(57)【要約】【課題】破損のおそれの少ない発光素子を提供する。【解決手段】発光素子１１は、第一主面４１を有するバッファ層１２と、第一主面４１から突出するようにそれぞれ間隔をあけて設けられ、第一主面４１と接触する第一の面２２、および第一の面２２と反対側に位置する第二の面２３を有する柱状の複数の突起部２４から構成される突起部層２１と、第一主面２２とは反対側に位置するバッファ層１２の第二主面４２に接触して配置される第一導電型半導体層１３と、第一導電型半導体層１３の、バッファ層１２とは反対側に接触して配置される活性層１４と、第一導電型半導体層１３と導電型が異なり、活性層１４の、第一導電型半導体層１３とは反対側に接触して配置される第二導電型半導体層１５と、第一電極１６と、第二電極１７とを備える。積層方向に沿った方向から見た突起部２４の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一主面を有するバッファ層と、
前記第一主面から突出するようにそれぞれ間隔をあけて設けられ、前記第一主面と接触する第一の面、および前記第一の面と反対側に位置する第二の面を有する柱状の複数の突起部から構成される突起部層と、
前記第一主面とは反対側に位置する前記バッファ層の第二主面に接触して配置される第一導電型半導体層と、
前記第一導電型半導体層の、前記バッファ層とは反対側に接触して配置される活性層と、
前記第一導電型半導体層と導電型が異なり、前記活性層の、前記第一導電型半導体層とは反対側に接触して配置される第二導電型半導体層と、
前記第一導電型半導体層と電気的に接続される第一電極と、
前記第二導電型半導体層と電気的に接続される第二電極とを備え、
前記バッファ層、前記第一導電型半導体層、前記活性層、および前記第二導電型半導体層の積層方向に沿った方向から見た前記突起部の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である、発光素子。
【請求項２】
前記突起部の幅Ｌ１と前記突起部の前記積層方向に沿う厚みＬ２との比率Ｌ１／Ｌ２は、０．０５以上５０以下である、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記突起部は、円柱状である、請求項１または請求項２に記載の発光素子。
【請求項４】
前記バッファ層は、前記複数の突起部の前記第一の面を接続するように形成されたエピタキシャル成長層である、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
前記バッファ層は、前記第一主面に沿って転位密度の高い高転位密度領域と、前記高転位密度領域よりも転位密度の低い低転位密度領域とを含み、
前記高転位密度領域の前記第一導電型半導体層と反対側に、隣り合う前記突起部の隙間が位置する、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項６】
紫外光を発光する、請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
支持基板とベース基板とを貼り合わせた貼り合わせ基板を準備する工程と、
前記ベース基板を加工することにより、前記支持基板の第一主面側から突出し、それぞれ間隔をあけて設けられる複数の柱状の突起部から構成される突起部層を形成する工程と、
前記複数の突起部の、前記支持基板側に位置する第二の面と反対側に位置する第一の面を接続するように前記第一の面からエピタキシャル成長により横方向に成長させてバッファ層を形成する工程と、
前記バッファ層の、前記突起部層と反対側に接触して配置される第一導電型半導体層を形成する工程と、
前記第一導電型半導体層の、前記バッファ層と反対側に接触して配置される活性層を形成する工程と、
前記活性層の、前記第一導電型半導体層と反対側に接触して配置され、前記第一導電型半導体層と導電型の異なる第二導電型半導体層を形成する工程と、
前記第一導電型半導体層と電気的に接続される第一電極を形成する工程と、
前記第二導電型半導体層と電気的に接続される第二電極を形成する工程と、
前記第一電極および前記第二電極を形成した後、前記支持基板を除去する工程とを備え、
