JP5929705B2 - Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device Download PDF

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本発明は、半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the semiconductor light emitting device.

基板状に、通電により発光する発光層を含むIII族窒化物半導体層が積層された半導体発光素子が知られている。
このような半導体発光素子において、III族窒化物半導体層の断面形状が基板側に向けて狭くなるように、III族窒化物半導体層の側面を基板上面の法線に対して外側に傾斜させることで、半導体発光素子における光の取り出し効率を向上させる技術が存在する(特許文献1参照)。
2. Description of the Related Art A semiconductor light emitting device in which a group III nitride semiconductor layer including a light emitting layer that emits light when energized is laminated on a substrate is known.
In such a semiconductor light emitting device, the side surface of the group III nitride semiconductor layer is inclined outward with respect to the normal line of the upper surface of the substrate so that the cross-sectional shape of the group III nitride semiconductor layer becomes narrower toward the substrate side. Thus, there is a technique for improving the light extraction efficiency in the semiconductor light emitting device (see Patent Document 1).

特開2007−116114号公報JP 2007-116114 A

ところで、半導体発光素子において半導体層の側面を基板上面の法線に対して外側に傾斜させた場合には、半導体層の端部において割れが発生しやすくなる懸念がある。
本発明は、半導体層の割れを抑制した半導体発光素子を提供することを目的とする。
By the way, when the side surface of the semiconductor layer is inclined outward with respect to the normal line of the upper surface of the substrate in the semiconductor light emitting device, there is a concern that cracks are likely to occur at the end of the semiconductor layer.
An object of this invention is to provide the semiconductor light-emitting device which suppressed the crack of the semiconductor layer.

本発明の半導体発光素子は、通電により発光する発光層を含む半導体層を備える半導体発光素子であって、前記半導体層は、半導体底面と、当該半導体底面の第1の周縁から当該半導体層の上方且つ外方に立ち上がる半導体側面と、当該半導体側面の上方における第2の周縁から当該半導体層の内方に向かって延びることで上方を向く半導体上面とを有し、前記第2の周縁は、直線状に延びる複数の直線部と、隣接する当該直線部同士を接続する複数の接続部とを有し、前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、それぞれの接続部は、当該接続部に接続される2つの直線部の延長線同士の交点よりも内側に位置し、前記半導体側面は、前記第1の周縁から前記第2の周縁における前記直線部に向かって延びる直線側面と、当該第1の周縁から当該第2の周縁における前記接続部に向かって延びる接続側面とを有し、前記接続側面は、前記第1の周縁から前記半導体層の上方且つ外方に立ち上がる傾斜部と、当該傾斜部から前記第2の周縁における前記接続部に向かって上方に立ち上がる垂直部とを有することを特徴とする。 The semiconductor light-emitting device of the present invention is a semiconductor light-emitting device including a semiconductor layer including a light-emitting layer that emits light when energized, and the semiconductor layer includes a semiconductor bottom surface and a first periphery of the semiconductor bottom surface above the semiconductor layer. And a semiconductor side surface rising outward, and a semiconductor upper surface extending upward from the second peripheral edge above the semiconductor side surface toward the inner side of the semiconductor layer, the second peripheral edge being a straight line A plurality of linear portions extending in a shape and a plurality of connecting portions that connect adjacent linear portions, and when viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the semiconductor, each connecting portion is connected to the connecting portion. The semiconductor side surface is located on the inner side of the intersection of the extended lines of the two linear portions to be connected, and the semiconductor side surface extends from the first peripheral edge toward the linear portion at the second peripheral edge, 1 fringe A connecting side surface extending toward the connecting portion at the second peripheral edge, and the connecting side surface includes an inclined portion that rises upward and outward from the first peripheral edge from the first peripheral edge, and from the inclined portion. And a vertical portion that rises upward toward the connection portion at the second peripheral edge .

また、本発明の半導体発光素子は、前記直線側面は、前記第1の周縁から前記第2の周縁における前記直線部に向かって上方且つ外方に立ち上がることを特徴とすることができる。
さらに、本発明の半導体発光素子は、前記複数の直線部は、前記半導体層を前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、第1方向に延びる第1直線部と、当該第1方向と垂直な第2方向に延び前記接続部を介して当該第1直線部に接続される第2直線部とを有し、前記半導体層を前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、前記第1直線部から前記第1の周縁までの最短距離をXとし、前記第2直線部から当該第1の周縁までの最短距離をYとし、当該第1直線部の延長線と当該第2直線部の延長線との交点から当該第1の周縁までの最短距離を結んだ直線と前記接続部との交点から、当該第1の周縁までの最短距離をLとした場合に、X、YおよびLは、L=A×(X+Y) 0<A≦0.95の関係を有することを特徴とする。
さらにまた、前記接続部は、前記半導体層を前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、円弧形状を有することを特徴とする。
Further, the semiconductor light emitting device of the present invention may be characterized in that the straight side surface rises upward and outward from the first peripheral edge toward the straight line portion at the second peripheral edge .
Furthermore, in the semiconductor light emitting device of the present invention, the plurality of linear portions include a first linear portion extending in a first direction when the semiconductor layer is viewed from a direction perpendicular to the semiconductor upper surface, and the first direction. A second linear portion extending in a vertical second direction and connected to the first linear portion via the connecting portion, and when the semiconductor layer is viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the semiconductor, the first linear portion The shortest distance from one straight line part to the first peripheral edge is X, the shortest distance from the second straight line part to the first peripheral edge is Y, and an extension line of the first straight line part and the second straight line part X, Y, and L, where L is the shortest distance from the intersection of the straight line connecting the intersection with the extension line to the first peripheral edge and the connecting portion to the first peripheral edge. is to characterized in that it has a relationship of L 2 = a × (X 2 + Y 2) 0 <a ≦ 0.95 .
Furthermore, the connection part has an arc shape when the semiconductor layer is viewed from a direction perpendicular to the semiconductor upper surface.

また、本発明を半導体発光素子の製造方法として捉えると、本発明の半導体発光素子の製造方法は、基板上に、通電により発光する発光層を含みIII族窒化物半導体から構成される半導体層が積層された半導体積層基板に対して、当該基板とは反対側から当該半導体層の一部を局所的に除去することで、当該半導体層の表面に沿って延びる第1溝部と、当該半導体層の表面に沿って延び当該第1溝部と交差する第2溝部と、当該第1溝部と当該第2溝部とが交差する領域に設けられ当該第1溝部および当該第2溝部よりも凹んだ凹部と、を形成する半導体除去工程と、前記第1溝部、前記第2溝部および前記凹部が形成された半導体積層基板に対して、前記基板とは反対側から前記半導体層の一部を局所的に当該基板に到達するまで除去することで、当該第1溝部および当該第2溝部に沿い且つ当該凹部にて交差し且つ当該半導体層を複数の領域に分割する複数の分割溝を形成する分割溝形成工程と、前記第1溝部、前記第2溝部、前記凹部および前記複数の分割溝が形成された前記半導体積層基板に対して、ウェットエッチングを施すウェットエッチング工程とを含む。
さらに、本発明の半導体発光素子の製造方法は、前記半導体除去工程では、前記半導体層の除去を妨げる除去抑制層を当該半導体層上に部分的に積層し、当該半導体層のうち当該除去抑制層が形成されていない領域を前記基板の反対側から除去することで、前記凹部を形成することを特徴とすることができる。
Further, when the present invention is regarded as a method for manufacturing a semiconductor light emitting device, the semiconductor light emitting device manufacturing method of the present invention includes a semiconductor layer including a light emitting layer that emits light when energized on a substrate and made of a group III nitride semiconductor. A first groove portion extending along the surface of the semiconductor layer by locally removing a part of the semiconductor layer from a side opposite to the substrate with respect to the stacked semiconductor multilayer substrate, and the semiconductor layer A second groove that extends along the surface and intersects the first groove, a recess that is provided in a region where the first groove and the second groove intersect, and is recessed from the first groove and the second groove, A part of the semiconductor layer locally from the side opposite to the substrate with respect to the semiconductor laminated substrate in which the first groove portion, the second groove portion, and the concave portion are formed. Remove until you reach It is a dividing groove forming step of forming the plurality of dividing grooves that divide the intersecting and the semiconductor layer into a plurality of regions in the first groove and the second along the groove and the recess, said first groove, A wet etching step of performing wet etching on the semiconductor laminated substrate in which the second groove portion, the concave portion, and the plurality of divided grooves are formed.
Furthermore, in the method for manufacturing a semiconductor light emitting device of the present invention, in the semiconductor removal step, a removal suppression layer that prevents removal of the semiconductor layer is partially stacked on the semiconductor layer, and the removal suppression layer of the semiconductor layer The recess may be formed by removing a region where no is formed from the opposite side of the substrate.

本発明によれば、半導体層の割れを抑制した半導体発光素子を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the semiconductor light-emitting device which suppressed the crack of the semiconductor layer can be provided.

本実施の形態が適用される半導体発光素子の斜視図の一例である。It is an example of the perspective view of the semiconductor light-emitting device to which this Embodiment is applied. 図1に示した半導体発光素子の上面図の一例である。It is an example of the top view of the semiconductor light-emitting device shown in FIG. 本実施の形態が適用される基板、積層半導体層および透明導電層の縦断面図の一例である。It is an example of the longitudinal cross-sectional view of the board | substrate with which this Embodiment is applied, a laminated semiconductor layer, and a transparent conductive layer. 本実施の形態が適用される半導体発光素子の縦断面図の一例である。It is an example of the longitudinal cross-sectional view of the semiconductor light-emitting device to which this Embodiment is applied. 本実施の形態が適用される半導体発光素子の縦断面図の一例である。It is an example of the longitudinal cross-sectional view of the semiconductor light-emitting device to which this Embodiment is applied. 本実施の形態が適用される下側半導体層の接続部および接続側面の周辺の構造を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the structure of the periphery of the connection part and connection side surface of a lower side semiconductor layer to which this Embodiment is applied. 本実施の形態が適用される半導体発光素子の製造方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device to which this Embodiment is applied. マスク形成工程を実行することにより得られたマスク形成後の半導体積層基板を示した図である。It is the figure which showed the semiconductor laminated substrate after mask formation obtained by performing a mask formation process. レジスト形成工程までを実行することにより得られた、透明導電層およびレジスト形成後の半導体積層基板を示した図である。It is the figure which showed the semiconductor laminated substrate after forming a transparent conductive layer and a resist obtained by performing to a resist formation process. 第1エッチング工程を実行することにより得られた、第1溝部、第2溝部、凹部および半導体露出面形成後の半導体積層基板を示した図である。It is the figure which showed the semiconductor laminated substrate after 1st groove part, 2nd groove part, a recessed part, and semiconductor exposure surface formation obtained by performing a 1st etching process. 電極形成工程および表面レーザ工程を実行することにより得られた、第1照射ラインおよび第2照射ライン形成後の半導体積層基板を示した図である。It is the figure which showed the semiconductor laminated substrate after 1st irradiation line and 2nd irradiation line formation obtained by performing an electrode formation process and a surface laser process. 表面レーザ工程終了後の下側半導体層における段差近傍の構造を示した図である。It is the figure which showed the structure of the level | step difference vicinity in the lower side semiconductor layer after completion | finish of a surface laser process. 第2エッチング工程を実行することにより得られた半導体積層基板を示した図である。It is the figure which showed the semiconductor laminated substrate obtained by performing a 2nd etching process. 下側半導体層の段差近傍におけるウェットエッチングの進行を説明するための図である。It is a figure for demonstrating progress of the wet etching in the level | step difference vicinity of a lower side semiconductor layer. 実施の形態2における半導体発光素子の製造方法を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the method of manufacturing the semiconductor light emitting element in the second embodiment. 実施の形態2における第2エッチング工程を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for illustrating a second etching process in the second embodiment. 凸部近傍における下側半導体層のウェットエッチングの進行を説明するための図である。It is a figure for demonstrating progress of the wet etching of the lower side semiconductor layer in the convex part vicinity. 実施の形態3における半導体発光素子の製造方法を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for illustrating the method of manufacturing the semiconductor light emitting element in the third embodiment.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において参照する図面における各部の大きさや厚さ等は、実際の半導体発光素子等の寸法とは異なっている場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, the size, thickness, and the like of each part in the drawings referred to in the following description may be different from the dimensions of an actual semiconductor light emitting element or the like.

[実施の形態1]
(半導体発光素子の構造)
図1は、本実施の形態が適用される半導体発光素子1の斜視図の一例であり、図2は、図1に示した半導体発光素子1の上面図の一例である。
図1および図2に示すように、本実施の形態の半導体発光素子1は、基板100と、基板100上に積層された半導体層の一例としての積層半導体層200と、積層半導体層200上に積層された透明導電層300と、透明導電層300上に形成されたp電極350と、積層半導体層200上に形成されたn電極400とを有している。
[Embodiment 1]
(Structure of semiconductor light emitting device)
FIG. 1 is an example of a perspective view of a semiconductor light emitting device 1 to which the present embodiment is applied, and FIG. 2 is an example of a top view of the semiconductor light emitting device 1 shown in FIG.
As shown in FIGS. 1 and 2, the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment includes a substrate 100, a laminated semiconductor layer 200 as an example of a semiconductor layer laminated on the substrate 100, and the laminated semiconductor layer 200. It has a laminated transparent conductive layer 300, a p-electrode 350 formed on the transparent conductive layer 300, and an n-electrode 400 formed on the laminated semiconductor layer 200.

また、本実施の形態の積層半導体層200は、基板100上に積層される下側半導体層210と、下側半導体層210上に積層される上側半導体層250とを有している。なお、この例では、n電極400は、下側半導体層210上(後述する半導体露出面213a)に形成されている。   In addition, the stacked semiconductor layer 200 of this embodiment includes a lower semiconductor layer 210 stacked on the substrate 100 and an upper semiconductor layer 250 stacked on the lower semiconductor layer 210. In this example, the n-electrode 400 is formed on the lower semiconductor layer 210 (a semiconductor exposed surface 213a described later).

また、図1に示すように、本実施の形態の半導体発光素子1は、略直方体状の形状を有している。そして、図2に示すように、この半導体発光素子1は、p電極350およびn電極400が形成される側から見た場合に、長辺側と短辺側とを有する略長方形状の形状を有している。
本実施の形態においては、半導体発光素子1をp電極350およびn電極400が形成される側からみた場合に、長辺側に沿う方向を第1方向xとし、短辺側に沿う方向を第2方向yとする。また、第1方向xと第2方向yとに垂直、且つ、半導体発光素子1において基板100側から積層半導体層200側へ向かう方向を第3方向zとする。
As shown in FIG. 1, the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 2, the semiconductor light emitting device 1 has a substantially rectangular shape having a long side and a short side when viewed from the side where the p electrode 350 and the n electrode 400 are formed. Have.
In the present embodiment, when the semiconductor light emitting device 1 is viewed from the side where the p-electrode 350 and the n-electrode 400 are formed, the direction along the long side is defined as the first direction x, and the direction along the short side is defined as the first direction x. Let it be two directions y. A direction perpendicular to the first direction x and the second direction y and from the substrate 100 side to the laminated semiconductor layer 200 side in the semiconductor light emitting element 1 is defined as a third direction z.

さらに、図1に示すように、本実施の形態の基板100は、略直方体の形状を有している。そして、図2に示すように、基板100は、積層半導体層200が積層される側から見た場合に、第1方向xに沿う長辺側と第2方向yに沿う短辺側とを有する略長方形の形状を有している。したがって、基板100は、4つの基板側面と、積層半導体層200が積層される基板上面113と、4つの基板側面を介して基板上面113と対向する基板底面114(後述する図3参照)とを有している。そして、基板上面113および基板底面114は、それぞれ、第1方向xに沿う2つの長辺および第2方向yに沿う2つの短辺を有する長方形の形状を備えている。
また、本実施の形態においては、4つの基板側面のうち、第1方向xに沿う2つの長辺側の基板側面を、それぞれ第1基板側面111と称し、第2方向yに沿う2つの短辺側の基板側面を、それぞれ第2基板側面112と称する。
Furthermore, as shown in FIG. 1, the substrate 100 of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape. As shown in FIG. 2, the substrate 100 has a long side along the first direction x and a short side along the second direction y when viewed from the side on which the laminated semiconductor layer 200 is laminated. It has a substantially rectangular shape. Therefore, the substrate 100 includes four substrate side surfaces, a substrate upper surface 113 on which the laminated semiconductor layer 200 is stacked, and a substrate bottom surface 114 (see FIG. 3 described later) facing the substrate upper surface 113 through the four substrate side surfaces. Have. The substrate top surface 113 and the substrate bottom surface 114 each have a rectangular shape having two long sides along the first direction x and two short sides along the second direction y.
In the present embodiment, of the four substrate side surfaces, the two long side substrate side surfaces along the first direction x are referred to as first substrate side surfaces 111, respectively, and two short sides along the second direction y. The side substrate side surfaces are referred to as second substrate side surfaces 112, respectively.

この例では、基板100として、C面を基板上面113としたサファイア単結晶を用いている。なお、基板上面113の面方位としては、品質の良い積層半導体層200を得やすいサファイア単結晶のC面を用いることが望ましい。そして、基板上面113としては、サファイア単結晶のC面に対して微小なオフ角が付与してある面を用いることが、更に望ましい。オフ角を付与する場合は、オフ角として1°以下が適用される。本実施の形態においては、このようなオフ角が付与された場合を含めて、単に、基板上面113はC面であると呼ぶ。また、基板100として用いるサファイア単結晶は、微量の不純物が含まれたものであってもよい。   In this example, a sapphire single crystal having a C-plane as the substrate upper surface 113 is used as the substrate 100. Note that as the plane orientation of the substrate upper surface 113, it is desirable to use a C plane of sapphire single crystal from which a high-quality laminated semiconductor layer 200 can be easily obtained. As the substrate upper surface 113, it is more desirable to use a surface to which a minute off angle is given with respect to the C surface of the sapphire single crystal. When providing an off angle, 1 ° or less is applied as the off angle. In the present embodiment, the substrate upper surface 113 is simply referred to as the C plane, including the case where such an off angle is provided. Further, the sapphire single crystal used as the substrate 100 may contain a small amount of impurities.

本実施の形態の下側半導体層210は、図1および図2に示すように、略直方体の形状を有している。したがって、下側半導体層210は、上側半導体層250が積層される半導体上面の一例としての下側半導体上面213と、下側半導体上面213と対向するとともに基板上面113と接する半導体底面の一例としての下側半導体底面214(後述する図4参照)と、下側半導体上面213の周縁(後述する上面周縁230)と下側半導体底面214の周縁(後述する底面周縁240)とを取り囲むように設けられる半導体側面の一例としての下側半導体側面とを有している。
本実施の形態においては、基板100における基板上面113の面積よりも、下側半導体層210における下側半導体底面214の面積の方が小さく形成されている。また、基板上面113の面積よりも、下側半導体層210における下側半導体上面213の面積の方が小さく形成されている。したがって、基板100の基板上面113における周縁が外部に露出しており、図2に示すように、半導体発光素子1をp電極350およびn電極400が形成される側から見た場合に、外部に露出する基板上面113における周縁を視認することができる。
さらに、この例においては、下側半導体上面213の面積よりも、下側半導体底面214の面積の方が小さく形成されている。
The lower semiconductor layer 210 of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape as shown in FIGS. Accordingly, the lower semiconductor layer 210 is an example of a lower semiconductor upper surface 213 as an example of a semiconductor upper surface on which the upper semiconductor layer 250 is stacked, and an example of a semiconductor lower surface facing the lower semiconductor upper surface 213 and in contact with the substrate upper surface 113. The lower semiconductor bottom surface 214 (see FIG. 4 described later), the periphery of the lower semiconductor top surface 213 (upper surface periphery 230 described later), and the periphery of the lower semiconductor bottom surface 214 (bottom surface periphery 240 described later) are provided. It has a lower semiconductor side surface as an example of the semiconductor side surface.
In the present embodiment, the area of the lower semiconductor bottom surface 214 in the lower semiconductor layer 210 is smaller than the area of the substrate upper surface 113 in the substrate 100. In addition, the area of the lower semiconductor upper surface 213 in the lower semiconductor layer 210 is smaller than the area of the substrate upper surface 113. Therefore, the peripheral edge of the substrate upper surface 113 of the substrate 100 is exposed to the outside, and when the semiconductor light emitting device 1 is viewed from the side where the p electrode 350 and the n electrode 400 are formed as shown in FIG. The peripheral edge of the exposed substrate upper surface 113 can be visually recognized.
Furthermore, in this example, the area of the lower semiconductor bottom surface 214 is formed smaller than the area of the lower semiconductor upper surface 213.

また、図1および図2に示すように、本実施の形態の下側半導体上面213には、上側半導体層250の一部を切り欠くことによって露出した半導体露出面213aが形成されている。そして、n電極400は、上述したように、半導体露出面213a上に設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, a semiconductor exposed surface 213a exposed by cutting out a part of the upper semiconductor layer 250 is formed on the lower semiconductor upper surface 213 of the present embodiment. The n-electrode 400 is provided on the semiconductor exposed surface 213a as described above.

図2に示すように、本実施の形態の下側半導体上面213は、四隅が円弧形状となった長方形に近似した形状(所謂、角丸長方形)を有している。すなわち、下側半導体上面213の上面周縁230は、第1方向xに沿う直線状の第1直線部231と、第2方向yに沿う直線状の第2直線部232と、第1直線部231と第2直線部232とを接続する円弧形状の接続部233とを有している。本実施の形態では、第1直線部231および第2直線部232はそれぞれ2つ設けられ、接続部233は4つ設けられている。
ここで、上面周縁230は、第2の周縁の一例であり、本実施の形態では、第1直線部231と第2直線部232とにより直線部が構成されている。
As shown in FIG. 2, the lower semiconductor upper surface 213 of the present embodiment has a shape (so-called rounded rectangle) that approximates a rectangle in which four corners have arc shapes. That is, the upper surface peripheral edge 230 of the lower semiconductor upper surface 213 includes a linear first linear portion 231 along the first direction x, a linear second linear portion 232 along the second direction y, and a first linear portion 231. And an arc-shaped connecting portion 233 that connects the second straight portion 232 to each other. In the present embodiment, two first straight portions 231 and two second straight portions 232 are provided, and four connection portions 233 are provided.
Here, the upper surface peripheral edge 230 is an example of a second peripheral edge, and in the present embodiment, the first linear part 231 and the second linear part 232 form a linear part.

また、下側半導体層210の下側半導体側面は、図1に示すように、下側半導体上面213の第1直線部231から基板上面113に向けて延びる2つの第1下側半導体側面211と、下側半導体上面213の第2直線部232から基板上面113に向けて延びる2つの第2下側半導体側面212とを備えている。さらに、下側半導体層210の下側半導体側面は、下側半導体上面213の接続部233から基板上面113に向けて延びる4つの接続側面235を備えている。   Further, the lower semiconductor side surface of the lower semiconductor layer 210 includes two first lower semiconductor side surfaces 211 extending from the first linear portion 231 of the lower semiconductor upper surface 213 toward the substrate upper surface 113, as shown in FIG. , Two second lower semiconductor side surfaces 212 extending from the second linear portion 232 of the lower semiconductor upper surface 213 toward the substrate upper surface 113. Further, the lower semiconductor side surface of the lower semiconductor layer 210 includes four connection side surfaces 235 extending from the connection portion 233 of the lower semiconductor upper surface 213 toward the substrate upper surface 113.

