(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＥＬＯを適用した窒化物半導体薄膜を基板上に接合した窒化物半導体素子において、
前記窒化物半導体薄膜は、前記ＥＬＯを適用するために設けられ、前記基板と対向する面から部分的に突出するマスクを有し、
前記基板は、前記窒化物半導体薄膜と対向する面において、開口部が前記マスクと対向する凹部を有する
ことを特徴とする窒化物半導体素子。
【請求項２】
前記マスクは誘電体マスクであることを特徴とする請求項１記載の窒化物半導体素子。
【請求項３】
前記凹部は、感光性有機材料を用いて作製したことを特徴とする請求項１又は２記載の窒化物半導体素子。
【請求項４】
前記凹部は、下地基板に前記感光性有機材料を塗布して平坦化膜を形成した後、露光して形成したことを特徴とする請求項３記載の窒化物半導体素子。
【請求項５】
前記感光性有機材料としてポリイミド系樹脂を用いることを特徴とする３又は４記載の窒化物半導体素子。
【請求項６】
前記凹部は、下地基板に無機絶縁膜を形成した後、該無機絶縁膜をエッチングすることによって形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の窒化物半導体素子。
【請求項７】
無機絶縁膜としてＳｉＮ膜、ＳｉＯ２膜、及びＡｌ２Ｏ３の何れかを用いることを特徴とする請求項６記載の窒化物半導体素子。
【請求項８】
前記凹部は、下地基板をエッチングして作製し、前記窒化物半導体薄膜と対向する少なくとも前記凹部以外の面に絶縁膜を形成したことを特徴とする請求項１記載の窒化物半導体素子。
【請求項９】
前記凹部の底部に金属薄膜を形成したことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の窒化物半導体素子。
【請求項１０】
前記下地基板の表面に金属薄膜を形成し、前記金属薄膜上に該金属薄膜を底部とする前記凹部を形成したことを特徴とする請求項４乃至７の何れかに記載の窒化物半導体素子。
【請求項１１】
前記金属薄膜としてＡｌ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ａｇ及びこれらの合金金属のうち少なくとも１種を用いることを特徴とする請求項９又は１０記載の窒化物半導体素子。
【請求項１２】
前記凹部は、その開口が前記マスクの外周より大きく、且つその底部に前記マスクが当接しない深さを有することを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の窒化物半導体素子。
【請求項１３】
ＥＬＯ適用のため誘電体マスクを備えた窒化物半導体薄膜を成長基板上に成長させる工程と、
前記窒化物半導体薄膜を前記成長基板から剥離する工程と、
表面に、前記剥離する工程で、前記窒化物半導体薄膜の前記成長基板に対向する面に部分的に生じる前記誘電体マスクによる凸部に対向可能な開口部を有する凹部を形成し、少なくとも前記凹部以外の表面を感光性有機材料又は無機絶縁膜で形成した異種基板を作製する工程と、
前記凸部が前記凹部に収まるようにアラインメントし、剥離した前記窒化物半導体薄膜を前記異種基板上に接合する工程と
を有す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１４】
前記異種基板を作製する工程では、
下地基板上に、感光性有機材料又は無機絶縁膜を用いて凹部を形成したことを特徴とする請求項１３記載の窒化物半導体素子の製造方法。
【請求項１５】
前記成長基板が、Ｓｉ、ＳｉＣ、サファイア、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、ＭｇＡｌ２Ｏ４、ＬｉＮｂＯ３、及びＮｂＧａＯ３の何れかであることを特徴とする請求項１３又は１４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、窒化物半導体薄膜を基板上に接合した窒化物半導体素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
