(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一基板上に形成した半導体成長層を素子に分離する半導体素子の製造方法において、
前記半導体成長層の厚みの中途部までの深さを有する分離溝を形成する工程と、
前記半導体成長層を前記第一基板から分離して、第二基板に前記半導体成長層を転写する工程と、
前記半導体成長層を分離した面から前記中途部まで削って前記半導体成長層を素子毎に分離する工程とを有し、
前記半導体成長層はウルツ鉱型化合物半導体から形成され、
前記半導体成長層の前記第一基板からの分離は前記第一基板を透過して照射される光によるアブレーションを用いる
ことを特徴とする半導体素子の製造方法。
【請求項２】
前記半導体成長層は、前記中途部までアンドープのウルツ鉱型化合物半導体で形成し、前記中途部からシリコンドープのウルツ鉱型化合物半導体で形成する
請求項１に記載の半導体素子の製造方法。
【請求項３】
前記ウルツ鉱型化合物半導体は窒化物系化合物半導体であることを特徴とする
請求項１記載の半導体素子の製造方法。
【請求項４】
前記第一基板はサファイア基板であることを特徴とする
請求項１記載の半導体素子の製造方法。
【請求項５】
前記半導体成長層は該半導体成長層の一部を除去して前記第一基板から分離されることを特徴とする
請求項１記載の半導体素子の製造方法。
【請求項６】
前記第二基板の前記半導体成長層保持面には接着層が形成されることを特徴とする
請求項１記載の半導体素子の製造方法。
【請求項７】
前記半導体成長層は、前記第一基板上に該第一基板の主面に対して傾斜した傾斜結晶面を有する結晶層を形成し、
前記傾斜結晶面に平行な面内に延在する第一導電層、活性層、及び第二導電層を前記結晶層に形成してなる、または前記第一基板上に該第一基板の主面に積層する結晶層を形成し、前記主面に平行な面内に延在する第一導電層、活性層、及び第二導電層を前記結晶層に形成してなる
ことを特徴とする請求項１記載の半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は窒化物系化合物を用いて構成される半導体素子の製造方法に関し、特に、クラックを低減させることができ、成長基板の剥離及び裏面のエッチングを効率良く行うことができる半導体素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に発光ダイオード、半導体レーザー等の発光デバイスの発光源として用いられる半導体素子の材料としては、例えば赤色、橙色、黄色、緑色の発光素子ではＧａＡｓ、ＧａＡｌＡｓ、ＧａＰ等が知られており、青色の発光素子については、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＧａＡｌＮ等の窒化ガリウム系化合物半導体が実用的な青色発光材料として研究されている。
【０００３】
従来、半導体が積層された半導体成長層はダイサーまたはスクライバーにより素子に分離されている。例えば、ＧａＰ、ＧａＡｓ等の閃亜鉛構造の結晶はへき開性が「１１０」方向にあるため、この方向にスクライブラインを入れてスクライバーにより素子に簡単に分離できる。しかし、窒化物系化合物半導体はサファイア基板の上に積層されるいわゆるヘテロエピ構造であり、窒化物系化合物半導体とサファイアとは格子定数の不整合が大きく、またサファイアは六方晶系という結晶の性質上、へき開性を有していない。そのため、スクライビングによらずにエッチングやダイシングにより、成長基板上に形成された窒化物系化合物半導体層は素子毎の領域に分離される。
【０００４】
このようなエッチングまたはダイシングにより分離する窒化物系化合物半導体素子の製造方法として、特開平５−３４３７４２号公報に記載されている方法が知られている。これは、基板上にｎ型及びｐ型の窒化ガリウム系化合物半導体が順に積層された半導体成長層を素子に分離する際、サファイア基板を研磨して薄くした後、ｐ型層の一部をｎ型層までエッチングし、ｎ型層をサファイア基板までエッチングまたはダイシングして、サファイア基板をダイシングまたはスクライビングすることにより切断する方法である。
【０００５】