前記突起部層を形成する工程は、前記バッファ層、前記第一導電型半導体層、前記活性層、および前記第二導電型半導体層の積層方向に沿った方向から見た前記突起部の幅Ｌ１を１０ｎｍ以上１００μｍ以下とする工程を含む、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、発光素子、および発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体を用いた発光素子が知られており、光の取り出し効率の向上が検討されている。ここで、光の取り出し面側に円錐状のナノフォトニック構造を形成したものがある（たとえば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒ  １１０，１４１１０６（２０１７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非特許文献１に開示の技術では、光の取り出し面側に円錐状のナノフォトニック構造を形成した後、これに電極等を設けて発光素子を製造することとなる。そうすると、発光素子の製造時において円錐状のナノフォトニック構造が破損するおそれがある。すなわち、発光素子を製造することが困難となる。
【０００５】
そこで、この発明は、破損のおそれの少ない発光素子を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従った発光素子は、第一主面を有するバッファ層と、第一主面から突出するようにそれぞれ間隔をあけて設けられ、第一主面と接触する第一の面、および第一の面と反対側に位置する第二の面を有する柱状の複数の突起部から構成される突起部層と、第一主面とは反対側に位置するバッファ層の第二主面に接触して配置される第一導電型半導体層と、第一導電型半導体層の、バッファ層とは反対側に接触して配置される活性層と、第一導電型半導体層と導電型が異なり、活性層の、第一導電型半導体層とは反対側に接触して配置される第二導電型半導体層と、第一導電型半導体層と電気的に接続される第一電極と、第二導電型半導体層と電気的に接続される第二電極とを備える。バッファ層、第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層の積層方向に沿った方向から見た突起部の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。
【０００７】
本発明に従った発光素子の製造方法は、支持基板とベース基板とを貼り合わせた貼り合わせ基板を準備する工程と、ベース基板を加工することにより、支持基板の第一主面側から突出し、それぞれ間隔をあけて設けられる複数の柱状の突起部から構成される突起部層を形成する工程と、複数の突起部の、支持基板側に位置する第二の面と反対側に位置する第一の面を接続するように第一の面からエピタキシャル成長により横方向に成長させてバッファ層を形成する工程と、バッファ層の、突起部層と反対側に接触して配置される第一導電型半導体層を形成する工程と、第一導電型半導体層の、バッファ層と反対側に接触して配置される活性層を形成する工程と、活性層の、第一導電型半導体層と反対側に接触して配置され、第一導電型半導体層と導電型の異なる第二導電型半導体層を形成する工程と、第一導電型半導体層と電気的に接続される第一電極を形成する工程と、第二導電型半導体層と電気的に接続される第二電極を形成する工程と、第一電極および第二電極を形成した後、支持基板を除去する工程とを備える。突起部層を形成する工程は、バッファ層、第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層の積層方向に沿った方向から見た突起部の幅Ｌ１を１０ｎｍ以上１００μｍ以下とする工程を含む。
【発明の効果】
【０００８】
上記発光素子によれば、破損のおそれを少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本願発明の一実施形態に係る発光素子の構成を示す概略断面図である。
【図２】図１に示す発光素子の一部を図１中の矢印Ｄの向きから見た図である。
【図３】本願発明の一実施形態に係る発光素子の製造方法の代表的な工程を示すフローチャートである。
【図４】貼り合わせ基板の一部を示す概略断面図である。
【図５】突起部を形成する際に貼り合わせ基板上にマスク層を形成した状態を示す概略断面図である。
【図６】ベース板積層体の一部を示す概略断面図である。