窒化物半導体薄膜を第１の基板上で成長させて、その後、成長した窒化物半導体薄膜を第１の基板から剥離し、分子間力によって別の第２の基板に接合する場合、窒化物半導体薄膜は、第２の基板と接合する面で、数ｎｍ程度の良好な平坦性が必要になる。
【０００３】
また、発光効率を低下させる貫通転位を減少させ、良質な窒化物半導体薄膜を得るためにエピタキシャル横方向成長（Ｅｐｉｔａｘｉａｌ  Ｌａｔｅｒａｌ  Ｏｖｅｒｇｒｏｗｔｈ：以下、ＥＬＯと称す）を適用する手法が提案されている。ＥＬＯ技術を適用して窒化物半導体薄膜を作製する場合、薄膜成長基板上にあらかじめ特定のパターンを有した誘電体マスクを形成しておき、その後エピタキシャル成長をさせることで良質な窒化物半導体薄膜を得ることができる。あらかじめ形成しておく誘電体マスクとしてはＳｉＯ２、ＳｉＮ等が用いられる。
【０００４】
従来、第１の基板から窒化物半導体薄膜を剥離する方法として、例えば、窒化物半導体薄膜の成長に、酸化膜を全面に形成した第１の基板を用い、その後、窒化物半導体薄膜と第１の基板と間に介在する酸化膜のみを選択的にエッチングにより除去して窒化物半導体薄膜を剥離し、第２の基板に接合する方法が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２１２４６１号公報（第８頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記した従来の剥離方法を、薄膜成長用の第１の基板上にあらかじめ特定のパターンを有した誘電体マスクを形成して成長させた窒化物半導体薄膜を剥離する際に適用した場合、第１の基板から剥離した窒化物半導体薄膜の成長基板側の表面が、誘電体マスクを形成した部分と誘電体マスクを形成していない部分で、エッチングレートの違いから凸部が生じてしまい、分子間力による第２の基板への貼り付けの際に大きな妨げとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による窒化物半導体素子は、ＥＬＯを適用した窒化物半導体薄膜を基板上に接合した窒化物半導体素子であって、
前記窒化物半導体薄膜は、前記ＥＬＯを適用するために設けられ、前記基板と対向する面から部分的に突出するマスクを有し、前記基板は、前記窒化物半導体薄膜と対向する面において、開口部が前記マスクと対向する凹部を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明による窒化物半導体素子の製造方法は、
ＥＬＯ適用のため誘電体マスクを備えた窒化物半導体薄膜を成長基板上に成長させる工程と、前記窒化物半導体薄膜を前記成長基板から剥離する工程と、表面に、前記剥離する工程で、前記窒化物半導体薄膜の前記成長基板に対向する面に部分的に生じる前記誘電体マスクによる凸部に対向可能な開口部を有する凹部を形成し、少なくとも前記凹部以外の表面を感光性有機材料又は無機絶縁膜で形成した異種基板を作製する工程と、前記凸部が前記凹部に収まるようにアラインメントし、剥離した前記窒化物半導体薄膜を前記異種基板上に接合する工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、ＥＬＯ適用のためにマスクを備えた窒化物半導体薄膜であっても、成長基板から剥離した窒化物半導体薄膜を分子間力によって別の基板に接合することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による実施の形態１の窒化物半導体素子の要部構成を概略的に示す構成図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、窒化物半導体薄膜１３´の製造工程の各過程の様子を示す製造工程説明図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、ｎ側金属電極及びｐ側金属電極を設ける各過程の様子を示す製造工程説明図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、窒化物半導体薄膜の成長基板としてのＳｉ基板から窒化物半導体薄膜を剥離する際の各過程の様子を示す製造工程説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、成長基板としてのＳｉ基板から剥離した窒化物半導体薄膜を接合する異種基板の製造過程の様子を示す製造工程説明図である。
