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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2015-122479(P2015-122479A)
(43)【公開日】2015年7月2日
(54)【発明の名称】半導体発光素子およびその製造方法
(51)【国際特許分類】
H01L 33/38 20100101AFI20150605BHJP
H01L 33/40 20100101ALI20150605BHJP
【ＦＩ】
H01L33/00 210
H01L33/00 220
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】ＯＬ
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2014-207028(P2014-207028)
(22)【出願日】2014年10月8日
(31)【優先権主張番号】特願2013-240873(P2013-240873)
(32)【優先日】2013年11月21日
(33)【優先権主張国】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000116024
【氏名又は名称】ローム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100086380
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 稔
(74)【代理人】
【識別番号】100103078
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 達也
(74)【代理人】
【識別番号】100130650
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 泰光
(74)【代理人】
【識別番号】100135389
【弁理士】
【氏名又は名称】臼井 尚
(74)【代理人】
【識別番号】100161274
【弁理士】
【氏名又は名称】土居 史明
(74)【代理人】
【識別番号】100168099
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 伸太郎
(74)【代理人】
【識別番号】100168044
【弁理士】
【氏名又は名称】小淵 景太
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 洋平
【テーマコード（参考）】
5F141
5F241
【Ｆターム（参考）】
5F141AA31
5F141CA04
5F141CA05
5F141CA37
5F141CA39
5F141CA65
5F141CA66
5F141CA74
5F141CA76
5F141CA88
5F141CA92
5F141CA93
5F141CA98
5F141CB15
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5F241CB15
5F241CB36
(57)【要約】
【課題】チップ化の際に金属層から透光導電層の剥離を防止することができる半導体発光素子、およびその製造方法を提供する。【解決手段】本発明の半導体発光素子１０１は、基板２００と、この基板２００上に積層された、第１および第２の金属層３００，４００、透光性および導電性を有する透光導電層５００、ならびに発光領域６３０を含む半導体層６００と、を備え、透光導電層５００において基板２００の厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面５００ａは、基板２００において厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面２００ａよりも厚さ方向ｚ視において内側に位置する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板と、この基板上に積層された、第１および第２の金属層、透光性および導電性を有する透光導電層、ならびに発光領域を含む半導体層と、を備え、
上記透光導電層において上記基板の厚さ方向に直交する面と交差する端面は、上記基板において上記厚さ方向に直交する面と交差する端面よりも上記厚さ方向視において内側に位置することを特徴とする、半導体発光素子。
上記透光導電層において上記基板の厚さ方向に直交する面と交差する端面は、上記基板において上記厚さ方向に直交する面と交差する端面よりも上記厚さ方向視において内側に位置することを特徴とする、半導体発光素子。
【請求項2】
上記第２の金属層は、上記厚さ方向視において上記透光導電層に重なる積層部と、上記積層部の外周部分につながり、上記厚さ方向において上記透光導電層側に延びる延出部とを備え、
上記透光導電層の上記端面は、上記延出部により覆われている、請求項１に記載の半導体発光素子。
上記透光導電層の上記端面は、上記延出部により覆われている、請求項１に記載の半導体発光素子。
【請求項3】
上記延出部の外周面は、上記基板の上記端面よりも上記厚さ方向視において内側に位置する、請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項4】
上記延出部の上記外周面は、上記厚さ方向に沿って面一状である、請求項３に記載の半導体発光素子。
【請求項5】
上記延出部は、上記第１の金属層との間に隙間を介して上記半導体層側に位置する鍔部を有し、
上記鍔部において上記厚さ方向に直交する面と交差する端面は、上記厚さ方向視において上記基板の上記端面と一致している、請求項２に記載の半導体発光素子。
上記鍔部において上記厚さ方向に直交する面と交差する端面は、上記厚さ方向視において上記基板の上記端面と一致している、請求項２に記載の半導体発光素子。
【請求項6】
上記透光導電層は、透光性を有し、かつ導電性を有さない絶縁材料部と、導電性を有し、かつ透光性を有さず、上記厚さ方向視において上記絶縁材料部に囲まれて上記厚さ方向に貫通する金属材料部と、を含む、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項7】
上記透光導電層は、単一の透光導電性材料部からなる、請求項１ないし５のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項8】
上記第１および第２の金属層は、各々、Ａｕを含む、請求項１ないし７のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項9】
上記透光導電層の上記端面および上記基板の上記端面は、各々、上記厚さ方向視において矩形状である、請求項１ないし８のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項10】
上記基板の上記端面は、上記厚さ方向の全域にわたって形成された切断面により構成される、請求項９に記載の半導体発光素子。
【請求項11】
上記半導体層上に設けられた表面電極を備える、請求項１ないし１０のいずれかに記載の半導体発光素子。
【請求項12】
上記基板において上記半導体層と反対側の裏面に設けられ、上記透光導電層を介して上記半導体層と導通する裏面電極を備える、請求項１１に記載の半導体発光素子。
【請求項13】
成長基板上に形成された発光領域を含む半導体層上において、互いに分離した位置への複数の透光導電層の形成、および上記各透光導電層の少なくとも一部を覆う第２の金属層の形成を行う工程と、
支持基板上に形成された第１の金属層と上記第２の金属層とを重ね合わせて上記第１および第２の金属層を接合する工程と、
上記成長基板を除去する工程と、
上記透光導電層を避けた位置において、上記支持基板の厚さ方向に沿って上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程と、
を有することを特徴とする、半導体発光素子の製造方法。
支持基板上に形成された第１の金属層と上記第２の金属層とを重ね合わせて上記第１および第２の金属層を接合する工程と、
上記成長基板を除去する工程と、
上記透光導電層を避けた位置において、上記支持基板の厚さ方向に沿って上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程と、
を有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14】
上記複数の透光導電層の形成、および上記第２の金属層の形成を行う工程は、
透光性を有し、かつ導電性を有さない絶縁材料を上記半導体層上にパターン形成することにより、上記成長基板の厚さ方向に貫通する孔を各々が有する複数の絶縁材料部を上記半導体層上の互いに分離した位置に設けるステップと、
金属材料を上記半導体層上および上記複数の絶縁材料部上に積層させることにより、上記複数の絶縁材料部の各々において上記孔に充填された金属材料部を形成して上記絶縁材料部と上記金属材料部とからなる上記透光導電層を形成し、かつ上記第２の金属層を形成するステップと、を有する、請求項１３に記載の半導体発光素子の製造方法。
透光性を有し、かつ導電性を有さない絶縁材料を上記半導体層上にパターン形成することにより、上記成長基板の厚さ方向に貫通する孔を各々が有する複数の絶縁材料部を上記半導体層上の互いに分離した位置に設けるステップと、
金属材料を上記半導体層上および上記複数の絶縁材料部上に積層させることにより、上記複数の絶縁材料部の各々において上記孔に充填された金属材料部を形成して上記絶縁材料部と上記金属材料部とからなる上記透光導電層を形成し、かつ上記第２の金属層を形成するステップと、を有する、請求項１３に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項15】
上記複数の透光導電層の形成、および上記第２の金属層の形成を行う工程は、
上記複数の絶縁材料部を設けるステップの後に、上記半導体層上の上記複数の絶縁材料部が形成されていない部分に隣り合う上記絶縁材料部を区画するレジスト層を形成するステップをさらに有し、
