(57)【要約】【課題】III 族窒化物半導体発光素子の光取り出し効率を向上させること。【解決手段】発光素子１００は、ｎ型層１０６のｎ電極１０７側表面であって、ｎ電極１０７が形成されていない領域に、ドット状の溝１０８が複数形成されている。この溝１０８は、ｎ型層、活性層、ｐ型層を貫通し、エッチングストッパ層１０９に達する深さである。溝１０８は、ｎ電極１０７が形成されていない領域にマトリクス状に配置されている。溝１０８の側面に入射した光は、効率的に外部へ放射させることができるので、発光素子１００の構成によれば光取り出し効率を向上させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の支持体と、前記支持体上に位置するｐ電極と、前記ｐ電極上に順に位置する、III 族窒化物半導体からなるｐ型層、活性層、ｎ型層と、前記ｎ型層上に位置するｎ電極と、を有するIII 族窒化物半導体発光素子において、
前記ｎ型層の前記ｎ電極形成側に、前記ｎ型層の前記ｎ電極形成側表面が一続きであるパターンに形成された溝と、
前記溝の側面および底面に形成された透光性の絶縁膜と、
を備え、
前記溝は、少なくとも前記ｐ型層に達する深さであり、
前記ｎ電極は配線状に形成されている、
ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項２】
前記溝のパターンは、ドット状の溝が複数形成されたパターンである、ことを特徴とする請求項１に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項３】
前記溝は、マトリクス状に配置されている、ことを特徴とする請求項２に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項４】
前記溝は、前記ｐ型層を貫通することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項５】
前記溝の底面に、エッチングストッパ層が形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のIII 族窒化物半導体発光素子。
【請求項６】
成長基板上にIII 族窒化物半導体からなるｎ型層、活性層、ｐ型層を順に積層し、前記ｐ型層上にｐ電極を形成する第１工程と、
前記ｐ電極上に、導電性の支持体を形成する第２工程と、
基板リフトオフにより前記成長基板を分離し除去する第３工程と、
前記成長基板の除去により露出した前記ｎ型層表面に、前記ｎ型層表面が一続きであるパターンの溝であって、少なくとも前記ｐ型層に達する深さの溝を形成する第４工程と、
前記溝の側面に透光性の絶縁膜を形成し、前記ｎ型層表面に配線状のｎ電極を形成する第５工程と、
を有することを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記第４工程は、ドット状の溝を複数形成する工程である、ことを特徴とする請求項６に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
前記第４工程は、複数のドット状の溝をマトリクス状に配置したパターンに形成する工程である、ことを特徴とする請求項７に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
前記第４工程は、前記ｐ型層を貫通する深さに前記溝を形成する工程である、ことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれか１項に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記第１工程は、ｐ型層のｐ電極側表面であって、前記溝を形成する位置と対向する位置に、エッチングストッパ層を形成する工程を含む、ことを特徴とする請求項９に記載のIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記第４工程は、前記溝の形成と同時に、素子間を分離させるメサ溝を形成する工程である、ことを特徴とする請求項６ないし請求項１０のいずれか１項に記載のIII 族窒化物半導体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、基板リフトオフ法によって成長基板を除去する工程を有したIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法、およびその発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
