(57)【要約】【課題】窒化物半導体素子の製造方法において、レーザー光による窒化物半導体層の損傷を抑制する方法を提供する。【解決手段】窒化物半導体素子の製造方法であって、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層を有するウェハを準備する工程と、ウェハにレーザー光を集光することにより、変質部を形成する工程と、変質部を形成する工程の後、ウェハをアニール処理して窒化物半導体層をｐ型化する工程と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｐ型不純物を含む窒化物半導体層を有するウェハを準備する工程と、
前記ウェハにレーザー光を集光することにより、変質部を形成する工程と、
前記変質部を形成する工程の後、前記ウェハをアニール処理して前記窒化物半導体層をｐ型化する工程と、
を備える、ことを特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記変質部を形成する工程は、パルス幅がピコ秒以下であるパルスレーザーを用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記窒化物半導体層は、基板上に設けられており、
前記変質部を形成する工程において、レーザー光は前記基板側から照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項４】
前記変質部を形成する工程において、前記基板に前記レーザー光を集光することを特徴とする請求項３に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項５】
前記ウェハを前記変質部を利用して分割することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項６】
前記基板はサファイア基板であることを特徴とする請求項３又は４に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項７】
前記ｐ型不純物はマグネシウムであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項８】
前記ウェハは、基板、ｎ型不純物を含む窒化物半導体層、前記ｐ型不純物を含む窒化物半導体層をこの順に有していることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の窒化物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、窒化物半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ：以下「ＬＥＤ」ともいう）、レーザーダイオード（Ｌａｓｅｒ Ｄｉｏｄｅ：以下「ＬＤ」ともいう）等の半導体発光素子は、小型で電力効率が良く鮮やかな色の発光をし、各種の光源として利用されている。半導体発光素子は、低消費電力で長寿命の次世代照明として注目を集めており、更なる発光出力の向上及び発光効率の改善が求められている。
【０００３】
このような半導体発光素子のうち、特に窒化物半導体素子は、その製造方法において、基板上に窒化物半導体が積層されたウェハを、個々の窒化物半導体素子に分割する。近年、分割工程で、レーザー光を対象材料（例えば、ウェハ）の表面または内部に集光して分割するための起点となる変質部を形成した後、ウェハに外力を加えることにより変質部から割り溝やクラックを生じさせてウェハを割断する、レーザーダイシング技術がある（特許文献１を参照のこと）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９８４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、窒化物半導体層側からレーザー照射する場合だけでなく、基板側からレーザー照射する場合も、ウェハを透過したレーザー光による窒化物半導体層への損傷が懸念されている。損傷とは、窒化物半導体層の外観にみられる傷の有無にかかわらず、窒化物半導体層が正常に機能しなくなった場合も含み、損傷した窒化物半導体層は、リークや低電圧破壊などが生じる可能性がある。このようなレーザー光による窒化物半導体層への影響は、レーザー出力を抑えたり、レーザー照射回数を減らす事により抑制できるが、その反面、タクトタイムが増大したり、ウェハ分割時の未割断箇所の発生や分割後の窒化物半導体素子の形状不均一などが原因となり歩留りが悪化したりする。さらに、ウェハ厚みが厚いほど、ウェハ分割に必要なレーザー出力は大きく、またレーザー照射回数は増える。そのため、半導体層が損傷するリスクが高まってくる。