(57)【要約】【課題】基板貼り替えに伴うクラックの発生を防止できる半導体発光素子の製造方法を提供する。【解決手段】半導体発光素子の製造方法では、第１基板３１上に形成された半導体積層体１１上に第１金属層１２ａを形成し、第２基板３２上に第２金属層１２ｂを形成する。第１金属層１２ａと第２金属層１２ｂを対向させて、第１基板３１と第２基板３２を重ね合わせる。第１基板３１側から第１基板３１を透過し、半導体積層体１１に吸収される第１レーザ３５を照射し、半導体積層体１１を部分的に加熱分解する。第２基板３２側から第２基板３２を透過、または第１基板３１側から半導体積層体１１を透過する第２レーザ３６を照射し、第１金属層１２ａと第２金属層１２ｂを部分的に融着する。第１および第２基板３１、３２を第１および第２金属層１２ａ、１２ｂが融解する温度より低い温度に加熱して、第１基板３１を除去する。【選択図】  図３
2013021251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板上に形成され、第１導電型の第１半導体層と発光層と第２導電型の第２半導体層を有する半導体積層体上に第１金属層を形成し、第２基板上に第２金属層を形成する工程と、
前記第１金属層と前記第２金属層を対向させて、前記第１基板と前記第２基板を重ね合わせる工程と、
前記第１基板側から前記第１基板を透過し、前記半導体積層体に吸収される第１レーザを照射し、前記半導体積層体を部分的に加熱分解する工程と、
前記第２基板側から前記第２基板を透過、または前記第１基板側から前記半導体積層体を透過する第２レーザを照射し、前記第１金属層と前記第２金属層を部分的に融着する工程と、
前記第１および第２基板を前記第１および第２金属層が融解する温度より低い温度に加熱して、前記第１基板を除去する工程と、
を具備することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記第１レーザおよび前記第２レーザの照射は、前記第１レーザを透過し且つ前記第１基板より大きな第１押し板と前記第２レーザを透過し且つ前記第２基板より大きな第２押し板で前記第１および第２基板を挟み、前記第１および第２押し板の外周部を押圧した状態でおこなうことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記第１レーザおよび前記第２レーザの照射は、前記第１基板との界面近傍の前記半導体積層体を加熱分解して前記第１基板と前記半導体積層体を分離しながら、前記第１および第２金属層を融着して分離された前記半導体積層体を順次前記第２基板に貼り替えるようにおこなうことを特徴とする請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記第１レーザを前記第１基板と平行な方向に相対的に移動させ、前記第２レーザを前記第２基板と平行な方向に前記第１レーザを追尾するように相対的に移動させることを特徴とする請求項３に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記第１基板と前記半導体積層体が分離し終わる前に、前記第２レーザの照射を開始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の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、半導体発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窒化物半導体発光素子には、導電性基板上に反射層を介して窒化物半導体層を形成し、導電性基板側に向かう光を反射層で窒化物半導体層側に反射させ、光取り出し効率および放熱性を向上させるように構成されているものがある。
【０００３】
この種の窒化物半導体発光素子は、以下のようにして窒化物半導体層を成長用基板から支持基板に張り替えることにより製造されていた。
【０００４】
まず、サファイア基板上に窒化物半導体層を形成し、窒化物半導体層に反射層および接合用金属層を形成する。導電性基板上にも接合用金属層を形成する。
【０００５】
次に、接合用金属層同士を対向させてサファイア基板と導電性基板を重ね合わせ、加圧・加熱してサファイア基板と導電性基板を接合する。
【０００６】