III 族窒化物半導体の成長基板として、一般的にサファイア基板が用いられている。しかし、サファイアは導電性や熱伝導性に問題があり、明確な劈開面がなく加工が容易でない。そこで、これらの問題を解決する技術として、成長基板上にIII 族窒化物半導体を成長させた後に成長基板を除去する技術（基板リフトオフ）が開発されている。
【０００３】
その技術の１つがレーザーリフトオフ法である。これは、III 族窒化物半導体層と支持基板とを接合した後、成長基板とIII 族窒化物半導体との界面にレーザーを照射してIII 族窒化物半導体層を分解させて成長基板を分離除去する方法である。また、別の技術として、III 族窒化物半導体層の成長基板に近い層に薬液に溶解可能な層を導入し、III 族窒化物半導体層と支持基板とを接合した後に、所望の薬液により上記薬液に溶解可能な層を溶解して成長基板を除去する方法（ケミカルリフトオフ法）も知られている。
【０００４】
レーザーリフトオフ法を発光素子の作製に適用する場合、上記III 族窒化物半導体層は、成長基板側からｎ型層、活性層、ｐ型層の構成であり、III 族窒化物半導体層表面は、ｎ型層表面となる。この成長基板の除去により露出したｎ型層表面には、従来は光取り出し効率を高めるためにウェットエッチングによる微細な凹凸加工が施されていた。しかし、ウェットエッチングによる凹凸加工はばらつきがあり、所々に平坦な領域や、光取り出しに有効ではない深さの凹凸の領域が残ってしまう。また、この凹凸は、一様に側面が約６０度の六角推形状に形成される。また、凸部と凸部の間隔が狭く、一旦凸部から外部へと放射された光が再び凸部からｎ型層内部へと入射してしまう場合がある。これらのため、微細な凹凸を形成するだけでは光取り出し効率を十分に高めることができていなかった。
【０００５】
そこで特許文献１では、２段階の凹凸加工を施すことで、光取り出し効率を向上させる方法が示されている。具体的には、露出したｎ型層表面にマスクを用いたエッチングによって格子状のパターンの凹部を形成し、その後、ｎ型層表面や、凹部の底面にウェットエッチングによって微細な凹凸を形成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−４７８６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１に記載のように格子状に凹部を形成すると、ｎ型層の薄い部分と厚い部分とが生じるため、光取り出し効率の向上と引き換えに駆動電圧の上昇を招いてしまう。
【０００８】
そこで本発明の目的は、駆動電圧を上昇させずに光取り出し効率を向上させたIII 族窒化物半導体発光素子、およびその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、導電性の支持体と、支持体上に位置するｐ電極と、ｐ電極上に順に位置する、III 族窒化物半導体からなるｐ型層、活性層、ｎ型層と、ｎ型層上に位置するｎ電極と、を有するIII 族窒化物半導体発光素子において、ｎ型層のｎ電極形成側に複数形成されたドット状の溝と、溝の側面および底面に形成された透光性の絶縁膜と、を備え、溝は、少なくともｐ型層に達する深さであり、ｎ電極は配線状に形成されている、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子である。
【００１０】
ここでIII 族窒化物半導体とは、一般式Ａｌx Ｇａy Ｉｎz Ｎ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１、０≦ｘ、ｙ、ｚ≦１）で表される半導体であり、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎの一部を他の第１３族元素であるＢやＴｌで置換したもの、Ｎの一部を他の第１５族元素であるＰ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｂｉで置換したものをも含むものとする。より一般的には、Ｇａを少なくとも含むＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＡｌＧａＩｎＮを示す。ｎ型不純物としてはＳｉ、ｐ型不純物としてはＭｇが通常用いられる。
