(57)【要約】【課題】  活性層で生成された光が再び活性層を通過しつつ光出力が小さくなる問題を改善した半導体発光素子の製造方法及びその製造方法を提供する。【解決手段】  導電性基板と、導電性基板上に形成されたｐ型電極と、ｐ型電極上に形成された透明電極層と、透明電極層上に順次に積層されたｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層を備える発光構造物と、ｎ型半導体層上に形成されたｎ型電極と、を備え、発光構造物は、その側面が透明電極層のエッジから離隔するように透明電極層上面の中央部に形成され、透明電極層のうち発光構造物の外側部分は、表面に凹凸が形成されている半導体発光素子。【選択図】      図３
2012028773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性基板と、
前記導電性基板上に形成されたｐ型電極と、
前記ｐ型電極上に形成された透明電極層と、
前記透明電極層上に順次に積層されたｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層を備える発光構造物と、
前記ｎ型半導体層上に形成されたｎ型電極と、を備え、
前記発光構造物は、その側面が前記透明電極層のエッジから離隔するように前記透明電極層上面の中央部に形成され、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分は、表面に凹凸が形成された半導体発光素子。
【請求項２】
前記透明電極層のうち前記発光構造物の下部の厚さより、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の厚さが薄いことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項３】
前記ｐ型電極は、前記発光構造物の下部に、高段差部分と前記高段差部分の両側の低段差部分とを含み、前記透明電極層は、前記低段差部分に形成されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項４】
前記ｐ型電極の前記高段差部分は、前記ｐ型半導体層と接することを特徴とする請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項５】
前記発光構造物は、その側面が前記導電性基板に対して傾くように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項６】
前記発光構造物は、前記ｎ型電極方向へ行くほど幅が狭くなるように形成されたことを特徴とする請求項５に記載の半導体発光素子。
【請求項７】
前記発光構造物の側面を覆うように形成されたパッシベーション膜をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項８】
前記パッシベーション膜は、前記透明電極層の凹凸部分を覆うように形成されたことを特徴とする請求項７に記載の半導体発光素子。
【請求項９】
半導体基板上に順次にｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層を成長させて発光構造物を形成する段階と、
前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成する段階と、
前記透明電極層上にｐ型電極を形成する段階と、
前記ｐ型電極上に導電性基板を付着する段階と、
前記導電性基板が付着された結果物から前記半導体基板を除去する段階と、
前記発光構造物の側面が前記透明電極層のエッジから離隔するように、前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去し、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階と、
前記ｎ型半導体層上にｎ型電極を形成する段階と、を含む半導体発光素子の製造方法。
【請求項１０】
前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去し、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階は、
ドライエッチングを利用して前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する段階と、
前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する段階と、その場でドライエッチングを利用して、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１１】
前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去し、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階は、
ドライエッチングを利用して、前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する段階と、