次に、サファイア基板を通過し窒化物半導体層で吸収されるレーザを照射し、窒化物半導体層を解離させて、サファイア基板と窒化物半導体層を分離する。
【０００７】
然しながら、サファイア基板と導電性基板の熱膨張係数が異なるため、接合後の残留応力により接合された基板に反りが生じる問題がある。過大な反りにより接合された基板が割れる恐れある。
【０００８】
更に、窒化物半導体層が解離すると、レーザが照射されていない領域と分離した領域の境界に残留応力が集中し窒化物半導体層にクラックが生じるという問題がある。
【０００９】
その結果、製造歩留まりの低下、製造コストの上昇を招き、半導体発光素子の安定した製造が困難になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１１−４４４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、基板貼り替えに伴うクラックの発生を防止できる半導体発光素子の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
一つの実施形態によれば、半導体発光素子の製造方法では、第１基板上に形成され、第１導電型の第１半導体層と発光層と第２導電型の第２半導体層を有する半導体積層体上に第１金属層を形成し、第２基板上に第２金属層を形成する。前記第１金属層と前記第２金属層を対向させて、前記第１基板と前記第２基板を重ね合わせる。前記第１基板側から前記第１基板を透過し、前記半導体積層体に吸収される第１レーザを照射し、前記半導体積層体を部分的に加熱分解する。前記第２基板側から前記第２基板を透過、または前記第１基板側から前記半導体積層体を透過する第２レーザを照射し、前記第１金属層と前記第２金属層を部分的に融着する。前記第１および第２基板を前記第１および第２金属層が融解する温度より低い温度に加熱して、前記第１基板を除去する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１に係る半導体発光素子を示す断面図。
【図２】実施例１に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図３】実施例１に係る半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図。
【図４】実施例１に係る半導体発光素子の製造工程の要部を第１および第２比較例の半導体発光素子の製造工程の要部と対比して示す断面図。
【図５】実施例２に係る半導体発光素子の製造工程の要部を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１５】
本実施例に係る半導体発光素子の製造方法について図１乃至図３を用いて説明する。本実施例の半導体発光素子は窒化物半導体発光素子である。図１は半導体発光素子を示す断面図、図２および図３は半導体発光素子の製造工程を順に示す断面図である。
【００１６】
図１に示すように、本実施例の半導体発光素子１０では、半導体積層体１１が接着層１２を介して導電性の支持基板１３上に形成されている。
【００１７】
第１電極１４が半導体積層体１１の上面１１ａに形成されている。第２電極１５が支持基板１３の下面１３ａに形成されている。
【００１８】
半導体積層体１１は、例えばＮ型ＧａＮ層２１、Ｎ型ＧａＮクラッド層２２、ＭＱＷ層２３、Ｐ型ＧａＮクラッド層２４およびＰ型ＧａＮコンタクト層２５が順に積層された多層構造の窒化物半導体積層体である。
【００１９】
半導体積層体１１のＰ型ＧａＮコンタクト層２５上にはＭＱＷ層２３から支持基板１３側に放射された光を半導体積層体１１側に反射させるための反射層１６、例えば厚さが約２００ｎｍの銀（Ａｇ）膜が形成されている。
【００２０】
接着層１２は、例えば金錫（ＡｕＳｎ）等の共晶金属膜である。接着層１２は反射層１６上にバリア層１７を介して形成された第１金属層１２ａと、支持基板１３上にバリア層１８を介して形成された第２金属層１２ｂが合体した層である。
【００２１】
バリア層１７、１８は、例えば厚さが約５０ｎｍのチタン（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／チタン（Ｔｉ）積層膜である。
【００２２】
