(57)【要約】 ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）とシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）のうち少なくとも１つを母体として所定の形状にパターニングされる基板分解防止膜、前記基板分解防止膜上に形成されるｎ型窒化物系被覆膜、前記ｎ型窒化物系被覆膜上に形成される窒化物系活性膜、窒化物系活性膜上に形成されるｐ型窒化物系被覆膜、ｐ型窒化物系被覆膜上に形成されるｐ型オーミックコンタクト膜、ｐ型オーミックコンタクト膜上に形成されるｐ型電極パッド、基板分解防止膜のパターニングされた部分によりｎ型窒化物系被覆膜に電気的に接続されるｎ型オーミックコンタクト膜、およびｎ型オーミックコンタクト膜の下に形成されるｎ型電極パッドを含む発光素子を提供する。 【選択図】図４
2009503843.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）とシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）のうち少なくとも１つを母体とし、所定の形状にパターニングされる基板分解防止膜と、
前記基板分解防止膜上に形成されるｎ型窒化物系被覆膜と、
前記ｎ型窒化物系被覆膜上に形成される窒化物系活性膜と、
前記窒化物系活性膜上に形成されるｐ型窒化物系被覆膜と、
前記ｐ型窒化物系被覆膜上に形成されるｐ型オーミックコンタクト膜と、
前記ｐ型オーミックコンタクト膜上に形成されるｐ型電極パッドと、
前記基板分解防止膜のパターニングされた部分を介して前記ｎ型窒化物系被覆膜と電気的に接続されるｎ型オーミックコンタクト膜と、
前記ｎ型オーミックコンタクト膜の下に形成されるｎ型電極パッドとを含むことを特徴とする発光素子。
【請求項２】
前記基板分解防止膜と前記ｎ型窒化物系被覆膜との間に形成される窒化物系バッファー膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記ｐ型オーミックコンタクト膜はＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ｐ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）の二層で形成されることを特徴とする請求項３に記載の発光素子。
【請求項５】
前記ｎ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）の二層で形成されることを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記ｎ型電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記ｎ型オーミックコンタクト膜はＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項８】
前記ｎ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）の二層で形成されることを特徴とする請求項７に記載の発光素子。
【請求項９】
前記ｐ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）の二層で形成されることを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記ｐ型電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項９に記載の発光素子。
【請求項１１】
前記基板分解防止膜は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Zｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つの添加物を含む請求項１に記載の発光素子。
【請求項１２】
前記基板分解防止膜に含まれている前記添加物の量は０．１ｗｔ％〜４９ｗｔ％であることを特徴とする請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
前記基板分解防止膜の厚さは、３ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする請求項１２に記載の発光素子。
【請求項１４】
前記基板分解防止膜は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜とシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜の二層を含むことを特徴とする請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
支持基板と、
前記支持基板上に形成され光を反射するｐ型オーミックコンタクト膜と、
前記ｐ型オーミックコンタクト膜上に形成されるｐ型窒化物系被覆膜と、
前記ｐ型窒化物系被覆層上に形成される窒化物系活性膜と、
前記窒化物系活性膜上に形成されるｎ型窒化物系被覆膜と、
前記ｎ型窒化物系被覆膜上に形成される透明なｎ型オーミックコンタクト膜と、
前記ｎ型オーミックコンタクト膜上に形成されるｎ型電極パッドと含むことを特徴とする発光素子。
【請求項１６】
前記ｎ型オーミックコンタクト膜はＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含み、
前記ｎ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）の二層で形成されることを特徴とする請求項１５に記載の発光素子。
【請求項１７】
前記ｎ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）の二層で形成されることを特徴とする請求項１６に記載の発光素子。
【請求項１８】
第１基板上にボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）とシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）のうち少なくとも１つを母体とする基板分解防止膜を形成し、
前記基板分解防止膜上にｎ型窒化物系被覆膜、窒化物系活性膜及びｐ型窒化物系被覆膜を形成し、
前記ｐ型窒化物系被覆膜上に第２基板を付着させ、
前記第１支持基板をエッチングして除去し、
前記基板分解防止膜をパターニングし、
前記基板分解防止膜のパターニングされた部分を介して前記ｎ型被覆膜と電気的に接続するようにｎ型オーミックコンタクト膜を形成し、
前記ｎ型オーミックコンタクト膜上にｎ型電極パッドを形成し、
前記第２基板を除去し、
前記ｐ型窒化物系被覆膜上にｐ型オーミックコンタクト膜を形成し、
前記ｐ型オーミックコンタクト膜上にｐ型電極パッドを形成することを含むことを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項１９】
前記第１基板は、透明な導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板又はシリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムアセナイド（ＧａＡｓ）及びサファイア（Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板のうち少なくとも１つの上部に亜鉛酸化物膜を形成したものであることを特徴とする請求項１８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２０】
前記基板分解防止膜上に前記ｎ型窒化物系被覆膜を形成する前に、前記基板分解防止膜上に窒化物系バッファー膜を形成することをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２１】
前記基板分解防止膜は、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）をはじめとする化学的反応によりＣＶＤ、熱又は電子ビーム堆積法、レーザビームを利用した堆積法、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）及びアルゴン（Ａｒ）等のガスイオンを使用するスパッタリング堆積法、２つ以上のスパッタガンを用いたコスパッタリング堆積法のうち少なくとも１つを使用して形成されることを特徴とする請求項１８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２２】
前記基板分解防止膜は、常温から摂氏１２００度の間の温度範囲で堆積を行うことを特徴とする請求項２１に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２３】
前記基板分解防止膜は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Zｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つの添加物を含んで形成されることを特徴とする請求項２２に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２４】
前記基板分解防止膜は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜とシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜の二層を含んで形成されることを特徴とする請求項２３に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２５】
前記ｐ型オーミックコンタクト膜はＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含む物質で形成され、
前記ｐ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）の二層で形成され、
前記ｎ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）の二層で形成され、
