面を擦ることで、スクラッチ痕による凹凸形状を形成する技術がある（特許文献２参照）。   Therefore, there is a technique in which a transparent substrate is irradiated with laser light to be separated from the semiconductor layer, and the separation surface of the semiconductor layer is rubbed to form an uneven shape due to scratch marks (see Patent Document 2).

この技術では、半導体層に対する凹凸形状の形成と透明基板の分離とが行えるので、光の取り出し効率を向上させることができる。
特開２０００−１０１１３９号公報 特開２００３−２１８３９４号公報 According to this technique, it is possible to form a concavo-convex shape with respect to the semiconductor layer and to separate the transparent substrate, so that it is possible to improve the light extraction efficiency.
JP 2000-101139 A JP 2003-218394 A

しかしながら、上述の特許文献２の技術では、半導体層に対する凹凸形状がランダムなものとなり再現性が得られにくいので、予めシミュレーション等のデバイス設計で得られる最適形状の光学設計を実現することが困難であった。   However, in the technique of the above-mentioned patent document 2, since the uneven shape with respect to the semiconductor layer is random and it is difficult to obtain reproducibility, it is difficult to realize an optical design with an optimum shape obtained in advance by device design such as simulation. there were.

本発明は、前記問題を解消するためになされたもので、デバイス設計性を向上させた発光素子の製造方法を提供することを課題とするものである。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a light emitting element with improved device designability.

前記課題を解決するために、本発明は、透明基板の一面に半導体層を形成する第１工程と、前記透明基板の他面側から所定の光を照射して、前記透明基板と前記半導体層とを分離する第２工程とを備え、前記第２工程は、所定の光として、紫外領域の１ｆｓ〜１０００ｆｓの極短パルスのレーザ光を用いて、前記半導体層と前記透明基板との界面をアブレーション加工して、前記透明基板と前記半導体層とを分離するものであり、前記レーザ光は、少なくとも２種類以上の異なる波長のレーザ光であり、これらのレーザ光の強度分布で、前記半導体層の前記透明基板の一面との界面に微細凹凸構造を形成することを特徴とする発光素子の製造方法を提供するものである。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a first step of forming a semiconductor layer on one surface of a transparent substrate, irradiating predetermined light from the other surface side of the transparent substrate, and the transparent substrate and the semiconductor layer. The second step separates the interface between the semiconductor layer and the transparent substrate using laser light of an ultrashort pulse of 1 fs to 1000 fs in the ultraviolet region as the predetermined light. The transparent substrate and the semiconductor layer are separated by ablation processing , and the laser beam is at least two kinds of laser beams having different wavelengths, and the semiconductor layer has an intensity distribution of these laser beams. The present invention provides a method for manufacturing a light-emitting element, wherein a fine concavo-convex structure is formed at an interface with one surface of the transparent substrate .

前記発光素子の製造方法において、請求項２のように、前記レーザ光の強度分布を制御する手段として、前記透明基板の他面に、組成比が可変であるパターニング材料をエピタキシャル成長させ、このパターニング材料によりレーザ光の透過率を制御することができる。 In the method for manufacturing the light emitting element, as described in claim 2 , as a means for controlling the intensity distribution of the laser light, a patterning material having a variable composition ratio is epitaxially grown on the other surface of the transparent substrate, and the patterning material is grown. Thus, the transmittance of the laser beam can be controlled.

本発明によれば、極短パルスのレーザ光によるアブレーション加工によって、透明基板を半導体層から容易に分離することができるから、発光素子の放熱性が向上するとともに、発光素子を小型化でき、デバイス設計性も向上するようになる。また、極短パルスのレーザ光であるので、加工時の熱発生を抑制することができ、クラック発生の防止、加工精度の向上等によって、歩留まりを向上することができる。 According to the present invention, since the transparent substrate can be easily separated from the semiconductor layer by ablation processing with an ultrashort pulse laser beam, the heat dissipation of the light emitting element is improved and the light emitting element can be downsized. Design is also improved. In addition, since the laser light has an extremely short pulse, heat generation during processing can be suppressed, and yield can be improved by preventing generation of cracks and improving processing accuracy.