このように素子毎の領域に分離された成長基板上の半導体成長層は、エッチングやダイシングにより成長基板に至るような溝が形成された後、成長基板であるサファイア基板とともに一時保持用基板に保持され、サファイア基板の裏面からレーザービームによりアブレーションを生じさせてサファイア基板から個々の素子を剥離し、発光ダイオード等の窒化物系化合物半導体素子が形成される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開平５−３４３７４２号公報に記載されているように窒化物系化合物半導体成長層にエッチングやダイシングを用いて成長基板に至るような素子分離のための溝を形成した後、成長基板とともに一時保持用基板に保持し、裏面からレーザーアブレーションによりサファイア基板を剥離して個々の半導体素子に分離する方法では、素子毎のサイズが数十μｍという微小なサイズであるため、素子にクラックが生じるという問題がある。
【０００７】
さらに、微小なサイズの素子はレーザーアブレーションによって成長基板から一時保持用基板に転写されるが、その一時保持用基板の転写面には接着層が形成されており、レーザーアブレーションの際に同時に接着層までもアブレーションされてしまい、良好な素子の保持ができないという問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明の半導体素子の製造方法は、成長基板上に形成された半導体成長層を素子に分離する際に、成長基板を剥離する際に生じる素子のクラックを防止するとともに、成長基板を剥離するために照射するレーザービームによって一時保持用基板上の接着層がアブレーションされるのを防止して、成長基板から各半導体素子を簡便に剥離することができる半導体素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
本発明における半導体素子の製造方法は、第一基板上に形成した半導体成長層に前記半導体成長層の厚みの中途部までの深さを有する分離溝を形成する工程と、前記半導体成長層を前記第一基板から分離して、第二基板に前記半導体成長層を転写する工程と、前記半導体成長層を分離した面から前記中途部まで削って前記半導体成長層を素子毎に分離する工程を有し、前記半導体成長層はウルツ鉱型化合物半導体から形成され、半導体成長層の第一基板からの分離は第一基板を透過して照射される光によるアブレーションを用いることを特徴とする。
【００１３】
サファイア基板上の半導体成長層に形成する素子分離溝の深さが半導体成長層の厚みの中途部までの深さであるため、サファイア基板をレーザーアブレーションにより剥離する際でも半導体成長層は一体であり、この一体である半導体成長層は微小なサイズの素子に比べて十分に大きなサイズであるため、サファイア基板を剥離する際に半導体素子に生じるクラックを低減することができる。
【００１４】
また、サファイア基板をレーザーアブレーションによって剥離する際に半導体成長層は一体であるため、この一体である半導体成長層が、サファイア基板をレーザーアブレーションによって剥離する際に裏面から照射されるレーザービームが半導体成長層を一時保持用基板に転写させるために形成された接着層に至るのを防止し、そしてこの接着層がレーザービームによりアブレーションされるのを防止して、良好な半導体素子の保持をすることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を参照しながら説明する。
【００１６】
まず、選択成長によって形成される第二成長層が断面略三角状の六角錘状である発光素子を例に説明する。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、成長基板１１上に第一成長層１２が形成される。成長基板１１としては、次にウルツ鉱型の化合物半導体層を形成し得るものであれば特に限定されず、種々のものを使用できる。例えば、成長基板１１として、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体の材料を成長させる場合に多く利用されているＣ面を主面としたサファイア基板を用いることができる。この場合の基板主面としてのＣ面は、５乃至６度の範囲で傾いた面方位を含むものである。
【００１８】
この成長基板１１の主面上に形成される第一成長層１２としては、後の工程で六角錐のピラミッド構造を形成することからウルツ鉱型の化合物半導体を用いることができる。例えば、III族系化合物半導体を用いることができ、更には窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系化合物半導体、窒化インジウム（ＩｎＮ）系化合物半導体、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）系化合物半導体、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系化合物半導体などである。