支持基板１３は、例えば比抵抗の低いＰ型シリコン基板である。第１電極（Ｎ側電極）１４は、例えばチタン（Ｔｉ）／白金（Ｐｔ）／金（Ａｕ）積層膜で、半導体積層体１１のＮ型ＧａＮ層２１上に形成されている。第２電極（Ｐ側電極）１５は、例えばアルミニウム（Ａｌ）膜である。
【００２３】
半導体積層体１１については周知であるが、以下簡単に説明する。Ｎ型ＧａＮ層２１は、Ｎ型クラッド層２２乃至Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５までを成長させるための下地単結晶層であり、例えば約３μｍと厚く形成されている。Ｎ型ＧａＮクラッド層２２は、例えば厚さ２μｍ程度に形成されている。
【００２４】
ＭＱＷ層２３は、例えば厚さが５ｎｍのＧａＮ障壁層と厚さが２．５ｎｍのＩｎＧａＮ井戸層とが交互に積層され、最上層がＩｎＧａＮ井戸層である多重量子井戸（ＭＱＷ：Multiple Quantum Well）構造に形成されている。
【００２５】
P型ＧａＮクラッド層２４は、例えば厚さ１００ｎｍ程度に形成され、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５は、例えば厚さ１０ｎｍ程度に形成されている。
【００２６】
ＩｎＧａＮ井戸層（ＩｎｘＧａ１−ｘＮ層、０＜ｘ＜１）のＩｎ組成比ｘは、半導体積層体１１から取り出される光のピーク波長が、例えば約４５０ｎｍになるように０．１程度に設定されている。
【００２７】
第１電極１４と第２電極１５を電源に接続すると、半導体積層体１１と支持基板１３の間に電流が流れ、ＭＱＷ層２３から光が放射される。ＭＱＷ層２３から放射されて支持基板１３側に向かう光は、反射層１６で半導体積層体１１側に反射され、半導体積層体１１側から取り出される。
【００２８】
次に、半導体発光素子１０の製造方法について説明する。図２乃至図３は半導体発光素子１０の製造工程を順に示す断面図である。
【００２９】
本実施例の半導体発光素子１０の製造工程は、半導体積層体１１を成長用基板上に形成した後、半導体積層体１１を成長用基板から分離しながら、分離された半導体積層体１１を順次支持基板に貼り替えていくように構成されている。
【００３０】
図２（ａ）に示すように、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法により、第１基板（成長用基板）３１、例えば面方位がＣ面のサファイア基板上に、バッファ層を介してＮ型ＧａＮ層２１乃至Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５を順にエピタキシャル成長させて半導体積層体１１を形成する。以後、第１基板３１をサファイア基板３１とも記す。
【００３１】
半導体積層体１１の形成方法は周知であるが、以下簡単に説明する。サファイア基板３１に前処理として、例えば有機洗浄、酸洗浄を施した後、ＭＯＣＶＤ装置の反応室内に収納する。
【００３２】
次に、例えば窒素（Ｎ２）ガスと水素（Ｈ２）ガスの常圧混合ガス雰囲気中で、高周波加熱により、サファイア基板３１の温度を、例えば１１００℃まで昇温する。これにより、サファイア基板３１の表面が気相エッチングされ、表面に形成されている自然酸化膜が除去される。
【００３３】
次に、Ｎ２ガスとＨ２ガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばアンモニア（ＮＨ３）ガスとトリメチルガリウム（ＴＭＧ：Tri-Methyl Gallium）を供給し、Ｎ型ドーパントとして、例えばシラン（ＳｉＨ４）ガスを供給し、厚さ３μｍのＮ型ＧａＮ層２１を形成する。
【００３４】
次に、同様にして厚さ２μｍのＮ型ＧａＮクラッド層２２を形成した後、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧおよびＳｉＨ４ガスの供給を停止し、第１基板３１の温度を１１００℃より低い温度、例えば８００℃まで降温し、８００℃で保持する。
【００３５】
次に、Ｎ２ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとして、例えばＮＨ３ガスおよびＴＭＧを供給し、厚さ５ｎｍのＧａＮ障壁層を形成し、この中にトリメチルインジウム（ＴＭＩ：Tri-Methyl Indium）を供給することにより、厚さ２．５ｎｍ、Ｉｎ組成比が０．１のＩｎＧａＮ井戸層を形成する。
【００３６】