前記ｎ型電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１つを含んで形成されることを特徴とする請求項１８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２６】
前記ｎ型オーミックコンタクト膜はＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含んで形成され、
前記第２電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）の二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）の二層で形成され、
前記ｐ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）の二層で形成され、
前記第１電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１つを含んで形成されることを特徴とする請求項１８に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２７】
前記バッファー膜を形成する前に前記第１基板及び前記基板分解防止膜を常温〜摂氏１２００度以下の温度で１０秒〜３時間熱処理ことをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２８】
前記熱処理は窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素、水素、空気、真空のうち少なくとも１つを含む気体雰囲気で行われることを特徴とする請求項２７に記載の発光素子の製造方法。
【請求項２９】
第１基板上にボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）とシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）のうち少なくとも１つを母体とする基板分解防止膜を形成し、
前記基板分解防止膜上にｎ型窒化物系被覆膜、窒化物系活性膜及びｐ型窒化物系被覆膜を形成し、
前記ｐ型被覆膜上にｐ型オーミックコンタクト膜を形成し、
前記ｐ型オーミックコンタクト膜上に導電性第２基板を付着させ、
前記第１支持基板と前記基板分解防止膜をエッチングして除去し、
前記ｎ型窒化物系被覆膜上に透明なｎ型オーミックコンタクト膜を形成し、
前記ｎ型オーミックコンタクト膜上にｎ型電極パッドを形成することを含むことを特徴とする発光素子の製造方法。
【請求項３０】
前記第１基板は、透明な導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板又はシリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムアセナイド（ＧａＡｓ）及びサファイア（Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板のうち少なくとも１つの上部に亜鉛酸化物膜を形成したものであることを特徴とする請求項２９に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３１】
前記基板分解防止膜上に前記ｎ型窒化物系被覆膜を形成する前に前記基板分解防止膜上に窒化物系バッファー膜を形成することをさらに含み、
前記第１支持基板と前記基板分解防止膜をエッチングして除去する際に前記窒化物系バッファー膜もともに除去することを特徴とする請求項２９に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３２】
前記基板分解防止膜は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Zｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つの添加物を含んで形成されることを特徴とする請求項２９に記載の発光素子の製造方法。
【請求項３３】
前記基板分解防止膜は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜とシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜との二層を含んで形成されることを特徴とする請求項３２に記載の発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導電性基板上部に単結晶の窒化物系半導体物質の成長と、これを利用した良質の窒化物系発光素子製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、青色及び緑色から（近）紫外線発光ダイオード、レーザーダイオード、及び光センサーなどの光電素子に関する研究の速い技術進歩に伴い、単結晶の窒化物系半導体は光関連産業分野で最も重要な物質の１つとなっている。特に、窒化物系半導体を利用した実用的な光電素子は、主に絶縁性のサファイア（Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板と導電性のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）の上部に、摂氏１２００度以上の高温でアンモニア（ＮＨ３）及び水素（Ｈ２）キャリアガス（ｇａｓ）を使用した水素雰囲気で成長する。
【０００３】
しかし、シリコン（Ｓｉ）物質に比べて絶縁性サファイア及び導電性シリコンカーバイド基板は高価であるので経済性の面で実効性が低下する。さらに、絶縁性サファイア基板上部に形成される窒化物系光電素子は、素子動作時に熱が多く発生し、これを円滑に放出する必要があるが、熱伝導性の低いサファイアはこのような機能が著しく劣るという短所がある。
【０００４】
前記絶縁性サファイア及びシリコンカーバイド基板以外に、透明な導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）は、窒化物系半導体に対して小さな格子定数（ＬａｔｔｉｃｅＣｏｎｓｔａｎｔ）、良好な電気及び熱伝導性（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｉｅｓ）、優れた光透過性（Ｌｉｇｈｔ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔａｎｃｅ）、及び低コストにより次世代の窒化物系発光素子の基板として注目されている。
【０００５】
しかし、このような透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ-ｂａｓｅｄ Ｏｘｉｄｅｓ）系は、摂氏６００度以上の高温と１０-３Ｔｏｒｒ以上の高真空状態においては表面不安定性による物質分解が発生しやすく、また、水素（Ｈ２）又はアンモニア（ＮＨ３）のような還元雰囲気（ＲｅｄｕｃｉｎｇＡｍｂｉｅｎｔ）でより活発に還元（Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）され、摂氏８００度以上の高温の還元雰囲気で単結晶の窒化物系半導体を成長させることはほとんど不可能である。
【０００６】
また、注目されている導電性基板としては、シリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、及びガリウムアセナイド（ＧａＡｓ）物質系がある。これらもまた、摂氏５００度以上の高温で該基板内部に存在している転位スリップ系の移動（Ｍｏｔｉｏｎｏｆ Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ ＳｌｉｐＳｙｓｔｅｍ）により物質変形もしくは分解、及び窒化物系半導体に対する大きな格子定数及び熱膨張係数（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）により良質の窒化物系薄膜を成長させることが容易ではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような問題点を改善するために創案開発されたもので、本発明の一実施例によれば、高温及び水素雰囲気で基板変形及び分解を防止するため、基板分解防止膜（ＳｕｂｓｔｒａｔｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＳＤＰＬ）であるボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又は、シリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜を透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）及びガリウムアセナイド（ＧａＡｓ）等の導電性基板上部に導入し、良質の単結晶の窒化物系半導体成長及びそれを利用した良質の窒化物系光電素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施例によれば、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）とシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）のうち少なくとも１つを母体にし、所定の形状にパターニングされた基板分解防止膜、基板分解防止膜の上に形成されるｎ型窒化物系被覆膜、ｎ型窒化物系被覆膜上に形成される窒化物系活性膜、窒化物系活性膜上に形成されるｐ型窒化物系被覆膜、ｐ型窒化物系被覆膜上に形成されるｐ型オーミックコンタクト膜、ｐ型オーミックコンタクト膜上に形成されるｐ型電極パッド、基板分解防止膜のパターニングされた部分を介してｎ型窒化物系被覆膜と電気的に接続されるｎ型オーミックコンタクト膜、ｎ型オーミックコンタクト膜の下に形成されるｎ型電極パッドを含む発光素子を備える。
【０００９】
基板分解防止膜とｎ型窒化物系被覆膜との間に形成される窒化物系バッファー膜をさらに含むことを特徴とする。
【００１０】