また、異なる波長のレーザ光の強度分布によって、半導体層の透明基板の一面との界面に予めデバイス設計にて決めた微細凹凸構造を精度良く形成できるから、光の取り出し効率が向上するようになる。 In addition, the light distribution efficiency is improved because the fine uneven structure predetermined by the device design can be accurately formed at the interface between the semiconductor layer and the transparent substrate by the intensity distribution of the laser beams having different wavelengths. .

また、１回の光照射のみで、半導体層に対する微細凹凸構造の精度良い形成と透明基板の分離とが同時に行えるから、製造時間や製造コストを大幅に削減することが可能になる。In addition, since the fine uneven structure on the semiconductor layer can be accurately formed and the transparent substrate can be simultaneously separated by only one light irradiation, the manufacturing time and the manufacturing cost can be greatly reduced.

請求項２によれば、異なる波長のレーザ光とパターニング材料による異なる透過率のレーザ光との併用で、分解物層の厚みにも空間的分布を待たせることが可能となる。したがって、塩酸等によって分解物層を除去すると、半導体層の透明基板の一面との界面に、請求項２の場合よりも高アスペクト比の予めデバイス設計にて決めた微細凹凸構造を精度良く形成できるようになる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to wait for the spatial distribution in the thickness of the decomposition product layer by using the laser light having different wavelengths and the laser light having different transmittances by the patterning material. Therefore, when the decomposition product layer is removed with hydrochloric acid or the like, a fine concavo-convex structure determined in advance by device design having a higher aspect ratio than in the case of claim 2 can be accurately formed at the interface between the semiconductor layer and one surface of the transparent substrate. It becomes like this.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、実施形態の発光素子１の製造方法である。 FIG. 1 shows a method for manufacturing the light emitting device 1 of the embodiment.

図１（ａ）の第１工程では、透明基板〔例えば、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）基板〕２の一面（図では下面）に、半導体層〔例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）層…Ｎ型ＧａＮ＋Ｐ型ＧａＮ〕３を形成する。かかる発光素子１の構造自体は公知である。 In the first step of FIG. 1A, a semiconductor layer (for example, a gallium nitride (GaN) layer... N-type GaN + P) is formed on one surface (lower surface in the figure) of a transparent substrate [for example, sapphire (Al 2 O 3 ) substrate] 2. Type GaN] 3. The structure of the light emitting element 1 itself is known.

図１では、製造工程で用いる発光素子１は、簡略のため１つの発光素子１のチップを用いた例を示しているが、ウエハ上に複数個の発光素子のチップを設けたものを使用しても良い。 In Figure 1, use a light-emitting element 1 used in the production process, an example of using one light-emitting element 1 of the chip for convenience, but provided with a tip of the plurality of light emitting devices on the wafer You may do it.

図１（ｂ）の第２工程では、前記透明基板２の他面側から所定の光Ｌを照射して、前記透明基板２と前記半導体層３とを分離する。なお、図１（ｂ）では、前記透明基板２を分離する途中の傾けた状態で描いているが、所定の光Ｌを照射する際は、透明基板２は水平状態である。   In the second step of FIG. 1B, the transparent substrate 2 and the semiconductor layer 3 are separated by irradiating a predetermined light L from the other surface side of the transparent substrate 2. In FIG. 1B, the transparent substrate 2 is drawn in an inclined state while being separated, but when the predetermined light L is irradiated, the transparent substrate 2 is in a horizontal state.