さらに、本実施の形態の下側半導体底面214における第1の周縁の一例としての底面周縁240は、図2に示すように、長方形形状を有している。具体的には、下側半導体底面214における底面周縁240は、第1下側半導体側面211と下側半導体底面214との境界に相当する第1直線部241と、第2下側半導体側面212と下側半導体底面214との境界に相当する第2直線部242とを有している。そして、第1直線部241と第2直線部242とは互いに略垂直に延びるとともに、互いに交わっている。
なお、下側半導体層210の詳細な構造については後段にて説明する。
Furthermore, the bottom surface periphery 240 as an example of the 1st periphery in the lower semiconductor bottom surface 214 of this Embodiment has a rectangular shape, as shown in FIG. Specifically, the bottom peripheral edge 240 of the lower semiconductor bottom surface 214 includes a first straight portion 241 corresponding to a boundary between the first lower semiconductor side surface 211 and the lower semiconductor bottom surface 214, and a second lower semiconductor side surface 212. A second linear portion 242 corresponding to the boundary with the lower semiconductor bottom surface 214. The first straight part 241 and the second straight part 242 extend substantially perpendicular to each other and intersect each other.
The detailed structure of the lower semiconductor layer 210 will be described later.

さらに、図1、図2に示すように、本実施の形態の上側半導体層250は、略直方体の形状を有している。したがって、上側半導体層250は、4つの上側半導体側面と、透明導電層300が積層される上側半導体上面253と、4つの上側半導体側面を介して上側半導体上面253と対向し、下側半導体層210における下側半導体上面213と接する上側半導体底面(図示せず)とを有している。本実施の形態においては、上側半導体層250における4つの上側半導体側面のうち、第1方向xに沿う2つの上側半導体側面を、それぞれ第1上側半導体側面251と称し、第2方向yに沿う2つの上側半導体側面を、それぞれ第2上側半導体側面252と称す。なお、2つの第2上側半導体側面252のうち一方の第2上側半導体側面252は、下側半導体上面213の半導体露出面213aに沿って湾曲した部分を有している。
本実施の形態においては、2つの第1上側半導体側面251および2つの第2上側半導体側面252は、それぞれ、下側半導体層210における下側半導体上面213に対して略垂直に設けられている。
Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the upper semiconductor layer 250 of the present embodiment has a substantially rectangular parallelepiped shape. Accordingly, the upper semiconductor layer 250 faces the upper semiconductor upper surface 253 via the four upper semiconductor side surfaces, the upper semiconductor upper surface 253 on which the transparent conductive layer 300 is laminated, and the four upper semiconductor side surfaces, and the lower semiconductor layer 210. And an upper semiconductor bottom surface (not shown) in contact with the lower semiconductor upper surface 213. In the present embodiment, of the four upper semiconductor side surfaces in the upper semiconductor layer 250, the two upper semiconductor side surfaces along the first direction x are referred to as first upper semiconductor side surfaces 251 and 2 along the second direction y. The two upper semiconductor side surfaces are respectively referred to as second upper semiconductor side surfaces 252. Of the two second upper semiconductor side surfaces 252, one second upper semiconductor side surface 252 has a curved portion along the semiconductor exposed surface 213a of the lower semiconductor upper surface 213.
In the present embodiment, the two first upper semiconductor side surfaces 251 and the two second upper semiconductor side surfaces 252 are provided substantially perpendicular to the lower semiconductor upper surface 213 in the lower semiconductor layer 210, respectively.

ここで、本実施の形態においては、下側半導体層210における下側半導体上面213の面積よりも、上側半導体層250における上側半導体底面の面積の方が小さく形成されている。したがって、下側半導体層210の下側半導体上面213における一部の領域が外部に露出している。   Here, in the present embodiment, the area of the upper semiconductor bottom surface in the upper semiconductor layer 250 is smaller than the area of the lower semiconductor upper surface 213 in the lower semiconductor layer 210. Accordingly, a part of the lower semiconductor upper surface 213 of the lower semiconductor layer 210 is exposed to the outside.

さらにまた、図1、図2に示すように、本実施の形態の透明導電層300は、上側半導体層250における上側半導体上面253の略全面を覆うように形成されている。
なお、透明導電層300はこのような形状に限定されるわけではなく、例えば透明導電層300を、隙間を開けた格子状や樹形状に形成してもよい。
Furthermore, as shown in FIGS. 1 and 2, the transparent conductive layer 300 of this embodiment is formed so as to cover substantially the entire upper semiconductor upper surface 253 in the upper semiconductor layer 250.
The transparent conductive layer 300 is not limited to such a shape. For example, the transparent conductive layer 300 may be formed in a lattice shape or a tree shape with gaps.

続いて、本実施の形態の半導体発光素子1における基板100、積層半導体層200および透明導電層300の積層構造について説明する。
図3は、本実施の形態が適用される基板100、積層半導体層200および透明導電層300の縦断面図の一例である。なお、本実施の形態においては、基板100の基板上面113と垂直な方向に沿った断面を縦断面と呼ぶことがある。
Next, a stacked structure of the substrate 100, the stacked semiconductor layer 200, and the transparent conductive layer 300 in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment will be described.
FIG. 3 is an example of a longitudinal sectional view of the substrate 100, the laminated semiconductor layer 200, and the transparent conductive layer 300 to which this embodiment is applied. In this embodiment, a cross section along a direction perpendicular to the substrate upper surface 113 of the substrate 100 may be referred to as a vertical cross section.

図3に示すように、本実施の形態の基板100は、平坦な基板上面113上に、積層半導体層200側へ突出する複数の凸部113aが形成されている。それぞれの凸部113aの幅は0.05μm〜5μmであることが好ましく、それぞれの凸部113aの高さは0.05μm〜5μmの範囲であることが好ましい。
なお、基板100の基板上面113上には、必ずしも凸部113aを設ける必要はないが、基板100上に積層される積層半導体層200の結晶性および半導体発光素子1における発光効率を向上させる観点からは、基板上面113上に複数の凸部113aを設けることが好ましい。
As shown in FIG. 3, the substrate 100 of the present embodiment has a plurality of protrusions 113 a that protrude toward the laminated semiconductor layer 200 on a flat substrate upper surface 113. The width of each protrusion 113a is preferably 0.05 μm to 5 μm, and the height of each protrusion 113a is preferably in the range of 0.05 μm to 5 μm.
Note that the protrusion 113 a is not necessarily provided on the substrate upper surface 113 of the substrate 100, but from the viewpoint of improving the crystallinity of the stacked semiconductor layer 200 stacked on the substrate 100 and the light emission efficiency in the semiconductor light emitting device 1. Is preferably provided with a plurality of convex portions 113a on the upper surface 113 of the substrate.

また、図3に示すように、本実施の形態の積層半導体層200は、基板100の基板上面113上と、基板上面113上に形成される凸部113a上とに積層される。
そして、本実施の形態の積層半導体層200は、基板100上に積層される中間層201と、中間層201上に積層される下地層202と、下地層202上に積層されるn型半導体層203と、n型半導体層203上に積層される発光層204と、発光層204上に積層されるp型半導体層205とを備えている。
As shown in FIG. 3, the stacked semiconductor layer 200 according to the present embodiment is stacked on the substrate upper surface 113 of the substrate 100 and the convex portion 113 a formed on the substrate upper surface 113.
The stacked semiconductor layer 200 according to the present embodiment includes an intermediate layer 201 stacked on the substrate 100, a base layer 202 stacked on the intermediate layer 201, and an n-type semiconductor layer stacked on the base layer 202. 203, a light emitting layer 204 stacked on the n-type semiconductor layer 203, and a p-type semiconductor layer 205 stacked on the light emitting layer 204.

n型半導体層203は、下地層202上に積層されるnコンタクト層203aと、nコンタクト層203a上に積層されるnクラッド層203bとから構成される。なお、nコンタクト層203aはnクラッド層203bを兼ねることも可能である。
また、p型半導体層205は、発光層204上に積層されるpクラッド層205aと、pクラッド層205a上に積層されるpコンタクト層205bとから構成される。なお、pコンタクト層205bは、pクラッド層205aを兼ねることも可能である。
The n-type semiconductor layer 203 includes an n-contact layer 203a stacked on the base layer 202 and an n-cladding layer 203b stacked on the n-contact layer 203a. The n contact layer 203a can also serve as the n clad layer 203b.
The p-type semiconductor layer 205 includes a p-cladding layer 205a stacked on the light emitting layer 204 and a p-contact layer 205b stacked on the p-cladding layer 205a. The p contact layer 205b can also serve as the p clad layer 205a.

なお、本実施の形態においては、下側半導体層210は、中間層201、下地層202およびnコンタクト層203aにおける下地層202側の一部により構成されている。さらに、上側半導体層250は、nコンタクト層203aにおけるnクラッド層203b側の一部、nクラッド層203b、発光層204、pクラッド層205aおよびpコンタクト層205bにより構成されている。   In the present embodiment, the lower semiconductor layer 210 is constituted by a part of the intermediate layer 201, the base layer 202, and the n contact layer 203a on the base layer 202 side. Further, the upper semiconductor layer 250 includes a part of the n contact layer 203a on the n clad layer 203b side, the n clad layer 203b, the light emitting layer 204, the p clad layer 205a, and the p contact layer 205b.

続いて、積層半導体層200を構成する各層について、それぞれ説明する。
なお、以下の説明では、AlGaN、GaInNについて、各元素の組成比を省略した形で記述する場合がある。
<中間層>
中間層201は、基板100と下地層202との格子定数の違いを緩和するために設ける。中間層201は、特にC面を主面とするサファイア単結晶で基板100を構成した場合には、基板100のC面((0001)面)上にc軸配向した単結晶層の形成を容易にする働きがある。したがって、中間層201を形成することで、その上に積層する下地層202の結晶性を向上させることができる。
Subsequently, each layer constituting the laminated semiconductor layer 200 will be described.
In the following description, AlGaN and GaInN may be described in a form in which the composition ratio of each element is omitted.
<Intermediate layer>
The intermediate layer 201 is provided to alleviate the difference in lattice constant between the substrate 100 and the base layer 202. The intermediate layer 201 is easy to form a c-axis oriented single crystal layer on the C plane ((0001) plane) of the substrate 100, particularly when the substrate 100 is composed of a sapphire single crystal having a C plane as a main surface. There is work to make. Therefore, by forming the intermediate layer 201, the crystallinity of the base layer 202 stacked thereon can be improved.

本実施の形態の中間層201は、AlNで形成されている。なお、中間層201としては、AlN以外の、多結晶のAlxGa1-xN(0≦x≦1)、単結晶のAlxGa1-xN(0≦x≦1)からなるものを用いても良い。
中間層201の厚さは、0.01μm〜0.5μmの範囲が好ましい。中間層201の厚みが0.01μm未満であると、中間層201により基板100と下地層202との格子定数の違いを緩和する効果が十分に得られない場合がある。また、中間層201の厚みが0.5μmを超えると、中間層201としての機能には変化が無いのにも関わらず、中間層201の成膜処理時間が長くなり、生産性が低下するおそれがある。
The intermediate layer 201 of the present embodiment is made of AlN. The intermediate layer 201 is made of polycrystalline Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 1) or single crystal Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 1) other than AlN. May be used.
The thickness of the intermediate layer 201 is preferably in the range of 0.01 μm to 0.5 μm. If the thickness of the intermediate layer 201 is less than 0.01 μm, the intermediate layer 201 may not sufficiently obtain an effect of relaxing the difference in lattice constant between the substrate 100 and the base layer 202. Further, if the thickness of the intermediate layer 201 exceeds 0.5 μm, the film forming process time of the intermediate layer 201 becomes longer and the productivity may be lowered, although the function as the intermediate layer 201 is not changed. There is.

<下地層>
下地層202としては、AlxGayInzN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、x+y+z=1)を用いることができる。
下地層202の厚さは、0.1μm以上が好ましく、より好ましくは0.5μm以上であり、1μm以上が最も好ましい。下地層202の厚さを1μm以上にすることにより、結晶性の良好な下地層202を得やすくなる。
また、下地層202の結晶性を良くするためには、下地層202には不純物をドーピングしない方が望ましい。しかし、p型あるいはn型の導電性が必要な場合には、アクセプター不純物あるいはドナー不純物を添加することができる。
<Underlayer>
As the underlayer 202, Al x Ga y In z N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ z ≦ 1, x + y + z = 1) can be used.
The thickness of the underlayer 202 is preferably 0.1 μm or more, more preferably 0.5 μm or more, and most preferably 1 μm or more. By setting the thickness of the underlayer 202 to 1 μm or more, it becomes easy to obtain the underlayer 202 with good crystallinity.
In order to improve the crystallinity of the base layer 202, it is preferable that the base layer 202 is not doped with impurities. However, when p-type or n-type conductivity is required, acceptor impurities or donor impurities can be added.

ここで、中間層201および下地層202の好適な例として、中間層201にAlGaNを含む材質を用い、下地層202にGaN、InGaNを含む材質を用いることができる。また、中間層201または下地層202にドーパントを加えてもよい。この場合、中間層201と下地層202とで、添加するドーパントの種類やドーピング量を変えることが望ましい。   Here, as a suitable example of the intermediate layer 201 and the base layer 202, a material containing AlGaN can be used for the intermediate layer 201, and a material containing GaN and InGaN can be used for the base layer 202. Further, a dopant may be added to the intermediate layer 201 or the base layer 202. In this case, it is desirable to change the kind of dopant to be added and the doping amount between the intermediate layer 201 and the base layer 202.

<nコンタクト層>
nコンタクト層203aは、n電極400を設けるための層である。
nコンタクト層203aは、AlxGa1-xN層(0≦x<1、好ましくは0≦x≦0.5、さらに好ましくは0≦x≦0.1)から構成されることが好ましい。
また、nコンタクト層203aにはn型不純物がドープされていることが好ましい。n型不純物を1×1017/cm3〜1×1020/cm3、好ましくは1×1018/cm3〜1×1019/cm3の濃度で含有すると、n電極400との良好なオーミック接触を維持できる点で好ましい。n型不純物としては、例えば、Si、GeおよびSn等が挙げられ、好ましくはSiおよびGeが挙げられる。
<N contact layer>
The n contact layer 203 a is a layer for providing the n electrode 400.
The n contact layer 203a is preferably composed of an Al x Ga 1-x N layer (0 ≦ x <1, preferably 0 ≦ x ≦ 0.5, more preferably 0 ≦ x ≦ 0.1).
The n contact layer 203a is preferably doped with an n-type impurity. When an n-type impurity is contained at a concentration of 1 × 10 17 / cm 3 to 1 × 10 20 / cm 3 , preferably 1 × 10 18 / cm 3 to 1 × 10 19 / cm 3 , the n-type impurity can be easily obtained. It is preferable at the point which can maintain ohmic contact. Examples of the n-type impurity include Si, Ge, and Sn, and preferably Si and Ge.

nコンタクト層203aの厚さは、0.5μm〜5μmとされることが好ましく、1μm〜3μmの範囲に設定することがより好ましい。nコンタクト層203aの厚さが上記範囲にあると、発光層204等の結晶性が良好に維持される。また、nコンタクト層203aの厚さがこの範囲にあると、電気抵抗が低くなり、動作電圧(VF)の低減に効果がある。なお、nコンタクト層203aの厚さが厚すぎる場合には、生産性の低下につながる。   The thickness of the n contact layer 203a is preferably 0.5 μm to 5 μm, and more preferably set to a range of 1 μm to 3 μm. When the thickness of the n contact layer 203a is in the above range, the crystallinity of the light emitting layer 204 and the like is maintained well. Further, when the thickness of the n contact layer 203a is within this range, the electric resistance is lowered, which is effective in reducing the operating voltage (VF). Note that if the thickness of the n-contact layer 203a is too thick, the productivity is reduced.

<nクラッド層>
nクラッド層203bは、発光層204へのキャリアの注入とキャリアの閉じ込めとを行う層である。
nクラッド層203bはAlGaN、GaN、GaInNなどで形成することが可能である。また、これらの構造のヘテロ接合や複数回積層した超格子構造としてもよい。nクラッド層203bをGaInNで形成する場合には、発光層204のGaInNのバンドギャップよりも大きくすることが望ましい。
<N clad layer>
The n-clad layer 203b is a layer that performs carrier injection and carrier confinement into the light-emitting layer 204.
The n-clad layer 203b can be formed of AlGaN, GaN, GaInN, or the like. Alternatively, a heterojunction of these structures or a superlattice structure in which a plurality of layers are stacked may be used. When the n-cladding layer 203b is formed of GaInN, it is desirable to make it larger than the GaInN band gap of the light emitting layer 204.

nクラッド層203bのn型不純物濃度は1×1017/cm3〜1×1020/cm3が好ましく、より好ましくは1×1018/cm3〜1×1019/cm3である。不純物濃度がこの範囲であると、良好な結晶性の維持による発光効率の向上および素子の動作電圧低減の点で好ましい。
nクラッド層203bの厚さは、好ましくは5nm〜500nmであり、より好ましくは50nm〜200nmである。
The n-type impurity concentration of the n-clad layer 203b is preferably 1 × 10 17 / cm 3 to 1 × 10 20 / cm 3 , more preferably 1 × 10 18 / cm 3 to 1 × 10 19 / cm 3 . When the impurity concentration is within this range, it is preferable from the viewpoint of improving the light emission efficiency by maintaining good crystallinity and reducing the operating voltage of the device.
The thickness of the n-clad layer 203b is preferably 5 nm to 500 nm, more preferably 50 nm to 200 nm.

なお、nクラッド層203bを、超格子構造を含む層とする場合には、10nm以下の厚さを有するIII族窒化物半導体からなるn側第1層と、n側第1層と組成が異なるとともに10nm以下の厚さを有するIII族窒化物半導体からなるn側第2層とが積層された構造を含むものであってもよい。
また、nクラッド層203bは、n側第1層とn側第2層とが交互に繰返し積層された構造を含んだものであってもよく、この場合には、GaInNとGaNとの交互構造又は組成の異なるGaInN同士の交互構造であることが好ましい。
When the n clad layer 203b is a layer including a superlattice structure, the composition differs between the n-side first layer made of a group III nitride semiconductor having a thickness of 10 nm or less and the n-side first layer. In addition, a structure in which an n-side second layer made of a group III nitride semiconductor having a thickness of 10 nm or less is stacked may be included.
The n-clad layer 203b may include a structure in which n-side first layers and n-side second layers are alternately and repeatedly stacked. In this case, an alternate structure of GaInN and GaN. Alternatively, an alternate structure of GaInN having different compositions is preferable.

<発光層>
nクラッド層203bの上に積層される発光層204としては、単一量子井戸構造あるいは多重量子井戸構造などを採用することができる。
量子井戸構造の井戸層としては、所望の発光波長を得られるように調整したGa1-yInyN(0<y<0.4)からなるIII族窒化物半導体層が通常用いられる。また、多重量子井戸構造の発光層204を用いる場合は、上記Ga1-yInyNを井戸層とし、井戸層よりバンドギャップエネルギーが大きいAlzGa1-zN(0≦z<0.3)を障壁層とする。井戸層および障壁層には、設計により不純物をドープしてもよく、不純物をドープしなくてもよい。
<Light emitting layer>
As the light emitting layer 204 laminated on the n-clad layer 203b, a single quantum well structure or a multiple quantum well structure can be adopted.
As a well layer having a quantum well structure, a group III nitride semiconductor layer made of Ga 1-y In y N (0 <y <0.4) adjusted so as to obtain a desired emission wavelength is usually used. When the light emitting layer 204 having a multiple quantum well structure is used, the Ga 1-y In y N is used as a well layer, and Al z Ga 1-z N (0 ≦ z <0. 3) is a barrier layer. The well layer and the barrier layer may be doped with impurities by design or may not be doped with impurities.

<pクラッド層>
pクラッド層205aは、発光層204へのキャリアの閉じ込めとキャリアの注入とを行う層である。
pクラッド層205aとしては、発光層204のバンドギャップエネルギーより大きくなる組成であり、発光層204へのキャリアの閉じ込めができるものであれば特に限定されないが、例えばAlxGa1-xN(0<x≦0.4)を用いることが望ましい。pクラッド層205aが、このようなAlGaNからなると、発光層204へのキャリアの閉じ込めの点で好ましい。
<P-clad layer>
The p-cladding layer 205a is a layer that performs confinement of carriers and injection of carriers in the light-emitting layer 204.
The p clad layer 205a is not particularly limited as long as it has a composition larger than the band gap energy of the light emitting layer 204 and can confine carriers in the light emitting layer 204. For example, Al x Ga 1-x N (0 It is desirable to use <x ≦ 0.4). When the p-clad layer 205a is made of such AlGaN, it is preferable in terms of confining carriers in the light-emitting layer 204.

pクラッド層205aのp型不純物濃度は、1×1018/cm3〜1×1021/cm3が好ましく、より好ましくは1×1019/cm3〜1×1020/cm3である。p型不純物濃度が上記範囲であると、結晶性を低下させることなく良好なp型結晶が得られる。
また、pクラッド層205aは、上述したnクラッド層203bと同様に超格子構造としてもよい。この場合には、組成比が異なるAlGaNと他のAlGaNとが交互に積層された構造または組成が異なるAlGaNとGaNとが交互に積層された構造であることが好ましい。
pクラッド層205aの厚さは、特に限定されないが、好ましくは1nm〜400nmであり、より好ましくは5nm〜100nmである。
The p-type impurity concentration of the p-clad layer 205a is preferably 1 × 10 18 / cm 3 to 1 × 10 21 / cm 3 , more preferably 1 × 10 19 / cm 3 to 1 × 10 20 / cm 3 . When the p-type impurity concentration is in the above range, a good p-type crystal can be obtained without reducing the crystallinity.
Further, the p-cladding layer 205a may have a superlattice structure similarly to the n-cladding layer 203b described above. In this case, a structure in which AlGaN having different composition ratios and other AlGaN are alternately stacked or a structure in which AlGaN and GaN having different compositions are alternately stacked is preferable.
The thickness of the p-cladding layer 205a is not particularly limited, but is preferably 1 nm to 400 nm, more preferably 5 nm to 100 nm.

