(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホスト基板と；
該ホスト基板に近接して第１及び第２の極性の素子層を含むＩｎＡｌＧａＮ発光構造体と；
該ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の一面の第１の素子接触部と；
前記ホスト基板と前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体との間に挟まるウエハボンディング層と；そして
前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の他面に電気的に接続され、前記ウエハボンディング層中に位置する第２の素子接触部とを含み、
前記第２の素子接触部は、金属を含み、
前記第２の素子接触部及び前記第１の素子接触部は、前記ホスト基板に対して同一の側に位置される、
ＩｎＡｌＧａＮ発光素子。
【請求項２】
前記第２の素子接触部が、銀を５０％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第２の素子接触部が、アルミニウムを５０％以上含有することを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記ホスト基板が、金属及び半導体を含む群から選択されることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項５】
前記ホスト基板が、シリコン、ゲルマニウム、ガラス、銅及びヒ化ガリウムを含む群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
【請求項６】
前記ホスト基板が半導体であり、前記ホスト基板の上面に第１の基板オーム接触部が設けられたことを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
【請求項７】
前記ホスト基板の底面に電気的に接続する第２の基板オーム接触部を更に含むことを特徴とする請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の２つの反対側の側面に配した一対の研磨ミラーを更に含み、端発光レーザを形成したことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項９】
前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の上面に設けた第１の誘電ブラグリフレクタミラーと；
そして
ＩｎＡｌＧａｎ発光構造体の底面に隣接してウエハボンディング層中に設けた第２の誘電体ブラグリフレクタミラーとを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項１０】
第１及び第２の極性の素子層を持つＩｎＡｌＧａＮ発光構造体を成長基板上に成長させる工程と；
第１のオーム金属層をＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の露出面に形成する工程と；
第２のオーム金属層をホスト基板上に形成する工程と；そして
第１及び第２のオーム金属層をウエハボンディングして第１の電気接触をウエハボンディング界面中に形成する工程とを含み、
第１のオーム金属層が銀、ニッケル、アルミニウム、金及びコバルトを含む群から選択 され、
前記第１の電気接触及び前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の前記露出面に対向する面は、前記ホスト基板に対して同一の側に位置される、
ことを特徴とする垂直導電性ＩｎＡｌＧａＮ発光素子製造方法。
【請求項１１】
成長基板を除去する工程と；
そして  ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の新たに露出した面に第２の電気接触を作る工程とを更に含むことを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１２】
ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体を通して、所望の素子サイズに対応するメサをエッチングする工程を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
ホスト基板を分割する工程を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の製造方法。
【請求項１４】
ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体を成長させる工程が、成長基板上に５０ミクロンを越える厚みを持つＩｎＡｌＧａＮ膜を成長させる工程を含むことを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１５】
ホスト基板が、金属及び半導体を含む群から選択されることを特徴とする請求項１０に記載の製造方法。
【請求項１６】
