(57)【要約】【課題】光取り出し面上の凹凸をより均一に形成することができ、光取り出し効率の高い窒化物系化合物半導体ＬＥＤを安定的に量産できる製造方法を提供する。【解決手段】エピタキシャル用基板上に少なくとも第１導電型半導体層と発光層と第２導電型半導体層とをこの順に結晶成長させてＧａを含有する窒化物半導体積層体を形成する工程と、上記窒化物半導体積層体の上記第２導電型半導体層側の表面に反射電極層を形成する工程と、上記エピタキシャル用基板を剥離する工程と、上記窒化物半導体積層体の上記エピタキシャル用基板を剥離した面をドライエッチングして上記窒化物半導体積層体に凹凸形状を作製する工程と、上記ドライエッチングした窒化物半導体積層体をＯ２プラズマ処理あるいはＯ３アッシング処理する工程と、を含むことを特徴とする窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法である。【選択図】図１３
2009283762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エピタキシャル用基板上に少なくとも第１導電型半導体層と発光層と第２導電型半導体層とをこの順に結晶成長させてＧａを含有する窒化物半導体積層体を形成する工程と、
前記窒化物半導体積層体の前記第２導電型半導体層側の表面に反射電極層を形成する工程と、
前記エピタキシャル用基板を剥離する工程と、
前記窒化物半導体積層体の前記エピタキシャル用基板を剥離した面をドライエッチングして前記窒化物半導体積層体に凹凸形状を作製する工程と、
前記ドライエッチングした窒化物半導体積層体をＯ２プラズマ処理あるいはＯ３アッシング処理する工程と、を含むことを特徴とする窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項２】
前記エピタキシャル用基板を剥離する工程は、前記第１導電型半導体層からみて前記エピタキシャル用基板側からレーザ光を照射し、前記窒化物半導体積層体の一部を熱分解することによって行なうことを特徴とする請求項１に記載の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項３】
前記窒化物半導体積層体を前記ドライエッチングする工程を行なう前に、前記窒化物半導体積層体のＧａをウェットエッチング法により除去することを特徴とする請求項１または２に記載の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項４】
前記ウェットエッチング法に用いられるエッチング液は塩酸系であることを特徴とする請求項３に記載の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項５】
前記ドライエッチングは、Ｃｌ２とＳｉＣｌ４の材料ガスを用いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項６】
前記ドライエッチングにおいて、Ｃｌ２とＳｉＣｌ４の材料ガスを用いるドライエッチング工程を行ない、その後にＯ２プラズマ処理あるいはＯ３アッシング処理する工程を行ない、そして再度、Ｃｌ2とＳｉＣｌ4の材料ガスを用いるドライエッチング工程を行なうことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項７】
前記ドライエッチングにおける材料ガスは、Ｃｌ２の流量がＳｉＣｌ４の流量よりも大きいことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項８】
前記ドライエッチング工程と前記Ｏ２プラズマ処理あるいはＯ３アッシング処理する工程との間は、前記窒化物半導体積層体の表面が大気に暴露しないことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法。
【請求項９】
前記第１導電型半導体層上の凹凸形状は平坦部が形成されていないことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の製造方法により製造される窒化物系化合物半導体ＬＥＤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エピタキシャル用基板を剥離して製造する工程を有する窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
導電性の支持体を貼り合わせてレーザ光によりエピタキシャル用基板を剥離して作製する窒化物系化合物半導体ＬＥＤは、電極構造を上下方向に作製できることから、（ｉ）同一の発光面積に対してチップ面積を小さくでき、（ｉｉ）量産性に優れ、（ｉｉｉ）熱放散の良い支持体を作製することができ、大電流タイプのＬＥＤ作製に有効な製造方法として期待されている。
【０００３】