【図７】バッファ層が形成されたベース板積層体の一部を示す概略断面図である。
【図８】ベース基板積層体の上に、ｎ型半導体層、活性層、およびｐ型半導体層が形成された状態を示す概略断面図である。
【図９】リセスエッチング前のマスク層を形成した状態を示す概略断面図である。
【図１０】リセスエッチングを実施した状態を示す概略断面図である。
【図１１】ｐ側電極を形成した状態を示す概略断面図である。
【図１２】ｎ側電極を形成した状態を示す概略断面図である。
【図１３】パッドを形成した状態を示す概略断面図である。
【図１４】基板に実装された状態を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［本願発明の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。本願の発光素子は、第一主面を有するバッファ層と、第一主面から突出するようにそれぞれ間隔をあけて設けられ、第一主面と接触する第一の面、および第一の面と反対側に位置する第二の面を有する柱状の複数の突起部から構成される突起部層と、第一主面とは反対側に位置するバッファ層の第二主面に接触して配置される第一導電型半導体層と、第一導電型半導体層の、バッファ層とは反対側に接触して配置される活性層と、第一導電型半導体層と導電型が異なり、活性層の、第一導電型半導体層とは反対側に接触して配置される第二導電型半導体層と、第一導電型半導体層と電気的に接続される第一電極と、第二導電型半導体層と電気的に接続される第二電極とを備える。バッファ層、第一導電型半導体層、および第二導電型半導体層の積層方向に沿った方向から見た突起部の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。
【００１１】
本願の発光素子においては、バッファ層の第一主面から突出するようにそれぞれ間隔をあけて設けられ、第一主面と接触する第一の面、および第一の面と反対側に位置する第二の面を有する柱状の複数の突起部から構成される突起部層を備える構成である。そして、バッファ層、第一導電型半導体層、活性層、および第二導電型半導体層の積層方向に沿った方向から見た突起部の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。このような構成であるため、突起部層側を光の取り出し面とした場合に、上記した形状の突起部による凹凸に乱反射させ、接触するバッファ層に光を吸収されにくくして、光の取り出し効率を向上させることができる。この場合、複数の突起部は柱状であり、積層方向に沿った突起部の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下であるため、ある程度の強度を突起部の第二の面側に持たせることができる。したがって、破損のおそれを少なくすることができる。
【００１２】
上記発光素子において、突起部の幅Ｌ１と突起部の積層方向に沿う厚みＬ２との比率Ｌ１／Ｌ２は、０．０５以上５０以下であってもよい。こうすることにより、より突起部が設けられた側の凹凸に基づく乱反射による光の取り出し効率を向上させることができる。
【００１３】
上記発光素子において、突起部は、円柱状であってもよい。こうすることにより、より効率的に光の取り出し効率を向上させることができる。
【００１４】
上記発光素子において、バッファ層は、複数の突起部の第一の面を接続するように形成されたエピタキシャル成長層であってもよい。こうすることにより、より品質の高い活性層等を形成することができる。
【００１５】
上記発光素子において、バッファ層は、第一主面に沿って転位密度の高い高転位密度領域と、高転位密度領域よりも転位密度の低い低転位密度領域とを含み、高転位密度領域の第一導電型半導体層と反対側に、隣り合う突起部の隙間が位置するよう構成してもよい。このような構成によると、より品質の高い活性層等を形成することができる。
【００１６】
上記発光素子は、紫外光を発光するようにしてもよい。上記した活性層には、紫外光を発光する発光層としての量子井戸構造を形成することが可能である。
【００１７】