【図６】異種基板上に配設された窒化物半導体薄膜を、上方（図１の矢印Ａ方向に相当）からみた平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｄ）は、下地基板に凹部を形成する場合の製造過程の様子を示す製造工程説明図である。
【図８】（ａ）は、凹部が形成された下地基板の凸部に絶縁膜を形成した構成例を示し、（ｂ）は、凹部が形成された下地基板全体に絶縁膜を形成した構成例を示す。
【図９】本発明による実施の形態２の窒化物半導体素子の要部構成を概略的に示す構成図である。
【図１０】実施の形態２の異種基板の変形例の製造過程を示す製造工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明による実施の形態１の窒化物半導体素子の要部構成を概略的に示す構成図である。
【００１２】
同図に示すように、窒化物半導体素子１００は、異種基板３上に窒化物半導体薄膜１３を積層した構成となっている。異種基板３は、下地基板１と平坦化膜２で形成されている。窒化物半導体薄膜１３は、ＥＬＯを利用して作成されている。このため、窒化物半導体薄膜１３には、異種基板３と対向する面から突出する誘電体マスク５が部分的に形成されており、異種基板３には、窒化物半導体薄膜１３との対向する面において、開口部が誘電体マスク５と対向する位置に凹部４が形成されている。
【００１３】
窒化物半導体薄膜１３は、バッファ層６、ｎ型ＧａＮコンタクト層７、ＩｎＧａＮ発光層８、ｐ型ＡｌＧａＮブロック層９、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０が、この順に下から積層した構成を有し、ｎ型ＧａＮコンタクト層７の中間部から上層が島状に形成され、ｎ型ＧａＮコンタクト層７の上面にはｎ側金属電極１１が形成され、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０の上面にはｐ側金属電極１２が形成されている。
【００１４】
パターン化された誘電体マスク５は、バッファ層６の、異種基板３との対向面に埋もれるように残り、その表面がバッファ層６の下層面に表れている。異種基板３の、誘電体マスク５と対向する位置には凹部４が形成され、平坦化膜２が、誘電体マスク５とは接触せずに、バッファ層６の対向面との間で分子間力によって接合している。以上の構成において、後述するように、ｐ側金属電極１２とｎ側金属電極１１間に、ｐ側をプラスにして電圧を印加して、窒化物半導体薄膜１３に駆動電流を流すことでＩｎＧａＮ発光層８が発光動作し光を放射する。
【００１５】
次に、窒化物半導体素子１００の製造方法について説明する。
【００１６】
図２は、窒化物半導体薄膜１３´の製造工程の各過程の様子を示す製造工程説明図である。この製造工程説明図を参照しながら、先ず窒化物半導体薄膜１３´の製造方法について説明する。尚、前記した窒化物半導体薄膜１３は、窒化物半導体薄膜１３´の一部を除去して形成したものであるため、符号では´を付けて区別する。
【００１７】
図２に示すように、窒化物半導体薄膜１３´を成長させるための成長基板としてＳｉ基板１４を使用する。先ず、Ｓｉ基板１４上にレジストでパターニングを行った後、誘電体マスク５を形成してレジストを除去し、図２（ａ）に示すように、Ｓｉ基板１４上に誘電体マスク５を形成する。誘電体マスク５の材質としては、誘電体として用いられる材料であれば適用でき、一般的には二酸化珪素（ＳｉＯ２）、窒化珪素（ＳｉＮ）等が用いられる。誘電体マスク５の代表的な形成法として、ＣＶＤ（化学気相）法やスパッタリングが挙げられる。
【００１８】
次に、誘電体マスク５が形成されたＳｉ基板１４を基板洗浄した後、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置の反応室内に導入し、高温加熱を行うサセプタ上に乗せて窒化物半導体薄膜の成長を行う。窒化物半導体薄膜１３´の成長は、まずＳｉ基板１４上にバッファ層６を形成するが、誘電体マスク５上ではバッファ層６の形成速度がＳｉ基板１４上に比べて遅い。そのため、図２（ｂ）、（ｃ）に示すように、先ず誘電体マスク５を超える高さまでバッファ層６が成長した後、同図（ｄ）に示すようにバッファ層６が二次元的に成長し、最終的には図２（ｅ）のように誘電体マスク５上を覆ってバッファ層６が形成する。