第１及び第２の極性の素子層を持つＩｎＡｌＧａＮ発光構造体を成長基板上に成長させ る工程と；
第１のオーム金属層をＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の露出面に形成する工程と；
第２のオーム金属層を金属ホスト基板上に形成する工程と；そして
第１及び第２のオーム金属層をウエハボンディングして第１の電気接触をウエハボンディング界面中に形成する工程とを含み、
前記第１の電気接触及び前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の前記露出面に対向する面は、前記金属ホスト基板に対して同一の側に位置される、
ことを特徴とする垂直導電性ＩｎＡｌＧａＮ発光素子製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般的には半導体発光素子の分野に関し、より具体的には高効率でコスト効率の良いＩｎＡｌＧａＮ装置及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明の解決すべき課題】
サファイアは、そのエピタキシャル成長工程の高温アンモニア雰囲気中における安定性の為、高効率のＩｎＡｌＧａＮ発光素子を成長させる為の基板として望ましいものであることは実証されている。しかしながら、サファイアは熱伝導率が悪い絶縁体であり、これにより素子は通常とは異なる非効率的なデザインとなってしまう。サファイア上に成長させた代表的なＬＥＤ構造は上面に２つの電気接触部と、そのｐ型接触部上に電流を広げる為の半透明の金属層とを有する。これは接触部を半導体装置の上面に１つ、そして底面に１つ設けた、ＧａＡｓ又はＧａＰのような導電体基板上に形成したＬＥＤにおける通常の縦型構造の電流の流れとは対照的である。サファイアＬＥＤ上の上面の２つの接触部は装置の有効発光面積を狭めてしまうのである。
【０００３】
更に、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮ層の低い導電率の為にｐ型半導体層上に電流を拡散する半透明の金属層を必要とする。サファイアの屈折率（約１．７）も、その上に形成するＩｎＡｌＧａＮ層（屈折率は約２．２乃至２．６）より低い。結果的に、この屈折率の不一致（サファイアの方が低い）により、吸収性の半透明ｐ型側電流拡散メタライゼーション（金属層）とサファイアとの間に光の導波作用が生じる。この結果、市販のＩｎＡｌＧａＮ装置においては、生じた光の１０乃至７０％が半透明金属層により吸収されてしまうことになる。
【０００４】
ウエハボンディングは、直接ボンディング及びメタルボンディングの２つの基本的カテゴリーに分類することが出来る。直接ボンディングにおいては、２枚のウエハを融解し、ボンディング界面に加わる重量を利用して接合する。直接ウエハボンディングは半導体、酸化物及び誘電体材料のいずれの組み合わせであっても実行可能である。これは通常は高温（＞４００℃）の一軸圧力下で行われる。好適な直接ウエハボンディング技術がＫｉｓｈｉ等による米国特許第５，５０２，３１６号に記述されている。メタルボンディングにおいては、金属層をボンディングする２枚の基板の間に形成して接着する。この金属層は能動素子、基板又はその両方のいずれかに対するオーム接触として働くようにしても良い。メタルボンディングの一例が、超小型・光電子産業において素子を基板へと逆に接着する為に採用されているフリップチップボンディングである。フリップチップボンディングは素子の放熱性を改善する為に採用されている為、基板の除去は素子の構造に依存し、また、メタルボンディング層として従来から条件とされるのは、導電性と機械的強度のみである。
【０００５】
垂直共振器型光電素子構造は、ドーピングされているか、ドーピングされていない、或はｐｎ接合を含んだ閉じ込め層に挟まれた発光層により形成される活性領域から構成されるものと定義される。また、この構造には発光層に対して垂直の方向にファブリ−ペロー共振器を形成する反射ミラーが少なくとも１つ含まれる。ＧａＮ／ＩｎxＡｌyＧａzＮ／ＡｌxＧａ1-xＮ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝０．５）材料系において垂直共振器型光電素子構造を製作すると、他のＩＩＩ−Ｖ族材料系とは異なる問題が生じる。高い光学品質を持つＩｎxＡｌyＧａzＮ構造を作ることが難しいのである。ＩｎxＡｌyＧａzＮ素子の主な問題は電流の広がりである。ｐ型材料中における縦の電流の広がりは、ｎ型材料におけるそれよりも最高で３０倍も小さい。更に、基板の低熱伝導率の為に最適な放熱を行うには素子のｐ型側を下にして取り付けなければならず、素子のデザインがより複雑になってしまう。
【０００６】