<pコンタクト層>
pコンタクト層205bは、透明導電層300を介してp電極350を設けるための層である。pコンタクト層205bは、AlxGa1-xN(0≦x≦0.4)から構成されることが好ましい。Al組成が上記範囲であると、良好な結晶性の維持およびp電極350との良好なオーミック接触の維持が可能となる点で好ましい。
pコンタクト層205bのp型不純物濃度は、1×1018/cm3〜1×1021/cm3が好ましく、より好ましくは5×1019/cm3〜5×1020/cm3である。p型不純物濃度が上記範囲であると、良好なオーミック接触の維持、良好な結晶性の維持が可能となる点で好ましい。p型不純物としては、特に限定されないが、例えばMg等が挙げられる。
pコンタクト層205bの厚さは、特に限定されないが、10nm〜500nmが好ましく、より好ましくは50nm〜200nmである。pコンタクト層205bの厚さが上記範囲にあると、発光出力、動作電圧の点で好ましい。
<P contact layer>
The p contact layer 205 b is a layer for providing the p electrode 350 through the transparent conductive layer 300. The p contact layer 205b is preferably made of Al x Ga 1-x N (0 ≦ x ≦ 0.4). When the Al composition is in the above range, it is preferable in that good crystallinity and good ohmic contact with the p-electrode 350 can be maintained.
The p-type impurity concentration of the p-contact layer 205b is preferably 1 × 10 18 / cm 3 to 1 × 10 21 / cm 3 , more preferably 5 × 10 19 / cm 3 to 5 × 10 20 / cm 3 . A p-type impurity concentration in the above range is preferable in that good ohmic contact and good crystallinity can be maintained. Although it does not specifically limit as a p-type impurity, For example, Mg etc. are mentioned.
The thickness of the p contact layer 205b is not particularly limited, but is preferably 10 nm to 500 nm, and more preferably 50 nm to 200 nm. When the thickness of the p contact layer 205b is in the above range, it is preferable in terms of light emission output and operating voltage.

<透明導電層>
さらに、上述したように、本実施の形態の積層半導体層200上(上側半導体上面253)には、透明導電層300が設けられている。
透明導電層300は、p型半導体層205(pコンタクト層205b)との接触抵抗が小さいものであることが好ましい。また、本実施の形態の半導体発光素子1では、発光層204から出力された光をp電極350が形成された側に取り出すことから、透明導電層300は、発光層204から出力される光に対する透過性に優れたものであることが好ましい。さらにまた、透明導電層300は、p型半導体層205の全面に亘って均一に電流を拡散させるために、優れた導電性を有したものであることが好ましい。
<Transparent conductive layer>
Furthermore, as described above, the transparent conductive layer 300 is provided on the stacked semiconductor layer 200 (upper semiconductor upper surface 253) of the present embodiment.
The transparent conductive layer 300 preferably has a small contact resistance with the p-type semiconductor layer 205 (p contact layer 205b). Further, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, since the light output from the light emitting layer 204 is taken out to the side where the p electrode 350 is formed, the transparent conductive layer 300 corresponds to the light output from the light emitting layer 204. It is preferable that it is excellent in permeability. Furthermore, it is preferable that the transparent conductive layer 300 has excellent conductivity in order to diffuse current uniformly over the entire surface of the p-type semiconductor layer 205.

以上のことから、透明導電層300を構成する材料としては、例えば、少なくともInを含む導電性の酸化物からなる透光性の導電性材料を用いることが好ましい。Inを含む導電性の酸化物としては、例えばITO(酸化インジウム錫(In23−SnO2))、IZO(酸化インジウム亜鉛(In23−ZnO))、IGO(酸化インジウムガリウム(In23−Ga23))、ICO(酸化インジウムセリウム(In23−CeO2))等が挙げられる。なお、これらの中に、例えばフッ素などの不純物が添加されていてもかまわない。
透明導電層300の厚さは、特に制限されないが、例えば10nm〜500nmの範囲が好ましい。
From the above, as a material constituting the transparent conductive layer 300, for example, it is preferable to use a translucent conductive material made of a conductive oxide containing at least In. As the conductive oxide containing In, for example, ITO (indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 )), IZO (indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO)), IGO (indium gallium oxide (In 2 O 3 —Ga 2 O 3 )), ICO (indium cerium oxide (In 2 O 3 —CeO 2 )) and the like. In these, impurities such as fluorine may be added.
Although the thickness in particular of the transparent conductive layer 300 is not restrict | limited, For example, the range of 10 nm-500 nm is preferable.

(下側半導体層の詳細な構造の説明)
続いて、本実施の形態の半導体発光素子1における下側半導体層210の詳細な構造について説明する。
図4および図5は、本実施の形態が適用される半導体発光素子1の縦断面図の一例である。図4(a)は、図2におけるIVA−IVA断面図であり、図4(b)は、図2におけるIVB−IVB断面図である。また、図5は、図2におけるV−V断面図である。
(Description of detailed structure of lower semiconductor layer)
Next, the detailed structure of the lower semiconductor layer 210 in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment will be described.
4 and 5 are examples of longitudinal sectional views of the semiconductor light emitting element 1 to which the present exemplary embodiment is applied. 4A is a cross-sectional view taken along the line IVA-IVA in FIG. 2, and FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line IVB-IVB in FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.

図4(a)に示すように、下側半導体層210において、第1下側半導体側面211と下側半導体上面213とがなす角度をθ1aとする。本実施の形態では、θ1aは鋭角となっている(θ1a<90°)。
また、下側半導体層210において、第1下側半導体側面211と下側半導体底面214とがなす角度をθ1bとする。本実施の形態では、θ1bは鈍角となっている(θ1b>90°)。
As shown in FIG. 4A, in the lower semiconductor layer 210, an angle formed by the first lower semiconductor side surface 211 and the lower semiconductor upper surface 213 is θ1a. In the present embodiment, θ1a is an acute angle (θ1a <90 °).
In the lower semiconductor layer 210, an angle formed by the first lower semiconductor side surface 211 and the lower semiconductor bottom surface 214 is θ1b. In the present embodiment, θ1b is an obtuse angle (θ1b> 90 °).

本実施の形態では、2つの第1下側半導体側面211は、第1方向xに沿い且つ基板上面113と垂直な平面に対して、下側半導体層210の外側に向かって傾斜した形状を有している。
そして、図4(a)に示すように、下側半導体層210は、第2方向yに沿って、第1下側半導体側面211と下側半導体上面213との境界部(すなわち第1直線部231)に向かうにつれて、厚みが薄くなっている。
In the present embodiment, the two first lower semiconductor side surfaces 211 have a shape inclined toward the outer side of the lower semiconductor layer 210 with respect to a plane along the first direction x and perpendicular to the substrate upper surface 113. doing.
As shown in FIG. 4A, the lower semiconductor layer 210 has a boundary portion (that is, a first straight portion) between the first lower semiconductor side surface 211 and the lower semiconductor upper surface 213 along the second direction y. 231), the thickness decreases.

同様に、図4(b)に示すように、下側半導体層210において、第2下側半導体側面212と下側半導体上面213とがなす角度をθ2aとする。本実施の形態では、θ2aは鋭角となっている(θ2a<90°)。
また、下側半導体層210において、第2下側半導体側面212と下側半導体底面214とがなす角度をθ2bとする。本実施の形態では、θ2bは鈍角となっている(θ2b>90°)。
Similarly, as shown in FIG. 4B, in the lower semiconductor layer 210, the angle formed by the second lower semiconductor side surface 212 and the lower semiconductor upper surface 213 is θ2a. In the present embodiment, θ2a is an acute angle (θ2a <90 °).
In the lower semiconductor layer 210, an angle formed by the second lower semiconductor side surface 212 and the lower semiconductor bottom surface 214 is θ2b. In the present embodiment, θ2b is an obtuse angle (θ2b> 90 °).

本実施の形態では、2つの第2下側半導体側面212は、第2方向yに沿い且つ基板上面113と垂直な平面に対して、下側半導体層210の外側に向かって傾斜した形状を有している。
そして、図4(b)に示すように、下側半導体層210は、第1方向xに沿って、第2下側半導体側面212と下側半導体上面213との境界部(すなわち第2直線部232)に向かうにつれて、厚みが薄くなっている。
In the present embodiment, the two second lower semiconductor side surfaces 212 have a shape inclined toward the outer side of the lower semiconductor layer 210 with respect to a plane along the second direction y and perpendicular to the substrate upper surface 113. doing.
As shown in FIG. 4B, the lower semiconductor layer 210 has a boundary portion (that is, a second straight line portion) between the second lower semiconductor side surface 212 and the lower semiconductor upper surface 213 along the first direction x. The thickness becomes thinner toward 232).

続いて、下側半導体層210における接続部233および接続側面235の構成について説明する。図5は、図2におけるV−V断面図であり、接続部233および接続側面235を通過するように切断した半導体発光素子1の縦断面図である。図6は、本実施の形態が適用される下側半導体層210の接続部233および接続側面235の周辺の構造を説明するための図であって、図6(a)は、図5におけるVIA部の拡大図であり、図6(b)は、図6(a)の下側半導体層210をVIB方向から見た図である。
ここで、図6(b)では、下側半導体底面214を下側半導体上面213に対して投影して記載しており、下側半導体上面213に投影した下側半導体底面214を一点鎖線で示している。なお、図6(b)においては、基板100および上側半導体層250の記載を省略している。
Next, the configuration of the connection part 233 and the connection side surface 235 in the lower semiconductor layer 210 will be described. 5 is a cross-sectional view taken along the line VV in FIG. 2, and is a vertical cross-sectional view of the semiconductor light emitting element 1 cut so as to pass through the connection portion 233 and the connection side surface 235. FIG. 6 is a diagram for explaining the structure around the connection portion 233 and the connection side surface 235 of the lower semiconductor layer 210 to which the present embodiment is applied. FIG. 6A is a diagram illustrating the VIA in FIG. FIG. 6B is a view of the lower semiconductor layer 210 in FIG. 6A viewed from the VIB direction.
Here, in FIG. 6B, the lower semiconductor bottom surface 214 is projected onto the lower semiconductor upper surface 213, and the lower semiconductor bottom surface 214 projected onto the lower semiconductor upper surface 213 is indicated by a one-dot chain line. ing. In FIG. 6B, illustration of the substrate 100 and the upper semiconductor layer 250 is omitted.

下側半導体層210の接続側面235は、図5および図6(a)に示すように、下側半導体上面213の接続部233から基板100側に向かって延びる垂直部235aと、垂直部235aに対して傾斜し且つ垂直部235aの下方から基板上面113に向かって延びる傾斜部235bとを有している。なお、垂直部235aは第3方向zに沿って設けられており、また、垂直部235aと傾斜部235bとがなす角は、鈍角となっている。   As shown in FIGS. 5 and 6A, the connection side surface 235 of the lower semiconductor layer 210 includes a vertical portion 235a extending from the connection portion 233 of the lower semiconductor upper surface 213 toward the substrate 100, and a vertical portion 235a. And an inclined portion 235b extending toward the substrate upper surface 113 from below the vertical portion 235a. The vertical portion 235a is provided along the third direction z, and the angle formed by the vertical portion 235a and the inclined portion 235b is an obtuse angle.

また、図6(a)に示すように、接続側面235の垂直部235aと下側半導体上面213とがなす角度をθ3aとすると、本実施の形態では、θ3aは略90°となっている。
さらに、接続側面235の傾斜部235bと下側半導体底面214とがなす角度をθ3bとすると、θ3bは鈍角である(θ3b>90°)。なお、本実施の形態では、θ3bは、θ1bおよびθ2bよりも大きい(θ3b>θ1b、θ3b>θ2b)。
そして、図5に示すように、傾斜部235bは、基板上面113と垂直な平面に対して傾斜した形状を有している。また、傾斜部235bは、下側半導体底面214側から垂直部235a側に向かうにつれて、垂直部235aに倣って徐々に形状が変化している。
As shown in FIG. 6A, if the angle formed by the vertical portion 235a of the connection side surface 235 and the lower semiconductor upper surface 213 is θ3a, in this embodiment, θ3a is approximately 90 °.
Furthermore, if the angle formed by the inclined portion 235b of the connection side surface 235 and the lower semiconductor bottom surface 214 is θ3b, θ3b is an obtuse angle (θ3b> 90 °). In this embodiment, θ3b is larger than θ1b and θ2b (θ3b> θ1b, θ3b> θ2b).
As shown in FIG. 5, the inclined portion 235 b has a shape inclined with respect to a plane perpendicular to the substrate upper surface 113. In addition, the shape of the inclined portion 235b gradually changes along the vertical portion 235a from the lower semiconductor bottom surface 214 side toward the vertical portion 235a side.

ここで、本実施の形態の下側半導体層210は、接続側面235が垂直部235aと傾斜部235bとを有することで、接続側面235の近傍において第3方向zに沿って厚みを有している。具体的には、図6(a)に示すように、本実施の形態の接続側面235では、垂直部235aの高さがH(>0)となっており、これにより、下側半導体層210の接続部233における厚みがHとなっている。   Here, the lower semiconductor layer 210 of the present embodiment has a thickness along the third direction z in the vicinity of the connection side surface 235 because the connection side surface 235 includes the vertical portion 235a and the inclined portion 235b. Yes. Specifically, as shown in FIG. 6A, in the connection side surface 235 of the present embodiment, the height of the vertical portion 235a is H (> 0), thereby the lower semiconductor layer 210. The thickness of the connecting portion 233 is H.

また、上述したように、下側半導体上面213の接続部233は、下側半導体上面213をn電極400が形成される側から見た場合に、円弧形状を有している。
そして、図6(b)に示すように、下側半導体上面213をn電極400が形成される側から第3方向zに沿って見た場合に、接続部233は、第1直線部231の延長線と第2直線部232の延長線とが交差する交点よりも内側に位置している。これにより、接続部233は、第3方向zに沿って見た場合に、第1直線部231および第1直線部231の延長線と、第2直線部232および第2直線部232の延長線とに囲まれる長方形の内側に位置することになる(図2も参照)。
Further, as described above, the connection portion 233 of the lower semiconductor upper surface 213 has an arc shape when the lower semiconductor upper surface 213 is viewed from the side where the n-electrode 400 is formed.
As shown in FIG. 6B, when the lower semiconductor upper surface 213 is viewed along the third direction z from the side where the n-electrode 400 is formed, the connecting portion 233 is connected to the first linear portion 231. The extension line and the extension line of the second straight portion 232 are located on the inner side of the intersection. Thereby, when the connection part 233 is seen along the 3rd direction z, the extension line of the 1st straight line part 231 and the 1st straight line part 231, and the extension line of the 2nd straight line part 232 and the 2nd straight line part 232 are seen. (See also FIG. 2).

ここで、従来、下側半導体層210の第1下側半導体側面211および第2下側半導体側面212が基板上面113と垂直な方向に対して傾斜した構造を有する半導体発光素子1では、衝撃により下側半導体層210等が割れやすい傾向があった。図6(a)(b)には、このような傾斜構造を有する従来の半導体発光素子1における下側半導体層210の外縁の一例を、破線で示している。
第1下側半導体側面211および第2下側半導体側面212が基板上面113と垂直な方向に対して傾斜した構造を有する従来の半導体発光素子1では、下側半導体層210における下側半導体上面213の周縁が略長方形の形状を有している。すなわち、従来の半導体発光素子1における下側半導体上面213は、図6(b)にて破線で示すように、接続部233を有しておらず、第1直線部231と第2直線部232とが交わっている。すなわち、従来の半導体発光素子1では、下側半導体上面213と第1下側半導体側面211と第2下側半導体側面212とが直接交わっており、下側半導体上面213と第1下側半導体側面211と第2下側半導体側面212との境界部には、下側半導体層210の外側に向けて尖った角(以下、尖端部と呼ぶ)が形成されている。
Here, conventionally, in the semiconductor light emitting device 1 having the structure in which the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212 of the lower semiconductor layer 210 are inclined with respect to the direction perpendicular to the substrate upper surface 113, There was a tendency for the lower semiconductor layer 210 and the like to break easily. In FIGS. 6A and 6B, an example of the outer edge of the lower semiconductor layer 210 in the conventional semiconductor light emitting device 1 having such an inclined structure is indicated by a broken line.
In the conventional semiconductor light emitting device 1 having the structure in which the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212 are inclined with respect to the direction perpendicular to the substrate upper surface 113, the lower semiconductor upper surface 213 in the lower semiconductor layer 210. Has a substantially rectangular shape. That is, the lower semiconductor upper surface 213 in the conventional semiconductor light emitting device 1 does not have the connection portion 233 as shown by a broken line in FIG. 6B, and the first straight portion 231 and the second straight portion 232. Is crossing. That is, in the conventional semiconductor light emitting device 1, the lower semiconductor upper surface 213, the first lower semiconductor side surface 211, and the second lower semiconductor side surface 212 directly intersect, and the lower semiconductor upper surface 213 and the first lower semiconductor side surface are crossed. A corner pointed to the outside of the lower semiconductor layer 210 (hereinafter, referred to as a pointed portion) is formed at a boundary portion between 211 and the second lower semiconductor side surface 212.

そして、下側半導体層210の側面(第1下側半導体側面211、第2下側半導体側面212)は、下側半導体上面213および下側半導体底面214に対して傾斜して設けられているため、下側半導体上面213と第1下側半導体側面211と第2下側半導体側面212との境界に位置する尖端部では、図6(a)にて破線で示すように、下側半導体層210の中央部から外側に向かうにつれて厚みが薄くなっている。これにより、従来の半導体発光素子1では、下側半導体層210の尖端部は、他の領域と比較して強度が低い。   The side surfaces of the lower semiconductor layer 210 (the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212) are inclined with respect to the lower semiconductor upper surface 213 and the lower semiconductor bottom surface 214. At the pointed portion located at the boundary between the lower semiconductor upper surface 213, the first lower semiconductor side surface 211, and the second lower semiconductor side surface 212, as shown by a broken line in FIG. The thickness decreases from the center to the outside. Thereby, in the conventional semiconductor light emitting device 1, the strength of the pointed portion of the lower semiconductor layer 210 is lower than that of other regions.

また、従来の半導体発光素子1では、下側半導体層210の尖端部が他の部分と比較して突出しているため、例えば半導体発光素子1の製造時や半導体発光素子1をランプに適用する場合等の作業時において、この下側半導体層210の尖端部が他の部材等にぶつかりやすい。
ここで、一般に、尖った形状を有する部材において、その尖った部分に対して外部からの力を受けた場合には、力が分散しにくく、尖った部分に力が集中しやすい傾向がある。例えば従来の半導体発光素子1では、下側半導体層210が他の部材等にぶつかって、下側半導体層210に対して外部から力が付加された場合には、その力は下側半導体層210の尖端部に集中しやすい。
そして、従来の半導体発光素子1では、上述したように下側半導体層210の尖端部の厚みが薄いため、外部から付加された力が集中した場合には、下側半導体層210が尖端部にて欠けやすくなる懸念がある。
Further, in the conventional semiconductor light emitting device 1, the pointed portion of the lower semiconductor layer 210 protrudes as compared with other portions. For example, when the semiconductor light emitting device 1 is manufactured or the semiconductor light emitting device 1 is applied to a lamp. During the operation, the tip of the lower semiconductor layer 210 is likely to collide with other members.
Here, generally, in a member having a pointed shape, when an external force is applied to the pointed portion, the force is difficult to disperse and the force tends to concentrate on the pointed portion. For example, in the conventional semiconductor light emitting device 1, when the lower semiconductor layer 210 hits another member or the like and a force is applied to the lower semiconductor layer 210 from the outside, the force is applied to the lower semiconductor layer 210. It is easy to concentrate on the tip.
In the conventional semiconductor light emitting device 1, since the tip of the lower semiconductor layer 210 is thin as described above, the lower semiconductor layer 210 is placed on the tip when the force applied from the outside is concentrated. There is a concern that it is easy to lack.

これに対し、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体層210において、第1下側半導体側面211と第2下側半導体側面212との間に、接続側面235が形成されている。また、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体層210を第3方向zから見た場合に、下側半導体上面213の上面周縁230において第1直線部231と第2直線部232との間には、接続側面235と下側半導体上面213との境界である接続部233が形成されている。そして、接続部233は、第3方向zから見た場合に、第1直線部231および第1直線部231の延長線と、第2直線部232および第2直線部232の延長線とにより囲まれる長方形の内側に位置している。
すなわち、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体層210において、下側半導体上面213と第1下側半導体側面211と第2下側半導体側面212とが直接交わっておらず、従来例のような尖端部が形成されていない。
On the other hand, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, the connection side surface 235 is formed between the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212 in the lower semiconductor layer 210. . Further, in the semiconductor light emitting device 1 according to the present embodiment, when the lower semiconductor layer 210 is viewed from the third direction z, the first straight line portion 231 and the second straight line portion 232 at the upper surface periphery 230 of the lower semiconductor upper surface 213. A connection portion 233 that is a boundary between the connection side surface 235 and the lower semiconductor upper surface 213 is formed between the connection surface 235 and the connection surface 233. The connection portion 233 is surrounded by the extension lines of the first straight portion 231 and the first straight portion 231 and the extension lines of the second straight portion 232 and the second straight portion 232 when viewed from the third direction z. It is located inside the rectangle.
That is, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, in the lower semiconductor layer 210, the lower semiconductor upper surface 213, the first lower semiconductor side surface 211, and the second lower semiconductor side surface 212 do not cross each other directly. The tip as in the example is not formed.

これにより、本実施の形態では、尖端部を有する従来の半導体発光素子1と比較して、下側半導体層210の突出量が小さくなっている。その結果、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体層210が、他の半導体発光素子1や他の部材にぶつかるのを抑制することができる。そして、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体層210が他の部材等にぶつかるのを抑制することで、本構成を採用しない場合と比較して、積層半導体層200(下側半導体層210)の割れや欠けの発生を抑制することが可能になる。   Thereby, in this Embodiment, the protrusion amount of the lower side semiconductor layer 210 is small compared with the conventional semiconductor light emitting element 1 which has a pointed part. As a result, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, the lower semiconductor layer 210 can be prevented from colliding with other semiconductor light emitting devices 1 and other members. In the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, the lower semiconductor layer 210 is prevented from colliding with other members and the like, so that the stacked semiconductor layer 200 (lower side) is compared with the case where this configuration is not adopted. It is possible to suppress the occurrence of cracks and chips in the semiconductor layer 210).

また、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体上面213の接続部233は、第3方向zから見た場合に、円弧形状を有している。すなわち、接続部233は、尖った形状を有する場合と比較して、力が分散しやすい形状を有している。これにより、本実施の形態では、例えば下側半導体上面213を介して外部から力が付加された場合に、本構成を採用しない場合と比較して、下側半導体層210における力の集中を抑制できる。その結果、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体層210の接続部233が他の半導体発光素子1や他の部材とぶつかってしまった場合であっても、本構成を採用しない場合と比較して、積層半導体層200(下側半導体層210)の割れや欠けの発生を抑制することが可能になる。   Further, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, the connection portion 233 of the lower semiconductor upper surface 213 has an arc shape when viewed from the third direction z. That is, the connection part 233 has a shape in which the force is easily dispersed as compared with the case where the connection part 233 has a sharp shape. Thereby, in the present embodiment, for example, when force is applied from the outside via the lower semiconductor upper surface 213, concentration of force in the lower semiconductor layer 210 is suppressed as compared with the case where this configuration is not adopted. it can. As a result, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, this configuration is not adopted even when the connection part 233 of the lower semiconductor layer 210 collides with another semiconductor light emitting device 1 or another member. Compared to the case, it is possible to suppress the occurrence of cracking and chipping of the laminated semiconductor layer 200 (lower semiconductor layer 210).

