(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成長用基板の上にリフトオフ層を介して半導体層を形成する工程と、
該半導体層の一部を除去して、前記成長用基板または前記リフトオフ層の一部が露出する溝を形成することで半導体構造部を複数個形成する工程と、
前記溝を充填材で塞ぐ工程と、
前記半導体構造部および前記充填材の上にメッキシード層を形成するシード形成工程と、
該シード形成工程後に、前記溝の上方に、網目状のレジストを形成する工程と、
前記レジストに覆われず露出した前記メッキシード層からメッキ層を成膜して、複数個の前記半導体構造部を一体支持する導電性サポート体を形成する工程であって、前記導電性サポート体が前記レジストの上に凹みを有し、かつ、前記レジストの交差部位上に孔を有するように前記メッキ層を成膜する工程と、
前記充填材および前記レジストの、少なくとも一部を除去して、前記孔から前記リフトオフ層に通じる空隙を形成する工程と、
ケミカルリフトオフ法を用いて、前記孔を介して前記空隙に供給するエッチング液により前記リフトオフ層を除去する工程と、
前記半導体構造部間で前記凹みに沿って前記導電性サポート体を切断することにより、各々が導電性サポート体に支持された前記半導体構造部を有する複数個の半導体素子に個片化する工程と、を有する半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記メッキ層を成膜した後の、前記凹み位置での前記導電性サポート体の厚みが１２０μｍ以下である請求項１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記メッキ層を成膜した後の、前記半導体構造部の上での前記導電性サポート体の厚みが８０μｍ以上である請求項１または２に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項４】
前記網目状のレジストを形成する工程と、前記導電性サポート体を形成する工程とを複数回くり返す請求項１〜３のいずれか１項に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項５】
前記溝により、横断面形状が四角形の前記半導体構造部が縦横に整列して複数個形成され、前記シード形成工程後に、前記溝の上方に、格子状のレジストを形成する請求項１〜４のいずれか１項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、半導体素子およびその製造方法、ならびに複数の半導体素子が連結した半導体素子結合体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子には、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの各種デバイスがある。これらには、例えば、ＩＩＩ族元素とＶ族元素との化合物からなるＩＩＩ−Ｖ族半導体が用いられる。【０００３】
ＩＩＩ族元素としてＡｌ，Ｇａ，Ｉｎ等を用い、Ｖ族元素として主にＮを用いたＩＩＩ族窒化物半導体は、高融点で窒素の解離圧が高くバルク単結晶成長が困難であり、大口径で安価な導電性単結晶基板が無いという理由から、サファイア基板上に成長させることにより形成するのが一般的である。【０００４】
しかしながら、サファイア基板は絶縁性であって電流が流れないため、発光ダイオードは従来、サファイア基板上に順に成長させたｎ型のＩＩＩ族窒化物半導体層、活性層（発光層）およびｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層からなる半導体積層体の一部を除去してｎ型のＩＩＩ族窒化物半導体層を露出させ、この露出させたｎ型のＩＩＩ族窒化物半導体層およびｐ型のＩＩＩ族窒化物半導体層の上にｎ型電極およびｐ型電極をそれぞれ配置して、電流を横方向に流す横型構造を採用するのが通常であった。【０００５】
これに対し、近年、サファイア基板上にＩＩＩ族元素（例えばＡｌ，Ｇａなど）以外の特定の元素からなるバッファ層を形成後、発光層を含む半導体積層体を形成し、この半導体積層体を導電性のサポート体で支持した後、バッファ層を化学的なエッチングにより選択的に溶解してサファイア基板を剥離（リフトオフ）し、これらサポート体と半導体積層体を一対の電極で挟むことで、ＬＥＤチップを得る技術が実用に向けて研究されている。なお、ここで言うバッファ層は、半導体積層体のエピタキシャル成長のためのバッファ層であるとともに、サファイア基板から半導体積層体を剥離するためのリフトオフ層の役割も兼ねるものである。【０００６】
このような構造のＩＩＩ族窒化物半導体ＬＥＤチップを作製するには、ＩＩＩ族以外の金属や金属窒化物からなるリフトオフ層をエッチングすることでサファイア基板からエピタキシャル層を剥離する一般的なケミカルリフトオフ法や、エッチング中に紫外光等の光を照射し、リフトオフ層を活性化させながらエッチングを行うフォトケミカルリフトオフ法がある。これらは、特定のエッチング溶液に浸漬して、リフトオフ層をエッチングによって溶解することにより成長用基板からエピタキシャル層をリフトオフする方法であり、本明細書において「ケミカルリフトオフ法」と総称される。なお、エピタキシャル層から成長用基板をリフトオフするという表現でも良い。【０００７】
ここで、特許文献１に記載されたＩＩＩ族窒化物半導体縦型構造ＬＥＤチップの製造方法を図７および図８により説明する。図７（Ａ）〜（Ｇ）は、従来のＩＩＩ族窒化物半導体縦型構造ＬＥＤチップ４００の製造方法の各工程を模式側面断面図で示したものである。図８（Ａ）は、個片化する前の複数の半導体構造部が形成された図７（Ｆ）の状態のウェハを半導体構造部４１０表面側から見た模式上面図である。なお、図７（Ａ）〜（Ｇ）の切断位置は、図８（Ａ）のＩＩ−ＩＩ線の位置すなわち半導体構造部４１０の最大径位置である。図８（Ｂ）は、（Ａ）の破線に沿って個片化した１つのＬＥＤチップ４００の模式側面図である。【０００８】
