(57)【要約】【課題】金属支持体の上に積層された半導体膜に金属の飛散やエッチング残りを生じることなくストリートを形成することができる半導体素子の製造方法を提供する。【解決手段】  成長基板上に半導体膜をエピタキシャル成長させる。次に半導体膜の表面に金属膜を積層して金属支持体を形成する。次に成長基板を半導体膜から剥離し、成長基板を剥離することによって表出した半導体膜の表面を平坦化する。次にドライエッチングにより素子分割ラインに沿って半導体膜の一部をエッチングして半導体膜にストリートを構成する金属支持体に達しない格子状の溝を形成する。次に溝の底面の半導体膜の表面を平坦化する。次にウェットエッチングにより素子分割ラインに沿って溝の底面の半導体膜を更にエッチングして溝の底面において金属支持体を露出させストリートを完成させる。次に溝の底面において露出した金属支持体に分割溝を形成し、半導体素子を個片化する。【選択図】図６
2010114373.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属面を有する支持体と、前記支持体の前記金属面上に形成された半導体膜と、を含む半導体素子の製造方法であって、
成長基板上に前記半導体膜をエピタキシャル成長させる半導体膜成長工程と、
前記半導体膜の表面に前記支持体を前記金属面が隣接するように形成する支持体形成工程と、
前記成長基板を前記半導体膜から除去する成長基板除去工程と、
前記成長基板を除去することによって表出した前記半導体膜の表面を平坦化する第１平坦化工程と、
ドライエッチングにより素子分割ラインに沿って、前記第１平坦化工程において平坦化された面から前記半導体膜をエッチングして前記半導体膜に前記支持体に達しない格子状の溝を形成する第１エッチング工程と、
前記溝の底面の半導体膜の表面を平坦化する第２平坦化工程と、
ウェットエッチングにより前記素子分割ラインに沿って前記溝の底面の半導体膜を更にエッチングして前記溝の底面において前記支持体の前記金属面を露出させる第２エッチング工程と、
前記溝の底面において露出した前記支持体に分割溝を形成し、前記半導体素子を個片化する素子分割工程と、を含むことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記半導体層は、ウルツ鉱構造のIII族窒化物半導体からなり、結晶構造のＣ軸方向に沿って前記成長基板上に積層されることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記半導体膜は、前記成長基板上に順次積層されたAlxInyGazN（0≦x≦１、0≦y≦１、0≦z≦１、x+y+z=１）からなるｎ型半導体層、活性層、ｐ型半導体層を含むことを特徴とする請求項２に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項４】
前記第２エッチング工程は、前記半導体膜の表面にその結晶構造に由来する六角錐状突起を形成する処理を含むことを特徴とする請求項３に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項５】
前記第１エッチング工程後に前記溝形成部に残存する半導体膜の膜厚は、０．３〜３μｍであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項６】
前記第１および第２平坦化工程における前記半導体膜の平坦化処理は、希ガスを用いたプラズマドライエッチングによって行われることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項７】
前記第１エッチング工程は、反応性イオンエッチング処理を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項８】