【００１９】
第一成長層１２を成長させる方法としては、種々の気相成長法を挙げることができる。例えば、有機金属化合物気相成長法（ＭＯＣＶＤ（ＭＯＶＰＥ）法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）などの気相成長法や、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）を用いて成長させることができる。特に、ＭＯＶＰＥ法を用いると、迅速に結晶性の良いものが得られる。また、図２では省略しているが、第一成長層１２の底部側には所要のバッファ層を形成しても良い。
【００２０】
ここで、この第一成長層１２は、アンドープの第一成長層１２ａ及びシリコンドープの第一成長層１２ｂを順に積層して形成されている。一般に、第一成長層１２はｎ側電極に接続するための導電層として機能することから、その全体にシリコンなどの不純物がドープされる。しかし、本実施形態においては、後述のように、成長基板上の半導体成長層に半導体成長層の厚みの中途部までの深さを有する素子分離溝を形成し、半導体成長層を一時保持用基板に保持して成長基板の裏面からレーザーアブレーションによって半導体成長層を成長基板から分離して一時保持用基板に転写した後に、素子分離溝に至るように半導体成長層を裏面から削るため、その削られる部分である第一成長層１２ａは不純物をドープしなくても良い。
【００２１】
図１（ｂ）のように、アンドープの第一成長層１２ａ及びシリコンドープの第一成長層１２ｂを順に積層した第一成長層１２上の全面にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜などからなる成長阻害膜１３を形成する。この成長阻害膜１３はマスク層として用いられる膜であり、スパッタ法若しくはその他の方法によって第一成長層１２の表面に形成される。
【００２２】
このように成長阻害膜１３を全面に形成した後、図１（ｃ）に示すように、マスクとして機能する成長阻害膜１３の一部が除去されて開口部１３ａが形成される。この開口部１３ａの形状は、基板主面に対して傾斜した傾斜面を有するファセット構造にし得る形状であれば特に限定されるものではなく、一例としてストライプ状、矩形状、円形状、楕円状、三角形状、又は六角形状などの多角形形状とされる。成長阻害膜１３の下部の第一成長層１２は開口部１３ａの形状を反映してその表面が露出する。
【００２３】
このような所定の形状の開口部１３ａが形成された後、選択成長によって第二成長層が形成される。図２（ｄ）に示すように、選択成長による第二成長層として、第一導電層１４、活性層１５、及び第二導電層１６が積層される。
【００２４】
第一導電層１４は第一成長層１２と同様に、ウルツ鉱型の化合物半導体層であって、例えばシリコンドープのＧａＮの如き材料から形成される。この第一導電層１４はｎ型クラッド層として機能する。この第一導電層１４は、成長基板１１がサファイア基板とされ、その主面がＣ面である場合には、選択成長によって断面略三角形状の六角錐形状に形成される。
【００２５】
活性層１５は、当該発光素子の光を生成するための層であり、例えばＩｎＧａＮ層やＩｎＧａＮ層をＡｌＧａＮ層で挟む構造の層からなる。この活性層１５は、第一導電層１４の傾斜面からなるファセットに沿って延在され、発光するのに好適な膜厚を有する。
【００２６】
第二導電層１６は、ウルツ鉱型の化合物半導体層であって、例えばマグネシウムドープのＧａＮの如き材料から形成される。この第二導電層１６はｐ型クラッド層として機能する。この第二導電層１６も第一導電層１４の傾斜面からなるファセットに沿って延在され、発光するのに好適な膜厚を有する。選択成長によって形成される六角錐形状の傾斜面は例えばＳ面、｛１１−２２｝面及びこれら各面に実質的に等価な面の中から選ばれる面とされる。
【００２７】
図２（ｅ）及び図２（ｆ）は素子分離溝１８を形成する工程を示している。図２（ｅ）に示すように、最外部に形成された第二導電層１６が素子分離溝１８形成のためのエッチングにより侵食されるのを防ぐため、第二導電層１６及び成長阻害膜１３が形成されている第一成長層１２の全面に保護膜１７で覆う。保護膜１７は、例えば、プラズマＣＶＤ法等により形成されるシリコン酸化膜などである。このような保護膜１７が形成された後、図２（ｆ）に示すように、反応性イオンエッチング等の処理を施して素子分離溝１８を形成し、素子毎の領域に分離する。