垂直共振器型光電素子構造の１つ（例えば垂直共振器型面発光レーザ又はＶＣＳＥＬ）は、反射率が例えば９９．５％といった高品質なミラーを必要とする。高品質ミラーを実現する為の一手法は、半導体成長技術を利用したものである。ＶＣＳＥＬに好適な分布反射器（ＤＢＲ：Distributed Bragg Reflector）に必要とされる高い反射率（＞９９％）に到達するには、クラックやドーパントの混入等、半導体ＩｎxＡｌyＧａzＮ  ＤＢＲを成長させる為の材料に関する深刻な問題がある。これらのミラーには、インジウム・アルミニウム・ガリウム窒化物（ＩｎxＡｌyＧａzＮ／Ｉｎx’Ａｌy’Ｇａz’Ｎ）構成体の交互の周期／層を数多く必要とする。誘電体ＤＢＲ（Ｄ−ＤＢＲ）は、半導体ＤＢＲとは対照的にＩｎxＡｌyＧａzＮ系によるスペクトル領域幅において９９％を越える反射率を持たせることが比較的に容易に出来る。これらのミラーは代表的には蒸着又はスパッタリング技術により形成されるが、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）及び有機金属化学気相蒸着法（ＭＯＣＶＤ）を利用しても良い。しかしながら、ホスト基板を除去しない限りはＤ−ＤＢＲの形成は活性領域の１面のみにしか行うことが出来ない。もし、Ｄ−ＤＢＲをＩｎxＡｌyＧａzＮ活性領域の両面にボンディング或は堆積することがかなえば、垂直共振器型光電素子構造体の作製はかなり容易になるであろう。
【０００７】
Ｄｕｄｌｅｙ等による「Ｌｏｗ  ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ，ｗａｆｅｒ  ｆｕｓｅｄ  ｌｏｎｇ  ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｃａｖｉｔｙ  ｌａｓｅｒｓ」（Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．６４、Ｎｏ．１２、１９９４、ｐｐ１４６３−１４６５）には、ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ半導体ＤＢＲを垂直共振器型構造の一面に直接ボンディングする方法が記述されている。一方で、ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ間の大きな屈折率差を利用する為にＩｎＧａＡｓＰ  ＶＣＳＥＬの両面に直接ウエハボンディングした半導体ＤＢＲが、Ｂａｂｉｃ等による「Ｒｏｏｍ−Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ  Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ−Ｗａｖｅ  Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｏｆ  １．４３０μｍ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｃａｖｉｔｙ  Ｌａｓｅｒｓ」（ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．７、Ｎｏ．１１、１９９５年１１月）に示されている。以下にも説明するが、Ｄ−ＤＢＲのＩｎxＡｌyＧａzＮへのウエハボンディングは半導体−半導体ウエハボンディングよりもかなり複雑であり、従来技術においては知られていなかった。
【０００８】
Ｃｈｕａ等による「Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ−Ｂｏｎｄｅｄ  ＬｏｎｇＷａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｃａｖｉｔｙ  Ｌａｓｅｒ  ｏｎＧａＡｓ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｓｔｒａｉｎ−Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌｓ」（ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．１２、１９９４年１２月）には、スピンオングラス層の手段によりＩｎＧａＡｓＰレーザに接着したＡｌＡｓ／ＧａＡｓ半導体ＤＢＲが開示されている。ＶＣＳＥＬにおける活性層とＤＢＲとのボンディング用の材料としては、スピンオングラスは好適ではなく、これはスピンオングラスの正確な厚さを制御することが困難である為にＶＣＳＥＬ共振器に必要とされる明確な層制御が出来ないからである。加えて、スピンオングラスの特性が不均質である場合もあり、これにより空洞中で散乱や他の損失が生じてしまう。
【０００９】
ＶＣＳＥＬに適した反射率（例えば＞９９％）をＡｌxＧａ1-xＮ／ＧａＮの半導体ＤＢＲミラーの対に持たせるように光学ミラー成長を図ることは困難である。反射率の理論上の計算では、必要とされる高屈折率を得るには低屈折率のＡｌxＧａ1-xＮ層のＡｌ組成比を増大させること、及び／又はより多くの層周期を含ませることによってのみ得ることが出来る高い屈折率コントラストが必要であることが示唆されている（材料特性はＡｍｂａｃｈｅｒ等による「ＭＲＳ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｎｉｔｒｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ」、２（２２）１９９７から得た）。これらの手法ではいずれも非常な困難を生じることになる。