前記成長基板除去工程は、レーザリフトオフ法によって行われることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１に記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体素子の製造方法に関し、特に金属支持体の上に積層された半導体膜に個々の半導体素子を区画する溝（ストリート）を形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード等の光半導体素子は、近年の技術の進歩により高効率、高出力化されている。しかし、高出力化に伴って光半導体素子から発せられる熱量も増加し、これによる光半導体素子の効率低下および半導体膜の劣化等、信頼性の低下が問題となっている。これを解決するために比較的熱伝導性の低い成長基板を半導体膜から剥離して、これに替えて比較的熱伝導性の高い金属で半導体膜を支持する構成がとられている（特許文献１）。かかる構造とすることにより、光半導体素子の放熱性が改善される他、成長基板を除去することにより光取り出し効率の向上も期待できる。すなわち、光が成長基板を通過する際に起る光吸収や半導体膜と成長基板の屈折率差に起因してその界面で全反射される光の成分を減じることが可能となる。
【０００３】
このような金属支持体を備えた光半導体素子では、レーザスクライブ法等によりウエハから個々の半導体素子を切り出す前に、ウエハ表面に格子状に配列された複数の分割ラインに沿った溝（いわゆるストリート）を形成し、ストリートの底面において金属支持体を露出させた後、金属支持体をレーザスクライブ法等によりスクライブしてチップ状に個片化する。このように、半導体膜の分割と金属支持体の分割とを別々の行うのは、半導体膜の除去に有効な方法と、金属支持体を構成する金属を除去するのに有効な方法が異なるためである。例えば、AlxInyGazN（0≦x≦１、0≦y≦１、0≦z≦１、x+y+z=１）からなる半導体膜を有する青色発光ダイオードの場合、ＲＩＥ等のドライエッチング又はＫＯＨ等のアルカリ溶液を使用したウェットエッチングにより素子分割ラインに沿って半導体膜を除去することによりストリートを形成する。その後、ストリートの底面において露出した金属支持体の切断にはレーザスクライビング、ダイシング、スクライビング／ブレイキング等の手法が用いられる。
【特許文献１】特表２００７−５３６７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、従来の金属支持体を有する半導体素子の製造工程においては、半導体膜をドライエッチングのみ又はウェットエッチングのみによって素子分割ラインに沿って除去することによりストリートを形成する。しかしながら、ドライエッチングのみによって金属支持体が露出するまで半導体膜をエッチングすると、エッチング処理の際のプラズマが露出した金属支持体に照射され、プラズマ処理雰囲気中に金属支持体を構成する金属粒子が飛散し、これが半導体層表面に付着するおそれがある。図１（ａ）および（ｂ）は、ドライエッチングのみによってストリートを形成したときの半導体素子の状態を示したＳＥＭ像である。これらのＳＥＭ像から金属支持体を構成する金属粒子が半導体素子の側面に付着している様子が確認できる。半導体素子の側面、特に活性層の近傍に金属粒子が付着すると、動作時の電流がこの付着した金属に流れ、リーク又はショートに至る場合がある。この付着金属は、酸処理等でも除去することが難しく、半導体膜ごと削り取らなければ除去することができない。このような金属粒子の飛散が生じないように、金属支持体が露出した時点でドライエッチングを終了させるような制御は、金属支持体の平坦性から事実上不可能であり、わずかでも金属支持体がプラズマに曝されると、半導体素子に金属が付着してしまう（図１（ｂ））。
【０００５】
