(57)【要約】【課題】半導体層と支持基板との間の熱膨張率の違いによって発生する半導体層の亀裂等を防止し、半導体層と支持基板との接合面における接触の悪化が発生しないような半導体発光素子及び半導体素子の製造方法を提供する。【解決手段】半導体１を支持する導電性の支持基板４が、第１支持基板２と第２支持基板３とによって構成されている。半導体１が第２支持基板３上にのみ接合されており、第１支持基板２上に渡って接合されていない。第１支持基板２と第２支持基板３とは接触又は接合されている。また、第１支持基板２の材料は、第２支持基板３の材料よりも熱膨張率が大きいので、第２支持基板３の横方向への膨張が抑制され、半導体１に引っ張り応力が加わらない。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体が接合された第２支持基板と、前記第２支持基板の周囲を囲むように接する第１支持基板とを備えた半導体発光素子において、
前記第１支持基板の熱膨張率は、前記第１支持基板の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする半導体発光素子。
【請求項２】
前記第２支持基板の半導体接合面と並行な断面は、円形状であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記第１支持基板の熱伝導率は、前記第２支持基板の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記半導体はＧａＮを含む半導体層、前記第１支持基板は銅、前記第２支持基板はタングステン、モリブテンのいずれかの材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
成長用基板上に半導体層を成長させた後、前記半導体層を支持基板に貼り替える半導体発光素子の製造方法において、
前記支持基板は、前記半導体層が接合される第２支持基板と、この第２支持基板の周囲を囲むように接する第１支持基板とから構成され、前記第１支持基板の熱膨張率は、前記第２支持基板の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする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、発光領域を含む半導体が熱膨張率の異なる支持基板上に接合された半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
樹脂流入モールド形式により半導体チップをパッケージして成るプラスチックパッケージが良く用いられている。このようなプラスチックパッケージは、半導体チップから生じる熱を放射させるためにヒートシンクを備えており、このヒートシンクがなければ、半導体チップには、温度特性の低下や劣化が生じる。
【０００３】
図５にヒートシンク上に半導体チップを接合した構成例を示す。チップ形状の半導体３１が放熱性を有する支持基板３２の上に接合されている。半導体３１からの発熱等は、ヒートシンクの役割も有する支持基板３２を伝わって放熱される。支持基板３２には、熱伝導率（熱膨張係数）の高いＣｕ（銅）を用いるのが、放熱性の観点からは望ましいのであるが、Ｃｕは熱膨張率が高いので、半導体３１を破壊するおそれがある。熱が加わって温度上昇が起きると、図５の矢印のように、半導体発光素子３１も支持基板３２も熱膨張を起こす。しかし、支持基板３２の材料であるＣｕの方が大きく伸びるために、半導体３１に引っ張りの応力が加わり、半導体チップが割れたり、かけたりしやすくなる。
【０００４】
そこで、ヒートシンクの熱膨張率を、シリコン（Ｓｉ）やガリウム砒素（ＧａＡｓ）等の半導体チップを形成している半導体材料の熱膨張率に近づけるようにしたものが提案されている。半導体チップとヒートシンクとの間の熱膨張の差をなるべく小さくして、半導体チップの破壊を回避するようにしている。半導体材料に近い熱膨張率を有する材料として、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の高融点金属が用いられる。
【０００５】
