專利名稱：發(fā)光元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件及其制造方法，特別是具有半導(dǎo)體元件層的發(fā)光元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
近年來使用氮化物類半導(dǎo)體的發(fā)光二極管元件等的發(fā)光元件的開發(fā)盛行。特別是 最近為了把用氮化物類半導(dǎo)體的發(fā)光二極管元件作為照明器具的光源使用，提高元件的光 輸出特性和增大施加電流的開發(fā)取得進展。形成用這樣的氮化物類半導(dǎo)體的發(fā)光二極管元 件時，由于GaN構(gòu)成的基板價格高，所以使半導(dǎo)體元件層在比GaN構(gòu)成的基板便宜的藍寶石 基板上生長。此外現(xiàn)在大家知道使在半導(dǎo)體元件層(發(fā)光層)生成的光從作為用于使半導(dǎo)體元 件層生長的生長用基板的藍寶石基板一側(cè)射出的發(fā)光二極管。此外現(xiàn)在大家知道在使從上 述藍寶石基板一側(cè)射出光的發(fā)光二極管元件中，通過使元件的側(cè)面傾斜規(guī)定的角度，使光 取出效率提高的技術(shù)。這些例如在特開平6-244458號公報和特開平10-341035號公報中 公開。在上述的特開平6-244458號公報和特開平10-341035號公報中，公開了使半導(dǎo)體 元件層在藍寶石基板等的透光性基板上生長后，以光射出面(透光性基板表面)和透光性 基板和半導(dǎo)體元件層側(cè)面所成的角度為銳角的形式形成的發(fā)光二極管元件。在上述的特開 平6-244458號公報和特開平10-341035號公報中，光即使在光射出面全反射，利用此全反 射的光入射到相對光射出面傾斜規(guī)定角度的側(cè)面，可以改變光的路徑，使相對于光射出面 的入射角比臨界角小。因此由于在光射出面也能使全反射的光射出，所以可以實現(xiàn)光取出 效率的提高?？墒窃谏鲜鎏亻_平6-244458號公報和特開平10-341035號公報中，為了使光從透 光性基板一側(cè)射出，光要通過透光性基板和半導(dǎo)體元件層的界面。這種情況下，會產(chǎn)生因透 光性基板和半導(dǎo)體元件層之間的折射率差引起光在透光性基板和半導(dǎo)體元件層的界面反 射的不適宜的情況。這樣為了提高光取出效率，即使使元件的側(cè)面傾斜，還會存在從光射出 面(透光性基板表面)射出的光減少的不適宜的情況。其結(jié)果存在難以使光取出效率提高 的問題。
發(fā)明內(nèi)容
此發(fā)明是為了解決上述課題而進行的發(fā)明，此發(fā)明的目的之一是提供可以使光取 出效率提高的發(fā)光元件。此發(fā)明的另一個目的是提供可以使光取出效率提高的發(fā)光元件的制造方法。
為了達到上述目的，采用此發(fā)明第1方式的發(fā)光元件具有設(shè)置在與光射出面相反 一側(cè)的支撐基板、和連接在支撐基板上至少有相對于光射出面的法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面 的半導(dǎo)體元件層。如上所述，在采用此第1方式的發(fā)光元件中，在與光射出面相反一側(cè)設(shè)置支撐基 板，同時通過使此半導(dǎo)體元件層與此支撐基板連接，由于可以使在半導(dǎo)體元件層生成的光 從與支撐基板相反一側(cè)的光射出面射出，所以可以使在半導(dǎo)體元件層生成的光僅通過半導(dǎo) 體元件層射出。這樣象使光從在形成現(xiàn)有半導(dǎo)體元件層中使用的生長用基板一側(cè)射出的情 況那樣，由于在生長用基板和半導(dǎo)體元件層的界面沒有光反射，所以可以抑制光取出效率 的降低。此外利用以具有相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面的方式構(gòu)成半導(dǎo)體元件 層，即使光在光射出面全反射，通過此全反射光入射到相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度的 側(cè)面，可以改變光的路徑，使相對光射出面的光入射角小于臨界角。其結(jié)果由于在光射出面 也能使全反射的光射出，所以可以使光取出效率提高。這樣在第1方式中，抑制因在生長用 基板和半導(dǎo)體元件層的界面的反射引起的光取出效率的降低，同時可以利用半導(dǎo)體元件層 的傾斜側(cè)面使光取出效率提高。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選半導(dǎo)體元件層具有層疊多個半導(dǎo)體層的結(jié) 構(gòu)，至少構(gòu)成半導(dǎo)體層的一部分的半導(dǎo)體層側(cè)面相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度。這樣構(gòu) 成的話，通過在光射出面全反射的光入射到至少構(gòu)成半導(dǎo)體層的一部分的半導(dǎo)體層傾斜規(guī) 定角度的側(cè)面，可以改變光的路徑，使相對光射出面的入射角比臨界角小。這種情況下，優(yōu)選構(gòu)成半導(dǎo)體元件層的全部半導(dǎo)體層側(cè)面相對光射出面的法線傾 斜規(guī)定角度。