上記の問題を回避するためにウェットエッチングにより半導体膜を除去する方法も考えられる。しかし、発明者らの研究によれば、成長基板を除去することにより表出した半導体層（ｎ型半導体層）にウェットエッチングを行っても、半導体膜を完全に除去することができず、エッチング残りが生じることが明らかとなった。これは、ＫＯＨ等のアルカリ溶液を使用したウェットエッチングでは異方性エッチングとなり、AlxInyGazN結晶の、エッチャントに対して比較的安定でエッチングレートの遅い結晶面が残るためと考えられる。さらに、ＬＬＯ（レーザリフトオフ）等により成長基板を除去した後の半導体膜表面は、レーザ痕や結晶成長時に発生した転位が存在し、あらゆる結晶面が不均一に分布した状態となっており、エッチング残りがより発生しやすい表面状態となっている。図２は、半導体膜にウェットエッチングのみを施すことによって形成されたストリートを上面から撮影したＳＥＭ像である。ストリート上には、ＬＬＯ工程において照射されたレーザの走査ラインに沿ってエッチング残りが生じている様子が確認できる。これはＬＬＯ工程において照射されたレーザによって半導体膜が変質し、この変質した部分の半導体膜のエッチングレートが低下したためと考えられる。
【０００６】
ストリート上にエッチング残りが生じている状態でレーザスクライブにより金属支持体の分割を行うと、レーザ光がストリート上に残った半導体膜によって散乱してしまい、金属支持体を切断することができないといった結果を招く。エッチング残りの問題は、エッチャントの温度を上げたり、処理時間を長くすることで対処することが可能であると考えられるが、このような方法によれば、半導体膜にダメージを与え、また処理時間も長くなるため好ましくない。また、半導体膜にストリートを形成する際には、エッチングしない領域を保護するためのレジストマスクを半導体層の上に形成する必要があるが、上記のように比較的反応性の高い条件でウェットエッチングを行うと、レジストを劣化させ、レジスト下部へのサイドエッチングの発生も危惧される。
【０００７】
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、金属支持体を有する半導体素子にストリートを形成する工程において生じる上記した如き、金属の飛散やエッチング残りの問題を解消することができる半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の半導体素子の製造方法は、金属面を有する支持体と、前記支持体の前記金属面上に形成された半導体膜と、を含む半導体素子の製造方法であって、成長基板上に前記半導体膜をエピタキシャル成長させる半導体膜成長工程と、前記半導体膜の表面に前記支持体を前記金属面が隣接するように形成する支持体形成工程と、前記成長基板を前記半導体膜から除去する成長基板除去工程と、前記成長基板を除去することによって表出した前記半導体膜の表面を平坦化する第１平坦化工程と、ドライエッチングにより素子分割ラインに沿って、前記第１平坦化工程において平坦化された面から前記半導体膜をエッチングして前記半導体膜に前記支持体に達しない格子状の溝を形成する第１エッチング工程と、前記溝の底面の半導体膜の表面を平坦化する第２平坦化工程と、ウェットエッチングにより前記素子分割ラインに沿って前記溝の底面の半導体膜を更にエッチングして前記溝の底面において前記支持体の前記金属面を露出させる第２エッチング工程と、前記溝の底面において露出した前記支持体に分割溝を形成し、前記半導体素子を個片化する素子分割工程と、を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の半導体素子の製造方法によれば、金属支持体の上に積層された半導体膜に素子分割ラインに沿ってストリートを形成する際には、ドライエッチングとウェットエッチングが併用され、金属支持体を露出させる段階では、ウェットエッチングが用いられるので、金属支持体がプラズマに曝され、金属支持体を構成する金属が飛散して半導体膜に付着し、リーク又はショートに至るといった問題を回避することができる。また、上記各エッチングの前には、半導体膜の平坦化処理が行われ、半導体膜の表面状態が均一となるので、ウェットエッチング後にストリート上にエッチング残りが発生するのを防止することができる。また、ストリート形成工程の前半にドライエッチング（ＲＩＥ：反応性イオンエッチング）を用いることにより、処理時間の短縮を図ることが可能となる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。