この製造方法により製造される窒化物系化合物半導体ＬＥＤは、光の取り出し表面を凹凸構造にして、光取り出し表面と空気との界面での光の全反射を抑制し、光出力を向上させることができる。そこで、光取り出し表面に凹凸構造をつける方法として、たとえば、特許文献１には、光取り出し面の結晶表面に反応性イオンエッチング装置（以下、「ＲＩＥ装置」という）を用いてドライエッチングを行なう方法が挙げられている。以下に、従来例の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法を図２２〜２５を参照しつつ概略的に説明する。
【０００４】
まず図２２に示されるように、サファイア基板１０１上に、厚さ２５０ｎｍのＧａＮバッファ層１０２と、厚さ１μｍのアンドープＧａＮ層１０３と、厚さ４μｍのｎ型ＧａＮ層１０４と、ＧａＮからなるバリア層とＩｎＧａＮからなるウェル層とを含む厚さ１００ｎｍの発光層１０５と、厚さ３０ｎｍのｐ型ＡｌＧａＮ層１０６と厚さ２００ｎｍのｐ型ＧａＮ層１０７とを、有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いてこの順に成長させ、さらにその積層体上に厚さ１５ÅのＰｄ層１０８を蒸着し、その上に厚さ３００ｎｍのＡｇ−Ｎｄ層１０９と、厚さ３．３ｎｍのＮｉ−Ｔｉ層１１０と、をスパッタにより形成した後に、５００℃の真空中で熱処理を行ない、Ｐｄ層１０８とｐ型ＧａＮ層１０７とを合金化する。
【０００５】
次いで図２３に示されるように、上記Ａｇ−Ｎｄ層１０９の一部とＮｉ−Ｔｉ層１１０の一部をフォトリソグラフィにより２６０μｍφのパターンでウェットエッチングによる除去した後に、厚さ０．３μｍのＳｉＯ２膜１１１をプラズマＣＶＤ法で蒸着する。そしてＳｉＯ２膜１１１のＮｉ−Ｔｉ層１１０上に位置する部分に、９０μｍφの開口部を作製するためにフォトリソグラフィによりマスクを作製し、Ｎｉ−Ｔｉ層１１０が露出するまでウェットエッチングを行なってＳｉＯ２膜１１１の一部を除去し、さらに、厚さ１００ｎｍのＴｉ層１１２と、厚さ１２０ｎｍのＰｔ層１１３と、厚さ３μｍのＡｕ層１１４とを蒸着する。
【０００６】
次いで図２４に示されるように、Ｓｉ基板１１５上に、厚さ１００ｎｍのＴｉ層１１６と、厚さ１２０ｎｍのＰｔ層１１７と、厚さ５００ｎｍのＡｕ層１１８と、厚さ３μｍのＡｕ−Ｓｎ層１１９と、をこの順に蒸着する。次いで、上記で作製したサファイア基板１０１からＡｕ層１１４までを積層したウェハのＡｕ層１１４とＳｉ基板１１５からＡｕ−Ｓｎ層１１９までを積層したウェハのＡｕ−Ｓｎ層１１９とを共晶接合法を用いて真空雰囲気下で温度３００℃、圧力３００Ｎ／ｃｍ２にて接合する。
【０００７】
次いで波長３５５ｎｍのＹＡＧ−ＴＨＧレーザ光をサファイア基板１０１からみて発光層１０５とは異なる側の面から照射し、サファイア基板１０１と接するＧａＮバッファ層１０２およびアンドープＧａＮ層１０３を熱分解することにより上記サファイア基板１０１を除去する。そしてｎ型ＧａＮ層１０４が露出した表面に、特許文献1に示されたようにＲＩＥ装置を用いたドライエッチングを行なうことにより、ｎ型ＧａＮ層１０４の表面に凹凸を形成させる。このｎ型ＧａＮ１０４の表面上の凹凸が窒化物系化合物半導体ＬＥＤの光取り出し効率を向上させる。
【０００８】
そして、最後に図２５に示されるように、フォトレジスト工程とリフトオフ工程を用いて上記凹凸を有するｎ型ＧａＮ層１０４の表面の中央に厚さ１５０ÅのＴｉと厚さ５００ｎｍのＡｕの２層からなる層１２０（以下、「Ａｕ層」という）をこの順に作製する。さらに、Ｓｉ基板１１５に厚さ１５０ÅのＴｉと厚さ１５０ｎｍのＡｌと厚さ１５０ÅのＴｉの３層からなる層（以下「Ａｌ層」という）１２１を作製して得られた窒化物系化合物半導体ＬＥＤのウエハを、ダイヤモンドスクライブ法を用いて、３５０μｍピッチのチップに分割し、窒化物系化合物半導体ＬＥＤを得る。
【特許文献１】特開２００３−６９０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、従来例の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造において、サファイア基板１０１を剥離した後に露出したｎ型ＧａＮ層１０４の表面の状態が不安定なため、単にＲＩＥ装置を用いてドライエッチングしても、ｎ型ＧａＮ層１０４の表面に凹凸の分布および形状が安定してできることがなく、極端な場合は凹凸が殆どできない場合があった。このため、表面に凹凸が形成されている部分は光の取り出し効率が高いものの、凹凸が形成されない部分は光の取り出し効率が低く、安定して光取り出し効率の高い窒化物系化合物半導体ＬＥＤを量産することができなかった。
【００１０】