さらに、上述したように、本実施の形態の半導体発光素子1では、下側半導体層210は、接続部233において厚さがH(>0)となっている。すなわち、本実施の形態の下側半導体層210は、上述したように第1直線部231および第2直線部232において厚みを有していないのに対し、接続部233では厚みを有している。
これにより、例えば従来例のように尖端部において下側半導体層210が厚さを有さない場合と比較して、下側半導体層210の強度を高めることが可能になる。これにより、本構成を採用しない場合と比較して、半導体発光素子1において下側半導体層210の割れや欠けの発生をより抑制することが可能になる。
Furthermore, as described above, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, the lower semiconductor layer 210 has a thickness H (> 0) at the connection portion 233. That is, the lower semiconductor layer 210 of the present embodiment does not have a thickness at the first straight portion 231 and the second straight portion 232 as described above, but has a thickness at the connection portion 233. .
Thereby, for example, the strength of the lower semiconductor layer 210 can be increased as compared with the case where the lower semiconductor layer 210 does not have a thickness at the tip as in the conventional example. Thereby, compared with the case where this structure is not employ | adopted, it becomes possible to suppress generation | occurrence | production of the crack and notch | chip of the lower semiconductor layer 210 in the semiconductor light-emitting device 1. FIG.

なお、下側半導体層210における接続側面235と下側半導体上面213との境界における厚さ(接続側面235における垂直部235aの高さ)Hは、下側半導体層210の厚さ(すなわち、下側半導体上面213と下側半導体底面214との第3方向zに沿った距離)の1/2以下とすることが好ましい。
垂直部235aの高さをこのような範囲に設定することで、例えば高さHが下側半導体層210の厚さの1/2よりも大きい場合と比較して、傾斜部235bの面積が大きくなる。これにより、本構成を採用しない場合と比較して、半導体発光素子1(図1参照)の発光層204(図3等参照)から出力された光が、傾斜部235bを介して半導体発光素子1の外部へと取り出されやすくなり、半導体発光素子1の出力の低下を抑制することが可能になる。
In addition, the thickness (height of the vertical portion 235a on the connection side surface 235) H at the boundary between the connection side surface 235 and the lower semiconductor upper surface 213 in the lower semiconductor layer 210 is the thickness of the lower semiconductor layer 210 (that is, lower The distance between the side semiconductor upper surface 213 and the lower semiconductor bottom surface 214 in the third direction z) is preferably ½ or less.
By setting the height of the vertical portion 235a within such a range, for example, the area of the inclined portion 235b is larger than when the height H is larger than ½ of the thickness of the lower semiconductor layer 210. Become. Thereby, compared with the case where this structure is not employ | adopted, the light output from the light emitting layer 204 (refer FIG. 3 etc.) of the semiconductor light emitting element 1 (refer FIG. 1) is the semiconductor light emitting element 1 via the inclination part 235b. Thus, the output of the semiconductor light emitting element 1 can be prevented from being lowered.

ここで、本実施の形態の半導体発光素子1において、図6(b)に示すように、下側半導体上面213に投影した下側半導体底面214の底面周縁240(図2参照)における第2直線部242と、上面周縁230(図2参照)における第2直線部232との最短距離をXとする。同様に、下側半導体上面213に投影した底面周縁240における第1直線部241と、上面周縁230における第1直線部231との最短距離をYとする。
また、図6(b)に示すように、底面周縁240における第1直線部241と第2直線部242との交点から、上面周縁230における接続部233の中央部までの距離をLとする。なお、接続部233の中央部とは、この例では、底面周縁240の第1直線部241と第2直線部242との交点から、上面周縁230の第1直線部231の延長線と第2直線部232の延長線との交点へと延びる直線(すなわち、第1直線部231の延長線と第2直線部232の延長線との交点と、底面周縁240との最短距離を結ぶ直線)が、接続部233と交差する点をいう。
本実施の形態では、距離Lは、以下の式で表される範囲とすることが好ましい。
=A×(X+Y) 0<A≦0.95 …(1)
Here, in the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 6B, the second straight line at the bottom peripheral edge 240 (see FIG. 2) of the lower semiconductor bottom surface 214 projected onto the lower semiconductor top surface 213. Let X be the shortest distance between the portion 242 and the second straight portion 232 at the upper surface periphery 230 (see FIG. 2). Similarly, Y is the shortest distance between the first straight line portion 241 at the bottom surface periphery 240 projected onto the lower semiconductor upper surface 213 and the first straight line portion 231 at the upper surface periphery 230.
Further, as shown in FIG. 6B, the distance from the intersection of the first straight portion 241 and the second straight portion 242 at the bottom surface periphery 240 to the center of the connection portion 233 at the top surface periphery 230 is L. In this example, the central portion of the connecting portion 233 is defined as the extension line of the first straight portion 231 of the upper surface periphery 230 and the second line from the intersection of the first straight portion 241 and the second straight portion 242 of the bottom surface periphery 240. A straight line extending to the intersection with the extension line of the straight line portion 232 (that is, a straight line connecting the shortest distance between the intersection line of the extension line of the first straight line portion 231 and the extension line of the second straight line portion 232 and the bottom surface periphery 240). The point which crosses the connection part 233.
In the present embodiment, the distance L is preferably in a range represented by the following formula.
L 2 = A × (X 2 + Y 2 ) 0 <A ≦ 0.95 (1)

距離Lを式(1)で表される範囲とすることで、本構成を採用しない場合と比較して、接続部233および接続側面235における下側半導体層210の突出量を少なくすることができる。ここで、下側半導体層210の突出量が大きい場合、上述したように、下側半導体層210が力を受けた場合に、突出した部分に力が集中しやすく、下側半導体層210が破損しやすくなる傾向がある。
したがって、本実施の形態のように下側半導体層210の突出量を小さくすることで、本構成を採用しない場合と比較して、下側半導体層210の欠け・割れ等の発生を抑制することが可能になる。
By setting the distance L within the range represented by the expression (1), the amount of protrusion of the lower semiconductor layer 210 at the connection portion 233 and the connection side surface 235 can be reduced as compared with the case where this configuration is not adopted. . Here, when the protruding amount of the lower semiconductor layer 210 is large, as described above, when the lower semiconductor layer 210 receives a force, the force tends to concentrate on the protruding portion, and the lower semiconductor layer 210 is damaged. It tends to be easy to do.
Therefore, by reducing the protruding amount of the lower semiconductor layer 210 as in this embodiment, it is possible to suppress the occurrence of chipping, cracking, and the like of the lower semiconductor layer 210 as compared with the case where this configuration is not adopted. Is possible.

なお、本実施の形態の半導体発光素子1では、上述したように、下側半導体層210の第1下側半導体側面211および第2下側半導体側面212は、下側半導体上面213および下側半導体底面214に対して傾斜して設けられている。これにより、下側半導体層210は、第1下側半導体側面211と下側半導体上面213との境界部(第1直線部231)、第2下側半導体側面212と下側半導体上面213との境界部(第2直線部232)において厚みが薄くなり、縦断面において尖った形状を有している(図4(a)(b)参照)。   In the semiconductor light emitting device 1 of the present embodiment, as described above, the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212 of the lower semiconductor layer 210 are the lower semiconductor upper surface 213 and the lower semiconductor, respectively. Inclined with respect to the bottom surface 214. Accordingly, the lower semiconductor layer 210 includes a boundary portion (first linear portion 231) between the first lower semiconductor side surface 211 and the lower semiconductor upper surface 213, and the second lower semiconductor side surface 212 and the lower semiconductor upper surface 213. The boundary portion (second straight portion 232) is thin, and has a sharp shape in the longitudinal section (see FIGS. 4A and 4B).

しかし、第1直線部231および第2直線部232は、下側半導体上面213と垂直な方向から見た場合に略直線状の形状を有している。したがって、例えば下側半導体上面213を介して下側半導体層210の第1直線部231または第2直線部232近傍に外部から力が付加された場合であっても、第1直線部231または第2直線部232において力が集中しにくい。
したがって、下側半導体層210が、第1直線部231および第2直線部232において縦断面にて尖った形状を有している場合であっても、下側半導体層210における欠け・割れ等は発生しにくい。
However, the first linear portion 231 and the second linear portion 232 have a substantially linear shape when viewed from a direction perpendicular to the lower semiconductor upper surface 213. Therefore, for example, even when an external force is applied to the vicinity of the first straight line portion 231 or the second straight line portion 232 of the lower semiconductor layer 210 via the lower semiconductor upper surface 213, the first straight line portion 231 or the second straight line portion 231 It is difficult for the force to concentrate on the two straight portions 232.
Therefore, even when the lower semiconductor layer 210 has a sharp shape in the longitudinal section in the first straight portion 231 and the second straight portion 232, chipping, cracking, etc. in the lower semiconductor layer 210 are not caused. Hard to occur.

なお、本実施の形態では、接続部233を第3方向zから見た場合の形状を円弧形状としたが、接続部233の形状はこれに限られない。上述したように、接続部233は、第1直線部231の延長線と第2直線部232の延長線との交点より内側に位置するのであれば、第3方向zから見た接続部233の形状は、直線形状、曲線形状、折れ線形状等またはこれらの組み合わせ等であっても構わない。
また、上述した第1直線部231および第2直線部232等は、厳密に完全な直線形状をなす必要はなく、一部に曲がった部分や凸凹が形成されていても、全体として実質的に直線に近似できる形態をなしていればよい。
In the present embodiment, the shape of the connection portion 233 when viewed from the third direction z is an arc shape, but the shape of the connection portion 233 is not limited to this. As described above, if the connection part 233 is located inside the intersection of the extension line of the first straight line part 231 and the extension line of the second straight line part 232, the connection part 233 viewed from the third direction z will be described. The shape may be a linear shape, a curved shape, a broken line shape, or a combination thereof.
In addition, the first straight portion 231 and the second straight portion 232 described above do not have to be strictly perfectly linear, and even if a part that is bent or uneven is formed as a whole, Any form that can approximate a straight line is acceptable.

また、本実施の形態では、半導体発光素子1が略直方体状の形状を有し、半導体発光素子1をp電極350およびn電極400が形成された側から見た形状が略長方形である例について説明したが、半導体発光素子1の形状はこれに限られない。
例えば、下側半導体層210が上述のような接続部233および接続側面235を有していれば、半導体発光素子1をp電極350およびn電極400が形成された側から見た形状が正方形や平行四辺形に近似した形状であってもよく、また四角形以外の多角形(三角形や六角形等)に近似した形状であってもよい。
In this embodiment, the semiconductor light emitting element 1 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and the semiconductor light emitting element 1 viewed from the side where the p electrode 350 and the n electrode 400 are formed is substantially rectangular. Although demonstrated, the shape of the semiconductor light-emitting device 1 is not restricted to this.
For example, if the lower semiconductor layer 210 has the connection part 233 and the connection side surface 235 as described above, the shape of the semiconductor light emitting element 1 viewed from the side where the p electrode 350 and the n electrode 400 are formed is a square or It may be a shape approximated to a parallelogram, or may be a shape approximated to a polygon other than a quadrangle (such as a triangle or a hexagon).

(半導体発光素子の製造方法)
続いて、本実施の形態の半導体発光素子1の製造方法について説明する。なお、本実施の形態では、ウエハ状の基板100に積層半導体層200を積層するとともに、積層半導体層200上に複数の、透明導電層300、p電極350およびn電極400等をそれぞれ形成し、これを分割することで、複数の半導体発光素子1を得る。図7は、本実施の形態が適用される半導体発光素子1の製造方法の一例を示すフローチャートである。
(Manufacturing method of semiconductor light emitting device)
Then, the manufacturing method of the semiconductor light-emitting device 1 of this Embodiment is demonstrated. In the present embodiment, the laminated semiconductor layer 200 is laminated on the wafer-like substrate 100, and a plurality of transparent conductive layers 300, p-electrodes 350, n-electrodes 400, and the like are formed on the laminated semiconductor layer 200. By dividing this, a plurality of semiconductor light emitting elements 1 are obtained. FIG. 7 is a flowchart showing an example of a method for manufacturing the semiconductor light emitting device 1 to which the present exemplary embodiment is applied.

この例では、まず、ウエハ状の基板100に積層半導体層200を積層して、ウエハ状の半導体積層基板20(後述する図8参照)を形成する半導体積層工程を実行する(ステップ101)。
次に、ステップ101で形成された半導体積層基板20の積層半導体層200上に、SiO等から構成されるマスク51(後述する図8参照)を形成するマスク形成工程を実行する(ステップ102)。
次いで、ステップ102にてマスク51が形成された半導体積層基板20の積層半導体層200上に透明導電層300を形成する透明導電層形成工程を実行する(ステップ103)。
続いて、ステップ103にて透明導電層300が形成された半導体積層基板20の積層半導体層200上および透明導電層300上にレジスト61(後述する図9参照)を形成するレジスト形成工程を実行する(ステップ104)。
次に、ステップ104にてレジスト61が形成された半導体積層基板20に対して、積層半導体層200の一部をエッチングによって除去することで、複数の第1溝部71および複数の第2溝部72(ともに、後述する図10参照)等を形成する第1エッチング工程を実行する(ステップ105)。
なお、本実施の形態では、ステップ102のマスク形成工程、ステップ104のレジスト形成工程およびステップ105の第1エッチング工程が半導体除去工程に対応している。
In this example, first, a semiconductor lamination process is performed in which a laminated semiconductor layer 200 is laminated on a wafer-like substrate 100 to form a wafer-like semiconductor laminated substrate 20 (see FIG. 8 described later) (step 101).
Next, a mask forming process is performed for forming a mask 51 (see FIG. 8 described later) made of SiO 2 or the like on the laminated semiconductor layer 200 of the semiconductor laminated substrate 20 formed in Step 101 (Step 102). .
Next, a transparent conductive layer forming step for forming the transparent conductive layer 300 on the laminated semiconductor layer 200 of the semiconductor laminated substrate 20 on which the mask 51 is formed in step 102 is executed (step 103).
Subsequently, a resist forming step is performed in which a resist 61 (see FIG. 9 described later) is formed on the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 of the semiconductor laminated substrate 20 on which the transparent conductive layer 300 is formed in Step 103. (Step 104).
Next, a part of the laminated semiconductor layer 200 is removed by etching from the semiconductor laminated substrate 20 on which the resist 61 has been formed in Step 104, whereby a plurality of first groove parts 71 and a plurality of second groove parts 72 ( In both cases, a first etching process is performed to form (see FIG. 10 described later) and the like (step 105).
In the present embodiment, the mask formation process in step 102, the resist formation process in step 104, and the first etching process in step 105 correspond to the semiconductor removal process.

次いで、ステップ105にて積層半導体層200の一部が除去された半導体積層基板20の積層半導体層200上および透明導電層300上に、それぞれn電極400およびp電極350を形成するとともに、積層半導体層200上および透明導電層300上に保護膜500を形成する電極形成工程を実行する(ステップ106)。
続いて、ステップ106にてn電極400、p電極350および保護膜500が形成された半導体積層基板20に対して、n電極400およびp電極350が形成された半導体積層基板20の表面側から第1方向xおよび第2方向yに沿ってレーザ光を照射して、第1照射ライン81および第2照射ライン82(ともに、後述する図11参照)を形成する表面レーザ工程を実行する(ステップ107)。
次に、ステップ107にて第1照射ライン81および第2照射ライン82が形成された半導体積層基板20に対して、ウェットエッチング工程の一例としての第2エッチング工程を実行する(ステップ108)。
次いで、ステップ108にてウェットエッチングが施された半導体積層基板20を、第1照射ライン81および第2照射ライン82に沿って分割することで、個片化した複数の半導体発光素子1(図1参照)を得る分割工程を実行する(ステップ109)。
本実施の形態では、ステップ107の表面レーザ工程が分割溝形成工程に対応し、ステップ108の第2エッチング工程がウェットエッチング工程に対応している。
Next, an n-electrode 400 and a p-electrode 350 are formed on the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 of the semiconductor laminated substrate 20 from which part of the laminated semiconductor layer 200 has been removed in step 105, respectively, and the laminated semiconductor An electrode forming process for forming the protective film 500 on the layer 200 and the transparent conductive layer 300 is performed (step 106).
Subsequently, with respect to the semiconductor laminated substrate 20 on which the n electrode 400, the p electrode 350, and the protective film 500 are formed in Step 106, the first step is performed from the surface side of the semiconductor laminated substrate 20 on which the n electrode 400 and the p electrode 350 are formed. A laser beam is irradiated along the one direction x and the second direction y to perform a surface laser process for forming a first irradiation line 81 and a second irradiation line 82 (both refer to FIG. 11 described later) (step 107). ).
Next, a second etching process as an example of a wet etching process is performed on the semiconductor laminated substrate 20 on which the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed in Step 107 (Step 108).
Next, the semiconductor multilayer substrate 20 that has been wet-etched in step 108 is divided along the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82, thereby dividing the plurality of semiconductor light emitting devices 1 (FIG. 1). A dividing step for obtaining a reference) is executed (step 109).
In the present embodiment, the surface laser process in step 107 corresponds to the dividing groove forming process, and the second etching process in step 108 corresponds to the wet etching process.

続いて、上述した各ステップの工程について順に説明する。
(半導体積層工程)
ステップ101の半導体積層工程では、まず、例えばC面を主面とするサファイア単結晶からなるウエハ状の基板100(図1参照)を用意し、表面加工を施す。表面加工としては、例えば、ウェットエッチングやドライエッチング、スパッタ法等を用いることで、ウエハ状の基板100における基板上面113(図1参照)に、複数の凸部113a(図3参照)を形成する。
Then, the process of each step mentioned above is demonstrated in order.
(Semiconductor lamination process)
In the semiconductor lamination process of step 101, first, a wafer-like substrate 100 (see FIG. 1) made of a sapphire single crystal having a C-plane as a main surface is prepared, and surface processing is performed. As the surface processing, for example, wet etching, dry etching, sputtering, or the like is used to form a plurality of convex portions 113a (see FIG. 3) on the substrate upper surface 113 (see FIG. 1) of the wafer-like substrate 100. .

次に、表面加工を施したウエハ状の基板100に対して、スパッタ法等により、AlNからなる中間層201(図3参照)を形成する。なお、中間層201は、スパッタ法だけでなく、MOCVD法で形成することもできる。   Next, an intermediate layer 201 (see FIG. 3) made of AlN is formed on the wafer-like substrate 100 subjected to surface processing by sputtering or the like. Note that the intermediate layer 201 can be formed not only by sputtering but also by MOCVD.

続いて、中間層201を形成したウエハ状の基板100に対して、III族窒化物からなる下地層202、n型半導体層203(nコンタクト層203a、nクラッド層203b)、発光層204およびp型半導体層205(pクラッド層205a、pコンタクト層205b)を順に積層し、ウエハ状の基板100上に積層半導体層200が積層された半導体積層基板20(後述する図8参照)を形成する(図3参照)。
これらの層の積層方法としては、MOCVD法(有機金属化学気相成長法)、HVPE法(ハイドライド気相成長法)、MBE法(分子線エピタキシー法)、スパッタ法等の方法を使用することができる。特に好ましい積層方法として、膜厚制御性、量産性の観点から、MOCVD法が挙げられる。
Subsequently, with respect to the wafer-like substrate 100 on which the intermediate layer 201 is formed, a base layer 202 made of a group III nitride, an n-type semiconductor layer 203 (n-contact layer 203a, n-cladding layer 203b), light-emitting layer 204, and p A stacked semiconductor layer 205 (a p-clad layer 205a and a p-contact layer 205b) is sequentially stacked to form a semiconductor stacked substrate 20 (see FIG. 8 described later) in which a stacked semiconductor layer 200 is stacked on a wafer-like substrate 100 (see FIG. 8 described later). (See FIG. 3).
As a method for laminating these layers, methods such as MOCVD (metal organic chemical vapor deposition), HVPE (hydride vapor deposition), MBE (molecular beam epitaxy), and sputtering can be used. it can. A particularly preferable lamination method is MOCVD from the viewpoint of film thickness controllability and mass productivity.

ここで、本実施の形態においては、基板100の基板上面113に、複数の凸部113aが形成されている。このような基板100の基板上面113に、AlNからなる中間層201やGaN等のIII族窒化物半導体層からなる下地層202およびnコンタクト層203a等を積層させると、まず、基板上面113に垂直な方向に向かって延びる島状の結晶が複数形成される。そして、更に積層を続けると、III族窒化物は基板上面113に垂直な方向に向かって成長するとともに、複数の島状の結晶が互いに繋がり、やがて平坦な結晶成長面が得られることになる。
したがって、本実施の形態の下側半導体層210における中間層201、下地層202およびnコンタクト層203a等は、それぞれ、下側半導体底面214側から下側半導体上面213側に向かって、徐々にIII族窒化物の結晶性が良くなるように形成される。
これにより、下側半導体層210全体としても、下側半導体底面214側から下側半導体上面213側に向かって、徐々にIII族窒化物の結晶性が良くなるように形成されることになる。
Here, in the present embodiment, a plurality of convex portions 113 a are formed on the substrate upper surface 113 of the substrate 100. When the intermediate layer 201 made of AlN, the base layer 202 made of a group III nitride semiconductor layer such as GaN, the n-contact layer 203a, and the like are laminated on the substrate upper surface 113 of the substrate 100, first, the substrate is perpendicular to the substrate upper surface 113. A plurality of island-like crystals extending in a certain direction are formed. When the lamination is further continued, the group III nitride grows in a direction perpendicular to the substrate upper surface 113, and a plurality of island-like crystals are connected to each other, so that a flat crystal growth surface is obtained.
Therefore, the intermediate layer 201, the base layer 202, the n contact layer 203a, and the like in the lower semiconductor layer 210 of this embodiment are gradually increased from the lower semiconductor bottom surface 214 side to the lower semiconductor upper surface 213 side. It is formed so that the crystallinity of the group nitride is improved.
As a result, the lower semiconductor layer 210 as a whole is formed so that the crystallinity of the group III nitride gradually improves from the lower semiconductor bottom surface 214 side toward the lower semiconductor upper surface 213 side.

さらに、本実施の形態において、MOCVD法により積層半導体層200をサファイアからなる基板100上に積層した場合には、積層半導体層200を構成するIII族窒化物は、N極性面である(000−1)面が基板100の基板上面113側を向き、III族元素の極性面(例えばGa極性面)である(0001)面が上側半導体層250の上側半導体上面253側を向くようにして結晶が成長する。   Further, in the present embodiment, when the laminated semiconductor layer 200 is laminated on the substrate 100 made of sapphire by the MOCVD method, the group III nitride constituting the laminated semiconductor layer 200 is an N-polar plane (000− 1) The crystal faces so that the surface faces the substrate upper surface 113 side of the substrate 100 and the (0001) surface, which is a group III element polar surface (for example, Ga polar surface), faces the upper semiconductor upper surface 253 side of the upper semiconductor layer 250. grow up.

(マスク形成工程)
続いて、ステップ102のマスク形成工程について説明する。
図8は、マスク形成工程を実行することにより得られたマスク51形成後の半導体積層基板20を示した図である。図8(a)は、マスク51形成後の半導体積層基板20を、マスク51が形成された側から見た上面図であり、図8(b)は、図8(a)の一部を拡大した拡大上面図であり、図8(c)は、図8(b)のVIIIC−VIIIC断面図である。
(Mask formation process)
Next, the mask formation process in step 102 will be described.
FIG. 8 is a view showing the semiconductor laminated substrate 20 after the formation of the mask 51 obtained by executing the mask forming step. 8A is a top view of the semiconductor multilayer substrate 20 after the mask 51 is formed as viewed from the side on which the mask 51 is formed. FIG. 8B is an enlarged view of a part of FIG. 8 (c) is a cross-sectional view taken along the line VIIIC-VIIIC of FIG. 8 (b).