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものあり、レーザー光による窒化物半導体層の損傷を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る窒化物半導体素子の製造方法は、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層を有するウェハを準備する工程と、前記ウェハにレーザー光を集光することにより、変質部を形成する工程と、前記変質部を形成する工程の後、前記ウェハをアニール処理して前記窒化物半導体層をｐ型化する工程と、を備える、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、レーザー光による窒化物半導体層の損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る窒化物半導体素子を示す概略断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図６】本発明の実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【図７】本発明の実施形態に係る窒化物半導体素子の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係る半導体発光素子及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
なお、以下の説明において参照する図面は、本発明を概略的に示したものであるため、各部材のスケールや間隔、位置関係などが誇張、あるいは、部材の一部の図示が省略されている場合がある。また、平面図とその断面図において、各部材のスケールや間隔が一致しない場合もある。また、以下の説明では、同一の名称及び符号については原則として同一又は同質の部材を示しており、詳細な説明を適宜省略することとする。
【００１２】
＜実施形態＞
［窒化物半導体素子の構成］
後述する製造方法で作製した本発明の実施形態１に係る窒化物半導体素子の構成を、図１を参照して説明する。実施形態１に係る窒化物半導体素子１は、フェイスアップ型またはフリップチップ型の実装をする窒化物半導体素子である。窒化物半導体素子１は、基板１０と、基板１０上に積層された窒化物半導体層２０と、ｎ側電極３１と、全面電極３２と、ｐ側電極３３と、を備える。窒化物半導体層２０は、ｎ型窒化物半導体層２１、活性層２２、ｐ型窒化物半導体層２３を有し、窒化物半導体層２０の表面の一部において、厚さ方向にｐ型窒化物半導体層２３及び活性層２２の全て、及びｎ型窒化物半導体層２１の一部が除去されている。これにより、ｎ型窒化物半導体層２１には、ｎ側電極３１を設ける領域となる段差部が形成されている。ｎ側電極３１はｎ型窒化物半導体層２１と電気的に接続され、全面電極３２とｐ側電極３３はｐ型窒化物半導体層２３上に設けられており、ｐ型窒化物半導体層２３と電気的に接続されている。なお、窒化物半導体素子１の上面は、外部電源と接続する部分を除き、保護膜で覆われているが、図示は省略している。
【００１３】
本明細書において、「上」とは、基板１０の窒化物半導体層２０を積層した面に直交する方向であって、窒化物半導体層２０の積層方向のことをいう。例えば、図１においては図の上方向を指す。
【００１４】
また、本明細書において、層上等でいう「上」とは、必ずしも上面に接触して形成される場合に限られず、離間して上方に形成される場合も含んでおり、層と層の間に介在層が存在する場合も包含する意味で使用する。
【００１５】
（基板）
基板１０は、窒化物半導体層２０をエピタキシャル成長させることができる基板材料であればよく、大きさや厚さ等は特に限定されない。また、基板１０の窒化物半導体層２０が積層される側に、複数の凸部を有していてもよい。基板材料としては、Ｃ面、Ｒ面、Ａ面のいずれかを主面とするサファイアやスピネル（ＭｇＡ１2Ｏ4）のような絶縁性基板、また炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シリコン、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ、ダイヤモンド等が挙げられる。
【００１６】
（窒化物半導体層）