ウェットエッチングを利用して、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１２】
前記ｐ型電極を形成する段階は、
前記透明電極層のうち前記発光構造物の中央部分に該当する部分を除去して溝を形成する段階と、
前記溝を含む前記透明電極層の全面に金属膜を形成する段階と、を含むことを特徴とする請求項９に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項１３】
前記溝は、前記ｐ型半導体層を露出させるように形成することを特徴とする請求項１２に記載の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、半導体発光素子及びその製造方法に係り、さらに詳細には、垂直構造の半導体発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの半導体発光素子は、電流を光に変換させる固体電子素子のうち一つであって、通常ｐ型半導体層とｎ型半導体層との間に挿入された半導体物質の活性層を含む。半導体発光素子でｐ型半導体層とｎ型半導体層との両端に駆動電流を印加すれば、ｐ型半導体層とｎ型半導体層とから活性層に電子及び正孔が注入される。注入された電子と正孔とは、活性層で再結合して光を生成する。
【０００３】
一般的に半導体発光素子は、ＡｌｘＩｎｙＧａ（１−ｘ−ｙ）Ｎ組成式（ここで、０≦ｘ≦１、０≦ｙ≦１、０≦ｘ＋ｙ≦１である）を持つ窒化物系III−V族半導体化合物で製造されているが、これは短波長光（紫外線ないし緑色光）、特に青色光素子となる。ところが、窒化物系半導体化合物は、結晶成長のための格子整合条件を満たすサファイア基板や炭化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｃａｒｂｉｄｅ、ＳｉＣ）基板などの絶縁性基板を利用して製造されるので、駆動電流の印加のためにｐ型半導体層及びｎ型半導体層に連結させる２個の電極が、発光構造物の上面にほぼ水平に配列される水平（ｐｌａｎａｒ）構造を持つ。
【０００４】
ところが、ｎ型電極とｐ型電極とを発光構造物の上面にほぼ水平に配列すれば、発光面積が減少して輝度が低減し、電流の拡散が円滑ではなくて静電放電（Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔｉｃ  ｄｉｓｃｈａｒｇｅ：ＥＳＤ）に弱い信頼性問題を引き起こすだけではなく、同一ウェーハ上でチップの数が減少して収率が低下するという問題点がある。また、チップサイズを縮少するのに限界があり、しかも、サファイア基板は熱伝導率がよくないため、高出力駆動時に発生する熱が十分に放出されなくなって、素子性能に制約を招く。
【０００５】
これらの問題を解決するために、高出力レーザーの高密度エネルギーを利用してサファイア基板と窒化物系半導体化合物層との境界面を分解して、サファイア基板と窒化物系半導体化合物層部分とを分離するレーザーリフトオフ工法を利用して垂直構造の半導体発光素子を製造している。
【０００６】
図１は、かかるレーザーリフトオフ工法によってサファイア基板を分離し、支持用導電性基板を付着して製作された垂直構造の半導体発光素子を示す断面図である。図１を参照すれば、従来の垂直構造の半導体発光素子１０は、導電性基板４０上に金属層３５、ｐ型半導体層２５、活性層２０及びｎ型半導体層１５を備え、ｎ型半導体層１５の上面にｎ型電極４５が形成されている。ｐ型半導体層２５とｎ型半導体層１５との両端に駆動電流を印加すれば、ｐ型半導体層２５とｎ型半導体層１５とから活性層２０に電子及び正孔が注入される。注入された電子と正孔とは、活性層２０で再結合して光を生成する。
【０００７】
かかる垂直構造の半導体発光素子の場合、同じ面積でどれほど光抽出効率を高めるかが重要である。ところが、従来の垂直構造の半導体発光素子１０で生成された光は、図１に矢印で表示したように、活性層２０から出てｐ型半導体層２５と導電性基板４０との界面である金属層３５で反射された後、再び活性層２０を過ぎてｎ型半導体層１５の外部に出る光路を形成する場合が多い。光が活性層２０を通過しつつ光吸収が発生するため、光抽出効率が低くて外部への光出力が少なくなるという問題がある。
【０００８】
一方、従来には金属層３５における金属がｐ型半導体層２５へ広がることを防止するために、図２に図示したように、ｐ型半導体層２５と導電性基板４０との界面に、反射防止層３０を金属層３５及び導電性基板４０の全面に形成した半導体発光素子１０’が提案されている。しかし、この場合、反射防止層３０がウェーブガイドの役割を行って、図２に矢印で表示したように、活性層２０から出た光が反射防止層３０内で全反射されて進んでいて、反射防止層３０の側面を通じて外部に出て側面光を発生させる。このように実質的に所望しない方向に光が伝播されるか、または全反射過程で損失されて光抽出効率が低くなるので、光出力を低下させるという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、活性層で生成された光が再び活性層を通過しつつ光出力が小さくなるという問題を改善した半導体発光素子を提供することである。
【００１０】