電流がＤＢＲ層を通じて運ばれる場合、ＤＢＲは導電性であることが必要である。充分な導電率を持たせるには、ＡｌxＧａ1-xＮ層は適切にドーピングされていなければならない。Ｓｉ（ｎ型）のドーピングの場合はＡｌ組成比を５０％未満にまで、そしてＭｇ（ｐ型）のドーピングの場合は１７％未満にまで減じない限りは、ドーパントの混入は不十分なのである。しかしながら、低Ａｌ組成比の層を使って充分な反射率を得る為に必要な数の層周期にすると、ＡｌxＧａ1-xＮ材料全体の厚みが大きくならざるを得ず、エピタキシャル層のクラックの危険性を増大させ、組成の制御性を悪くしてしまうのである。実際、図１のＡｌ0.30Ｇａ0.70Ｎ／ＧａＮのスタック構造は既に最高２．５μｍもの厚みとなっており、しかもＶＣＳＥＬに充分と言える反射率からは程遠いのである。従って、この層の対を使って高い反射率のＤＢＲを得るには、全体の厚みを２．５μｍに比べて大幅に越えるものとしなければならず、ＡｌＮ及びＧａＮ成長温度が異なる条件下では信頼に足る成長を行うことは困難なのである。層がドーピングされておらず、クラックが大きな問題にはならない場合であっても、高反射率を持つＤＢＲの成長には組成制御及びＡｌＮ／ＧａＮ成長温度がここでも大きな困難の種となる。従って、ＤＢＲが電流を流す必要が無い場合においても、ＩｎxＡｌyＧａzＮ材料系における９９％を越える反射率のミラースタック構造は、未だ実現されていないのである。この理由によって誘電体を使用するＤＢＲミラーが好まれるのである。
【００１０】
半導体素子は、一度に数千〜数万個単位でウエハ上に作製される。パッケージングを行う前に、ウエハを独立したダイにダイシングしなければならない。サファイアが成長基板として使われた場合、サファイア基板を削ったりダイシングしなければならない。サファイアの持つ硬度及び六角形の結晶構造により、ダイシング処理は難しく、費用もかさむ。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明において、ＩｎＡｌＧａＮ発光素子を製造する為の装置及び技術を開示するが、これはサファイア成長基板から発光層を取り除くことにより得られるものである。幾つかの実施形態においては、改善されたパフォーマンスとコスト効率を提供する垂直型ＩｎＡｌＧａＮ発光ダイオード構造について説明する。更に、熱伝導率及び製造の容易性を基準に選択した基板上に垂直共振器型ＧａＮ系ＬＥＤ又は垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を効率良く作製する為に、メタルボンディング、基板リフトオフ技術及び新規のＲＩＥ（反応性イオンエッチング）素子分離技術を採用している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明は、ＩｎＡｌＧａＮ発光素子層へのオーム接触が、ＩｎＡｌＧａＮ素子層の両面（頂面及び底面）に設けられることを特徴とする素子として形成される、垂直導電型ＩｎＡｌＧａＮ発光素子、及びその製造方法に関する。
【００１３】
本発明に基づく１つの好適な構造を図１に示す。まず、ＩｎＡｌＧａＮ発光素子（２０）を、サファイア等の除去できる成長基板（３０）上に成長させる。この構造はｐ型層（２０ａ）が露出するように成長させる。反射性のオーム接触部（１８）はそのｐ型ＩｎＡｌＧａＮ層（２０ａ）上に形成される。その後ＩｎＡｌＧａＮ構造体を、ＩｎＡｌＧａＮ発光層（２０）とホスト基板（１２）との間に挟まるボンディング層（１６）の手段によりホスト基板（２０）へとボンディングする。ボンディング層（１６）の材料は機械的に強い接着性と導電性を持つものを選択する。一般的にボンディング層には、ＩｎＡｌＧａＮ素子層側に設けられる第１のボンディング層（１６ａ）と、ホスト基板側に設けられる第２のボンディング層（１６ｂ）とを含む複数の層が含まれる。ボンディング層（１６）の形成には、電子ビーム蒸着やスパッタリング、電気めっき法等の従来より周知のいずれの手段を利用しても良い。ボンディングの後、除去用サファイア成長基板（３０）は、従来技術において既知の数ある基板除去技術のうちの１つ（除去用基板をレーザ融解、機械的研磨、又は化学エッチングする等）を使って除去される。その後それらのＩｎＡｌＧａＮ層をパターニング及びエッチングし、接続構造を設けて電流注入型発光素子が完成する。ボンディング層は、低抵抗の電流拡散層、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮ層へのオーム接触部、そしてホスト基板への接着層としての役割を果たす。
【００１４】