一方、照明、バックライト等用の光源として使われる青色ＬＥＤ、多色化で使用されるＬＥＤ、ＬＤ等に用いられている窒化物半導体は、バルク単結晶の製造が困難なために、サファイア、ＳｉＣ等の成長用基板の上にＭＯＣＶＤ（有機金属気相成長法）を利用してＧａＮを成長させることが行われている。
【０００６】
サファイア基板は絶縁性基板であり、導通がとれず、サファイア基板を挟んで電極を設けることができないので、電極が対向した構造とするには、サファイア基板を剥がし、ｎ型窒化ガリウム層を露出させ、その部分にｎ電極を形成し、ｎ電極とｐ電極を対向するように配置する方法が用いられる。
【０００７】
例えば、図７に示すように、まず、サファイア基板２１上に、分離層２２が形成され、この上に発光領域を有する窒化物半導体２３が形成される。次に、サファイア基板２１の後方から３００ｎｍ以下程度のエキシマレーザ光を数百ｍＪ／ｃｍ２で照射し、分離層２２を分解させ、サファイア基板２１を剥離する。この方法は、レーザリフトオフ（Laser Lift Off：以下ＬＬＯと略す）と呼ばれるものである（例えば、特許文献１参照）。なお、サファイア基板２１は、ＬＬＯを使用せずに、研削や研磨によっても取り除くことができ、この場合、分離層２２は形成する必要がない。
【特許文献１】特開２００３−１６８８２０号公報
【特許文献２】特開２００４−２６６２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、従来技術のように、ヒートシンクとしての支持基板にＭｏやＷ等の高融点金属を用いると、半導体材料との熱膨張率差は小さくなって半導体チップの亀裂や破壊が防げるものの、熱伝導率は小さくなって、十分な放熱特性が得られない。
【０００９】
そこで、熱伝導率の高いＣｕとＭｏとの複合材料による合金や、ＣｕとＷとの複合材料による合金等が提案されている。これらの合金は、熱伝導率が高く、半導体やセラミックに近い熱膨張率を有するので好ましいのであるが、Ｍｏの融点は２６２２℃、Ｗの融点は３４２２℃であり、Ｃｕの融点１０８５℃よりも１０００℃以上高いために、互いの材料の粒が集まったような形態となる。この複合材料の表面の平滑性を良くするためにポリッシュしても、Ｃｕが柔らかいので、Ｃｕが削れて凹凸が発生するため、表面の平坦性を得にくく、半導体チップとの接触が悪くなり、熱伝導特性も悪くなるという問題があった。
【００１０】
他方、図７に示すように、成長用基板を取り除いて窒化物半導体発光素子を完成させる場合には、ハンドリング等の問題から、支持基板２４に窒化物半導体２３を貼り付けてからサファイア基板２１の剥離を行うのが一般的である。このとき、問題となるのが支持基板２４、窒化物半導体２３、サファイア基板２１（成長用基板）との熱膨張率の差である。  支持基板２４と窒化物半導体２３との貼り付けは熱をかけて行われることがほとんどであるため、室温に戻る時に、バイメタルと同じで、熱膨張率に差があれば反りが発生する。
【００１１】
単純な例として、図６に示すように、成長基板としてのサファイア基板２１上に、窒化物半導体２３を成長し、窒化物半導体２３の上に支持基板２４を接合する場合を考える。サファイアの熱膨張率Ａは、約７．５×１０−６／Ｋであり、窒化物半導体２３の熱膨張率Ｂは、ｃ軸方向で約３．１７×１０−６／Ｋ、ａ軸方向で約５．５９×１０−６／Ｋである。ここで、Ｋは絶対温度を表す。互いの接合界面の面方向における熱膨張率の大小が問題となるため、サファイア基板２１のｃ面上にｃ軸成長させた窒化物半導体２３の場合、窒化物半導体２３のａ軸方向での熱膨張率が対象となる。この上に、例えば、前記のように、支持基板２４に熱伝導率が高いＣｕを用いれば、その熱膨張係数は、１７×１０−６／Ｋとなる。
【００１２】
上記のように構成された場合、熱膨張率の関係は、Ｃ＞Ａ＞Ｂとなり、ウエハの反りは図６のように変化する。高温でサファイア基板２１のｃ面上に窒化物半導体層２３を形成し、常温に戻ると、図５（ａ）に示すように、窒化物半導体層２３の側が凸の反り形状となる。その窒化物半導体層２３の上に、熱膨張係数Ｃがサファイア基板の熱膨張係数Ａよりも大きな支持基板２４を熱を加えて接合した後、常温に戻ると、図５（ｂ）に示すように、反りの方向が逆転する。このとき、窒化物半導体層２３には大きな歪みが加わるため、窒化物半導体層にクラックが生じやすく、窒化物半導体層が剥がれやすい。
