(57)【要約】【課題】耐薬品に優れた金属基板を用い、金属基板のレーザー切断時に生成するデブリの低減と金属基板に適したレーザー照射の位置決めの両方の目的を同時に果たす工程を含む発光ダイオードの製造方法、切断方法及び発光ダイオードを提供することを目的とする。【解決手段】本発明に係る発光ダイオードの製造方法は、複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う金属保護膜とからなる金属基板と、化合物半導体層とを備えたウェハを作製する工程と、化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、位置決めマークに基づいて、化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して金属基板を切断する工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハにレーザーを照射してチップ状の発光ダイオードを製造する方法において、
複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜とからなる金属基板と、該金属基板上に形成された発光層を含む化合物半導体層とを備えたウェハを作製する工程と、
前記化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、
前記金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、
位置決めマークに基づいて、前記化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して前記金属基板を切断する工程と、
を有することを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
【請求項２】
前記複数の金属板は、前記化合物半導体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料からなる金属板と前記化合物半導体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料からなる金属板とを含むことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項３】
前記化合物半導体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料が、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、チタン、スズまたはこれらの合金のいずれかからなることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項４】
前記化合物半導体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料が、モリブデン、タングステン、クロムまたはこれらの合金のいずれかからなることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項５】
前記複数の金属板は三枚の金属板からなることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項６】
前記三枚の金属板のうち、一枚の金属板を挟む二枚の金属板は同じ金属材料からなることを特徴とする請求項５に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項７】
前記一枚の金属板はモリブデンからなり、前記二枚の金属板は銅からなることを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項８】
前記金属保護膜は、アルミニウム、銀、金、ニッケル、チタン、スズまたはこれらの合金のいずれかからなることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項９】
前記発光層は、ＡｌＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＡｓ層を含むことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１０】
前記化合物半導体層と前記金属基板との間に反射構造体を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
【請求項１１】
複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜とからなる金属基板と、該金属基板上に形成された化合物半導体層とを備えたウェハにレーザーを照射してチップ状の発光ダイオードに切断する方法において、
前記化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、
前記金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、
平面視して前記位置決めマークに基づいて、レーザーを照射して前記金属基板を切断する工程と、
を有することを特徴とする切断方法。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法によって製造された発光ダイオード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光ダイオードの製造方法、切断方法及び発光ダイオードに関し、特に金属基板を基板に用いた発光ダイオードの製造方法、切断方法及び発光ダイオードに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤色、赤外の光を発する高出力発光ダイオード（英略称：ＬＥＤ）として、砒化アルミニウム・ガリウム（組成式ＡｌＸＧａ１−ＸＡｓ；０≦Ｘ≦１）からなる発光層を備えた化合物半導体ＬＥＤが知られている。一方、赤色、橙色、黄色或いは黄緑色の可視光を発する高輝度発光ダイオード（英略称：ＬＥＤ）として、燐化アルミニウム・ガリウム・インジウム（組成式（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）ＹＩｎ１−ＹＰ；０≦Ｘ≦１，０＜Ｙ≦１）からなる発光層を備えた化合物半導体ＬＥＤが知られている。これらのＬＥＤの基板として、一般に、発光層から出射される発光に対し光学的に不透明であり、また機械的にもそれ程強度のない砒化ガリウム（ＧａＡｓ）等の基板材料が用いられてきた。
【０００３】
このため、最近では、より高輝度のＬＥＤを得るために、また、更なる素子の機械的強度、放熱性の向上を目的として、発光光に対して不透明な基板材料を除去して、然る後、発光光を透過または反射し、尚且つ機械強度、放熱性に優れる材料からなる支持体層（基板）を改めて接合させて、接合型ＬＥＤを構成する技術が開示されている（例えば、特許文献１〜７参照）。
【０００４】
基板接合技術の開発により、支持体層として適用できる基板の自由度が増え、コスト面、機械強度、放熱性など大きなメリットを有する金属基板の適用が提案されている。
特に、高電流で光らせる必要がある高出力用の発光ダイオードは、従来のものに比べて発熱量が多く、放熱性の確保が課題となっている。金属基板は発光部（化合物半導体層）からの発熱を発光ダイオードの外部へ効率的に放出することができるので、化合物半導体層に金属基板を接合させることは、発光ダイオードの高出力化、長寿命化に有用である。
【０００５】
金属基板を用いた発光ダイオードは例えば、特許文献８及び特許文献９に開示されている。
【０００６】
発光層を有する化合物半導体層に金属基板を接合したウェハはブレードダイシングやレーザーダイシング等によりチップ化される。
ここで、ブレードダイシングは基板に高速回転する円盤状の切削ブレードを押し当てて切断するものである。