窒化物半導体層２０は、例えば一般式ＡｌｘＩｎｙＧａ１−ｘ−ｙＮ（０≦ｘ≦１，０≦ｙ≦１，ｘ＋ｙ≦１）で表される半導体材料が挙げられ、窒化ガリウム系化合物半導体が好適に用いられる。窒化物半導体層２０は、基板１０側から順に、ｎ型窒化物半導体層２１と、活性層２２と、ｐ型窒化物半導体層２３とが積層された積層構造を有するものである。ｎ型窒化物半導体層２１、活性層２２及びｐ型窒化物半導体層２３は、それぞれ単層構造でもよいが、組成および膜厚の異なる層の積層構造、超格子構造などであってもよい。特に発光層である活性層２２は、量子効果が生ずる薄膜を積層した単一量子井戸または多重量子井戸構造であることが好ましく、さらに井戸層がＩｎを含む窒化物半導体であることが好ましい。なお、基板１０上に、任意に基板１０との格子定数の不整合を緩和させるためのバッファ層等の下地層（不図示）を介してｎ型窒化物半導体層２１を形成してもよい。
【００１７】
ｎ型窒化物半導体層２１は、ｎ型不純物であるＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｓ、Ｏ、Ｔｉ、Ｚｒ、ＣｄなどのＩＶ族元素、あるいはＶＩ族元素等のいずれか１つ以上を含有していてもよく、特にＳｉを含有することが好ましい。ｐ型窒化物半導体層２３は、ｐ型不純物であるＭｇ、Ｚｎ等を含有しており、特にＭｇを含有することが好ましい。ｎ型及びｐ型不純物の濃度は５×１０１６／ｃｍ3以上５×１０２１／ｃｍ3以下であることが好ましく、特にＭｇ等のｐ型不純物の濃度は、５×１０１８／ｃｍ3以上５×１０２１／ｃｍ3以下であることが好ましい。
【００１８】
（ｎ側電極、ｐ側電極）
ｎ側電極３１はｎ型窒化物半導体層２１と、ｐ側電極３３は全面電極３２を介してｐ型窒化物半導体層２３と、それぞれ電気的に接続して、窒化物半導体素子１に外部からの電流を供給するためのパッド電極である。ｎ側電極３１とｐ側電極３３は、窒化物半導体層２０とのコンタクト性、光反射性等を考慮して材料を適宜選択することができる。例えば、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｃｒやこれら金属の少なくとも一つを含む合金を用い、単層または多層構造とすることができる。
【００１９】
（全面電極）
全面電極３２は、ｐ型窒化物半導体層２３上に、ｐ型窒化物半導体層２３の略全面を覆うように設けられ、ｐ側電極３３を介して外部から供給される電流を、ｐ型窒化物半導体層２３の全面に均一に拡散するための電極である。全面電極３２は、数々の種類があるが、窒化物半導体素子１をフェイスアップ型実装する場合は、活性層２２で発光した光を上方向に取り出すため、例えば透光性電極であることが好ましい。全面電極３２は、ＩＴＯ、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2等、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎの酸化物を含む透光性電極を好適に使用できる。特に、ＩＴＯは透過率が高く、電流拡散性、窒化物半導体層２０（ｐ型窒化物半導体層２３）とのコンタクト性が良好なので好ましい。また、窒化物半導体素子１をフリップチップ型実装する場合は、活性層２２で発光した光を、光取り出し面である基板１０の裏面側に反射するための反射膜としての機能も有する。このため、全面電極３２は、光の反射率の高い材料、例えばＡｇ、Ａｌ、Ｒｈを用いることが好ましい。なお、全面電極３２とｐ側電極３３は別部材又は同一部材でそれぞれ設けてもよいし、全面電極３２を省いてもよい。また、全面電極と同じ材料の電極をｎ型窒化物半導体層２１とｎ側電極３１との間に設けることもできる。
【００２０】
［窒化物半導体素子の製造方法］
次に、本発明の実施形態１に係る窒化物半導体素子１の製造方法について、図２乃至図７を参照して各工程について詳細に説明する。
【００２１】
本実施形態にかかる窒化物半導体素子の製造方法は、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層を有するウェハを準備する工程と、ウェハにレーザー光を集光することにより、変質部を形成する工程と、変質部を形成する工程の後、ウェハをアニール処理して窒化物半導体層をｐ型化する工程と、を備える。
【００２２】
（窒化物半導体層形成工程）
まず、図２に示すように、基板１０上に、有機金属気相成長法（ＭＯＶＰＥ）を用いて、ｎ型窒化物半導体層２１、活性層２２及びｐ型不純物を含む窒化物半導体層１２３を有する窒化物半導体層１２０を成長させたウェハ１１を準備する。すなわち、ウェハ１１は、基板１０、ｎ型窒化物半導体層２１、前記ｐ型不純物を含む窒化物半導体層１２３をこの順に有している。なお、窒化物半導体層１２０の成長方法は特に限定されず、公知の方法を用いることができる。
【００２３】
（ｎ側電極、全面電極及びｐ側電極形成工程）