【００１９】
バッファ層６が誘電体マスク５の全面を覆った後は、図２（ｆ）に示すように、バッファ層６は、Ｓｉ基板１４と垂直方向に成長する。尚、窒化物半導体薄膜の成長基板としては、Ｓｉ基板の他に、ＳｉＣ、サファイア、ＧａＮ、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、スピネル（ＭｇＡｌ２Ｏ４）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）、ガリウム酸ネオジウム（ＮｂＧａＯ３）等を用いても良い。
【００２０】
ＥＬＯを適用せずに窒化物半導体薄膜を形成した場合、Ｓｉ基板１４と窒化物半導体の格子不整合を起因とする貫通転位が多数存在するが、ＥＬＯを適用した場合、誘電体マスク５上の窒化物半導体では、格子不整合を起因とする貫通転位が減少した、高品質な窒化物半導体薄膜を得ることが可能である。
【００２１】
バッファ層６の形成後、ｎ型ＧａＮコンタクト層７、ＩｎＧａＮ発光層８、ｐ型ＡｌＧａＮブロック層９、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０がこの順で形成される。ＩｎＧａＮ発光層８は、井戸層と障壁層の組が積層する量子井戸構造を有しており、井戸層としてＩｎ（ｘ）Ｇａ（１−ｘ）Ｎ、障壁層としてＩｎ（ｙ）Ｇａ（１−ｙ）Ｎを用いる。尚、ｘ及びｙは、ｙ＜ｘ、且つ０≦ｙ＜ｘ＜１を満たす変数である。
【００２２】
窒化物半導体薄膜１３´の成膜に使用した有機金属材料として、ＴＭＧ（トリメチルガリウム）、ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＩ（トリメチルインジウム）、Ｃｐ２Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグネシウム）等を、ガス原料として、ＮＨ３（アンモニア）、ＳｉＨ４（シラン）等を用いる。また、キャリアガスとして水素と窒素を用いる。ＧａＮの成膜にはＴＭＧとＮＨ３を、ＡｌＧａＮの成膜にはＴＭＧ、ＴＭＡ、及びＮＨ３を、ＩｎＧａＮにはＴＭＧ、ＴＭＩ、及びＮＨ３を用いる。ｎ型ＧａＮには、ＳｉドーピングとしてＳｉＨ４を使用し、ｐ型ＧａＮ、ＡｌＧａＮにはＭｇドーピングとしてＣｐ２Ｍｇを使用する。
【００２３】
図３（ａ）、（ｂ）は、窒化物半導体薄膜１３´の一部を除去して窒化物半導体薄膜１３を形成し、ｎ側金属電極１１及びｐ側金属電極１２を設ける各過程の様子を示す製造工程説明図である。次に、この製造工程説明図を参照しながら、これら電極の形成工程について説明する。
【００２４】
先ず、窒化物半導体薄膜１３´（図２（ｆ））の表面をレジストでパターニングし、窒化物半導体１３の一部をエッチングによって除去した窒化物半導体薄膜１３を形成する。図３（ａ）に示すように、除去する領域は、例えば、エッチングしない発光領域２５を島状とするその周囲領域とし、周囲領域の表面がｎ型ＧａＮコンタクト層７となるようにエッチング深さを設定してエッチングする。そして、同図（ｂ）に示すように、ｎ型ＧａＮコンタクト層７上にｎ側金属電極１１を形成し、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０上にｐ側金属電極１２を形成する。
【００２５】
ｎ側金属電極１１及びｐ側金属電極１２は、特にその種類が限定されるものではなく、通常、電極として用いられるものであればどのようなものでも使用することが出来る。特に抵抗の低いものが望ましく、Ｎｉ、Ａｕ、Ａｌ、Ｔｉ、ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ、Ａｇ等の単層膜又は積層膜又は合金膜が挙げられる。
【００２６】