本発明が解決しようという他の課題は、活性層で生成された光が再び活性層を通過しつつ光出力が小さくなるという問題を改善した半導体発光素子の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するための、本発明による半導体発光素子は、導電性基板と、前記導電性基板上に形成されたｐ型電極と、前記ｐ型電極上に形成された透明電極層と、前記透明電極層上に順次に積層されたｐ型半導体層、活性層及びｎ型半導体層を備える発光構造物と、前記ｎ型半導体層上に形成されたｎ型電極と、を備える。前記発光構造物は、その側面が前記透明電極層のエッジから離隔するように前記透明電極層上面の中央部に形成され、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分は、表面に凹凸が形成されている。
【００１２】
前記透明電極層のうち前記発光構造物の下部の厚さより、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の厚さが薄い。
【００１３】
前記ｐ型電極は、前記発光構造物の下部に、高段差部分と前記高段差部分の両側の低段差部分とを含み、前記透明電極層は、前記低段差部分に形成されたものでありうる。このとき、前記ｐ型電極の前記高段差部分は、前記ｐ型半導体層と接する。
【００１４】
前記発光構造物は、その側面が前記導電性基板に対して傾くように形成されうる。このとき、前記発光構造物は、前記ｎ型電極方向へ行くほど幅が狭くなるように形成されたことが望ましい。
【００１５】
本発明において、前記発光構造物の側面を覆うように形成されたパッシベーション膜をさらに含む。前記パッシベーション膜は、前記透明電極層の凹凸部分を覆うように形成されうる。
【００１６】
前記他の課題を解決するための、本発明による半導体発光素子の製造方法は、半導体基板上に順次にｎ型半導体層、活性層及びｐ型半導体層を成長させて発光構造物を形成した後、前記ｐ型半導体層上に透明電極層を形成する。前記透明電極層上にｐ型電極を形成し、前記ｐ型電極上に導電性基板を付着する。前記導電性基板が付着された結果物から前記半導体基板を除去した後、前記発光構造物の側面が前記透明電極層のエッジから離隔するように、前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去し、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する。前記ｎ型半導体層上にｎ型電極を形成する。
【００１７】
前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去し、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階は、ドライエッチングを利用して前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する段階と、前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する段階と、その場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）でドライエッチングを利用して、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階と、を含む。
【００１８】
その代わりに、ドライエッチングを利用して、前記発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する段階と、ウェットエッチングを利用して、前記透明電極層のうち前記発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成する段階と、を含むこともできる。
【００１９】
前記ｐ型電極を形成する段階は、前記透明電極層のうち前記発光構造物の中央部分に該当する部分を除去して溝を形成した後、前記溝を含む前記透明電極層の全面に金属膜を形成して行うことができる。このとき、前記溝は、前記ｐ型半導体層を露出させるように形成する。
【００２０】
一方、前記透明電極層は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）などの透明伝導性金属酸化物からなりうる。また、前記ｐ型電極は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ及びＡｕからなるグループから選択された物質を含めて１層以上の多層膜で形成できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ｐ型半導体層と導電性基板との界面に発光構造物の外側表面に凹凸が形成された透明電極層を含むことで、活性層で発生した光が再び活性層に反射されることを防止する。活性層から出た光は透明電極層中へ誘導されるが、ウェーブガイドされずに表面に形成された凹凸に合って外部に容易に放出される。したがって、従来のような側面光発生の副作用を除去できる。これにより、活性層での光吸収がなくて外部への光出力低下がない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】従来技術による垂直構造の半導体発光素子を示す断面図である。
【図２】従来技術による垂直構造の半導体発光素子を示す断面図である。