ここで、所定の光Ｌとは、透明基板２を透過して、半導体層３で吸収されるような光であり、この所定の光Ｌによって半導体層３の透明基板２との界面をアブレーション加工することで、半導体層３から透明基板２が分離（剥離）されるようになる。この透明基板２を分離した後の半導体層３の界面に残る分解物（ガリウム）層は、塩酸や燐酸等によって除去することが可能である。   Here, the predetermined light L is light that passes through the transparent substrate 2 and is absorbed by the semiconductor layer 3, and the interface between the semiconductor layer 3 and the transparent substrate 2 is ablated by the predetermined light L. As a result, the transparent substrate 2 is separated (separated) from the semiconductor layer 3. The decomposition product (gallium) layer remaining at the interface of the semiconductor layer 3 after separating the transparent substrate 2 can be removed by hydrochloric acid, phosphoric acid, or the like.

ところで、透明基板２を分離する際に、透明基板２と半導体層３との界面において、半導体（窒化ガリウム）層３が分解されて生成する分解物（ガリウム）層の厚みは、照射される光の強度に大きく依存する。   By the way, when the transparent substrate 2 is separated, the thickness of the decomposition product (gallium) layer generated by the decomposition of the semiconductor (gallium nitride) layer 3 at the interface between the transparent substrate 2 and the semiconductor layer 3 is the light to be irradiated. It depends greatly on the strength of.

したがって、光照射強度に空間的分布〔図１（ｂ）の強照射領域ａと弱照射領域ｂ〕を持たせることで、分解物（ガリウム）層の厚みにも空間的分布〔図１（ｂ）の凹部ｃと凸部ｄ〕を待たせることが可能となる。したがって、塩酸等によって分解物（ガリウム）層を除去すると、図１（ｃ）のように、半導体層３の透明基板２の一面との界面に微細凹凸構造３ａを形成することが可能となる。なお、微細凹凸構造３ａは、例えば、発光素子１から光取り出し効率が最適となるように、シミュレーション等のデバイス設計を用いて予めその形状が決められている。 Therefore, by providing the light irradiation intensity with a spatial distribution (the strong irradiation region a and the weak irradiation region b in FIG. 1B), the thickness of the decomposition product (gallium) layer is also spatially distributed [FIG. ) In the concave portion c and the convex portion d] . Therefore, when the decomposition product (gallium) layer is removed with hydrochloric acid or the like, the fine uneven structure 3a can be formed at the interface between the semiconductor layer 3 and one surface of the transparent substrate 2 as shown in FIG. The shape of the fine concavo-convex structure 3a is determined in advance using device design such as simulation so that the light extraction efficiency from the light emitting element 1 is optimized.

図２（ａ）の第２工程では、前記透明基板２の他面側から所定の光Ｌを照射して、前記透明基板２と前記半導体層３とを分離する。 Figure In the second step of the 2 (a), by irradiating a predetermined light L from the other surface side of the transparent substrate 2, to separate the transparent substrate 2 and the semiconductor layer 3.

ここで、前記所定の光Ｌとは、紫外領域の１ｆｓ〜１０００ｆｓの極短パルスのレーザ光であり、このレーザ光によって半導体層３の透明基板２との界面をアブレーション加工することで、半導体層３から透明基板２が分離（剥離）されるようになる。 In this case, the predetermined light L, a laser beam of ultra-short pulses of 1fs~1000fs in the ultraviolet region, by ablation of the interface between the transparent substrate 2 of the semiconductor layer 3 by the laser beam, the semiconductor layer The transparent substrate 2 is separated (peeled) from 3.

極短パルスのレーザ光を発生する紫外光源としては、フェトム秒ＴＨＧ−Ｔｉ−Ｓａｐｐｈｉｒｅレーザ、フェトム秒パルス励起したフェトム秒ＸｅＣｌエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザ、ＦＨＧ−ＹＡＧレーザなどが挙げられるが、これに限定されるものではない。 Ultraviolet light sources that generate ultrashort pulse laser light include femtosecond THG-Ti-Sapphire laser, femtosecond XeCl excimer laser excited by femtosecond pulse, KrF excimer laser, ArF excimer laser, F 2 excimer laser, THG-YAG A laser, an FHG-YAG laser, etc. are mentioned, However, It is not limited to this.