【００１１】
図３〜図５は本発明の実施例である光半導体素子の製造工程におけるプロセスステップ毎の断面図、図６は本発明の実施例である光半導体装置の製造方法を示す製造工程フロー図である。
【００１２】
（半導体層成長工程  ステップＳ１０）
成長基板を用意する。本実施例では、ＭＯＣＶＤ法（有機金属気相成長法）によりAlxInyGazN（0≦x≦１、0≦y≦１、0≦z≦１、x+y+z=１）からなる半導体膜を形成することができるＣ面サファイア基板１０を用いた。半導体膜２０を構成する各層は、ＭＯＣＶＤ法によりウルツ鉱型結晶構造のＣ軸方向に沿ってサファイア基板１０上に積層される。
【００１３】
はじめに、サファイア基板１０のサーマルクリーニングを行う。具体的には、サファイア基板１０をＭＯＣＶＤ装置に搬入し、約１０００℃の水素雰囲気中で１０分程度の加熱処理を行う。続いて、雰囲気温度を５００℃とし、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）（流量10.4μmol/min）およびＮＨ３（流量3.3LM）を約３分間供給してＧａＮ層からなる低温バッファー層（図示せず）を形成する。その後、雰囲気温度を１０００℃まで昇温し、約３０秒間保持することで低温バッファー層を結晶化させる。
【００１４】
続いて、雰囲気温度を１０００℃に保持したままＴＭＧ（流量45μmol/min）およびＮＨ３（流量4.4LM）を約２０分間供給し、膜厚１μｍ程度の下地ＧａＮ層（図示せず）を形成する。次に、雰囲気温度１０００℃にてＴＭＧ（流量45μmol/min）、ＮＨ３（流量4.4LM）およびドーパントガスとしてＳｉＨ４（流量2.7×10-9mol/min）を約４０分間供給し、膜厚２μｍ程度のｎ-ＧａＮ層２１を形成する。
【００１５】
続いて、ｎ−ＧａＮ層２１の上に活性層２２を形成する。本実施例では、活性層２２には、InGaN/GaNからなる多重量子井戸構造を適用した。すなわち、InGaN/GaNを１周期として５周期成長を行う。具体的には、雰囲気温度７００℃にてＴＭＧ（流量3.6μmol/min）、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）（流量10μmol/min）、ＮＨ３（流量4.4LM）を約３３秒間供給し、膜厚約２．２ｎｍのＩｎＧａＮ井戸層を形成し、続いてＴＭＧ（流量3.6μmol/min）、ＮＨ３（流量4.4LM）を約３２０秒間供給して膜厚約１５ｎｍのＧａＮ障壁層を形成する。かかる処理を５周期分繰り返すことにより活性層２２が形成される。
【００１６】
次に、雰囲気温度を８７０℃まで昇温し、ＴＭＧ（流量8.1μmol/min）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）（流量7.5μmol/min）、ＮＨ３（流量4.4LM）およびドーパントとしてＣＰ２Ｍｇ（bis-cyclopentadienyl Mg）（流量2.9×10-7μmol/min）を約５分間供給し、膜厚約４０ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮクラッド層（図示せず）を形成する。続いて、雰囲気温度を保持したまま、ＴＭＧ（流量18μmol/min）、ＮＨ３（流量4.4LM）およびドーパントとしてＣＰ２Ｍｇ（流量2.9×10-7μmol/min）を約７分間供給し、膜厚約１５０ｎｍのｐ−ＧａＮ層２３を形成する（図３（ａ））。
【００１７】
（金属支持体形成工程  ステップＳ２０）