また、レーザーダイシングは基板にレーザーを照射し、そのレーザーエネルギーを吸収させて発生した熱エネルギーによって切断部を溶融、蒸散（アブレーション）させて切断を行うものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−３３９１００号公報
【特許文献２】特開平６−３０２８５７号公報
【特許文献３】特開２００２−２４６６４０号公報
【特許文献４】特許第２５８８８４９号公報
【特許文献５】特開２００１−５７４４１号公報
【特許文献６】特開２００７−８１０１０号公報
【特許文献７】特開２００６−３２９５２号公報
【特許文献８】特開２００５−２３６３０３号公報
【特許文献９】特開２００６−１３４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、金属基板は、半導体基板、セラミックス基板等と比較して製造プロセスで使用する化学薬品に反応、腐食等により品質劣化する問題があった。具体的には、アルカリ、酸の処理に対して、溶解、変色、腐食が発生し、特性不良や収率の低下してしまうという問題があった。特に、半導体層を成長させる砒化ガリウム基板を除去する為、アルカリや酸に長時間浸漬し、砒化ガリウム基板を全て溶解する工程が一般的であるが、金属基板がこの長時間の薬品処理に耐えられないという問題があった。
【０００９】
また、ブレードダイシングによる金属基板の切断では、ブレードに目詰まりが生じやすいため、切断が容易でないという問題がある。また、切断面に欠け（チッピング）やクラックが発生し、これが回路領域に影響を及ぼすという問題もある。さらにまた、切削ブレードの幅が大きくかつチッピングがあるために、切断予定ラインの幅を大きく取る必要があり、回路領域として有効に使用できる面積の割合が低下するという問題もある。
【００１０】
他方、レーザーダイシングによる金属基板の切断では、レーザー照射の位置決め（アラインメント）について確立した方法がなく、様々な試行錯誤がなされている段階であり、また、切断時に生成するデブリも問題になる。
ここで、デブリとは、レーザービームの照射により生成される副次生成物であって、被照射材料の溶融物や飛散物等が切断部周辺（材料表面や切断面）に付着したものである。
【００１１】
デブリは発光ダイオードの外観不良となるだけではなく、デブリがおもて面側に付いた場合はワイヤボンディング不良の原因になり、また、裏面側に付いた場合にはダイボンディング不良の原因となる。
【００１２】
また、このようなデブリが発光部側に多く発生すると、発光部を構成する化合物半導体層の側面に接触してショートする等、発光ダイオードの信頼性の低下を招いたりする。
【００１３】
かかる問題を回避するために、切断部の切りしろを多くとることが考えられるが、この場合、１枚のウェハから製造できる発光ダイオードの数が減少してしまう。
【００１４】
本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、基板除去工程の薬品処理に耐えうる耐薬品に優れた新しい構造の金属基板を用いることで収率が向上しかつ特性が安定した発光ダイオードを製造できると共に、レーザーダイシングによる金属基板の切断時に生成するデブリの低減とその新しい構造の金属基板に適したレーザー照射の位置決めの両方の目的を同時に果たす工程を含む発光ダイオードの製造方法、切断方法及び発光ダイオードを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
（１）ウェハにレーザーを照射してチップ状の発光ダイオードを製造する方法において、
複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜とからなる金属基板と、該金属基板上に形成された発光層を含む化合物半導体層とを備えたウェハを作製する工程と、前記化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、前記金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、位置決めマークに基づいて、前記化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して前記金属基板を切断する工程と、を有することを特徴とする発光ダイオードの製造方法。
ここで、「切断予定ライン」とは、ウェハにおいて切断する予定の位置を示すものであって、基板等の上に実際に何らかの加工が施されて形成されたラインも、実際の加工は施されていない仮想的なラインも含むものとする。
また、「切断予定ライン上の部分」とは、平面視して「切断予定ライン」を含む部分を意味する。
（２）前記複数の金属板は、前記化合物半導体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料からなる金属板と前記化合物半導体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料からなる金属板とを含むことを特徴とする前項（１）に記載の発光ダイオードの製造方法。
（３）前記化合物半導体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料が、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、チタン、スズまたはこれらの合金のいずれかからなることを特徴とする前項（１）又は（２）のいずれかに記載の発光ダイオードの製造方法。
（４）前記化合物半導体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料が、モリブデン、タングステン、クロムまたはこれらの合金のいずれかからなることを特徴とする前項（１）から（３）のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
（５）前記複数の金属板は三枚の金属板からなることを特徴とする前項（１）から（４）のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
（６）前記三層の金属板のうち、一枚枚の金属板を挟む二枚の金属板は同じ金属材料からなることを特徴とする前項（５）に記載の発光ダイオードの製造方法。
（７）前記一枚枚の金属板はモリブデンからなり、前記二枚の金属板は銅からなることを特徴とする前項（６）に記載の発光ダイオードの製造方法。
（８）前記金属保護膜は、アルミニウム、銀、金、ニッケル、チタン、スズまたはこれらの合金のいずれかからなることを特徴とする前項（１）から（７）のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
（９）前記発光層は、ＡｌＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＡｓ層を含むことを特徴とする前項（１）からから（８）のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
（１０）前記化合物半導体層と前記金属基板との間に反射構造体を備えることを特徴とする前項（１）から（９）のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法。
（１１）複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜とからなる金属基板と、該金属基板上に形成された化合物半導体層とを備えたウェハにレーザーを照射してチップ状の発光ダイオードに切断する方法において、前記化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、前記金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、位置決めマークに基づいて、前記化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して前記金属基板を切断する工程と、を有することを特徴とする切断方法。