本願の発光素子の製造方法は、支持基板とベース基板とを貼り合わせた貼り合わせ基板を準備する工程と、ベース基板を加工することにより、支持基板の第一主面側から突出し、それぞれ間隔をあけて設けられる複数の柱状の突起部から構成される突起部層を形成する工程と、複数の突起部の、支持基板側に位置する第二の面と反対側に位置する第一の面を接続するように第一の面からエピタキシャル成長により横方向に成長させてバッファ層を形成する工程と、バッファ層の、突起部層と反対側に接触して配置される第一導電型半導体層を形成する工程と、第一導電型半導体層の、バッファ層と反対側に接触して配置される活性層を形成する工程と、活性層の、第一導電型半導体層と反対側に接触して配置され、第一導電型半導体層と導電型の異なる第二導電型半導体層を形成する工程と、第一導電型半導体層と電気的に接続される第一電極を形成する工程と、第二導電型半導体層と電気的に接続される第二電極を形成する工程と、第一電極および第二電極を形成した後、支持基板を除去する工程とを備える。突起部層を形成する工程は、バッファ層、第一導電型半導体層、および第二導電型半導体層の積層方向に沿った方向から見た突起部の幅Ｌ１を１０ｎｍ以上１００μｍ以下とする工程を含む。
【００１８】
このような発光素子の製造方法によると、突起部の形状が上記形状である発光素子を効率的に製造することができる。また、発光素子の製造時において、突起部の破損のおそれを大きく低減することができる。
【００１９】
［本願発明の実施形態の詳細］
次に、本願発明の一実施形態に係る発光素子を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照符号を付しその説明は繰り返さない。
【００２０】
図１は、本願発明の一実施形態に係る発光素子の構成を示す概略断面図である。図２は、図１に示す発光素子の一部を図１中の矢印Ｄの向きから見た図である。図１および図２を参照して、本願発明の一実施形態に係る発光素子１１は、第一主面４１を有するバッファ層１２と、突起部層２１と、第一導電型半導体層としてのｎ型半導体層１３と、活性層１４と、第一導電型半導体移送と導電型が異なる第二導電型半導体層としてのｐ型半導体層１５と、ｐ側電極１６と、ｎ側電極１７とを備える。
【００２１】
ここでまず、突起部層２１の構成について説明する。突起部層２１は、バッファ層１２の第一主面４１から突出するようにそれぞれ間隔をあけて設けられる柱状の複数の突起部２４から構成される。各突起部２４はそれぞれ、第一主面４１と接触する第一の面２２、および第一の面２２と反対側に位置する第二の面２３を有する。各突起部２４のうちのバッファ層１２側に位置する第一の面２２と、バッファ層１２の第一主面４１とが接触する構成である。第二の面２３は、平らである。各突起部２４は、円柱状であって、等間隔に配置される。各突起部２４を構成する側壁面２５の間には、隙間２６が設けられている。図２に示すように突起部層２１を平面的に見た場合に、複数の突起部２４のそれぞれの形状は同じである。
【００２２】
バッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、およびｐ型半導体層１５の積層方向に沿った方向から見た突起部２４の幅Ｌ１、この実施形態においては、突起部２４の第二の面２３の直径に相当する幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。また、突起部２４の第二の面２３の幅Ｌ１と突起部２４の積層方向に沿う厚みＬ２との比率Ｌ１／Ｌ２は、０．０５以上５０以下である。積層方向は、図１中の矢印Ｄの向きまたはその逆の向きで示される。
【００２３】
突起部２４は、アルミニウム（Ａｌ）、またはアルミニウムおよびガリウム（Ｇａ）と、窒素（Ｎ）とからなる単結晶から構成される。具体的には、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）から構成される。
【００２４】
バッファ層１２は、第一主面４１と、第一主面４１とは反対側の主面である第二主面４２とを有する。第一主面４１の一部、すなわち、突起部２４の配置と重なる領域において、バッファ層１２は、突起部層２１の第一の面２２に接触する。第一主面４１のうち、突起部２４の第一の面２２と接触しない領域、すなわち、隙間２６に対応する領域４３は、第一主面４１からバッファ層１２の内方側へ凹んだ形状となっている。この領域４３は、隣り合う突起部２４の側壁面２５の中間に位置する部分が最も凹んだ円弧状であってもよいし、図１に示す断面において三角形状であってもよい。バッファ層１２の積層方向に沿う厚みは、２０μｍ以下となるよう構成されている。