【００２８】
素子分離溝１８の深さは、半導体成長層の厚みの中途部までの深さであり、アンドープの第一成長層１２ａに至る深さである。そのため、成長基板１１を剥離する際でも半導体成長層はアンドープの第一成長層１２ａにより一体であり、この一体である半導体成長層は微小なサイズの素子に比べて十分に大きなサイズであるため、成長基板１１を剥離する際に半導体素子に生じるクラックを低減することができる。また、成長基板１１をレーザーアブレーションによって剥離する場合、半導体成長層がアンドープの第一成長層１２ａにより一体であるため、この半導体成長層を一体としているアンドープの第一成長層１２ａが、成長基板１１をレーザーアブレーションによって剥離する際に裏面から照射されるレーザービームが半導体成長層を保持するための接着層に至るのを防止し、この接着層がレーザービームによりアブレーションされるのを防止して、良好な半導体素子の保持をすることができる。
【００２９】
そして、素子分離溝１８が形成された後、酸などにより保護膜１７を除去する（図３（ｃ））。図３（ｈ）は保護膜１７を除去した後に、六角錐形状の第二成長層の最外部にある第二導電層１６の表面にｐ側電極１９の形成を示す図である。ｐ側電極１９は、一例として、Ｎｉ/Ｐｔ/Ａｕ電極構造またはＰｄ/Ｐｔ/Ａｕ電極構造を有し、蒸着法などによって形成される。また、ｎ側電極は底部に形成されるため、ここでは形成されていない。
【００３０】
図３（ｉ）に示すように半導体成長層を一時保持用基板２１のワックスや合成樹脂等からなる接着層２０に固定した後、図４（ｉ）に示すように成長基板１１の裏面側から紫外線照射となるエキシマレーザーのレーザービームを照射して、レーザーアブレーションを生じさせ、成長基板１１を剥離して半導体成長層を一時保持用基板２１に転写する。窒化ガリウム系半導体層はサファイアとの界面で金属のガリウムと窒素に分解することから、成長基板１１をサファイア基板とし、第一成長層１２をＧａＮ系半導体層とすることで、成長基板１１と第一成長層１２の界面で比較的簡単に剥離できる。なお、照射するレーザーとしてはエキシマレーザー、高調波ＹＡＧレーザーなどが用いられる
【００３１】
このとき、素子分離溝１８の深さが、半導体成長層の厚みの中途部までの深さであり、アンドープの第一成長層１２ａに至る深さであるため、成長基板１１を剥離する際でも半導体成長層はアンドープの第一成長層１２ａにより一体であり、この半導体成長層を一体としているアンドープの第一成長層１２ａが、成長基板１１をレーザーアブレーションによって剥離するために裏面から照射されるレーザービームが半導体成長層を保持するための接着層２０に至るのを防ぎ、この接着層２０がレーザーによりアブレーションされるのを防止して、良好な半導体素子の保持をすることができる。
【００３２】
図４（ｋ）において一時保持用基板２１に転写された半導体成長層の裏面からエッチングをして第一成長層１２を削り、図４（ｌ）のように素子に分離する。第一成長層１２は素子分離溝１８によって分離されていることから、第一成長層１２の裏面からエッチング処理を施していくことにより、素子分離溝１８に至り、半導体成長層は素子に分離される。
【００３３】
通常、結晶性が良くない半導体素子の裏面にｎ側電極を形成するためには素子分離後さらに裏面の結晶性の良くない部分を除去するのであるが、素子分離溝１８の深さがアンドープの第一成長層１２ａに至る深さであるため、サファイア基板１１上の半導体成長層を各半導体素子に分離するために素子分離溝１８まで削ることによって、半導体成長層を素子に分離すると同時に、結晶性が良くないサファイア基板界面近傍を除去することができ、裏面にｎ側電極２２を効率良く形成することができる
【００３４】
そして、図５（ｍ）に示すように分離された素子の裏面にｎ側電極２２を形成する。このｎ側電極２２は、一例として、Ｔｉ/Ａｌ/Ｐｔ/Ａｕ 電極構造であり、蒸着法などによって形成される。
【００３５】
このように、サファイア基板１１上の半導体成長層に形成する素子分離溝１８の深さが半導体成長層の厚みの中途部までの深さであって、アンドープの第一成長層１２ａに至る深さであるため、サファイア基板１１をレーザーアブレーションにより剥離する際でも半導体成長層はアンドープの第一成長層１２ａ上で一体であり、この一体である半導体成長層は素子のような微小なサイズに比べて十分に大きなサイズであるため、サファイア基板１１を剥離する際に生じるクラックを低減させることができる。
【００３６】