そこで本発明の目的は、光取り出し面上にできる凹凸をより均一に形成でき、光取り出し効率の高い窒化物系化合物半導体ＬＥＤを安定的に量産できる製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、エピタキシャル用基板上に少なくとも第１導電型半導体層と発光層と第２導電型半導体層とをこの順に結晶成長させてＧａを含有する窒化物半導体積層体を形成する工程と、上記窒化物半導体積層体の上記第２導電型半導体層側の表面に反射電極層を形成する工程と、上記エピタキシャル用基板を剥離する工程と、上記窒化物半導体積層体の上記エピタキシャル用基板を剥離した面をドライエッチングして前記窒化物半導体積層体に凹凸形状を作製する工程と、上記ドライエッチングした窒化物半導体積層体をＯ２プラズマ処理あるいはＯ３アッシング処理する工程と、を含むことを特徴とする窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造方法である。
【００１２】
そこで、上記エピタキシャル用基板を剥離する工程は、第１導電型半導体層からみてエピタキシャル用基板側からレーザ光を照射し、窒化物半導体積層体の一部を熱分解することによって行なうことが好ましい。
【００１３】
また上記窒化物半導体積層体を上記ドライエッチングする工程を行なう前に、窒化物半導体積層体のＧａをウェットエッチング法により除去することが好ましく、そのウェットエッチング法に用いられるエッチング液は塩酸系であることが好ましい。
【００１４】
また上記ドライエッチングは、Ｃｌ２とＳｉＣｌ４の材料ガスを用いることが好ましく、そのドライエッチングの間にＯ２プラズマ処理あるいはＯ３アッシング処理する工程を含むことが好ましく、ドライエッチングにおける材料ガスは、Ｃｌ２の流量がＳｉＣｌ４の流量よりも大きいことが好ましい。
【００１５】
また上記ドライエッチング工程と上記Ｏ２プラズマ処理あるいはＯ３アッシング処理する工程の間は、窒化物半導体積層体の表面が大気に暴露しないことが好ましい。上記製造方法によれば、第１導電型半導体層上の凹凸形状は平坦部が形成されず、光出力の良好な窒化物系化合物半導体ＬＥＤを安定して製造することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光取り出し面上の凹凸をより均一に形成させることができ、光取り出し効率の高い窒化物系化合物半導体ＬＥＤを安定的に量産することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態１および２を説明する。なお、本発明の図面において、同一の参照符号は、同一部分または相当部分を表すものとし、本発明は以下の実施の形態１および２に限られるものではない。
【００１８】
（実施の形態１）
実施の形態１において、後述する工程１〜１３とすることによって窒化物系化合物半導体ＬＥＤが製造される。以下に、本実施の形態１の特徴である工程１〜１３について図１〜１３を参照しつつ説明する。
【００１９】
（工程１）
まず図１に示されるように、エピタキシャル用基板１上に、バッファ層２と、アンドープ層３と、第１導電型半導体層４と、発光層５と、第２導電型半導体層６、７と、を有機金属気相成長法（ＭＯＣＶＤ法）を用いてこの順に成長させる。これにより、エピタキシャル用基板１上に、Ｇａを含有する窒化物半導体積層体の一例を形成することができる。
【００２０】
ここで、エピタキシャル用基板１に用いられる材料としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、サファイア、スピネル、ニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウムなどを挙げることができる。
【００２１】
またバッファ層２およびアンドープ層３に用いられる材料としては、たとえばＧａＮ材料を用いることができる。バッファ層２の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１０〜５００ｎｍ程度とすることができる。またアンドープ層３の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、０．１〜５０μｍ程度とすることができる。
【００２２】
また第１導電型半導体層４に用いられる材料としては、ｎ型ＧａＮとすることができる。第１導電型半導体層４の厚さは特に限定されるものではなく、たとえば、２〜１０μｍとすることができる。
【００２３】
また発光層５は、ＧａＮからなるバリア層とＩｎｑＧａ１−ｑＮ（０＜ｑ＜１）からなるウェル層とを含む構成のものを用いることができる。これらバリア層とウェル層の厚さは特に限定されるものではなく、たとえば、それぞれ３〜３０ｎｍ、０．５〜５ｎｍとすることができる。
【００２４】
また第２導電型半導体層６、７は、ｐ型ＡｌＧａＮ層とｐ型ＧａＮ層の２層からなる。これらｐ型ＡｌＧａＮ層とｐ型ＧａＮ層の層の厚さは特に限定されるものではなく、たとえば、それぞれ１０〜１００ｎｍ、５０〜１０００ｎｍとすることができる。
【００２５】
（工程２）
次いで図２に示されるように、上記第２導電型半導体層６、７の表面上にｐ型オーミック電極８と、反射電極層９と、カバー層１０とをこの順に形成し、その後熱処理により、ｐ型オーミック電極８と第２導電型半導体層７のｐ型ＧａＮ層とが合金化する。
【００２６】