（１２）前項（１）から（１０）のいずれか一項に記載の発光ダイオードの製造方法によって製造された発光ダイオード。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る発光ダイオードの製造方法によれば、複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜とからなる金属基板を用いる構成を採用したので、耐薬品性が高く、アルカリ、酸の処理による金属基板の劣化がない発光ダイオードを製造することができる。金属保護膜が複数の金属板の側面も覆う構成を採用することにより、その効果をさらに高めることもできる。
【００１７】
本発明に係る発光ダイオードの製造方法によれば、化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、位置決めマークに基づいて、化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して金属基板を切断する工程とを有する構成を採用し、レーザー照射面を化合物半導体層を備えた面とは反対側の面としたので、レーザー切断が開始される金属基板の位置が化合物半導体層から遠くなる結果、デブリが化合物半導体層にまで届きにくくなり、ショートするのを防止して、歩留まりを向上させることができる。また、エッチングによってレーザー照射する側の金属基板の一部（金属保護膜の一部）を予め除去しているので、レーザー切断する金属基板の量が少なくなり、生成されるデブリ量を低減することができる。
【００１８】
本発明に係る発光ダイオードの製造方法によれば、複数の金属板は、前記化合物半導体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料からなる金属板と前記化合物半導体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料からなる金属板とを含む構成を採用することにより、金属基板全体としての熱膨張係数（温度上昇に対して実際に現れる金属基板の長さ・体積が膨張する割合）は化合物半導体層の熱膨張係数に近いものとなるため、化合物半導体層と金属基板とを接合する際の、金属基板の熱膨張量と化合物半導体層の熱膨張量との差が低減するので、化合物半導体層と金属基板との間に生成する界面応力が低減し、その結果、金属基板の化合物半導体層側と化合物半導体層の反対側とにそれぞれ存在する界面応力のうち、レーザー切断時に、一方の界面応力が先に開放されることによる金属基板の歪みが低減される。
【００１９】
本発明に係る発光ダイオードの製造方法によれば、複数の金属板は三枚の金属板からなる構成を採用することにより、金属基板に望ましい機能例えば、機械的強度、切断容易性、放熱性等を各基板に分けて持たせた金属基板を有する発光ダイオードを製造することができる。この場合、金属基板は単一の金属板で持ち得ない機能を有することになる。例えば、Ｃｕ／Ｍｏ／Ｃｕのように、外側の二枚の金属板を切断容易性が高い材料であるＣｕからなるものとし、それらが挟む真ん中の金属板に機械的強度が高い材料であるＭｏからなるものとすることにより、機械的強度及び切断容易性が高い金属基板とすることができる。
【００２０】
本発明に係る切断方法によれば、複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜とからなる金属基板を用いる構成を採用したので、耐薬品性が高く、アルカリ、酸の処理による金属基板の劣化がない発光ダイオードを製造することができる。金属保護膜が複数の金属板の側面も覆う構成を採用することにより、その効果をさらに高めることもできる。
【００２１】
本発明に係る切断方法によれば、化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、平面視して位置決めマークに基づいて、前記化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して金属基板を切断する工程とを有する構成を採用し、レーザー照射面を化合物半導体層を備えた面とは反対側の面としたので、レーザー切断が開始される金属基板の位置が化合物半導体層から遠くなる結果、デブリが化合物半導体層にまで届きにくくなり、ショートするのを防止して、歩留まりを向上させることができる。また、エッチングによってレーザー照射する側の金属基板の一部（金属保護膜の一部）を予め除去しているので、レーザー切断する金属基板の量が少なくなり、生成されるデブリ量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態である発光ダイオードの一例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態である発光ダイオードに用いる金属基板の製造工程の一例を示す工程断面図である。
【図３】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図４】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図５】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図６】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図７】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図８】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図９】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図１０】本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法の一例を示す工程断面図である。
【図１１】本発明の実施形態である発光ダイオードを備えた発光ダイオードランプの一例を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明を適用した一実施形態である発光ダイオードの製造方法、切断方法及び発光ダイオードについて図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、具体的に示した材料や寸法等の条件は例示に過ぎない。また、同一部材には同一符号を付し説明を省略又は簡略化する。また、同一部材には適宜、同一符号を付し又は符号を省略し、説明を省略又は簡略化する。
【００２４】
（第１の実施形態）
［発光ダイオード］
図１は、本発明の実施形態である発光ダイオードの一例を示す図である。
図１に示すように、本発明の実施形態である発光ダイオード（ＬＥＤ）１００は、複数の金属板２１Ａ、２２、２１Ｂ（符号１Ａは複数の金属板２１Ａ、２２、２１Ｂを示す）と複数の金属板の少なくとも上面１Ａａ及び下面１Ａｂを覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜１Ｂ（１Ｂａ、１Ｂｂ）とからなるからなる金属基板１と、金属基板１上に形成された発光層２を含む化合物半導体層３とを備えた発光ダイオード１００であって、金属基板１の側面１Ａａａはレーザー切断面であり、レーザー照射による副次生成物（デブリ）は金属基板１の側面１Ａａａ（金属板２１Ａの側面２１Ａａ、金属板２２の側面２２ａ、金属保護膜の側面（符号省略）とからなる）にのみ付着している。
【００２５】
＜化合物半導体層＞
化合物半導体層３は、発光層２を含む化合物半導体の積層構造体であって、複数のエピタキシャル成長させた層を積層してなるエピタキシャル積層構造体である。