上記第２の金属層を形成するステップの後に、上記レジスト層、および上記第２の金属層のうち上記レジスト層上に形成された部分を除去するステップをさらに有する、請求項１４に記載の半導体発光素子の製造方法。
上記複数の絶縁材料部を設けるステップの後に、上記半導体層上の上記複数の絶縁材料部が形成されていない部分に隣り合う上記絶縁材料部を区画するレジスト層を形成するステップをさらに有し、
上記第２の金属層を形成するステップの後に、上記レジスト層、および上記第２の金属層のうち上記レジスト層上に形成された部分を除去するステップをさらに有する、請求項１４に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項16】
上記第２の金属層を形成するステップにおいて、上記絶縁材料部および上記半導体層の全体を覆うように上記第２の金属層を形成し、
上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程において、上記第２の金属層をも切断する、請求項１４に記載の半導体発光素子の製造方法。
上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程において、上記第２の金属層をも切断する、請求項１４に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項17】
上記複数の透光導電層の形成、および上記第２の金属層の形成を行う工程は、
透光性および導電性を有する透光導電性材料を上記半導体層上にパターン形成することにより複数の透光導電性材料部を上記半導体層上の互いに分離した位置に設けるステップと、
金属材料を上記半導体層上および上記透光導電性材料部上に積層させることにより、上記第２の金属層を形成するステップと、を有する、請求項１３に記載の半導体発光素子の製造方法。
透光性および導電性を有する透光導電性材料を上記半導体層上にパターン形成することにより複数の透光導電性材料部を上記半導体層上の互いに分離した位置に設けるステップと、
金属材料を上記半導体層上および上記透光導電性材料部上に積層させることにより、上記第２の金属層を形成するステップと、を有する、請求項１３に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項18】
上記複数の透光導電層の形成、および第２の金属層の形成を行う工程は、
上記複数の透光導電性材料部を設けるステップの後に、上記半導体層上の上記複数の透光導電性材料部が形成されていない部分に隣り合う上記透光導電性材料部を区画するレジスト層を形成するステップをさらに有し、
上記第２の金属層を形成するステップの後に、上記レジスト層、および上記第２の金属層のうち上記レジスト層上に形成された部分を除去するステップをさらに有する、請求項１７に記載の半導体発光素子の製造方法。
上記複数の透光導電性材料部を設けるステップの後に、上記半導体層上の上記複数の透光導電性材料部が形成されていない部分に隣り合う上記透光導電性材料部を区画するレジスト層を形成するステップをさらに有し、
上記第２の金属層を形成するステップの後に、上記レジスト層、および上記第２の金属層のうち上記レジスト層上に形成された部分を除去するステップをさらに有する、請求項１７に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項19】
上記第２の金属層を形成するステップにおいて、上記透光導電性材料部および上記半導体層の全体を覆うように上記第２の金属層を形成し、
上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程において、上記第２の金属層をも切断する、請求項１７に記載の半導体発光素子の製造方法。
上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程において、上記第２の金属層をも切断する、請求項１７に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項20】
上記成長基板を除去する工程の後に、上記半導体層のうち、上記厚さ方向視において上記複数の透光導電層と重ならない部分を除去する工程をさらに有する、請求項１３ないし１９のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項21】
上記半導体層は、上記成長基板上に形成され、上記発光領域を含む第１半導体層部と、上記第１半導体層部上に形成された第２半導体層部とを有し、
上記成長基板を除去する工程の後に、上記第１半導体層部のうち、上記厚さ方向視において上記複数の透光導電層と重ならない部分を除去する工程をさらに有する、請求項１３ないし１９のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
上記成長基板を除去する工程の後に、上記第１半導体層部のうち、上記厚さ方向視において上記複数の透光導電層と重ならない部分を除去する工程をさらに有する、請求項１３ないし１９のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項22】
上記第１半導体層部の除去は、上記第１半導体層部を除去し、かつ上記第２半導体層部を除去しないエッチング液を用いたエッチング処理により行う、請求項２１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、半導体発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ＬＥＤや半導体レーザなどの半導体発光素子は、省電力かつ高輝度な光源として広く用いられている。半導体発光素子の高輝度化を図るために、発光領域を含む半導体層と反射用の金属層との間に、透光性および導電性を有する透光導電層を設ける場合がある。このような透光導電層を具備する構成例として、ＯＤＲ構造を有する半導体発光素子が知られている。ＯＤＲ構造を有する半導体発光素子は、発光領域を含む半導体層と反射用の金属層との間にＳｉＯ2などからなる透光性を有する絶縁層（絶縁材料部）を設け、その絶縁層の一部にオーミック電極（金属材料部）を設けることによって、半導体層と金属層とが導通するように構成されている。このような構成によれば、上記金属層での反射率が向上し、半導体発光素子の内部で発生した光を効率よく外部へ取り出すことができるので、高輝度化を図るのに適している。
【0003】
しかしながら、ＯＤＲ構造を有する半導体発光素子においては、その製造過程においてたとえばダイシングによりチップ化する際に、ＳｉＯ2（絶縁材料部）が金属層から剥がれやすいといった不都合があった。これは金属層に対する絶縁材料部の付着力が低いこと、ダイシングの際に絶縁材料部および金属層が切断されると、金属層の切断面から当該金属が巻き上げられ、この金属層上に形成された絶縁材料部を剥離させる力が作用すること、等に起因するものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２００７−２２１０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、半導体層と金属層との間に透光導電層を有する半導体発光素子において、チップ化の際に金属層から透光導電層の剥離を防止することができる半導体発光素子、およびその製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の第１の側面によって提供される半導体発光素子は、基板と、この基板上に積層された、第１および第２の金属層、透光性および導電性を有する透光導電層、ならびに発光領域を含む半導体層と、を備え、上記透光導電層において上記基板の厚さ方向に直交する面と交差する端面は、上記基板において上記厚さ方向に直交する面と交差する端面よりも上記厚さ方向視において内側に位置することを特徴としている。
【0007】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２の金属層は、上記厚さ方向視において上記透光導電層に重なる積層部と、上記積層部の外周部分につながり、上記厚さ方向において上記透光導電層側に延びる延出部とを備え、上記透光導電層の上記端面は、上記延出部により覆われている。
【0008】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記延出部の外周面は、上記基板の上記端面よりも上記厚さ方向視において内側に位置する。
【0009】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記延出部の上記外周面は、上記厚さ方向に沿って面一状である。
【0010】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記延出部は、上記第１の金属層との間に隙間を介して上記半導体層側に位置する鍔部を有し、上記鍔部において上記厚さ方向に直交する面と交差する端面は、上記厚さ方向視において上記基板の上記端面と一致している。
【0011】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記透光導電層は、透光性を有し、かつ導電性を有さない絶縁材料部と、導電性を有し、かつ透光性を有さず、上記厚さ方向視において上記絶縁材料部に囲まれて上記厚さ方向に貫通する金属材料部と、を含む。
【0012】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記透光導電層は、単一の透光導電性材料部からなる。
【0013】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１および第２の金属層は、各々、Ａｕを含む。
【0014】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記透光導電層の上記端面および上記基板の上記端面は、各々、上記厚さ方向視において矩形状である。
【0015】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板の上記端面は、上記厚さ方向の全域にわたって形成された切断面により構成される。