次に、ＴＭＩの供給を断続することにより、ＧａＮ障壁層とＩｎＧａＮ井戸層の形成を、例えば７回繰返す。これにより、ＭＱＷ層２３が得られる。
【００３７】
次に、ＴＭＧ、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＩの供給を停止し、アンドープで厚さ５ｎｍのＧａＮキャップ層を形成する。
【００３８】
次に、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧ、ＴＭＡの供給を停止し、Ｎ２ガス雰囲気中で、第１基板３１の温度を８００℃より高い温度、例えば１０３０℃まで昇温し、１０３０℃で保持する。
【００３９】
次に、Ｎ２ガスとＨ２ガスの混合ガスをキャリアガスとし、プロセスガスとしてＮＨ３ガスおよびＴＭＧ、Ｐ型ドーパントとしてビスシクロペンタジエニルマグネシウム（Ｃｐ２Ｍｇ）を供給し、Ｍｇ濃度が１Ｅ２０ｃｍ−３、厚さが１００ｎｍ程度のＰ型ＧａＮクラッド層２４を形成する。
【００４０】
次に、Ｃｐ２Ｍｇの供給を増やして、Ｍｇ濃度が１Ｅ２１ｃｍ−３、厚さ１０ｎｍ程度のＰ型ＧａＮコンタクト層２５を形成する。
【００４１】
次に、ＮＨ３ガスは供給し続けながらＴＭＧの供給を停止し、キャリアガスのみ引き続き供給し、サファイア基板３１を自然降温する。ＮＨ３ガスの供給は、サファイア基板３１の温度が５００℃に達するまで継続する。これにより、サファイア基板３１上に半導体積層体１１が形成され、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５が表面になる。
【００４２】
次に、Ｐ型ＧａＮコンタクト層２５上に反射層１６として、例えばスパッタリング法により厚さが約２００ｎｍのＡｇ膜を形成する。反射層１６上にバリア層１７として、例えばスパッタリング法により厚さが約５０ｎｍのＴｉ／Ｐｔ／Ｔｉ積層膜を形成する。バリア層１７上に第１金属層１２ａとして、例えば真空蒸着法により厚さが１μｍのＡｕＳｎ膜を形成する。
【００４３】
次に、図２（ｂ）に示すように、第２基板（支持基板）３２としてシリコン基板を用意し、第２基板３２上にバリア層１８として、例えばスパッタリング法により厚さが約５０ｎｍのＴｉ／Ｐｔ／Ｔｉ積層膜を形成する。バリア層１８上に第２金属層１２ｂとして、例えば真空蒸着法により厚さ約２μｍのＡｕＳｎ膜を形成する。
【００４４】
次に、図２（ｃ）に示すように、第１基板３１を上下反転させて、第１金属層１２ａと第２金属層１２ｂ対向させて、第１基板３１と第２基板３２を重ね合わせる。
【００４５】
本実施例では、この段階で第１および第２接着層１２ａ、１２ｂを融着して第１基板３１と第２基板３２を接合するための加熱はおこなわない。
【００４６】
次に、図３（ａ）に示すように、第１治具３３および第２冶具３４で、重ね合わされた第１および第２基板３１、３２を挟み、第１治具３３および第２冶具３４の外周部を押圧する。
【００４７】
第１治具３３は、第１基板３１より大きく、第１レーザ３５を透過する押し板（第１押し板）３３ａと、押し板３３ａ上に載置され、内径が第１基板３１より大きいリング状のフランジ３３ｂを有している。
【００４８】
第２治具３４は、第２基板３２より大きく、第２レーザ３６を透過する押し板（第２押し板）３４ａと、押し板３４ａ上に載置され、内径が第２基板３２より大きいリング状のフランジ３４ｂを有している。
【００４９】
押し板３３ａ、３４ａは、例えばフラットな石英ガラス板である。押し板３３ａが第１基板３１と接し、押し板３４ａが第２基板３２と接している。
【００５０】
フランジ３４ｂを、例えばベース板（図示せず）上に載置し、フランジ３３ｂに加重を印加して、重ね合わされた第１および第２基板３１、３２を加圧する。
【００５１】
第１基板３１はサファイアと窒化物半導体の熱膨張係数の差に起因して反りが生じている。加圧することにより、第１基板３１の反りが補正され、第１、第２基板３１、３２を密着させることができる。加重の大きさは、反りが補正され、且つ第１基板３１が割れない範囲の適当な値に調整する。
【００５２】
次に、レーザリフトオフ（Laser Lift Off）法により、サファイア基板３１との界面近傍のＮ型ＧａＮ層２１を解離して第１基板３１と半導体積層体１１を分離しながら、レーザ接合法により第１および第２接着層１２ａ、１２ｂを融着して分離された半導体積層体１１を順次第２基板３２に貼り替えていく。