【００２５】
バッファ層１２は、複数の突起部２４の第一の面２２を接続するように形成されたエピタキシャル成長層である。この実施形態においては、バッファ層１２は、突起部２４の第一の面２２からのエピタキシャル成長により形成される。この場合、隣り合う突起部２４の第一の面２２から横方向に成長して一枚の板状のバッファ層１２が形成される。バッファ層１２は、例えば、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）から構成される。
【００２６】
バッファ層１２は、第一主面４１に沿って転位密度の高い高転位密度領域４４と、高転位密度領域４４よりも転位密度の低い低転位密度領域４５とを含む。図１において、高転位密度領域４４を一点鎖線で示し、低転位密度領域４５を二点鎖線で示している。高転位密度領域４４のｎ型半導体層１３と反対側に、隣り合う突起部２４の隙間２６が位置する。
【００２７】
ｎ型半導体層１３は、第一主面４１とは反対側に位置するバッファ層１２の第二主面４２に接触して配置される半導体層である。ｎ型半導体層１３は、ｎ側電極１６が配置される領域が薄くなるよう構成されている。ｎ型半導体層１３は、例えば、ＩＩＩ族化合物の単結晶からなっている。具体的には、例えば、導電型がｎ型であるＡｌＧａＮが、ｎ型半導体層１３を構成する材料として用いられる。ｎ型半導体層１３に含まれるｎ型不純物としては、例えば、珪素（Ｓｉ）が採用される。
【００２８】
活性層１４は、ｎ型半導体層１３の、バッファ層１２とは反対側に接触して配置される。活性層１４は、多重量子井戸構造を備え、例えば、ＩＩＩ−Ｖ族化合物からなる量子井戸層とバリア層とが交互に積層された構造を有している。活性層１４を構成する量子井戸構造は、紫外光を発光する発光層である。なお、活性層１４を構成する量子井戸構造は、単一量子井戸構造としてもよい。
【００２９】
ｐ型半導体層１５は、活性層１４の、ｎ型半導体層１３とは反対側に接触して配置される半導体層である。ｐ型半導体層１５は、例えば、ＩＩＩ族化合物の単結晶からなっている。具体的には、例えば、導電型がｐ型であるＡｌＧａＮが、ｐ型半導体層１５を構成する材料として用いられる。ｐ型半導体層１５に含まれるｐ型不純物としては、例えば、マグネシウム（Ｍｇ）が採用される。
【００３０】
第一電極としてのｐ側電極１６は、ｐ型半導体層１５と電気的に接続されるようにして設けられる。この実施形態では、ｐ側電極１６は、ｐ型半導体層１５の、活性層１４とは反対側に接触して配置される。ｐ側電極１６は、例えば、Ｎｉ／Ａｕからなり、例えば、蒸着法により形成される。
【００３１】
第二電極としてのｎ側電極１７は、ｎ型半導体層１３と電気的に接続されるようにして設けられる。この実施形態では、ｎ側電極１７は、ｎ型半導体層１３のうちの一部薄くなった領域において、ｎ型半導体層１３の、バッファ層１２とは反対側に接触して配置される。ｎ側電極１７は、例えば、Ｔｉ／Ａｌからなり、例えば、蒸着法により形成される。
【００３２】
本願発明の一実施形態に係る発光素子１１は、上記のような構成を有する。このような構成の発光素子１１について、ｐ側電極１６上およびｎ側電極１７上にそれぞれパッド１８、１９が形成される。具体的には、パッド１８は、ｐ側電極１６の、ｐ型半導体層１５と反対側に接触して配置される。また、パッド１９は、ｎ側電極１７の、ｎ型半導体層１３と反対側に接触して配置される。そして、パッド１８、１９をそれぞれパッド３１、および基板３２に接触させるようにして、パッド３１が形成された基板３２に取り付けられ、実装される。なお、光の取り出し面、すなわち、紫外光が出射される側の面は、突起部層２１が配置される面、具体的には、第二の面２３側である。
【００３３】
このような発光素子１１によると、バッファ層１２の第一主面４１から突出するようにそれぞれ間隔をあけて設けられ、第一主面４１と接触する第一の面２２、および第一の面２２と反対側に位置する第二の面２３を有する柱状の複数の突起部２４から構成される突起部層２１を備える構成である。そして、バッファ層１２、ｎ型半導体層１３、活性層１４、およびｐ型半導体層１５の積層方向に沿った方向から見た突起部２４の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下である。このような構成であるため、突起部層２１側を光の取り出し面とした場合に、上記した形状の突起部２４による凹凸に乱反射させ、接触するバッファ層１２に光を吸収されにくくして、光の取り出し効率を向上させることができる。この場合、複数の突起部２４は柱状であり、積層方向に沿った突起部２４の幅Ｌ１は、１０ｎｍ以上１００μｍ以下であるため、ある程度の強度を突起部２４の第二の面２３側に持たせることができる。したがって、破損のおそれを少なくすることができる。