【0016】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体層上に設けられた表面電極を備える。
【0017】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板において上記半導体層と反対側の裏面に設けられ、上記透光導電層を介して上記半導体層と導通する裏面電極を備える。
【0018】
本発明の第２の側面によって提供される半導体発光素子の製造方法は、成長基板上に形成された発光領域を含む半導体層上において、互いに分離した位置への複数の透光導電層の形成、および上記各透光導電層の少なくとも一部を覆う第２の金属層の形成を行う工程と、支持基板上に形成された第１の金属層と上記第２の金属層とを重ね合わせて上記第１および第２の金属層を接合する工程と、上記成長基板を除去する工程と、上記透光導電層を避けた位置において、上記支持基板の厚さ方向に沿って上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程と、を有することを特徴としている。
【0019】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の透光導電層の形成、および上記第２の金属層の形成を行う工程は、透光性を有し、かつ導電性を有さない絶縁材料を上記半導体層上にパターン形成することにより、上記成長基板の厚さ方向に貫通する孔を各々が有する複数の絶縁材料部を上記半導体層上の互いに分離した位置に設けるステップと、金属材料を上記半導体層上および上記複数の絶縁材料部上に積層させることにより、上記複数の絶縁材料部の各々において上記孔に充填された金属材料部を形成して上記絶縁材料部と上記金属材料部とからなる上記透光導電層を形成し、かつ上記第２の金属層を形成するステップと、を有する。
【0020】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の透光導電層の形成、および上記第２の金属層の形成を行う工程は、上記複数の絶縁材料部を設けるステップの後に、上記半導体層上の上記複数の絶縁材料部が形成されていない部分に隣り合う上記絶縁材料部を区画するレジスト層を形成するステップをさらに有し、上記第２の金属層を形成するステップの後に、上記レジスト層、および上記第２の金属層のうち上記レジスト層上に形成された部分を除去するステップをさらに有する。
【0021】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２の金属層を形成するステップにおいて、上記絶縁材料部および上記半導体層の全体を覆うように上記第２の金属層を形成し、上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程において、上記第２の金属層をも切断する。
【0022】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の透光導電層の形成、および上記第２の金属層の形成を行う工程は、透光性および導電性を有する透光導電性材料を上記半導体層上にパターン形成することにより複数の透光導電性材料部を上記半導体層上の互いに分離した位置に設けるステップと、金属材料を上記半導体層上および上記透光導電性材料部上に積層させることにより、上記第２の金属層を形成するステップと、を有する。
【0023】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記複数の透光導電層の形成、および第２の金属層の形成を行う工程は、上記複数の透光導電性材料部を設けるステップの後に、上記半導体層上の上記複数の透光導電性材料部が形成されていない部分に隣り合う上記透光導電性材料部を区画するレジスト層を形成するステップをさらに有し、上記第２の金属層を形成するステップの後に、上記レジスト層、および上記第２の金属層のうち上記レジスト層上に形成された部分を除去するステップをさらに有する。
【0024】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２の金属層を形成するステップにおいて、上記透光導電性材料部および上記半導体層の全体を覆うように上記第２の金属層を形成し、上記第１の金属層および上記支持基板を切断する工程において、上記第２の金属層をも切断する。
【0025】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記成長基板を除去する工程の後に、上記半導体層のうち、上記厚さ方向視において上記複数の透光導電層と重ならない部分を除去する工程をさらに有する。
【0026】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体層は、上記成長基板上に形成され、上記発光領域を含む第１半導体層部と、上記第１半導体層部上に形成された第２半導体層部とを有し、上記成長基板を除去する工程の後に、上記第１半導体層部のうち、上記厚さ方向視において上記複数の透光導電層と重ならない部分を除去する工程をさらに有する。
【0027】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１半導体層部の除去は、上記第１半導体層部を除去し、かつ上記第２半導体層部を除去しないエッチング液を用いたエッチング処理により行う。
【0028】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子を示す平面図である。
【図3】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図4】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図である。
【図5】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図である。
【図6】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図7】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図8】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図9】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図10】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部平面図である。
【図11】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図12】本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図13】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子を示す平面図である。
【図15】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図である。
【図16】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図である。
【図17】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図18】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図19】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図20】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図21】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部平面図である。
【図22】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図23】本発明の第２実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図24】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子を示す断面図である。
【図25】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図である。
【図26】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図27】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図28】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図29】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図30】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部平面図である。
【図31】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図32】本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図33】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子を示す断面図である。
【図34】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示し、（ａ）は要部平面図、（ｂ）は要部断面図である。
【図35】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図36】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図37】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図38】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図39】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部平面図である。