次に、図３に示すように、ｎ側電極３１を設けるための段差部及び窒化物半導体素子１の分割領域を露出させる。ウェハ１１上にフォトレジストにて所定の形状のマスクを形成して、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）にて、ウェハ１１の所定の部分において厚さ方向にｐ型不純物を含む窒化物半導体層１２３及び活性層２２の全部を除去し、更にｎ型窒化物半導体層２１の一部を除去して、ｎ型窒化物半導体層２１を露出させる。エッチングの後、レジストを除去する。
【００２４】
次に、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層１２３上に、全面電極３２をパターニング形成する。その後、ｎ型窒化物半導体層２１の段差部上にｎ側電極３１を、全面電極３２上にｐ側電極３３を、パターニングしてそれぞれ形成する。このとき、ｎ側電極３１とｐ側電極３３を同一材料として同時に形成すると、製造工程が短縮できる。
【００２５】
（基板研削工程）
次に、図４に示すように、基板１０の厚みが８０〜２００μｍとなるように、公知の方法により基板１０を研削、研磨する。このとき、基板１０の厚みが１５０μｍ以上とすると、ウェハ１１の反りを防ぐことができるので好ましい。
【００２６】
（レーザースクライブ工程）
次に、図５に示すように、上面視においてウェハ１１の窒化物半導体素子１となる分割予定線に沿ってレーザー光を照射する。レーザー光が窒化物半導体層１２０に直接当たるのを防ぐため、レーザー光はウェハ１１の基板１０側から照射するのが好ましい。レーザー光はウェハ１１（好ましくは基板１０）の表面もしくは内部の所望の深さに集光させることができ、これにより集光部に変質部４１を形成する。なお、本明細書において変質部４１とは、レーザー照射により生じた溝、溶融部、空隙、焼け、変色等を含む、ウェハ１１のもはや初期状態（レーザー照射前の状態）ではなくなった部分をいう。この変質部４１はウェハ１１を分割する際の起点となり得る。
【００２７】
ウェハ１１内部にレーザー照射した場合、形成された変質部４１からウェハ１１の上下方向に向かってクラック４２を形成することができる。
【００２８】
レーザー光はパルスレーザーを好適に用いることができ、そのパルス幅がナノ秒以下のものが好ましく、ピコ秒以下のものがより好ましい。より詳細には、そのパルス幅が１００フェムト秒以上５００ナノ秒以下であることが好ましく、さらには１００ピコ秒以下であることが好ましい。これにより、多光子吸収による変質部４１を形成することができ、ウェハ１１を容易に分割できる。このような短パルスのレーザー光はエネルギー密度が高く、窒化物半導体層１２０を損傷させやすいが、後述するアニール処理前にレーザー照射するので窒化物半導体層１２０の損傷が抑えられる。
【００２９】
（窒化物半導体層のアニール処理）
レーザースクライブ工程の後、図６に示すように、ウェハ１１をアニール処理してｐ型不純物を含む窒化物半導体層１２３を低抵抗化してｐ型窒化物半導体層２３とし、窒化物半導体層２０を得る。アニール処理は、例えば、窒素雰囲気中で数分から数十分間、４００〜６００℃程度の温度でウェハ１１を熱処理することにより行う。アニール処理では、温度は必ずしも一定に保持しておく必要はなく、適宜昇降させてもよい。
【００３０】
（ウェハ分割工程）
最後に、図７に示すように、ダイシングやブレイク等でウェハ１１を分割することにより、個々の窒化物半導体素子１を得る。ウェハ１１に外力を加えると、変質部４１形成時に発生したクラック４２により、容易に割断することができる。なお、外力はウェハ１１の基板１０側から加えてもよいし、ウェハ１１の基板１０側及び窒化物半導体層２０側の両側から加えてもよい。
【００３１】
なお、レーザースクライブ工程（窒化物半導体層１２０へのレーザー照射）を窒化物半導体層１２０のアニール処理前に行っていれば、これら以外の工程の順序は特に問われない。
【００３２】
以上の窒化物半導体素子の製造方法による効果を確認するために、本発明者らは、レーザー光による窒化物半導体層の損傷と、レーザー光照射時に窒化物半導体層をアニール処理済みか否かとの関係について調査した。調査にあたり、サンプル１〜３を下記のように作製した。
【００３３】
（サンプル１）
サファイア基板上に、ｎ型不純物としてＳｉを含む窒化物半導体層（ｎ型窒化物半導体層）、活性層、ｐ型不純物としてＭｇ（マグネシウム）を含む窒化物半導体層を順に積層した窒化物半導体層を備えるウェハを準備した。この窒化物半導体層の表面の一部において、厚さ方向にｐ型不純物を含む窒化物半導体層と活性層の全て、及びｎ型窒化物半導体層の一部をエッチングにより除去し、ｎ型窒化物半導体層の表面が露出した段差部を形成した。そして、段差部におけるｎ型窒化物半導体層に電気的に接続するＴｉ／Ｒｈ／Ｗ／Ａｕをこの順に積層したｎ側電極を形成し、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層に電気的に接続するＴｉ／Ｒｈ／Ｗ／Ａｕをこの順に積層したｐ側電極を形成した。その後、窒化物半導体素子となる分割予定線に沿って、ウェハにフェムト秒レーザーを照射してスクライブした。