ｐ型オーミックコンタクト膜は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物（ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅｓ）、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物（ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＴｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ Ｍｅｔａｌ Ｎｉｔｒｉｄｅｓ）及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含み、ｐ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）との二層からなることを特徴とする。
【００１１】
前記ｎ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）との二層で形成され、前記ｎ型電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１２】
ｎ型オーミックコンタクト膜は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物（ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅｓ）、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物（ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＴｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ Ｍｅｔａｌ Ｎｉｔｒｉｄｅｓ）及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうちの少なくとも１つを含み、ｎ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）との二層で形成されることを特徴とする。
【００１３】
ｐ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）との二層で形成され、ｐ型電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする。
【００１４】
基板分解防止膜は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Zｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つ以上の添加物を含み、基板分解防止膜に含まれる添加物の量は０．１ｗｔ％〜４９ｗｔ％であり、基板分解防止膜の厚さは３ｎｍ〜１０μｍであることを特徴とする。
【００１５】
基板分解防止膜は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜とシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜の二層を含むことを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の実施例により、支持基板、支持基板上に形成され、光を反射するｐ型オーミックコンタクト膜、ｐ型オーミックコンタクト膜上に形成されるｐ型窒化物系の被覆膜、ｐ型窒化物系の被覆膜上に形成される窒化物系の活性膜、窒化物系の活性膜上に形成されるｎ型窒化物系の被覆膜、ｎ型窒化物系の被覆膜上に形成される透明なｎ型オーミックコンタクト膜、ｎ型オーミックコンタクト膜上に形成されるｎ型電極パッドを含む発光素子を提示する。
【００１７】
ｎ型オーミックコンタクト膜は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物（ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅｓ）、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物（ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＴｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ Ｍｅｔａｌ Ｎｉｔｒｉｄｅｓ）及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含み、ｎ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）との二層で形成されることを特徴とする。
【００１８】
ｎ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）との二層で形成されてもよい。
【００１９】
本発明の実施例によれば、第１基板上にボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）とシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）のうち少なくとも１つを母体とする基板分解防止膜を形成し、基板分解防止膜の上にｎ型窒化物系被覆膜、窒化物系活性膜及びｐ型窒化物系被覆膜を形成し、ｐ型窒化物系被覆膜上に第２基板を付着させ
、第１支持基板をエッチングして除去し、基板分解防止膜をパターニングし、基板分解防止膜のパターニングされた部分を介して、ｎ型被覆膜と電気的に接続されるようにｎ型オーミックコンタクト膜を形成し、ｎ型オーミックコンタクト膜上にｎ型電極パッドを形成し、第２基板を除去し、ｐ型窒化物系被覆膜上にｐ型オーミックコンタクト膜を形成し、ｐ型オーミックコンタクト膜上にｐ型電極パッドを形成することを含む製造方法により発光素子を製造する。
【００２０】
第１基板は、透明な導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板又はシリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムアセナイド（ＧａＡｓ）及びサファイア（Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板のうち少なくとも１つの上部に亜鉛酸化物膜を形成したものである。
【００２１】
基板分解防止膜の上にｎ型窒化物系被覆膜を形成する前に、基板分解防止膜の上に窒化物系バッファー膜を形成することをさらに含むことを特徴とする。
【００２２】
基板分解防止膜は、有機金属化学気相成長法（Ｍｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｃａｌ‐Ｖａｐｏｒ‐Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）をはじめとする化学的反応によるＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ‐Ｖａｐｏｒ‐Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｔｉｏｎ）、熱又は電子ビーム堆積法（Ｔｈｅｒｍａｌｏｒ Ｅ-ｂｅａｍ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、レーザビームを利用した堆積法（ＬａｓｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）及びアルゴン（Ａｒ）等のガスイオンを使用するスパッタリング堆積法（ＳｐｕｔｔｅｒｉｎｇＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、２つ以上のスパッタガン（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ Ｇｕｎ）を利用したコスパッタ堆積法（Ｃｏ-ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）のうち１つを使用して形成してもよい。
【００２３】
基板分解防止膜は、常温（Ｒｏｏｍ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）から摂氏１２００度の温度範囲で堆積されし、基板分解防止膜は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つ以上の添加物を含んで形成され、基板分解防止膜は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜と、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜の二層を有するように形成されることを特徴とする。
【００２４】
ｐ型オーミックコンタクト膜は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物（ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅｓ）、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物（ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＴｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ Ｍｅｔａｌ Ｎｉｔｒｉｄｅｓ）及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含む物質で形成され、ｐ型電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との二層又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）との二層で形成され、ｎ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）との二層で形成され、ｎ型電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１つを含んで形成されることを特徴とする。
【００２５】