【図40】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図41】本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子の製造方法における一工程を示す要部断面図である。
【図42】本発明の第５実施形態に係る半導体発光素子を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【0031】
図１および図２は、本発明の第１実施形態に係る半導体発光素子を示している。本実施形態の半導体発光素子１０１は、基板２００と、この基板２００上に順次積層された第１の金属層３００、第２の金属層４００、透光導電層５００、ｐ型コンタクト層６１０、ｐ型クラッド層６２０、活性層６３０、ｎ型クラッド層６４０、ｎ型ウィンドウ層６５０、およびｎ型コンタクト層６６０を備えている。ｎ型コンタクト層６６０上には表面電極７１０が設けられており、基板２００の裏面には、裏面電極７２０が設けられている。ｐ型コンタクト層６１０、ｐ型クラッド層６２０、活性層６３０、ｎ型クラッド層６４０、ｎ型ウィンドウ層６５０、およびｎ型コンタクト層６６０は、半導体層６００を構成している。
【0032】
基板２００は、たとえばＧａＡｓ（ガリウム砒素）などの半導体材料により構成されている。図２に示すように、基板２００において、この基板２００の厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面２００ａ（厚さ方向ｚ視における基板２００の外周面）は、矩形状をなしている。詳細は後述するが、基板２００の端面２００ａは、厚さ方向ｚの全域にわたってダイシングによって形成された切断面により構成される。なお、基板２００を構成する材料としては、ＧａＡｓの他に、シリコン、ＳｉＣ、ＧａＰなどを採用することも可能である。
【0033】
第１の金属層３００は、ＡｕまたはＡｕを含む合金からなり、たとえばＡｕからなる層およびＡｕ合金からなる層が複数積層されて構成されたものである。第１の金属層３００は基板２００上に形成されている。
【0034】
第２の金属層４００は、反射率の高い反射用の金属層であり、たとえばＡｕまたはＡｕを含む合金からなる。また、第２の金属層４００は、ＡｕやＡｕ合金からなる複数の層が積層された構造としてもよい。第２の金属層４００を複数層からなる積層構造とする場合、ＡｕＢｅＮｉ／Ａｕからなる積層構造やＡｕＢｅＮｉ／Ａｕ／Ｍｏ／Ａｕからなる積層構造を採用することができる。ＡｕＢｅＮｉ／Ａｕからなる積層構造の場合、各層の厚さは、たとえばＡｕＢｅＮｉ層が２，０００Å程度、Ａｕ層が１４，０００Å程度である。また、ＡｕＢｅＮｉ／Ａｕ／Ｍｏ／Ａｕからなる積層構造の場合、各層の厚さは、ＡｕＢｅＮｉ層が２，０００Å程度、Ａｕ層が４，０００Å程度、Ｍｏ層が２，０００Å、Ａｕ層が１５，０００Å程度である。本実施形態において、第２の金属層４００は、積層部４１０および延出部４２０を備えて構成される。積層部４１０は、厚さ方向ｚ視において透光導電層５００と重なっている。延出部４２０は、積層部４１０の外周部分につながり、厚さ方向ｚにおいて透光導電層５００側に延びている。なお、積層部４１０および延出部４２０との間に明瞭な境界は存在しないが、理解の便宜上、図２（後述の図１４、図２４、図３３も同様）において積層部４１０および延出部４２０の境界を破線で表す。
【0035】
本実施形態において、延出部４２０の外周面４２０ａ（延出部４２０において厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面）は、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。延出部４２０の外周面４２０ａは、厚さ方向ｚに沿って面一状とされている。
【0036】
透光導電層５００は、透光性および導電性を有する層であり、第２の金属層４００（積層部４１０）上に形成されている。本実施形態において、透光導電層５００は、絶縁材料部５１０および金属材料部５２０を含んで構成されており、ＯＤＲ構造とされている。
【0037】
絶縁材料部５１０は、透光性を有し、かつ導電性を有さない絶縁材料によって構成されており、たとえばＳｉＯ2からなる。絶縁材料部５１０を構成する絶縁材料としては、ＳｉＯ2の他に、ＳｉＮ、ＳｉＯＮなどを採用することも可能である。絶縁材料部５１０は、厚さ方向ｚ視において矩形状であり、この絶縁材料部５１０の適所には厚さ方向ｚに貫通する複数の孔５１１が設けられている。
【0038】
金属材料部５２０は、絶縁材料部５１０の複数の孔５１１の各々に充填されており、厚さ方向ｚ視において絶縁材料部５１０に囲まれている。金属材料部５２０は、第２の金属層４００とｐ型コンタクト層６１０とのオーミックコンタクトをとるための部分であり、第２の金属層４００とｐ型コンタクト層６１０との間に介在している。このような構成により、基板２００の裏面２００ｂ（半導体層側と反対側の面）に設けられた裏面電極７２０は、金属材料部５２０（透光導電層５００）を介してｐ型コンタクト層６１０（半導体層６００）と導通する。金属材料部５２０は、たとえばＡｕまたはＡｕを含む合金からなり、第２の金属層４００と同一の金属材料からなる。なお、第２の金属層４００と金属材料部５２０との間に明瞭な境界は存在しないが、便宜上、図２（後述の図５（ｂ）〜図９も同様）において第２の金属層４００と金属材料部５２０との境界を実線で表す。
【0039】
図１に示すように、金属材料部５２０は、平面視（厚さ方向ｚ視）において縦横に配列されている。図中横方向（方向ｘ）において隣接する金属材料部５２０のピッチｐ１は、図中縦方向（方向ｙ）において隣接する金属材料部５２０のピッチｐ２よりも大きい。また、方向ｙにおいて隣接する金属材料部５２０のピッチｐ２は、方向ｘにおいて中央寄りに位置するものほど小さくなっている。すなわち、図１に示されたピッチｐ２１，ｐ２２，ｐ２３の大小関係は、ｐ２１＞ｐ２２＞ｐ２３である。
【0040】
透光導電層５００において厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面５００ａ（厚さ方向ｚ視における透光導電層５００の外周面）は、矩形状をなしている。端面５００ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。また、端面５００ａは、第２の金属層４００の延出部４２０により覆われている。
【0041】
ｐ型コンタクト層６１０、ｐ型クラッド層６２０、活性層６３０、ｎ型クラッド層６４０、ｎ型ウィンドウ層６５０、およびｎ型コンタクト層６６０は、エピタキシャル成長法などにより積層形成されたものである。
【0042】
ｐ型コンタクト層６１０は、たとえばＧａＰにより構成されており、その厚さは約９００ｎｍである。ｐ型クラッド層６２０は、たとえばＡｌＩｎＰにより構成されており、その厚さは約８００ｎｍである。
【0043】
活性層６３０は、ＩｎＧａＰを含むＭＱＷ構造とされた層であり、本発明でいう発光領域に相当する。活性層６３０は、複数のＩｎＧａＰ層と複数のＡｌＧａＩｎＰ層とが交互に積層されている。上記ＩｎＧａＰ層は活性層６３０のウェル層を構成しており、上記ＡｌＧａＩｎＰ層は活性層６３０のバリア層を構成している。活性層６３０全体の厚さは、たとえば約６５０ｎｍである。
【0044】
ｎ型クラッド層６４０は、たとえばＡｌＩｎＰにより構成されており、その厚さは約８００ｎｍである。ｎ型ウィンドウ層６５０は、たとえば（Ａｌ0.7Ｇａ0.3）0.5Ｉｎ0.5Ｐにより構成されており、その厚さは約９００ｎｍである。ｎ型コンタクト層６６０は、たとえば（Ａｌ0.5Ｇａ0.5）0.5Ｉｎ0.5Ｐにより構成されており、その厚さは約９００ｎｍである。
【0045】
図１に示すように、表面電極７１０は、厚さ方向ｚ視においてｎ型コンタクト層６６０（半導体層６００）上の中心に位置する円形の中心電極部７１１と、中心電極部７１１から線状に延び、適宜枝分かれした線状電極部７１２と、を有する。表面電極７１０は、たとえばＡｕまたはＡｕを含む合金からなる。裏面電極７２０は、基板２００の裏面２００ｂ全域に設けられている。裏面電極７２０は、たとえばＡｕまたはＡｕを含む合金からなる。
【0046】
図１に示した半導体発光素子１０１の平面視（厚さ方向ｚ視）における外形形状は、矩形状であり、たとえば一辺が３１０μｍ程度の正方形状とされる。
【0048】
まず、図３に示すように、たとえばＧａＡｓなどからなる成長基板２２０上に、分子線エピタキシャル成長法、ＭＯＣＶＤ法などを用いて、ｎ型コンタクト層６６０、ｎ型ウィンドウ層６５０、ｎ型クラッド層６４０、活性層６３０、ｐ型クラッド層６２０、およびｐ型コンタクト層６１０を順次積層させる。このようにして、成長基板２２０上に半導体層６００が形成される。
【0049】
次に、図４に示すように、半導体層６００上に複数の絶縁材料部５１０を形成する。なお、図４以降の製造方法を説明する図において、半導体層６００は簡略化して表す。絶縁材料部５１０の形成において、まず、透光性を有し、かつ絶縁性を有する絶縁材料（たとえばＳｉＯ2）を半導体層６００上にＣＶＤ法やスパッタ法により成膜し、絶縁膜（図示略）を形成する。次いで、フォトリソグラフィ法により、絶縁膜上にフォトレジストを塗布し、所定のパターン形状を有するフォトマスクを使用しての露光、エッチング、およびレジスト除去を順次行う。これにより、複数の絶縁材料部５１０が形成される。複数の絶縁材料部５１０は、フォトマスクのパターンに対応するパターン形状である。各絶縁材料部５１０は、図４（ａ）に示すように、平面視（成長基板２２０の厚さ方向視）において矩形状をなし、成長基板２２０の厚さ方向に貫通する複数の孔５１１を有する。そして、複数の絶縁材料部５１０は、半導体層６００上の互いに分離した位置に設けられており、平面視において一定間隔を隔てて縦横に配列されている。なお、図４以降の製造方法を説明する図において、各絶縁材料部５１０が有する複数の孔５１１については簡略化して表しており、孔５１１の大きさや数は実際と異なっている。
【0050】