まず、成長用基板４０２の上にリフトオフ層４０４を介して、発光層を含むＩＩＩ族窒化物半導体層４０６を形成する（図７（Ａ））。次に、成長用基板４０２の一部が露出するよう、半導体層４０６およびリフトオフ層４０４の一部を除去することで、独立した複数個の半導体構造部４１０を形成する（図７（Ｂ））。図８（Ａ）に示すように、半導体構造部４１０の横断面形状は円形である。次に、図７（Ｃ）に示すように、半導体構造部４１０間をレジスト４１２で塞ぎ、さらに、半導体構造部４１０およびレジスト４１２上にメッキシード層４１４を形成する。その後、レジスト４１２の上方に、厚膜レジストによりピラー４１６を形成する（図７（Ｃ））。このとき、ピラー４１６の形成位置ではメッキシード層４１１を除去しておく。次に、下部電極を兼ね、複数個の半導体構造部４１０を一体支持する導電性サポート体４２２をメッキ法により形成する（図７（Ｄ））。このとき、ピラー４１６の位置にはメッキ層が成膜されない。次に、レジスト４１２およびピラー４１６を除去することにより、半導体構造部４１０の間には空隙４２６が、導電性サポート体４２２には貫通孔４２４がそれぞれ形成される（図７（Ｅ））。貫通孔４２４は、図８（Ａ）に示すように、個片化の切断ライン（破線）が交点する部分に設けた。そして、貫通孔４２４および空隙４２６を介してエッチング液を供給して、ケミカルリフトオフ法でリフトオフ層４０４を除去することで、成長用基板４０２を複数個の半導体構造部４１０から剥離する（図７（Ｆ））。その後、上部電極４２８を半導体構造部４１０の剥離面側に形成し、最後に、半導体構造部４１０間で導電性サポート体４２２を図８の破線に沿って切断等により分離することにより、各々が切断後の導電性サポート体４２２Ａに支持された半導体構造部４１０を有する複数個のＬＥＤチップ４００に個片化する（図７（Ｇ））。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】国際公開第２０１１／０５５４６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
このように、図７（Ｃ）〜（Ｅ）に示すように、特許文献１では、貫通孔とする部位に予め厚膜レジストでピラーを形成し、メッキ後にピラーを除去する方法で、導電性サポート体に貫通孔を形成している。しかしながら、例えば、除去後に残渣が残るなど、厚膜レジストを完全に除去することが困難な場合が多い。また、柱状の背の高いピラーの形成には、レジストを複数回塗布する必要があるなど、手間がかかる。そのため、リフトオフ層を除去するためのエッチング液を半導体構造部の周囲に供給するための貫通孔を容易に形成する方法が望まれている。【００１１】
また、導電性サポート体は、貫通孔の位置を除いてほぼ同一の厚みを有している。ここで、図７（Ｇ）に示す個片化の工程では、導電性サポート体の内部に連続してレーザー光を集光することにより導電性サポート体を割断するダイシング装置（以下、レーザーダイシング装置と称する）や、回転するブレードを用いて導電性サポート体を切断するダイシング装置（以下、ブレードダイシング装置と称する）を用いる。レーザーダイシング装置は、導電性サポート体を固定したテーブルを移動させながら、導電性サポート体にレーザー光を照射することにより切断する。これらの装置は、１回の走査で通常６０μｍ程度の深さの細溝を形成可能であるため、６０μｍよりも厚みのある導電性サポート体の場合、切断するためには複数回の走査が必要である。なお、導電性サポート体は、通常、分離後も個々の素子がバラバラにならない程度に固定できる粘着力を有する支持テープにより、支持された状態でダイシングされる。【００１２】
このとき、導電性サポート体が８０μｍ未満の厚みでは、半導体構造部を支持する部分の剛性が弱く、半導体素子として使用する際に内部応力により、導電性サポート体が屈曲してしまう。このことから、従来は、導電性サポート体を８０μｍ以上の厚みで製造し、複数回のレーザーダイシング装置の走査により切断を行っていた。しかしながら、切断箇所では導電性サポート体が加熱されるため、走査を複数回行えば、半導体素子への熱衝撃がその分多くなる。また、導電性サポート体と支持テープとが密接しているため、導電性サポート体の最終端切断時に生じる熱により、支持テープが焼ける結果、テープ材料が素子に付着したり、支持テープが導電性サポート体に焼きついたりする可能性がある。これにより、導電性サポート体や半導体構造部に汚れや傷をつけてしまうおそれもある。また、ブレードダイシング装置で切断する場合でも、切断箇所は摩擦熱により導電性サポート体が加熱され、導電性サポート体の最終端切断時はブレードが支持テープを接触することから、レーザーダイシング装置と同様に導電性サポート体や半導体構造部に汚れや傷をつけてしまうおそれもある。以上のことから、導電性サポート体をより少ない走査回数、例えば２回以下の走査で容易に切断可能とすることとともに、切断部での支持テープの過度の加熱を防止することが望まれている。【００１３】
これらの課題は、ＩＩＩ族窒化物半導体縦型構造ＬＥＤチップにかかわらず、ケミカルリフトオフ法により成長用基板を剥離した後、導電性サポート体を個片化して作製するあらゆる半導体素子の量産化においても、解決すべき重要な課題である。【００１４】
そこで本発明は、上記課題に鑑み、ケミカルリフトオフ法に用いるエッチング液を供給する孔を導電性サポート体に容易に形成することができ、かつ、個片化する際に導電性サポート体を容易に切断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】
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明の要旨構成は以下のとおりである。
（１）成長用基板の上にリフトオフ層を介して半導体層を形成する工程と、
該半導体層の一部を除去して、前記成長用基板または前記リフトオフ層の一部が露出する溝を形成することで半導体構造部を複数個形成する工程と、
前記溝を充填材で塞ぐ工程と、
前記半導体構造部および前記充填材の上にメッキシード層を形成するシード形成工程と、
該シード形成工程後に、前記溝の上方に、網目状のレジストを形成する工程と、
前記レジストに覆われず露出した前記メッキシード層からメッキ層を成膜して、複数個の前記半導体構造部を一体支持する導電性サポート体を形成する工程であって、前記導電性サポート体が前記レジストの上に凹みを有し、かつ、前記レジストの交差部位上に孔を有するように前記メッキ層を成膜する工程と、
前記充填材および前記レジストの、少なくとも一部を除去して、前記孔から前記リフトオフ層に通じる空隙を形成する工程と、
ケミカルリフトオフ法を用いて、前記孔を介して前記空隙に供給するエッチング液により前記リフトオフ層を除去する工程と、
前記半導体構造部間で前記凹みに沿って前記導電性サポート体を切断することにより、各々が導電性サポート体に支持された前記半導体構造部を有する複数個の半導体素子に個片化する工程と、を有する半導体素子の製造方法。【００１６】
（２）前記メッキ層を成膜した後の、前記凹み位置での前記導電性サポート体の厚みが１２０μｍ以下である上記（１）に記載の半導体素子の製造方法。【００１７】
（３）前記メッキ層を成膜した後の、前記半導体構造部の上での前記導電性サポート体の厚みが８０μｍ以上である上記（１）または（２）に記載の半導体素子の製造方法。【００１８】
（４）前記網目状のレジストを形成する工程と、前記導電性サポート体を形成する工程とを複数回くり返す上記（１）〜（３）のいずれか１に記載の半導体素子の製造方法。【００１９】