ｎ型オーミックコンタクト膜は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする透明導電性酸化物（ＴｒａｎｓｐａｒｅｎｔＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ｏｘｉｄｅｓ）、ＴｉＮをはじめとする導電性遷移金属窒化物（ＣｏｎｄｕｃｔｉｎｇＴｒａｎｓｉｔｉｏｎａｌ Ｍｅｔａｌ Ｎｉｔｒｉｄｅｓ）及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）のうち少なくとも１つを含んで形成され、第２電極パッドは、ニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との二層、又は銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）との二重層で形成され、ｐ型オーミックコンタクト膜は、アルミニウムとチタン（Ａｌ/Ｔｉ）との二層で形成され、第１電極パッドは、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）のうち少なくとも１つを含んで形成されることを特徴とする。
【００２６】
バッファー膜を形成する前に第１基板及び基板分解防止膜を常温〜摂氏１２００度以下の温度で１０秒〜３時間熱処理することをさらに含み、熱処理は窒素、アルゴン、ヘリウム、酸素、水素、空気、真空のうち少なくとも１つを含む気体雰囲気で行うことを特徴とする。
【００２７】
又は、第１基板上にボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）とシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）のうち少なくとも１つを母体とする基板分解防止膜を形成し、基板分解防止膜の上にｎ型窒化物系被覆膜、窒化物系活性膜及びｐ型窒化物系被覆膜を形成し、ｐ型被覆膜上にｐ型オーミックコンタクト膜を形成し、ｐ型オーミックコンタクト膜上に導電性第２基板を付着させ、第１支持基板と基板分解防止膜をエッチングして除去し、ｎ型窒化物系被覆膜上に透明なｎ型オーミックコンタクト膜を形成し、ｎ型オーミックコンタクト膜上にｎ型電極パッドを形成することを含む製造方法により発光素子を製造する。
【００２８】
第１基板は、透明な導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板又はシリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、ガリウムアセナイド（ＧａＡｓ）及びサファイア（Ｓａｐｐｈｉｒｅ）基板のうち少なくとも１つから形成され、その上部に亜鉛酸化物膜を形成したものである。
【００２９】
基板分解防止膜の上にｎ型窒化物系被覆膜を形成する前に、基板分解防止膜の上に窒化物系バッファー膜を形成することをさらに含み、第１支持基板と基板分解防止膜をエッチングして除去する際に窒化物系バッファー膜もともに除去することを特徴とする。
【００３０】
基板分解防止膜は、シリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Zｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つの添加物を含んで形成されることを特徴とする。
【００３１】
基板分解防止膜は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜とシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜の二層を含んで形成されることを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、添付した図面を参照して本発明の実施例による基板分解防止膜（ＳｕｂｓｔｒａｔｅＤｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ：ＳＤＰＬ）のボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜を透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）、シリコン（Ｓｉ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、及びガリウムアセナイド（ＧａＡｓ）等の導電性基板上部に導入して、良質の単結晶の窒化物系半導体を成長する方法及びこれを利用して良質の窒化物系光電素子を製造する方法を説明する。
【００３３】
図１は、本発明の一実施例による導電性の透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板１００上部に単層（ＳｉｎｇｌｅＬａｙｅｒ）からなる基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０の構造を示す断面図である。図１を参照すれば、透明な導電性物質の亜鉛酸化物（ＺｎＯ）からなる基板１００上部に単層からなる基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０が形成されている。基板分解防止膜１１０は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜である。
【００３４】
ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-ＣＮ）を母体とする基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０は、本発明の最も核心的な部分であって、摂氏１０００度以上の高温でアンモニア（ＮＨ３）及び水素（Ｈ２）をキャリアガスとして使用する水素雰囲気で熱安定性及び耐還元性を有するボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）で形成される。
【００３５】
基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０において、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-ＣＮ）にシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つ以上の成分を添加し、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）の結晶性（Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｉｔｙ）及び電子濃度（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）を調節するとともに、これら基板分解防止膜１１０上部に積層された単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度（Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ Ｄｅｎｓｉｔｙ）を最大限抑えることができる。特に、単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度を調節するためには、添加される金属酸化物又は窒素酸化物がナノ相（Ｎａｎｏ-ｐｈａｓｅ）に均一に分散されて存在することがより好ましい。
【００３６】
また、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０に添加される元素の量はウエイトパーセント（ｗｔ％）で０．１％〜４９％であることが好ましい。
【００３７】
好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０は、３ｎｍ〜１０μｍの厚さに形成される。
【００３８】
好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０は、有機金属化学気相成長法（ＭｅｔａｌｏｒｇａｎｉｃＣｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）をはじめとする化学的反応によるＣＶＤ（ＣｈｅｍｉｃａｌＶａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎｉｔｉｏｎ）や熱又は電子（ｅビーム）堆積法（Ｔｈｅｒｍａｌｏｒ Ｅ-ｂｅａｍ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、高いエネルギーを有するレーザビームを利用した堆積法（ＬａｓｅｒＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、又はアルゴン（Ａｒ）等のガスイオンを用いたスパッタリング堆積方法（ＳｐｕｔｔｅｒｉｎｇＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、又は２つ以上のスパッタガン（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ Ｇｕｎ）を用いたコスパッタ堆積法（Ｃｏ-ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の様々な物理的堆積方法のうち１つを使用する。
【００３９】
より好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０の形成において、導電性基板上部に上記方法で堆積する工程は、常温から摂氏１２００度の間の温度範囲内で行う。
【００４０】
図２は、本発明の他の実施例により、導電性の透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板１００上部に二層（Ｂｉ-ｌａｙｅｒ）からなる基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０の構造を示す断面図である。
【００４１】