次に、図５に示すように、半導体層６００上の複数の絶縁材料部５１０が形成されていない部分にレジスト層８１０を形成する。レジスト層８１０は、隣り合う絶縁材料部５１０，５１０を区画するようにパターン形成される。図５（ａ）においては、レジスト層８１０が形成された領域を明瞭とするためにレジスト層８１０にハッチングを施している。レジスト層８１０の幅は、隣り合う絶縁材料部５１０どうしの間隔よりも小であり、レジスト層８１０は、これらの絶縁材料部５１０のそれぞれから離間している。
【0051】
次に、図６に示すように第２の金属層４００を形成する。第２の金属層４００の形成において、半導体層６００上および複数の絶縁材料部５１０上に金属材料を積層させる。第２の金属層４００の形成は、半導体層６００上および複数の絶縁材料部５１０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。また、第２の金属層４００は、ＡｕやＡｕ合金からなる複数の層が積層された構造としてもよい。第２の金属層４００を複数層からなる積層構造とする場合、第２の金属層４００は、ＡｕＢｅＮｉ／Ａｕからなる積層構造やＡｕＢｅＮｉ／Ａｕ／Ｍｏ／Ａｕからなる積層構造として形成される。ＡｕＢｅＮｉ／Ａｕからなる積層構造の場合、各層の厚さは、たとえばＡｕＢｅＮｉ層が２，０００Å程度、Ａｕ層が１４，０００Å程度である。また、ＡｕＢｅＮｉ／Ａｕ／Ｍｏ／Ａｕからなる積層構造の場合、各層の厚さは、ＡｕＢｅＮｉ層が２，０００Å程度、Ａｕ層が４，０００Å程度、Ｍｏ層が２，０００Å、Ａｕ層が１５，０００Å程度である。第２の金属層４００の形成時には、複数の絶縁材料部５１０の各々において各孔５１１に金属材料が充填される。次いで、たとえばリフトオフなどの手法により、レジスト層８１０、および第２の金属層４００のうちレジスト層８１０上に形成された部分を除去する。これにより、図６に示した金属材料部５２０および第２の金属層４００が形成される。図５に示したレジスト層８１０の形成において、レジスト層８１０を絶縁材料部５１０から離間する位置に設けたのは、レジスト層８１０と絶縁材料部５１０との間に第２の金属層４００における延出部４２０（図示略）を形成させるためである。そして、絶縁材料部５１０および金属材料部５２０によって透光導電層５００が構成される。ここで、透光導電層５００は、第２の金属層４００に覆われている。第２の金属層４００は、複数の透光導電層５００それぞれに対応するように、互いに分離した複数箇所に設けられる。隣り合う第２の金属層４００，４００間においては、半導体層６００が露出している。隣り合う第２の金属層４００，４００の間隔ｗ１は、後述のダイシングブレードＤｂの幅寸法ｄ１（図１２参照）よりも大きい。
【0052】
次に、図７に示すように、支持基板２１０上に形成された第１の金属層３００と、第２の金属層４００とを重ね合わせ、これら第１および第２の金属層３００，４００を接合する。第１の金属層３００の形成は、支持基板２１０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。第１および第２の金属層３００，４００の接合は、たとえば熱圧着により行う。熱圧着の条件は、たとえば、温度が約２５０℃〜７００℃、好ましくは約３００℃〜４００℃であり、圧力が約１０ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度である。ここで、第２の金属層４００は互いに分離して設けられているため、隣り合う第２の金属層４００，４００、第１の金属層３００、および半導体層６００で囲まれた空間Ｓ１が形成される。
【0053】
次に、成長基板２２０をたとえばウェットエッチングの手法により除去して半導体層６００を露出させ、図８に示すように、半導体層６００上に所定形状の表面電極７１０を形成する。表面電極７１０の形成は、たとえばリフトオフなどの手法により行う。
【0054】
次に、図９、図１０に示すように、半導体層６００の一部を除去する。半導体層６００の除去は、たとえばウェットエッチングなどの手法により行う。半導体層６００のうち、支持基板２１０の厚さ方向視において透光導電層５００と重ならない部分を除去する。本実施形態においては、半導体層６００のうち、ｎ型コンタクト層６６０、ｎ型ウィンドウ層６５０、ｎ型クラッド層６４０、活性層６３０、およびｐ型クラッド層６２０（詳細な積層状態は図示略：第１半導体層部６０１）については部分的に除去されるが、ｐ型コンタクト層６１０（第２半導体層部６０２）については除去されずに残る。このような半導体層６００の部分的な除去は、第１半導体層部６０１を除去し、かつ第２半導体層部６０２を除去しないエッチング液を用いることにより行うことができる。そのようなエッチング液としては、たとえば塩酸と硝酸の混合液、塩酸と過酸化水素水の混合液、硫酸と過酸化水素水の混合液などを挙げることができる。ｐ型コンタクト層６１０を構成するＧａＰは、一般に、エッチング液により除去されない。その性質によって、ｐ型コンタクト層６１０だけがエッチング液に除去されることなく薄皮状に露出して残る。なお、上記したエッチング液について、混合比率や濃度などの条件を変更することにより、ｐ型コンタクト層６１０を除去することも可能であり、この場合、ｐ型コンタクト層６１０が薄皮状に残ることはない。ここで、半導体層６００（第１半導体層部６０１）のうち除去された部分には、支持基板２１０の厚さ方向視において、縦横に並んだ格子状の溝部６０１ａが形成される。この溝部６０１ａは、支持基板２１０の厚さ方向視において、隣り合う絶縁材料部５１０（透光導電層５００）を区画するように形成されている。溝部６０１ａの幅寸法ｗ２は、隣り合う第２の金属層４００，４００の間隔ｗ１よりも大きい。
【0055】
次に、図１１に示すように、支持基板２１０の裏面２１０ａ（半導体層側と反対側の面）に裏面電極７２０を形成する。裏面電極７２０の形成は、支持基板２１０の裏面２１０ａに、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。
【0056】
次に、図１２に示すように、第１の金属層３００および支持基板２１０を切断する。第１の金属層３００および支持基板２１０の切断作業はダイシングブレードＤｂを用いて行う。透光導電層５００およびこれを覆う第２の金属層４００を避けた位置において、支持基板２１０の厚さ方向に沿って切断する。切断作業時には、第１の金属層３００および支持基板２１０とともに、露出した薄皮状のｐ型コンタクト層６１０も切断される。ｐ型コンタクト層６１０が切断される際、ｐ型コンタクト層６１０の薄皮状の残存部分は、これよりも上位ある半導体層６００（第１半導体層部６０１）の端面に沿って破断する。このようにダイシングブレードＤｂを用いた切断により、支持基板２１０はチップ状の複数の基板２００に分割される。そして、基板２００の端面２００ａには、厚さ方向の全域にわたって切断面が形成される。以上のようにして、半導体発光素子１０１を複数製造することができる。
【0057】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【0058】
本実施形態の半導体発光素子１０１において、透光導電層５００の端面５００ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。このような構成は、半導体発光素子１０１の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、互いに分離された複数の透光導電層５００についてこれら透光導電層５００を避けた位置で切断することにより実現される。したがって、ダイシングによってチップ化する際に、透光導電層５００は切断されないので、第１の金属層３００の切断による巻き上げの影響を受けることはない。その結果、本実施形態によれば、半導体発光素子１０１の製造時における透光導電層５００の剥離を適切に防止することができる。
【0059】
半導体発光素子１０１の製造において、第２の金属層４００は、複数の透光導電層５００それぞれに対応するように、互いに分離した複数箇所に設けられる。このため、第１および第２の金属層３００，４００を接合する際、隣り合う第２の金属層４００，４００、第１の金属層３００、および半導体層６００で囲まれた空間Ｓ１が形成される。これにより、当該空間Ｓ１が第１および第２の金属層３００，４００の接合時における空気抜きとして機能し、第１および第２の金属層３００，４００間に気泡が封じ込められるのを回避することができる。このことは、第１および第２の金属層３００，４００の付着力の低下を防止するのに適する。
【0060】
半導体発光素子１０１において、第２の金属層４００の外周面（延出部４２０の外周面４２０ａ）は、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。このような構成は、半導体発光素子１０１の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、互いに分離して複数箇所に設けられた第２の金属層４００について当該第２の金属層４００を避けた位置で切断することにより実現される。第２の金属層４００を構成するＡｕは、ダイシングの際の切断抵抗が比較的大きい。本実施形態では、第２の金属層４００は切断されないため、Ａｕの切断量を減らすことができる。したがって、ダイシングによってチップ化する際の切断抵抗を低減することができ、半導体発光素子１０１の製造効率の向上を図ることできる。
【0061】
以下に、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの実施形態において参照する図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
【0062】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
【0064】
半導体発光素子１０２において、透光導電層５００は、透光性および導電性を有する透光導電性材料によって構成されており、単一の透光導電性材料部５３０からなる。透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）を構成する材料としては、たとえばＩＴＯ（酸化インジウム錫）を挙げることができる。