他の実施形態を図２に示す。図１と同様に、ＩｎＡｌＧａＮ発光素子層を除去用基板（３０）上に成長させ、反射性のオーム接触部（１８）を露出したｐ型層（２０ａ）上に形成する。次に、ＩｎＡｌＧａＮ構造体（２０及び１８）をボンディング層（１６）を介して導電性のホスト基板（１２）へとボンディングする。この基板は半導体、誘電体又は金属でも良い。これが半導体基板である場合、ボンディング層は基板のオーム接触層（２４ａ）に隣接して、或はそのオーム接触層から構成することが必要である。他方のオーム接触層（２４ｂ）は、基板のボンディングされた界面（１４）とは反対側に設ける。ホスト基板（１２）をボンディングした後、除去用成長基板を取り去り、ｎ型のオーム接触部（２２）をｎ型ＩｎＡｌＧａＮ層に設ける。この結果、垂直方向に導電性を有するＩｎＡｌＧａＮ発光素子が完成する。この素子は、半導体又は金属ホスト基板の低抵抗率により優れた電流拡散を示し、これにより低い順電圧及び高い光電変換効率が得られるものである。加えて、素子の頂面にはオーム接触が１つしか無い為、そして素子への他方のオーム接触部を製造する過程において素子の活性領域は全く除去されることがない為、その有効な活性部分の面積は、現在市場に流通する素子で４０％未満であるのに対して７５％を越え、その活性領域部分が遮断されずに発光するように維持されている。
【００１５】
他の実施形態を図３に示す。この場合、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮ層（２０ａ）に対してｐ型側のオーム接触部（１８）に加えてＤＢＲミラースタック構造（２６ａ）が形成されている。ミラースタック構造は、誘電体、半導体及び金属のうちの１つ以上の材料から構成されたもので良い。この構造体は、ボンディング層（１６）を介してホスト基板（１２）へとボンディングされるが、ボンディング層（１６）はホスト基板（１２）への接着と、そしてｐ型側のオーム接触部（１８）金属への電気接続を提供する。ボンディング層（１６）の材料及び厚みは、ホスト基板への接着処理の間にＤＢＲミラースタック構造の反射率を損なわないように選択されなければならない。除去用成長基板（３０）を除去した後、第２のＤＢＲミラースタック構造（２６ｂ）が、ＩｎＡｌＧａＮ垂直共振器型光電素子構造体の第１のミラースタック構造（２６ａ）とは反対側に形成される。この任意選択により設ける第２のミラースタック構造（２６ｂ）はパターン化され及びエッチングされてｎ型オーム接触部（２２）用の面積を作る。垂直共振器型面発光レーザのためには、ミラーには非常に高い反射率（＞９９％）を持たせなければならない。共振器キャビティＬＥＤでは、ミラーの反射率条件は＞６０％と緩和される。垂直導電性を有する素子には、第１及び第２の基板オーム接触部（２４ａ、２４ｂ）が設けられる。
【００１６】
好適なＩｎＡｌＧａＮ発光素子製造方法を図４に示す。図４（ａ）は、成長基板（３０）上に成長したＩｎＡｌＧａＮ発光層（２０ａ、２０ｂ）を示し、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮ層の頂面には反射性の銀のオーム接触部（１８）が設けられている。ｐ型のオーム接触部には銀が好ましく、これは銀がＩｎＡｌＧａｎ発光素子から放射される代表的な光の波長に対する高い反射率を有し、ｐ型ＩｎＡｌＧａＮに対する低い接触抵抗を持つ為である。他の例示によれば、ＩｎＡｌＧａＮ層を、サファイア成長基板から最も遠い層がｎ型となるように形成した素子の場合、オーム性金属としてはアルミニウムが優れた選択肢であるが、これはアルミニウムがＩｎＡｌＧａＮ素子から放射される典型的な光の可視波長領域における高い反射率を持ち、ｎ型ＩｎＡｌＧａＮに対して優れたオーム接触部を作る為である。素子構造体上に示されているのは、垂直方向の導電性を助長する為に第１及び第２のオーム接触部を設けた低抵抗のホスト基板（１２）である。ボンディング層（１６ａ）は第１の基板オーム接触上に設けても良い。第２のボンディング層（１６）は任意選択によりｐ型側のオーム接触部（１８）上に設けられ、後の工程で機械的強度の高い金属ウエハボンディングが促進されるようにしても良い。図４（ｂ）においては、ホスト基板がボンディング層を介してＩｎＡｌＧａＮ層にウエハボンディングされている。図４（ｃ）においては、成長基板（３０）は除去されており、ｎ型ＩｎＡｌＧａＮ層に対するオーム接触部（２２）が設けられている。その後ＩｎＡｌＧａＮ層を通してエッチングしてメサ構造（３２）が形成され、個々の素子の活性領域が画定される。図４（ｄ）においては、ホスト基板をダイシングして個々のＩｎＡｌＧａＮ発光素子に分割する。シリコンは非常に小さなチップに削ったり切断したりすることが容易であり、また他の一般的な基板と比較して電気抵抗が低く、熱伝導率が良い為、ホスト基板として推奨される。この方法により、ＩｎＡｌＧａＮ素子を容易にダイシングすることが出来、サファイアをダイシングする場合に生じる問題を回避することが出来るのである。また更に、成長基板を除去した後ではなく、ホスト基板に接着する前にメサ部をエッチングすることが可能である。
【００１７】
本発明を上述した実施形態に即して説明すると、本発明は、ホスト基板（１２）と、該ホスト基板（１２）に近接して第１及び第２の極性の素子層を含む前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体（２０）と、該ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体（２０）の上面の第１の素子接触部（２２）と、前記ホスト基板（１２）と前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体（２０）との間に挟まるウエハボンディング層（１６）と、そして前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体（２０）の底面に電気的に接続され、前記ウエハボンディング層中に位置する第２の素子接触部（１８）とを含むＩｎＡｌＧａＮ発光素子を提供する。