ステップ102のマスク形成工程では、ステップ101の半導体積層工程にて得られた半導体積層基板20の積層半導体層200上に、除去抑制層の一例としてのマスク51を形成する。
マスク51は、半導体積層基板20から形成される複数の半導体発光素子1(図1参照)の形成予定位置(以下、素子形成予定位置と呼ぶ)に対応して、積層半導体層200上の一部の領域に積層される。
In the mask formation process of step 102, a mask 51 as an example of a removal suppression layer is formed on the stacked semiconductor layer 200 of the semiconductor stacked substrate 20 obtained in the semiconductor stacking process of step 101.
A portion of the mask 51 on the laminated semiconductor layer 200 corresponds to a planned formation position (hereinafter referred to as an element formation planned position) of a plurality of semiconductor light emitting elements 1 (see FIG. 1) formed from the semiconductor laminated substrate 20. It is laminated on the area.

本実施の形態では、半導体積層基板20に対して、半導体積層基板20から形成される複数の半導体発光素子1(図1参照)の形成予定位置(以下、素子形成予定位置と呼ぶ)をマトリクス状に設定している。
マスク51は、素子形成予定位置の周囲を囲むように、第1方向xおよび第2方向yに沿って設けられている。そして、マスク51には、それぞれの素子形成予定位置に対応して設けられた複数の第1の孔52が形成されている。また、マスク51には、それぞれの素子形成予定位置の四隅であって、隣接する4つの素子形成予定位置の中心に、第2の孔53が形成されている。
図8(a)に示すように、それぞれの第1の孔52および第2の孔53からは、積層半導体層200が露出している。なお、素子形成予定位置のうち半導体露出面213a(図1参照)に対応する領域には、マスク51が形成されており、積層半導体層200は露出していない。
In the present embodiment, formation planned positions (hereinafter referred to as element formation planned positions) of a plurality of semiconductor light emitting elements 1 (see FIG. 1) formed from the semiconductor multilayer substrate 20 with respect to the semiconductor multilayer substrate 20 are in a matrix form. Is set.
The mask 51 is provided along the first direction x and the second direction y so as to surround the periphery of the element formation scheduled position. In the mask 51, a plurality of first holes 52 provided corresponding to the respective element formation scheduled positions are formed. The mask 51 has second holes 53 formed at the four corners of the respective element formation scheduled positions and at the centers of the four adjacent element formation planned positions.
As shown in FIG. 8A, the laminated semiconductor layer 200 is exposed from the first hole 52 and the second hole 53. Note that a mask 51 is formed in a region corresponding to the semiconductor exposed surface 213a (see FIG. 1) in the element formation scheduled position, and the stacked semiconductor layer 200 is not exposed.

それぞれの第1の孔52は、図8(a)(b)に示すように、第3方向zから見た場合に、長方形に近似した形状を有している。
それぞれの第2の孔53は、図8(a)(b)に示すように、素子形成予定位置における四隅がそれぞれ円弧状となるように、中心角が90度の円弧における外周側が4つ向き合った形状となっている。これにより、それぞれの素子形成予定位置の四隅に、第1方向xおよび第2方向yに十字状に延びた形状(以下、十字型と呼ぶことがある)の第2の孔53が形成されている。
As shown in FIGS. 8A and 8B, each first hole 52 has a shape approximate to a rectangle when viewed from the third direction z.
As shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b), each of the second holes 53 has four outer peripheral sides facing each other in a circular arc having a central angle of 90 degrees so that the four corners at the element formation scheduled positions are arcuate. It has a different shape. As a result, second holes 53 having a shape extending in a cross shape in the first direction x and the second direction y (hereinafter sometimes referred to as a cross shape) are formed at the four corners of each element formation scheduled position. Yes.

マスク51は、後述するステップ105の第1エッチング工程においてエッチング処理により積層半導体層200の一部を除去する際に、除去される積層半導体層200の厚さ等を調整するために用いられる。なお、詳細については後段にて説明するが、ステップ105の第1エッチング工程では、例えばウェットエッチングおよびドライエッチング等のエッチング法により積層半導体層200の除去が行われる。
本実施の形態のマスク51としては、ステップ105の第1エッチング工程においてエッチングに用いられる酸等のエッチング液やエッチングガスによって、積層半導体層200とともに除去が可能な材質を用いることが好ましい。このようなマスク51に用いられる材質としては、例えば、SiO等が挙げられるがこれに限定されるものではない。
The mask 51 is used to adjust the thickness or the like of the stacked semiconductor layer 200 to be removed when part of the stacked semiconductor layer 200 is removed by an etching process in a first etching process of Step 105 described later. Although details will be described later, in the first etching step of Step 105, the stacked semiconductor layer 200 is removed by an etching method such as wet etching or dry etching.
As the mask 51 of the present embodiment, it is preferable to use a material that can be removed together with the stacked semiconductor layer 200 by an etching solution such as an acid or an etching gas used for etching in the first etching process of Step 105. Examples of the material used for such a mask 51 include, but are not limited to, SiO 2 and the like.

また、マスク51の厚さは、ステップ105の第1エッチング工程において除去する積層半導体層200の厚さや除去せずに残す積層半導体層200の厚さ、エッチングに用いるエッチング液やエッチングガスの種類等に応じて設定される。マスク51の厚さは、マスク51としてSiOを用いる場合には、例えば0.01μm〜5μmの範囲が好ましく、0.05μm〜1μmの範囲がより好ましい。 Further, the thickness of the mask 51 is the thickness of the laminated semiconductor layer 200 to be removed in the first etching process of Step 105, the thickness of the laminated semiconductor layer 200 to be left without being removed, the kind of etching solution or etching gas used for the etching, etc. Is set according to When SiO 2 is used as the mask 51, the thickness of the mask 51 is preferably in the range of 0.01 μm to 5 μm, and more preferably in the range of 0.05 μm to 1 μm.

マスク51の成膜は、従来公知のCVD法、蒸着法、スパッタリング法などで行うことができる。
また、マスク51に第1の孔52、第2の孔53を形成して、マスク51を上述した形状にするには、従来公知のフォトリソグラフィー法によりレジストのパターンを形成し、従来公知のエッチング法等により、レジストで覆われていない部分のマスク51を除去する方法が使用できる。
なお、マスク51の形成方法はこれに限られず、従来公知の方法を適宜用いることができる。
The mask 51 can be formed by a conventionally known CVD method, vapor deposition method, sputtering method, or the like.
In addition, in order to form the first hole 52 and the second hole 53 in the mask 51 so that the mask 51 has the above-described shape, a resist pattern is formed by a conventionally known photolithography method, and a conventionally known etching is performed. A method of removing a portion of the mask 51 not covered with a resist by a method or the like can be used.
The formation method of the mask 51 is not limited to this, and a conventionally known method can be used as appropriate.

(透明導電層形成工程)
次に、ステップ103の透明導電層形成工程について説明する。
透明導電層300(後述する図9等参照)は、複数の素子形成予定位置のそれぞれに対応するように、ステップ102で形成したマスク51における複数の第1の孔52から露出する積層半導体層200上に設けられる。
(Transparent conductive layer forming process)
Next, the transparent conductive layer forming process in step 103 will be described.
The transparent conductive layer 300 (see FIG. 9 and the like described later) is exposed to the plurality of first holes 52 in the mask 51 formed in step 102 so as to correspond to each of a plurality of element formation scheduled positions. Provided on top.

透明導電層300は、例えば、Inを含む酸化物からなる透光性の導電性材料を用いることができる。
そして、これらの材料を、この技術分野でよく知られた慣用の手段にて積層半導体層200上に設けることによって、透明導電層300を形成できる。なお、透明導電層300を積層半導体層200上に形成した後に、透明導電層300の透明化や低抵抗化等を目的とした熱アニール処理を施してもよい。
For the transparent conductive layer 300, for example, a translucent conductive material made of an oxide containing In can be used.
The transparent conductive layer 300 can be formed by providing these materials on the laminated semiconductor layer 200 by conventional means well known in this technical field. In addition, after forming the transparent conductive layer 300 on the laminated semiconductor layer 200, a thermal annealing treatment may be performed for the purpose of making the transparent conductive layer 300 transparent or reducing resistance.

(レジスト形成工程)
続いて、ステップ104のレジスト形成工程について説明する。
図9は、ステップ104のレジスト形成工程までを実行することにより得られた、透明導電層300およびレジスト61形成後の半導体積層基板20を示した図である。図9(a)は、透明導電層300およびレジスト61形成後の半導体積層基板20の一部を、透明導電層300およびレジスト61が形成された側から見た上面図である。また、図9(b)は、図9(a)のIXB−IXB断面図であり、図9(c)は、図9(a)のIXC−IXC断面図であり、図9(d)は、図9(a)のIXD−IXD断面図である。
(Resist formation process)
Next, the resist forming process in step 104 will be described.
FIG. 9 is a diagram showing the semiconductor laminated substrate 20 after the formation of the transparent conductive layer 300 and the resist 61 obtained by executing the steps up to the resist formation step of Step 104. FIG. 9A is a top view of a part of the semiconductor laminated substrate 20 after the transparent conductive layer 300 and the resist 61 are formed as viewed from the side on which the transparent conductive layer 300 and the resist 61 are formed. 9B is a cross-sectional view taken along the line IXB-IXB in FIG. 9A, FIG. 9C is a cross-sectional view taken along the line IXC-IXC in FIG. 9A, and FIG. FIG. 10 is a cross-sectional view taken along IXD-IXD in FIG.

図9(a)〜(d)に示すように、除去抑制層の他の一例としてのレジスト61は、ステップ102のマスク形成工程で形成したマスク51における第1の孔52から露出する積層半導体層200上、および、ステップ103で形成した透明導電層300上に設けられる。なお、レジスト61は、マスク51上および、第2の孔53から露出する積層半導体層200上には設けられない。
レジスト61としては、従来公知の材料を用いることができる。また、レジスト61の形成方法としては、従来公知のフォトリソグラフィー法等を採用することができる。
As shown in FIGS. 9A to 9D, a resist 61 as another example of the removal suppressing layer is a stacked semiconductor layer exposed from the first hole 52 in the mask 51 formed in the mask forming process of Step 102. 200 and on the transparent conductive layer 300 formed in step 103. Note that the resist 61 is not provided on the mask 51 and the stacked semiconductor layer 200 exposed from the second hole 53.
As the resist 61, a conventionally known material can be used. As a method for forming the resist 61, a conventionally known photolithography method or the like can be employed.

(第1エッチング工程)
続いて、ステップ105の第1エッチング工程について説明する。
図10は、ステップ105の第1エッチング工程を実行することにより得られた、第1溝部71、第2溝部72、凹部73および半導体露出面213a形成後の半導体積層基板20を示した図である。図10(a)は、第1溝部71および第2溝部72形成後の半導体積層基板20の一部を、第1溝部71、第2溝部72等が形成された側から見た上面図である。また、図10(b)は、図10(a)のXB−XB断面図であり、図10(c)は、図10(a)のXC−XC断面図であり、図10(d)は、図10(a)のXD−XD断面図である。
(First etching process)
Subsequently, the first etching process of Step 105 will be described.
FIG. 10 is a diagram illustrating the semiconductor multilayer substrate 20 after the first groove 71, the second groove 72, the recess 73, and the semiconductor exposed surface 213a are formed, which is obtained by performing the first etching process of Step 105. . FIG. 10A is a top view of a part of the semiconductor laminated substrate 20 after the first groove 71 and the second groove 72 are formed, as viewed from the side where the first groove 71, the second groove 72, and the like are formed. . 10B is a cross-sectional view taken along the line XB-XB in FIG. 10A, FIG. 10C is a cross-sectional view taken along the line XC-XC in FIG. 10A, and FIG. It is XD-XD sectional drawing of Fig.10 (a).

ステップ105の第1エッチング工程では、ステップ104のレジスト形成工程によりレジスト61が形成された半導体積層基板20に対して、積層半導体層200の一部を除去することで、nコンタクト層203a(図3参照)の一部を露出させる。これにより、第1溝部71、第2溝部72、凹部73および半導体露出面213aを形成する。   In the first etching process of Step 105, the n-contact layer 203a (FIG. 3) is removed by removing a part of the stacked semiconductor layer 200 from the semiconductor stacked substrate 20 on which the resist 61 is formed by the resist formation process of Step 104. Expose a part of Thereby, the 1st groove part 71, the 2nd groove part 72, the recessed part 73, and the semiconductor exposed surface 213a are formed.

図10(a)に示すように、第1溝部71は複数形成され、それぞれが第1方向xに沿って設けられる。複数の第1溝部71は、隣接する第1溝部71同士の間隔が等しくなるように、互いに略平行に並んでいる。同様に、第2溝部72は複数形成され、それぞれが第2方向yに沿って設けられる。複数の第2溝部72は、隣接する第2溝部72同士の間隔が等しくなるように、互いに略平行に並んでいる。
本実施の形態では、隣接する第1溝部71同士の間隔が、隣接する第2溝部72同士の間隔よりも狭くなっている。
また、半導体露出面213aは、複数形成される。この例では、複数の半導体露出面213aは、第2方向yに沿って並んで配置され、それぞれが第2溝部72と繋がって設けられている。
As shown in FIG. 10A, a plurality of first groove portions 71 are formed, and each is provided along the first direction x. The plurality of first groove portions 71 are arranged substantially parallel to each other so that the intervals between the adjacent first groove portions 71 are equal. Similarly, a plurality of second groove portions 72 are formed, and each is provided along the second direction y. The plurality of second groove portions 72 are arranged substantially parallel to each other so that the intervals between the adjacent second groove portions 72 are equal.
In the present embodiment, the interval between adjacent first groove portions 71 is narrower than the interval between adjacent second groove portions 72.
A plurality of exposed semiconductor surfaces 213a are formed. In this example, the plurality of exposed semiconductor surfaces 213 a are arranged side by side along the second direction y, and each of them is connected to the second groove portion 72.

図10(a)〜(d)に示すように、第1溝部71および第2溝部72が形成されることで、積層半導体層200には、ウエハ状の基板100の全域に亘って設けられる下側半導体層210と、下側半導体層210上に設けられ、第1溝部71および第2溝部72によって複数の領域に分離される上側半導体層250とが形成される。
図10(a)に示すように、上側半導体層250を第3方向zから見た形状は、第1方向xに沿う方向を長辺、第2方向yに沿う方向を短辺とする長方形に近似している。
As shown in FIGS. 10A to 10D, the first groove 71 and the second groove 72 are formed, so that the laminated semiconductor layer 200 is provided over the entire area of the wafer-like substrate 100. A side semiconductor layer 210 and an upper semiconductor layer 250 provided on the lower semiconductor layer 210 and separated into a plurality of regions by the first groove portion 71 and the second groove portion 72 are formed.
As shown in FIG. 10A, the shape of the upper semiconductor layer 250 viewed from the third direction z is a rectangle with the long side in the direction along the first direction x and the short side in the direction along the second direction y. Approximate.

また、図10(a)に示すように、凹凸部の一例としての凹部73は、第1溝部71と第2溝部72とが交差する領域に形成されている。そして、図10(b)に示すように、凹部73は、第1溝部71および第2溝部72に対してさらに基板100側に窪んで設けられており、nコンタクト層203a(図3参照)が露出している。
第3方向zから見た場合に凹部73の壁面は、図10(a)に示すように、4つの円弧が向き合った十字型の形状となっている。なお、凹部73を構成する円弧状の壁面それぞれが、半導体積層基板20から形成される半導体発光素子1における接続部233の形状に対応している。
As shown in FIG. 10A, the recess 73 as an example of the uneven portion is formed in a region where the first groove 71 and the second groove 72 intersect. As shown in FIG. 10B, the recess 73 is provided so as to be further recessed toward the substrate 100 with respect to the first groove 71 and the second groove 72, and an n contact layer 203a (see FIG. 3) is provided. Exposed.
When viewed from the third direction z, the wall surface of the recess 73 has a cross shape in which four arcs face each other as shown in FIG. Each of the arc-shaped wall surfaces constituting the recess 73 corresponds to the shape of the connection portion 233 in the semiconductor light emitting element 1 formed from the semiconductor laminated substrate 20.

第1溝部71、第2溝部72、凹部73および半導体露出面213aを形成するために積層半導体層200の一部を除去する方法としては、エッチング法を用いることができる。エッチング法を用いることで、例えばダイシング法やスクライブ法等の方法により積層半導体層200を除去した場合と比較して、積層半導体層200のうち除去しない部分が損傷するのを抑制することが可能になる。
エッチング法としては、ドライエッチングであれば、例えば、反応性イオンエッチング、イオンミリング、集束ビームエッチングおよびECRエッチングなどの手法を用いることができ、ウェットエッチングであれば、例えば、硫酸とリン酸との混酸を用いることができる。
An etching method can be used as a method of removing a part of the laminated semiconductor layer 200 in order to form the first groove portion 71, the second groove portion 72, the concave portion 73, and the semiconductor exposed surface 213a. By using the etching method, for example, compared with the case where the laminated semiconductor layer 200 is removed by a method such as a dicing method or a scribe method, it is possible to suppress damage of a portion of the laminated semiconductor layer 200 that is not removed. Become.
As an etching method, for example, dry etching, a reactive ion etching, ion milling, focused beam etching, ECR etching, or the like can be used. For wet etching, for example, sulfuric acid and phosphoric acid are used. Mixed acids can be used.

ステップ105の第1エッチング工程におけるエッチングは、積層半導体層200の上面側(基板100とは反対側)から進行し、上面側から積層半導体層200が除去される。
ここで、本実施の形態では、上述したステップ102のマスク形成工程において、積層半導体層200上の一部の領域に、エッチングにより除去される積層半導体層200の厚さを調整するためのマスク51(図8、図9参照)を形成している。また、上述したステップ104のレジスト形成工程において、積層半導体層200上の一部の領域および透明導電層300上に、エッチングによる積層半導体層200および透明導電層300の除去を妨げるレジスト61(図9参照)を形成している。
Etching in the first etching step of Step 105 proceeds from the upper surface side (the side opposite to the substrate 100) of the laminated semiconductor layer 200, and the laminated semiconductor layer 200 is removed from the upper surface side.
Here, in the present embodiment, the mask 51 for adjusting the thickness of the stacked semiconductor layer 200 to be removed by etching in a partial region on the stacked semiconductor layer 200 in the mask formation step of Step 102 described above. (See FIGS. 8 and 9). Further, in the resist forming step of Step 104 described above, a resist 61 (FIG. 9) prevents removal of the stacked semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 by etching on a partial region on the stacked semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300. See).

これにより、半導体積層基板20における積層半導体層200のうちマスク51が形成されている領域では、まずマスク51がエッチングにより除去された後、積層半導体層200のエッチングが開始される。したがって、マスク51が形成されている領域では、積層半導体層200の一部が除去されるものの、マスク51およびレジスト61の双方がともに形成されていない領域(第2の孔53(図9参照)から露出する領域)と比較して、除去される積層半導体層200の量が少ない。
また、積層半導体層200および透明導電層300のうちレジスト61が形成されている領域では、エッチングが進行せず、積層半導体層200および透明導電層300は除去されない。
一方、積層半導体層200のうちマスク51およびレジスト61の双方がともに形成されていない領域(第2の孔53から露出する領域)では、マスク51およびレジスト61に妨げられることなくエッチングが進行する。
Thereby, in the region where the mask 51 is formed in the laminated semiconductor layer 200 in the semiconductor laminated substrate 20, the etching of the laminated semiconductor layer 200 is started after the mask 51 is first removed by etching. Therefore, in the region where the mask 51 is formed, a part of the stacked semiconductor layer 200 is removed, but the region where both the mask 51 and the resist 61 are not formed (second hole 53 (see FIG. 9)). The amount of the stacked semiconductor layer 200 to be removed is small compared to the region exposed from (1).
Further, in the region where the resist 61 is formed in the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300, the etching does not proceed, and the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 are not removed.
On the other hand, in the region where both the mask 51 and the resist 61 are not formed in the stacked semiconductor layer 200 (region exposed from the second hole 53), the etching proceeds without being interrupted by the mask 51 and the resist 61.

エッチングは、半導体積層基板20のうちマスク51が形成された領域において、積層半導体層200の一部が除去されてnコンタクト層203aが露出した時点で終了することが好ましい。
これにより、半導体積層基板20においてマスク51を形成した領域には、エッチングによって積層半導体層200の一部が除去されることにより、nコンタクト層203aが露出する第1溝部71、第2溝部72および半導体露出面213aが形成される。
また、マスク51およびレジスト61の双方が形成されていない領域(第2の孔53から露出する領域)には、エッチングによって、積層半導体層200(nコンタクト層203a)が第2の孔53の形状に合わせて削られることで、nコンタクト層203aが露出する凹部73が形成される。なお、第2の孔53から露出する積層半導体層200上は、マスク51およびレジスト61の双方が形成されていないため、第1溝部71、第2溝部72および半導体露出面213aよりも積層半導体層200が多く削られることで、凹部73は第1溝部71および第2溝部72に対して凹んで形成される。
さらにまた、レジスト61が形成された積層半導体層200上および透明導電層300上では、積層半導体層200および透明導電層300は除去されずに残存する。
The etching is preferably terminated when a part of the laminated semiconductor layer 200 is removed and the n contact layer 203a is exposed in the region of the semiconductor laminated substrate 20 where the mask 51 is formed.
As a result, in the region where the mask 51 is formed in the semiconductor multilayer substrate 20, a part of the multilayer semiconductor layer 200 is removed by etching, whereby the first groove portion 71, the second groove portion 72 and the n-contact layer 203a are exposed. A semiconductor exposed surface 213a is formed.
In addition, in a region where both the mask 51 and the resist 61 are not formed (a region exposed from the second hole 53), the stacked semiconductor layer 200 (n contact layer 203a) has a shape of the second hole 53 by etching. As a result, the recess 73 exposing the n contact layer 203a is formed. Since neither the mask 51 nor the resist 61 is formed on the laminated semiconductor layer 200 exposed from the second hole 53, the laminated semiconductor layer is located more than the first groove 71, the second groove 72, and the semiconductor exposed surface 213a. Since 200 is sharpened, the recess 73 is formed to be recessed with respect to the first groove 71 and the second groove 72.
Furthermore, on the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 on which the resist 61 is formed, the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 remain without being removed.

ステップ105の第1エッチング工程では、以上の工程により、半導体積層基板20において積層半導体層200の一部が除去されることで、第1溝部71、第2溝部72、凹部73および半導体露出面213aが形成されるとともに、下側半導体層210および複数の領域に分断された上側半導体層250が形成される。   In the first etching step of Step 105, a part of the laminated semiconductor layer 200 is removed from the semiconductor laminated substrate 20 by the above steps, whereby the first groove portion 71, the second groove portion 72, the concave portion 73, and the semiconductor exposed surface 213a. Are formed, and the lower semiconductor layer 210 and the upper semiconductor layer 250 divided into a plurality of regions are formed.