【0065】
透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）において厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面５００ａ（厚さ方向ｚ視における透光導電層５００の外周面）は、矩形状をなしている。端面５００ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。また、端面５００ａは、第２の金属層４００の延出部４２０により覆われている。
【0066】
図１３に示した半導体発光素子１０２の平面視（厚さ方向ｚ視）における外形形状は、矩形状であり、たとえば一辺が２００μｍ程度の正方形状とされる。
【0068】
図１５に示すように、成長基板２２０上に積層形成された半導体層６００上に、複数の透光導電性材料部５３０を形成する。透光導電性材料部５３０の形成において、まず、透光性および導電性を有する透光導電性材料（たとえばＩＴＯ）を半導体層６００上に真空蒸着法やスパッタ法により成膜し、透光導電膜（図示略）を形成する。次いで、フォトリソグラフィ法により、透光導電膜上にフォトレジストを塗布し、所定のパターン形状を有するフォトマスクを使用しての露光、エッチング、およびレジスト除去を順次行う。これにより、複数の透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）が形成される。複数の透光導電性材料部５３０は、フォトマスクのパターンに対応するパターン形状である。各透光導電性材料部５３０は、図１５（ａ）に示すように、平面視（成長基板２２０の厚さ方向視）において矩形状をなす。そして、複数の透光導電性材料部５３０は、半導体層６００上の互いに分離した位置に設けられており、平面視において一定間隔を隔てて縦横に配列されている。
【0069】
次に、図１６に示すように、半導体層６００上の複数の透光導電性材料部５３０が形成されていない部分にレジスト層８１０を形成する。レジスト層８１０は、隣り合う透光導電性材料部５３０を区画するようにパターン形成される。図１６（ａ）においては、レジスト層８１０が形成された領域を明瞭とするためにレジスト層８１０にハッチングを施している。レジスト層８１０の幅は、隣り合う透光導電性材料部５３０どうしの間隔よりも小であり、レジスト層８１０は、これらの透光導電性材料部５３０のそれぞれから離間している。
【0070】
次に、図１７に示すように第２の金属層４００を形成する。第２の金属層４００の形成において、半導体層６００上および複数の透光導電性材料部５３０上に金属材料を積層させる。第２の金属層４００の形成は、半導体層６００上および複数の透光導電性材料部５３０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。次いで、たとえばリフトオフなどの手法により、レジスト層８１０、および第２の金属層４００のうちレジスト層８１０上に形成された部分を除去する。これにより、図１７に示した第２の金属層４００が形成される。ここで、透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）は、第２の金属層４００に覆われている。図１６に示したレジスト層８１０の形成において、レジスト層８１０を透光導電性材料部５３０から離間する位置に設けたのは、レジスト層８１０と透光導電性材料部５３０との間に第２の金属層４００における延出部４２０（図示略）を形成させるためである。第２の金属層４００は、複数の透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）それぞれに対応するように、互いに分離した複数箇所に設けられる。隣り合う第２の金属層４００，４００間においては、半導体層６００が露出している。隣り合う第２の金属層４００，４００の間隔ｗ１は、後述のダイシングブレードＤｂの幅寸法ｄ１（図２３参照）よりも大きい。
【0071】
次に、図１８に示すように、支持基板２１０上に形成された第１の金属層３００と、第２の金属層４００とを重ね合わせ、これら第１および第２の金属層３００，４００を接合する。第１の金属層３００の形成は、支持基板２１０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。第１および第２の金属層３００，４００の接合は、たとえば熱圧着により行う。ここで、第２の金属層４００は互いに分離して設けられているため、隣り合う第２の金属層４００，４００、第１の金属層３００、および半導体層６００で囲まれた空間Ｓ１が形成される。
【0072】
次に、成長基板２２０をたとえばウェットエッチングの手法により除去して半導体層６００を露出させ、図１９に示すように、半導体層６００上に所定形状の表面電極７１０を形成する。表面電極７１０の形成は、たとえばリフトオフなどの手法により行う。
【0073】
次に、図２０、図２１に示すように、半導体層６００の一部を除去する。半導体層６００の除去は、たとえばウェットエッチングなどの手法により行う。半導体層６００のうち、支持基板２１０の厚さ方向視において透光導電層５００と重ならない部分を除去する。本実施形態においては、半導体層６００のうち、ｎ型コンタクト層６６０、ｎ型ウィンドウ層６５０、ｎ型クラッド層６４０、活性層６３０、およびｐ型クラッド層６２０（詳細な積層状態は図示略：第１半導体層部６０１）については部分的に除去されるが、ｐ型コンタクト層６１０（第２半導体層部６０２）については除去されずに残る。このような半導体層６００の部分的な除去は、第１半導体層部６０１を除去し、かつ第２半導体層部６０２を除去しないエッチング液を用いることにより行うことができる。これにより、ｐ型コンタクト層６１０だけがエッチング液に除去されることなく薄皮状に露出して残る。なお、ｐ型コンタクト層６１０を除去するエッチング液を用いれば、ｐ型コンタクト層６１０が薄皮状に残ることはない。ここで、半導体層６００（第１半導体層部６０１）のうち除去された部分には、支持基板２１０の厚さ方向視において、縦横に並んだ格子状の溝部６０１ａが形成される。この溝部６０１ａは、支持基板２１０の厚さ方向視において、隣り合う透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）を区画するように形成されている。溝部６０１ａの幅寸法ｗ２は、隣り合う第２の金属層４００，４００の間隔ｗ１よりも大きい。
【0074】
次に、図２２に示すように、支持基板２１０の裏面２１０ａ（半導体層側と反対側の面）に裏面電極７２０を形成する。裏面電極７２０の形成は、支持基板２１０の裏面２１０ａに、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。
【0075】
次に、図２３に示すように、第１の金属層３００および支持基板２１０を切断する。第１の金属層３００および支持基板２１０の切断作業はダイシングブレードＤｂを用いて行う。透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）およびこれを覆う第２の金属層４００を避けた位置において、支持基板２１０の厚さ方向に沿って切断する。切断作業時には、第１の金属層３００および支持基板２１０とともに、露出した薄皮状のｐ型コンタクト層６１０も切断される。ｐ型コンタクト層６１０が切断される際、ｐ型コンタクト層６１０の薄皮状の残存部分は、これよりも上位ある半導体層６００（第１半導体層部６０１）の端面に沿って破断する。このようにダイシングブレードＤｂを用いた切断により、支持基板２１０はチップ状の複数の基板２００に分割される。そして、基板２００の端面２００ａには、厚さ方向の全域にわたって切断面が形成される。以上のようにして、半導体発光素子１０２を複数製造することができる。
【0076】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【0077】
本実施形態の半導体発光素子１０２において、透光導電層５００の端面５００ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。このような構成は、半導体発光素子１０２の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、互いに分離された複数の透光導電層５００についてこれら透光導電層５００を避けた位置で切断することにより実現される。したがって、ダイシングによってチップ化する際に、透光導電層５００は切断されないので、第１の金属層３００の切断による巻き上げの影響を受けることはない。その結果、本実施形態によれば、半導体発光素子１０２の製造時における透光導電層５００の剥離を適切に防止することができる。
【0078】
半導体発光素子１０２の製造において、第２の金属層４００は、複数の透光導電層５００それぞれに対応するように、互いに分離した複数箇所に設けられる。このため、第１および第２の金属層３００，４００を接合する際、隣り合う第２の金属層４００，４００、第１の金属層３００、および半導体層６００で囲まれた空間Ｓ１が形成される。これにより、当該空間Ｓ１が第１および第２の金属層３００，４００の接合時における空気抜きとして機能し、第１および第２の金属層３００，４００間に気泡が封じ込められるのを回避することができる。このことは、第１および第２の金属層３００，４００の付着力の低下を防止するのに適する。
【0079】
半導体発光素子１０２において、第２の金属層４００の外周面（延出部４２０の外周面４２０ａ）は、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。このような構成は、半導体発光素子１０２の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、互いに分離して複数箇所に設けられた第２の金属層４００について当該第２の金属層４００を避けた位置で切断することにより実現される。第２の金属層４００を構成するＡｕは、ダイシングの際の切断抵抗が比較的大きい。本実施形態では、第２の金属層４００は切断されないため、Ａｕの切断量を減らすことができる。したがって、ダイシングによってチップ化する際の切断抵抗を低減することができ、半導体発光素子１０２の製造効率の向上を図ることできる。