【００５３】
レーザリフトオフ法とは、高出力のレーザ光を照射することにより物質内部を部分的に加熱分解し、分解した部分を境に分離する手法である。レーザ接合法とは、高出力のレーザ光を照射することによりに２つの物質を部分的に溶解し、溶解した部分を接合する手法である。
【００５４】
第１レーザ３５、例えばＮｄ−ＹＡＧレーザの第４高調波（２６６ｎｍ）をサファイア基板３１側から照射する。この光に対してサファイアは透明なので、照射された光はサファイア基板３１を透過してＮ型ＧａＮ層２１で有効に吸収される。
【００５５】
サファイア基板３１との界面近傍のＮ型ＧａＮ層２１には多くの結晶欠陥が存在するために、吸収された光はほとんど全てが熱に変換され、２ＧａＮ＝２Ｇａ＋Ｎ２（ｇ）↑なる反応が生じ、ＧａＮはＧａとＮ２ガスに解離する。
【００５６】
サファイア基板３１とＮ型ＧａＮ層２１の間には解離したＧａ層３７が残置され、解離したＮ２ガスはＧａ層３７中を拡散して外部に放出される。
【００５７】
第２レーザ３６、例えばＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波（１．０６μｍ）を第２基板３２であるシリコン基板側から照射する。この光に対してシリコンは透明なので、照射された光はシリコン基板を透過してバリア層１８から反射層１６の間で吸収されて熱に変換される。
【００５８】
ＡｕＳｎは３００℃程度に加熱されると溶融状態になるので、第１金属層１２ａと第２金属層１２ｂが融着する。破線３８は第１および第２金属層１２ａ、１２ｂが融着する前の境界面を模式的に示している。
【００５９】
第１および第２レーザ３５、３６は、半導体積層体１１が熱分解された後に、第１および第２金属層１２ａ、１２ｂが融着されるように照射することが望ましい。
【００６０】
例えば、第１レーザ３５は第１基板３１と平行な方向に相対的に移動させ、第２レーザ３６は第２基板３２と平行な方向に第１レーザ３５を追尾するように相対的に移動させる。
【００６１】
具体的には、第１レーザ３５と第２レーザ３６を第１基板３１に垂直な方向に対向配置し、第１および第２基板３１、３２を平行な方向に移動させればよい。第１レーザ３５と第２レーザ３６の光軸は一致していても良いし、適当なオフセットを持たせても良い。
【００６２】
第１および第２基板３１、３２の全面に第１レーザ３５および第２レーザ３６が照射されるように、第１および第２基板３１、３２を移動させる。
【００６３】
第１レーザ３５は第１基板３１との界面近傍のＮ型ＧａＮ層２１に焦点を合わせ、第２レーザ３６は第２基板３２上のバリア層１８あたりに焦点を合わせることが適当である。
【００６４】
第１および第２レーザ３５、３６は、連続光（ＣＷ）でも、パルス光（ＰＷ）でもよいが、尖頭出力の高いパルス光であることが望ましい。
【００６５】
尖頭出力の高いパルスレーザとしては、ピコ秒からフェムト秒オーダの超短パルス光が出力可能なＱスイッチレーザ、モードロックレーザなどが適している。
【００６６】
第１レーザ３５のパルス幅、ピークエネルギー、繰り返し周波数、移動速度などを適宜選択することにより、半導体積層体１１の熱分解は、発生した熱が拡散する間もない極めて短い時間ｔ１でおこなうことができる。
【００６７】
一方、第１および第２金属層１２ａ、１２ｂの融着は、発生した熱が伝わるのに時間がかかるため、時間ｔ１より長い時間ｔ２を要する。
【００６８】
そのため、第１基板３１と半導体積層体１１を分離しながら、分離された半導体積層体１１を順次第２基板３２に貼り替えていくプロセスの所要時間は、第２の時間ｔ２だけで済む。
【００６９】
半導体積層体１１が分離した領域の面積が、第１および第２金属層１２ａ、１２ｂが融着した領域の面積に等しいか大きくなるが、第１基板３１と半導体積層体１１が分離し終わる前に、第２レーザ３６の照射を開始することが望ましい。
【００７０】
これにより、第１基板３１と半導体積層体１１が分離し終わったときに、第１および第２金属層１２ａ、１２ｂが一部でも融着されていないと、半導体積層体１１が振動等によりずれる恐れを未然に防止することができる。
【００７１】
次に、図３（ｂ）に示すように、ホットプレート３９上で第１および第２基板３１、３２を４０℃程度に加熱する。Ｇａは４０℃程度に加熱されると溶融状態になるので、半導体積層体１１と第１基板３１を分離することができる。Ｇａ（融点〜３０℃）が溶融状態になる温度は、ＡｕＳｎの融点（〜２８０℃）より十分低い。