【００１３】
そこで、特許文献２においては、成長用基板と窒化物半導体層と支持基板との３つの熱膨張係数をそれぞれＡ、Ｂ、Ｃとしたとき、「Ａ≧Ｃ＞Ｂ」とすることにより、窒化物半導体層に大きな歪みが生じるのを防ぐことが提案されている。
【００１４】
しかし、上記のように熱膨張率等の条件が制限されてしまうと、支持基板２４の熱膨張率をある範囲に設定する必要が生じ、このため、支持基板材料の選択の幅が狭くなってしまうという問題があった。
【００１５】
本発明は、上述した課題を解決するために創案されたものであり、半導体層と支持基板との間の熱膨張率の違いによって発生する半導体層の亀裂等を防止し、半導体層と支持基板との接合面における接触の悪化を防止するとともに、支持基板材料の選択の幅を狭めることがない半導体発光素子及び半導体素子の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、半導体が接合された第２支持基板と、前記第２支持基板の周囲を囲むように接する第１支持基板とを備えた半導体発光素子において、前記第１支持基板の熱膨張率は、前記第１支持基板の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする半導体発光素子である。
【００１７】
また、請求項２記載の発明は、前記第２支持基板の半導体接合面と並行な断面は、円形状であることを特徴とする請求項１記載の半導体発光素子である。
【００１８】
また、請求項３記載の発明は、前記第１支持基板の熱伝導率は、前記第２支持基板の熱伝導率よりも大きいことを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の半導体発光素子である。
【００１９】
また、請求項４記載の発明は、前記半導体はＧａＮを含む半導体層、前記第１支持基板は銅、前記第２支持基板はタングステン、モリブテンのいずれかの材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の半導体発光素子である。
【００２０】
また、請求項５記載の発明は、成長用基板上に半導体層を成長させた後、前記半導体層を支持基板に貼り替える半導体発光素子の製造方法において、前記支持基板は、前記半導体層が接合される第２支持基板と、この第２支持基板の周囲を囲むように接する第１支持基板とから構成され、前記第１支持基板の熱膨張率は、前記第２支持基板の熱膨張率よりも大きいことを特徴とする半導体発光素子の製造方法である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、支持基板を半導体が接合される第２支持基板と、この第２支持基板を囲むように接する第１支持基板とで構成し、第２支持基板よりも第１支持基板の熱膨張率を大きくしているので、第２支持基板の熱膨張（伸び）が抑制されて、半導体の亀裂等を防止することができ、支持基板材料の選択の幅が特に狭くなることもない。
【００２２】
また、支持基板には、複合材料による合金等を用いていないので、半導体層と支持基板との接合面における接触の悪化を防止することができ、放熱特性の悪化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図１は本発明による半導体発光素子の構造を示す。
【００２４】
半導体１を支持する導電性の支持基板４が、第１支持基板２と第２支持基板３とによって構成されている。発光層、活性層、ｐｎ接合領域等から構成される発光領域を含む半導体１が第２支持基板３上にのみ接合されており、第１支持基板２上に渡って接合されていない。図１の例では、第２支持基板３は四角柱形状（直方体形状）に形成されており、第１支持基板２の中央部に埋め込まれた構成となっている。第１支持基板２は、第２支持基板３の周囲（側面）を囲むような形となっており、第１支持基板２と第２支持基板３とは接触又は接合されている。
【００２５】
また、半導体１と接合している第２支持基板３は、例えば、Ｗ（タングステン）、Ｍｏ（モリブテン）等の金属で構成されている。Ｍｏの熱伝導率は１３８Ｗ／ｍ・Ｋ、Ｗの熱伝導率は１７８Ｗ／ｍ・Ｋであり、熱伝導率は比較的高いが、Ｃｕに比べると放熱性は悪い。一方、Ｍｏの熱膨張率は５．１×１０−６／Ｋ、Ｗの熱膨張率は４．５×１０−６／Ｋであり、熱膨張は小さいものとなっている。