なお、各英字の略称は、通常使われているものであるが、ＴＨＧはＴｈｉｒｄ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（３倍高調波）、Ｔｉ−Ｓａｐｐｈｉｒｅはチタンサファイア、ＸｅＣｌは塩化キセノン、ＫｒＦはフッ化クリプトン、ＡｒＦはフッ化アルゴン、ＹＡＧはＹｔｔｒｉｕｍ Ａｌｕｍｉｎｉｕｍ Ｇａｒｎｅｔ（イットリウム アルミニウム ガーネット）、ＦＨＧはＦｏｕｒｔｈ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ（４倍高調波）をそれぞれ意味するものである。   In addition, although the abbreviation of each alphabetic character is normally used, THG is Third Harmonic Generation (third harmonic), Ti-Sapphire is titanium sapphire, XeCl is xenon chloride, KrF is krypton fluoride, and ArF is Argon fluoride and YAG mean Yttrium Aluminum Garnet (yttrium aluminum garnet), and FHG means Fourth Harmonic Generation (fourth harmonic), respectively.

透明基板２としては、サファイアが用いられている場合、サファイアは赤外線から波長１４０ｎｍ程度までの光に対して透明であるので、この範囲のレーザ光であれば、サファイア製の透明基板２を分離することが可能である。   When sapphire is used as the transparent substrate 2, sapphire is transparent to light from infrared rays to wavelengths of about 140 nm, so that the sapphire transparent substrate 2 is separated if the laser light is in this range. It is possible.

サファイア製の透明基板２に、窒化ガリウム製の半導体層３が積層形成されている場合、加工条件としては、透明基板２と半導体層３の温度を３０〜１００℃に制御し、加工面でのレーザエネルギー密度が０．１〜１Ｊ／ｃｍ２程度であることが適切である。レーザ照射方法としては、集光ビームを走査する方法や均一なビーム強度を持つ大口径のレーザを照射することが挙げられる。 When the semiconductor layer 3 made of gallium nitride is laminated on the transparent substrate 2 made of sapphire, the processing conditions are such that the temperature of the transparent substrate 2 and the semiconductor layer 3 is controlled to 30 to 100 ° C. The laser energy density is suitably about 0.1 to 1 J / cm 2 . Examples of the laser irradiation method include a method of scanning a focused beam and irradiation of a large-diameter laser having a uniform beam intensity.

前記実施形態の発光素子１の製造方法では、極短パルスのレーザ光Ｌ３によるアブレーション加工によって、透明基板２を半導体層３から容易に分離することができるから、発光素子１の放熱性が向上するとともに、発光素子１を小型化でき、デバイス設計性も向上するようになる。 In the method for manufacturing the light-emitting element 1 according to the above embodiment , the transparent substrate 2 can be easily separated from the semiconductor layer 3 by ablation processing with an ultrashort pulse laser beam L3, so that the heat dissipation of the light-emitting element 1 is improved. At the same time, the light emitting element 1 can be reduced in size, and the device design is improved.

また、極短パルスのレーザ光であるので、加工時の熱発生を抑制することができ、クラック発生の防止、加工精度の向上等によって、歩留まりを向上することができる。   In addition, since the laser light has an extremely short pulse, heat generation during processing can be suppressed, and yield can be improved by preventing generation of cracks and improving processing accuracy.

前記実施形態の発光素子１の製造方法において、図２（ｂ）の第１変形例のように、少なくとも２種類以上の異なる波長のレーザ光Ｌ３を用いると、これらのレーザ光Ｌ３の強度分布で、半導体層３の透明基板２の一面との界面に予めデバイス設計にて決めた微細凹凸構造３ａを精度良く形成することができる。 In the method of manufacturing the light emitting device 1 of the embodiment, as in the first modification of FIG. 2 (b), the use of laser light L3 of at least two or more different wavelengths, an intensity distribution of these laser beam L3 The fine concavo-convex structure 3a determined in advance by device design can be accurately formed at the interface between the semiconductor layer 3 and one surface of the transparent substrate 2.