【００１１】
溝のパターンは、ｎ型層の残されたｎ電極側表面を分断せずに一続きとするパターンであれば任意のパターンでよい。また、溝の面積が発光素子の面積に占める割合は、５〜５０％であることが望ましい。５％より低いと、溝を設けることによる光取り出し効率の向上効果が十分でなく、５０％より高いと、溝を設けることによる発光面積の減少で出力を低下させてしまう。
【００１２】
ドット状の溝を複数形成する場合には、ドットの形状は、角錐、円錐、角錐台、円錐台、角柱、円柱などの形状や、不定形であってもよい。溝を円錐、円錐台、円柱の形状とする場合には、ｎ型層表面における直径を０．１〜５０μｍとすることが望ましい。また、溝のそれぞれの形状は同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、溝の側面は、ｐ型層からｎ型層に向かうにつれて断面積が拡大するように傾斜させてもよい。また、溝側面の素子面に対する角度は、６０〜９０度が望ましく、７０〜８５度であればさらに望ましい。
【００１３】
溝は、ｎ型層、活性層、ｐ型層を貫通することが望ましい。光取り出し効率をより向上させることができるからである。また、溝を貫通させる場合には、ｐ型層表面において、後にｎ型層表面側から形成される溝と対向する位置に、エッチングストッパ層を設けておくことが望ましい。エッチングストッパ層は、溝を形成する際のエッチングに耐性を持った材料であればよく、たとえばＳｉＯ２やＳｉＮなどの絶縁膜や、Ｎｉ、Ａｌなどの金属である。金属を用いる場合には、ｐ電極がエッチングストッパ層を兼ねるようにしてもよい。
【００１４】
また、ドット状の溝を複数形成する場合、溝はマトリクス状に配置するなどしてｎ電極が形成されていない領域に等間隔で周期的に設けられることが望ましい。素子面方向への電流拡散性を悪化させないためである。また、溝を周期的に配置することで、素子面方向において発光波長帯域にフォトニックバンドギャップを形成し、素子面方向への光の放射を抑制することで光取り出し効率を向上させることもできる。
【００１５】
ｎ電極は、櫛歯型、ストライプ状、格子状などの配線状のパターンに形成することが望ましい。素子面方向への電流拡散性を向上させ、発光を均一にし、駆動電圧の上昇を抑制させるためである。
【００１６】
ｎ型層のｎ電極側表面には、微細な凹凸を施すことが望ましい。これはウェットエッチングを用いることで形成することができる。微細な凹凸により光取り出し効率をさらに向上させることができる。微細な凹凸を施す場合には、ｎ型層のｎ電極側表面であって、ｎ電極を形成する領域には、微細な凹凸を施さず平坦なままとすることが望ましい。これは、ｎ電極下において微細な凹凸により光が多重反射して減衰してしまい、光取り出し効率を低下させてしまうからである。
【００１７】
成長基板は、サファイアが一般的であるが、他にもＳｉＣ、ＺｎＯ、スピネル、などを用いることができる。また、支持体には、Ｓｉ、Ｇｅ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｗなどの基板を用いることができ、金属層を介してｐ電極と支持体を接合することで、支持体上にｐ電極を形成することができる。金属層には、Ａｕ−Ｓｎ層、Ａｕ−Ｓｉ層、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などの金属共晶層を用いることができ、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｕ層などを用いることもできる。また、ｐ電極上に直接めっきやスパッタなどによってＣｕなどの金属層を形成して支持体としてもよい。
【００１８】
絶縁膜は、溝の側面および底面に膜状に形成されていてもよいし、溝を埋めるようにして形成されていてもよい。膜状に形成する場合には、多層膜としてもよい。この絶縁膜の材料は、ｎ型層、活性層、ｐ型層を構成する材料よりも屈折率の小さい材料であることが望ましく、たとえばＳｉＯ2 、ＺｒＯ2 などである。
【００１９】
第２の発明は、第１の発明において、溝のパターンは、ドット状の溝が複数形成されたパターンである、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子である。