(電極形成工程)
続いて、ステップ106の電極形成工程について説明する。
ステップ106の電極形成工程では、各透明導電層300上の所定の位置にp電極350(図1、後述する図11等参照)を形成するとともに、各半導体露出面213a上にn電極400(図1、後述する図11等参照)を形成する。
p電極350およびn電極400としては、各種の組成および構造が周知であり、これら周知の組成や構造を何ら制限なく用いることができる。
また、p電極350およびn電極400を形成する手段としては、真空蒸着法やスパッタ法等、周知の方法を何ら制限なく用いることができる。
さらに、ステップ106の電極形成工程では、p電極350およびn電極400のそれぞれの表面における一部の領域(開口部)と第1溝部71および第2溝部72上とを除いて、上側半導体層250、透明導電層300、p電極350およびn電極400の上面及び側面を覆うように、SiO等からなる保護膜500(後述する図11参照)を形成する。
(Electrode formation process)
Next, the electrode forming process in step 106 will be described.
In the electrode forming process of step 106, a p-electrode 350 (see FIG. 1, FIG. 11 described later) is formed at a predetermined position on each transparent conductive layer 300, and an n-electrode 400 (see FIG. 11) is formed on each semiconductor exposed surface 213a. 1, see FIG.
As the p-electrode 350 and the n-electrode 400, various compositions and structures are known, and these known compositions and structures can be used without any limitation.
In addition, as a means for forming the p electrode 350 and the n electrode 400, a known method such as a vacuum deposition method or a sputtering method can be used without any limitation.
Further, in the electrode formation process of step 106, the upper semiconductor layer 250 is excluded except for a part of the regions (openings) on the surfaces of the p electrode 350 and the n electrode 400 and on the first groove 71 and the second groove 72. A protective film 500 (see FIG. 11 described later) made of SiO 2 or the like is formed so as to cover the upper surfaces and side surfaces of the transparent conductive layer 300, the p electrode 350, and the n electrode 400.

(表面レーザ工程)
続いて、ステップ107の表面レーザ工程について説明する。
図11は、ステップ106の電極形成工程およびステップ107の表面レーザ工程を実行することにより得られた、第1照射ライン81および第2照射ライン82形成後の半導体積層基板20を示した図である。図11(a)は、第1照射ライン81および第2照射ライン82形成後の半導体積層基板20の一部を、第1照射ライン81および第2照射ライン82が形成された側から見た上面図である。また、図11(b)は、図11(a)のXIB−XIB断面図であり、図11(c)は、図11(a)のXIC−XIC断面図であり、図11(d)は、図11(a)のXID−XID断面図である。なお、図11(a)においては、保護膜500の記載を省略している。
(Surface laser process)
Next, the surface laser process in step 107 will be described.
FIG. 11 is a diagram showing the semiconductor laminated substrate 20 after the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed, which is obtained by executing the electrode forming process in step 106 and the surface laser process in step 107. . FIG. 11A shows an upper surface of a part of the semiconductor laminated substrate 20 after the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed as viewed from the side where the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed. FIG. 11 (b) is a cross-sectional view taken along the line XIB-XIB in FIG. 11 (a), FIG. 11 (c) is a cross-sectional view taken along the line XIC-XIC in FIG. 11 (a), and FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line XID-XID in FIG. In FIG. 11A, the protective film 500 is not shown.

ステップ107の表面レーザ工程では、半導体積層基板20に対して、ステップ105の第1エッチング工程にて形成された第1溝部71および第2溝部72に沿って積層半導体層200側からレーザを照射し、積層半導体層200の一部を除去することで、分割溝の一例としての第1照射ライン81および第2照射ライン82を形成する。   In the surface laser process of step 107, the semiconductor multilayer substrate 20 is irradiated with laser from the side of the laminated semiconductor layer 200 along the first groove 71 and the second groove 72 formed in the first etching process of step 105. Then, by removing a part of the laminated semiconductor layer 200, the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 as an example of the dividing groove are formed.

第1照射ライン81は、図11(a)に示すように、第1溝部71に沿い且つ第1方向xに沿うように形成される。また、第1照射ライン81は、図11(d)に示すように、積層半導体層200(下側半導体層210)を分離するように形成されており、基板100の内部まで到達している。
同様に、第2照射ライン82は、図11(a)に示すように、第2溝部72に沿い且つ第2方向yに沿うように形成される。そして、第2照射ライン82は、図11(c)に示すように、積層半導体層200を分離するように形成されており、基板100の内部まで到達している。
これにより、下側半導体層210は、第1照射ライン81および第2照射ライン82によって複数の部分に分離される。
As shown in FIG. 11A, the first irradiation line 81 is formed along the first groove 71 and along the first direction x. Further, as shown in FIG. 11D, the first irradiation line 81 is formed so as to separate the stacked semiconductor layer 200 (lower semiconductor layer 210) and reaches the inside of the substrate 100.
Similarly, as shown in FIG. 11A, the second irradiation line 82 is formed along the second groove 72 and along the second direction y. The second irradiation line 82 is formed so as to separate the stacked semiconductor layer 200 as shown in FIG. 11C and reaches the inside of the substrate 100.
Thereby, the lower semiconductor layer 210 is separated into a plurality of portions by the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82.

また、上述したように、第1溝部71と第2溝部72とが交差する部分には、凹部73(図10参照)が設けられており、第1照射ライン81および第2照射ライン82は、凹部73にて交差するように設けられる。そして、図11(a)に示すように、第1照射ライン81および第2照射ライン82により凹部73が分離されることで、第3方向zから見た場合に湾曲した形状の湾曲面74aを有する4つの段差74が形成される。
図12は、ステップ104の表面レーザ工程終了後の下側半導体層210における段差74近傍の構造を示した図である。なお、図12では、第1照射ライン81および第2照射ライン82により凹部73が分離されることで形成された複数(4つ)の段差74のうち1つの段差74を示している。
Further, as described above, the concave portion 73 (see FIG. 10) is provided at the portion where the first groove portion 71 and the second groove portion 72 intersect, and the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are: It is provided so as to intersect at the recess 73. And as shown to Fig.11 (a), the recessed part 73 is isolate | separated by the 1st irradiation line 81 and the 2nd irradiation line 82, and when it sees from the 3rd direction z, the curved surface 74a of the curved shape is obtained. Four steps 74 are formed.
FIG. 12 is a view showing the structure in the vicinity of the step 74 in the lower semiconductor layer 210 after completion of the surface laser process in step 104. In FIG. 12, one step 74 is shown among a plurality of (four) steps 74 formed by separating the recess 73 by the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82.

図12および図11(a)に示すように、ステップ107の表面レーザ工程にて第1照射ライン81および第2照射ライン82が形成された下側半導体層210において、上側半導体層250と接する下側半導体上面213側では、湾曲面74aが形成されることで、第3方向zから見た場合に角部分が円弧形状となった所謂角丸長方形状を有している。これに対し、下側半導体層210のうち基板100と接する下側半導体底面214側では、第3方向zから見た場合に長方形形状を有している。
これにより、下側半導体層210では、全体として略直方体の形状を有するとともに、湾曲面74aによって、第3方向zから見た場合における四隅に、円弧形状の湾曲面74aを有する段差74が形成されることになる。
As shown in FIGS. 12 and 11A, in the lower semiconductor layer 210 in which the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed in the surface laser process of Step 107, the lower semiconductor layer 210 is in contact with the upper semiconductor layer 250. On the side semiconductor upper surface 213 side, the curved surface 74a is formed to have a so-called rounded rectangular shape in which the corner portion has an arc shape when viewed from the third direction z. On the other hand, the lower semiconductor bottom surface 214 in contact with the substrate 100 in the lower semiconductor layer 210 has a rectangular shape when viewed from the third direction z.
Accordingly, the lower semiconductor layer 210 has a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole, and the curved surface 74a forms steps 74 having arc-shaped curved surfaces 74a at the four corners when viewed from the third direction z. Will be.

(第2エッチング工程)
続いて、ステップ108の第2エッチング工程について説明する。
図13は、ステップ108の第2エッチング工程を実行することにより得られた半導体積層基板20を示した図である。図13(a)は、ウェットエッチング終了後の半導体積層基板20の一部を、p電極350およびn電極400が形成された側から見た上面図である。また、図13(b)は、図13(a)のXIIIB−XIIIB断面図であり、図13(c)は、図13(a)のXIIIC−XIIIC断面図であり、図13(d)は、図13(a)のXIIID−XIIID断面図である。なお、図13(a)においては、保護膜500の記載を省略している。
(Second etching process)
Subsequently, the second etching process of Step 108 will be described.
FIG. 13 is a view showing the semiconductor laminated substrate 20 obtained by executing the second etching process of Step 108. FIG. 13A is a top view of a part of the semiconductor multilayer substrate 20 after the wet etching is viewed from the side where the p-electrode 350 and the n-electrode 400 are formed. 13B is a cross-sectional view taken along line XIIIB-XIIIB in FIG. 13A, FIG. 13C is a cross-sectional view taken along line XIIIC-XIIIC in FIG. 13A, and FIG. It is XIIID-XIIID sectional drawing of Fig.13 (a). In FIG. 13A, the protective film 500 is not shown.

ステップ108の第2エッチング工程では、ステップ107の表面レーザ工程で第1照射ライン81および第2照射ライン82が形成された半導体積層基板20をウェットエッチングすることで、第1下側半導体側面211(図1参照)、第2下側半導体側面212(図2参照)および接続側面235(図1参照)を形成する。
ウェットエッチングは、第1照射ライン81および第2照射ライン82が形成された半導体積層基板20を、保護膜500が形成されたままの状態で、所定の温度に加熱されたオルトリン酸等のエッチング液に浸漬することで行う。
In the second etching step of step 108, the first lower semiconductor side surface 211 (by the wet etching of the semiconductor laminated substrate 20 on which the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed in the surface laser step of step 107. 1), a second lower semiconductor side surface 212 (see FIG. 2) and a connection side surface 235 (see FIG. 1) are formed.
In the wet etching, an etching solution such as orthophosphoric acid in which the semiconductor laminated substrate 20 on which the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed is heated to a predetermined temperature while the protective film 500 is formed. It is performed by dipping in

ステップ107の表面レーザ工程にて第1照射ライン81および第2照射ライン82が形成された半導体積層基板20をエッチング液に浸漬すると、エッチング液は、第1照射ライン81内および第2照射ライン82内に浸入する。第1照射ライン81および第2照射ライン82内においては、下側半導体層210が露出している。したがって、第1照射ライン81および第2照射ライン82に浸入したエッチング液により、露出する下側半導体層210が浸食される。一方、保護膜500や、保護膜500に覆われる透明導電層300および上側半導体層250は、エッチング液によっては浸食されない。   When the semiconductor laminated substrate 20 on which the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed in the surface laser process of step 107 is immersed in an etching solution, the etching solution is in the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82. Infiltrate inside. In the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82, the lower semiconductor layer 210 is exposed. Therefore, the exposed lower semiconductor layer 210 is eroded by the etchant that has entered the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82. On the other hand, the protective film 500, the transparent conductive layer 300 covered by the protective film 500, and the upper semiconductor layer 250 are not eroded by the etching solution.

ここで、本実施の形態においては、下側半導体層210は、上側半導体層250に面する側(下側半導体上面213側)と基板100に面する側(下側半導体底面214側)とで、エッチング液による浸食のされやすさが異なっている。具体的には、下側半導体層210における下側半導体上面213側と比較して、下側半導体層210における下側半導体底面214側の方がエッチング液による浸食がされやすくなっている。   Here, in the present embodiment, the lower semiconductor layer 210 includes a side facing the upper semiconductor layer 250 (lower semiconductor upper surface 213 side) and a side facing the substrate 100 (lower semiconductor bottom surface 214 side). The ease of erosion by the etching solution is different. Specifically, compared to the lower semiconductor upper surface 213 side of the lower semiconductor layer 210, the lower semiconductor bottom surface 214 side of the lower semiconductor layer 210 is more easily eroded by the etching solution.

これは、以下の理由による。
一般に、本実施の形態の中間層201(図3参照)を構成するAlNは、本実施の形態の下地層202(図3参照)およびnコンタクト層203a(図3参照)を構成するAlGaN、GaN、InGaN等と比較して、オルトリン酸等のエッチング液により浸食されやすい性質を有している。
また、上述したように、本実施の形態においては、下側半導体層210を構成する中間層201、下地層202およびnコンタクト層203aは、それぞれ基板100に近い側から上側半導体層250に接する側に向かって、徐々に結晶性が良くなるように形成されている。
さらに、上述したように、本実施の形態における下側半導体層210を構成するIII族窒化物半導体は、N極性面が基板100の基板上面113を向くように成長する。そして一般に、III族窒化物半導体をウェットエッチングする場合には、N極性面側からエッチングが進行することが知られている。
This is due to the following reason.
In general, the AlN constituting the intermediate layer 201 (see FIG. 3) of the present embodiment is the AlGaN or GaN constituting the base layer 202 (see FIG. 3) and the n contact layer 203a (see FIG. 3) of the present embodiment. Compared with InGaN or the like, it has a property of being easily eroded by an etching solution such as orthophosphoric acid.
Further, as described above, in this embodiment, the intermediate layer 201, the base layer 202, and the n contact layer 203 a constituting the lower semiconductor layer 210 are each in contact with the upper semiconductor layer 250 from the side close to the substrate 100. The crystallinity is gradually improved toward.
Furthermore, as described above, the group III nitride semiconductor constituting the lower semiconductor layer 210 in the present embodiment grows so that the N-polar surface faces the substrate upper surface 113 of the substrate 100. In general, when a group III nitride semiconductor is wet-etched, it is known that etching proceeds from the N-polar surface side.

以上の理由により、本実施の形態の下側半導体層210は、下側半導体上面213側と比較して、下側半導体底面214側のほうがエッチング液による浸食がされやすくなっている。
したがって、下側半導体層210のうち、段差74を除く部分では、エッチングが進行することで、図13(c)(d)に示すように、下側半導体底面214側の方が下側半導体上面213側よりも大きく削られる。そして、図13(c)(d)に示すように、基板100の基板上面113と垂直な方向に対して傾斜した第1下側半導体側面211および第2下側半導体側面212が形成されることになる。
For the above reason, the lower semiconductor layer 210 of this embodiment is more easily eroded by the etching solution on the lower semiconductor bottom surface 214 side than on the lower semiconductor upper surface 213 side.
Therefore, in the portion of the lower semiconductor layer 210 excluding the step 74, the etching proceeds, and as shown in FIGS. 13C and 13D, the lower semiconductor bottom surface 214 side is closer to the lower semiconductor upper surface. Sharper than the 213 side. 13C and 13D, the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212 that are inclined with respect to the direction perpendicular to the substrate upper surface 113 of the substrate 100 are formed. become.

一方、下側半導体層210のうち段差74が形成された領域では、上述した段差74が形成されていない領域とはエッチングの進行の仕方が異なっている。続いて、下側半導体層210の段差74におけるエッチングについて説明する。
図14は、下側半導体層210の段差74近傍におけるウェットエッチングの進行を説明するための図である。図14(a)は、半導体積層基板20における下側半導体層210の段差74近傍を、下側半導体上面213側から見た上面図であり、図14(b)は、図14(a)におけるXIVB−XIVB断面図である。なお、図14においては、上側半導体層250および保護膜500の記載を省略している。
On the other hand, in the region of the lower semiconductor layer 210 where the step 74 is formed, the etching progresses differently from the region where the step 74 is not formed. Subsequently, etching at the step 74 of the lower semiconductor layer 210 will be described.
FIG. 14 is a diagram for explaining the progress of wet etching in the vicinity of the step 74 of the lower semiconductor layer 210. FIG. 14A is a top view of the vicinity of the step 74 of the lower semiconductor layer 210 in the semiconductor laminated substrate 20 as viewed from the lower semiconductor upper surface 213 side, and FIG. 14B is the same as FIG. It is XIVB-XIVB sectional drawing. In FIG. 14, the upper semiconductor layer 250 and the protective film 500 are not shown.

ここで、第1照射ライン81と第2照射ライン82とにより囲まれる領域に位置する下側半導体層210において、段差74における湾曲面74aのように、基板上面113と垂直な方向(第3方向z)に延びる面が存在する場合、湾曲面74aよりも内側(第1照射ライン81および第2照射ライン82から離れる側)では、ウェットエッチングによって湾曲面74aの形状に依存した積層半導体層200(下側半導体層210)の除去が行われる。   Here, in the lower semiconductor layer 210 located in the region surrounded by the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82, the direction perpendicular to the substrate upper surface 113 (third direction) like the curved surface 74 a in the step 74. When there is a surface extending in z), the laminated semiconductor layer 200 (depending on the shape of the curved surface 74a by wet etching, on the inner side of the curved surface 74a (the side away from the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82) ( The lower semiconductor layer 210) is removed.

したがって、本実施の形態の第2エッチング工程にて施されるウェットエッチングでは、下側半導体層210は、図14(a)に示すように、段差74における湾曲面74aの形状を維持した状態で、下側半導体層210の内側に向かって浸食されていく。
すなわち、図14(a)に示すように、湾曲面74aから下側半導体層210の内側に向かって、第3方向zから見た場合に円弧形状を呈するように下側半導体層210が除去されることになる。
これにより、図14(a)(b)および図1に示すように、第3方向zに沿って延びるとともに第3方向zから見た場合に円弧形状を呈する垂直部235aが形成され、下側半導体上面213と垂直部235aとの境界部には、円弧形状を呈する接続部233が形成される。
Therefore, in the wet etching performed in the second etching process of the present embodiment, the lower semiconductor layer 210 maintains the shape of the curved surface 74a in the step 74 as shown in FIG. Then, it is eroded toward the inside of the lower semiconductor layer 210.
That is, as shown in FIG. 14A, the lower semiconductor layer 210 is removed from the curved surface 74a toward the inside of the lower semiconductor layer 210 so as to exhibit an arc shape when viewed from the third direction z. Will be.
As a result, as shown in FIGS. 14A and 14B and FIG. 1, a vertical portion 235a extending along the third direction z and having an arc shape when viewed from the third direction z is formed. A connecting portion 233 having an arc shape is formed at the boundary between the semiconductor upper surface 213 and the vertical portion 235a.

一方、下側半導体層210の段差74において、湾曲面74aよりも下側半導体底面214側の領域(段差74における下側の段)では、上述した下側半導体層210における段差74以外の領域と同様に、基板100に近い側ほどエッチングが進行しやすくなっている。
したがって、図14(b)に示すように、段差74において湾曲面74aよりも下側半導体底面214側の領域では、下側半導体底面214側の方が下側半導体上面213側よりも大きく削られる。これにより、基板100の基板上面113と垂直な方向および垂直部235aに対して傾斜した傾斜部235bが形成される。
On the other hand, in the step 74 of the lower semiconductor layer 210, in the region closer to the lower semiconductor bottom surface 214 than the curved surface 74a (the lower step in the step 74), Similarly, the closer to the substrate 100, the easier the etching proceeds.
Therefore, as shown in FIG. 14B, in the step 74, in the region on the lower semiconductor bottom surface 214 side than the curved surface 74a, the lower semiconductor bottom surface 214 side is sharpened more than the lower semiconductor top surface 213 side. . Thereby, an inclined portion 235b inclined with respect to the direction perpendicular to the substrate upper surface 113 of the substrate 100 and the vertical portion 235a is formed.

以上説明したように、ステップ108の第2エッチング工程により、第1下側半導体側面211と第2下側半導体側面212との間に、垂直部235aと傾斜部235bとを有する接続側面235が形成されることになる。そして下側半導体層210の下側半導体上面213において、第1直線部231、第2直線部232および接続部233が形成されることになる。   As described above, the connection side surface 235 having the vertical portion 235a and the inclined portion 235b is formed between the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212 by the second etching step of step 108. Will be. Then, on the lower semiconductor upper surface 213 of the lower semiconductor layer 210, the first straight portion 231, the second straight portion 232, and the connection portion 233 are formed.

(分割工程)
ステップ109の分割工程では、ステップ108の第2エッチング工程により下側半導体層210が複数の領域に分離された半導体積層基板20を切断し、複数の半導体発光素子1に分割する。
なお、半導体積層基板20を複数の半導体発光素子1に分割する前に、半導体積層基板20における基板100が所定の厚さとなるように、基板100の基板底面114を研削および研磨する工程を設けてもよい。
研削・研磨後の基板100の厚みは、60μm〜300μm、好ましくは80μm〜250μm、より好ましくは100μm〜200μmとする。基板100の厚みを上記範囲とすることで、ステップ109の分割工程において効率良く半導体積層基板20を分割することが可能になる。
(Division process)
In the dividing process of step 109, the semiconductor multilayer substrate 20 in which the lower semiconductor layer 210 is separated into a plurality of regions by the second etching process of step 108 is cut and divided into a plurality of semiconductor light emitting elements 1.
Before the semiconductor multilayer substrate 20 is divided into a plurality of semiconductor light emitting elements 1, a step of grinding and polishing the substrate bottom surface 114 of the substrate 100 is provided so that the substrate 100 in the semiconductor multilayer substrate 20 has a predetermined thickness. Also good.
The thickness of the substrate 100 after grinding and polishing is 60 μm to 300 μm, preferably 80 μm to 250 μm, more preferably 100 μm to 200 μm. By setting the thickness of the substrate 100 within the above range, it is possible to efficiently divide the semiconductor laminated substrate 20 in the dividing step of Step 109.

ステップ109の分割工程では、まず、半導体積層基板20におけるウエハ状の基板100の基板底面114(図3参照)側から、第1照射ライン81および第2照射ライン82に沿って、基板100内部にレーザを照射する。これにより、基板100の内部に、第1照射ライン81および第2照射ライン82に沿ってサファイア単結晶が改質された複数の改質領域が形成される。
続いて、第1照射ライン81および第2照射ライン82に沿って形成された改質領域に沿うように、ウエハ状の基板100の基板底面114側からブレードを押し当てることにより、改質領域を起点として亀裂を生じさせ、ウエハ状の基板100を複数の基板100に分割する。このとき、分離された各基板100上には、下側半導体層210、上側半導体層250、透明導電層300、p電極350およびn電極400が存在することになる。
この分割により、基板100における第1基板側面111および第2基板側面112が形成される。
そして、以上の工程を経ることで、図1に示す半導体発光素子1を得ることができる。
In the dividing step of step 109, first, from the substrate bottom surface 114 (see FIG. 3) side of the wafer-like substrate 100 in the semiconductor laminated substrate 20, along the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82, the inside of the substrate 100. Irradiate laser. Thereby, a plurality of modified regions in which the sapphire single crystal is modified along the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82 are formed in the substrate 100.
Subsequently, the modified region is formed by pressing the blade from the substrate bottom surface 114 side of the wafer-like substrate 100 along the modified region formed along the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82. A crack is generated as a starting point, and the wafer-like substrate 100 is divided into a plurality of substrates 100. At this time, the lower semiconductor layer 210, the upper semiconductor layer 250, the transparent conductive layer 300, the p-electrode 350, and the n-electrode 400 exist on each separated substrate 100.
By this division, the first substrate side surface 111 and the second substrate side surface 112 in the substrate 100 are formed.
And the semiconductor light-emitting device 1 shown in FIG. 1 can be obtained through the above process.