【００２６】
半導体１をＧａＮ系材料で構成すれば、その熱膨張係数は、ｃ軸方向で約３．１７×１０−６／Ｋ、ａ軸方向で約５．５９×１０−６／Ｋであるので、半導体１の成長方向に合わせて成長方向と垂直な横方向、すなわち、半導体１と第２支持基板３との接合面の熱膨張率は、ａ軸方向の約５．５９×１０−６／Ｋとなる。
【００２７】
他方、第１支持基板２は、Ｃｕ（銅）等の金属で構成される。Ｃｕの熱伝導率は３９８Ｗ／ｍ・Ｋで、放熱性が非常に高く、熱膨張率は１７×１０−６／Ｋと熱膨張が大きい。以上のように、第１支持基板２の材料は、第２支持基板３の材料よりも熱膨張率が大きいものを用いる。また、第１支持基板２の材料は、第２支持基板３の材料よりも熱伝導率が高いものを用いる。
【００２８】
このような構成にしておくと、発熱などで熱が加えられ、半導体１、第１支持基板２、第２支持基板３の各温度が上昇した場合に、第２支持基板３は、横方向に膨張しようとするが、外側を取り囲んでいる第１支持基板２の熱膨張率が大きいため、図１の矢印に示すように、第１支持基板２が外側方向だけでなく、第２支持基板３の方向へも伸びる。
【００２９】
この伸びは、第２支持基板３の伸びよりも大きいので、第２支持基板３の横方向への膨張が抑制される。したがって、第２支持基板３の膨張は、主として半導体１の上下方向に発生する。上記のように、第２支持基板３の横方向の伸びは、本来有する熱膨張率による伸びよりもかなり低減され、半導体１への応力は非常に小さくなり、半導体１が割れたり、欠けたりすることを防ぐことができる。
【００３０】
また、第２支持基板３の横方向の伸びが上記のように抑制されて、ほとんど横方向への膨張が発生せずに、半導体１の伸びの方が大きくなったとしても、半導体１に加わる応力は、図１の第２支持基板への応力と同じ矢印方向になるので（内向きの力）、半導体１に対しては圧縮の応力であって、引っ張りの応力ではないので、半導体１が破壊されるおそれはない。
【００３１】
さらに、第１支持基板２の材料は、第２支持基板３の材料よりも熱伝導率が高いので、第２支持基板３単体で半導体１を支持するよりも放熱性が高くなり、支持基板４をヒートシンクとした場合でも、低熱膨張性で高熱伝導性のヒートシンクを実現できる。
【００３２】
図２に、第２支持基板３を円柱状に構成した半導体発光素子を示す。半導体１、第１支持基板２、第２支持基板３の熱膨張率の関係や、第１支持基板２、第２支持基板３に用いる材料等は図１と同じである。
【００３３】
第１支持基板２の中央部分に埋め込まれた第２支持基板３の形状は、図１のように、四角柱だけではなく、三角柱や六角柱等の多角柱形状でも良いが、より望ましいのが図２に示す円柱形状である。円柱形状にすると、図の矢印で示すように、第２支持基板３の側面に第１支持基板２からの圧力が働いて、第２支持基板３の側面方向への伸びは抑制されるが、半導体１の伸びとの違いから半導体１への応力は発生する。この応力は、第２支持基板３の横方向断面（半導体１との接合面と並行な断面）は、円形状となるので、半導体１に働く応力はほぼ均等になり、半導体１の割れ等がさらに発生しにくくなる。
【００３４】
図３に、上記のように構成した支持基板４を用い、成長用基板を剥離して支持基板４に半導体１を貼り替えるまでの工程を示す。成長用基板５としては、サファイア、スピネル、ＳｉＣ、Ｓｉ、酸化物基板等を用いることができる。
【００３５】
まず、温度を上昇させて成長用基板５にＧａＮ系の半導体層４０を成長させる。通常、成長用基板５の熱膨張率ＡはＧａＮ系の半導体１の熱膨張率Ｂよりも大きくなるので、成長用基板５上に半導体層４０を成長させた後、常温に戻すと、図３（ａ）に示す矢印の方向の反り、すなわち半導体層４０の側が凸形状になる反りが発生する。
【００３６】
次に、図１、２で説明した支持基板４を半導体１の上に接合する。半導体層４０は、支持基板４を構成する第２支持基板３と接合される。この接合には、熱を加えて行われるが、前述したように、第２支持基板３の伸び（熱膨張）は抑制されるので、第２支持基板３の実際の熱膨張は、半導体層４０の熱膨張よりも小さくなり、常温に戻ったとき、図３（ｂ）の矢印のようにウエハの反りは変わらない。次に、図３（ｃ）に示すように、ウエハの上下反転させた後、図３（ｄ）に示すように、成長用基板５をＬＬＯ又は研磨により除去する。