【0080】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
【0081】
図２４は、本発明の第３実施形態に係る半導体発光素子を示している。本実施形態の半導体発光素子１０３は、主に第２の金属層４００の延出部４２０の構成が上記実施形態の半導体発光素子１０１と異なる。
【0082】
半導体発光素子１０３において、第２の金属層４００の延出部４２０は、基板２００の厚さ方向ｚ視において外側に突出する鍔部４２１を有する。鍔部４２１は、第１の金属層３００との間に隙間を介して半導体層６００側に位置している。鍔部４２１において厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面４２１ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａと一致している。
【0084】
図２５に示すように、成長基板２２０上に積層形成された半導体層６００上に、複数の絶縁材料部５１０を形成する。絶縁材料部５１０の形成において、まず、透光性を有し、かつ絶縁性を有する絶縁材料（たとえばＳｉＯ2）を半導体層６００上にＣＶＤ法やスパッタ法により成膜し、絶縁膜（図示略）を形成する。次いで、フォトリソグラフィ法により、絶縁膜上にフォトレジストを塗布し、所定のパターン形状を有するフォトマスクを使用しての露光、エッチング、およびレジスト除去を順次行う。これにより、複数の絶縁材料部５１０が形成される。複数の絶縁材料部５１０は、フォトマスクのパターンに対応するパターン形状である。各絶縁材料部５１０は、図２５（ａ）に示すように、平面視（成長基板２２０の厚さ方向視）において矩形状をなし、成長基板２２０の厚さ方向に貫通する複数の孔５１１を有する。そして、複数の絶縁材料部５１０は、半導体層６００上の互いに分離した位置に設けられており、平面視において一定間隔を隔てて縦横に配列されている。
【0085】
次に、図２６に示すように第２の金属層４００を形成する。第２の金属層４００の形成において、半導体層６００および複数の絶縁材料部５１０の全体を覆うように金属材料を積層させる。第２の金属層４００の形成は、半導体層６００上および複数の絶縁材料部５１０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。第２の金属層４００の形成時には、複数の絶縁材料部５１０の各々において各孔５１１に金属材料が充填される。また、蒸着による第２の金属層４００の形成において、第２の金属層４００の厚さは略一定になる。このため、第２の金属層において、隣り合う絶縁材料部５１０，５１０間に対応する部分には、凹部４０１が形成される。凹部４０１の幅寸法ｗ３は、後述のダイシングブレードＤｂの幅寸法ｄ１（図３２参照）よりも大きい。
【0086】
このようにして、図２６に示した金属材料部５２０および第２の金属層４００が形成される。そして、絶縁材料部５１０および金属材料部５２０によって透光導電層５００が構成される。透光導電層５００および半導体層６００は、第２の金属層４００に覆われている。
【0087】
次に、図２７に示すように、支持基板２１０上に形成された第１の金属層３００と、第２の金属層４００とを重ね合わせ、これら第１および第２の金属層３００，４００を接合する。第１の金属層３００の形成は、支持基板２１０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。第１および第２の金属層３００，４００の接合は、たとえば熱圧着により行う。ここで、第２の金属層４００には凹部４０１が形成されているため、凹部４０１が形成された部分においては、第１の金属層３００および第２の金属層４００で囲まれた空間Ｓ２が形成される。
【0088】
次に、成長基板２２０をたとえばウェットエッチングの手法により除去して半導体層６００を露出させ、図２８に示すように、半導体層６００上に所定形状の表面電極７１０を形成する。表面電極７１０の形成は、たとえばリフトオフなどの手法により行う。
【0089】
次に、図２９、図３０に示すように、半導体層６００の一部を除去する。半導体層６００の除去は、たとえばウェットエッチングなどの手法により行う。半導体層６００のうち、支持基板２１０の厚さ方向視において透光導電層５００と重ならない部分を除去する。本実施形態においては、半導体層６００のうち、ｎ型コンタクト層６６０、ｎ型ウィンドウ層６５０、ｎ型クラッド層６４０、活性層６３０、およびｐ型クラッド層６２０（詳細な積層状態は図示略：第１半導体層部６０１）については部分的に除去されるが、ｐ型コンタクト層６１０（第２半導体層部６０２）については除去されずに残る。このような半導体層６００の部分的な除去は、第１半導体層部６０１を除去し、かつ第２半導体層部６０２を除去しないエッチング液を用いることにより行うことができる。これにより、ｐ型コンタクト層６１０だけがエッチング液に除去されることなく薄皮状に露出して残る。なお、ｐ型コンタクト層６１０を除去するエッチング液を用いれば、ｐ型コンタクト層６１０が薄皮状に残ることはない。ここで、半導体層６００（第１半導体層部６０１）のうち除去された部分には、支持基板２１０の厚さ方向視において、縦横に並んだ格子状の溝部６０１ａが形成される。この溝部６０１ａは、支持基板２１０の厚さ方向視において、隣り合う絶縁材料部５１０（透光導電層５００）を区画するように形成されている。溝部６０１ａの幅寸法ｗ２は、第２の金属層４００の凹部４０１の幅寸法ｗ３よりも大きい。
【0090】
次に、図３１に示すように、支持基板２１０の裏面２１０ａ（半導体層側と反対側の面）に裏面電極７２０を形成する。裏面電極７２０の形成は、支持基板２１０の裏面２１０ａに、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。
【0091】
次に、図３２に示すように、第１の金属層３００および支持基板２１０を切断する。第１の金属層３００および支持基板２１０の切断作業はダイシングブレードＤｂを用いて行う。透光導電層５００を避けた位置において、支持基板２１０の厚さ方向に沿って切断する。このとき、ダイシングブレードＤｂは空間Ｓ２を通過させられる。切断作業時には、第１の金属層３００および支持基板２１０とともに、露出した薄皮状のｐ型コンタクト層６１０、および第２の金属層４００も切断される。ｐ型コンタクト層６１０が切断される際、ｐ型コンタクト層６１０の薄皮状の残存部分は、これよりも上位ある半導体層６００（第１半導体層部６０１）の端面に沿って破断する。このようにダイシングブレードＤｂを用いた切断により、支持基板２１０はチップ状の複数の基板２００に分割される。そして、基板２００の端面２００ａには、厚さ方向の全域にわたって切断面が形成される。以上のようにして、半導体発光素子１０３を複数製造することができる。
【0092】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【0093】
本実施形態の半導体発光素子１０３において、透光導電層５００の端面５００ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。このような構成は、半導体発光素子１０３の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、互いに分離された複数の透光導電層５００についてこれら透光導電層５００を避けた位置で切断することにより実現される。したがって、ダイシングによってチップ化する際に、透光導電層５００は切断されないので、第１および第２の金属層３００，４００の切断による巻き上げの影響を受けることはない。その結果、本実施形態によれば、半導体発光素子１０３の製造時における透光導電層５００の剥離を適切に防止することができる。
【0094】
半導体発光素子１０３の製造において、第２の金属層４００における隣り合う絶縁材料部５１０，５１０間に対応する部分には、凹部４０１が形成される。このため、第１および第２の金属層３００，４００を接合する際、凹部４０１が形成された部分においては、第１の金属層３００および第２の金属層４００で囲まれた空間Ｓ２が形成される。したがって、当該空間Ｓ２が第１および第２の金属層３００，４００の接合時における空気抜きとして機能し、第１および第２の金属層３００，４００間に気泡が封じ込められるのを回避することができる。このことは、第１および第２の金属層３００，４００の付着力の低下を防止するのに適する。
【0095】
半導体発光素子１０３において、第２の金属層４００の延出部４２０は、第１の金属層３００との間に隙間を介した鍔部４２１を有する。この鍔部４２１の端面４２１ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａと一致している。このような構成は、半導体発光素子１０３の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、透光導電層５００を避けた位置で切断することに加え、凹部４０１によって形成された空間Ｓ２にダイシングブレードＤｂを通過させることにより実現される。本実施形態では、上記のように切断位置について工夫を凝らすことにより、第２の金属層４００における切断部分の厚さを小さくすることができ、その結果、Ａｕの切断量を実質的に減らすことができる。したがって、ダイシングによってチップ化する際の切断抵抗を低減することができ、半導体発光素子１０３の製造効率の向上を図ることできる。
【0096】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。
【0097】
図３３は、本発明の第４実施形態に係る半導体発光素子を示している。本実施形態の半導体発光素子１０４は、主に第２の金属層４００の延出部４２０の構成が上記実施形態の半導体発光素子１０２と異なる。
【0098】
半導体発光素子１０４において、第２の金属層４００の延出部４２０は、基板２００の厚さ方向ｚ視において外側に突出する鍔部４２１を有する。鍔部４２１は、第１の金属層３００との間に隙間を介して半導体層６００側に位置している。鍔部４２１において厚さ方向ｚに直交する面と交差する端面４２１ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａと一致している。