【００２０】
第３の発明は、第２の発明において、溝は、マトリクス状に配置されている、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子である。
【００２１】
第４の発明は、第１の発明から第３の発明において、溝は、ｐ型層を貫通することを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子である。
【００２２】
第５の発明は、第４の発明において、ｐ型層のｐ電極側の表面であって、溝と対向する領域に、エッチングストッパ層が形成されている、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子である。
【００２３】
第６の発明は、成長基板上にIII 族窒化物半導体からなるｎ型層、活性層、ｐ型層を順に積層し、ｐ型層上にｐ電極を形成する第１工程と、ｐ電極上に、導電性の支持体を形成する第２工程と、基板リフトオフにより成長基板を分離し除去する第３工程と、成長基板の除去により露出したｎ型層表面に、ｎ型層表面が一続きであるパターンの溝であって、少なくともｐ型層に達する深さの溝を形成する第４工程と、溝の側面に透光性の絶縁膜を形成し、ｎ型層表面に配線状のｎ電極を形成する第５工程と、を有することを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００２４】
第７の発明は、第６の発明において、第４工程は、ドット状の溝を複数形成する工程である、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００２５】
第８の発明は、第７の発明において、第４工程は、複数のドット状の溝をマトリクス状に配置したパターンに形成する工程である、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００２６】
第９の発明は、第６の発明から第８の発明において、第４工程は、ｐ型層を貫通する深さに溝を形成する工程である、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００２７】
第１０の発明は、第９の発明において、第１工程は、ｐ型層のｐ電極側表面であって、溝を形成する位置と対向する位置に、エッチングストッパ層を形成する工程を含む、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【００２８】
第１１の発明は、第６の発明から第１０の発明において、第４工程は、溝の形成と同時に、素子間を分離させるメサ溝を形成する工程である、ことを特徴とするIII 族窒化物半導体発光素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００２９】
第１の発明によれば、溝の側面に入射した光を効率的に外部へ放射させることができるため、光取り出し効率を向上させることができ、光出力を向上させることができる。また、溝はｎ型層を貫通しているためｎ型層の厚さは溝の形成されている領域を除いて一様であり、ｎ型層のｎ電極側表面は溝によって分断されてはいない。そのため、溝を設けたことによる駆動電圧の上昇はない。
【００３０】
また、第２〜４の発明によると、より光取り出し効率を向上させることができる。
【００３１】
また、第５の発明によると、エッチングストッパ層に達する深さの溝を精度よく容易に形成することができる。
【００３２】
また、第６〜１０の発明によると、光取り出し効率の高いIII 族窒化物半導体発光素子を製造することができる。
【００３３】
また、第１１の発明によると、溝は素子間を分離するためのメサ溝と同時に形成することができるので、従来と同様の工程数で光取り出し効率の高いIII 族窒化物半導体発光素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】実施例１の発光素子１００の構造を示す断面図。
【図２】実施例１の発光素子１００の構造を示す平面図。
【図３．Ａ】実施例１の発光素子１００の製造工程を示す図。
【図３．Ｂ】実施例１の発光素子１００の製造工程を示す図。
【図３．Ｃ】実施例１の発光素子１００の製造工程を示す図。