またｐ側金属電極１２を形成する代わりに、ｐ型ＧａＮコンタクト層１０に導電性酸化膜を積層してＰ側電極を形成する場合もある。この場合、導電性酸化膜には、透光性と導電性の優れた材料が好ましく、一般的にＩｎ（インジウム）を含む酸化物が用いられ、透過性と導電性の関係から特に酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）が良く用いられている。
【００２７】
窒化物半導体薄膜１３´のエッチングには、主に塩素系のガスを用いるドライエッチングが一般的であり、ｎ側金属電極１１及びｐ側金属電極１２の形成法、或いは導電性酸化膜の形成法としては、スパッタリングや蒸着が挙げられる。
【００２８】
図４（ａ）、（ｂ）は、窒化物半導体薄膜１３´の成長基板としてのＳｉ基板１４から窒化物半導体薄膜１３を剥離する際の各過程の様子を示す製造工程説明図である。次に、この製造工程説明図を参照しながら、窒化物半導体薄膜１３の剥離方法について説明する。
【００２９】
先ず、剥離後の窒化物半導体薄膜１３の支持体１５として、窒化物半導体薄膜１３全面をレジストでコーティングする。その後、窒化物半導体薄膜１３にエッチングマスクを形成し、図４（ａ）に示すようにエッチング溝１６を形成する。このエッチング溝１６を介して供給するエッチング液を用いてＳｉ基板１４のエッチングを行い、同図（ｂ）に示すように窒化物半導体薄膜１３を剥離する。
【００３０】
尚、エッチング液には異方性のある溶液を用いることで、略Ｓｉ基板１４のみをエッチングすることが可能であるが、図４（ｂ）に示すように、このエッチングの影響により、バッファ層６も僅かに除かれて誘電体マスク５がその分僅かに下方に突出する。エッチング液の一例としては、ＨＮＯ３（硝酸）とフッ酸（ＨＦ）の混合溶液、ＫＯＨ（水酸化カリウム）、ＴＭＡＨ（テトラアンモニアハイドロオキサイド）、ＥＤＰ（エチレンジアミンポロカテコール）等を用いることができる。
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、成長基板としてのＳｉ基板１４から剥離した窒化物半導体薄膜１３を接合する異種基板３の製造過程の様子を示す製造工程説明図である。この製造工程説明図を参照しながら、異種基板３の製造方法について説明する。
【００３２】
異種基板３の、窒化物半導体薄膜１３と接合する面のラフネスは数ｎｍ程度の大きさが要求されるため、有機系材料による平坦化膜を形成して平坦度を確保する方法がある。この有機系材料を用いた平坦化膜２の形成方法について以下に説明する。
【００３３】
先ず、平坦化膜２を形成するため、有機材料を下地基板１上に１μｍ〜１０μｍ程度の厚さとなるように塗布する。塗布方法としは、スピンコーダを用いた手法やスプレーコーダを用いた手法、有機系材料への基板ディップによる手法等が挙げられる。
【００３４】
有機系材料として感光性を有する材料を選択した場合、コートをした後、加工パターン及び感光性有機系材料の種類（ポジ型・ネガ型）に応じたマスク１７を形成する（図５（ａ）参照）。そして露光して現像し（図５（ｂ）参照）、硬化ベークを行った後に、レジスト（マスク１７）を除去することで凹部４を形成することができる（図５（ｃ）参照）。有機系材料として、例えばポリイミド系樹脂を使用することができる。
【００３５】
また、有機系材料として感光性を有しない材料を用いた場合は、材料を全面コートした後硬化ベークを行い、その後フォトリソ技術を用いることで、有機系材料上にレジストでパターニングを行い、エッチングを行った後にレジストを除去することで凹部４を形成する。エッチングは、平坦化膜２として選択した材料に応じて、エッチング液、或いはエッチングガスを変更する。
【００３６】
平坦化膜２は、無機絶縁膜を選択することもできる。この場合ＳｉＮ、ＳｉＯ２、或いはＡｌ２Ｏ３を基板上に膜付けした後、フォトリソ技術を用いることで無機絶縁膜上にレジストでパターニングを行い、エッチングを行った後に、レジストを除去することで凹部４を形成する。
【００３７】
以上のようにして平坦化膜２に形成する凹部４は、図１に示すように、窒化物半導体薄膜１３の誘電体マスク５に対向する位置に形成され、且つその開口が、誘電体マスク５の外周から更に１μｍ〜１００μｍ程度大きく設計されてバッファ層６の下面から突出する誘電体マスク５の突出部５ａを受け入れ、更にその深さは、少なくとも、誘電体マスク５の突出部５ａがその底面に当接しないように設計されている。