【0100】
図３４に示すように、成長基板２２０上に積層形成された半導体層６００上に、複数の透光導電性材料部５３０を形成する。透光導電性材料部５３０の形成において、まず、透光性および導電性を有する透光導電性材料（たとえばＩＴＯ）を半導体層６００上に真空蒸着法やスパッタ法により成膜し、透光導電膜（図示略）を形成する。次いで、フォトリソグラフィ法により、透光導電膜上にフォトレジストを塗布し、所定のパターン形状を有するフォトマスクを使用しての露光、エッチング、およびレジスト除去を順次行う。これにより、複数の透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）が形成される。複数の透光導電性材料部５３０は、フォトマスクのパターンに対応するパターン形状である。各透光導電性材料部５３０は、図３４（ａ）に示すように、平面視（成長基板２２０の厚さ方向視）において矩形状をなす。そして、複数の透光導電性材料部５３０は、半導体層６００上の互いに分離した位置に設けられており、平面視において一定間隔を隔てて縦横に配列されている。
【0101】
次に、図３５に示すように第２の金属層４００を形成する。第２の金属層４００の形成において、半導体層６００および複数の透光導電性材料部５３０の全体を覆うように金属材料を積層させる。第２の金属層４００の形成は、半導体層６００上および複数の複数の透光導電性材料部５３０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。蒸着による第２の金属層４００の形成において、第２の金属層４００の厚さは略一定になる。このため、第２の金属層４００において、隣り合う透光導電性材料部５３０，５３０間に対応する部分には、凹部４０１が形成される。凹部４０１の幅寸法ｗ３は、後述のダイシングブレードＤｂの幅寸法ｄ１（図４１参照）よりも大きい。透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）および半導体層６００は、第２の金属層４００に覆われている。
【0102】
次に、図３６に示すように、支持基板２１０上に形成された第１の金属層３００と、第２の金属層４００とを重ね合わせ、これら第１および第２の金属層３００，４００を接合する。第１の金属層３００の形成は、支持基板２１０上に、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。第１および第２の金属層３００，４００の接合は、たとえば熱圧着により行う。ここで、第２の金属層４００には凹部４０１が形成されているため、凹部４０１が形成された部分においては、第１の金属層３００および第２の金属層４００で囲まれた空間Ｓ２が形成される。
【0103】
次に、成長基板２２０をたとえばウェットエッチングの手法により除去して半導体層６００を露出させ、図３７に示すように、半導体層６００上に所定形状の表面電極７１０を形成する。表面電極７１０の形成は、たとえばリフトオフなどの手法により行う。
【0104】
次に、図３８、図３９に示すように、半導体層６００の一部を除去する。半導体層６００の除去は、たとえばウェットエッチングなどの手法により行う。半導体層６００のうち、支持基板２１０の厚さ方向視において透光導電層５００と重ならない部分を除去する。本実施形態においては、半導体層６００のうち、ｎ型コンタクト層６６０、ｎ型ウィンドウ層６５０、ｎ型クラッド層６４０、活性層６３０、およびｐ型クラッド層６２０（詳細な積層状態は図示略：第１半導体層部６０１）については部分的に除去されるが、ｐ型コンタクト層６１０（第２半導体層部６０２）については除去されずに残る。このような半導体層６００の部分的な除去は、第１半導体層部６０１を除去し、かつ第２半導体層部６０２を除去しないエッチング液を用いることにより行うことができる。これにより、ｐ型コンタクト層６１０だけがエッチング液に除去されることなく薄皮状に露出して残る。なお、ｐ型コンタクト層６１０を除去するエッチング液を用いれば、ｐ型コンタクト層６１０が薄皮状に残ることはない。ここで、半導体層６００（第１半導体層部６０１）のうち除去された部分には、支持基板２１０の厚さ方向視において、縦横に並んだ格子状の溝部６０１ａが形成される。この溝部６０１ａは、支持基板２１０の厚さ方向視において、隣り合う透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）を区画するように形成されている。溝部６０１ａの幅寸法ｗ２は、第２の金属層４００の凹部４０１の幅寸法ｗ３よりも大きい。
【0105】
次に、図４０に示すように、支持基板２１０の裏面２１０ａ（半導体層側と反対側の面）に裏面電極７２０を形成する。裏面電極７２０の形成は、支持基板２１０の裏面２１０ａに、たとえばＡｕまたはＡｕを含む金属を蒸着させることにより行う。
【0106】
次に、図４１に示すように、第１の金属層３００および支持基板２１０を切断する。第１の金属層３００および支持基板２１０の切断作業はダイシングブレードＤｂを用いて行う。透光導電性材料部５３０（透光導電層５００）を避けた位置において、支持基板２１０の厚さ方向に沿って切断する。このとき、ダイシングブレードＤｂは空間Ｓ２を通過させられる。切断作業時には、第１の金属層３００および支持基板２１０とともに、露出した薄皮状のｐ型コンタクト層６１０、および第２の金属層４００も切断される。ｐ型コンタクト層６１０が切断される際、ｐ型コンタクト層６１０の薄皮状の残存部分は、これよりも上位ある半導体層６００（第１半導体層部６０１）の端面に沿って破断する。このようにダイシングブレードＤｂを用いた切断により、支持基板２１０はチップ状の複数の基板２００に分割される。そして、基板２００の端面２００ａには、厚さ方向の全域にわたって切断面が形成される。以上のようにして、半導体発光素子１０４を複数製造することができる。
【0107】
次に、本実施形態の作用効果について説明する。
【0108】
本実施形態の半導体発光素子１０４において、透光導電層５００の端面５００ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａよりも内側に位置している。このような構成は、半導体発光素子１０４の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、互いに分離された複数の透光導電層５００についてこれら透光導電層５００を避けた位置で切断することにより実現される。したがって、ダイシングによってチップ化する際に、透光導電層５００は切断されないので、第１および第２の金属層３００，４００の切断による巻き上げの影響を受けることはない。その結果、本実施形態によれば、半導体発光素子１０４の製造時における透光導電層５００の剥離を適切に防止することができる。
【0109】
半導体発光素子１０４の製造において、第２の金属層４００における隣り合う透光導電性材料部５３０，５３０（透光導電層５００，５００）間に対応する部分には、凹部４０１が形成される。このため、第１および第２の金属層３００，４００を接合する際、凹部４０１が形成された部分においては、第１の金属層３００および第２の金属層４００で囲まれた空間Ｓ２が形成される。したがって、当該空間Ｓ２が第１および第２の金属層３００，４００の接合時における空気抜きとして機能し、第１および第２の金属層３００，４００間に気泡が封じ込められるのを回避することができる。このことは、第１および第２の金属層３００，４００の付着力の低下を防止するのに適する。
【0110】
半導体発光素子１０４において、第２の金属層４００の延出部４２０は、第１の金属層３００との間に隙間を介した鍔部４２１を有する。この鍔部４２１の端面４２１ａは、厚さ方向ｚ視において基板２００の端面２００ａと一致している。このような構成は、半導体発光素子１０４の製造において、支持基板２１０をその厚さ方向に沿って切断する際、透光導電層５００を避けた位置で切断することに加え、凹部４０１によって形成された空間Ｓ２にダイシングブレードＤｂを通過させることにより実現される。本実施形態では、上記のように切断位置について工夫を凝らすことにより、第２の金属層４００における切断部分の厚さを小さくすることができ、その結果、Ａｕの切断量を実質的に減らすことができる。したがって、ダイシングによってチップ化する際の切断抵抗を低減することができ、半導体発光素子１０４の製造効率の向上を図ることできる。
【0111】
次に、本発明の第５実施形態について説明する。
【0113】
半導発光素子１０５において、表面電極７１０は、厚さ方向ｚ視においてｎ型コンタクト層６６０（半導体層６００）上の中心に位置する円形の中心電極部７１１と、中心電極部７１１から放射状に延びる線状電極部７１２と、を有する。半導体層６００上において表面電極７１０が占める面積の割合は、たとえば２４〜２８％程度である。このような構成によれば、半導体発光素子１０５のサイズを相対的に小さくしつつ、比較的に高輝度の特性を実現することができる。
【0114】
本発明に係る半導体発光素子およびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体発光素子およびその製造方法の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【0115】
ｚ 厚さ方向（基板の厚さ方向）Ｄｂ ダイシングブレード
１０１，１０２，１０３，１０４，１０５ 半導体発光素子
２００ 基板
２００ａ 端面（基板の端面）
２００ｂ 裏面（基板の裏面）
２１０ 支持基板
２２０ 成長基板
３００ 第１の金属層
４００ 第２の金属層
４０１ 凹部
４１０ 積層部
４２０ 延出部
４２０ａ 外周面（延出部の外周面）
４２１ 鍔部
４２１ａ 端面（鍔部の端面）
５００ 透光導電層
５１０ 絶縁材料部
５００ａ 端面（透光導電層の端面）
５１１ 孔
５２０ 金属材料部
５３０ 透光導電性材料部
６００ 半導体層
６０１ 第１半導体層部
６０２ 第２半導体層部
６１０ ｐ型コンタクト層
６２０ ｐ型クラッド層
６３０ 活性層（発光領域）
６４０ ｎ型クラッド層
６５０ ｎ型ウィンドウ層
６６０ ｎ型コンタクト層
７１０ 表面電極
７２０ 裏面電極
８１０ レジスト層