次に、ｐ−ＧａＮ層２３上に金属支持体３０を形成する。金属支持体３０は、半導体膜２０を支持するとともに、動作時において半導体膜２０から発せられる熱を放熱する役割を担う。本実施例では、金属支持体として比較的熱伝導率の高い銅を用いることとした。銅膜からなる金属支持体３０は、例えば電解めっき法により形成することができる。具体的には、シアン化銅若しくは硫酸銅ベースのめっき浴中にサファイア基板１０上に半導体膜２０を積層した積層構造体を浸漬し、ｐ−ＧａＮ層２３上に膜厚８０μｍ程度の銅めっき膜を成長させることにより金属支持体３０を形成する。この際、銅めっき膜の剛性や平坦性等の機械的特性を調整するために添加剤として有機物ベースの平滑材・光沢剤を用いることとしてもよい（図３（ｂ））。尚、この際、銅めっき膜の形成前にオーミック特性や反射率向上等を目的として適宜な金属膜を形成することができる。
【００１８】
（成長基板除去工程  ステップＳ３０）
次に、サファイア基板１０を半導体膜２０から剥離する。サファイア基板１０の剥離には、ＬＬＯ（レーザリフトオフ）法等の公知の手法を用いることができる。ＬＬＯ法においては、照射されたレーザがサファイア基板１０上に形成されているＧａＮ層を金属ＧａとＮ２ガスに分解する。このため、ｎ−ＧａＮ層２１又は下地ＧａＮ層内で上記分解が起り、サファイア基板１０を剥離した面には、ｎ-ＧａＮ層２１又は下地ＧａＮ層が表出する。サファイア基板１０の剥離後に表出したｎ-ＧａＮ２１層の表面には、図７に示すように、レーザの走査ラインに沿って形成されたレーザ痕や結晶成長時に発生した貫通転位に起因するピットが多数存在し、深さ４０〜５０ｎｍ程度の凹凸を有する表面状態となっている（図３（ｃ））。尚、成長基板を除去する方法としては、ＬＬＯ法によって半導体膜から成長基板を剥離する場合に限らず、成長基板を研磨してこれを除去することとしてもよい。
【００１９】
（ストリート形成工程  ステップＳ４０）
ストリート形成工程は、半導体素子をチップ状態に分割するレーザスクライブ工程に先立って、素子分割ラインに沿って半導体膜２０を除去し、金属支持体３０を露出させる工程である。ストリートは、ウエハ表面に格子状に配列された金属支持体３０に達する半導体膜２０に形成された複数の溝によって構成され、半導体膜２０を複数の矩形領域に区画する。ストリート形成工程は、ドライエッチング（ＲＩＥ：反応性イオンエッチング）により半導体膜２０表面から金属支持体３０に達しない深さの溝を形成する第１エッチング工程（ステップＳ４２）と、ウェットエッチングにより上記第１エッチング工程で形成した溝をさらにエッチングして金属支持体３０を露出させ、ストリートを完成させる第２エッチング工程（ステップＳ４４）と、を含む。さらに、第１および第２エッチング工程の前にはそれぞれエッチング処理を施す半導体膜表面を平坦化する第１および第２平坦化工程（ステップＳ４１、Ｓ４３）が行われる。以下にストリート形成工程の詳細について説明する。
【００２０】
（第１平坦化工程  ステップＳ４１）
金属支持体３０が形成されたウエハをＲＩＥ装置に搬入し、半導体膜２０に例えばＡｒ等の希ガスプラズマを用いた物理的ドライエッチングを行い、サファイア基板１０を剥離することによって表出したｎ-ＧａＮ層２１の表面平坦化処理を行う。上記したように、ＬＬＯにより成長基板１０を剥離した後のｎ-ＧａＮ層２１の表面には、レーザ痕や貫通転位に起因する複数のピットが形成され、深さ４０〜５０ｎｍ程度の凹凸を有する表面状態となっている。すなわち、ＬＬＯ後のｎ−ＧａＮ層２１の表面は、あらゆる結晶面が不均一に分布しており、化学的エッチングに対して安定な結晶面と不安定な結晶面が不均一に混在した表面状態となっている。このような表面状態では、後のドライエッチング工程においてエッチング残りが生じやすい。そこで、半導体膜２０にＡｒプラズマによるドライエッチングを行いｎ−ＧａＮ層２１の表面を平坦化させることにより、化学的エッチングが進行し易い結晶面が均一に分布するようにして、エッチング残りが生じるのを防止する。Ａｒエッチングの条件は、プロセス圧力を１．０Ｐａ、ＡｎｔＰｏｗｅｒを２００Ｗ、ＢｉａｓＰｏｗｅｒを５０Ｗ、Ａｒ流量を５０ｓｃｃｍ、処理時間を８４０秒とした。本条件で半導体膜２０のエッチングレートはほぼゼロに近く、半導体膜２０の膜厚は殆ど減少せず、ｎ−ＧａＮ層２１の表面に形成されたレーザ痕やピット等からなる凹凸面が平坦化される（図４（ｄ））。
【００２１】
（ドライエッチング工程（第１エッチング工程）  ステップＳ４２）