【００３４】
（サンプル２）
サンプル２は、段差部を形成する工程とｎ側電極及びｐ側電極を形成する工程との間でウェハをアニール処理した以外は、サンプル１と同様に行った。ウェハ１１をアニール処理することにより、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層を低抵抗化し、ｐ型窒化物半導体層とした。なお、アニール処理は、窒素雰囲気中、４００〜６００℃程度の温度でウェハ１１を数十分間保持することにより行った。
【００３５】
（サンプル３）
サンプル３は、段差部を形成する工程とｎ側電極及びｐ側電極を形成する工程との間で、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層上に透光性電極としてＩＴＯを形成して、ウェハをアニール処理した以外は、サンプル１と同様に行った。詳細には、段差部を形成した後、ｐ型不純物を含む窒化物半導体層に接するＩＴＯを形成した。その後、ウェハをアニール処理して、段差部におけるｎ型窒化物半導体層及びＩＴＯ上にそれぞれｎ側電極とｐ側電極を形成した。なお、アニール処理は、サンプル２と同様の条件で行った。
【００３６】
（結果）
サンプル１〜３について、ウェハにレーザー光を照射する（レーザースクライブ）前後でフォトルミネッセンス（ＰＬ）測定を行い、窒化物半導体層の損傷増加率をそれぞれ算出して比較した。窒化物半導体層の損傷増加率は、レーザー光照射前後に損傷箇所の個数を計測し、レーザー光照射前の損傷箇所の個数を基準として、レーザー光照射によって損傷箇所が何パーセント増加したかを算出した。サンプル２と３は、ＩＴＯの有無が異なるが、サンプル２の損傷増加率は２．２％、サンプル３の損傷増加率は２．９％であり、共に、ウェハにレーザー光を照射することで窒化物半導体層の損傷が顕著に増加していた。一方、サンプル１の損傷増加率は０．１％であり、レーザー光を照射してもほとんど損傷が生じていなかった。これにより、レーザー光を照射することによって生じる窒化物半導体層の損傷は、電極材料に関わらず、ウェハのアニール処理を行った後にレーザースクライブ工程を行うことにより生じているものと考えられる。
【００３７】
ｐ型不純物を含む窒化物半導体層は、通常、アニール処理によりｐ型不純物を含む窒化物半導体層内の水素を脱離させることにより、ｐ型不純物を活性化させる（ｐ型化）。本発明者らは、上記実験結果により、アニール処理後にレーザースクライブを行うと窒化物半導体層が損傷することから、活性化（水素離脱）したｐ型不純物がレーザー光を吸収しやすくなり、あるエネルギー密度以上になるとｐ型窒化物半導体層の結晶の弱い箇所が損傷するのではないかと考えた。
【００３８】
このことに鑑み、窒化物半導体層がｐ型不純物を活性化しない、もしくは活性化されたｐ型不純物が少ない状態でレーザー処理を行うことで、ｐ型不純物によるレーザー光の吸収を抑制し、損傷を抑えることを見出した。
【００３９】
なお、本明細書においてアニール処理とは、窒化物半導体素子として機能させるために最終的にｐ型化する工程をいう。したがって、アニール処理前の工程において窒化物半導体層に含まれるｐ型不純物の一部が活性化していてもよい。好ましくは、レーザー光照射前のｐ型不純物を含む窒化物半導体層は、窒化物半導体素子として機能しない程度の高抵抗がよい。
【実施例】
【００４０】
本発明の具体例を実施例に基づいて詳述するが、この実施例のみに限定されるものではないことはいうまでもない。
【００４１】
＜実施例＞
実施例１に係る窒化物半導体素子として、図２に示す上面視で７００μｍ×３００μｍの窒化物半導体素子１を作製する。この窒化物半導体素子１は、サファイア基板１０の上に、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ系層（ｎ型窒化物半導体層）２１、活性層２２、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ系層（ｐ型窒化物半導体層）２３を順に有する窒化物半導体層２０が設けられている。Ｓｉドープｎ型ＧａＮ系層２１は段差部を有し、段差部の上にはＴｉ／Ｒｈ／Ｗ／Ａｕをこの順に積層したｎ側電極３１が設けられている。また、Ｍｇドープｐ型ＧａＮ系層２３上にはＩＴＯからなる全面電極３２とＴｉ／Ｒｈ／Ｗ／Ａｕをこの順に積層したｐ側電極３３とが設けられている。
【００４２】
実施例１に係る窒化物半導体発光素子１の製造方法について説明する。図２乃至図７は、それぞれ本発明の実施例１に係る窒化物半導体素子１の製造方法の一工程を示す概略断面図である。