【図３】本発明による半導体発光素子の断面図である。
【図４】本発明による半導体発光素子の断面図である。
【図５】本発明による半導体発光素子の断面図である。
【図６】本発明による半導体発光素子の製造方法を示す工程別断面図である。
【図７】本発明による半導体発光素子の製造方法を示す工程別断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施形態について詳細に説明する。しかし、本発明は以下で開示される実施形態に限定されるものではなく他の多様な形態で具現され、単に本実施形態は本発明の開示を完全にし、当業者に発明の範ちゅうを完全に知らせるために提供されるものである。図面でいろいろな層及び領域を明確に表現するために厚さを拡大または誇張して示した。
【００２４】
図３は、本発明の第１実施形態による半導体発光素子の断面図である。図３を参照すれば、半導体発光素子１００は、導電性基板１４０と、導電性基板１４０上に順次形成されたｐ型電極１３５、透明電極層１３０、ｐ型半導体層１２５、活性層１２０、ｎ型半導体層１１５及びｎ型電極１４５を備える。透明電極層１３０上に順次に積層されたｐ型半導体層１２５、活性層１２０及びｎ型半導体層１１５は発光構造物である。この発光構造物は、その側面が透明電極層１３０のエッジから離隔するように透明電極層１３０の上面の中央部に形成される。
【００２５】
透明電極層１３０のうち発光構造物の外側部分は、その表面に凹凸１３２が形成されている。凹凸１３２は、ピラミッド形状またはこれと類似した形状を持つことができる。透明電極層１３０は、活性層１２０で発生した光が活性層１２０に反射されて入ることを防止する機能を行うことができる。また、後続工程で熱が加えられる時にｐ型電極１３５の金属元素が拡散によって移動して、漏れ電流を発生させることを効果的に防止できる。これらの点を考慮した時、透明電極層１３０は、ＩＴＯなどの透明伝導性金属酸化物からなることが望ましい。
【００２６】
図３に矢印で表示したように、活性層１２０から出た光は透明電極層１３０内へ誘導されるが、表面に形成された凹凸１３２に合って外部に容易に放出される。したがって、従来のような側面光発生の副作用なしに、活性層１２０で発生した光が再び活性層１２０に反射されることを防止する。これにより、活性層１２０での光吸収がなくて外部への光出力低下がない。
【００２７】
発光構造物は、その側面が導電性基板１４０に対して傾くように形成されうる。この時、図示したように、ｎ型電極１４５方向へ行くほど幅が狭くなるように形成されたことが望ましい。このように、傾斜を持つ側面構造は広い発光面積を得るのに有利である。
【００２８】
半導体発光素子１００は、発光構造物の側面を覆うようにパッシベーション膜１５０をさらに備える。パッシベーション膜１５０は、電気的絶縁及び不純物の侵入防止など側面保護のために絶縁性誘電体を利用して形成したものである。この時、パッシベーション膜１５０は、透明電極層１３０の凹凸１３２が形成された部分を覆うことができるが、図３に示したように、凹凸部分の一部を覆うか、または透明電極層１３０の全面を覆うように形成できる。放射角を調節するか、または光吸収を最小化する特殊な目的でパッシベーション膜１５０を省略することもある。
【００２９】
透明電極層１３０の凹凸１３２のうち凸部分における透明電極層１３０の厚さは、図３に示したように、発光構造物の下部の透明電極層１３０の厚さより小さくて、透明電極層１３０のうち発光構造物の下部の厚さより発光構造物の外側部分の厚さがさらに薄い構造である。これらの厚さは変わりうるが、例えば、第１実施形態の変形例を図示した図４を参照すれば、透明電極層１３０’の凹凸１３２のうち凸部分における透明電極層１３０’の厚さは、発光構造物の下部の透明電極層１３０’厚さと同一である。
【００３０】
図５は、本発明の第２実施形態による半導体発光素子の断面図である。図３を参照して説明した素子と同じ部分については、同じ参照番号を付けて反復説明は省略する。図５に図示した半導体発光素子２００は、図３に図示した半導体発光素子１００と透明電極層２３０及びｐ型電極２３５のみ異なる。図５では、図３のパッシベーション層１５０は省略した。透明電極層２３０のうち発光構造物の外側部分にも、その表面に凹凸２３２が形成されている。
【００３１】
ｐ型電極２３５は、発光構造物の下部に高段差部分２３５ａとその両側の低段差部分２３５ｂとを含み、透明電極層２３０は低段差部分２３５ｂに形成されている。特に、ｐ型電極２３５の高段差部分２３５ａはｐ型半導体層１２５と接してある。このような透明電極層２３０及びｐ型電極２３５の形態は、図４に示したような第１実施形態の変形例にも適用できる。
【００３２】
図６は、本発明の第１実施形態による半導体発光素子の製造方法を示す工程別断面図である。ここで、通常の垂直構造窒化物系III−V族半導体化合物半導体発光素子の製造方法は、所定のウェーハを利用して複数で製造されるが、図６では、説明の便宜のために１個の発光素子のみを製造する方法を図示している。
【００３３】
まず、図６の（ａ）に示したように、半導体基板１１０上に順次にｎ型半導体層１１５、活性層１２０及びｐ型半導体層１２５を成長させて発光構造物を形成した後、ｐ型半導体層１２５上に透明電極層１３０を形成する。次いで、透明電極層１３０上にｐ型電極１３５を形成する。