一般的に、レーザ光は波長が短いほど光照射強度が小さく、吸収率が大きく、生成する半導体層３の厚さが小さくなる。   In general, the shorter the wavelength of laser light, the lower the light irradiation intensity, the higher the absorptance, and the smaller the thickness of the generated semiconductor layer 3.

そこで、レーザ光Ｌ３として、波長の異なるＦＨＧ−ＹＡＧレーザ（λ＝２６６ｎｍ）とＴＨＧ−ＹＡＧレーザ（λ＝３５５ｎｍ）とを用いて、光照射強度に空間的分布（強照射領域ａと弱照射領域ｂ）を持たせることで、分解物（ガリウム）層の厚みにも空間的分布（凹部ｃと凸部ｄ）を待たせることが可能となる。したがって、塩酸等によって分解物（ガリウム）層を除去すると、半導体層３の透明基板２の一面との界面に予めデバイス設計にて決めた微細凹凸構造３ａ〔図１（ｃ）を参照〕を精度良く形成できるようになる。 Therefore, as the laser light L3, an FHG-YAG laser (λ = 266 nm) and a THG-YAG laser (λ = 355 nm) having different wavelengths are used, and a spatial distribution (strong irradiation region a and weak irradiation region) is applied to the light irradiation intensity. By providing b), it is possible to wait for the spatial distribution (concave part c and convex part d) in the thickness of the decomposition product (gallium) layer . Therefore, when the decomposition product (gallium) layer is removed with hydrochloric acid or the like, the fine uneven structure 3a [see FIG. 1 (c)] determined in advance by device design at the interface between the semiconductor layer 3 and one surface of the transparent substrate 2 is accurate. It can be formed well.

第１変形例の発光素子１の製造方法では、異なる波長のレーザ光の強度分布によって、半導体層３の透明基板２の一面との界面に予めデバイス設計にて決めた微細凹凸構造３ａを精度良く形成できるから、光の取り出し効率が向上するようになる。 In the manufacturing method of the light emitting element 1 of the first modification, the fine concavo-convex structure 3a determined in advance by device design at the interface between the semiconductor layer 3 and one surface of the transparent substrate 2 is accurately obtained by the intensity distribution of laser light having different wavelengths. Since it can be formed, the light extraction efficiency is improved.

また、１回の光照射のみで、半導体層３に対する微細凹凸構造３ａの精度良い形成と透明基板２の分離とが同時に行えるから、製造時間や製造コストを大幅に削減することが可能になる。   Moreover, since the fine concavo-convex structure 3a can be accurately formed on the semiconductor layer 3 and the transparent substrate 2 can be separated simultaneously with only one light irradiation, the manufacturing time and the manufacturing cost can be greatly reduced.

さらに、ＦＨＧ−ＹＡＧレーザは、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザよりも出力が小さいため、この２種類のレーザを選択することで、微細凹凸構造３ａのアスペクト比が得やすくなる。なお、この他に、ＸｅＣｌエキシマレーザ、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ等を適宜に組み合わせることもできる。 Furthermore, since the output of the FHG-YAG laser is smaller than that of the THG-YAG laser, the aspect ratio of the fine concavo-convex structure 3a can be easily obtained by selecting these two types of lasers. In addition, a XeCl excimer laser, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an F 2 excimer laser, or the like can be appropriately combined.

図２（ｃ）の第２変形例は、図２（ｂ）の第１変形例と同様に、少なくとも２種類以上の異なる波長のレーザ光Ｌ３を用いる。これに加えて、レーザ光Ｌ３の強度分布を制御する手段として、透明基板２の他面に、組成比が可変であるパターニング材料７をエピタキシャル成長させ、このパターニング材料７によりレーザ光Ｌ３の透過率を制御することができる。 The second modification of FIG. 2 (c), similarly to the first modification of FIG. 2 (b), the Ru using a laser beam L3 at least two or more different wavelengths. In addition, as a means for controlling the intensity distribution of the laser beam L3, a patterning material 7 having a variable composition ratio is epitaxially grown on the other surface of the transparent substrate 2, and the transmittance of the laser beam L3 is increased by the patterning material 7. Can be controlled.