ここで、ｐ型オーミック電極８に用いられる材料としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ｐｄなどを挙げることができる。またｐ型オーミック電極８の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１〜１０００Å程度とすることができる。またｐ型オーミック電極８は蒸着により形成することが好ましい。
【００２７】
反射電極層９としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ａｇ−Ｎｄを挙げることができる。また反射電極層９の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１〜１０００ｎｍ程度とすることができる。
【００２８】
カバー層１０としては、たとえば、Ｎｉ−Ｔｉを挙げることができる。またカバー層１０の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、０．１〜１００ｎｍ程度とすることができる。反射電極層９およびカバー層１０は、例えばスパッタにより形成することができる。
【００２９】
また上記の熱処理は、ｐ型オーミック電極８と第２導電型半導体層７のｐ型ＧａＮ層とが合金化できる条件であれば、特に限定されるものではないが、たとえば２００〜１０００℃とすることができ、真空中で処理されることが好ましい。
【００３０】
（工程３）
次いで図３に示されるように、上記反射電極層９およびカバー層１０の一部を除去し、ｐ型オーミック電極８の一部を露出させる。これにより、ｐ型オーミック電極８からみてエピタキシャル用基板１とは反対側の表面は、ｐ型オーミック電極８とカバー層１０とからなるパターンが作製される。
【００３１】
ここで、反射電極層９とカバー層１０を除去する方法としては、たとえばフォトリソグラフィおよびエッチングを利用した方法を用いることができる。フォトリソグラフィおよびエッチングを利用した方法を用いる場合、ｐ型オーミック電極８とカバー層１０のパターンは１〜５００μｍφ程度とすることができ、たとえばレジストに覆われていない部分をウェットエッチングすることにより、反射電極層９およびカバー層１０を除去することができる。
【００３２】
（工程４）
次いで図４に示されるように、上記ｐ型オーミック電極８の露出している表面上、カバー層１０とが露出している表面上および反射電極層９とカバー層１０との積層体の側面上に絶縁保護膜１１を蒸着する。絶縁保護膜１１に用いられる材料としては、絶縁性を有するものであればどのようなものでもよいが、たとえばＳｉＯ２、ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４、ＨｆＯ２、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＨｆＬａＯ、ＨｆＡｌＯ、ＬａＡｌＯなどを挙げることができる。なかでもＳｉＯ２やＳｉＮは、製膜の制御性がよいため好ましく用いられる。また絶縁保護膜１１は単層に限られるものではなく多層構造であってもよい。
【００３３】
絶縁保護膜１１の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば０．１〜３０μｍ程度とすることもできる。また絶縁保護膜１１を形成する方法としては、たとえばプラズマＣＶＤ法を用いることができる。
【００３４】
（工程５）
次いで図５に示されるように、絶縁保護膜１１の一部を除去しカバー層１０の表面の一部を露出させた後に、絶縁保護膜１１上および露出したカバー層１０上に、密着層１２、拡散防止層１３および第１の接着用金属層１４を形成する。なお、密着層１２と拡散防止層１３は必ずしも必要ではなく、第１の接着用金属層１４がこれらの機能を兼ねる層とすることもできる。
【００３５】
ここで、絶縁保護膜１１の一部を除去する方法としては、たとえばフォトリソグラフィおよびエッチングを利用した方法を用いることができる。すなわち絶縁保護膜１１の表面にマスクを作製し、カバー層１０が露出するまで絶縁保護膜１１のウェットエッチングを行なう。このフォトリソグラフィによりパターンを作製する場合、絶縁保護膜１１の開口部としてはたとえば１０〜３００μｍφ程度とすることができる。
【００３６】
また密着層１２および拡散防止層１３を構成する金属または合金としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、ＮｉＴｉ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｗ、ＴｉＷ、Ｐｔ、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｔａなどを挙げることができる。密着層１２および拡散防止層１３の厚さは、特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば１〜１０００ｎｍ程度とすることができる。なお、密着層１２、拡散防止層１３を形成する方法としては、たとえば蒸着を用いることができる。