【００３８】
次に、窒化物半導体薄膜１３と上記のように加工した異種基板３とを接合する。接合する際には、成長基板としてのＳｉ基板１４（図４参照）から剥離した窒化物半導体薄膜１３を、ＥＬＯ時に形成した誘電体マスク５が、異種基板３上に加工した凹部４内に収まるようにアライメントし、窒化物半導体薄膜１３と異種基板３との間に、接合する窒化物半導体薄膜１３のサイズに応じた荷重をかけることによって、分子間力により、これらを接合する。
【００３９】
図６は、以上のようにして、異種基板３上に配設された窒化物半導体薄膜１３を、上方（図１の矢印Ａ方向に相当）からみた平面図である。同図に示すように、異種基板３の下地基板１上に、例えばカソードパッド１８及びアノードパッド１９を設置し、カソードパッド１８とｎ側金属電極１１とを、アノードパッド１９とｐ側金属電極１２とをそれぞれ配線２０で電気的に接続し、アノードパッド１９及びカソードパッド１８を通じて窒化物半導体薄膜１３に駆動電流を流すことにより、窒化物半導体素子１００が発光動作し、島状に形成された発光領域２５のＩｎＧａＮ発光層８（図３）が発光して光を放射する。
【００４０】
本実施の形態では、異種基板の平坦膜２に凹部４を形成する例を示したが、これに限定されるものではなく、下地基板１に凹部を形成しても良い。以下にその製造方法について説明する。
【００４１】
図７は、下地基板１に凹部を形成する場合の製造過程の様子を示す製造工程説明図である。同図（ａ）、（ｂ）に示すように、先ず下地基板１そのものにレジスト２１でパターニングし、同図（ｃ）に示すようにエッチングを行った後、同図（ｄ）に示すようにレジストを除去することで、下地基板１に直接凹部４を形成することができる。
【００４２】
その後、図８（ａ）に示すように、少なくとも窒化物半導体薄膜１３（図１参照）と接する下地基板１の凸部上に平坦化膜としての絶縁膜２２を形成する。或いは同図（ｂ）に示すように、凹部４を形成した下地基板１表面全てをカバーするように絶縁膜２２を形成しても良い。
【００４３】
尚、上記した例では、図３で説明したように、窒化物半導体薄膜１３を形成し、ｎ側金属電極１１及びｐ側金属電極１２を形成した後に、図４で説明したように、ｎ側金属電極１１及びｐ側金属電極１２を備えた窒化物半導体薄膜１３をＳｉ基板から剥離し、図５（ｃ）に示す異種基板３に接合するように説明したが、これに限定されるものではなく、窒化物半導体薄膜１３を形成した後、ｎ側金属電極１１及びｐ側金属電極１２を形成する前にＳｉ基板から剥離して図５（ｃ）に示す異種基板３に接合し、その後、図１に示すｎ側金属電極１１及びｐ側金属電極１２を形成しても良い。
【００４４】
また、上記した例では、図１に示すように、異種基板３の凹部４の底が下地基板１まで達している例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば図９に示すように、凹部４の底が平坦化膜２の領域内に位置するように形成されてもよいなど、種々の態様を取り得るものである。
【００４５】
以上のように、本実施の形態による窒化物半導体素子によれば、ＥＬＯを適用した窒化物半導体薄膜を剥離して異種基板に接合する際に、平坦性の悪い誘電体マスクが異種基板に接触しないため、異種基板と窒化物半導体薄膜との間で高い密着力を得ることができるため、分子間力による接合が可能となる。
【００４６】
実施の形態２．
図９は、本発明による実施の形態２の窒化物半導体素子の要部構成を概略的に示す構成図である。
【００４７】
この窒化物半導体素子２００が、前記した図１に示す実施の形態１の窒化物半導体素子１００と主に異なる点は、異種基板２０３（実施の形態１での符号は３）の凹部４の底面に金属薄膜２１４を形成した点である。従って、この窒化物半導体素子２００が、前記した実施の形態１の窒化物半導体素子１００（図１）と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いて説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。
【００４８】