【００３４】
半導体基板１１０は、窒化物半導体単結晶を成長させるのに適した基板であって、サファイア以外にＳｉＣ、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）及び窒化アルミニウム（ＡｌＮ）で形成できる。
【００３５】
ｎ型半導体層１１５を成長させる前に、半導体基板１１０との格子整合を向上させるためのバッファ層（図示せず）を、例えば、ＡｌＮ／ＧａＮで形成してもよい。ｎ型半導体層１１５と活性層１２０及びｐ型半導体層１２５は、ＩｎｘＡｌｙＧａ（１−ｘ−ｙ）Ｎ組成式（ここで、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を持つ半導体物質からなりうる。さらに具体的に、ｎ型半導体層１１５は、ｎ型不純物がドーピングされたＧａＮ層またはＧａＮ／ＡｌＧａＮ層で形成され、ｎ型不純物としては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、ＴｅまたはＣなどを使用し、望ましくば、Ｓｉを主に使用する。また、ｐ型半導体層１２５は、ｐ型不純物がドーピングされたＧａＮ層またはＧａＮ／ＡｌＧａＮ層で形成され、ｐ型不純物としては、例えば、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｂｅなどを使用し、望ましくは、Ｍｇを主に使用する。そして、活性層１２０は、光を生成して放出するための層であって、通常ＩｎＧａＮ層をウェルとし、ＧａＮ層を壁層として、多重量子ウェルを形成することでなる。活性層１２０は、一つの量子ウェル層またはダブルヘテロ構造で構成されることもある。バッファ層、ｎ型半導体層１１５と活性層１２０及びｐ型半導体層１２５は、ＭＯＣＶＤ、ＭＢＥまたはＨＶＰＥなどの蒸着工程を通じて形成される。
【００３６】
透明電極層１３０は、前述したように活性層１２０で発生した光が活性層１２０に反射されて入ることを防止し、ｐ型電極１３５の金属元素の拡散を防止するだけでなく、後述するように、発光構造物をドライエッチングする場合にエッチング終了点の検出に利用されることもある。ＩＴＯなどの透明伝導性金属酸化物は、かかる機能をいずれも満たす。この場合、透明電極層１３０の形成には公知のいろいろな方法を利用でき、スパッタリング、蒸着工程などを例として挙げることができる。
【００３７】
ｐ型電極１３５は、導電性基板１４０とのオーミックコンタクト機能と共に、活性層１２０で発生した光を反射する役割及び電極の機能まで担当する。ｐ型電極１３５は、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｕ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｐｔ及びＡｕからなるグループから選択された物質を含めて１層以上の多層膜で形成できる。反射の役割を考慮すれば、Ｎｉ／Ａｇ、Ｚｎ／Ａｇ、Ｎｉ／Ａｌ、Ｚｎ／Ａｌ、Ｐｄ／Ａｇ、Ｐｄ／Ａｌ、Ｉｒ／Ａｇ。Ｉｒ／Ａｕ、Ｐｔ／Ａｇ、Ｐｔ／Ａｌ、Ｎｉ／Ａｇ／Ｐｔなどの膜組み合わせで形成することが望ましい。
【００３８】
次いで、図６の（ｂ）に図示したように、ｐ型電極１３５上に導電性基板１４０を付着する。導電性基板１４０は、最終の半導体発光素子１００に含まれる要素であって、発光構造物を支持する支持体の役割を行う。特に、後述するレーザーリフトオフ工程または化学的リフトオフ工程などで半導体基板１１０を除去する時、導電性基板１４０を付着することで相対的に厚さの薄い発光構造物をさらに容易に取り扱うことができる。
【００３９】
導電性基板１４０は、Ｓｉ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｕ、Ｗ及びＴｉからなるグループから選択された物質からなり、選択された物質によって、メッキ、蒸着、スパッタリングなどの工程でｐ型電極１３５上に直接形成できる。ここで、実施形態として、導電性基板１４０をウェーハボンディング工程を通じて付着する例を挙げているが、これに制限されず、ＡｕとＳｎとを主成分とする共融合金からなるボンディング金属層をｐ型電極１３５上にさらに蒸着し、これを媒介として加圧／加熱の方式で付着してもよい。
【００４０】
次いで、半導体基板１１０を除去する。この時、レーザーリフトオフ工程または化学的リフトオフ工程を利用できるが、例えば、レーザーリフトオフ工程を利用する場合、半導体基板１１０の全面にレーザービームを照射して半導体基板１１０を分離する。化学的リフトオフ工程を利用する場合、半導体基板１１０と発光構造物との間にウェットエッチングにより除去できる犠牲層をさらに備え、これを選択的に除去できるエッチング液を利用して半導体基板１１０を分離する。かかるリフトオフ工程により、半導体基板１１０と接触していたｎ型半導体層１１５（またはバッファ層を形成した場合にそのバッファ層）の面が外部に露出される。半導体基板１１０が除去されつつ露出された表面はウェット洗浄液やプラズマなどで処理することで、リフトオフ過程で発生した不純物などを除去する段階をさらに含めてもよい。
【００４１】