ここで、従来、分割工程において半導体積層基板20を複数の半導体発光素子1に分割する際には、半導体積層基板20に対して振動等が生じる場合があり、半導体積層基板20における下側半導体層210同士がぶつかって、下側半導体層210に欠け等が発生する場合があった。
本実施の形態の半導体積層基板20では、上述したように、ステップ107の表面レーザ工程及びステップ108の第2エッチング工程により複数の領域に分離された下側半導体層210は、第1下側半導体側面211と第2下側半導体側面212とを接続する部分に接続側面235が形成されており、下側半導体層210における角部分が丸まっていて突出量が少ない。
したがって、本構成を有さない場合と比較して、分割工程において、下側半導体層210同士が衝突しにくく、また、下側半導体層210同士が衝突した場合であっても、従来のように下側半導体層210の角が尖った形状を有する場合と比較して、割れや欠けの発生を抑制することができる。
Here, conventionally, when the semiconductor multilayer substrate 20 is divided into the plurality of semiconductor light emitting elements 1 in the dividing step, vibrations or the like may occur in the semiconductor multilayer substrate 20, and the lower semiconductor layer in the semiconductor multilayer substrate 20 may be generated. 210 may collide with each other and the lower semiconductor layer 210 may be chipped.
In the semiconductor multilayer substrate 20 of the present embodiment, as described above, the lower semiconductor layer 210 separated into a plurality of regions by the surface laser process in Step 107 and the second etching process in Step 108 is the first lower semiconductor. A connection side surface 235 is formed at a portion connecting the side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212, and the corner portion of the lower semiconductor layer 210 is rounded so that the protruding amount is small.
Therefore, compared to the case without this configuration, the lower semiconductor layers 210 are less likely to collide with each other in the dividing step, and even when the lower semiconductor layers 210 collide with each other, Compared with the case where the lower semiconductor layer 210 has a sharp corner, the occurrence of cracks and chips can be suppressed.

[実施の形態2]
続いて、本発明の実施の形態2について説明する。実施の形態2では、実施の形態1とは異なる方法で半導体発光素子1(図1参照)を製造する。
以下、実施の形態2における半導体発光素子1の製造方法について説明する。なお、実施の形態1と同様な構成、同様な工程等については同様の符号を用い、ここでは詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the semiconductor light emitting element 1 (see FIG. 1) is manufactured by a method different from that of the first embodiment.
Hereinafter, a method for manufacturing the semiconductor light emitting device 1 in the second embodiment will be described. Note that the same reference numerals are used for the same configurations and the same processes as those in the first embodiment, and detailed description thereof is omitted here.

実施の形態2では、実施の形態1と同様に、ステップ101の半導体積層工程、ステップ102のマスク形成工程、ステップ103の透明導電層形成工程、ステップ104のレジスト形成工程、ステップ105の第1エッチング工程、ステップ106の電極形成工程、ステップ107の表面レーザ工程、ステップ108の第2エッチング工程およびステップ109の分割工程(それぞれ図7参照)を経て、半導体発光素子1を得る。
実施の形態2では、ステップ102のマスク形成工程において形成するマスク55(後述する図15参照)の形状、ステップ105の第1エッチング工程において除去される積層半導体層200の形状、ステップ108の第2エッチング工程における積層半導体層200のウェットエッチングの進行の仕方が実施の形態1とは異なる点以外は、実施の形態1とほぼ同様の方法で半導体発光素子1を形成する。
実施の形態2では、実施の形態1と同様に、ステップ102のマスク形成工程、ステップ104のレジスト形成工程およびステップ105の第1エッチング工程が半導体除去工程に対応し、ステップ107の表面レーザ工程が分割溝形成工程に対応し、ステップ108の第2エッチング工程がウェットエッチング工程に対応している。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the semiconductor laminating process in step 101, the mask forming process in step 102, the transparent conductive layer forming process in step 103, the resist forming process in step 104, and the first etching in step 105 are performed. The semiconductor light emitting device 1 is obtained through the process, the electrode forming process of step 106, the surface laser process of step 107, the second etching process of step 108, and the dividing process of step 109 (see FIG. 7 respectively).
In the second embodiment, the shape of the mask 55 (see FIG. 15 to be described later) formed in the mask forming process in step 102, the shape of the stacked semiconductor layer 200 removed in the first etching process in step 105, and the second in step 108. The semiconductor light emitting device 1 is formed by a method almost the same as that of the first embodiment, except that the way of wet etching of the laminated semiconductor layer 200 in the etching process is different from that of the first embodiment.
In the second embodiment, as in the first embodiment, the mask forming process in step 102, the resist forming process in step 104, and the first etching process in step 105 correspond to the semiconductor removal process, and the surface laser process in step 107 is performed. Corresponding to the dividing groove forming process, the second etching process of step 108 corresponds to the wet etching process.

図15は、本実施の形態における半導体発光素子1の製造方法を説明するための図である。図15(a)(b)は、ステップ104のレジスト形成工程までを実行した後の、マスク55、透明導電層300およびレジスト61形成後の半導体積層基板20を示している。図15(a)は、マスク55、透明導電層300およびレジスト61形成後の半導体積層基板20の一部を、マスク55等が形成された側から見た上面図であり、図15(b)は、図15(a)のXVB−XVB断面図である。
なお、図15(c)(d)は、ステップ105の第1エッチング工程を実行した後の半導体積層基板20を示しており、詳細については後段にて説明する。
FIG. 15 is a diagram for explaining a method of manufacturing the semiconductor light emitting element 1 in the present embodiment. FIGS. 15A and 15B show the semiconductor laminated substrate 20 after the mask 55, the transparent conductive layer 300, and the resist 61 are formed after the steps up to the resist forming step of Step 104 are performed. FIG. 15A is a top view of a part of the semiconductor laminated substrate 20 after the mask 55, the transparent conductive layer 300, and the resist 61 are formed, as viewed from the side on which the mask 55 and the like are formed. These are XVB-XVB sectional drawings of Drawing 15 (a).
FIGS. 15C and 15D show the semiconductor laminated substrate 20 after the first etching step of Step 105 is performed, and details will be described later.

本実施の形態において、ステップ102のマスク形成工程では、ステップ101にて積層半導体層200が形成されたウエハ状の半導体積層基板20に対して、積層半導体層200上に除去抑制層の他の一例としてのマスク55を形成する。ここで、本実施の形態で形成するマスク55の形状は、実施の形態1におけるマスク51(図8参照)の形状とは異なっている。   In the present embodiment, in the mask formation process of step 102, another example of the removal suppression layer on the laminated semiconductor layer 200 with respect to the wafer-like semiconductor laminated substrate 20 on which the laminated semiconductor layer 200 is formed in step 101. As a mask 55 is formed. Here, the shape of the mask 55 formed in the present embodiment is different from the shape of the mask 51 (see FIG. 8) in the first embodiment.

本実施の形態のマスク55は、半導体積層基板20の積層半導体層200上に複数設けられており、図15(a)に示すように、第3方向zから見た場合にそれぞれが円弧形状を有している。そして、それぞれのマスク55は、第3方向zから見た場合に、半導体積層基板20から形成される半導体発光素子1(図1参照)の接続部233(図1参照)の位置に対応して、素子形成予定位置の四隅を囲むように設けられる。   A plurality of masks 55 of the present embodiment are provided on the laminated semiconductor layer 200 of the semiconductor laminated substrate 20, and each has an arc shape when viewed from the third direction z as shown in FIG. Have. Each mask 55 corresponds to the position of the connection portion 233 (see FIG. 1) of the semiconductor light emitting element 1 (see FIG. 1) formed from the semiconductor multilayer substrate 20 when viewed from the third direction z. These are provided so as to surround the four corners of the element formation scheduled position.

マスク55は、実施の形態1と同様にSiO等から構成することができる。また、マスク55の厚さは、ステップ105の第1エッチング工程において除去する積層半導体層200の厚さやエッチングに用いるエッチングガス等に応じて設定される。
また、マスク55は、実施の形態1と同様に、従来公知のCVD法、蒸着法、スパッタリング法等で形成することができる。
The mask 55 can be made of SiO 2 or the like as in the first embodiment. The thickness of the mask 55 is set according to the thickness of the stacked semiconductor layer 200 to be removed in the first etching process of Step 105, the etching gas used for etching, and the like.
The mask 55 can be formed by a conventionally known CVD method, vapor deposition method, sputtering method, or the like, as in the first embodiment.

続いて、本実施の形態におけるステップ105の第1エッチング工程について説明する。
図15(c)(d)は、上述したように、実施の形態2において、ステップ105の第1エッチング工程を実行することにより積層半導体層200の一部が除去された半導体積層基板20を示した図である。図15(c)は、積層半導体層200の一部が除去された半導体積層基板20の一部を、透明導電層300が形成された側から見た上面図であり、図15(d)は、図15(c)におけるXVD−XVD断面図である。
Subsequently, the first etching process of step 105 in the present embodiment will be described.
FIGS. 15C and 15D show the semiconductor laminated substrate 20 in which a part of the laminated semiconductor layer 200 is removed by performing the first etching step of Step 105 in the second embodiment, as described above. It is a figure. FIG. 15C is a top view of a part of the semiconductor laminated substrate 20 from which a part of the laminated semiconductor layer 200 has been removed as viewed from the side where the transparent conductive layer 300 is formed, and FIG. FIG. 15 is a cross-sectional view taken along the line XVD-XVD in FIG.

図15(c)(d)に示すように、本実施の形態におけるステップ105の第1エッチング工程では、ステップ102のマスク形成工程にて形成されたマスク55の形状に合わせて、積層半導体層200の除去が行われる。
そして、本実施の形態におけるステップ105の第1エッチング工程では、積層半導体層200の一部を除去することにより、第1溝部71、第2溝部72、半導体露出面213a、第1溝部71および第2溝部72から突出する凹凸部の一例としての凸部75を形成する。
As shown in FIGS. 15C and 15D, in the first etching process of Step 105 in the present embodiment, the laminated semiconductor layer 200 is matched with the shape of the mask 55 formed in the mask formation process of Step 102. Is removed.
Then, in the first etching step of Step 105 in the present embodiment, by removing a part of the laminated semiconductor layer 200, the first groove 71, the second groove 72, the semiconductor exposed surface 213a, the first groove 71, and the first The convex part 75 as an example of the uneven | corrugated | grooved part which protrudes from the 2 groove part 72 is formed.

図15(c)に示すように、第1溝部71および第2溝部72は、それぞれ第1方向xおよび第2方向yに沿って複数形成される。
また、図15(c)に示すように、凸部75は、第1溝部71と第2溝部72とが交差する領域に複数形成されている。具体的には、凸部75は、上述のマスク55が形成された領域に形成され、第3方向zから見た場合に、半導体積層基板20から形成される半導体発光素子1の接続部233の位置に対応して、素子形成予定位置の四隅を囲むように設けられる。
As shown in FIG. 15C, a plurality of first groove portions 71 and second groove portions 72 are formed along the first direction x and the second direction y, respectively.
Further, as shown in FIG. 15C, a plurality of convex portions 75 are formed in a region where the first groove portion 71 and the second groove portion 72 intersect. Specifically, the convex portion 75 is formed in the region where the above-described mask 55 is formed, and when viewed from the third direction z, the convex portion 75 of the connection portion 233 of the semiconductor light emitting element 1 formed from the semiconductor multilayer substrate 20. Corresponding to the position, it is provided so as to surround the four corners of the element formation scheduled position.

第1溝部71、第2溝部72、凸部75および半導体露出面213aを形成するために積層半導体層200の一部を除去する方法としては、実施の形態1と同様に、ドライエッチングやウェットエッチング等のエッチング法を用いる。
実施の形態1と同様に、ステップ105の第1エッチング工程におけるエッチングは、積層半導体層200の上面側(基板100とは反対側)から進行し、上面側から積層半導体層200が除去される。
ここで、本実施の形態では、上述したステップ102のマスク形成工程において、積層半導体層200上の一部の領域に、マスク55を形成している。また、上述したステップ104のレジスト形成工程において、積層半導体層200上の一部の領域および透明導電層300上に、レジスト61を形成している。
As a method of removing a part of the laminated semiconductor layer 200 in order to form the first groove portion 71, the second groove portion 72, the convex portion 75, and the semiconductor exposed surface 213a, as in the first embodiment, dry etching or wet etching is performed. Etching methods such as these are used.
As in the first embodiment, the etching in the first etching process of Step 105 proceeds from the upper surface side (the side opposite to the substrate 100) of the laminated semiconductor layer 200, and the laminated semiconductor layer 200 is removed from the upper surface side.
Here, in the present embodiment, the mask 55 is formed in a part of the region on the stacked semiconductor layer 200 in the mask formation step of Step 102 described above. Further, in the resist formation step of Step 104 described above, a resist 61 is formed on a partial region on the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300.

これにより、半導体積層基板20における積層半導体層200のうちマスク55が形成されている領域では、まずマスク55がエッチングにより除去される。
また、積層半導体層200および透明導電層300のうちレジスト61が形成されている領域では、エッチングが進行せず、積層半導体層200および透明導電層300は除去されない。
一方、積層半導体層200のうちマスク55およびレジスト61の双方がともに形成されていない領域では、マスク55およびレジスト61に妨げられることなくエッチングが進行する。
Thereby, in the area | region in which the mask 55 is formed among the laminated semiconductor layers 200 in the semiconductor laminated substrate 20, the mask 55 is first removed by etching.
Further, in the region where the resist 61 is formed in the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300, the etching does not proceed, and the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 are not removed.
On the other hand, in the region where neither the mask 55 nor the resist 61 is formed in the laminated semiconductor layer 200, the etching proceeds without being interrupted by the mask 55 and the resist 61.

ここで、本実施の形態では、エッチングは、積層半導体層200のうちマスク55およびレジスト61の双方がともに形成されていない領域において、積層半導体層200の一部が除去されてnコンタクト層203aが露出した時点で終了する。
これにより、半導体積層基板20において、マスク55およびレジスト61を形成していない領域では、nコンタクト層203aが露出する第1溝部71、第2溝部72および半導体露出面213aが形成される。
また、本実施の形態では、半導体積層基板20においてマスク55が形成された領域では、例えばマスク55が除去された時点でエッチングが終了され、積層半導体層200が除去されずに残存することで、第1溝部71および第2溝部72から突出する凸部75が形成される。
さらにまた、半導体積層基板20においてレジスト61が形成された積層半導体層200上および透明導電層300上では、積層半導体層200および透明導電層300は除去されずに残存する。
Here, in this embodiment, the etching is performed by removing a part of the laminated semiconductor layer 200 in the region where both the mask 55 and the resist 61 are not formed in the laminated semiconductor layer 200 to form the n contact layer 203a. Finish when exposed.
Thereby, in the semiconductor laminated substrate 20, in the region where the mask 55 and the resist 61 are not formed, the first groove portion 71, the second groove portion 72, and the semiconductor exposed surface 213a where the n contact layer 203a is exposed are formed.
In the present embodiment, in the region where the mask 55 is formed in the semiconductor multilayer substrate 20, for example, the etching is terminated when the mask 55 is removed, and the stacked semiconductor layer 200 remains without being removed. A convex portion 75 protruding from the first groove portion 71 and the second groove portion 72 is formed.
Furthermore, on the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 on which the resist 61 is formed on the semiconductor laminated substrate 20, the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 remain without being removed.

なお、本実施の形態では、半導体積層基板20においてマスク55が形成された領域では、マスク55が除去された時点でエッチングが終了されるものとしたが、例えばマスク55が除去された後、マスク55の下方に位置する積層半導体層200の一部がエッチングにより除去されていてもよい。
この場合、マスク55が形成された領域は、マスク55およびレジスト61の双方が形成されていない領域と比較して、除去される積層半導体層200の量が少ない。したがって、マスク55が形成された領域には、第1溝部71および第2溝部72から突出する凸部75が形成されることになる。
In the present embodiment, in the region where the mask 55 is formed in the semiconductor multilayer substrate 20, the etching is finished when the mask 55 is removed. For example, after the mask 55 is removed, the mask is removed. A part of the laminated semiconductor layer 200 located below 55 may be removed by etching.
In this case, the amount of the stacked semiconductor layer 200 to be removed is smaller in the region where the mask 55 is formed than in the region where neither the mask 55 nor the resist 61 is formed. Therefore, the convex part 75 which protrudes from the 1st groove part 71 and the 2nd groove part 72 is formed in the area | region in which the mask 55 was formed.

以上のように、ステップ105の第1エッチング工程では、半導体積層基板20において、第1溝部71、第2溝部72、半導体露出面213aおよび凸部75が形成されるとともに、下側半導体層210および複数の領域に分断された上側半導体層250が形成される。   As described above, in the first etching step of Step 105, the first groove 71, the second groove 72, the semiconductor exposed surface 213a, and the protrusion 75 are formed in the semiconductor multilayer substrate 20, and the lower semiconductor layer 210 and An upper semiconductor layer 250 divided into a plurality of regions is formed.

続いて、ステップ108の第2エッチング工程について説明する。図16は、本実施の形態におけるステップ108の第2エッチング工程を説明するための図である。図16(a)は、ステップ106の電極形成工程およびステップ107の表面レーザ工程を実行することにより得られた(ステップ108の第2エッチング工程を実行する前の)半導体積層基板20の一部を、第1照射ライン81および第2照射ライン82が形成された側から見た上面図である。また、図16(b)は、図16(a)におけるXVIB−XVIB断面図である。さらに、図16(c)は、ステップ106の電極形成工程およびステップ107の表面レーザ工程を実行した後であって、ステップ108の第2エッチング工程を実行する前の半導体積層基板20における凸部75近傍の斜視図である。   Subsequently, the second etching process of Step 108 will be described. FIG. 16 is a diagram for explaining the second etching step of step 108 in the present embodiment. FIG. 16A shows a part of the semiconductor laminated substrate 20 (before performing the second etching process of step 108) obtained by performing the electrode forming process of step 106 and the surface laser process of step 107. It is the top view seen from the side in which the 1st irradiation line 81 and the 2nd irradiation line 82 were formed. Moreover, FIG.16 (b) is XVIB-XVIB sectional drawing in Fig.16 (a). Further, FIG. 16C shows a convex portion 75 in the semiconductor laminated substrate 20 after the electrode forming process in step 106 and the surface laser process in step 107 and before the second etching process in step 108 is performed. It is a perspective view of the vicinity.

また、図17は、凸部75近傍における下側半導体層210のウェットエッチングの進行を説明するための図である。図17(a)は、半導体積層基板20における下側半導体層210の凸部75近傍を、下側半導体上面213側から見た上面図であり、図17(b)は、図17(a)におけるXVIIB−XVIIB断面図である。なお、図17においては、上側半導体層250および保護膜500の記載を省略している。   FIG. 17 is a diagram for explaining the progress of wet etching of the lower semiconductor layer 210 in the vicinity of the convex portion 75. 17A is a top view of the vicinity of the convex portion 75 of the lower semiconductor layer 210 in the semiconductor laminated substrate 20 as viewed from the lower semiconductor upper surface 213 side, and FIG. 17B is the same as FIG. It is XVIIB-XVIIB sectional drawing in. In FIG. 17, the upper semiconductor layer 250 and the protective film 500 are not shown.

ステップ107の表面レーザ工程では、図16(a)に示すように、ステップ105の第1エッチング工程において第1溝部71および第2溝部72の交点に形成された4つの凸部75の中心にて交差するように、第1照射ライン81および第2照射ライン82が設けられる。これにより、下側半導体層210が第1照射ライン81および第2照射ライン82によって複数の部分に分離されるとともに、分離された各下側半導体層210における四隅のそれぞれに、1つずつ凸部75が配置されることになる。   In the surface laser process of step 107, as shown in FIG. 16A, at the center of the four protrusions 75 formed at the intersection of the first groove 71 and the second groove 72 in the first etching process of step 105. A first irradiation line 81 and a second irradiation line 82 are provided so as to intersect. Thus, the lower semiconductor layer 210 is separated into a plurality of portions by the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82, and one convex portion is provided at each of the four corners of each separated lower semiconductor layer 210. 75 will be arranged.

ステップ108の第2エッチング工程では、実施の形態1と同様に、ウェットエッチングにより第1下側半導体側面211、第2下側半導体側面212および接続側面235(図1参照)を形成する。
ここで、図16(a)〜(c)に示すように、ステップ108の第2エッチング工程を実行する前の半導体積層基板20における積層半導体層200では、素子形成予定位置の四隅に、基板上面113と垂直な方向(第3方向z)に沿って延びる凸部75が形成されている。実施の形態1で説明したように、積層半導体層200において第3方向zに延びる面が存在する場合、この面よりも内側(第1照射ライン81および第2照射ライン82から離れる側)では、ウェットエッチングによってこの面の形状に依存して積層半導体層200が除去される。
In the second etching step of step 108, as in the first embodiment, the first lower semiconductor side surface 211, the second lower semiconductor side surface 212, and the connection side surface 235 (see FIG. 1) are formed by wet etching.
Here, as shown in FIGS. 16A to 16C, in the laminated semiconductor layer 200 in the semiconductor laminated substrate 20 before the second etching process of Step 108 is performed, the upper surface of the substrate is formed at the four corners of the element formation scheduled positions. A convex portion 75 extending along a direction perpendicular to 113 (third direction z) is formed. As described in the first embodiment, when there is a surface extending in the third direction z in the stacked semiconductor layer 200, on the inner side (the side away from the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82) from this surface, The laminated semiconductor layer 200 is removed by wet etching depending on the shape of this surface.

したがって、本実施の形態では、半導体積層基板20に対してウェットエッチングを施すことにより、下側半導体層210のうち凸部75の下方であって凸部75よりも内側(第1照射ライン81および第2照射ライン82から離れる側)に位置する部分では、図17(a)に示すように、凸部75の形状に依存して第3方向zから見た場合に円弧形状を呈するように下側半導体層210が除去される。
これにより、実施の形態1と同様に、第3方向zに沿って延びるとともに第3方向zから見た場合に円弧形状を呈する垂直部235aが形成され、下側半導体上面213と垂直部235aとの境界部には、円弧形状を呈する接続部233が形成される(図1等参照)。
Therefore, in the present embodiment, wet etching is performed on the semiconductor multilayer substrate 20, so that the lower semiconductor layer 210 is below the convex portion 75 and inside the convex portion 75 (the first irradiation line 81 and In the portion located on the side away from the second irradiation line 82, as shown in FIG. 17A, depending on the shape of the convex portion 75, the bottom is formed so as to exhibit an arc shape when viewed from the third direction z. The side semiconductor layer 210 is removed.
Thus, as in the first embodiment, the vertical portion 235a extending along the third direction z and having an arc shape when viewed from the third direction z is formed, and the lower semiconductor upper surface 213 and the vertical portion 235a are formed. A connecting portion 233 having an arc shape is formed at the boundary portion (see FIG. 1 and the like).