【００４３】
まず、厚さ８００μｍ、大きさ４インチのサファイア基板１０の上に、ｎ型不純物としてＳｉを含むＧａＮ系層（以下、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ系層ともいう）２１を８μｍ、活性層２２を０．０７μｍ、ｐ型不純物としてＭｇを含むＧａＮ系層（以下、ＭｇドープＧａＮ系層ともいう）１２３を０．３μｍこの順に積層して、窒化物半導体層１２０を備えるウェハ１１を形成する（図２）。次に、窒化物半導体層１２０の表面の一部において、厚さ方向にＭｇドープＧａＮ系層１２３及び活性層２２の全て、及びＳｉドープｎ型ＧａＮ系層２１の一部をエッチングにより除去し、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ系層２１に段差部を形成する。段差部上に、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ系層２１と電気的に接続されるＴｉ／Ｒｈ／Ｗ／Ａｕをこの順に積層したｎ側電極３１を形成し、ＭｇドープＧａＮ系層１２３上に、ＭｇドープＧａＮ系層１２３と電気的に接続されるＩＴＯからなる全面電極３２とＴｉ／Ｒｈ／Ｗ／Ａｕをこの順に積層したｐ側電極３３とを形成する（図３）。そして、ウェハ１１の上面を、外部電源と接続する部分（特に、ｎ側電極３１上面及びｐ側電極３３上面）を除き、保護膜で被覆する（不図示）。そして、サファイア基板１０を研削・研磨して、ウェハ１１の厚さを１５０μｍにする（図４）。
【００４４】
次に、ウェハ１１のサファイア基板１０側から、窒化物半導体素子１の分割予定線に沿って、フェムト秒レーザー光をサファイア基板１０の内部、具体的には、サファイア基板１０側から３５μｍの位置に集光させる（レーザースクライブ）（図５）。これにより、集光部に変質部４１が形成される。詳細には、変質部４１はサファイア基板１０内の窒化物半導体層１２０の積層方向に対して直交する方向に、連続せず個々に形成される。また、個々の変質部４１から、上下方向に伸びるクラック４２が発生する。
【００４５】
次に、レーザースクライブ後のウェハ１１を窒素雰囲気で４００〜６００℃程度でアニール処理する。これにより、ＭｇドープＧａＮ系層１２３内の水素を脱離させてＭｇを活性化し、低抵抗化されたＭｇドープｐ型ＧａＮ系層２３を有する窒化物半導体層２０を得る。
【００４６】
そして、ブレイキング刃を用いて、ウェハ１１のサファイア基板１０側からウェハ１１に外力を加えることにより、上記で形成したレーザースクライブの線（分割予定線）に沿って分割し、個々の窒化物半導体素子１を得る（図７）。
【００４７】
本発明の製造方法により、窒化物半導体層２０に損傷の無い窒化物半導体素子１を作製することができる。
【００４８】
また、窒化物半導体層２０の損傷を防ぐことができるため、レーザー光の出力や走査速度を大きくすることが可能となり、厚いウェハ１１の分割や、割断性とタクトの向上が期待できる。
【００４９】
以上、本発明に係る半導体発光素子及びその製造方法について、発明を実施するための形態により具体的に説明したが、本発明の趣旨はこれらの記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されなければならない。また、これらの記載に基づいて種々変更、改変などしたものも本発明の趣旨に含まれることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、照明、ディスプレイ、光通信、ＯＡ機器などの光源に用いられる発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）、その他の窒化物半導体素子を製造するために利用され得る。特に、本発明に従って得られる窒化物半導体素子は、ダウンライト、プロジェクタ、車載ヘッドライト、カメラフラッシュなどの点光源として利用可能である。但し、本発明はこれら用途に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００５１】
１  窒化物半導体素子
１０  基板
１１  ウェハ
２０、１２０  窒化物半導体層
２１  ｎ型窒化物半導体層
２２  活性層（発光層）
２３  ｐ型窒化物半導体層
１２３  ｐ型不純物を含む窒化物半導体層
３１  ｎ側電極
３２  全面電極
３３  ｐ側電極
４０  レーザー光
４１  変質部
４２  クラック
【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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