次いで、図６の（ｃ）に図示したように、発光構造物の側面が透明電極層１３０のエッジから離隔するように、発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する。この時、ウェットエッチングを利用してもよいが、本実施形態の場合、ＩＣＰ−ＲＩＥ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ−Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチングを利用する。このドライエッチング工程により、ｎ型半導体層１１５と活性層１２０及びｐ型半導体層１２５がエッチングされ、透明電極層１３０は、エッチング終了点の検出に利用できるようにエッチングしない。したがって、選択比のあるエッチングガスの組み合わせを利用する。
【００４２】
発光構造物の側面が透明電極層１３０のエッジから離隔するように発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する間、透明電極層１３０のうち発光構造物の外側部分の表面に凹凸１３２を形成する。凹凸１３２は、発光構造物のエッチング完了後にその場（ｉｎ−ｓｉｔｕ）でエッチングガスの種類を変えてドライエッチングをさらに行うことで形成できる。エッチングガスの種類を変えなくても、プラズマ強度を増大させるか、またはエッチング時間を延ばして凹凸１３２を形成することもできる。ドライエッチングを利用すれば、均一な密度と所望のサイズの光抽出用凹凸構造を形成できる。凹凸１３２を形成するためのエッチング深さは、エッチングガスの種類、プラズマ強度及びエッチング時間により調節でき、特にエッチング時間を調節することで容易に調節できる。
【００４３】
凹凸１３２を形成するに当ってウェットエッチングを利用してもよい。ＢＯＥ（Ｂｕｆｆｅｒｅｄ  Ｏｘｉｄｅ  Ｅｔｃｈａｎｔ）などのエッチング液を利用すれば、透明電極層１３０のうち発光構造物の外側部分の表面に凹凸を形成できる。凹凸１３２を形成するためのエッチング深さは、エッチング液のモル濃度、エッチング温度及びエッチング時間により調節でき、特に、エッチング時間を調節することで容易に調節できる。ウェットエッチングを利用すれば、ドライエッチングを利用する場合に比べて透明電極層１３０の表面ダメージを低減させることができる。
【００４４】
次いで、図６の（ｄ）に示したように、ｎ型半導体層１１５上にｎ型電極１４５を形成する。その前に、アルカリ溶液を利用してｎ型半導体層１１５の表面に粗度を発生させて光抽出を向上させたり、ｎ型電極１４５が蒸着される部分をマスクで保護したりする。ｎ型電極１４５を形成した後、側面保護のために絶縁性誘電体を利用してパッシベーション膜１５０を形成する。もちろん、パッシベーション膜１５０を先ず形成した後、ｎ型電極１４５を形成してもよい。
【００４５】
図７は、本発明の第２実施形態による半導体発光素子の製造方法を示す工程別断面図である。ここでも、説明の便宜のために１個の発光素子のみを製造する方法を図示している。図６を参照して説明した方法と同じ部分については反復する説明を省略する。
【００４６】
図７の（ａ）に示したように、半導体基板１１０上に順次にｎ型半導体層１１５から透明電極層２３０を形成する過程は、図６の（ａ）と同一である。
【００４７】
次いで、図７の（ｂ）を参照すれば、透明電極層２３０のうち発光構造物の中央部分に該当する部分を除去して溝Ｈを形成する。溝Ｈは、ｐ型半導体層１２５を露出させるように形成できる。次いで、溝Ｈを含む透明電極層２３０の全面に金属膜を形成してｐ型電極２３５を形成する。この時、ｐ型電極２３５の形成は２段階でなりうる。まず、溝Ｈ部位を埋め込むように反射性金属を形成した後、反射性金属及び透明電極層２３０の表面にオーミックコンタクトのための金属を形成することでありうる。
【００４８】
次いで、図７の（ｃ）に示したように、ｐ型電極２３５上に導電性基板１４０を付着して半導体基板１１０を除去する。次いで、図７の（ｄ）に示したように、発光構造物の側面が透明電極層２３０のエッジから離隔するように、発光構造物の中央部分を除外した残りの領域を除去する。また、透明電極層２３０のうち発光構造物の外側部分の表面に凹凸２３２を形成する。次いで、図７の（ｅ）に示したように、ｎ型半導体層１１５上にｎ型電極１４５を形成する。
【００４９】
以上で本発明の望ましい実施形態について図示して説明したが、本発明は前述した特定の望ましい実施形態に限定されず、特許請求の範囲で請求する本発明の趣旨を逸脱せずに当業者ならば多様な変形実施が可能であるということはいうまでもなく、かかる変更は特許請求の範囲に記載の範囲内にある。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、半導体発光素子関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００５１】
１００  半導体発光素子
１１５  ｎ型半導体層
１２０  活性層
１２５  ｐ型半導体層
１３０  透明電極層
１３２  凹凸
１３５  ｐ型電極
１４０  導電性基板
１４５  ｎ型電極
１５０  パッシベーション膜
【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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