次に、ウエハをＲＩＥ装置から取り出し、平坦化されたｎ−ＧａＮ層２１表面にフォトリソグラフィ等を用いてストリート形成部に開口を有するレジストマスク４０を形成する。その後、ウエハを再びＲＩＥ装置に搬入し、半導体膜２０にＣｌ２プラズマによるドライエッチング処理を施すことにより半導体膜２０に金属支持体３０に達しないストリートを構成する溝５０を形成する。本工程では、Ｃｌ２プラズマを用いることにより、イオンによるスパッタリングと、エッチングガスの化学反応が同時に起こるＲＩＥ（反応性イオンエッチング）となり、ウェットエッチングのみでストリートを形成する場合と比較して、処理時間を大幅に短縮することが可能となる。また、このドライエッチング処理は、溝５０が金属支持体に到達する前に終了するため、金属支持体３０がプラズマに曝されず、金属粒子が処理雰囲気中に飛散することはない。
【００２２】
Ｃｌ２ドライエッチング後にストリート形成領域に残る半導体膜２０の厚みは０．３μｍ〜３μｍ程度であることが好ましい。すなわち、半導体膜２０の残膜が薄くなると（０．３μｍ以下）、後の第２平坦化工程において実施されるＡｒプラズマエッチングにより金属支持体３０が露出し、金属粒子がプラズマ雰囲気中に飛散して半導体膜２０に付着するおそれがある。一方、半導体膜２０の残膜が厚くなると（３μｍ以上）、後のウェットエッチング工程（第２エッチング工程）における処理時間が長くなり、また、このウェットエッチングにおいて、エッチングレートの遅い結晶面が表出し、その結果、エッチング残りが生じるおそれがある。そこで本実施例では、後のＡｒプラズマを用いた第２平坦化工程において金属支持体３０がプラズマに曝されることなく、ウェットエッチング工程（第２エッチング工程）においてエッチング残りが生じることなくストリート形成領域における半導体膜２０を比較的短時間で完全に除去することができ、さらにこのウェットエッチング工程においてｎ−ＧａＮ層２１表面に、光取り出し効率を向上させるための高さ１〜３ｕｍ程度の六角錐状突起（後述する）を形成することも考慮して、Ｃｌ２ドライエッチング（第１エッチング工程）後にストリート形成領域に残る半導体膜２０の膜厚を１μｍ程度とした。具体的な処理条件は、プロセス圧力を０．２Ｐａ、ＡｎｔＰｏｗｅｒを２００Ｗ、ＢｉａｓＰｏｗｅｒを５０Ｗ、Ｃｌ２流量を２０ｓｃｃｍ、処理時間を１４２８秒とした（図４（ｅ））。
【００２３】
（第２平坦化工程  ステップＳ４３）
Ｃｌ２プラズマを使用したドライエッチングのエッチングレートは、Ａｒプラズマを使用したドライエッチングのそれに比べて極めて高く、半導体膜の除去に適している。しかし、Ｃｌ２プラズマによるドライエッチングは、化学的エッチングを含むため、異方性ウェットエッチングの場合と同様、比較的安定でエッチングレートの遅い結晶面が部分的に現れ、その結果、ストリートを構成する溝５０の底面は、深さ数百ｎｍ程度の凹凸を多数有する表面状態となる。溝５０の底面において多数の凹凸が形成された状態で、後の第２エッチング工程においてウェットエッチングを行うと、エッチング残りが発生する可能性が高い。そこで、Ｃｌ２プラズマドライエッチングに引き続き、再度Ａｒプラズマを用いた物理的ドライエッチングを行い、溝５０の底面を平坦化することでエッチング残りを防止する。具体的な処理条件は、プロセス圧力を１．０Ｐａ、ＡｎｔＰｏｗｅｒを２００Ｗ、ＢｉａｓＰｏｗｅｒを５０Ｗ、Ａｒ流量を５０ｓｃｃｍ、処理時間を８４０秒とした（図４（ｆ））。
【００２４】
尚、先の第１平坦化工程による平坦化処理を行うことなく、Ｃｌ２ドライエッチング（第１エッチング工程）を行うと、エッチング後の半導体膜２０表面の凹凸はさらに激しくなり、本第２平坦化工程において半導体膜２０の表面を平坦化するのが困難となる。従って、第１平坦化工程においてＣｌ２ドライエッチングを行う前に半導体膜２０の表面を平坦化することは、最終的にエッチング残りを生じることなくストリートを形成する上で有効となる。
【００２５】
（ウェットエッチング工程（第２エッチング工程）ステップＳ４４）