また、凸部75の下に位置する下側半導体層210のうち下側半導体底面214側の領域、および下側半導体層210のうち凸部75が形成されていない領域では、下側半導体底面214側の方が下側半導体上面213側よりも大きく削られる。
これにより、図17(b)に示すように、凸部75の下に位置する下側半導体層210のうち下側半導体底面214側の領域では、垂直部235aに対して傾斜するとともに基板上面113と垂直な方向に対して傾斜した傾斜部235bが形成される。
また、下側半導体層210のうち凸部75が形成されていない領域では、実施の形態1と同様に、第1照射ライン81及び第2照射ライン82を介して侵入したエッチング液により下側半導体層210の一部が削られることで、基板上面113と垂直な方向に対して傾斜した第1下側半導体側面211および第2下側半導体側面212が形成される(図1等参照)。
The lower semiconductor bottom surface 214 is formed in a region on the lower semiconductor bottom surface 214 side of the lower semiconductor layer 210 located under the convex portion 75 and in a region of the lower semiconductor layer 210 where the convex portion 75 is not formed. The side is shaved larger than the lower semiconductor upper surface 213 side.
As a result, as shown in FIG. 17B, in the region on the lower semiconductor bottom surface 214 side of the lower semiconductor layer 210 located below the convex portion 75, the substrate upper surface 113 is inclined with respect to the vertical portion 235a. An inclined portion 235b that is inclined with respect to a direction perpendicular to the vertical direction is formed.
Further, in the region where the convex portion 75 is not formed in the lower semiconductor layer 210, the lower semiconductor layer is etched by the etchant entering through the first irradiation line 81 and the second irradiation line 82, as in the first embodiment. By cutting away part of the layer 210, the first lower semiconductor side surface 211 and the second lower semiconductor side surface 212 that are inclined with respect to the direction perpendicular to the substrate upper surface 113 are formed (see FIG. 1 and the like).

その後、実施の形態1と同様に、ステップ109の分割工程を実行することで、図1に示す半導体発光素子1を得ることができる。   Thereafter, as in the first embodiment, the semiconductor light emitting element 1 shown in FIG. 1 can be obtained by executing the dividing step of step 109.

[実施の形態3]
続いて、本発明の実施の形態3について説明する。実施の形態3では、実施の形態1および実施の形態2とは異なる方法で、半導体発光素子1(図1参照)を製造する。なお、実施の形態1および実施の形態2と同様な構成、同様な工程等については同様の符号を用い、ここでは詳細な説明を省略する。
[Embodiment 3]
Subsequently, Embodiment 3 of the present invention will be described. In the third embodiment, the semiconductor light emitting element 1 (see FIG. 1) is manufactured by a method different from that in the first and second embodiments. In addition, the same code | symbol is used about the structure similar to Embodiment 1 and Embodiment 2, a similar process, etc., and detailed description is abbreviate | omitted here.

実施の形態3における半導体発光素子1の製造方法では、実施の形態1および実施の形態2とは異なり、ステップ102のマスク形成工程を実行しない。すなわち、実施の形態3では、ステップ101にて積層半導体層200が形成された半導体積層基板20に対して、マスク形成工程を実行することなく透明導電層300を形成する透明導電層形成工程を実行(ステップ103)する。その後、実施の形態1および実施の形態2と同様に、レジスト形成工程(ステップ104)、第1エッチング工程(ステップ105)、電極形成工程(ステップ106)、表面レーザ工程(ステップ107)、第2エッチング工程(ステップ108)および分割工程(ステップ109)を実行することで、図1に示した半導体発光素子1を得る。
実施の形態3では、ステップ104のレジスト形成工程およびステップ105の第1エッチング工程が、半導体除去工程に対応し、ステップ107の表面レーザ工程が分割溝形成工程に対応し、ステップ108の第2エッチング工程がウェットエッチング工程に対応している。
なお、本実施の形態において、ステップ104のレジスト形成工程にて形成するレジスト65の形状は、実施の形態1および実施の形態2にて形成するレジスト61の形状とは異なっている。
In the method for manufacturing the semiconductor light emitting element 1 according to the third embodiment, unlike the first and second embodiments, the mask forming process of step 102 is not executed. That is, in the third embodiment, the transparent conductive layer forming step for forming the transparent conductive layer 300 without executing the mask forming step is performed on the semiconductor laminated substrate 20 on which the laminated semiconductor layer 200 is formed in Step 101. (Step 103). Thereafter, similarly to the first and second embodiments, the resist forming process (step 104), the first etching process (step 105), the electrode forming process (step 106), the surface laser process (step 107), the second The semiconductor light emitting device 1 shown in FIG. 1 is obtained by executing the etching process (step 108) and the dividing process (step 109).
In the third embodiment, the resist formation process in step 104 and the first etching process in step 105 correspond to the semiconductor removal process, the surface laser process in step 107 corresponds to the split groove formation process, and the second etching in step 108. The process corresponds to the wet etching process.
In the present embodiment, the shape of the resist 65 formed in the resist formation step in step 104 is different from the shape of the resist 61 formed in the first and second embodiments.

図18は、本実施の形態における半導体発光素子1の製造方法を説明するための図である。図18(a)(b)は、ステップ104のレジスト形成までを実行した後の、透明導電層300およびレジスト65形成後の半導体積層基板20を示している。図18(a)は、透明導電層300およびレジスト65形成後の半導体積層基板20の一部を、レジスト65等が形成された側から見た上面図であり、図18(b)は、図18(a)のXVIIIB−XVIIIB断面図である。
なお、図18(c)(d)は、ステップ105の第1エッチング工程実行後の半導体積層基板20を示した図であり、詳細については後段にて説明する。
FIG. 18 is a diagram for explaining a method of manufacturing the semiconductor light emitting device 1 in the present embodiment. FIGS. 18A and 18B show the semiconductor laminated substrate 20 after the formation of the transparent conductive layer 300 and the resist 65 after performing the process up to the resist formation in step 104. FIG. 18A is a top view of a part of the semiconductor multilayer substrate 20 after the formation of the transparent conductive layer 300 and the resist 65 as viewed from the side on which the resist 65 and the like are formed, and FIG. It is XVIIIB-XVIIIB sectional drawing of 18 (a).
FIGS. 18C and 18D are views showing the semiconductor laminated substrate 20 after the first etching process of Step 105 is performed, and details will be described later.

本実施の形態の除去抑制層の他の一例としてのレジスト65は、透明導電層300上および透明導電層300の周囲に位置する積層半導体層200上に設けられる第1レジスト65aと、半導体積層基板20から形成される半導体発光素子1における接続部233(図1参照)に対応する位置に設けられる第2レジスト65bとを有している。
第1レジスト65aは、実施の形態1および実施の形態2におけるレジスト61と同様の形状を有している。
また、第2レジスト65bは、実施の形態2におけるマスク55と同様の形状を有している。具体的には、第2レジスト65bは、図18(a)に示すように、第3方向zから見た場合に、半導体積層基板20から形成される半導体発光素子1(図1参照)における接続部233(図1参照)の位置に対応して、半導体発光素子1の形成予定位置における四隅を囲むように設けられる。
The resist 65 as another example of the removal suppressing layer according to the present embodiment includes a first resist 65a provided on the transparent conductive layer 300 and on the laminated semiconductor layer 200 positioned around the transparent conductive layer 300, and a semiconductor laminated substrate. 20 and a second resist 65b provided at a position corresponding to the connection portion 233 (see FIG. 1) in the semiconductor light emitting element 1 formed from 20.
First resist 65a has the same shape as resist 61 in the first and second embodiments.
The second resist 65b has the same shape as the mask 55 in the second embodiment. Specifically, as shown in FIG. 18A, the second resist 65b is connected in the semiconductor light emitting device 1 (see FIG. 1) formed from the semiconductor multilayer substrate 20 when viewed from the third direction z. Corresponding to the position of the part 233 (see FIG. 1), the semiconductor light emitting element 1 is provided so as to surround the four corners at the planned formation position.

続いて、本実施の形態におけるステップ105の第1エッチング工程について説明する。
図18(c)(d)は、実施の形態3において、ステップ105の第1エッチング工程を実行することにより積層半導体層200の一部が除去された半導体積層基板20を示した図である。図18(c)は、積層半導体層200の一部が除去された半導体積層基板20の一部を、透明導電層300が形成された側から見た上面図であり、図18(d)は、図18(a)におけるXVIIID−XVIIID断面図である。
Subsequently, the first etching process of step 105 in the present embodiment will be described.
18C and 18D are diagrams showing the semiconductor laminated substrate 20 from which a part of the laminated semiconductor layer 200 has been removed by executing the first etching step of Step 105 in the third embodiment. FIG. 18C is a top view of a part of the semiconductor multilayer substrate 20 from which part of the multilayer semiconductor layer 200 has been removed as viewed from the side on which the transparent conductive layer 300 is formed, and FIG. It is XVIIID-XVIIID sectional drawing in Fig.18 (a).

図18(c)(d)に示すように、本実施の形態におけるステップ105の第1エッチング工程では、ステップ104のレジスト形成工程にて形成されたレジスト65の形状に合わせて、積層半導体層200の除去が行われる。
本実施の形態において、ステップ105の第1エッチング工程では、積層半導体層200の一部を除去することにより、実施の形態2と同様に、第1溝部71、第2溝部72、半導体露出面213a、第1溝部71および第2溝部72から突出する凸部75を形成する。
As shown in FIGS. 18C and 18D, in the first etching process of Step 105 in the present embodiment, the laminated semiconductor layer 200 is matched with the shape of the resist 65 formed in the resist formation process of Step 104. Is removed.
In the present embodiment, in the first etching step of Step 105, by removing a part of the laminated semiconductor layer 200, the first groove 71, the second groove 72, and the semiconductor exposed surface 213a are removed as in the second embodiment. A convex portion 75 protruding from the first groove portion 71 and the second groove portion 72 is formed.

第1溝部71、第2溝部72、凸部75および半導体露出面213aを形成するために積層半導体層200の一部を除去する方法としては、実施の形態1および実施の形態2と同様に、ドライエッチングやウェットエッチング等のエッチング法を用いる。
実施の形態1および実施の形態2で説明したように、ステップ105の第1エッチング工程におけるエッチングは、積層半導体層200の上面側(基板100とは反対側)から進行し、上面側から積層半導体層200が除去される。
ここで、本実施の形態では、上述したステップ104のレジスト形成工程において、積層半導体層200上の一部の領域に、レジスト65(第1レジスト65a、第2レジスト65b)を形成している。
As a method of removing a part of the laminated semiconductor layer 200 in order to form the first groove 71, the second groove 72, the convex 75, and the semiconductor exposed surface 213a, as in the first and second embodiments, An etching method such as dry etching or wet etching is used.
As described in the first and second embodiments, the etching in the first etching step of Step 105 proceeds from the upper surface side (the side opposite to the substrate 100) of the laminated semiconductor layer 200, and the laminated semiconductor from the upper surface side. Layer 200 is removed.
Here, in the present embodiment, the resist 65 (the first resist 65a and the second resist 65b) is formed in a part of the region on the stacked semiconductor layer 200 in the resist forming process in Step 104 described above.

したがって、本実施の形態におけるステップ105の第1エッチング工程では、半導体積層基板20において、レジスト65が形成されていない領域の積層半導体層200が除去されるとともに、レジスト65が形成された積層半導体層200および透明導電層300は、除去されることなく残存する。
ここで、本実施の形態では、エッチングは、積層半導体層200のうちレジスト65が形成されていない領域において、積層半導体層200の一部が除去されてnコンタクト層203aが露出した時点で終了する。
Therefore, in the first etching step of step 105 in the present embodiment, the laminated semiconductor layer 200 in the region where the resist 65 is not formed is removed from the semiconductor laminated substrate 20 and the laminated semiconductor layer in which the resist 65 is formed. 200 and the transparent conductive layer 300 remain without being removed.
Here, in the present embodiment, the etching ends when a part of the laminated semiconductor layer 200 is removed and the n contact layer 203a is exposed in a region of the laminated semiconductor layer 200 where the resist 65 is not formed. .

これにより、図18(c)(d)に示すように、半導体積層基板20において、レジスト65(第1レジスト65aおよび第2レジスト65b)が形成されていない領域では、nコンタクト層203aが露出する第1溝部71、第2溝部72および半導体露出面213aが形成される。
さらに、半導体積層基板20において、第2レジスト65bが形成された領域では、積層半導体層200が除去されずに残存することで、第1溝部71および第2溝部72から突出する凹凸部の一例としての凸部75が形成される。
また、半導体積層基板20において第1レジスト65aが形成された積層半導体層200上および透明導電層300上では、積層半導体層200および透明導電層300は除去されずに残存する。
As a result, as shown in FIGS. 18C and 18D, the n contact layer 203 a is exposed in the region where the resist 65 (the first resist 65 a and the second resist 65 b) is not formed in the semiconductor laminated substrate 20. A first groove 71, a second groove 72, and a semiconductor exposed surface 213a are formed.
Further, in the semiconductor multilayer substrate 20, as an example of the concavo-convex portion protruding from the first groove portion 71 and the second groove portion 72 because the laminated semiconductor layer 200 remains without being removed in the region where the second resist 65 b is formed. The convex portion 75 is formed.
In addition, on the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 on which the first resist 65a is formed in the semiconductor laminated substrate 20, the laminated semiconductor layer 200 and the transparent conductive layer 300 remain without being removed.

ここで、図18(c)(d)に示すように、本実施の形態におけるステップ105の第1エッチング工程により形成される、積層半導体層200除去後の半導体積層基板20の形状は、図15(c)(d)に示した実施の形態2におけるステップ105の第1エッチング工程により形成される半導体積層基板20の形状と等しくなっている。
したがって、実施の形態2と同様に、ステップ106の電極形成工程、ステップ107の表面レーザ工程、ステップ108の第2エッチング工程およびステップ109の分割工程を実行することにより、図1に示す半導体発光素子1を得ることができる。
Here, as shown in FIGS. 18C and 18D, the shape of the semiconductor laminated substrate 20 after the removal of the laminated semiconductor layer 200 formed by the first etching step of Step 105 in the present embodiment is as shown in FIG. (C) It is equal to the shape of the semiconductor laminated substrate 20 formed by the first etching process of step 105 in the second embodiment shown in (d).
Therefore, similarly to the second embodiment, the semiconductor light emitting device shown in FIG. 1 is obtained by performing the electrode forming process in step 106, the surface laser process in step 107, the second etching process in step 108, and the dividing process in step 109. 1 can be obtained.

なお、実施の形態3では、実施の形態1および実施の形態2と異なり、ステップ102のマスク形成工程を実行していない。したがって、本実施の形態では、実施の形態1および実施の形態2と比較して、半導体発光素子1の製造工程を簡略化することができる。   In the third embodiment, unlike the first and second embodiments, the mask forming process in step 102 is not executed. Therefore, in the present embodiment, the manufacturing process of the semiconductor light emitting element 1 can be simplified as compared with the first and second embodiments.

1…半導体発光素子、20…半導体積層基板、100…基板、200…積層半導体層、210…下側半導体層、211…第1下側半導体側面、212…第2下側半導体側面、213…下側半導体上面、214…下側半導体底面、230…上面周縁、231…第1直線部、232…第2直線部、233…接続部、235…接続側面、235a…垂直部、235b…傾斜部、240…底面周縁、250…上側半導体層、300…透明導電層、350…p電極、400…n電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Semiconductor light-emitting device, 20 ... Semiconductor laminated substrate, 100 ... Substrate, 200 ... Multilayer semiconductor layer, 210 ... Lower semiconductor layer, 211 ... First lower semiconductor side surface, 212 ... Second lower semiconductor side surface, 213 ... Lower Side semiconductor upper surface, 214 ... lower semiconductor bottom surface, 230 ... upper surface periphery, 231 ... first straight line portion, 232 ... second straight line portion, 233 ... connection portion, 235 ... connection side surface, 235a ... vertical portion, 235b ... inclined portion, 240 ... bottom edge, 250 ... upper semiconductor layer, 300 ... transparent conductive layer, 350 ... p electrode, 400 ... n electrode

Claims (6)

通電により発光する発光層を含む半導体層を備える半導体発光素子であって、
前記半導体層は、半導体底面と、当該半導体底面の第1の周縁から当該半導体層の上方且つ外方に立ち上がる半導体側面と、当該半導体側面の上方における第2の周縁から当該半導体層の内方に向かって延びることで上方を向く半導体上面とを有し、
前記第2の周縁は、直線状に延びる複数の直線部と、隣接する当該直線部同士を接続する複数の接続部とを有し、前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、それぞれの接続部は、当該接続部に接続される2つの直線部の延長線同士の交点よりも内側に位置し、
前記半導体側面は、前記第1の周縁から前記第2の周縁における前記直線部に向かって延びる直線側面と、当該第1の周縁から当該第2の周縁における前記接続部に向かって延びる接続側面とを有し、
前記接続側面は、前記第1の周縁から前記半導体層の上方且つ外方に立ち上がる傾斜部と、当該傾斜部から前記第2の周縁における前記接続部に向かって上方に立ち上がる垂直部とを有することを特徴とする半導体発光素子。
A semiconductor light emitting device including a semiconductor layer including a light emitting layer that emits light when energized,
The semiconductor layer includes a semiconductor bottom surface, a semiconductor side surface that rises upward and outward from the first peripheral edge of the semiconductor bottom surface, and a second peripheral edge above the semiconductor side surface and inward of the semiconductor layer. A semiconductor upper surface extending upward and extending upward,
The second peripheral edge has a plurality of linear portions extending linearly and a plurality of connection portions connecting the adjacent linear portions, and when viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the semiconductor, The connecting part is located on the inner side of the intersection of the extension lines of the two straight parts connected to the connecting part ,
The semiconductor side surface includes a linear side surface extending from the first peripheral edge toward the straight line portion at the second peripheral edge, and a connection side surface extending from the first peripheral edge toward the connection portion at the second peripheral edge. Have
The connection side surface includes an inclined portion that rises upward and outward from the semiconductor layer from the first peripheral edge, and a vertical portion that rises upward from the inclined portion toward the connection portion at the second peripheral edge. A semiconductor light emitting device characterized by the above.
前記直線側面は、前記第1の周縁から前記第2の周縁における前記直線部に向かって上方且つ外方に立ち上がることを特徴とする請求項1に記載の半導体発光素子。2. The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the straight side surface rises upward and outward from the first peripheral edge toward the straight line portion at the second peripheral edge. 前記複数の直線部は、前記半導体層を前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、第1方向に延びる第1直線部と、当該第1方向と垂直な第2方向に延び前記接続部を介して当該第1直線部に接続される第2直線部とを有し、
前記半導体層を前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、前記第1直線部から前記第1の周縁までの最短距離をXとし、前記第2直線部から当該第1の周縁までの最短距離をYとし、当該第1直線部の延長線と当該第2直線部の延長線との交点から当該第1の周縁までの最短距離を結んだ直線と前記接続部との交点から、当該第1の周縁までの最短距離をLとした場合に、X、YおよびLは、
=A×(X+Y) 0<A≦0.95
の関係を有することを特徴とする請求項1または2記載の半導体発光素子。
When the semiconductor layer is viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the semiconductor, the plurality of straight portions extend in a first direction extending in a first direction, and extends in a second direction perpendicular to the first direction. And a second straight part connected to the first straight part via
When the semiconductor layer is viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the semiconductor, the shortest distance from the first straight portion to the first peripheral edge is X, and the shortest distance from the second straight portion to the first peripheral edge is X. The distance is Y, and from the intersection of the connecting line and the straight line connecting the shortest distance from the intersection of the extension line of the first straight line part and the extension line of the second straight line part to the first peripheral edge, When the shortest distance to the periphery of 1 is L, X, Y and L are
L 2 = A × (X 2 + Y 2 ) 0 <A ≦ 0.95
The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the semiconductor light emitting device has the following relationship.
前記接続部は、前記半導体層を前記半導体上面と垂直な方向から見た場合に、円弧形状を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の半導体発光素子。   4. The semiconductor light emitting element according to claim 1, wherein the connection portion has an arc shape when the semiconductor layer is viewed from a direction perpendicular to the upper surface of the semiconductor. 5. 基板上に、通電により発光する発光層を含みIII族窒化物半導体から構成される半導体層が積層された半導体積層基板に対して、当該基板とは反対側から当該半導体層の一部を局所的に除去することで、当該半導体層の表面に沿って延びる第1溝部と、当該半導体層の表面に沿って延び当該第1溝部と交差する第2溝部と、当該第1溝部と当該第2溝部とが交差する領域に設けられ当該第1溝部および当該第2溝部よりも凹んだ凹部と、を形成する半導体除去工程と、
前記第1溝部、前記第2溝部および前記凹部が形成された半導体積層基板に対して、前記基板とは反対側から前記半導体層の一部を局所的に当該基板に到達するまで除去することで、当該第1溝部および当該第2溝部に沿い且つ当該凹部にて交差し且つ当該半導体層を複数の領域に分割する複数の分割溝を形成する分割溝形成工程と、
前記第1溝部、前記第2溝部、前記凹部および前記複数の分割溝が形成された前記半導体積層基板に対して、ウェットエッチングを施すウェットエッチング工程と
を含む半導体発光素子の製造方法。
With respect to a semiconductor laminated substrate in which a semiconductor layer composed of a group III nitride semiconductor including a light emitting layer that emits light when energized is laminated on the substrate, a part of the semiconductor layer is locally applied from the side opposite to the substrate. The first groove portion extending along the surface of the semiconductor layer, the second groove portion extending along the surface of the semiconductor layer and intersecting the first groove portion, the first groove portion, and the second groove portion. A semiconductor removal step of forming a recess provided in a region intersecting with the first groove and the second groove .
By removing a part of the semiconductor layer from the opposite side of the semiconductor laminated substrate in which the first groove portion, the second groove portion and the concave portion are formed until the substrate reaches the substrate locally. A split groove forming step of forming a plurality of split grooves that divide the semiconductor layer into a plurality of regions along the first groove portion and the second groove portion and intersect at the concave portion ;
A method of manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: a wet etching step of performing wet etching on the semiconductor laminated substrate in which the first groove portion, the second groove portion, the concave portion, and the plurality of divided grooves are formed.
前記半導体除去工程では、前記半導体層の除去を妨げる除去抑制層を当該半導体層上に部分的に積層し、当該半導体層のうち当該除去抑制層が形成されていない領域を前記基板の反対側から除去することで、前記凹部を形成することを特徴とする請求項5記載の半導体発光素子の製造方法。 In the semiconductor removal step, a removal suppression layer that prevents the removal of the semiconductor layer is partially stacked on the semiconductor layer, and a region of the semiconductor layer where the removal suppression layer is not formed is formed from the opposite side of the substrate. 6. The method of manufacturing a semiconductor light emitting element according to claim 5, wherein the recess is formed by removing the recess .
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JP2006228855A (en) * 2005-02-16 2006-08-31 Rohm Co Ltd Semiconductor light emitting element and manufacturing method thereof
JP5157081B2 (en) * 2006-04-24 2013-03-06 日亜化学工業株式会社 Semiconductor light emitting device and method for manufacturing semiconductor light emitting device
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