【図３．Ｄ】実施例１の発光素子１００の製造工程を示す図。
【図３．Ｅ】実施例１の発光素子１００の製造工程を示す図。
【図３．Ｆ】実施例１の発光素子１００の製造工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の具体的な実施例について図を参照に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００３６】
図１は、実施例１の発光素子１００の構造を示す断面図である。発光素子１００は、支持体１０１と、支持体１０１上に低融点金属層１０２を介して接合されたｐ電極１０３と、ｐ電極１０３上に順に積層されたIII 族窒化物半導体からなるｐ型層１０４、活性層１０５、ｎ型層１０６と、ｎ型層１０６上に形成されたｎ電極１０７と、によって構成されている。
【００３７】
支持体１０１には、Ｓｉ、ＧａＡｓ、Ｃｕ、Ｃｕ−Ｗなどからなる導電性基板を用いることができる。低融点金属層１０２には、Ａｕ−Ｓｎ層、Ａｕ−Ｓｉ層、Ａｇ−Ｓｎ−Ｃｕ層、Ｓｎ−Ｂｉ層などの金属共晶層を用いることができ、低融点金属ではないが、Ａｕ層、Ｓｎ層、Ｃｕ層などを用いることもできる。なお、低融点金属層１０２を用いて支持体１０１とｐ電極１０３とを接合するのではなく、ｐ電極１０３上に直接めっきやスパッタなどによってＣｕなどの金属層を形成して支持体１０１としてもよい。ｐ電極１０３には、Ａｇ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｒｕやこれらの金属を主成分とする合金などの高光反射率で低コンタクト抵抗な金属や、Ｎｉ、Ｎｉ合金、Ａｕ合金などを用いることができる。また、ＩＴＯなどの透明電極膜と高反射金属膜からなる複合層であってもよい。
【００３８】
ｐ型層１０４、活性層１０５、ｎ型層１０６は、従来より発光素子の構成として知られている任意の構成でよい。ｐ型層１０４は、たとえば、支持体１０１側から順に、ＧａＮからなるＭｇがドープされたｐコンタクト層、ＡｌＧａＮからなるＭｇがドープされたｐクラッド層が積層された構造である。活性層１０５は、たとえば、ＧａＮからなる障壁層とＩｎＧａＮからなる井戸層が繰り返し積層されたＭＱＷ構造である。ｎ型層１０６は、たとえば、活性層１０５側から順に、ＧａＮからなるｎクラッド層、ＧａＮからなる高濃度にＳｉがドープされたｎ型コンタクト層、が積層された構造である。
【００３９】
ｎ型層１０６のｎ電極１０７が接合している側の表面上であって、ｎ電極１０７が形成されていない領域には、ドット状の溝１０８が複数形成されている。この溝１０８は、ｎ型層１０６、活性層１０５、ｐ型層１０４を貫通し、エッチングストッパ層１０９に達する深さである。エッチングストッパ層１０９はＳｉＯ2 からなり、ｐ型層１０４のｐ電極が接合している側の表面上であって、溝１０８が形成される領域に設けられている。エッチングストッパ層１０９の材料は、溝１０８を形成する際のドライエッチングに対して耐性を有する材料であればよく、ＳｉＯ2 以外にもＮｉ、Ａｌなどの金属や、Ｓｉ3 Ｎ4 などの誘電体をもちいることができる。溝１０８の形状は、ｐ型層１０４からｎ型層１０６に向かうにつれ素子面方向の断面積が増加する円錐台状である。また、溝１０８の側面には、電流のリークやショートを防止するために透光性の絶縁膜１１０が設けられている。絶縁膜１１０に替えて、溝１０８を透光性の絶縁体で埋めてもよい。絶縁膜１１０には、ＳｉＯ2 やＺｒＯ2 などを用いることができる。
【００４０】
なお、溝１０８の形状は上記のような円錐台状に限るものではなく、角錐、円錐、角錐台、不定形など任意の形状でよい。また、溝１０８の側面は、素子面に対して６０〜９０度の傾斜を有することが望ましく、７０〜８５度であればより望ましい。光取り出し効率をさらに向上させることができるからである。
【００４１】
図２は、発光素子１００をｎ電極側からみた平面図である。ｎ電極１０７は、図２のように、配線状部１１１と、２つのパッド部１１２とで構成されている。２つのパッド部１１２は、正方形の発光素子１００のある一辺側の２つの角部にそれぞれ配置されている。配線状部１１１は、発光素子１００の平面形状である正方形の辺に対して平行に辺を揃えた長方形を、その短手方向に並べたパターンに形成されており、２つのパッド部１１２に接続している。ｎ電極１０７には、たとえばＣｒ／Ｔｉ／Ｎｉ／Ａｕなどを用いる。