図２を参照すれば、導電性の透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板１００上部に、二層の基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０が形成されている。基板分解防止膜１１０は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜１１０ａと、高温で安定する単結晶のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜１１０ｂとの二層で形成される。
【００４２】
下部膜１１０ａの厚さ、成長方法及び熱処理前後の工程は、図１に示したものと同様であり、上部膜１１０ｂの単結晶シリコンカーバイド（ＳｉＣ）薄膜は、下部膜１１０ａと窒化物系半導体との間の大きな格子定数差及び熱膨張係数差により、窒化物系半導体膜の成長時に発生する転位（Ｄｉｓｌｏｃａｔｉｏｎ）などの結晶欠陥を最小化し、高温の水素雰囲気で成長するとき発生する基板変形及び分解を防止するために用いる薄膜である。好ましくは、上部膜１１０ｂの厚さ、堆積方法、及び熱処理前後の工程などは下部膜１１０ａの場合と同様である。
【００４３】
図３は、本発明の他の実施例により、ベース（ｂａｓｅ）基板の絶縁性サファイア基板２５０上部に透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００を成長させた後、導電性で透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００上部に単層で基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）２１０を形成した構造を示す断面図である。
【００４４】
図３を参照すれば、絶縁性サファイア基板２５０上部に透明な亜鉛酸化物膜２００を成長させた後、成長した亜鉛酸化物の表面及び熱的安定化を図るため熱処理を行った後、図１の実施例に示したものと同じ方法で導電性基板分解防止膜２１０を形成する。
【００４５】
図４は、本発明の他の実施例により、ベース（ｂａｓｅ）基板の絶縁性サファイア基板２５０上部に透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００を成長した後、導導性で透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００上部に二層で形成された基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）２１０の構造を示す断面図である。
【００４６】
図４を参照すれば、絶縁性サファイア基板２５０上部に透明な亜鉛酸化物膜２００を成長させた後、成長した亜鉛酸化物膜２００の表面及び熱的安定化を図るため亜鉛酸化物膜２００の熱処理を行った後、亜鉛酸化物膜２００上に電性基板分解防止膜２１０を形成する。基板分解防止膜２１０は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜２１０ａと、高温で安定する単結晶のシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜２１０ｂとの二層で形成される。
【００４７】
下部膜２１０ａと上部膜２１０ｂの厚さ、堆積方法及び熱処理前後の工程などは図２に示したものと同様である。
【００４８】
図５は、本発明の他の実施例により、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする単層で形成された基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）３１０上部に窒化物系半導体を成長させた構造を示す断面図である。
【００４９】
図５の構造は、図１又は図３の実施例に示した膜構造の最上層の基板分解防止膜３１０の上に窒化物系バッファー膜３２０と良質の単結晶の窒化物系半導体膜３３０を形成した後、酸（Ａｃｉｄ）又は塩基（Ｂａｓｅ）溶液を利用したウェットエッチング（ＷｅｔＥｔｃｈｉｎｇ）又は少なくとも水素（Ｈ２）ガスを含むドライエッチング（Ｄｒｙ Ｅｔｃｈｉｎｇ）により、亜鉛酸化物（ＺｎＯ）からなる導電性基板（図１の構造の場合）又は絶縁性のサファイア基板と導電性の亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜（図３の構造の場合）を同時に除去して得られる構造である。この結果、相対的に薄い基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）３１０上に窒化物系バッファー膜３２０と良質の単結晶の窒化物系半導体膜３３０が形成される。
【００５０】
図６は、本発明の他の実施例により、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜３１０ａとシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜３１０ｂとの二層で形成される基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）３１０上部に窒化物系半導体を成長させた構造を示す断面図である。
【００５１】
図６の構造は、図２又は図４の実施例に示した膜構造の最上層であり、二層（３１０ａ、３１０ｂ）を含む基板分解防止膜３１０上に窒化物系バッファー膜３２０と、良質の単結晶の窒化物系半導体膜３３０を形成した後、酸（Ａｃｉｄ）又は塩基（Ｂａｓｅ）溶液を利用したウェットエッチング（ＷｅｔＥｔｃｈｉｎｇ）又は少なくとも水素（Ｈ２）ガスを含むドライエッチング（Ｄｒｙ Ｅｔｃｈｉｎｇ）で亜鉛酸化物（ＺｎＯ）からなる導電性基板（図１の構造の場合）又は絶縁性のサファイア基板と導電性の亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜（図３の構造の場合）を同時に除去して得られる構造である。この結果、相対的に薄い基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）３１０上に窒化物系バッファー膜３２０と良質の単結晶の窒化物系半導体膜３３０が形成される。
【００５２】
本発明の実施例による図５及び図６の構造は、良質の単結晶の窒化物系半導体成長のために必要な新たな概念の基板を提供し、窒化物系発光素子以外にも受光素子のフォトディテクタ（Ｐｈｏｔｏ-ｄｅｔｅｃｔｏｒ）と窒化物系半導体を用いた高性能の電子素子を製造するのに必要な良質の単結晶の窒化物系半導体成長に必要な基板として使用可能である。
【００５３】
図７は、本発明の他の実施例により、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）であるボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜を用いて製造された垂直型上部発光窒化物系発光素子を示す断面図であり、図８は、本発明の一実施例により、図７の垂直型上部発光窒化物系発光素子を製造する工程フローチャートである。
【００５４】
図７及び図８を参照して本発明の一実施例による垂直型上部発光窒化物系発光素子を製造する方法を説明する。
【００５５】
まず、透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板又は絶縁性サファイア基板上に透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜が形成された基板を第１支持基板として用意し（ステップ１１）、第１支持基板の熱的特性及び結晶性向上のために第１支持基板を高温で熱処理し（ステップ１２）、第１支持基板上に基板分解防止膜４１０を形成する（ステップ１３）。
【００５６】
次に、基板分解防止膜４１０が形成された基板を有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）装置などの成膜装置にローディングし（ステップ１４）、基板分解防止膜４１０上に窒化物系バッファー膜４２０と良質の窒化物系発光構造体のｎ型窒化物系被覆膜４３０、窒化物系活性膜４４０及びｐ型窒化物系被覆膜４５０を順次に積層する（ステップ１５）。
【００５７】
次に、窒化物系発光素子の製造中に発光構造体の分解を防止するため、ｐ型窒化物系被覆膜４５０上に第２支持基板（ＳｅｃｏｎｄＳｕｐｐｏｒｔｉｎｇ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）（図示せず）を付着した後（ステップ１６）、第１支持基板をウェット又はドライエッチングにより除去する（ステップ１７）。
【００５８】
次に、リソグラフィー（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）及びエッチング工程により基板分解防止膜４１０を様々な間隔と大きさにパターニングした後（ステップ１８）、基板分解防止膜４１０のパターニングされた部分を満たすようにアルミニウム（Ａｌ）等を母体とする高反射性ｎ型オーミックコンタクト膜４８０を形成した後（ステップ１９）、アルミニウムなどからなる厚い金属反射膜を成長させてｎ型電極パッド４９０を形成する（ステップ２０）。
【００５９】
次いで、ｐ型窒化物系被覆膜４５０上に付着されている第２支持基板を除去し（ステップ２１）、ｐ型窒化物系被覆膜４５０上に透明のｐ型オーミックコンタクト膜４６０を形成し（ステップ２２）、ｐ型オーミックコンタクト膜４６０上にｐ型電極パッド４７０を形成して垂直型上部発光窒化物系発光素子を製造する。本発明による良質の単結晶の窒化物系半導体を用いた良質の発光素子は、上記工程以外の様々な方法で製造してもよい。
【００６０】
一般的に、窒化物系バッファー膜４２０からｐ型窒化物系被覆膜４５０までの各層は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式のＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚ：整数）で表される化合物から選択された化合物を基本として形成され、ｎ型窒化物系被覆膜４３０及びｐ型窒化物系被覆膜４５０は、対応するドーパントが添加される。
【００６１】
また、窒化物系活性膜４４０は、単層又はＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）構造をなす公知の形態、例えばＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ/ＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚ：整数）で構成された二層などで構成される。