化合物半導体層３としては、例えば、発光効率が高く、基板接合技術が確立されているＡｌＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＡｓ層などを利用できる。ＡｌＧａＩｎＰ層は、一般式（ＡｌＸＧａ１−Ｘ）ＹＩｎ１−ＹＰ（０≦Ｘ≦１，０＜Ｙ≦１）で表される材料からなる層である。この組成は、発光ダイオードの発光波長に応じて、決定される。赤および赤外発光の発光ダイオードを作製する際に用いられるＡｌＧａＩｎＡｓ層の場合も同様に、構成材料の組成は発光ダイオードの発光波長に応じて決定される。また、ＡｌＧａＡｓ、ＧａＡｓ、ＩｎＧａＡｓなども含まれる。
化合物半導体層３は、ｎ型またはｐ型の何れか一の伝導型の化合物半導体であり、内部でｐｎ接合が形成される。なお、化合物半導体層３の表面の極性はｐ型、ｎ型のどちらでもよい。
【００２６】
図１に示すように、化合物半導体層３は、例えば、コンタクト層１２ｃと、クラッド層１０ａと、発光層２と、クラッド層１０ｂと、ＧａＰ層１３とからなる。
【００２７】
コンタクト層１２ｃは、オーミック（Ｏｈｍｉｃ）電極の接触抵抗を下げるための層であり、例えば、Ｓｉドープしたｎ型のＧａＡｓからなり、キャリア濃度を１×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を０．０５μｍとする。
【００２８】
クラッド層１０ａは、例えば、Ｓｉをドープしたｎ型のＡｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を３×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を０．５μｍとする。
【００２９】
発光層２は公知の発光層を用いることができるが、ＡｌＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＩｎＡｓ層を含むのが好ましく、例えば、アンドープの（Ａｌ０．２Ｇａ０．８）０．５Ｉｎ０．５Ｐ／（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐの１０対の積層構造からなり、層厚を０．２μｍとする。
発光層２は、ダブルへテロ構造（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｈｅｔｅｒｏ：ＤＨ）、単一量子井戸構造（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ：ＳＱＷ）または多重量子井戸構造（Ｍｕｌｔｉ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ：ＭＱＷ）などの構造を有する。ここで、ダブルへテロ構造は、放射再結合を担うキャリアを閉じ込められる構造である。また、量子井戸構造は、井戸層と、前記井戸層を挟む２つの障壁層を有する構造であって、ＳＱＷは井戸層が１つのものであり、ＭＱＷは井戸層が２以上のものである。化合物半導体層３の形成方法としては、ＭＯＣＶＤ法などを用いることができる。
発光層２から単色性に優れる発光を得るためには、発光層２としてＭＱＷ構造を用いることが好ましい。
【００３０】
クラッド層１０ｂは、例えば、Ｍｇをドープしたｐ型のＡｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、キャリア濃度を８×１０１７ｃｍ−３とし、層厚を０．５μｍとする。
【００３１】
ＧａＰ層１３は、例えば、Ｍｇをドープしたｐ型ＧａＰ層であり、キャリア濃度を５×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を２μｍとする。  
【００３２】
化合物半導体層３の構成は、上記に記載した構造に限られるものではなく、例えば、素子駆動電流を化合物半導体層３の全般に平面的に拡散させる電流拡散層や、素子駆動電流の通流する領域を制限するための電流阻止層または電流狭窄層などを有していてもよい。
【００３３】
＜第１の電極、第２の電極＞
第１の電極６および第２の電極８はそれぞれオーミック電極であり、それらの形状および配置は、化合物半導体層３に電流を均一に拡散させるものであればよく、特に限定されない。例えば、平面視したときに円状または矩形状の電極を用いることができ、一個の電極として配置することも、複数の電極を格子状に配置することもできる。
【００３４】
第１の電極６の材料としては、コンタクト層１２ｃとしてｎ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｕＧｅ、ＡｕＧｅＮｉ、ＡｕＳｉなどを用いることができ、コンタクト層１２ｃとしてｐ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｕＢｅ、ＡｕＺｎなどを用いることができる。
また、更にその上にＡｕなどを積層して、酸化を防止させるとともに、ボンディング特性を向上させることができる。
【００３５】
第２の電極８の材料としては、ＧａＰ層１３としてｎ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｕＧｅ、ＡｕＧｅＮｉ、ＡｕＳｉなどを用いることができ、ＧａＰ層１３としてｐ型の化合物半導体を用いた場合には、例えば、ＡｕＢｅ、ＡｕＺｎなどを用いることができる。
【００３６】
＜反射構造体＞
図１に示すように、化合物半導体層３の反射構造体４側の面３ｂには、第２の電極８を覆うように反射構造体４が形成されている。反射構造体４は、金属膜１５と透明導電膜１４とが積層されてなる。
【００３７】
金属膜１５は、銅、銀、金、アルミニウムなどの金属およびそれらの合金などにより構成されている。これらの材料は光反射率が高く、反射構造体４からの光反射率を９０％以上とすることができる。金属膜１５を形成することにより、発光層２からの光を金属膜１５で正面方向ｆへ反射させて、正面方向ｆでの光取り出し効率を向上させることができる。これにより、発光ダイオードをより高輝度化できる。
【００３８】
金属膜１５は、透明導電膜１４側からＡｇ、Ｎｉ／Ｔｉバリヤ層、Ａｕ系の共晶金属（接続用金属）からなる積層構造が好ましい。
金属膜１５の化合物半導体層３と反対側の面１５ｂに形成された前記接続用金属は、電気抵抗が低く、低温で溶融する金属である。前記接続用金属を用いることにより、化合物半導体層３に熱ストレスを与えることなく、金属基板を接続できる。
接続用金属としては、化学的に安定で、融点の低いＡｕ系の共晶金属などを用いられる。前記Ａｕ系の共晶金属としては、例えば、ＡｕＳｎ、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉなどの合金の共晶組成（Ａｕ系の共晶金属）を挙げることができる。
また、接続用金属には、チタン、クロム、タングステンなどの金属を添加することが好ましい。これにより、チタン、クロム、タングステンなどの金属がバリヤ金属として機能して、金属基板に含まれる不純物などが金属膜１５側に拡散して、反応することを抑制できる。
【００３９】
透明導電膜１４は、ＩＴＯ膜、ＩＺＯ膜、などにより構成されている。なお、反射構造体４は、金属膜１５だけで構成してもよい。
また、透明導電膜１４の代わりに、または、透明導電膜１４とともに、透明な材料の屈折率差を利用したいわゆるコールドミラー、例えば、酸化チタン膜、酸化ケイ素膜の多層膜や白色のアルミナ、ＡｌＮを用いて、金属膜１５に組み合わせてもよい。ＳｉＯ２膜、ＳｉＮ膜、ＴｉＯ２膜、ＴｉＮ膜などの非導電性透明膜を用いる場合、非導電性透明膜の一部を貫通する様に金属膜の一部を配置してもよい。
【００４０】
＜金属基板＞
金属基板１は複数の金属板１Ａと複数の金属板の少なくとも上面１Ａａ及び下面１Ａｂを覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜１Ｂとからなる。金属保護膜１Ｂは金属板の側面を覆うのが好ましい。