（５）前記溝により、横断面形状が四角形の前記半導体構造部が縦横に整列して複数個形成され、前記シード形成工程後に、前記溝の上方に、格子状のレジストを形成する上記（１）〜（４）のいずれか１に記載の半導体素子の製造方法。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、網目状のレジストに覆われず露出したメッキシード層からメッキ層を成膜させることにより、レジストの上に凹みを有し、かつ、レジストの交差部位上に孔を有する導電性サポート体を形成することができる。その結果、従来法よりも簡易な方法により、ケミカルリフトオフ法に用いるエッチング液を供給する孔を導電性サポート体に容易に形成することができ、かつ、個片化する際に凹みに沿って導電性サポート体を容易に切断することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（Ａ）〜（Ｉ）は、本発明の一実施形態にかかる半導体素子１００の製造方法の各工程を模式側面断面図で示したものである。
【図２】（Ａ）〜（Ｄ）は、図１に示した、本発明の一実施形態にかかる半導体素子１００の製造方法の一部の工程を模式上面図で示したものである。
【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は、第２レジスト１１６の塗布態様を変更した以外は図２と同様の模式上面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる、個片化した１つの半導体素子１００の模式斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる、半導体素子結合体２００の模式斜視図である。
【図６】（Ａ）〜（Ｊ）は、本発明の他の実施形態にかかる、２段階メッキ工程を含む半導体素子１００の製造方法の各工程を模式側面断面図で示したものである。
【図７】（Ａ）〜（Ｇ）は、従来のＩＩＩ族窒化物半導体縦型構造ＬＥＤチップ４００の製造方法の各工程を模式側面断面図で示したものである。
【図８】（Ａ）は、個片化する前の複数の半導体構造部が形成された図６（Ｆ）の状態のウェハの模式上面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の破線に沿って個片化した１つのＩＩＩ族窒化物半導体縦型構造ＬＥＤチップ４００の模式側面図である。
【図９】（Ａ）は、実施例１において個片化する前の導電性サポート体の断面斜視ＳＥＭ画像であり、（Ｂ）は、上段がその上面ＳＥＭ画像であり、下段が上段のＳＥＭ画像における孔部分を拡大した光学顕微鏡写真である。
【図１０】実施例２において、メッキ層を２段階に分けて、凹みおよび孔を形成した導電性サポート体のＳＥＭ画像である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しつつ本発明をより詳細に説明する。なお、半導体素子の模式断面図においては、説明の便宜上、リフトオフ層および半導体積層体を実状とは異なる比率で誇張して示す。
【００２６】
本発明の一実施形態にかかる半導体素子１００の製造方法を、図１および図２により説明する。まず、図１と図２との対応関係を先に説明する。図２（Ａ）は、図１（Ｂ）に示した状態の模式上面図であり、図２（Ａ）のＩ−Ｉ断面が図１（Ｂ）に相当する。なお、図１（Ｂ）以外の図１の断面図も同様の位置でのものである。図２（Ｂ）は、図１（Ｃ）に示した状態の上面図である。図２（Ｃ）は、図１（Ｅ）に示した状態の上面図である。図２（Ｄ）は、図１（Ｆ）に示した状態の横断面図である。
【００２７】
まず、図１（Ａ）に示すように、成長用基板１０２の上にリフトオフ層１０４を介して、半導体層１０６を形成する。
【００２８】
次に、図１（Ｂ）および図２（Ａ）に示すように、半導体層１０６の一部を除去して、成長用基板１０２の一部が底部で露出する溝１０８を網目状、本実施形態では格子状に形成することで、横断面形状が四角形の縦横に整列した半導体構造部１１０を複数個形成する。
【００２９】
次に、図１（Ｃ）および図２（Ｂ）に示すように、全ての溝１０８を充填材としての第１レジスト１１２で塞ぐ。
【００３０】
次に、図１（Ｄ）に示すように、半導体構造部１１０および第１レジスト１１２の上にメッキシード層１１４を形成する。
【００３１】
次に、図１（Ｅ）および図２（Ｃ）に示すように、溝１０８の上方かつメッキシード層１１４上に、格子状の薄膜の第２レジスト１１６を形成する。ここで、第２レジスト１１６に覆われず露出した部位１１８が形成される。
【００３２】
次に、図１（Ｆ）および図２（Ｄ）に示すように、露出部位１１８からメッキ層を成膜させる。これにより、複数個の半導体構造部１１０を一体支持する導電性サポート体１２２を形成する。ここで、メッキ層は、第２レジスト１１６の上に凹み１２０を有し、かつ、第２レジスト１１６の交差部位上に孔１２４を有するように成膜させるが、詳細は後述する。
【００３３】
次に、図１（Ｇ）に示すように、第２レジスト１１６および第１レジスト１１２を除去して、孔からリフトオフ層に通じる空隙１２６を形成する。具体的には、アセトンなどのレジストを溶解する液体を孔１２４から供給することにより、第２レジスト１１６を溶解する。本実施形態では、メッキシード層１１４のうち第２レジスト１１６と第１レジスト１１２に挟まれた部位は、第２レジスト１１６の除去の後に続いて、機械的または化学的に除去される。その後、充填材１１２にもアセトンなどの液体が達することにより、第１レジスト１１２も除去できる。
【００３４】
次に、エッチング液を孔１２４および空隙１２６を介して供給することにより、リフトオフ層１０４をエッチングにより除去する。この結果、成長用基板１０２は半導体構造部１１０から剥離される（図１（Ｈ））。
【００３５】
最後に、図１（Ｉ）に示すように、半導体構造部１１０の間で凹み１２０に沿って導電性サポート体１２２を切断することにより、各々が切断された導電性サポート体１２２Ａに支持された半導体構造部１１０を有する複数個の半導体素子１００に個片化する。図１（Ｄ）の破線が切断ラインであり、凹み１２０に沿っていることがわかる。また、上部電極１２８を半導体構造部１１０の剥離面側に形成する。下部電極は導電性サポート体１１１Ａが兼ねる。
【００３６】
本発明者らは、従来方法における柱状のピラー４１６（図７（Ｃ））ではなく、薄い層状のレジスト１１６を形成することにより、ケミカルリフトオフ法に用いるエッチング液を供給する孔１２４を導電性サポート体１２２に容易に形成することができると同時に溝１０８上の導電性サポート体１２２の厚みを小さくすることができることを見出した。そして、図１（Ｉ）のように溝１０８上の厚みが小さい部位に沿って導電性サポート体１２２を切断するにより、図７（Ｇ）のように位置によらず均一な厚みを有する導電性サポート体を切断するよりも、容易に切断できる。具体的には、ダイシング装置による走査回数を減少させることができ、支持テープが焼けてしまう可能性も低減する。