【００３４】
また、この実施形態では、突起部２４の幅Ｌ１と突起部２４の積層方向に沿う厚みＬ２との比率Ｌ１／Ｌ２は、０．０５以上５０以下であるため、より突起部２４が設けられた側の凹凸に基づく乱反射による光の取り出し効率を向上させることができる。
【００３５】
また、この実施形態では、突起部２４は、円柱状であるため、より効率的に光の取り出し効率を向上させることができる。
【００３６】
また、バッファ層１２は、複数の突起部２４の第一の面２２を接続するように形成されたエピタキシャル成長層であるため、こうすることにより、より品質の高い活性層１４等を形成することができる。
【００３７】
また、バッファ層１２は、突起部層２１側に位置する第一主面４１に沿って転位密度の高い高転位密度領域４４と、高転位密度領域４４よりも転位密度の低い低転位密度領域４５とを含み、高転位密度領域４４のｎ型半導体層１３と反対側に、隣り合う突起部２４の隙間２６が位置する。このような構成によると、より品質の高い活性層１４を形成することができる。
【００３８】
発光素子１１は、紫外光を発光する構成である。上記した活性層１４には、紫外光を発光する発光層としての量子井戸構造を形成することが可能である。
【００３９】
なお、上記の実施の形態においては、突起部２４は、ＧａＮから構成されることとしたが、これに限らず、ＧａＮと他の半導体から構成されることとしてもよい。この場合、ＧａＮを突起部２４の第二の面２３側に配置させるようにすると、後のバッファ層１２の形成において、バッファ層１２を効率的に横方向へエピタキシャル成長させることができる。また、突起部２４は、ＧａＮ等のＩＩＩ族窒化物ではなく、例えば、ＴｉＮ（窒化チタン）から構成されることとしてもよい。
【００４０】
次に、このような構成の発光素子１１の製造方法について説明する。図３は、本願発明の一実施形態に係る発光素子１１の製造方法の代表的な工程を示すフローチャートである。
【００４１】
図３を参照して、まず、貼り合わせ基板準備工程（図３において、ステップＳ１１、以下「ステップ」を省略する。）として、貼り合わせ基板を準備する。図４は、貼り合わせ基板の一部を示す概略断面図である。図４を参照して、貼り合わせ基板５１は、支持基板５２と、ベース基板５３とを貼り合わせたものである。なお、支持基板５２とベース基板５３との間には、支持基板５２と、ベース基板５３とを貼り合わせるための誘電体膜５４が設けられている。支持基板５２は、例えば、直径２インチ（５０．８ｍｍ（ミリメートル））の円盤状の形状を有する。支持基板５２の材質としては、例えば、ムライト、アノーサイト、モリブデン、珪素、窒化アルミニウム、または炭化珪素からなるものとすることができる。ベース基板５３の材質としては、例えば、ＧａＮとすることができる。誘電体膜５４の材質としては、例えば、ＳｉＯ２（二酸化珪素）から構成される。なお、誘電体膜５４の材質としては、ＳｉＯＮ（酸窒化珪素）、ＳｉＮ（窒化珪素）、ＴｉＮ（窒化チタン）、ＨｆＯ（酸化ハフニウム）、ＴｉＯ２（二酸化チタン）、ＺｒＯ２（二酸化ジルコニウム）、Ａｌ２Ｏ３（酸化アルミニウム）、およびＧａ２Ｏ３（酸化ガリウム）からなる群から選択される１以上の化合物から構成されていてもよい。
【００４２】
ベース基板５３は、後に突起部層２１を構成するため、ベース基板５３の積層方向に沿う厚みは、上記した図１に示す厚みＬ２となるようにする。
【００４３】
そして、貼り合わせ基板５１に対してパターニングを行って突起部を形成する。すなわち、ベース基板５３を加工することにより、支持基板５２の第一主面５５側から突出し、それぞれ間隔をあけて設けられる複数の柱状の突起部から構成される突起部層を形成する。図５は、突起部を形成する際に貼り合わせ基板５１上にマスク層を形成した状態を示す概略断面図である。図５に示すように、最終的に上記した図２に示す突起部の形状となるようベース基板５３の上にマスク層５６を形成する（Ｓ１２）。具体的には、ベース基板５３の上にレジスト層が形成され、フォトリソグラフィープロセスにより、所望の領域に開口部５７を有するマスク層５６が形成される。