【００４１】
反射構造体４を構成する金属膜１５の化合物半導体層３と反対側の面１５ｂに、金属基板１の接合面１ａが接合されている。
金属基板１の厚さは、５０μｍ以上１５０μｍ以下とすることが好ましい。
金属基板１の厚さが１５０μｍより厚い場合には、発光ダイオードの製造コストが上昇して好ましくない。また、金属基板１の厚さが５０μｍより薄い場合には、ハンドリング時に割れ、かけ、反りなどが容易に生じて、製造歩留まりを低下させるおそれが発生する。
【００４２】
複数の金属板の構成としては、２種類の金属板すなわち、第１の金属板２１と第２の金属板２２とが交互に積層されてなるものが好ましい。
金属基板１枚あたりの第１の金属板２１と第２の金属板２２の枚数は、合わせて３〜９枚とすることが好ましく、３〜５枚とすることがより好ましい。
第１の金属板２１と第２の金属板２２の枚数を合わせて２層とした場合には、厚さ方向での熱膨張が不均衡となり、金属基板１の反りが発生する。逆に、第１の金属板２１と第２の金属板２２の枚数を合わせて９層より多くした場合には、第１の金属板２１と第２の金属板２２の層の厚さをそれぞれ薄くする必要が生じる。第１の金属板２１または第２の金属板２２からなる単層基板を層の厚さを薄くして作製することは困難であり、各層の厚さを不均一にして、発光ダイオードの特性をばらつかせるおそれが発生する。さらに、前記単層基板の製造が困難であることから、発光ダイオードの製造コストを悪化させるおそれも生じる。
【００４３】
第１の金属板２１と第２の金属板２２の枚数は、合わせて奇数とすることがより好ましい。
特に３枚として、一枚の金属板を挟む二層の金属板は同じ金属材料からなるものとすることが好ましい。この場合、挟む二枚の金属板を同じエッチャントを用いて湿式エッチングで切断予定ラインに相当する部分を除去することができる。
【００４４】
＜金属保護膜＞
金属保護膜１Ｂは一又は複数の膜からなる。
それらの膜はアルミニウム、銀、金、ニッケル、チタン、スズまたはこれらの合金のいずれかからなるのが好ましい。
金属保護膜１Ｂとしては、密着性がよいニッケルと耐薬品に優れる金を組み合わせた積層構造からなるのが最も好ましい。
金属保護膜の厚さは、特に制限はないが、耐久性とコストのバランスから、０．２〜５μｍ、好ましくは、０．５〜３μｍが適正な範囲である。高価な金の厚さは、２μｍ以下が望ましい。
【００４５】
複数の金属板は、化合物半導体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料からなる金属板と化合物半導体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料からなる金属板とを含むのが好ましい。
化合物半導体層の熱膨張係数より大きい熱膨張係数を有する材料はアルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、チタン、スズまたはこれらの合金のいずれかからなるのが好ましい。
また、化合物半導体層の熱膨張係数より小さい熱膨張係数を有する材料が、モリブデン、タングステン、クロムまたはこれらの合金のいずれかからなるのが好ましい。
【００４６】
＜第１の金属板＞
第１の金属板２１（２１Ａ、２１Ｂ）は、第２の金属板として化合物半導体層３より熱膨張係数が小さい材料を用いる場合には、少なくとも化合物半導体層３より熱膨張係数が大きい材料からなることが好ましい。この構成とすることにより、金属基板全体としての熱膨張係数が化合物半導体層の熱膨張係数に近いものとなるため、化合物半導体層と金属基板とを接合する際の金属基板の反りや割れを抑制することができ、発光ダイオードの製造歩留まりを向上させることができるからである。従って、第２の金属板として化合物半導体層３より熱膨張係数が大きい材料を用いる場合には、第１の金属板２１（２１Ａ、２１Ｂ）は少なくとも化合物半導体層３より熱膨張係数が小さい材料からなることが好ましい。
【００４７】
第１の金属板２１としては、例えば、銀（熱膨張係数＝１８．９ｐｐｍ／Ｋ）、銅（熱膨張係数＝１６．５ｐｐｍ／Ｋ）、金（熱膨張係数＝１４．２ｐｐｍ／Ｋ）、アルミニウム（熱膨張係数＝２３．１ｐｐｍ／Ｋ）、ニッケル（熱膨張係数＝１３．４ｐｐｍ／Ｋ）およびこれらの合金などを用いることが好ましい。
第１の金属板２１の厚みは、５μｍ以上５０μｍ以下とすることが好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下とすることがより好ましい。
なお、第１の金属板２１の厚みと第２の金属板２１の厚みとは異なっていてもよい。さらに、金属基板１が複数の第１の金属板２１と第２の金属板２２により形成される場合に、各層の厚みはそれぞれ異なっていてもよい。
【００４８】
金属基板１の接合面１ａ及び反対側の面１ｂに、電気的接触を安定化させる接合補助膜、または、ダイボンド用の共晶金属を形成するのが好ましい。
反射構造体の金属膜１５の接続用金属としてＡｕ系の共晶金属を用いる場合には、金属基板１の接合面１ａに、金属基板１側からＮｉ／Ａｕ膜を形成するのが好ましい。このＮｉ膜及びＡｕ膜はメッキにより形成することができる。
これにより、接合工程を簡便に行うことができる。前記接合補助膜としては、Ａｕ、ＡｕＳｎなどを用いることができる。
【００４９】
なお、化合物半導体層３に金属基板１を接合する方法は、上記に記載した方法に限られるものではなく、例えば、拡散接合、接着剤、常温接合方法など公知の技術を適用することもできる。
【００５０】
第１の金属板２１の合計の厚さは、金属基板１の厚さの５％以上５０％以下であることが好ましく、１０％以上３０％以下であることがより好ましく、１５％以上２５％以下であることが更に好ましい。第１の金属板２１の合計の厚さが金属基板１の厚さの５％未満の場合は、熱膨張係数が高い第１の金属板２１の効果が小さくなり、ヒートシンク機能が低下する。逆に、第１の金属板２１の厚さが金属基板１の厚さの５０％を超える場合は、金属基板１を化合物半導体層３と接続させたときの熱による金属基板１の割れを抑制できない。つまり、第１の金属板２１と化合物半導体層３との間の大きな熱膨張係数の差により、熱による金属基板１の割れを発生させて、接合不良発生を招く場合が生じる。
特に、第１の金属板２１として銅を用いた場合には、銅の合計の厚さが、金属基板１の厚さの５％以上４０％以下であることが好ましく、１０％以上３０％以下であることがより好ましく、１５％以上２５％以下であることが更に好ましい。
第１の金属板２１の厚みは、５μｍ以上３０μｍ以下とすることが好ましく、５μｍ以上２０μｍ以下とすることがより好ましい。
【００５１】
＜第２の金属板＞
第２の金属板２２は、第１の金属板として化合物半導体層３より熱膨張係数が大きい材料を用いる場合には、その熱膨張係数が化合物半導体層３の熱膨張係数より小さい材料からなることが好ましい。この構成とすることにより、金属基板全体としての熱膨張係数が化合物半導体層の熱膨張係数に近いものとなるため、化合物半導体層と金属基板とを接合する際の金属基板の反りや割れを抑制することができ、発光ダイオードの製造歩留まりを向上させることができるからである。従って、第１の金属板として化合物半導体層３より熱膨張係数が小さい材料を用いる場合には、第２の金属板２２はその熱膨張係数が化合物半導体層３の熱膨張係数より大きい材料からなることが好ましい。
【００５２】
例えば、化合物半導体層３としてＡｌＧａＩｎＰ層（熱膨張係数＝約５．３ｐｐｍ／Ｋ）を用いた場合には、第２の金属板２２としてモリブデン（熱膨張係数＝５．１ｐｐｍ／Ｋ）、タングステン（熱膨張係数＝４．３ｐｐｍ／Ｋ）、クロム（熱膨張係数＝４．９ｐｐｍ／Ｋ）およびこれらの合金などを用いることが好ましい。
【００５３】