次に、溝５０の底面において露出している半導体膜２０に対してウェットエッチングを施してストリート形成領域に残った膜厚１μｍ程度の半導体膜２０を除去する。これにより、溝５０の底面において金属支持体３０を露出させ、個々の半導体素子を区画するストリートを完成させる。具体的にはエッチャントとして５Ｍ−ＫＯＨを使用し、処理温度９０℃、処理時間１２０ｍｉｎとした。
【００２６】
このように、ウェットエッチングによって金属支持体３０を露出させてストリートを完成させるため、エッチング時に金属粒子が飛散してこれが半導体膜に付着し、リーク又はショートに至るといった不具合を回避することが可能となる。また、先の第１エッチング工程においてストリート形成領域の半導体膜２０の膜厚は１μｍ程度とされ、さらに先の第２平坦化工程において、溝５０の底面の半導体膜表面は平坦化されているので、本ウェットエッチング工程においてストリート上にエッチング残りを生じることなくストリートを形成することが可能となる。
【００２７】
また、本ウェットエッチング工程において、ストリートを完成させるとともに、ｎ-ＧａＮ層２１の表面に光取り出し効率を向上させるための六角錐状突起を形成することができる。光半導体素子の光放射面に凹凸加工を施すことにより、光半導体光素子と封止樹脂との界面において臨界角以上で入射して全反射される光を減ずることができ、光取り出し効率が向上する。AlxInyGazN（0≦x≦1、0≦y≦1、0≦z≦1、x+y+z=１）は、一般的な成長基板（例えばＣ面サファイア、Ｃ面ＧａＮ、ＳｉＣ等）上の成長では、成長基板を剥離することによって表出するｎ−ＧａＮ層２１の表面は、Ｃ−面（Ｎ面）で構成されており、異方性ウェットエッチング処理を施すことによりウルツ鉱型結晶構造に由来する六角錐状の突起を形成することが可能である。従って、本ウェットエッチング工程の前にｎ−ＧａＮ層２１表面に形成されたレジストマスク４０を除去してｎ−ＧａＮ層２１を露出させておくことにより、本ウェットエッチング工程において、ストリートの形成と、光取り出し効率を向上させるための六角錐状突起の形成を同時に行うことができる。上記したように、ストリートの完成時において、六角錐状突起の高さが１〜３μｍとなるように、第１エッチング工程では、半導体膜２０の残膜が１μｍ程度となるように溝５０を形成するのが好ましい（図５（ｇ））。
【００２８】
（電極形成工程  ステップＳ５０）
次に、六角錐状突起が形成されたｎ−ＧａＮ層２１の表面に例えばリフトオフ法により電極パッド６０を形成する。具体的にはｎ−ＧａＮ層２１上に目的とする電極パターンとは逆パターンのレジストマスクを形成等し、その上にＴｉＡｌ等の金属膜を真空蒸着法により堆積させる。その後、不用部分を金属、レジストマスクと共に除去し、所望のパターンを有する電極パッド６０を形成する。その後、電極−半導体膜間にオーミックコンタクトを形成するため、５００℃、２０秒間の高速熱アニール処理（ＲＴＡ：Rapid Thermal Annealing）を施す。尚、ｎ−ＧａＮ層２１の表面のほぼ全域にＩＴＯ（酸化インジウムスズ）からなる透光性導電膜を形成した後、このＩＴＯ膜上にＴｉＡｌ等からなる電極パッドを形成することとしてもよい。また、本実施例では、ストリート形成後に電極パッドを形成することとしたが、電極パッドを形成した後に、ストリートを形成することとしてもよい。この場合、ストリート形成工程において行われる上記した各種エッチング処理において電極パッドを保護するためのレジストマスクが必要となる（図５（ｈ））。
【００２９】
（素子分離工程  ステップＳ６０）
次に、ストリートに沿って露出した金属支持体３０をレーザスクライブ法等により切断することにより、半導体素子を個片化する。レーザスクライブ法では、高出力のレーザビームを金属支持体３０に照射することにより、金属支持体３０を局所的に蒸発させて分割溝を形成する。本実施例ではＹＡＧレーザを使用し、レーザ出力２Ｗ、発振周波数５０ＫＨｚ、走査速度５０ｍｍ／ｓｅｃとした。かかる条件で格子状に形成されたストリートに沿ってレーザを走査することにより、金属支持体３０にはＶ字形状の分割溝７０が形成され、矩形状の半導体素子に分割される（図５（ｉ））。以上の各工程を経ることにより半導体素子が完成する。