【００４４】
その後、ドライエッチング工程（Ｓ１３）が実施される。これにより、開口部５７に対応する領域のベース基板５３および誘電体膜５４が除去される。マスク層５６が除去されることにより、図６に示すように、支持基板５２の第一主面５５側から突出する複数の突起部５８を有するベース基板積層体５９が得られる。図６は、ベース基板積層体５９の一部を示す概略断面図である。なお、突起部５８は、円柱状である。また、突起部層を形成する工程は、後述するバッファ層、ｎ型半導体層、活性層、およびｐ型半導体層の積層方向に沿った方向から見た突起部５８の幅Ｌ１を１０ｎｍ以上１００μｍ以下とする工程である。
【００４５】
次に、図７に示すように、得られたベース基板積層体５９上に、バッファ層を形成するバッファ層形成工程（Ｓ１４）が実施される。すなわち、複数の突起部５８の、支持基板５２側に位置する第二の面６１と反対側に位置する第一の面６２を接続するように第一の面６２からエピタキシャル成長により横方向に成長させてバッファ層を形成する。図７は、バッファ層６３が形成されたベース基板積層体５９の一部を示す概略断面図である。バッファ層６３は、例えば、気相エピタキシャル成長により形成することができる。この場合、横方向への結晶成長により、横方向に連なったバッファ層６３が形成される。
【００４６】
その後、図８に示すように、ｎ型半導体層形成工程（Ｓ１５）、活性層としての量子井戸構造を形成する量子井戸構造形成工程（Ｓ１６）、ｐ型半導体層形成工程（Ｓ１７）が実施される。具体的には、バッファ層６３の、突起部層と反対側に接触して配置されるｎ型半導体層６４を形成する。次に、ｎ型半導体層６４の、バッファ層６３と反対側に接触して配置される活性層６５を形成する。その後、活性層６５の、ｎ型半導体層６４と反対側に接触して配置され、ｎ型半導体層６４と導電型の異なるｐ型半導体層６６を形成する。図８は、ベース基板積層体５９の上に、ｎ型半導体層６４、活性層６５、およびｐ型半導体層６６が形成された状態を示す概略断面図である。形成されたバッファ層６３の上に、ｎ型半導体層６４を、気相エピタキシャル成長により形成する。そして、形成されたｎ型半導体層６４の上に、量子井戸構造から構成される活性層６５を気相エピタキシャル成長により形成する。この場合、量子井戸層とバリア層を交互に繰り返し形成することにより形成される。そして、活性層６６の上にｐ型半導体層６６を、気相エピタキシャル成長により形成する。
【００４７】
その後、図９に示すように、ｎ側電極を形成するための領域を確保するよう、マスク層形成工程（Ｓ１８）として、マスク層６７を形成する。図９は、リセスエッチング前のマスク層６７を形成した状態を示す概略断面図である。この場合、例えば、二酸化珪素（ＳｉＯ２）により、ｐ型半導体層６６の上に形成する。その後、リセスエッチングとしてのドライエッチング工程（Ｓ１９）を実施する。図１０は、リセスエッチングを実施した状態を示す概略断面図である。この場合、図１０に示すように、ｐ型半導体層６６、活性層６５、そして、ｎ型半導体層６４の一部を除去するまでエッチングを行う。ここで、エッチングされた領域には、トレンチ６８が形成される。
【００４８】
そして、図１１に示すように、ｐ側電極形成工程（Ｓ２０）として、ｐ型半導体層６６の上に、ｐ側電極６９を形成する。この場合、ｐ側電極６９は、ｐ型半導体層６６と電気的に接続されるよう形成される。図１１は、ｐ側電極６９を形成した状態を示す概略断面図である。この場合、ｐ側電極６９は、図１１における下側、すなわち、ｐ型半導体層６６に近い側に配置されるＮｉ層を５ｎｍとし、その上に配置されるＡｕ層を１２ｎｍとするように形成される。
【００４９】
その後、図１２に示すように、ｎ側電極形成工程（Ｓ２１）として、リセスエッチングにより設けられたトレンチ６８において、ｎ型半導体層６４の上に、ｎ側電極７１を形成する。この場合、ｎ側電極７１は、ｎ型半導体層６４と電気的に接続されるよう形成される。図１２は、ｎ側電極７１を形成した状態を示す概略断面図である。この場合、ｎ側電極７１は、図１２における下側、すなわち、ｎ型半導体層６４に近い側に配置されるＴｉ層を２０ｎｍとし、その上に配置されるＡｌ層を２００ｎｍとするように形成される。