【００３７】
また第１の接着用金属層１４に用いられる金属または合金としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ａｕ、ＡｕＳｎ、ＡｕＧｅ、ＡｕＳｉ、ＡｇとＰｄとＣｕとの合金などを挙げることができる。第１の接着用金属層１４の厚さは、特に制限されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば０．１〜３０μｍ程度とすることができる。なお、第１の接着用金属層１４を形成する方法としては、たとえば蒸着を用いることができる。
【００３８】
（工程６）
次いで図６に示されるように、導電性基板１５の上に第１のオーミック層１６と、拡散防止層１７と、接合層１８と、第２の接着用金属層１９とをこの順に形成する。
【００３９】
ここで、導電性基板１５に用いられる材料としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ｓｉなどを挙げることができる。また、第１のオーミック層１６に用いられる材料としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ｔｉなどを挙げることができる。この第１のオーミック層１６の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１〜１０００ｎｍ程度とすることができる。
【００４０】
また、拡散防止層１７としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ｐｔなどを挙げることができる。また拡散防止層１７の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１〜１０００ｎｍ程度とすることができる。
【００４１】
また、接合層１８としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ａｕなどを挙げることができる。また接合層１８の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１０〜３０００ｎｍ程度とすることができる。
【００４２】
また、第２の接着用金属層１９としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、ＡｕＳｎなどを挙げることができる。また第２の接着用金属層１９の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、０．１〜１００μｍ程度とすることができる。
【００４３】
（工程７）
次いで図７に示されるように、工程１〜５で作製したエピタキシャル用基板１から第１の接着用金属層１４までを積層したウェハの第１の接着用金属層１４と工程６で作製した導電性基板１５から第２の接着用金属層１９までを積層したウェハの第２の接着用金属層１９とを貼り合わせる。
【００４４】
ここで、ウェハを貼り合わせる方法としては、たとえば共晶接合法を用いることができる。共晶接合法を用いた場合、温度は１００〜５００℃、圧力は１０〜１０００Ｎ／ｃｍ２の条件下で行なうことが好ましく、また真空雰囲気下で行なうことが好ましい。
【００４５】
（工程８）
次いで図８に示されるように、レーザ光をエピタキシャル用基板１からみて発光層５とは異なる側の面から照射し、エピタキシャル用基板１（図示せず）と接するバッファ層２（図示せず）およびアンドープ層３の一部を熱分解することによって上記エピタキシャル用基板１を除去する。
【００４６】
ここで、上記エピタキシャル用基板１の剥離に用いられるレーザ光とは、たとえばＹＡＧ−ＴＨＧレーザ光が好ましく、そのレーザ光の波長は３５５ｎｍであることが好ましい。
またレーザ光によりアンドープ層３の一部を熱分解した後に、アンドープ層３の表面には、Ｇａドロップレットが生じていると考えられ、このＧａドロップレットが工程１０において均一にエッチングすることを阻害していると考えられる。なお、ＧａドロップレットはＧａを含むと考えられる。
【００４７】
（工程９）
そこで、図９に示されるように、前記Ｇａドロップレットを除去するためウェットエッチングを行ない、アンドープ層３の表面を洗浄する。
【００４８】
ここでウエットエッチングに用いられるエッチング液は塩酸系であることが好ましく、さらに塩酸の水溶液であることが好ましい。塩酸の水溶液の場合、たとえば、３５％の塩酸水溶液を用いることができる。このウエットエッチングによりアンドープ層３の表面のＧａが除去または洗浄されて、次の工程１０において均一にエッチングすることができるようになると考えられる。
【００４９】
（工程１０）
次いで図１０に示されるように、アンドープ層３の表面を、エッチングすることによりアンドープ層３の表面に一定の規則性を持った活性なＧａ層が作製される。なお、図１０においては、アンドープ層３の表面をエッチングする場合について述べているが、本発明においては、アンドープ層３とともに第１導電型半導体層４の表面がエッチングされてもよく、アンドープ層３が形成されない場合には第１導電型半導体層４の表面のみがエッチングされてもよい。