【００１８】
好ましくは、前記第２の素子接触部（１８）が、銀を５０％以上含有する。
【００１９】
好ましくは、前記第２の素子接触部（１８）が、アルミニウムを５０％以上含有する。
【００２０】
好ましくは、前記ホスト基板（１２）が、金属及び半導体を含む群から選択される。
【００２１】
好ましくは、前記ホスト基板（１２）が、シリコン、ゲルマニウム、ガラス、銅及びヒ化ガリウムを含む群から選択されることを特徴とする請求項４に記載の発光素子。
【００２２】
好ましくは、前記ホスト基板（１２）が半導体であり、前記ホスト基板（１２）の上面に第１の基板オーム接触部（２４ａ）が設けられる。
【００２３】
好ましくは、前記ホスト基板の底面に電気的に接続する第２の基板オーム接触部（２４ｂ）を更に含む。
【００２４】
好ましくは、前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の２つの反対側の側面に配した一対の研磨ミラーを更に含み、端発光レーザを形成する。
【００２５】
好ましくは、前記ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の上面に設けた第１の誘電ブラグリフレクタミラー（２６ａ）と、そしてＩｎＡｌＧａｎ発光構造体の底面に隣接してウエハボンディング層中に設けた第２の誘電体ブラグリフレクタミラー（２６ｂ）とを更に含む。
【００２６】
更に本発明は、第１及び第２の極性の素子層を持つＩｎＡｌＧａＮ発光構造体を成長基板上に成長させる工程と、第１のオーム金属層をＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の露出面に形成する工程と、第２のオーム金属層をホスト基板上に形成する工程と、そして第１及び第２のオーム金属層をウエハボンディングして第１の電気接触をウエハボンディング界面中に形成する工程とを含むことを特徴とする垂直導電性ＩｎＡｌＧａＮ発光素子製造方法を提供する。
【００２７】
好ましくは、第１のオーム金属層が銀、ニッケル、アルミニウム、金及びコバルトを含む群から選択される。
【００２８】
好ましくは、成長基板を除去する工程と、そしてＩｎＡｌＧａＮ発光構造体の新たに露出した面に第２の電気接触を作る工程とを更に含む。
【００２９】
好ましくは、ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体を通して、所望の素子サイズに対応するメサをエッチングする工程を更に含む。
【００３０】
好ましくは、ホスト基板を分割する工程を更に含む。
【００３１】
好ましくは、ＩｎＡｌＧａＮ発光構造体を成長させる工程が、成長基板上に５０ミクロンを越える厚みを持つＩｎＡｌＧａＮ膜を成長させる工程を含む。
【００３２】
好ましくは、ホスト基板が、金属及び半導体を含む群から選択される。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボンディング層がＩｎＡｌＧａＮヘテロ構造体のオーム接触層でもありホスト基板への接着層でもある層から成ることを特徴とするＩｎＡｌＧａＮ発光素子の実施形態を示す図である。
【図２】ボンディング層がＩｎＡｌＧａＮヘテロ構造体のオーム接触層でもあり導電性ホスト基板のオーム接触層でもある層から成ることを特徴とするＩｎＡｌＧａＮ発光素子の実施形態を示す図である。
【図３】垂直共振器型素子を形成する為に分布型反射器（ＤＢＲ）ミラースタック構造を発光層の反対面に設けたＩｎＡｌＧａＮ発光素子の実施例を示す図であり、ボンディング層はＩｎＡｌＧａＮヘテロ構造体のオーム接触層でもあり導電性ホスト基板のオーム接触層でもある層から成るよう示される。
【図４】ＩｎＡｌＧａＮ発光素子の推奨されるダイシング方法の実施形態を示す図であり、図４（ａ）においては、ＩｎＡｌＧａＮ層がサファイア基板上に形成され、オーム接触及びボンディング層でコーティングされている。図４（ｂ）においては、サファイア基板を除去する前にホスト基板がＩｎＡｌＧａＮ層にボンディングされる。図４（ｃ）においては、ＩｎＡｌＧａＮ素子がＩｎＡｌＧａＮ素子を通してのエッチングで形成されたメサ部により画定される。図４（ｄ）においては、ホスト基板をダイシングすることにより素子が最終的に分割される。
【符号の説明】
１２                ホスト基板
１６ａ、１６ｂ      ウエハボンディング層
１８                素子接触部
２０                ＡｌＩｎＧａＮ発光構造体
２２                素子接触部
【図１】
0004860024.tif 000002
【図２】
0004860024.tif 000003
【図３】
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【図４】
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