【００６２】
窒化物系半導体発光素子を構成する一例としては、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物を適用する場合、窒化物系バッファー膜４２０はＧａＮで形成され、ｎ型窒化物系被覆膜４３０はＧａＮにｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅなどを添加して形成され、窒化物系活性膜４４０はＩｎＧａＮ/ＧａＮ ＭＱＷ又はＡｌＧａＮ/ＧａＮ ＭＱＷで形成され、ｐ型窒化物系被覆膜４５０はＧａＮにｐ型ドーパントとしてＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどが添加されて形成される。
【００６３】
ｎ型窒化物系被覆膜４３０と高反射性ｎ型電極パッド４９０との間には高反射性ｎ型オーミックコンタクト膜４８０が介在し、高反射性ｎ型オーミックコンタクト膜４８０は、アルミニウム（Ａｌ）とチタン（Ｔｉ）が順次に積層された層構造など、公知の厚い構造が適用される。また、高反射性ｎ型電極パッド４９０物質として厚いアルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）、及びロジウム（Ｒｈ）等の厚い反射性金属（ｒｅｆｒｅｃｔｉｖｅ  ｍｅｔａｌｓ）を使用することが好ましい。
【００６４】
高透明性ｐ型オーミックコンタクト膜４６０はＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする酸化物合成体の透明導電性酸化物、ＴｉＮなどの導電性遷移金属窒化物及び酸化されたニッケル-金（Ｎｉ-Ａｕ）、銀（Ａｇ）などの公知のｐ型オーミックコンタクト形成に有利な電極物質で形成してもよい。なお、ｐ型電極パッド４７０としてはニッケル（Ｎｉ）と金（Ａｕ）、あるいは銀（Ａｇ）と金（Ａｕ）がそれぞれ順次に積層された層構造を使用してもよい。
【００６５】
各膜の形成方法としては、電子ビーム堆積法、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＬＤ（ｐｌａｓｍａ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、二重型熱蒸着法（ｄｕａｌ-ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）等、公知の堆積法を使用してもよい。
【００６６】
本発明は、透明導電性酸化物の亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などの導電性基板が摂氏１２００度以上の高温とアンモニア（ＮＨ３）及び水素（Ｈ２）キャリアガス（ｇａｓ）雰囲気で熱的安定性及び耐還元性を有するボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を基板変形及び分解を抑制する基板分解防止膜４１０として備えている。
【００６７】
基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）４１０は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）にシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Ｚｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つの成分が添加され、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）の結晶性及び電子濃度を調節するとともに、これら基板分解防止膜４１０上部に積層された単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度を最大限減らすことができる。特に、単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度を調節するため、添加される金属酸化物又は窒素酸化物がナノ相（Ｎａｎｏ-ｐｈａｓｅ）に均一に分散されて存在することがより好ましい。
【００６８】
また、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜４１０に添加される元素の量はウエイトパーセント（ｗｔ％）で０．１％〜４９％であることが好ましい。
【００６９】
好ましくは、基板分解防止膜４１０は、３ｎｍ〜１０μｍの厚さに形成される。
【００７０】
好ましくは、基板分解防止膜４１０は、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）をはじめとする化学的反応によるＣＶＤや熱又は電子ビーム堆積法、高いエネルギーを有するレーザビームを用いた堆積法、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、又はアルゴン（Ａｒ）等のガスイオンを用いたスパッタリング堆積法、又は２つ以上のスパッタガンを用いたコスパッタ法等の物理的堆積方法のうち１つを使用してもよい。
【００７１】
より好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）４１０の形成において、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）４１０を導電性基板上部に上記の方法で堆積させるのは常温から摂氏１２００度の間の温度範囲内で行う。
【００７２】
図９は、本発明の他の実施例により、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）のボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜で製造された垂直型のフリップチップ型窒化物系発光素子を示す断面図である。図１０は、本発明の一実施例により、図９の垂直型のフリップチップ型窒化物系発光素子を製造する工程を示すフローチャートである。
【００７３】
図９及び図１０を参照して本発明の一実施例により、垂直型のフリップチップ型窒化物系発光素子を製造する方法を説明する。
【００７４】
まず、透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板又は絶縁性サファイア基板上に透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜が形成される基板を第１支持基板として用意し（ステップ３１）、第１支持基板の熱的特性及び結晶性向上のために第１支持基板を高温で熱処理し（ステップ３２）、第１支持基板上に基板分解防止膜５１０を形成する（ステップ３３）。
【００７５】
次に、基板分解防止膜５１０が形成される基板を有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）装置などの成膜装備にローディングし（ステップ３４）、基板分解防止膜５１０上に窒化物系バッファー膜５２０と良質の窒化物系発光構造体のｎ型窒化物系被覆膜５３０、窒化物系活性膜５４０及びｐ型窒化物系被覆膜５５０を順次に積層する（ステップ３５）。
【００７６】
次に、窒化物系発光素子製造中に発光構造体の分解を防止するため、ｐ型窒化物系被覆膜５５０上に第２支持基板（図示せず）を付着した後（ステップ３６）、第１支持基板をウェット又はドライエッチングにより除去する（ステップ３７）。
【００７７】
次に、リソグラフィ（Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ）及びエッチング工程により基板分解防止膜５１０を様々な間隔と大きさにパターニングした後（ステップ３８）、基板分解防止膜５１０のパターニングされた部分を充填するように高透明性ｎ型オーミックコンタクト膜５８０を形成した後（ステップ３９）、厚い高透明性電極５９０を堆積する（ステップ４０）。
【００７８】
次いで、ｐ型窒化物系被覆層５５０の上に付着された第２支持基板を除去し（ステップ４１）、ｐ型窒化物系被覆層５５０上に高反射性ｐ型オーミックコンタクト膜５６０を形成し（ステップ４２）、ｐ型電極パッド５７０を形成して垂直型のフリップチップ型窒化物系発光素子を製造する。
【００７９】
本発明による良質の単結晶の窒化物系半導体を利用した良質の発光素子は、上記工程以外の様々な方法で製造してもよい。
【００８０】
一般的に窒化物系バッファー膜５２０からｐ型窒化物系被覆膜５５０までの各層は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式であるＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚ：整数）で表される化合物から選択された化合物を基本にして形成され、ｎ型窒化物系被覆膜５３０及びｐ型窒化物系被覆膜５５０は、対応するドーパントが添加される。
【００８１】
また、窒化物系活性膜５４０は単層（Ｓｉｎｇｅ）又はＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）構造を形成する公知の形態、例えばＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ/ＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚ：整数）からなる二層などで構成される。
【００８２】
窒化物系半導体発光素子を構成する一例として、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物を適用する場合、窒化物系バッファー膜５２０はＧａＮで形成され、ｎ型窒化物系被覆膜５３０はＧａＮにｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅなどが添加されて形成され、窒化物系活性膜５４０はＩｎＧａＮとＧａＮＭＱＷ、あるいはＡｌＧａＮとＧａＮのＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ  Ｇｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ）構造で形成され、ｐ型窒化物系被覆膜５５０はＧａＮにｐ型ドーパントとしてＭｇ、Ｚｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどが添加されて形成される。