本発明の一実施形態の発光ダイオード１００として、発光層２を含む化合物半導体層３に金属基板１が接合された発光ダイオード１００であって、金属基板１は、第１の金属板２１と第２の金属板２２とが交互に積層されてなり、第１の金属板２１は、熱膨張係数が化合物半導体層３の材料より大きく、第２の金属板２２は、熱膨張係数が化合物半導体層３の材料より小さい材料からなる構成を採用すると、放熱性に優れ、接合の際の基板の割れを抑制でき、高電圧を印加して、高輝度で発光させることができる。
【００５４】
本発明の一実施形態の発光ダイオード１００として、第２の金属板２２の材料が、化合物半導体層３の熱膨張係数の±１．５ｐｐｍ／Ｋ以内となる熱膨張係数を有する材料である構成を採用すると、放熱性に優れ、接合の際の基板の割れを抑制でき、高電圧を印加して、高輝度で発光させることができる。
【００５５】
本発明の一実施形態の発光ダイオード１００として、第１の金属板２１が、アルミニウム、銅、銀、金、ニッケル、チタン、スズまたはこれらの合金からなる構成を採用すると、放熱性に優れ、接合の際の基板の割れを抑制でき、高電圧を印加して、高輝度で発光させることができる。
【００５６】
本発明の一実施形態の発光ダイオード１００として、第２の金属板２２が、モリブデン、タングステン、クロムまたはこれらの合金からなる構成を採用すると、放熱性に優れ、接合の際の基板の割れを抑制でき、高電圧を印加して、高輝度で発光させることができる。
【００５７】
本発明の一実施形態の発光ダイオード１００として、第１の金属板２１が銅からなり、第２の金属板２２がモリブデンからなり、第１の金属板２１と第２の金属板２２との層の数が合わせて３層以上９層以下とされている構成を採用すると、放熱性に優れ、接合の際の基板の割れを抑制でき、高電圧を印加して、高輝度で発光させることができる。
【００５８】
［発光ダイオードの製造方法］
次に、本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法について説明する。
本発明の実施形態である発光ダイオードの製造方法は、複数の金属板と該複数の金属板の少なくとも上面及び下面を覆う一又は複数の膜からなる金属保護膜とからなる金属基板と、該金属基板上に形成された発光層を含む化合物半導体層とを備えたウェハを作製する工程と、化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を、エッチングによって除去する工程と、金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程と、前記位置決めマークに基づいて、化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して金属基板を切断する工程と、を有する。
まず、金属基板の製造工程について説明する。
【００５９】
＜金属基板の製造工程＞
まず、複数の金属板を重ね合わせてホットプレスして一体の金属板１Ａを形成する。
【００６０】
まず、２枚の略平板状の第１の金属板２１（２１Ａ、２１Ｂ）と、１枚の略平板状の第２の金属板２２を用意する。例えば、第１の金属板２１（２１Ａ、２１Ｂ）としては厚さ１０μｍのＣｕ、第２の金属板２２としては厚さ７５μｍのＭｏを用いる。
次に、図２（ａ）に示すように、前記２枚の第１の金属板２１の間に前記第２の金属板２２を挿入してこれらを重ねて配置する。
【００６１】
次に、所定の加圧装置に前記基板を配置して、高温下で、第１の金属板２１と第２の金属板２２に矢印の方向に荷重をかける。これにより、図２（ｂ）に示すように、第１の金属板２１がＣｕであり、第２の金属板２２がＭｏであり、Ｃｕ（１０μｍ）／Ｍｏ（７５μｍ）／Ｃｕ（１０μｍ）の３枚からなる金属板１Ａを形成する。
金属基板１は、例えば、熱膨張係数が５．７ｐｐｍ／Ｋとなり、熱伝導率は２２０Ｗ／ｍ・Ｋとなる。
【００６２】
次に、金属板１Ａの全面を覆う金属保護膜を形成する。
次に、図２（ｃ）に示すように、金属板１Ａの全面すなわち、上面、下面及び側面を覆う金属保護膜２を形成する。このとき、図２（ｃ）に示す金属板１Ａは各発光ダイオードに個片化のために切断される前のものなので、金属保護膜が覆う側面とは金属板（プレート）の外周側面である。従って、個片化後の各発光ダイオードの金属板１の側面を金属保護膜２で覆う場合には別途、金属保護膜で側面を覆う工程を実施する。
図２（ｃ）は、金属板１Ａの外周端側でない箇所の一部を示しているものであり、外周側面の金属保護膜は図に表れていない。
【００６３】
尚、後のエッチング液による半導体基板除去工程を行う際に、金属保護膜が金属板の全面を覆っていればよく、その半導体基板除去工程後の工程において金属板の金属保護膜の一部が除去され、最終的に製造された発光ダイオードの金属基板が金属板の全面を金属保護膜で覆われていなくても構わない。
【００６４】
金属保護膜は公知の膜形成方法を用いることができるが、側面を含めた全面に膜形成ができるめっき法が最も好ましい。
例えば、無電解めっき法では、ニッケルその後、金をめっきし、金属板の上面、側面、下面をニッケル膜及び金膜（金属保護膜）で覆われた金属基板１を作製できる。
めっき材質は、特に制限はなく、銅、銀、ニッケル、クロム、白金、金など公知の材質が適用できるが、密着性がよいニッケルと耐薬品に優れる金を組み合わせた層が最適である。
めっき厚さは、特に制限はないが、耐久性とコストのバランスから、０．２〜５μｍ、好ましくは、０．５〜３μｍが適正な範囲である。高価な金の厚さは、１μｍ以下が望ましい。例えば、ニッケルを２μｍ、ニッケル上に金を１μｍの積層構造とすることできる。
めっき法は、公知の技術、薬品が使用できる。電極が不要な無電解めっき法が、簡便で望ましい。  
【００６５】
なお、この後、化合物半導体層３の接合面の大きさに合わせて切断した後、表面を鏡面加工してもよい。
【００６６】
＜化合物半導体層および第２の電極形成工程＞
まず、図３に示すように、半導体基板１１の一面１１ａ上に、複数のエピタキシャル層を成長させてエピタキシャル積層体１７を形成する。
半導体基板１１は、エピタキシャル積層体１７形成用基板であり、例えば、一面１１ａが（１００）面から１５°傾けた面とされた、Ｓｉドープしたｎ型のＧａＡｓ単結晶基板である。このように、エピタキシャル積層体１７としてＡｌＧａＩｎＰ層またはＡｌＧａＡｓ層を用いる場合、エピタキシャル積層体１７を形成する基板として、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）単結晶基板を用いることができる。
【００６７】
化合物半導体層３の形成方法としては、有機金属化学気相成長（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ：ＭＯＣＶＤ）法、分子線エピタキシャル（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ  Ｂｅａｍ  Ｅｐｉｔａｘｉｃｙ：ＭＢＥ）法や液相エピタキシャル（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｐｈａｓｅ  Ｅｐｉｔａｘｉｃｙ：ＬＰＥ）法などを用いることができる。
【００６８】
本実施形態では、トリメチルアルミニウム（（ＣＨ３）３Ａｌ）、トリメチルガリウム（（ＣＨ３）３Ｇａ）及びトリメチルインジウム（（ＣＨ３）３Ｉｎ）をＩＩＩ族構成元素の原料に用いた減圧ＭＯＣＶＤ法を用いて、各層をエピタキシャル成長させる。
なお、Ｍｇのドーピング原料にはビスシクロペンタジエニルマグネシウム（（Ｃ５Ｈ５）２Ｍｇ）を用いる。また、Ｓｉのドーピング原料にはジシラン（Ｓｉ２Ｈ６）を用いる。また、Ｖ族構成元素の原料としては、ホスフィン（ＰＨ３）又はアルシン（ＡｓＨ３）を用いる。
なお、ｐ型のＧａＰ層１３は、例えば、７５０°Ｃで成長させ、その他のエピタキシャル成長層は、例えば、７３０°Ｃで成長させる。
【００６９】
具体的には、まず、半導体基板１１の一面１１ａ上に、Ｓｉをドープしたｎ型のＧａＡｓからなる緩衝層１２ａを成膜する。緩衝層１２ａとしては、例えば、Ｓｉをドープしたｎ型のＧａＡｓを用い、キャリア濃度を２×１０１８ｃｍ−３とし、層厚を０．２μｍとする。