また、サファイア基板１１をレーザーアブレーションによって剥離する際に半導体成長層はアンドープの第一成長層１２ａ上で一体であるため、この一体である半導体成長層が、サファイア基板１１をレーザーアブレーションによって剥離する際に裏面から照射されるレーザービームが半導体成長層を一時保持用基板２１に転写させるために形成された接着層２０に至るのを防止し、そしてこの接着層２０がレーザービームによりアブレーションされるのを防止して、良好な半導体素子の保持をすることができる。
【００３７】
さらに、微小なサイズの素子に半導体成長層を分離した後にサファイア基板１１を剥離する場合、クラックが生じるためにサファイア基板１１を剥離するのに注意を要し簡便ではないが、サファイア基板１１上の半導体成長層に形成された素子分離溝１８の深さが半導体層の厚みの中途部までの深さである本発明の半導体素子の製造方法では、サファイア基板１１をレーザーアブレーションにより剥離する際でも半導体成長層はアンドープの第一成長層１２ａにより一体であり、この一体である半導体成長層は素子のような微小なサイズに比べて十分に大きなサイズであるためにクラックが生じる恐れもなく、簡便にサファイア基板１１を剥離することができる。
【００３８】
そして、結晶性が良くない半導体素子の裏面にｎ側電極を形成するためには素子分離後さらに裏面の結晶性の良くない部分を除去するのであるが、サファイア基板１１上の半導体成長層を各半導体素子に分離するために素子分離溝１８まで削ることによって、半導体成長層を素子に分離すると同時に、結晶性が良くないサファイア基板界面近傍を除去することができ、裏面にｎ側電極２２を効率良く形成することができる。
【００３９】
次に、成長基板上の半導体成長層に形成された半導体成長層の厚みの中途部までの深さを有する素子分離溝により、成長基板上に積層した半導体成長層を分離して形成されるプレナー型の半導体発光素子について説明する。
【００４０】
まず、図６（ａ）に示すように、成長基板３１上に第一成長層３２が形成される。一般には、成長基板３１としては、次にウルツ鉱型の化合物半導体層を形成し得るものであれば特に限定されず、種々のものを使用でき、成長基板３１の主面上に形成される第一成長層３２も、種々のものを用いることができる。第一成長層３２としては、例えば、III族系化合物半導体を用いることができ、窒化ガリウム（ＧａＮ）系化合物半導体、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）系化合物半導体、窒化インジウム（ＩｎＮ）系化合物半導体、窒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＮ）系化合物半導体、窒化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）系化合物半導体などがある。
【００４１】
ここでは、プレナー型の赤色用発光素子で用いられるＧａＡｓを成長基板３１として用い、第一成長層３２の材料としてＡｌＡｓを用いる。第一成長層３２としてＡｌＡｓを用いることにより、後述に示すように、成長基板３１上の半導体成長層に半導体成長層の厚みの中途部までの深さを有する素子分離溝を形成し、半導体成長層を一時保持用基板に保持して半導体成長層を成長基板３１から分離し一時保持用基板に転写した後に、素子分離溝に至るように半導体成長層を裏面から削る際に、ＡｌＡｓがフッ酸に溶けやすいという性質により容易にＡｌＡｓの第一成長層３２を除去することができ、成長基板３１を剥離することができる。
【００４２】
また、第一成長層３２の成長させる方法としては、種々の気相成長法を挙げることができる。例えば、有機金属化合物気相成長法（ＭＯＶＰＤ（ＭＯＶＰＥ）法）や分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）などの気相成長法や、ハイドライド気相成長法（ＨＶＰＥ法）を用いて成長させることができる。特に、ＭＯＶＰＥ法を用いると、迅速に結晶性の良いものが得られる。また、図６（ａ）では省略しているが、ＡｌＡｓである第一成長層３２の底部側には所要のバッファ層を形成しても良い。
【００４３】
そして、図６（ｂ）のようにＡｌＡｓである第一成長層３２の上に、順にｎ側コンタクト層３３、第一導電層３４、活性層３５、第二導電層３６及びｐ側コンタクト層３７が積層され、第二成長層が形成される。
【００４４】