【００３７】
以下、本発明の技術的意義を作用効果とともに説明する。露出部位１１８から成膜するメッキ層は、まず、第２レジスト１１６の壁に阻まれ、縦方向にのみ伸張する。第２レジストの上面に達した後には縦方向および横方向に伸張する。さらにメッキを続けると、第２レジスト１１６上で隣接して成膜するメッキ層が結合する。これにより、複数の半導体構造部１１０を導電性サポート体１１２が一体支持することが可能となる。その際、第２レジスト１１６の上にて成膜するメッキ層の縦方向への伸長は、半導体構造部１１０上にて成膜するメッキ層の縦方向への伸長よりも遅く、第２レジスト１１６の中央部ほど遅れる。そのため、第２レジスト１１６上における厚みが半導体構造部１１０上における厚みよりも小さくなり、図１（Ｆ）のような凹み１２０が形成される。ダイシング装置により凹み１２０に沿って切断することにより、凹みを有しない導電性サポート体よりも容易に切断することができる。
【００３８】
また、第２レジスト１１６は、格子状に形成している（図２（Ｃ）参照）。ここで、第２レジスト１１６の直線部位上に成膜するメッキ層の伸長よりも、第２レジスト１１６の交差部位上に成膜するメッキ層の伸長はさらに遅れが生じる。このため、直線部位上ではメッキ層が結合しているが、交差部位上ではメッキ層が結合していない状態が形成できる。その状態でメッキ層の成膜を止めることにより、第２レジスト１１６の交差部位上に孔１２４を形成することができる。従来方法では、柱状のピラー４１６（図７（Ｃ））を除去しなければ貫通孔４２４を形成できなかったのに対し、本発明では、メッキ層を成膜させるのみで孔１２４を形成することができる。また、第２レジスト１１６は薄いため、厚膜レジストによるピラー４１６よりも製造が簡単であり、残渣が残ることもなく確実に除去可能である。なお、メッキ層の伸張速度および形状は、メッキ浴の種類、温度、電流により制御できる。
【００３９】
なお、第２レジスト１１６は網目状に形成すれば、その塗布態様は特に限定されない。図３（Ａ）〜（Ｄ）は、第２レジスト１１６の塗布態様を変更した以外は図２と同様の模式上面図である。メッキシードの露出部位の形状は、図２（Ｃ）のように正方形ではなく、図３（Ｃ）に示すように正方形の角部に丸みや面取り、へこみ等がついていてもよい。この場合、図３（Ｄ）に示すように、メッキ後の孔１２４の径を図２（Ｄ）よりも大きくすることができる。
【００４０】
図４は、上記製造方法で得ることができる、本発明に従う半導体素子１００の模式斜視図である。半導体素子１００は、導電性サポート体１２２Ａと、導電性サポート体１２２Ａ上に設けられた半導体構造部１１０と、を有する。なお、半導体構造部１１０と導電性サポート体１２２Ａとの間には、メッキシード層１１４が存在する。半導体素子１００において、導電性サポート体１２２Ａは、横断面形状がコーナー１２２Ｂに丸みを有する四角形であり、かつ、前記半導体構造部１１０とは反対側の面の外周部１２２Ｃも丸みを有することを特徴とする。導電性サポート体１２２Ａの側面は切断面と非切断面とからなる。半導体素子への個片化前に各々の導電性サポート体１２２Ａが結合していた部分が平面の切断面であり、メッキ層成膜後の形状のまま丸みを有する箇所が非切断面である。切断面での前記導電性サポート体１２２Ａの最大厚みが、半導体構造部１１０上での導電性サポート体１２２Ａの厚みの２０〜８０％であることが好ましい。導電性サポート体１２２Ａの各部位の厚みは、メッキ層形成工程で形成された、凹み位置での導電性サポート体の厚みおよび半導体構造部上での導電性サポート体の厚みによって定まる。半導体素子１００では、導電性サポート体１２２Ａが下部電極として働き、半導体構造部１１０上に設けられた上部電極１２８と対になる。
【００４１】
図５は、上記製造方法で得ることができる、本発明に従う半導体素子結合体２００の模式斜視図である。半導体素子結合体２００は、成長用基板１０２と、該成長用基板１０２上のリフトオフ層１０４と、該リフトオフ層１０４で溝１０８を介して互いに独立した複数の半導体構造部１１０と、前記複数個の半導体構造部１１０を一体支持する導電性サポート体１２２と、を有し、該導電性サポート体１２２は、溝１０８の上方の位置に凹み１２０を有し、溝１０８の交差部位上に、溝１０８に通じる孔１２４を有することを特徴とする。なお、半導体構造部１００上にはメッキシード層１４４がある。半導体素子結合体２００は、図１（Ｇ）に示す状態のウェハである。すなわち、本明細書において「半導体素子結合体」とは、複数の半導体構造部が成長用基板と導電性サポート体で挟まれかつ一体支持された、リフトオフ前の状態のウェハを意味する。
【００４２】
半導体素子結合体２００では、孔１２４を介して溝１０８にエッチング液を供給して、リフトオフ層１０４を除去することができる。また、凹み１２０に沿ってより容易にサポート体１２２を切断することができる。
【００４３】
（半導体層形成工程）
成長用基板１０２は、サファイア基板またはサファイア基板上にＡＩＮ膜を形成したＡＩＮテンプレート基板を用いるのが好ましい。形成するリフトオフ層の種類やＩＩＩ族窒化物半導体からなる半導体積層体のＡｌ、Ｇａ、Ｉｎの組成、ＬＥＤチップの品質、コストなどにより適宜選択すればよい。
【００４４】
リフトオフ層１０４は、ケミカルリフトオフ法ではＣｒＮやＳｃＮなどのＩＩＩ族以外の金属や金属窒化物バッファ層が化学選択エッチングで溶解できるので好ましい。スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法やＭＯＣＶＤ法で成膜するのが好ましい。通常、リフトオフ層１０４の膜厚は２〜１００ｎｍ程度とする。
【００４５】
半導体層１０６は、ケミカルリフトオフ法により製造する半導体素子であれば、半導体構造部の材料や層構成は特に限定されず、１層でもよいし、２層以上であってもよい。半導体構造部が発光層を含めばＬＥＤとなり、含まない場合は他の半導体素子となる。半導体層１０６は、例えばＭＯＣＶＤ法によりリフトオフ層１０２上にエピタキシャル成長させることができる。通常、半導体層１０６の膜厚は０．５〜２０μｍ程度とする。例えば、リフトオフ層１０２上に、第１伝導型のＩＩＩ族窒化物半導体層、発光層および第１伝導型とは異なる第２伝導型のＩＩＩ族窒化物半導体層を順次積層して半導体層として、本発明の半導体素子をＩＩＩ族窒化物半導体縦型構造ＬＥＤチップとすることができる。この場合、第１伝導型をｎ型とし、第２伝導型をｐ型としてもよいし、この逆であってもよい。また、半導体層１０６は、例えば、ＡｌＩｎＧａＮ系、ＡｌＩｎＧａＰＡｓ系のＩＩＩ−Ｖ族や、ＺｎＯなどのＩＩ−ＶＩ族としてもよい。