【００３７】
上記のように、第１支持基板２と第２支持基板３とで構成された支持基板４を用いることで、少なくとも、図６に示した反りの方向が反転するような状態は、発生せずに、半導体層４０の割れや欠け等の破損を防止することができる。
【００３８】
次に、図１、２のような支持基板構造を有する半導体発光素子の一例を図４に示す。半導体層としてはＧａＮ系の材料で構成されている。また、支持基板４上に接合されている半導体１は、図４のｎ電極１０〜パッド電極１９までの構成が相当する。
【００３９】
発光領域としてのＭＱＷ活性層１３を挟むようにしてｎ型超格子層１２とｐ−ＡｌＧａＮ電子バリア層１４が形成されており、ダブルへテロ構造を有する。ＭＱＷ活性層１３は、ＩｎＧａＮ／ＧａＮ等で構成された多重量子井戸構造を有するもので、例えば、井戸層としてＩｎ０．１７ＧａＮを厚さ３０Å、バリア層（障壁層）としてアンドープＧａＮを厚さ１００Åで交互に８周期積層されている。なお、バリア層は、０．５〜２％のＩｎ組成からなるＩｎＧａＮを用いることもできる。ところで、発光領域としてＭＱＷ活性層１３を設けるようにしているが、このＭＱＷ活性層１３を設けずに、ｎ型窒化物半導体層とｐ型窒化物半導体層とを直接ｐｎ接合するようにしても良い。この場合、発光領域はｐｎ接合界面部分となる。
【００４０】
ｎ型窒化物半導体層については、ｎ型不純物ＳｉドープのＧａＮコンタクト層１１とｎ型超格子層１２との積層構造となっており、ｎ型超格子層１２は、ｎ型不純物ＳｉドープのＩｎＧａＮ／ＧａＮ超格子層で構成される。この超格子層は、格子定数差の大きいＩｎＧａＮとＧａＮの応力を緩和し、活性層のＩｎＧａＮを成長させやすくするものである。
【００４１】
一方、ｐ型窒化物半導体層については、ｐ型不純物ＭｇドープのＡｌＧａＮ電子バリア層１４とｐ型不純物ＭｇドープのＧａＮコンタクト層１５との積層により構成される。ｎ−ＧａＮコンタクト層１１の上面にはｎ電極１０が形成され、ｐ−ＧａＮコンタクト層１５の下側にｐ側電極として透明電極１６が形成されている。ｎ電極１０は、例えば、ＴｉとＡｌの積層体又はＡｌ等で構成されており、ｎ−ＧａＮコンタクト層１１にオーミック接触している。透明電極１６は、ＧａドープＺｎＯを用いてオーミック接触させた電極等で構成される。
【００４２】
反射膜１８は、ＭＱＷ活性層１３で発生した光を反射させてｎ電極１０の方向に取り出すために設けられており、ＡｌやＡｇなどの銀白色系の反射ミラーとして働く金属が用いられる。ｐ−ＧａＮコンタクト層１５の下側に透明電極１６が形成されているので、ＧａをドープしたＺｎＯは、ＧａＮと格子定数が近似しており、事後のアニ−ルをすることなく、ｐ−ＧａＮコンタクト層１５との間に良好なオーミック接触を形成する。
【００４３】
絶縁膜１７はチップの周縁部に環状に形成され、半導体レーザの場合には、共振器構造を得るためにチップの両側面に形成される。絶縁膜１７には、ＳｉＮやＳＯＧ（Spin On Glass）等が用いられる。
【００４４】
ところで、反射膜１８は、ｐ側の透明電極１６に直接全面に接合されておらず、小さなコンタクトホール１７ａを介して反射膜１８の一部が透明電極１６に直接接触するように形成され、その他の領域には絶縁膜１７を間に挟んで反射膜１８が形成されている。これは、透明電極１６と反射膜１８とがほぼ全面で接するようにすると、透明電極１６と反射膜１８との間で光の吸収が発生して反射率が低下するためである。ＡｌやＡｇなどの銀白色系金属は、ＧａドープＺｎＯとオーミック接触を形成し、これに起因して、反射膜１８の反射率が阻害されるものと推定される。
【００４５】
したがって、図４のように、コンタクトホール１７ａでのみ接触させるようにすれば、光の吸収はコンタクトホール１７ａのみでしか発生せず、高い反射率を維持することができる。反射膜１８は、支持基板側に向かった光を反射させてｎ電極１の方向に取り出そうとするものである。
【００４６】