一般に、ｎ側コンタクト層３３及び第一導電層３４は第一成長層３２と同様に、ウルツ鉱型の化合物半導体層であって、例えばシリコンドープのＧａＮの如き材料から形成される。この第一導電層３４はｎ型クラッド層として機能する。活性層３５は、当該発光素子の光を生成するための層であり、第一導電層３４の上に積層され、発光するのに好適な膜厚を有する。ｐ側コンタクト層３７及び第二導電層３６は、ウルツ鉱型の化合物半導体層であって、例えばマグネシウムドープのＧａＮの如き材料から形成される。この第二導電層３５はｐ型クラッド層として機能する。
【００４５】
このように、第二成長層の各層は種々の材料を用いることができるが、本実施形態においては、ｎ側コンタクト層３３としてＧａＡｓ、第一導電層３４としてＡｌＧａＩｎＰ、活性層３５としてＧａＩｎＰ、第二導電層３６としてＡｌＧａＩｎＰ、ｐ側コンタクト層３７としてＧａＡｓを用いる。
【００４６】
図６（ｃ）はＧａＡｓ成長基板３１上に積層された半導体成長層に素子分離溝３８を形成する工程を示している。素子分離溝３８は反応性イオンエッチング等の処理を施して形成され、半導体成長層は素子毎の領域に分離される。
【００４７】
素子分離溝３８の深さは、半導体成長層の厚みの中途部までの深さであり、ＡｌＡｓの第一成長層３２に至るがＧａＡｓ成長基板３１には至らない深さである。そのため、後述のように、フッ酸を用いてＡｌＡｓである第一成長層３２を除去してＧａＡｓ成長基板３１を剥離すると同時に、半導体成長層は半導体素子に分離され、ＧａＡｓ成長基板３１を簡便に剥離することができる。
【００４８】
図７（ｄ）は、第二成長層の最上部にあるｐ側コンタクト層３７の表面にｐ側電極３９の形成を示す図である。ｐ側電極３９は、一例として、Ｔｉ/Ｐｔ/Ａｕ電極構造またはＮｉ（Ｐｄ）/Ｐｔ/Ａｕ電極構造を有し、蒸着法などによって形成される。また、ｎ側電極は底部に形成されるため、ここでは形成されていない。
【００４９】
図７（ｅ）に示すように一時保持用基板４１の転写面に形成されたワックスや合成樹脂等からなる接着層４０に半導体成長層を保持し、図８（ｆ）に示すようにフッ酸を用いてＡｌＡｓである第一成長層３２を除去してＧａＡｓ成長基板３１を剥離する。ＡｌＡｓはフッ酸に溶けやすいという性質を有するため、ＡｌＡｓである第一成長層３２を容易に除去することができ、成長基板３１を剥離することができる。また、素子分離溝３８の深さは、半導体成長層の厚みの中途部までの深さであり、ＡｌＡｓの第一成長層３２に至る深さであるため、フッ酸を用いてＡｌＡｓである第一成長層３２を除去してＧａＡｓ成長基板３１を剥離すると同時に、素子毎の領域に分離されている半導体成長層は半導体素子に分離される。
【００５０】
そして、一時保持基板４１に保持された状態の複数の半導体素子は裏面からエッチング処理を施され、図８（ｇ）のようにｎ側電極４２が形成される。このｎ側電極４２は、一例として、ＡｕＧｅ/Ｎｉ/Ａｕ電極構造であり、蒸着法などによって形成される。
【００５１】
このように、成長基板上の半導体成長層に形成する素子分離溝の深さが半導体成長層の厚みの中途部までの深さであるため、成長基板を剥離する際でも半導体成長層は一体であり、この一体である半導体成長層は素子のような微小なサイズに比べて十分に大きなサイズであるため、成長基板を剥離する際に生じるクラックを低減することができる。
【００５２】
また、微小なサイズの素子に半導体成長層を分離した後に成長基板を剥離する場合、クラックが生じるために成長基板を剥離するのに注意を要し簡便ではないが、成長基板上の半導体成長層に形成する素子分離溝の深さが半導体層の厚みの中途部までの深さである本発明の半導体素子の製造方法では、成長基板を剥離する際でも一体である半導体成長層は素子のような微小なサイズに比べて十分に大きなサイズでクラックが生じることがなく、簡便に成長基板を剥離することができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の半導体素子及びその製造方法では、サファイア基板上の半導体成長層に形成する素子分離溝の深さが半導体成長層の厚みの中途部までの深さであるため、サファイア基板をレーザーアブレーションにより剥離したり酸などにより第一成長層を除去して剥離したりする際でも半導体成長層は一体であり、この一体である半導体成長層は素子のような微小なサイズに比べて十分に大きなサイズであるため、サファイア基板を剥離する際に生じるクラックを低減することができる。
【００５４】