【００８３】
ｎ型窒化物系被覆膜５３０と高透明性ｎ型電極パッド５９０の間には、高透明性ｎ型オーミックコンタクト膜５８０が介在され、高透明性ｎ型オーミックコンタクト膜５８０はＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする酸化物合成体の透明導電性酸化物及びＴｉＮなどの導電性遷移金属窒化物等の公知のｎ型オーミックコンタクトの形成に有利な電極物質で形成してもよい。また、高透明性ｎ型電極パッド５９０物質としては、厚いＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする酸化物合成体の透明導電性酸化物及びＴｉＮなどの導電性遷移金属窒化物を使用してもよい。
【００８４】
高反射性ｐ型オーミックコンタクト膜５６０は、銀（Ａｇ）、ロジウム（Ｒｈ）、アルミニウム（Ａｌ）等の公知の高反射性ｐ型オーミックコンタクト膜の形成に有利な電極物質で形成してもよく、さらに、ｐ型電極パッド５７０は、ニッケル（Ｎｉ）/金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）/金（Ａｕ）が順次に積層された層構造で形成されてもよい。
【００８５】
各膜の形成方法としては、電子ビーム堆積法、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＬＤ（ｐｌａｓｍａ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、二重型の熱蒸着法（ｄｕａｌ-ｔｙｐｅ ｔｈｅｒｍａｌ ｅｖａｐｏｒａｔｏｒ）、スパッタリング（ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）等の公知の堆積方式が使用される。
【００８６】
本発明では、透明導電性酸化物の亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などの導電性基板が摂氏１２００度以上の高温とアンモニア（ＮＨ３）及び水素（Ｈ２）キャリアガス（ｇａｓ）雰囲気で熱的安定性及び耐還元性を有するボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を基板変形及び分解を抑制する基板分解防止膜５１０として有する。
【００８７】
基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）５１０は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）にシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Zｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つの成分が添加され、透明で絶縁性のボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）の結晶性及び電子濃度（ＥｌｅｃｔｒｏｎＣｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ）を調節するとともに、これらの基板分解防止膜上部に積層された単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度を最大限に減らすことができる。特に、単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度を調節するためには、添加される金属酸化物又は窒素酸化物がナノ相（Ｎａｎｏ-ｐｈａｓｅ）に均一に分散されて存在することが好ましい。
【００８８】
また、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜５１０に添加される元素の量はウエイトパーセント（ｗｔ％）で０．１％〜４９％であることが好ましい。
【００８９】
好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）５１０は、３ｎｍ〜１０μｍの厚さに形成される。
【００９０】
好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）５１０は、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）をはじめとする化学的反応によるＣＶＤや熱又は電子ビーム堆積法、高いエネルギーを有するレーザビームを利用した堆積法、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、又はアルゴン（Ａｒ）等のガスイオンを用いたスパッタリング堆積法、又は２つ以上のスパッタガンを用いたコスパッタリング堆積法（Ｃｏ-ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇＤｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）等の物理的堆積法のうちすくなくとも１つを使用する。
【００９１】
より好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）５１０の形成において、伝導性基板上部に上記方法で堆積するのは、常温から１２００度の間の温度範囲内で行う。
【００９２】
図１１は、本発明の他の実施例を示し、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）であるボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜で製造された垂直型上部発光窒化物系発光素子を示す断面図である。図１２は、本発明の一実施例により、図１１の垂直型上部発光窒化物系発光素子を製造する工程フローチャートである。
【００９３】
図１１及び図１２を参照して本発明の一実施例により、垂直型のフリップチップ型窒化物系発光素子を製造する方法を説明する。
【００９４】
まず、透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板又は絶縁性サファイア基板上に透明導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜が形成された基板を第１支持基板として用意し（ステップ５１）、第１支持基板の熱的特性及び結晶性向上のために第１支持基板を高温で熱処理し（ステップ５２）、第１支持基板上に基板分解防止膜（図示せず）を形成する（ステップ５３）。
【００９５】
次に、基板分解防止膜が形成された第１支持基板を有機金属化学気相成長（ＭＯＣＶＤ）装置などの装置にローディングし（ステップ５４）、基板分解防止膜上に窒化物系バッファー膜（図示せず）と良質の窒化物系発光構造体のｎ型窒化物系被覆膜６３０、窒化物系活性膜６４０及びｐ型窒化物系被覆膜６５０を順次に積層する（ステップ５５）。
【００９６】
次に、ｐ型窒化物系被覆膜６５０上に高反射性ボンディングｐ型オーミックコンタクト膜（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ｂｏｎｄｉｎｇ  ｐ−ｔｙｐｅ  ｏｈｍｉｃ  ｃｏｎｔａｃｔ  ｌａｙｅｒ）６２０を形成し（ステップ５６）、高反射性ボンディングｐ型オーミックコンタクト膜６２０上にボンディング物質を利用して、導電性第２支持基板６１０が付着される（ステップ５７）。
【００９７】
第２支持基板（図示せず）を付着した後、第１支持基板、基板分解防止膜及びバッファー膜をウェット又はドライエッチングにより除去する（ステップ５８）。ここにおいてバッファー膜は除去しない場合もある。
【００９８】
次いで、ｎ型窒化物系被覆膜６５０上にインジウム（Ｉｎ）、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）酸化物を母体とする高透明のｎ型オーミックコンタクト膜６６０を形成し（ステップ５９）、ｎ型オーミックコンタクト膜６６０上にｎ型電極パッド６７０を形成し（ステップ６０）、垂直型上部発光窒化物系発光素子を製造する。本発明による良質の単結晶の窒化物系半導体を利用した高品位発光素子は、上記工程以外の様々な方法で製造してもよい。
【００９９】
一般的に、窒化物系バッファー膜からｎ型窒化物系被覆膜６５０までの各膜は、ＩＩＩ族窒化物系化合物の一般式であるＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚ：整数）で表される化合物から選択された化合物を基本にして形成され、ｎ型窒化物系被覆膜６５０及びｐ型窒化物系被覆膜６３０は対応するドーパントが添加される。
【０１００】
また、窒化物系活性膜６４０は、単層又はＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）構造を形成する公知の形態、例えばＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ/ＡｌｘＩｎｙＧａｚＮ（ｘ、ｙ、ｚ：整数）で構成された二層などで構成される。
【０１０１】
窒化物系半導体発光素子を構成する一例として窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物を適用する場合、窒化物系バッファー膜はＧａＮで形成され、ｎ型窒化物系被覆膜６３０はＧａＮにｎ型ドーパントとしてＳｉ、Ｇｅ、Ｓｅ、Ｔｅなどが添加されて形成され、窒化物系活性膜６４０はＩｎＧａＮとＧａＮとのＭＱＷ、あるいはＡｌＧａＮとＧａＮとのＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗｅｌｌ）で形成され、ｐ型窒化物系被覆膜６３０はＧａＮにｐ型ドーパントとしてＭｇ、Zｎ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａなどが添加されて形成される。
【０１０２】