【００５０】
そして、ｐ側電極６９およびｎ側電極７１の合金化アロイ工程（Ｓ２２）を実施する。具体的には、Ｎ２／Ｏ２の雰囲気下で、５３５℃に加熱することにより行う。
【００５１】
その後、図１３に示すように、合金化アロイ工程を施したｐ側電極６９、およびｎ側電極７１の上にそれぞれパッド７２、７３を形成する（Ｓ２３）。図１３は、パッド７２、７３を形成した状態を示す概略断面図である。この場合、パッド７２は、例えば、図１３における下側、すなわち、ｐ側電極６９に近い側に配置されるＮｉ層を５ｎｍとし、その上に配置されるＡｕ層を６００ｎｍとするように形成される。また、パッド７３は、例えば、図１３における下側、すなわち、ｎ側電極７１に近い側に配置されるＮｉ層を５ｎｍとし、その上に配置されるＡｕ層を６００ｎｍとするように形成される。
【００５２】
そして、図１４に示すように、パッド７２、７３を、パッド７４が形成された基板７５側に取り付けて実装する（Ｓ２４）。図１４は、基板７５に実装された状態を示す概略断面図である。
【００５３】
その後、支持基板除去工程において、支持基板５２を除去する（Ｓ２５）。この場合、フッ酸を用いて、誘電体膜５４を溶解させることにより、支持基板５２を除去する。すなわち、支持基板５２および誘電体膜５４が取り除かれることとなる。このようにして、図１に示す状態の発光素子１１を得る。
【００５４】
このような発光素子１１の製造方法によると、破損のおそれの少ない発光素子１１を容易に製造することができる。また、発光素子１１の製造時において、突起部５８の破損のおそれを大きく低減することができる。
【００５５】
特に、この場合、基板７５に実装してから支持基板５２を除去している。すなわち、基板７５に実装されるまでは、剛性の高い支持基板５２に取り付けられたままの状態であるため、突起部５８が破損するおそれを大きく低減することができる。すなわち、基板７５に実装するまで、支持基板５２によって取り扱い易い状態とすることができる。
【００５６】
なお、上記の実施の形態においては、突起部は、円柱状であることとしたが、これに限らず、突起部は、多角柱状であってもよいし、図２で示す場合において、例えば、楕円形状であってもよい。
【００５７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、どのような面からも制限的なものではないと理解されるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって規定され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本願の発光素子、および発光素子の製造方法は、破損のおそれの少ない発光素子が求められる場合に、特に有利に適用され得る。
【符号の説明】
【００５９】
１１  発光素子
１２，６３  バッファ層
１３，６４  ｎ型半導体層
１４，６５  活性層
１５，６６  ｐ型半導体層
１６，６９  ｐ側電極
１７，７１  ｎ側電極
１８，１９，３１，７２，７３，７４  パッド
２１  突起部層
２３，４１，５５  第一主面
２４，５８  突起部
２５  側壁面
２６  隙間
２７，４２  第二主面
３２，７５  基板
４３  領域
４４  高転位密度領域
４５  低転位密度領域
５１  貼り合わせ基板
５２  支持基板
５３  ベース基板
５４  誘電体膜
５６，６５  マスク層
５７  開口部
５９  ベース基板積層体
６６  トレンチ
【図１】
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【図２】
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【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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【図１３】
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【図１４】
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