具体的には、パターニング材料７として、例えば窒化アルミニウムガリウム（ＡｌｘＧａ１−ｘＮ）をエピタキシャル成長させた後、フォトリソグラフィ等を利用してパターニングする。 Specifically, for example, aluminum gallium nitride (Al x Ga 1-x N) is epitaxially grown as the patterning material 7 and then patterned using photolithography or the like.

パターニング材料７としては、３元系の窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ  As the patterning material 7, ternary aluminum gallium nitride (Al ｘx ＧａGa １−ｘ1-x Ｎ）の他に、硫化カドミウム亜鉛（ＺｎN) and cadmium zinc sulfide (Zn) ｘx ＣｄCd １−ｘ1-x Ｓ）、窒化アルミニウムホウ素（ＡｌS), aluminum boron nitride (Al ｘx ＢB １−ｘ1-x Ｎ）、窒化インジウムホウ素（ＩｎN), indium boron nitride (In ｘx ＢB １−ｘ1-x Ｎ）、窒化ガリウムホウ素（ＧａN), gallium boron nitride (Ga) ｘx ＢB １−ｘ1-x Ｎ）、窒化インジウムアルミニウム（ＩｎN), indium aluminum nitride (In ｘx ＡｌAl １−ｘ1-x Ｎ）が可能である。N) is possible.

また、４元系の窒化アルミニウムインジウムガリウム（ＡｌＩｎＧａＮ）、窒化アルミニウムインジウムホウ素（ＡｌＩｎＢＮ）、窒化インジウムガリウムホウ素（ＩｎＧａＢＮ）、窒化アルミニウムガリウムホウ素（ＡｌＧａＢＮ）が可能である。  Further, quaternary aluminum indium gallium nitride (AlInGaN), aluminum indium boron nitride (AlInBN), indium gallium boron nitride (InGaBN), and aluminum gallium boron nitride (AlGaBN) are possible.

レーザ光Ｌ３として、波長の異なるＫｒＦエキシマレーザ光（λ＝２４８ｎｍ）とＸｅＣｌエキシマレーザ（λ＝３０８ｎｍ）とを用いて、光照射強度に空間的分布（強照射領域ａと弱照射領域ｂ）を持たせることができる。なお、レーザ光Ｌ３としては、ＦＨＧ−ＹＡＧレーザ、ＴＨＧ−ＹＡＧレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ等を適宜に組み合わせることもできる。 As the laser beam L3, a KrF excimer laser beam (λ = 248 nm) and a XeCl excimer laser (λ = 308 nm) having different wavelengths are used, and a spatial distribution (strong irradiation region a and weak irradiation region b) is applied to the light irradiation intensity. You can have it. As the laser light L3, an FHG-YAG laser, a THG-YAG laser, an ArF excimer laser, an F 2 excimer laser, or the like can be appropriately combined.

また、パターニング材料７の窒化アルミニウムガリウムの組成比ｘをλ＞２４８ｎｍとなるように変化させれば、窒化アルミニウムガリウムを透過するレーザ光は減衰して、光照射強度に空間的分布（強照射領域ａと弱照射領域ｂ）を持たせることができる。   If the composition ratio x of the aluminum gallium nitride of the patterning material 7 is changed so that λ> 248 nm, the laser light transmitted through the aluminum gallium nitride is attenuated, and the spatial distribution (strong irradiation region) of the light irradiation intensity is attenuated. a and a weakly irradiated region b) can be provided.