ｎ型窒化物系被覆膜６５０と高反射性ｎ型電極パッド６７０の間には高透明性のｎ型オーミックコンタクト膜６６０が介在され、高透明性ｎ型オーミックコンタクト膜６６０は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３を母体とする酸化物合成体の透明導電性酸化物及びＴｉＮなどの導電性遷移金属窒化物等の公知のｎ型オーミックコンタクトの形成に有利な電極物質で形成してもよい。さらに、ｎ型電極パッド６７０は、ニッケル（Ｎｉ）/金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）/金（Ａｕ）が順次に積層された層構造が用いられる。高反射性のｐ型オーミックコンタクト膜６２０は、銀（Ａｇ）及びロジウム（Ｒｈ）反射性金属を母体とする合金又は固溶体を利用した層構造など、公知の構造が用いられる。各膜の形成方法は、電子ビーム堆積、ＰＶＤ（ｐｈｙｓｉｃａｌｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＣＶＤ（ｃｈｅｍｉｃａｌ ｖａｐｏｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＬＤ（ｐｌａｓｍａ ｌａｓｅｒ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、二重型の熱蒸着法、スパッタリング等、公知の堆積方式が使用される。
【０１０３】
本発明では、透明導電性酸化物の亜鉛酸化物（ＺｎＯ）などの導電性基板が摂氏１２００度以上の高温でアンモニア（ＮＨ３）及び水素（Ｈ２）キャリアガス（ｇａｓ）雰囲気で熱的安定性及び耐還元性を有するボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を基板変形及び分解を抑制する基板分解防止膜として有する。基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）は、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）にシリコン（Ｓｉ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、インジウム（Ｉｎ）、リチウム（Ｌｉ）、ガリウム（Ｇａ）、マグネシウム（Ｍｇ）、亜鉛（Zｎ）、ベリリウム（Ｂｅ）、モリブデン（Ｍｏ）、バナジウム（Ｖ）、銅（Ｃｕ）、イリジウム（Ｉｒ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、タングステン（Ｗ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、チタン（Ｔｉ）、タンタル（Ｔａ）、クロム（Ｃｒ）、ランタン（Ｌａ）元素系の酸化物又は窒素酸化物のうち少なくとも１つの成分が添加され、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）の結晶性及び電子濃度を調節するとともに、これらの基板分解防止膜の上部に積層された単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度を最大限減らすことができる。特に、単結晶の窒化物系半導体内に存在する転位濃度を調節するためには、添加される金属酸化物又は窒素酸化物がナノ相（Ｎａｎｏ-ｐｈａｓｅ）に均一に分散されて存在することが好ましい。
【０１０４】
また、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）に添加される元素の量はウエイトパーセント（ｗｔ％）で０．１％〜４９％であることが好ましい。
【０１０５】
好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）は３ｎｍ〜１０μｍの厚さに形成される。
【０１０６】
好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）は、有機金属化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）をはじめとする化学的反応によるＣＶＤや熱又は電子ビーム成長法、高いエネルギーを有するレーザビームを利用した堆積法、酸素（Ｏ２）、窒素（Ｎ２）、又はアルゴン（Ａｒ）等のガスイオンを用いたスパッタリング堆積法、又は２つ以上のスパッタガンを用いたコスパッタリング堆積法等、様々な物理的堆積法のうちの少なくとも１つを使用する。
【０１０７】
より好ましくは、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）の形成において、導電性基板の上部に方法で堆積する工程を常温から摂氏１２００度の間の温度範囲で行う。
【０１０８】
以上のように本発明によれば、導電性基板の亜鉛酸化物（ＺｎＯ）の上部に単結晶の窒化物系半導体物質を成長させ、これを利用して窒化物系発光素子を製造する。詳細には、透明な導電性亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板をはじめとする導電性基板の上部に高温及び水素雰囲気で基板の変形及び分解を防止する基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）として３ナノメートル（３ｎｍ）以上のボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を導入して良質の単結晶の窒化物系半導体を成長し、これを利用して優れた発光効率、低い作動電圧、及び優れた熱発散性を有するとともに、大面積で高性能の良質の窒化物系発光素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０９】
【図１】本発明の一実施例により、導電性の透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板１００上部に単層からなる基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０の構造を示す断面図。
【図２】本発明の他の実施例により、導電性の透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）基板１００上部に二層からなる基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）１１０の構造を示す断面図。
【図３】本発明の他の実施例により、基礎基板の絶縁性サファイア基板２５０上部に透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００を成長した後、導電性の透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００上部に単層で基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）２１０を形成した構造を示す断面図。
【図４】本発明の他の実施例により、基礎基板の絶縁性サファイア基板２５０上部に透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００を成長した後、導電性の透明な亜鉛酸化物（ＺｎＯ）膜２００上部に二層（Ｂｉ-ｌａｙｅｒ）からなる基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）２１０の構造を示す断面図。
【図５】本発明の他の実施例により、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする単層からなる基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）３１０上部に窒化物系半導体を成長させた構造を示す断面図。
【図６】本発明の他の実施例により、ボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする下部膜３１０ａとシリコンカーバイド（ＳｉＣ）からなる上部膜３１０ｂとの二層で形成される基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）３１０上部に窒化物系半導体を成長させた構造を示す断面図。
【図７】本発明の他の実施例により、基板分解防止膜（ＳＤＰＬ）のボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜により製造された垂直型上部発光窒化物系発光素子を示す断面図。
【図８】本発明の一実施例による図７の垂直型上部発光窒化物系発光素子を製造する工程フローチャート。
【図９】本発明の他の実施例により、基板分解防止膜のボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜により製造された垂直型のフリップチップ型窒化物系発光素子を示す断面図。
【図１０】本発明の一実施例による図９の垂直型のフリップチップ型窒化物系発光素子を製造する工程フローチャート。
【図１１】本発明の他の実施例により、基板分解防止膜のボロンナイトライド（Ｂ-Ｎ）シリコンカーバイド（Ｓｉ-Ｃ）、又はシリコンカーボンナイトライド（Ｓｉ-Ｃ-Ｎ）を母体とする薄膜で製造された垂直型上部発光窒化物系発光素子を示す断面図。
【図１２】本発明の一実施例による図１１の垂直型上部発光窒化物系発光素子を製造する工程フローチャート。
【図１】
2009503843.tif 000003
【図２】
2009503843.tif 000004
【図３】
2009503843.tif 000005
【図４】
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【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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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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2009503843.tif 000016
2009503843.tif 000017
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