【００７２】
次に、Ｎ型ＧａＮ層２１上に残置されたＧａ層３７を温水、もしくは塩酸に浸漬して除去する。塩素（Ｃｌ２）ガスを用いたドライエッチング法によりＮ型ＧａＮ層２１をエッチバックし、第１レーザ３５の照射によるダメージを除去する。
【００７３】
その後、第１電極１４を半導体積層体１１上に形成し、第２電極１５を第２基板３２上に形成する。これにより、図１に示す半導体発光素子１０が得られる。
【００７４】
図４は本実施例の半導体発光素子の製造方法を比較例の半導体発光素子の製造方法と対比して示す図で、図４（ａ）が本実施例の半導体発光素子の製造方法示す図、図４（ｂ）が第１比較例の半導体発光素子の製造方法を示す図、図４（ｃ）が第２比較例の半導体発光素子の製造方法を示す図である。
【００７５】
第１比較例の半導体発光素子の製造方法とは、第１基板と第２基板を加圧・加熱して接合した後に、レーザリフトオフ法により第１基板を分離していく製造方法である。
【００７６】
第２比較例の半導体発光素子の製造方法とは、レーザ接合法により第１基板と第２基板を接合しながら、レーザリフトオフ法により接合された第２基板を順次半導体積層体から分離していく方法である。
【００７７】
図４において、第１基板３１と半導体積層体１１が分離している領域は、分離していることを明示するために第１基板３１が反っているように示している。第１および第２金属層１２ａ、１２ｂが融着していない領域は、融着していないことを明示するために第２基板３２が反っているように示している。
【００７８】
レーザリフトオフ法により部分的にＧａＮ層が熱分解されると、金属ＧａとＮ２ガスが発生する。Ｎ２ガスの発生は体積膨張を伴うため、ＧａＮ層に衝撃を与える。
【００７９】
図４（ｂ）に示すように、第１比較例では、ＧａＮ層全体が第１および第２基板３１、３２に予め固定されているので、Ｎ２ガスの体積膨張による衝撃をもろに受けることになる。そのため、ＧａＮ層にクラック４１が発生する。
【００８０】
更に、ＧａＮ層には第１および第２基板３１、３２の熱膨張係数の差に起因する歪が内在している。内在する歪にＮ２ガスの体積膨張による衝撃が加算されると過大なクラック４１が発生する。
【００８１】
図４（ｃ）に示すように、第２比較例では、ＧａＮ層が第１および第２基板３１、３２に既に固定された領域で、ＧａＮ層が熱分解されると、図４（ｂ）と同様にＧａＮ層にクラック４１が発生する。
【００８２】
一方、図４（ａ）に示すように、本実施例では、ＧａＮ層が熱分解される部分はＧａＮ層がまだ第２基板３２に固定されていないので、ＧａＮ層はＮ２ガスの体積膨張による衝撃で膨らむことができる。その結果、衝撃は緩和され、ＧａＮ層にクラックが発生するのを防止することが可能である。
【００８３】
以上説明したように、本実施例の半導体発光素子の製造方法では、半導体積層体１１を第１基板３１上に形成した後、レーザリフトオフ法により第１基板３１と半導体積層体１１を分離しながら、レーザ接合法により分離された半導体積層体１１を順次第２基板３２に貼り替えている。
【００８４】
その結果、Ｎ２ガスの体積膨張による衝撃をＮ型ＧａＮ層２１が膨らむようにして緩和することができる。従って、基板貼り替えに伴うクラックの発生を防止できる半導体発光素子の製造方法が得られる。
【００８５】
ここでは、第１レーザ３５としてＮｄ−ＹＡＧレーザの第４高調波（２６６ｎｍ）を挙げたが、Ｎｄ−ＹＶＯ４の第４高調波（２６６ｎｍ）、Ｎｄ−ＹＬＦの第４高調波（２６３ｎｍ）でも構わない。同様に、第２レーザ３６としてＮｄ−ＹＡＧレーザの基本波（１．０６ｕμｍ）を挙げたが、Ｎｄ−ＹＶＯ４の基本波（１．０６ｕｍ）、Ｎｄ−ＹＬＦの基本波（１．０５μｍ）でも構わない。
【００８６】
第２基板３２がシリコンである場合について説明したが、その他の基板、例えばゲルマニウム（Ｇｅ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）でも同様に実施することができる。
【００８７】
第１および第２金属層１２ａ、１２ｂがＡｕＳｎである場合について説明したが、その他の金属、例えばＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、Ｉｎ、ＮｉＳｎ、ＡｕＩｎなどでも構わない。