次に、緩衝層１２ａ上に、Ｓｉドープしたｎ型の（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるエッチングストップ層１２ｂを成膜する。
エッチングストップ層１２ｂは、半導体基板をエッチング除去する際、クラッド層および発光層までがエッチングされてしまうことを防ぐための層であり、例えば、Ｓｉドープの（Ａｌ０．５Ｇａ０．５）０．５Ｉｎ０．５Ｐからなり、層厚を０．５μｍとする。
次に、エッチングストップ層１２ｂ上に、Ｓｉドープしたｎ型のＧａＡｓからなるコンタクト層１２ｃを成膜する。
次に、コンタクト層１２ｃ上に、Ｓｉをドープしたｎ型のＡｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるクラッド層１０ａを成膜する。  
次に、クラッド層１０ａ上に、アンドープの（Ａｌ０．２Ｇａ０．８）０．５Ｉｎ０．５Ｐ／（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐの１０対の積層構造からなる発光層２を成膜する。
次に、発光層２上に、Ｍｇをドープしたｐ型のＡｌ０．５Ｉｎ０．５Ｐからなるクラッド層１０ｂを成膜する。
次に、クラッド層１０ｂ上に、Ｍｇドープしたｐ型のＧａＰ層１３を成膜する。
【００７０】
次に、ｐ型のＧａＰ層１３の半導体基板１１と反対側の面１３ａを、表面から１μｍの深さに至るまで鏡面研磨して、表面の粗さを、例えば、０．１８ｎｍ以内とする。
次に、図４に示すように、ｐ型のＧａＰ層１３の半導体基板１１と反対側の面１３ａ上に第２の電極（オーミック電極）８を形成する。第２の電極８は、例えば、０．４μｍの厚さのＡｕＢｅ上に０．２μｍの厚さのＡｕが積層されてなる。第２の電極８は、例えば、平面視したときに２０μｍφの円形状であり、６０μｍの間隔で形成される。
【００７１】
＜反射構造体形成工程＞
次に、図５に示すように、ｐ型のＧａＰ層１３の半導体基板１１と反対側の面１３ａおよび第２の電極８を覆うようにＩＴＯ膜からなる透明導電膜１４を形成する。次に、４５０℃の熱処理を施して、第２の電極８と透明導電膜１４との間にオーミックコンタクトを形成する。
【００７２】
次に、図６に示すように、透明導電膜１４のエピタキシャル積層体１７と反対側の面１４ａに、蒸着法を用いて、銀（Ａｇ）合金からなる膜を０．７μｍ成膜した後、ニッケル（Ｎｉ）／チタン（Ｔｉ）からなる膜を０．５μｍ、金（Ａｕ）からなる膜を１μｍ成膜して、金属膜１５とした。
これにより、金属膜１５と透明導電膜１４とからなる反射構造体４が形成される。
【００７３】
＜金属基板接合工程＞
次に、図７に示すように、反射構造体４とエピタキシャル積層体１７とを形成した半導体基板１１と、前記金属基板の製造工程で形成した金属基板１と、を減圧装置内に搬入して、反射構造体４の接合面４ａと金属基板１の接合面１ａとが対向して重ねあわされるように配置する。
次に、前記減圧装置内を３×１０−５Ｐａまで排気した後、半導体基板１１と金属基板１とを４００℃に加熱した状態で、５００ｋｇの荷重を印加して反射構造体４の接合面４ａと金属基板１の接合面５ａと接合して、接合構造体１８を形成する。
【００７４】
＜半導体基板および緩衝層除去工程＞
次に、図８に示すように、接合構造体１８から、半導体基板１１及び緩衝層１２ａをアンモニア系エッチャントにより選択的に除去する。
このとき、本発明の金属基板は金属保護膜に覆われており、エッチャントに対する耐性が高いため、金属基板が品質劣化することが防止される。
【００７５】
＜エッチングストップ層除去工程＞
次に、エッチングストップ層１２ｂを塩酸系エッチャントにより選択的に除去する。これにより、発光層２を有する化合物半導体層３が形成される。
このとき、本発明の金属基板は金属保護膜に覆われており、エッチャントに対する耐性が高いため、金属基板が品質劣化することが防止される。
【００７６】
＜第１の電極形成工程＞
次に、真空蒸着法を用いて、化合物半導体層３の反射構造体４と反対側の面３ａに電極用導電膜を成膜する。前記電極用導電膜としては、例えば、ＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕからなる金属板構造を用いることができる。例えば、ＡｕＧｅ（Ｇｅ質量比１２％）を０．１５μｍの厚さで成膜した後、Ｎｉを０．０５μｍの厚さで成膜し、さらにＡｕを１μｍの厚さで成膜する。
次に、一般的なフォトリソグラフィー手段を利用して、前記電極用導電膜を例えば、平面視円形状にパターニングして、ｎ型オーミック電極（第１の電極）６として、発光ダイオードのウェハを作製する。
【００７７】
上記第１の電極形成工程のパターニングで用いたマスクを用いて、コンタクト層１２ｃのうち、例えば、アンモニア水（ＮＨ４ＯＨ）／過酸化水素（Ｈ2Ｏ2）／純水（Ｈ2０）混合液により、ｎ型オーミック電極（第１の電極）６の下以外の部分をエッチングで除去する。これにより、ｎ型オーミック電極（第１の電極）６とコンタクト層１２ｃの平面形状は図１に示すように、実質的に同一の形状となる。
【００７８】
なお、この後、例えば、４２０°Ｃで３分間熱処理を行って、ｎ型オーミック電極（第１の電極）６の各金属を合金化することが好ましい。これにより、ｎ型オーミック電極（第１の電極）６を低抵抗化することができる。
【００７９】
図９（ａ）〜図９（ｃ）を参照して、化合物半導体層の切断予定ライン上の部分を除去する工程（おもて面エッチング工程）について説明する。
なお、図９（ａ）〜図９（ｃ）においては、化合物半導体層を備えたおもて面側から金属基板の一部までしか描いていない。
【００８０】
＜化合物半導体層除去工程＞
まず、図９（ａ）に示すように、発光ダイオードのウェハの化合物半導体層３上にレジストを塗布し、フォトリソグラフィーによって、例えば、幅６０μｍ程度の切断予定ラインパターンを含むレジストパターン３１を形成する。
【００８１】
次いで、露出されている化合物半導体層の切断予定ライン上の部分をエッチングによって除去する（符号３Ａ参照）。
化合物半導体層の除去幅はこの後の金属板の除去幅を決める。従って、化合物半導体層の除去幅は、この後のレーザー切断時に生成されるデブリ量を低減するために、レーザーによる切断幅より広い幅であるのが好ましい。例えば、おもて面からレーザー照射してレーザー切断を行う場合はレーザーによる切断幅より４０μｍ程度広いのが好ましい。また、裏面からレーザー照射してレーザー切断を行う場合はレーザーによる切断幅は２０μｍ程度広いのが好ましい。
【００８２】
次いで、図９（ｂ）に示すように、そのウェハを塩化第二鉄液に浸漬して、ＩＴＯ層１４とＮｉ層３３の、化合物半導体層の除去した部分の下方に位置する部分をエッチングして除去する（符号１４Ａ、３３Ａ参照）。
【００８３】
次いで、図９（ｃ）に示すように、ウェハをフッ酸系液、例えば、水素二フッ化アンモニウム２〜３％、フッ化アンモニウム０．０５〜０．１％に水を加えた溶液に浸漬して、Ｔｉ層３４の、上記除去した部分の下方に位置する部分をエッチングして除去する（符号３４Ａ参照）。
【００８４】
次いで、ウェハをＡｕ系エッチング液、例えば、シアン系のエッチング液に浸漬して、Ａｕ層３５、Ａｕ層３６の、上記除去した部分の下方に位置する部分をエッチングして除去する（符号３５Ａ、３６Ａ参照）。
【００８５】
次いで、ウェハを、Ｎｉに対するエッチング速度がＭｏに対するエッチング速度より高くＮｉを選択的にエッチングできる塩化第二鉄液に浸漬して、Ｎｉ層３７の、上記除去した部分の下方に位置する部分をＣｕ層２１Ａが露出するまでエッチングして除去する（符号３７Ａ参照）。
なお、この工程においては、エッチング時間を制御することによりＣｕ層２１Ａが露出したら、エッチングを停止することができるが、塩化第二鉄液はＣｕに対するエッチング速度がＭｏに対するエッチング速度より高いので、Ｃｕ層２１Ａまでエッチングしても構わない。
【００８６】