【００５０】
ここで、上記アンドープ層３および／または第１導電型半導体層４の表面のエッチングは、ドライエッチングであることが好ましく、ＲＩＥ装置を用いたドライエッチングであることがさらに好ましい。ＲＩＥ装置を用いたドライエッチングの場合、ドライエッチングはＣｌ２やＳｉＣｌ４などの材料ガスにより行なうことが好ましい。上記材料ガスを用いる場合、Ｃｌ２の流量がＳｉＣｌ４の流量よりも大きいことが好ましく、さらにＣｌ２の流量とＳｉＣｌ４の流量の比率が２：１程度であることが好ましい。
【００５１】
また上記エッチングによりアンドープ層３および／または第１導電型半導体層４の表面にできる一定の規則性とは、たとえば凹凸形状が考えられ、凹凸形状の場合であれば、その凹凸のピッチは１０〜５０００ｎｍ程度、深さは０．０１〜１μｍ程度となることが好ましい。
【００５２】
（工程１１）
次いで図１１に示されるように、上記活性なＧａ層を酸化することによってアンドープ層３の表面にＧａ酸化膜２４が形成される。
【００５３】
上記活性なＧａ層を酸化する方法として、たとえばＯ２プラズマ処理する方法や、Ｏ３アッシング処理する方法を挙げることができる。ここで、Ｏ２プラズマ処理としては、たとえば、真空中でＯ２を励起させプラズマ状態にし、活性なＧａ層に触れさせることによって、活性なＧａ層をＧａ酸化膜２４に酸化させる処理を挙げることができる。また、Ｏ３アッシング処理としては、たとえば、高濃度のオゾンを活性なＧａ層に触れさせることによって、活性なＧａ層をＧａ酸化膜２４に酸化させる処理を挙げることができる。ここで、Ｏ２プラズマ処理に用いられる材料ガスには、Ｏ２が含まれていればよく、必ずしも全てがＯ２でなくてもよい。ここで、Ｏ３アッシング処理に用いられる材料ガスには、Ｏ３が含まれていればよく、必ずしも全てがＯ３でなくてもよい。
【００５４】
（工程１２）
次に図１２に示されるように、活性なＧａ層を酸化した後に、再度エッチングを行なうことにより、第１導電型半導体層４上に再現性良く凹凸が作製される。
【００５５】
本工程１２のエッチングはアンドープ層３（図示せず）を除去するまで行なわれることが好ましく、エッチングは工程１０に用いられるエッチングと同一の条件および方法で行なわれることが好ましい。また上記工程１０のエッチング開始から工程１２のエッチングが終了するまでの間において、上記アンドープ層３（図示せず）、活性なＧａ層およびＧａ酸化膜２４の表面は大気に暴露しないことが好ましい。
【００５６】
（工程１３）
次に図１３に示されるように、第１導電型半導体層４の上記凹凸を設けた側の中央にｎ型オーミック電極２０を作製し、さらに導電性基板１５の第１のオーミック層１６とは反対側の面上にオーミック電極２１を作製する。
【００５７】
ここで、ｎ型オーミック電極２０としては、従来公知のものを採用することができ、たとえばＴｉ、Ａｕなどを挙げることができる。またｎ型オーミック電極２０は、金属の単層構造または多層構造のいずれの構造もとることができる。ｎ型オーミック電極２０の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１〜１０００ｎｍ程度とすることができる。また多層構造とする場合、各層の厚さは１ｎｍより小さくなることもある。またｎ型オーミック電極２０は、フォトレジスト工程とリフトオフ工程を用いることによって設けることができるが、これらの方法に限られるものではない。またｎ型オーミック電極２０は、第１導電型半導体層４の中央に設けることが望ましい。
【００５８】
さらに、オーミック電極２１としては、従来公知のものを採用することができ、たとえばＴｉ、Ａｌなどを挙げることができる。またオーミック電極２１は、金属の単層構造または多層構造のいずれの構造もとることができる。オーミック電極２１の厚さは特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば、１〜１０００ｎｍ程度とすることができるが、多層構造とする場合、各層の厚さは１ｎｍよりも小さくなることもある。
【００５９】
最後に上記工程１３で得られた窒化物系化合物半導体ＬＥＤのウエハを、たとえばダイヤモンドスクライブ法やレーザスクライブ法、あるいはダイシング法を用いて、たとえば３５０μｍピッチのチップに分割し、実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤを得る。
【００６０】
（実施の形態２）
実施の形態２において、実施の形態１の工程５〜１３にかえて、後述する工程１４〜２１とすることによって、窒化物系化合物半導体ＬＥＤが製造される。具体的な実施の形態２の特徴は、実施の形態１の導電性基板１５をメッキ支持層２３に変えることを特徴とする。よって以下に、本実施の形態２の特徴である工程１４〜２１について図１４〜２１を参照しつつ説明する。工程１〜４については実施の形態１と同様の方法であるので、ここでの説明は省略する。