第２変形例の発光素子１の製造方法では、異なる波長のレーザ光Ｌ３とパターニング材料７による異なる透過率のレーザ光Ｌ２との併用で、分解物（ガリウム）層の厚みにも空間的分布〔図２（ｂ）の凹部ｃと凸部ｄ〕を待たせることが可能となる。したがって、塩酸等によって分解物（ガリウム）層を除去すると、半導体層３の透明基板２の一面との界面に、第１変形例よりも高アスペクト比の予めデバイス設計にて決めた微細凹凸構造３ａ〔図１（ｃ）を参照〕を精度良く形成できるようになる。 In the method for manufacturing the light emitting device 1 of the second modification, the laser light L3 having different wavelengths and the laser light L2 having different transmittances by the patterning material 7 are used in combination, and the spatial distribution of the thickness of the decomposition product (gallium) layer [ It is possible to wait for the concave portion c and the convex portion d] in FIG . Therefore, when the decomposition product (gallium) layer is removed by hydrochloric acid or the like, the fine concavo-convex structure 3a determined in advance in the device design having a higher aspect ratio than the first modification is formed at the interface between the semiconductor layer 3 and one surface of the transparent substrate 2. [See FIG. 1C] can be formed with high accuracy.

なお、上述した実施形態と第１変形例との組み合わせ、実施形態と第１変形例と第２変形例との組み合わせの他に、実施形態と第２変形例との組み合わせも可能である。 Incidentally, the combination of the implementation embodiment and the first modified example described above, in addition to the combination of the implementation embodiment and the first modification and the second modification, the combination of the implementation forms the second modification also It is.

本発明に係る発光素子の製造工程の基本原理図である。It is a basic principle figure of the manufacturing process of the light emitting element which concerns on this invention. （ａ）は、本発明に係る発光素子の製造工程図、（ｂ）（ｃ）はそれぞれ変形例の製造工程図である。(A) is a manufacturing-process figure of the light emitting element which concerns on this invention, (b) (c) is a manufacturing-process figure of a modification, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

１ 発光素子
２ 透明基板
３ 半導体層
３ａ 微細凹凸構造
７ パターニング材料
Ｌ 所定の光
Ｌ２ 異なる透過率の光
Ｌ３ 異なる波長のレーザ光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting element 2 Transparent substrate 3 Semiconductor layer 3a Fine uneven structure 7 Patterning material L Predetermined light L2 Light of different transmittance L3 Laser light of different wavelength

Claims (2)

透明基板の一面に半導体層を形成する第１工程と、
前記透明基板の他面側から所定の光を照射して、前記透明基板と前記半導体層とを分離する第２工程とを備え、
前記第２工程は、所定の光として、紫外領域の１ｆｓ〜１０００ｆｓの極短パルスのレーザ光を用いて、前記半導体層と前記透明基板との界面をアブレーション加工して、前記透明基板と前記半導体層とを分離するものであり、
前記レーザ光は、少なくとも２種類以上の異なる波長のレーザ光であり、これらのレーザ光の強度分布で、前記半導体層の前記透明基板の一面との界面に微細凹凸構造を形成することを特徴とする発光素子の製造方法。 A first step of forming a semiconductor layer on one surface of the transparent substrate;
A second step of separating the transparent substrate and the semiconductor layer by irradiating predetermined light from the other surface side of the transparent substrate;
In the second step, as the predetermined light, an ultrashort pulse laser beam of 1 fs to 1000 fs in the ultraviolet region is used to ablate the interface between the semiconductor layer and the transparent substrate, and the transparent substrate and the semiconductor Separating the layers ,
The laser beam is a laser beam having at least two types of different wavelengths, and a fine concavo-convex structure is formed at an interface between the semiconductor layer and one surface of the transparent substrate by an intensity distribution of these laser beams. A method for manufacturing a light emitting device. 前記レーザ光の強度分布を制御する手段として、前記透明基板の他面に、組成比が可変であるパターニング材料をエピタキシャル成長させ、このパターニング材料によりレーザ光の透過率を制御することを特徴とする請求項１に記載の発光素子の製造方法。 Claims as a means of controlling the intensity distribution of the laser beam, which on the other surface of the transparent substrate, the patterning material composition ratio is variable is epitaxially grown, and controlling the transmittance of the laser beam by the patterning material Item 2. A method for manufacturing a light-emitting element according to Item 1 .
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