以上の手順によって、切断予定ライン上の化合物半導体層を除去することができる。
【００８７】
＜位置決めマーク形成工程＞
図１０（ａ）〜図１０（ｃ）を参照して、金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する工程について説明する。
なお、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）においては、化合物半導体層を備えたおもて面の反対側の金属基板の一部しか描いていない。
【００８８】
位置決めマーク形成の目的は、レーザーダイシングの位置決め（アラインメント）に用いるマークを形成することと、そのために金属保護膜の一部を除去することによってデブリを低減することである。前者を重視する場合には金属保護膜の除去量は少なくても足りるが、後者を重視する場合には金属保護膜の除去量を多めにするのが好ましい。両方の目的を十分に果たすために、金属保護膜の、切断予定ライン（ストリート）全体に相当する部分を除去するのが好ましい。
【００８９】
なお、レーザーダイシングのダイシングズレを解消する方法として、金属保護膜をエッチングするのと同様のストリートの開口部を有するパターンのレジストをつけた後、金属保護膜をエッチングしないでレジストをつけた状態でダイシングすることが考えられる。この方法では、デブリはレジスト上に付着させて除去することができるが、デブリ除去は不完全であり、また、熱によりレジストが変質したり、焼きついたりすること等の問題が発生することが考えられる。
また、位置決めマーク用にスパッタ等でパターニングされた膜を形成する（ダイシングラインに凸部を形成する）という方法も考えられるが、デブリ対策にならず、また、材料コストがアップしてしまうという問題がある。
【００９０】
まず、図１０（ａ）に示すように、発光ダイオードのウェハ裏面の金属基板１上に形成された金属保護膜（Ａｕ／Ｎｉ層）上に、レジストを塗布し、フォトリソグラフィーによって、位置決めマークの形状に対応する部分（少なくとも一部）を除去したレジストパターン４１を形成する。
位置決めマークの形状は、レーザーダイシングの位置決め（アラインメント）に用いるマークとして機能すれば制限はないが、切断予定ライン（ストリート）のクロス(十字）部分のみの形状や、切断予定ライン（ストリート）の数箇所にマークを形成する等でもよい。
切断予定ライン上部分の全体を位置決めマークとし、その部分の金属保護膜を除去すると、レーザーダイシングによって生成されるデブリ量をより低減することができ好ましい。
【００９１】
次いで、図１０（ｂ）に示すように、ウェハをＡｕ系エッチング液、例えば、シアン系のエッチング液に浸漬して、Ａｕ層（少なくとも一つの膜）４２の、上記除去した部分の下方に位置する部分をエッチングして除去して位置決めマークを形成する（符号４２Ａで示した部分）。
【００９２】
以上の手順によって、金属保護膜のうち化合物半導体層を備えた面とは反対側の面の少なくとも一つの膜の少なくとも一部を、エッチングによって除去して位置決めマークを形成する。
【００９３】
本実施形態では、Ａｕ／Ｎｉ層の二層積層構造の金属保護膜のうち、一層のＡｕ層のみをエッチングしたが、Ａｕ／Ｎｉ層の二層ともエッチングしてもよい。また、三層以上の積層の場合において、全層を除去しても、そのうちの一部の層を除去してもよい。
【００９４】
＜レーザーダイシング工程＞
次に、前工程で、金属保護膜の一部をエッチング除去して形成した位置決めマークを目印にして、化合物半導体層を備えた面とは反対側の面にレーザーを照射して金属基板を切断する。
【００９５】
レーザーによる切断条件としてはＬＥＤ素子製造プロセスで使用される条件でよい。
例えば、レーザー波長を３５５nmとし、送り速度を２０ｍｍ／ｓｅｃとした条件で金属基板を切断することができる。
【００９６】
レーザーダイシングのレーザー走査は複数回に分けて行ってもよい。その際、レーザービームの太さを変えてダイシングしてもよい。
【００９７】
金属基板のレーザー切断面はその後、Ａｕめっきするのが好ましい。
【００９８】
＜発光ダイオードランプ＞  
本発明の実施形態である発光ダイオードを備えた発光ダイオードランプについて説明する。
図１１は、本発明の実施形態である発光ダイオードランプの一例を示す断面模式図である。図１１に示すように、本発明の実施形態である発光ダイオードランプ５０は、パッケージ基板５５と、パッケージ基板５５上に形成された２つの電極端子５３、５４と、電極端子５４上に搭載された発光ダイオード１００と、発光ダイオード１００を覆うように形成されたシリコンなどからなる透明樹脂（封止樹脂）５１と、を有している。
発光ダイオード１００は、化合物半導体層３と反射構造部４と金属基板１と第１の電極６と第２の電極８を有しており、金属基板１が電極端子５３と接続されるように配置されている。また、第１の電極６と電極端子５４とはワイヤボンディングされている。電極端子５３、５４に印加された電圧が、第１の電極６と第２の電極８を介して化合物半導体層３に印加され、化合物半導体層３に含まれる発光層が発光する。発光された光は、正面方向ｆに取り出される。
【００９９】
パッケージ基板５５は、その熱抵抗が１０℃／Ｗ以下とされている。これにより、発光層２に１Ｗ以上の電力を加えて発光させたときでも、ヒートシンクとして機能させることができ、発光ダイオード１００の放熱性をより高めることができる。
なお、パッケージ基板の形状は、これに限定されず、他の形状のパッケージ基板を用いてもよい。他の形状のパッケージ基板を用いたＬＥＤランプ製品においても、放熱性を十分確保できるので、高出力、高輝度の発光ダイオードランプとすることができる。
【実施例】
【０１００】
まず、発光層として（Ａｌ０．２Ｇａ０．８）０．５Ｉｎ０．５Ｐ／（Ａｌ０．７Ｇａ０．３）０．５Ｉｎ０．５Ｐの１０対の積層構造からなるもので厚さ４μｍ、ＧａＰ層が２μｍ、反射構造体がＡｇ層０．７μｍ、Ｎｉ／Ｔｉバリヤ層０．５μｍ、Ａｕ層１μｍ、金属基板がＣｕ板１０μｍ／Ｍｏ板７５μｍ／Ｃｕ板１０μｍの三層構造の両側に金属保護膜としてＮｉ層２μｍ、Ａｕ層１μｍを順に形成したものからなるウェハを作製した。
【０１０１】
このウェハのおもて面について、金属基板のおもて面側の金属保護膜（Ｎｉ層及びＡｕ層）までをエッチングによって除去して、幅６０μｍの溝を形成した。また、裏面については金属基板の裏面側のＡｕ層のみをエッチングによって除去して、幅４０μｍの溝を形成した。
次いで、ウェハの裏面から、レーザー波長３５５nm、送り速度２０ｍｍ／ｓｅｃの条件で金属基板をレーザー切断した。
【０１０２】
こうして作製したチップ状の発光ダイオードについてレーザー顕微鏡で観察した。
デブリは、金属基板の裏面側の側面には付着していたが、おもて面側の化合物半導体層の側面及び裏面側の金属保護膜の露出している表面に付着しているデブリは観察されなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は金属基板を基板に用いた発光ダイオードの製造方法、切断方法及び発光ダイオードを利用する産業において利用可能性がある。
【符号の説明】
【０１０４】
１  金属基板
１Ａ  金属板
１Ａａ  上面
１Ａｂ  下面
１Ａａａ  側面
１Ｂ、１Ｂａ、１Ｂｂ  金属保護膜
２  発光層
３  化合物半導体層
４  反射構造体
１０ａ、１０ｂ  クラッド層
１３  電流拡散層
１４  透明導電膜
１５  金属膜
２１（２１Ａ、２１Ｂ）  第１の金属板
２２  第２の金属板
５０  発光ダイオードランプ
１００  発光ダイオード（発光ダイオードチップ）
【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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【図１１】
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