【００４６】
（溝形成工程）
半導体層１０６の一部の除去には、ドライエッチング法を用いるのが好ましい。これは、半導体層１０６のエッチングの終点を再現性良く制御できるからである。また、半導体層１０６が繋がった状態であると、後工程においてエッチング液でリフトオフ層１０４をエッチングすることができないため、この除去は、少なくとも成長用基板またはリフトオフ層が露出するまで行うものとする。上記の本実施形態では、溝１０８の底部ではリフトオフ層１０４は除去され、成長用基板１０２が完全に露出する例を示した。
【００４７】
本実施形態において半導体構造部１１０の横断面形状は四角形で示したが、半導体構造部１１０の横断面形状は特に限定されず、円形でも、三角形や六角形などの多角形でもよい。半導体構造部１１０の横断面形状を多角形とする場合は、多角形の半導体構造部１１０の周囲の溝１０８に沿って網目状にレジスト１１６を形成することにより、レジスト１１６の交差部位上に、溝１０８に通じる孔１２４を形成するとともに、溝１０８の上方の位置の導電性サポート体１２２に凹み１２０を形成することができる。なお、半導体素子を個片化する工程において、レーザーダイシング装置により溝１０８を直線で切断しやすいように、半導体構造部１１０は整列していることが好ましい。
【００４８】
半導体構造部１１０の横断面が四角形の場合、１辺は通常２５０〜３０００μｍとする。また、溝１０８の直線部位における幅は、４０〜２００μｍの範囲内とすることが好ましく、６０〜１００μｍとすることがより好ましい。４０μｍ以上とすることにより、溝１０８へのエッチング液の供給を十分に円滑に行うことができ、２００μｍ以下とすることにより、発光面積のロスを最小限に抑えることができるからである。
【００４９】
（溝部充填・メッキシード層形成工程）
図１の実施形態では、溝１０８の充填剤として第１レジスト１１２を用い、その後全ての第１レジスト１１２を格子状のレジスト１１６とともに除去して空隙１２６を形成したが、本発明はこれに限らず、充填剤の一部を除去して、エッチング供給用の空隙を形成するものでもよい。例えば、半導体構造部１１０の横断面の形状が四角形の場合、ＰＣＴ／ＪＰ２０１１／００５４８５に記載するように、各半導体構造部１１０の１つの側面のみを充填剤としてのレジストによって塞ぎ、残りの３つの側面は充填剤としての金属をメッキで塞ぐことができる。そして、充填剤除去工程では、金属は除去せずレジストのみを除去し、レジストで埋められた溝のみにエッチング供給用の空隙を形成することができる。この場合、図１（Ｈ）のリフトオフ工程では、レジストで塞いだ溝側からその反対側の溝側に向かってエッチングが進行する。
【００５０】
溝１０８の充填剤としては、第１レジスト１１２などのレジストに替えて、任意の材料を用いてもよい。例えば、導電性サポート体１２２やメッキシード層１１４に使用されない金属、またはＳｉＯ２などの絶縁物を用いることができる。充填剤を除去する場合は、材料に応じたエッチング液を選択すればよい。メッキシード層１１４は必ずしも全面に形成しなくても良いが、電気的に孤立しないように形成する必要がある。
【００５１】
（レジスト形成・メッキ形成工程）
レジストの交差部位上には、メッキ形成工程において孔が形成される。図１および図２の実施形態では、溝１０８の交差部位上にレジスト１１６の交差部位が位置する例を示したが、本発明はそれに限定されない。例えば、溝１０８に部分的に幅広の部位を設けることによって、溝１０８の辺上にレジスト１１６の交差部位を設けてもよい。この場合、溝１０８の辺上に孔１２４が形成される。すなわち、本明細書において「レジストの交差部位」とは、溝１０８の交差部位上でのレジスト１１６の交差部位に限らず、その他の溝１０８上でのレジスト１１６の交差部位をも意味する。
【００５２】
導電性サポート体１２２は、下部電極を兼ねることができる。導電性サポート体１２２は、湿式メッキまたは乾式メッキのようなメッキ法により形成することができる。たとえばＣｕまたはＡｕの電気メッキでは、メッキシード層１１４の表面（導電性サポート体１２２側）としてＣｕ，Ｎｉ，Ａｕなどを用いることができる。この場合、メッキシード層１１４の成長用基板側（半導体構造部側）は、半導体構造部１１０との密着性が十分な金属、例えばＴｉまたはＮｉを用いるのが好ましい。半導体構造部１１０上の導電性サポート体１２２の厚さは、必要に応じて適宜調整可能であるが、通常８０〜３００μｍ程度である。８０μｍ以上とすれば、個片化前の段階で導電性サポート体１１２の剛性を十分に確保することができ、支持基板として扱うことができる。
【００５３】
ここで、網目状のレジストを形成する工程と、導電性サポート体を形成する工程とを複数回繰り返す多段階メッキ工程を採用してもよい。１段階のメッキで凹みと孔を形成しつつ半導体構造部上での導電性サポート体の厚みを最低限確保しようとすると、第２レジスト１１６の幅を比較的広くしなければならない。例えば２段階のメッキ工程によれば、第２レジスト１１６の幅を狭くしても、導電性サポート体の厚みを最低限確保することができる。また、溝１０８の幅を狭くすることにより、半導体構造部１１０の有効面積を向上させることができる。以下に、本発明の一実施形態にかかる２段階メッキによる半導体素子１００の製造方法を、図６を用いて説明する。
【００５４】
まず、図６（Ａ）〜（Ｆ）の１回目のメッキ工程までは、図１の場合よりも溝１０８の幅および第２レジスト１１６の幅を狭くし、凹み１２０位置での第１の導電性サポート体１２２の厚みを薄くした段階でメッキを終了する以外は、１段階メッキの図１（Ａ）〜（Ｆ）の工程と同じである。具体的には、１回のメッキで半導体構造部１１０上の導電性サポート体１２２の厚みを１５０μｍ、凹み１２０の厚みを８０μｍに仕上げる場合には、第２レジスト１１６の幅を１２０〜１４０μｍにする必要がある。一方、２回のメッキで半導体構造部１１０上の導電性サポート体の厚みを同程度にする場合は、１回目のメッキ工程（図６（Ａ）〜（Ｆ））において、導電性サポート体１２２上のメッキ層厚みが１００μｍ程度で凹み１２０の厚みが５０〜７０μｍになる段階で終了するように行うため、第２レジスト１１６の幅を６０〜８０μｍとすることができる。
【００５５】
次に、図６（Ｇ）に示すように、凹み１２０および孔１２４を覆うように第３レジスト１１７により再度格子状のレジストパターンを形成する。
【００５６】