ｐ側のパッド電極１９は、Ａｕ等で構成され、透明電極１６、反射膜１８、パッド電極１９は電気的に接続されている。導電性接合層２０は、パッド電極１９と支持基板４の中の第２支持基板３とを接合するもので、半田等のろう材であっても良く、熱圧着の場合にはＴｉとＡｕの多層金属膜又はＡｕのみ、Ａｕ及びＳｎの合金とＴｉとの多層金属膜等が用いられる。導電性接合層２０によってパッド電極１９と第２支持基板３とが電気的に接続される。第２支持基板３は、図１、２の説明で述べたように、周囲が第１支持基板２で囲まれており、第１支持基板２と接触又は接合している。
【００４７】
第１支持基板２と第２支持基板３で構成された支持基板４は、成長用基板５上に成長させたＧａＮ系の半導体１を貼り替える（転写）ために用いられるもので、放熱性が良い導電性基板が用いられる。
【００４８】
図４に示す半導体発光素子は、図３の製造工程に沿って、以下のように形成される。製造工程の大きな流れとしては、まず、成長用基板５上に、ＧａＮを含む半導体層４０を形成し、半導体層４０を支持基板４に接合した後、成長用基板５をＬＬＯ又は研磨により除去し、ｎ電極等を形成して半導体発光素子が完成する。
【００４９】
最初に、成長用基板５としてサファイア基板を用い、このサファイア基板をＭＯＣＶＤ装置に入れ、水素ガスを流しながら、１０５０℃程度まで温度を上げ、基板をサーマルクリーニングする。温度を６００℃程度まで下げ、低温でＧａＮバッファ層（図示せず）を成長させる。再び１０００℃程度まで温度を上げ、ｎ−ＧａＮコンタクト層１１、ｎ型超格子層１２、ＭＱＷ活性層１３、ｐ−ＡｌＧａＮ電子バリア層１４を積層する。その後昇温し、ｐ−ＧａＮコンタクト層１５を積層する。
【００５０】
分子線エピタキシー法を用い、透明電極１６として、２ｅ−４Ωｃｍ程度の低い低効率を持つＧａドープＺｎＯ電極を積層する。次に、ＳｉＯ２のような誘電体膜やレジストによりマスクを形成、ＩＣＰなどを用いてメサエッチングを行い、チップ形状にエッチングする。メサエッチングはＭＱＷ活性層１３を通過し、ｎ−ＧａＮコンタクト層１１が露出するところまで行い、一旦エッチングをやめる。
【００５１】
その後、Ｐ−ＣＶＤやスパッタリングで絶縁膜１７をいったん形成し、ＺｎＯへのコンタクトホール１７ａをＣＦ４系ドライエッチングで形成する。ＣＦ４系ドライエッチングではＺｎＯのエッチングレートは遅いため、上記ＺｎＯ電極自身がエッチングストップとして機能する。
【００５２】
コンタクトホール１７ａが形成できたら、反射膜１８を最初につけ、次にパッド電極１９、導電性接合層２０を蒸着法で形成する。その後、上記最初のエッチングと同様にエッチングを再開し、サファイア基板が露出するまでエッチングを行う。支持基板４を用意し、導電性接合層２０により熱圧着等を利用して、支持基板４の中の第２支持基板３上にウエハを貼り付ける。
【００５３】
その後２４８ｎｍで発振するＫｒＦレーザをサファイア基板側からＧａＮバッファ層に向けて照射する。ＫｒＦの場合、必要照射エネルギーは３００〜４００ｍＪ／ｃｍ２である。２４８ｎｍの光はサファイアではほぼ完全に透過し、ＧａＮではほぼ１００％吸収するため、サファイア／ＧａＮ界面で急速に温度上昇が起こり、ＧａＮが分解して成長用基板５としてのサファイア基板が剥離する。サファイア剥離後、酸エッチングなどで余分のＧａを流し、ｎ電極１０を形成する。このようにして、図４に示す半導体発光素子が完成する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の半導体発光素子の全体構造を示す図である。
【図２】本発明の半導体発光素子の他の全体構造を示す図である。
【図３】半導体発光素子の製造工程の概略を示す図である。
【図４】半導体発光素子の構成例を示す図である。
【図５】従来の支持基板を有する半導体発光素子の全体構造を示す図である。
【図６】３層の間に熱膨張率の違いがある場合のウエハの反りを示す図である。
【図７】従来の窒化物半導体発光素子の一製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    半導体
２    第１支持基板
３    第２支持基板
４    支持基板
５    成長用基板
【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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