また、サファイア基板をレーザーアブレーションによって剥離する際に半導体成長層は一体であるため、この一体である半導体成長層が、サファイア基板をレーザーアブレーションによって剥離する際に裏面から照射されるレーザービームが半導体成長層を一時保持用基板に転写させるために形成された接着層に至るのを防止し、そしてこの接着層がレーザービームによりアブレーションされるのを防止して、良好な半導体素子の保持をすることができる。
【００５５】
さらに、微小なサイズの素子に半導体成長層を分離した後にサファイア基板を剥離する場合、クラックが生じるためにサファイア基板を剥離するのに注意を要し簡便ではないが、サファイア基板上の半導体成長層に形成する素子分離溝の深さが半導体層の厚みの中途部までの深さである本発明の半導体素子の製造方法では、サファイア基板をレーザーアブレーションにより剥離したり酸などにより第一成長層を除去して剥離したりする際でも一体である半導体成長層は素子のような微小なサイズに比べて十分に大きなサイズでクラックが生じる恐れもなく、簡便にサファイア基板を剥離することができる。
【００５６】
そして、結晶性が良くない半導体素子の裏面に電極を形成するためには素子分離後さらに裏面の結晶性の良くない部分を除去するのであるが、サファイア基板上の半導体成長層を各半導体素子に分離するために半導体成長層の厚みの中途部までの深さを有する素子分離溝まで削ることによって、半導体成長層を素子に分離すると同時に、結晶性が良くないサファイア基板界面近傍を除去することができ、裏面に電極を効率良く形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法における第一成長層、成長阻害膜及び開口部の形成工程を示し、（ａ）は第一成長層形成の工程断面図であり、（ｂ）は成長阻害膜形成の工程断面図であり、（ｃ）は開口部形成の工程断面図である。
【図２】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法における第二成長層及び素子分離溝の形成工程を示し、（ｄ）は第二成長層形成の工程断面図であり、（ｅ）は保護膜形成の工程断面図であり、（ｆ）は素子分離溝形成の工程断面図である。
【図３】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法におけるｐ側電極の形成及び成長基板の剥離の工程を示し、（ｇ）は保護膜除去の工程断面図であり、（ｈ）はｐ側電極形成の工程断面図であり、（ｉ）は一時保持用基板への接着の工程断面図である。
【図４】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法における成長基板の剥離及び半導体成長層の分離の工程を示し、（ｊ）は成長基板の剥離の工程断面図であり、（ｋ）はエッチング処理の工程断面図であり、（ｌ）素子分離の工程断面図である。
【図５】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法におけるｎ側電極の形成の工程を示し、（ｍ）はｎ側電極形成の工程断面図である。
【図６】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法における第一成長層、第二成長層及び素子分離溝の形成工程を示し、（ａ）は第一成長層形成の工程断面図であり、（ｂ）は第二成長層の工程断面図であり、（ｃ）は素子分離溝形成の工程断面図である。
【図７】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法におけるｐ側電極形成及び半導体成長層保持の工程を示し、（ｄ）はｐ側電極形成の工程断面図であり、（ｅ）は半導体成長層保持の工程断面図である。
【図８】本発明の実施形態の半導体素子の製造方法における成長基板の剥離及びｎ側電極の形成の工程を示し、（ｆ）は成長基板の剥離の工程断面図であり、（ｇ）はｎ側電極形成の工程断面図である。
【符号の説明】
１１,３１  成長基板
１２,３２  第一成長層
１２ａ  ドープされない第一成長層
１２ｂ  ドープされた第一成長層
１３  成長阻害膜
１３ａ  開口部
１４,３４  第一導電層
１５,３５  活性層
１６,３６  第二導電層
１７  保護膜
１８,３８  素子分離溝
１９,３９  ｐ側電極
２０,４０  接着層
２１,４１  一時保持用基板
２２,４２  ｎ側電極
３３  ｎ側コンタクト層
３７  ｐ側コンタクト層
【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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