次に、図６（Ｈ）に示すように、露出した第１の導電性サポート体１２２から引き続きメッキを行い、第２の導電性サポート体１２３を形成する。このとき、半導体構造部１１０上の第２の導電性サポート体１２３の厚みを５０μｍにすると、第３のレジスト１１７の幅が第２のレジスト１１６の幅と同じ場合には第２の導電性サポート体１２３の第２の凹み１２５のメッキ層厚みを５〜１５μｍとすることができ、１回目に形成したメッキ層の厚みと２回目に形成したメッキ層の厚みの合計を８０μｍ程度にすることができる。なおこの場合、第１の導電性サポート体１１２の表面部分が、第２の導電性サポート体１２３のメッキシードの役割を果たす。そして、第２の導電性サポート体１２３も、第３レジスト１１７の上に凹み１２５を有し、かつ、第３レジスト１１７の交差部位上に孔１２４を有する。その後、第３レジスト１１７、第２レジスト１１６および第１レジスト１１２を除去して、空隙１２６を形成する。その具体的方法は１段階メッキ方法で溝１０８を空隙１２６とする場合と同じである。それぞれのメッキ層厚みの配分、レジスト幅、レジスト交差部の形状を調整することで、導電性サポート体の厚み、凹み部分の厚み、孔の形状制御が可能である。一例として、図１０に２段階メッキを行って製造した半導体素子結合体のＳＥＭ画像を示す。
【００５７】
この後の図６（Ｉ）、（Ｊ）の工程は、１段階メッキの図１（Ｈ）、（Ｉ）の工程と同様である。なお、上記の第１の導電性サポート体１２２と第２の導電性サポート体１２３の両方またはいずれか一方においてメッキ層が結合して個々の素子が連結されればよく、その結合部分は図６（Ｊ）の工程で分離すればよい。このため、２段階メッキは１段階メッキに比べて設計の自由度が高い。例えば、第１の導電性サポート体１２２において結合部分を十分な厚みで形成した場合は第２の導電性サポート体１２３のメッキ層は第３レジスト１１７上で結合させなくてもよい。
【００５８】
以上が２段階メッキによる半導体素子１００の製造方法の一例である。この方法によれば、溝１０８の幅および第２レジスト１１６の幅を狭くしても、凹み・孔・発光構造部上での厚みが最適な導電性サポート体１２２Ａを形成することができる。
【００５９】
なお、１回目の孔を有するメッキ層は、孔部に相当する箇所のレジスト幅を広く取る、あるいは図７（Ａ）〜（Ｄ）に示すようにレジストピラーを形成する従来法で形成し、その１回目のメッキ層の上に網目状のレジストを形成した後に２回目のメッキをすることもでき、組み合わせは適宜選択すればよい。レジスト幅を広く取る場合や、レジストピラーを形成する場合は、レジストを形成する位置は溝１０８上であればどの位置でもよい。このようにメッキ工程を複数回行うことにより、本発明の効果を失わない範囲で、幅や厚さを自由に設計することができる。
【００６０】
孔１２４の寸法および形状は、特に限定されない。エッチング液が空隙１２６まで通過できればよい。
【００６１】
凹み１２０位置での導電性サポート体１２２の厚みは特に限定されないが、ダイシング装置により切断し易い厚みであることが好ましい。すなわち、凹み１２０位置以外の厚みよりも凹み１２０位置での厚みが支持テープに触れない程度に十分に薄くなっていればダイシング装置により切断し易くなる。また、レーザーダイシング装置により切断する際に、凹みが無い場合よりも走査回数を減らすことができる厚みであることがより好ましい。ダイシング装置の性能にも拠るが、例えば、二度の走査で切断できる厚みにするために、凹み１２０位置での導電性サポート体１２２の厚みを１２０μｍ以下とすることが好ましく、一度の走査で切断できる厚みにするには、６０μｍ以下とすることが好ましい。また、凹み１２０位置での導電性サポート体１２２の厚みが３０μｍ以上であることが好ましい。凹み１２０が３０μｍ未満の場合、導電性サポート体１２２が凹み１２０位置で非常に脆弱となり、半導体構造部が一体支持されているべき工程である電極を形成する工程などで、意図せず個片化してしまう恐れがあるからである。
【００６２】
ここで、凹み位置での厚みは、レジストの幅Ｘ、レジスト厚みＴ、および半導体構造部上に形成するメッキ層厚みＹに依存する。すなわち、ある一定値のレジストの幅Ｘの場合において、Ｙが小さい段階では、レジストに隣接して成膜するメッキ層が結合せずそもそも凹みが形成されない。Ｙがある閾値を越えるとメッキ層が結合し、凹みが形成される。さらに、Ｙを大きくしていくにつれ、凹み位置での厚みが増大する。しかし、さらにＹを大きくすれば、ついには凹みが消失する。逆にＹを一定にして考えると、Ｘがある閾値以下の場合にメッキ層が結合し、凹みが形成される。したがって、所望のＸおよび所望の凹み位置での厚みを考慮して、レジストの幅Ｘを設定すればよい。例えば、凹み位置での導電性サポート体の厚みを６０μｍ以下に形成したい場合、レジスト厚みＴが比較的容易に形成できる１０μｍ程度の場合には、レジストの幅Ｘは２０〜３００μｍ、メッキ層厚みＹを８０〜２００μｍとすればよい。また、２段階など複数段階にメッキを分けて実施する場合には、Ｘ，Ｔ，Ｙを上記の範囲で所望の数値に設定すればよい。例えば、Ｘをできるだけ小さくすることによりレジストの幅はできるだけ狭くして半導体構造部の幅を広くさせたり、Ｙを大きくして半導体素子の剛性を上げたりすることができる。
【００６３】
また、孔の寸法も第２レジストの幅Ｘ、厚みＴおよび半導体構造部上に形成するメッキ層厚みＹに依存する。すなわち、ある一定値の第２レジストの幅Ｘの場合において、第２レジストに隣接して成膜するメッキ層が結合した段階で孔が形成される。その後、Ｙを大きくしていくにつれ、孔の寸法は小さくなり、さらにＹを大きくすれば、ついには孔が消失する。逆にＹを一定にして考えると、Ｘ、Ｔがある閾値以下の場合にメッキ層が結合し、孔が形成される。したがって、所望のＸおよび孔の寸法をも考慮して、第２レジストの幅Ｘを設定すればよい。
【００６４】
また、孔の寸法は第２レジストの交差部位における形状にも依存する。既述の図３（Ｃ）のようにすれば、図２（Ｃ）の場合よりも孔を大きく形成することができる。換言すれば、例えば、同じ寸法の孔を形成するために必要な溝１０８の幅は、図３の場合のほうが図２の場合よりも狭い点でも有利である。
【００６５】
このように、凹み位置１２０での導電性サポート体１２２の厚み、半導体構造部１１０上の導電性サポート体１２２の厚み、および孔１２４の寸法の全てを考慮して、適切な第２レジストの幅Ｘ、厚みＴおよび交差部位における形状を設定すればよい。
【００６６】
なお、本実施形態では、メッキシード層１１４の上に第２レジスト１１６を形成した。しかし、孔を形成する位置にあたるメッキシード層は予め除去し、第１レジスト１１２に接して第２レジスト１１６を形成してもよい。
【００６７】
図には示されないが、複数個の半導体構造部１１０の主表面とメッキシード層１１４との間に、複数個の半導体層１０６の各々と接するオーミック電極層を形成するのが好ましい。また、本発明をＬＥＤチップの製造に使用する場合には、オーミック電極層とメッキシード層１１４との間にさらに反射層を形成するか、オーミック電極層が反射層の機能を兼ねることがより好ましい。これらの層形成には、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法などの乾式成膜法を用いることができる。