図９に示す窒化物半導体素子２００においては、少なくとも窒化物半導体薄膜１３の発光領域２５にあるＩｎＧａＮ発光層８の直下に、異種基板２０３の凹部４が位置するように形成され、平坦化膜２０２の領域内に形成された凹部４の底面に金属薄膜２１４が積層されている。
【００４９】
窒化物半導体薄膜１３は、その形成過程及び剥離過程が、前記した実施の形態１で説明した各過程と同じなのでここでの説明は省略する。一方、異種基板２０３の製造方法においては、前記した実施の形態１で、図５を参照して説明したように凹部４を形成した後、フォトリソ技術を用いて、凹部４以外にレジストが残るようパターニングを行い、その後、金属薄膜２１４を蒸着、或いはスパッタリング技術を用いて形成し、レジストを除去することで凹部４に金属薄膜２１４を形成することができる。
【００５０】
金属薄膜２１４の形成法としては、スパッタリングや蒸着による手法が挙げられる。金属薄膜２１４の膜厚は、金属膜２１４を施した後での凹部４の深さが、少なくとも、誘電体マスク５の突出部５ａがその底面に当接しないように設計されている。具体的には、５０ｎｍ〜９５０ｎｍ程度が好ましい。その後、窒化物半導体薄膜１３を異種基板２０３上に接合する。その接合方法は、実施の形態１で説明した異種基板３への接合方法と同じなので、ここでの説明は省略する。
【００５１】
図１０は、本実施の形態の異種基板２０３の変形例である異種基板３０３の製造過程を示す製造工程説明図である。
【００５２】
ここでは、同図（ａ）、（ｂ）に示すように、先ず下地基板１の表面に金属薄膜２１４を形成し、その上に、同図（ｃ）に示すように平坦化膜２として有機絶縁膜、或いは無機絶縁膜を用いてパターンを形成する。この時のパターン形成方法としては、感光性材料を用いた場合には、パターンマスクを用いての露光、現像によりパターニングを行った後に有機絶縁膜を硬化させる方法や、絶縁膜を金属薄膜２１４表面に形成した後、レジストを用いたパターニング、エッチングを行う方法等が挙げられる。この異種基板３０３への窒化物半導体薄膜１３の接合方法は、実施の形態１で説明した異種基板３への接合方法と同じなので、ここでの説明は省略する。
【００５３】
尚、前記金属薄膜２１４としては、Ａｌ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ａｇ及びこれらの合金金属のうち少なくとも１種を用いることができる。
【００５４】
以上の構成のもとで、図９に示す窒化物半導体素子２００を発光させると、全方向に発した光のうち、凹部４以外の異種基板２０３（或いは３０３）に向けて発光した光は異種基板に吸収されるが、異種基板の凹部４に向けて発光した光を金属薄膜２１４で反射させることができる。
【００５５】
以上のように、本実施の形態による窒化物半導体素子によれば、実施の形態１と同様に、ＥＬＯを適用した窒化物半導体薄膜を剥離して異種基板に接合する際に、平坦性の悪い誘電体マスクが異種基板に接触しないため、異種基板と窒化物半導体薄膜との間で高い密着力を得ることができるほか、異種基板の凹部に向けて発光した光を金属薄膜に反射させて上方から取り出すことが出来るため、光取り出し効率の向上が見込める。
【符号の説明】
【００５６】
１  下地基板、  ２  平坦化膜、  ３  異種基板、  ４  凹部、  ５  誘電体マスク、  ５ａ  突出部、  ６  バッファ層、  ７  ｎ型ＧａＮコンタクト層、  ８  ＩｎＧａＮ発光層、  ９  ｐ型ＡｌＧａＮブロック層、  １０  ｐ型ＧａＮコンタクト層、  １１  ｎ側金属電極、  １２  ｐ側金属電極、  １３  窒化物半導体薄膜、  １３´窒化物半導体薄膜、  １４  Ｓｉ基板、  １５  支持体、  １６  エッチング溝、  １７  マスク、  １８  カソードパッド、  １９  アノードパッド、  ２０  配線、  ２１  レジスト、  ２２  絶縁膜、  ２５  発光領域、  １００  窒化物半導体素子、  ２００  窒化物半導体素子、  ２０２  平坦化膜、  ２０３  異種基板、  ２１４  金属薄膜、  ３０３  異種基板。
【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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