【００４２】
また、図２のように、溝１０８はｎ電極１０７の形成されていない領域に、マトリクス状に配置されている。溝１０８の配列は必ずしもこのようなマトリクス状の配置である必要はないが、電流を素子面方向に均等に拡散させ、発光を均一とするために、溝１０８は等間隔に周期的に配置されていることが望ましい。
【００４３】
ｎ型層１０６のｎ電極１０７が接合している側の表面には、ｎ電極１０７が形成されている領域を除いて微細な凹凸１１３が形成されている。微細な凹凸１１３は、微小な六角推が多数形成されたものであり、その六角推の側面は素子面に対して約６０度の角度である。この微細な凹凸１１３により、光取り出し効率を向上させている。ｎ型層１０６のｎ電極１０７が接合している側の表面のｎ電極１０７形成領域については微細な凹凸１１３を形成せず、平坦なままとしているが、これはｎ電極１０７と微細な凹凸１１３との間で光が多重反射して減衰し、光取り出し効率を悪化させてしまうのを防止するためである。
【００４４】
この発光素子１００では、溝１０８の側面に入射した光、すなわちｐ型層１０４、活性層１０５、ｎ型層１０６の側壁から溝１０８へ出射された光、を効率的に外部へ放射させることができる。また、溝１０８は、ｎ型層１０６を貫通しているため、ｎ型層１０６の厚さは一様であり、溝１０８をドット状に形成しているので、ｎ型層１０６は溝１０８によって分断されていないため、すなわち島状に孤立した部分がないため、ｎ電極１０７の配線状部１１１によって容易に電流を素子面方向へ拡散させることができる。そのため、溝１０８の形成によって駆動電圧を上昇させてしまうことはない。したがって、発光素子１００の構成によれば、駆動電圧を上昇させることなく光取り出し効率を向上させることができる。
【００４５】
次に、発光素子１００の製造方法について、図３を参照に説明する。
【００４６】
まず、サファイア基板１１４（本発明の成長基板に相当）上に、ＭＯＣＶＤ法によってIII 族窒化物半導体からなるｎ型層１０６、活性層１０５、ｐ型層１０４を順に積層させる（図３．Ａ）。ＭＯＣＶＤ法において用いる原料ガスは、窒素源として、アンモニア（ＮＨ3 ）、Ｇａ源として、トリメチルガリウム（Ｇａ（ＣＨ3 ）3 ）、Ｉｎ源として、トリメチルインジウム（Ｉｎ（ＣＨ3 ）3 ）、Ａｌ源として、トリメチルアルミニウム（Ａｌ（ＣＨ3 ）3 ）、ｎ型ドーピングガスとして、シラン（ＳｉＨ4 ）、ｐ型ドーピングガスとしてシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｍｇ（Ｃ5 Ｈ5 ）2 ）、キャリアガスとしてＨ2 またはＮ2 である。サファイア基板１１４以外にもＳｉＣ、ＺｎＯ、スピネル、などを用いることができる。
【００４７】
次に、ｐ型層１０４上であって、のちに溝１０８を形成する位置と対向する位置に、ＣＶＤ法、フォトリソグラフィ、ドライエッチングを用いてＳｉＯ２からなるエッチングストッパ層１０９を形成し、ｐ型層１０４上およびエッチングストッパ層１０９上のほぼ全面に、蒸着法によってｐ電極１０３を形成する。さらにｐ電極１０３上に低融点金属層１０２を形成する（図３．Ｂ）。
【００４８】
次に、支持体１０１を用意し、低融点金属層１０２を介して、支持体１０１とｐ電極１０３を接合する（図３．Ｃ）。なお、ｐ電極１０３と低融点金属層１０２との間に図示しない拡散防止層をあらかじめ形成しておき、低融点金属層１０２の金属がｐ電極１０３側に拡散するのを防止するとよい。
【００４９】
そして、サファイア基板１１４側からレーザー光を照射して、レーザーリフトオフにより、サファイア基板１１４を分離除去する（図３．Ｄ）。
【００５０】
次に、サファイア基板１１４の除去により露出したｎ型層１０６表面であって、のちにｎ電極１０７を形成する領域に、ＳｉＯ2 からなるマスクを形成し、濃度２２％のＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液にウェハを浸漬することで、マスクに覆われていないｎ型層１０６表面の領域に微細な凹凸１１３を形成する。その後マスクをバッファードフッ酸により除去する（図３．Ｅ）。微細な凹凸の形成にはＴＭＡＨ以外にもＫＯＨやＮａＯＨなどの水溶液を用いることもできる。
【００５１】