【００６８】
上記オーミック電極層は、仕事関数の大きな金属、例えばＰｄ，Ｐｔ，Ｒｈ，Ａｕ，Ａｇなどの貴金属やＣｏ，Ｎｉにより形成することができる。また、反射層としては、Ｒｈ等の反射率が高いため、上記オーミック電極層との兼用も可能だが、発光領域が可視光の場合にはＡｇやＡｌ層等を、紫外線領域の場合にはＲｈやＲｕ層等を用いるのがより好ましい。
【００６９】
（レジスト除去工程）
レジストの除去は、例えばアセトン、レジスト剥離液など、レジストの種類に合わせて溶解可能な液体により行う。なお、孔１２４の下のレジスト１１６と第１レジスト１１２との間のメッキシード層は、薄膜のため、機械的に除去しても、エッチング液を用いて化学的に除去してもよい。これらにより、孔１１４と空隙１１５が連通する。
【００７０】
（リフトオフ工程）
本発明におけるケミカルリフトオフ法に使用可能なエッチング液としては、リフトオフ層がＣｒＮの場合、硝酸第二セリウムアンモン溶液やフェリシアンカリウム系の溶液など、リフトオフ層がＳｃＮの場合、塩酸、硝酸、有機酸など選択性のある公知のエッチング液を挙げることができる。
【００７１】
また、リフトオフ後に露呈した半導体構造部１１０の面は、ウエット洗浄で清浄化されるのが好ましい。次いで、ドライエッチングおよび／またはウエットエッチングで所定量削ることができる。
【００７２】
さらに、レジストをマスクとしたリフトオフ法により上部電極としてのｎ型オーミック電極およびボンディングパッド電極を形成する。電極材としてはＡｌ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ａｕなどが用いられ、オーミック電極、ボンディングパッドにはＴｉ、Ｐｔ、Ａｕなどをカバー層として成膜して、配線抵抗の低減とワイヤーボンドの密着性を向上させる。なお、半導体構造部１１０の露出している側面ならびに表面（ボンディングパッド表面を除く）には、ＳｉＯ２やＳｉＮなどの保護膜（絶縁膜）を付与しても良い。
【００７３】
（個片化工程）
個片化工程では、半導体構造部１１０間を例えばブレードダイサーやレーザーダイシング装置を用いて切断する。
【００７４】
以上は代表的な実施形態の例を示したものであって、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲を逸脱しない範囲において適宜変更が可能である。
【実施例】
【００７５】
（実施例１）
図１および図２に示す製造方法で、図４に示す半導体素子を作製した。具体的には、まず、サファイア基板上に、スパッタ法により金属Ｃｒ層を形成しアンモニア雰囲気中で熱処理することによりリフトオフ層（ＣｒＮ層、厚さ：１８ｎｍ）を形成後、半導体層として、厚さ７μｍのＧａＮ系ＬＥＤ構造層を形成し、その後、サファイア基板の一部が露出するよう、半導体層の一部をドライエッチングにより除去して格子状の溝を形成することで、横断面の形状が正方形の島状に独立した複数個の半導体構造部を形成した。半導体構造部の幅Ｗは１３５０μｍであり、個々の素子の配置は碁盤の目状とした。素子間のピッチは１５００μｍ、すなわち溝幅は１５０μｍである。【００７６】
まず、半導体構造部の上に、ＥＢ蒸着法によりオーミック電極層（Ａｇ、厚さ：０．１μｍ）を形成した。次に、図１（Ｃ）および図２（Ｂ）に示すように、全ての溝を第１レジスト（フォトレジスト）で塞ぎ、個々の半導体構造部上の領域は開口させた。その後、スパッタ法により、半導体構造部の表面、ｐ−オーミック電極層上および第１レジストの表面にメッキシード層（Ｔｉ／Ｎｉ／Ｃｕ、各厚さ：０．０２μｍ／０．２μｍ／０．６μｍ）を形成した。【００７７】
次に、高さ１０μｍ、幅１６０μｍの、図２（Ｃ）に示すような格子状の第２レジスト（フォトレジスト）を形成した。その後、メッキにより露出したメッキシード層上からＣｕ（半導体構造部上の厚さ：１４０μｍ）を成膜し、導電性サポート体とした。メッキは硫酸銅系の電解液を用いた電気メッキであり、液温は２５〜３０℃の範囲で、析出速度は３５μｍ／ｈｒであった。このとき、メッキ層はレジスト上で結合し、導電性サポート体は複数の半導体構造部を一体支持する状態となった。図９（Ａ）に導電性サポート体の断面の斜視画像を、図９（Ｂ）に導電性サポート体の上面画像を示す。凹みの最も薄い部位の厚みは３０〜５０μｍ、すなわち孔近傍の位置で約３０μｍ、孔から離れた最も厚い位置で約５０μｍとなった。孔の形状は図示のとおりであり、孔の寸法は、対向する頂点間の距離が約７７μｍとなった。このように、メッキ層を成膜するのみでエッチング液を供給するための孔を容易に形成することができた。【００７８】
次に、孔内にアセトンを供給して、レジストを除去した。この際、孔直下のメッキシード層は塩化第２鉄の希薄溶液、Ｎｉ選択エッチング液で溶解除去した。そして、孔を介して、引き続きアセトンにより溝に充填していたレジストを取り除き、空隙を形成した。このとき、レジストの残渣が残るようなことはなかった。【００７９】
次に、ＣｒＮ選択エッチング液を用いて、ケミカルリフトオフ法によりリフトオフ層を除去し、サファイア基板を剥離した。【００８０】
導電性サポート体の裏面側に支持テープ（紫外線硬化テープ）を貼り付けて、導電性サポート体をレーザーダイシング装置のテーブルに固定し、凹みに沿って導電性サポート体を半導体構造部側からレーザー切断し、半導体素子を得た。各素子の結合部分となる凹み位置での厚みが３０〜５０μｍであったため、全ての溝は各々一度の走査で切断できた。また、凹みにより切断箇所と支持テープとは約７０μｍ以上の空間を隔てており、切断部直下の支持テープの変化は無かった。そして、個片化後の半導体素子の導電性サポート体の側面は、切断面と非切断面とを有し、切断面での導電性サポート体の最大厚みは５０μｍであり、半導体構造部上での導電性サポート体の厚みに対して３６％の厚みであった。また、半導体構造部とは反対側の面の外周部に丸みを有していた。また、切断後の導電性サポート体の、半導体構造部とは反対側の面のコーナーには、孔の形状に対応した丸みがあった。【００８１】
（実施例２）
図６に示す製造方法で、半導体素子を作製した。具体的には、１回目のメッキ層成膜工程までは、以下の点を除いて実施例１と同様に行った。まず、溝幅は８０μｍに変更した。また、第２レジストの幅も１００μｍに変更した。そして、Ｃｕのメッキは、半導体構造部上の厚さが１２０μｍになる時点で止めた。このときにも、Ｃｕメッキ層は第２レジスト上で結合し、複数の半導体構造部一体支持する第１の導電性サポータ体となった。また、第２レジストの交差部位上に孔も観察された。【００８２】