【実施例２】
【００８８】
本実施例に係る半導体発光素子の製造方法について図５を用いて説明する。図５は半導体発光素子の製造工程の要部を示す断面図である。
【００８９】
本実施例において、上記実施例１と同一の構成部分には同一符号を付してその部分の説明は省略し、異なる部分について説明する。本実施例が実施例１と異なる点は、第２レーザを第１基板側から照射するようにしたことにある。
【００９０】
即ち、図５に示すように、本実施例の半導体発光素子の製造方法では、第２レーザ３６（Ｎｄ−ＹＡＧレーザ１．０６μｍ）を第１基板３１側から照射する。この光に対して半導体積層体１１は透明なので、光は半導体積層体１１を透過する。
【００９１】
第２レーザ３６は反射層１６あたりに焦点を合わせることが適当である。反射層１６で発生した熱は、バリア層１７を通って第１および第２金属層１２ａ、１２ｂに伝わる。
【００９２】
第２レーザ３６を第１基板３１側から照射することにより、押さえ板３４ｂに第２レーザ３６を透過しない材料、例えばセラミックスなどを用いることが可能になる。
【００９３】
第２基板３２として第２レーザ３６を透過しない材料、たとえば銅（Ｃｕ）などの金属基板を用いることができる。ＣｕはＳｉより熱伝導率が大きいので、半導体発光素子１０の放熱性を更に向上させることが可能になる。
【００９４】
更に、第１および第２レーザ３５、３６の照射方向が同じになるので、レーザを照射する機構の高さを低減することが可能になる。
【００９５】
但し、ＡｇはＴｉより反射率が高いので、反射損失を補うように第２レーザ３６のパワーを調整することが望ましい。
【００９６】
第２基板３２がＣｕの場合、ＣｕはＳｉより熱伝導率が大きいので、第２基板３２による熱損失の増加分を補うように第２レーザ３６のパワーを調整することが望ましい。
【００９７】
以上説明したように、本実施例の半導体発光素子の製造方法は、第２レーザを第１基板側から照射している。これにより、押さえ板３４ｂおよび第２基板３２に第２レーザ３６を透過しない材料を用いることができる利点がある。レーザを照射する機構の高さを低減することができる利点がある。
【００９８】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【００９９】
本発明は、以下の付記に記載されているような構成が考えられる。  
（付記１）  前記第１基板がサファイアであり、前記第２基板がシリコンである請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【０１００】
（付記２）  前記第１基板と前記第１金属層の間に反射層および第１バリア層を形成し、前記第２基板と前記第２金属層の間に第２バリア層を形成する請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【０１０１】
（付記３）  前記第１レーザおよび前記第２レーザの照射は、前記半導体積層体が熱分解した領域の面積が、前記第１および第２金属層が融着された領域の面積に等しいか大きくなるようにおこなう請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【０１０２】
（付記４）  前記第１レーザが照射されて前記半導体積層体が分離した領域に対向する領域に前記第２レーザを照射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の製造方法。
【符号の説明】
【０１０３】
１０  半導体発光素子
１１  半導体積層体
１２  接着層
１３  支持基板
１４  第１電極
１５  第２電極
１６  反射層
１７、１８  バリア層
２１  Ｎ型ＧａＮ層
２２  Ｎ型ＧａＮクラッド層
２３  ＭＱＷ層
２４  Ｐ型ＧａＮクラッド層
２５  Ｐ型ＧａＮコンタクト層
３１  第１基板
３２  第２基板
３３、３４  第１、第２冶具
３３ａ、３４ａ  押し板
３３ｂ、３４ｂ  フランジ
３５、３６  第１、第２レーザ
３７  Ｇａ層
３９  ホットプレート
４１  クラック
【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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