次に、溝１０８と、素子分離のためのメサ溝１１５を形成する領域に窓を開けたパターンのＳｉＯ2 からなるマスクを形成する。溝１０８を形成する領域は、エッチングストッパ層１０９に素子垂直方向において対向する位置である。そして、Ｃｌプラズマ等を用いてマスクが形成されていない領域をドライエッチングする。ここで、エッチングストッパ層１０９をあらかじめ形成しているため、ｎ型層１０６、活性層１０５、ｐ型層１０６を貫通し、エッチングストッパ層１０９に達する深さの溝１０８を、精度よく簡易に形成することができる。また、溝１０８と同時に、ｎ型層１０６、活性層１０５、ｐ型層１０６を貫通して素子間を分離するメサ溝１１５も形成される。その後マスクをバッファードフッ酸により除去する（図３．Ｆ）。このように、溝１０８とメサ溝１１５は同時に形成することができるので、従来の製造工程と同様の工程数で溝１０８は形成することができる。
【００５２】
なお、先に溝１０８とメサ溝１１５を形成した後に、微細な凹凸１１３を形成してもよい。また、溝１０８、メサ溝１１５は、微細な凹凸１１３を形成する場合と同様にＴＭＡＨ水溶液などによるウェットエッチングによって形成してもよい。
【００５３】
次に、溝１０８の側面、およびメサ溝１１５の側面に、電流のリークやショートを防止するために絶縁膜１１０を形成し、微細な凹凸１１３が形成されていない平坦なｎ型層１０６上に、配線部１１０と２つのパッド部１１１とを有したｎ電極１０７を、レジストを用いたリフトオフ法によって形成する。そして、支持体１０１を研磨して薄くし、支持体１０１の低融点金属層１０２側とは反対側の表面に裏面電極（図示しない）を形成し、レーザーダイシングによるチップ分離を行って図１に示す発光素子１００が製造される。
【００５４】
以上のようにして製造した発光素子１００と、溝１０８を設けなかったこと以外は発光素子１００と構成が同一の比較例の発光素子とで、光出力を比較したところ、発光素子１００の光出力は、比較例の発光素子よりも光出力が約１５％高かった。また、駆動電圧は発光素子１００と比較例の発光素子とでほぼ同じであった。
【００５５】
なお、実施例では溝をドット状として複数設けたが、必ずしもドット状である必要はない。ｎ型層表面を分断せずに一続きとする形状であれば、どのような形状であってもよい。
【００５６】
また、実施例では、ｎ型層表面からｐ型層を貫通する深さの溝を設けたが、必ずしも貫通させる必要はなく、少なくともｐ型層に達する深さであればよい。また、エッチングストッパ層もまた、必ずしも必要としない。
【００５７】
また、実施例では、サファイア基板の除去にレーザーリフトオフを用いているが、サファイア基板とｎ型層との間に薬液に溶解させることができるバッファ層を形成し、支持体との接合後に薬液によってバッファ層を溶解させてサファイア基板を分離除去するケミカルリフトオフを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明のIII 族窒化物半導体発光素子は、表示装置や照明装置などに用いることができる。
【符号の説明】
【００５９】
１０１：支持体
１０２：低融点金属層
１０３：ｐ電極
１０４：ｐ型層
１０５：活性層
１０６：ｎ型層
１０７：ｎ電極
１０８：溝
１０９：エッチングストッパ層
１１０：絶縁膜
１１１：配線状部
１１２：パッド部
１１３：微細な凹凸
１１４：サファイア基板
【図１】
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【図２】
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【図３．Ａ】
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【図３．Ｂ】
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【図３．Ｃ】
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【図３．Ｄ】
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【図３．Ｅ】
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【図３．Ｆ】
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