【００３０】
以上の説明から明らかなように、本発明の半導体装置の製造方法によれば、金属支持体を有する本半導体素子に分割ラインに沿ったストリートを形成する際には、ドライエッチング（第１エッチング工程）とウェットエッチング（第２エッチング工程）を併用している。すなわち、金属支持体を露出させ、ストリートを完成させる段階では、ウェットエッチングが用いられるので、金属支持体がプラズマに曝され、金属支持体を構成する金属が飛散して半導体膜に付着するといった問題を回避することができる。また、このウェットエッチングの前にドライエッチングが行われることにより、ウェットエッチングで除去される半導体膜の膜厚は、十分に薄く、しかも、ドライエッチング後に半導体膜の平坦化処理（第２平坦化工程）が行われるので、ウェットエッチング工程においてエッチング残りが生じるのを防止することできる。また、ストリート形成工程の前半部分をＣｌ２プラズマを使用したＲＩＥを適用することにより、ウェットエッチングのみでストリートを形成する場合と比較して処理時間を大幅に短縮することが可能である。さらに、このドライエッチング工程の前にも半導体膜の平坦化処理（第１平坦化工程）が行われるため、ドライエッチング（ＲＩＥ）後の半導体膜の表面に生じる凹凸を緩和することができ、ウェットエッチング前の平坦化処理（第２平坦化工程）において半導体膜の平坦化を容易に行うことができる。
【００３１】
以上、実施例に基づいて本発明の半導体素子の製造方法について説明したが、本発明の半導体素子の製造方法は、少なくとも半導体膜に隣接する面が金属である支持体を用いた半導体素子に有用な方法であり、実施例で示したような支持体全体が金属で構成されたものに限定されるものではない。
【００３２】
このような半導体膜と接する面が金属である支持体を有する半導体素子を形成する場合には、支持体形成工程において、例えばＳｉ等からなる支持基板と半導体膜とをＡｕＳｎなどの適当な金属膜を介して貼り合わせることにより、半導体膜の表面に隣接する支持体を形成することができる。本発明の半導体素子の製造方法によれば、かかる構造の半導体素子でも金属を飛散させることなくストリートを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１（ａ）および（ｂ）は、ドライエッチングのみによってストリートを形成したときの半導体素子の表面を撮像したＳＥＭ像である。
【図２】ウェットエッチングのみによって形成されたストリートの表面を示すＳＥＭ像である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施例である半導体素子の製造方法を示す断面図である。
【図４】図４（ｄ）〜（ｆ）は、本発明の実施例である半導体素子の製造方法を示す断面図である。
【図５】図５（ｇ）〜（ｈ）は、本発明の実施例である半導体素子の製造方法を示す断面図である。
【図６】本発明の実施例である半導体素子の製造方法を示す製造工程フロー図である。
【図７】レーザリフトオフにより成長基板を除去することによって表出した半導体膜表面の状態を示すＳＥＭ像である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  サファイア基板
２０  半導体膜
２１  ｎ−ＧａＮ層
２２  活性層
２３  ｐ−ＧａＮ層
３０  金属支持体
５０  溝（ストリート）
６０  電極パッド
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図１】
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【図２】
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【図７】
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