【００６１】
（工程１４）
実施の形態１の工程４の後において、図１４に示されるように、絶縁保護膜１１の一部を除去しカバー層１０を露出させた後に、絶縁保護膜１１上および露出したカバー層１０上に、密着層１２、拡散防止層１３、メッキ用シード層２２を形成する。絶縁保護膜１１の一部を除去する方法や密着層１２および拡散防止層１３を形成する方法については、実施の形態１の工程５と同一の方法であるが、その後に第１の接着用金属層１４ではなく、メッキ用シード層２２を設ける点で実施の形態１と異なる。
【００６２】
ここで、メッキ用シード層２２に用いられる金属または合金としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ａｕを挙げることができる。メッキ用シード層２２の厚さは、特に限定されるものではなく、当該分野において通常用いられている厚さを採用することができ、たとえば１０〜５０００ｎｍ程度とすることができる。
【００６３】
なお、絶縁保護膜１１上および露出したカバー層１０上に、密着層１２、拡散防止層１３、メッキ用シード層２２を形成する方法としては、たとえば蒸着を用いることができる。
【００６４】
（工程１５）
次に図１５に示されるように、上記メッキ用シード層２２からみて拡散防止層１３とは反対側の面上に、メッキ支持層２３を作製する。ここで、メッキ支持層２３に用いられる金属としては、従来公知のものを採用することができ、たとえば、Ｃｕを挙げることができる。
【００６５】
（工程１６）
次いで図１６に示されるように、レーザ光をエピタキシャル用基板１からみて発光層５とは異なる側の面から照射し、エピタキシャル用基板１と接するバッファ層２およびアンドープ層３の一部を熱分解することによって上記エピタキシャル用基板１を除去する。
【００６６】
（工程１７）
次いで図１７に示されるように、前記Ｇａドロップレットを除去するためウェットエッチングを行ない、アンドープ層３の表面を洗浄する。
【００６７】
（工程１８）
次いで図１８に示されるように、アンドープ層３の表面を、エッチングすることによりアンドープ層３の表面に一定の規則性を持った活性なＧａ層が作製される。なお、図１８においては、アンドープ層３の表面をエッチングする場合について述べているが、本発明においては、アンドープ層３とともに第１導電型半導体層４の表面がエッチングされてもよく、アンドープ層３が形成されない場合には第１導電型半導体層４の表面のみがエッチングされてもよい。
【００６８】
（工程１９）
次いで図１９に示されるように、上記活性なＧａ層を酸化することによってアンドープ層３の表面にＧａ酸化膜２４を作製する。
【００６９】
（工程２０）
次いで図２０に示されるように、活性なＧａ層を酸化した後に、再度エッチングを行なうことにより、第１導電型半導体層４上に再現性良く凹凸を作製する。ここで、工程２０においては、たとえば、工程１２と同様の方法でＧａ酸化膜２４とアンドープ層３および／または第１導電型半導体層４の表面をエッチングすることにより、Ｇａ酸化膜２４とアンドープ層３を除去することができる。
【００７０】
（工程２１）
次に図２１に示されるように、第１導電型半導体層４の上記凹凸を設けた側の中央にｎ型オーミック電極２０を作製し、さらに導電性基板１５の第１のオーミック層１６とは反対側の面上にオーミック電極２１を作製する。
そして、その後に実施の形態１と同様の方法でチップに分割し、実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤを得る。
【００７１】
以上のようにして作製した窒化物系化合物半導体ＬＥＤは、光取り出し面の凹凸を再現性良く作製できるために、より光出力が高い窒化物系化合物半導体ＬＥＤを安定して量産することができる。
【００７２】
なお、実施の形態１および２では導電性基板１５やメッキ層の上でエピタキシャル用基板１を剥離したが、支持基板を形成せず直接回路基板に実装した上で、エピタキシャル用基板１を剥離しても、同一の効果が得られる。よって、本発明は支持基盤を形成してからエピタキシャル用基板１を剥離する場合に限られるものではなく、直接回路基板に実装した上でエピタキシャル用基板１を剥離する工程も含まれる。
【００７３】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明によれば、光取り出し面の表面凹凸を再現性良く作製でき、光出力の高い窒化物系化合物半導体ＬＥＤを安定して量産することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１を示す模式的な断面図である。
【図２】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程２を示す模式的な断面図である。
【図３】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程３を示す模式的な断面図である。