次に、Ｃｕメッキ層の表面の凹みおよび孔を覆うように、高さ１０μｍ、幅１００μｍの、図６（Ｇ）に示すような格子状の第３レジスト（フォトレジスト）を形成した。その後、実施例１のメッキ層成膜条件にてメッキにより、露出したＣｕメッキ層上からさらにＣｕ（半導体構造部上の厚さ：３０μｍ）を成膜させ、第２の導電性サポート体とした。メッキ層はレジスト上で結合しない状態にした。図１０に導電性サポート体の上面斜視画像を示す。第１および第２の導電性サポート体全体として、半導体構造部上での厚みは１５０μｍ、孔に近い凹みの最も薄い部位の厚みが４５μｍ、孔から離れた最も厚い位置での厚みが７０μｍとなった。孔の形状は図１０のとおりであり、孔の寸法は、対向する頂点間の距離が約８０μｍとなった。このように、２段階でメッキ層を成膜させるのみでエッチング液を供給するための孔を容易に形成することができ、また、溝の幅および第２レジストの幅を狭くしても、凹み・孔・発光構造部上での厚みが最適な導電性サポート体１２２Ａを形成することができた。【００８３】
次に、孔内にアセトンを供給して、レジストを除去した。空隙の形成方法は実施例１と同じ方法で行った。このとき、レジストの残渣が残るようなことはなかった。【００８４】
次に、ＣｒＮ選択エッチング液を用いて、ケミカルリフトオフ法によりリフトオフ層を除去し、サファイア基板を剥離した。【００８５】
導電性サポート体の裏面側に支持テープ（紫外線硬化テープ）を貼り付けて、導電性サポート体をレーザーダイシング装置のテーブルに固定し、凹みに沿って導電性サポート体を半導体構造部側からレーザー切断し、半導体素子を得た。各素子の結合部分となる凹み位置厚みが、第１の導電性サポート体および第２の導電性サポート体の合計でいずれも７０μｍ以下であったため、全ての溝は各々２回の走査で切断できた。また、凹みにより切断箇所と支持テープとは約７０μｍ以上の空間を隔てており、切断部直下の支持テープの変化は無かった。そして、個片化後の半導体素子の導電性サポート体の側面は、切断面と非切断面を有し、切断面での導電性サポート体の最大厚みは７０μｍであり、半導体構造部上での導電性サポート体の厚みに対して４７％の厚みであった。また、半導体構造部とは反対側の面の外周部に丸みを有していた。また、切断後の導電性サポート体の、半導体構造部とは反対側の面のコーナーには、孔の形状に対応した丸みがあった。【００８６】
（比較例）
図７および図８に示す従来の製造方法で半導体素子を作製した。具体的には、まず、サファイア基板上に、リフトオフ層（ＣｒＮ層、厚さ：１８ｎｍ）を形成後、半導体層として、厚さ７μｍのＧａＮ系ＬＥＤ構造層を形成しその後、サファイア基板の一部が露出するよう、半導体層の一部をドライエッチングにより除去して溝を形成することで、横断面の形状が直径１０００μｍの円形の島状に独立した複数個の半導体構造部を形成した。半導体構造部の素子間のピッチは１２５０μｍである。【００８７】
半導体構造部の上に実施例と同様のオーミック電極層を形成し、次いで全ての溝にフォトレジストを埋め込むとともに個々の半導体構造部のｐ−オーミック電極層の部分は開口して、サポート体と接続するためのメッキシード層を形成した。次いで、後述のＣｕメッキの際に成膜を防止するため、厚膜レジストによるピラーの形成を行った。形成位置は図８（Ａ）のように互いに隣接する４つの半導体構造部間の中央部分とした。なお、ピラー形成位置のメッキシード層はエッチングにより予め除去した。厚膜レジストの形成は１回当たり３０〜４０μｍのスピン塗布を行い、３回の重ね塗りによって行った。この場合、レジストの粘度が高いため基板外周部のレジストの盛り上がりが多く、また、基板面内のレジストの厚さムラが大きく、レジストの厚みは９０〜１２０μｍとなった。【００８８】
次いで、硫酸銅系の電解液を用いて、レジストピラーが埋め込まれない厚み８５μｍの第１回目のＣｕ電気メッキを行った。次いで、前述と同様にしてレジストピラー上に再度レジストピラーを形成して、第２回目のＣｕ電気メッキを行い、合計１７０μｍ電気メッキし、導電性サポート体を形成した。Ｃｕメッキ液温は２５〜３０℃の範囲で、析出速度は２５μｍ／ｈｒであった。次いで、厚膜レジストによるピラーおよび溝に埋め込んだレジストをアセトンにより除去し、サポート体の上下に貫通する貫通孔を形成した。なお、図８（Ａ）に示す貫通孔は、四角柱状としその辺の長さは４１０μｍとした。このとき、貫通孔側面部および孔の底部にレジスト残渣が残る部分があり、エッチング液の供給が阻害された。なお、レジスト塗布時の厚さムラのため、電気メッキも複数回実施する必要があった。【００８９】
その後、ＣｒＮ選択エッチング液を用いて、ケミカルリフトオフ法によりリフトオフ層を除去してサファイア基板を剥離した。【００９０】
導電性サポート体の裏面側に支持テープ（紫外線硬化テープ）を貼り付けて導電性サポート体をテーブルに固定し、最後に、レーザーダイシング装置によって導電性サポート体を切断し、半導体素子を得た。導電性サポート体の厚みが１７０μｍであったため、全ての溝は、各々１回の走査では切断できず、切断には３回の走査を要した。また、切断箇所と支持テープとは密着しており、切断部直下の支持テープは一部黒く焦げていた。そして、個片化後の半導体素子の導電性サポート体の側面全面が切断面であった。また、切断後の導電性サポート体は、横断面形状のコーナーは貫通孔形状に対応した面取形状を有していた。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明によれば、ケミカルリフトオフ法に用いるエッチング液を供給する孔を導電性サポート体に容易に形成することができ、かつ、個片化する際に導電性サポート体を容易に切断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ができる。
【符号の説明】
【００９２】
１００  半導体素子
１０２  成長用基板
１０４  リフトオフ層
１０６  半導体層
１０８  溝
１１０  半導体構造部
１１２  第１レジスト（充填材）
１１４  メッキシード層
１１６  レジスト（第２レジスト）
１１７  レジスト（第３レジスト）
１１８  メッキシード層の露出部位
１２０  凹み
１２２  導電性サポート体（第１の導電性サポート体）
１２２Ａ  切断された導電性サポート体
１２２Ｂ  導電性サポート体のコーナー
１２２Ｃ  半導体構造部と反対側の外周部
１２３  第２の導電性サポート体
１２４  孔
１２５  凹み（第２の凹み）
１２６  空隙
１２８  上部電極
２００  半導体素子結合体
【図１】
0006027027.tif 000002
【図２】
0006027027.tif 000003
【図３】
0006027027.tif 000004
【図４】
0006027027.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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