【図４】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程４を示す模式的な断面図である。
【図５】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程５を示す模式的な断面図である。
【図６】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程６を示す模式的な断面図である。
【図７】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程７を示す模式的な断面図である。
【図８】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程８を示す模式的な断面図である。
【図９】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程９を示す模式的な断面図である。
【図１０】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１０を示す模式的な断面図である。
【図１１】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１１を示す模式的な断面図である。
【図１２】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１２を示す模式的な断面図である。
【図１３】本実施の形態１の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１３を示す模式的な断面図である。
【図１４】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１４を示す模式的な断面図である。
【図１５】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１５を示す模式的な断面図である。
【図１６】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１６を示す模式的な断面図である。
【図１７】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１７を示す模式的な断面図である。
【図１８】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１８を示す模式的な断面図である。
【図１９】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程１９を示す模式的な断面図である。
【図２０】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程２０を示す模式的な断面図である。
【図２１】本実施の形態２の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程２１を示す模式的な断面図である。
【図２２】従来の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程を示す模式的な断面図である。
【図２３】従来の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程を示す模式的な断面図である。
【図２４】従来の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程を示す模式的な断面図である。
【図２５】従来の窒化物系化合物半導体ＬＥＤの製造工程を示す模式的な断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  エピタキシャル用基板、２  バッファ層、３  アンドープ層、４  第１導電型半導体層、５，１０５  発光層、６，７  第２導電型半導体層、８  ｐ型オーミック電極、９  反射電極層、１０  カバー層、１１  絶縁保護膜、１２  密着層、１３  拡散防止層、１４  第１の接着用金属層、１５  導電性基板、１６  第１のオーミック層、１７  拡散防止層、１８  接合層、１９  第２の接着用金属層、２０  ｎ型オーミック電極、２１  オーミック電極、２２  メッキ用シード層、２３  メッキ支持層、２４  Ｇａ酸化膜、１０１  サファイア基板、１０２  ＧａＮバッファ層、１０３  アンドープＧａＮ層、１０４  ｎ型ＧａＮ層、１０６  ｐ型ＡｌＧａＮ層、１０７  ｐ型ＧａＮ層、１０８  Ｐｄ層、１０９  Ａｇ−Ｎｄ層、１１０  Ｎｉ−Ｔｉ層、１１１  ＳｉＯ２膜、１１２，１１６  Ｔｉ層、１１３，１１７  Ｐｔ層、114,118,120  Ａｕ層、１１５  Ｓｉ基板、１１９  Ａｕ−Ｓｎ層、１２１  Ａｌ層。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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