這樣構(gòu)成的話，由于半導(dǎo)體元件層傾斜的側(cè)面面積變大，所以可以使入射到半 導(dǎo)體元件層傾斜側(cè)面的入射光增加。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選光射出面和半導(dǎo)體元件層側(cè)面所成的角度是 鈍角。這樣構(gòu)成的話，由于半導(dǎo)體元件層的支撐基板一側(cè)表面面積比光射出面一側(cè)表面面 積大，所以在支撐基板一側(cè)可以有效地使在半導(dǎo)體元件層產(chǎn)生的熱發(fā)散。此外，利用使光射 出面和半導(dǎo)體元件層側(cè)面所成的角度為鈍角，由于支撐基板和半導(dǎo)體元件層所成角度為銳 角，與支撐基板和半導(dǎo)體元件層所成的角度為鈍角的情況相比，在把支撐基板和半導(dǎo)體元 件層通過焊錫連接時，熔融的焊錫難以繞到半導(dǎo)體元件層的側(cè)面。這樣，可以抑制因焊錫繞 到半導(dǎo)體元件層側(cè)面引起短路的不良后果。此外，把在半導(dǎo)體元件層中含有的活性層(發(fā) 光層)配置在比光射出面更靠近支撐基板一側(cè)的話，即使使光射出面和半導(dǎo)體元件層側(cè)面 所成的角度為鈍角，也可以抑制活性層變小。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選還具有以沿半導(dǎo)體元件層傾斜規(guī)定角度的側(cè) 面延伸的方式形成的側(cè)面反射膜。這樣構(gòu)成的話，由于可以使在半導(dǎo)體元件層傾斜規(guī)定角 度的側(cè)面向光射出面反射的光增大，所以可以進一步提高光取出效率。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選至少還具有至少設(shè)置在支撐基板和半導(dǎo)體元 件層之間的反射膜。這樣構(gòu)成的話，由于可以使向支撐基板一側(cè)前進的光向光射出面一側(cè) 反射，所以可以進一步提高光取出效率。在上述支撐基板和半導(dǎo)體元件層之間設(shè)有反射膜的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選反射膜的半導(dǎo)體 元件層一側(cè)表面形成凹凸形狀。這樣構(gòu)成的話，入射到反射膜和半導(dǎo)體元件層界面的光因 反射膜表面的凹凸形狀容易反射。這樣由于反射的光從與半導(dǎo)體元件層的反射膜相反一側(cè)的光射出面射出，所以可以提高光輸出特性。在上述支撐基板和半導(dǎo)體元件層之間設(shè)有反射膜的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選反射膜也具有電 極的功能。這樣構(gòu)成的話，由于沒有必要反射膜和電極的2個都形成，所以可以簡化制造工序。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選光射出面形成凹凸形狀。這樣構(gòu)成的話，由于可以抑制光在光射出面全反射，所以可以進一步提高光取出效率。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選半導(dǎo)體元件層具有層疊多個半導(dǎo)體層的結(jié) 構(gòu)，多個半導(dǎo)體層中光射出面一側(cè)的半導(dǎo)體層由不摻雜的半導(dǎo)體構(gòu)成。這樣構(gòu)成的話，由于 在不摻雜的半導(dǎo)體層中不形成雜質(zhì)能級，所以可以抑制在不摻雜的半導(dǎo)體層中的因雜質(zhì)能 級引起的光吸收。因此與在光射出面全反射的光僅通過因雜質(zhì)能級容易產(chǎn)生光吸收的摻入 雜質(zhì)的層的情況相比，可以降低光被吸收的概率。其結(jié)果由于可以抑制在光射出面全反射 的光被吸收，所以可以進一步提高光取出效率。這種情況下，優(yōu)選不摻雜的半導(dǎo)體層有開口部，在開口部內(nèi)形成電極，使它與不摻 雜的半導(dǎo)體層以外的摻雜的半導(dǎo)體層表面接觸。這樣構(gòu)成的話，在光射出面一側(cè)即使設(shè)有 不摻雜的半導(dǎo)體層，通過在不摻雜的半導(dǎo)體層的開口部形成的電極，也可以把電流提供給 半導(dǎo)體元件層。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選在半導(dǎo)體元件層的光射出面一側(cè)表面上形成 顆粒單層排列的膜。這樣構(gòu)成的話，在顆粒單層排列的膜和空氣層的界面中，由于隨著從顆 粒單層排列的膜一側(cè)向空氣層一側(cè)，顆粒單層排列的膜的比例逐漸減小，同時空氣層的比 例逐漸增加，所以可以使從顆粒單層排列的膜的折射率到空氣層的折射率逐漸變化。這樣 可以減少在顆粒單層排列的膜和空氣層的界面的光菲涅耳反射。在上述第1方式的發(fā)光元件中，優(yōu)選支撐基板包括導(dǎo)電性基板。這樣構(gòu)成的話，可 以把一個電極和另一個電極的2個電極配置成相互面對地把半導(dǎo)體元件層夾在中間。這樣 與使用僅在半導(dǎo)體元件層的一側(cè)配置2個電極的絕緣基板的發(fā)光元件相比，由于可以使發(fā) 光面積增加，所以可以進一步提高光取出效率。此發(fā)明的第2方式的發(fā)光元件的制造方法具有在生長用基板上形成至少具有相 對光射出面法線傾斜規(guī)定角度側(cè)面的半導(dǎo)體元件層的工序、在與光射出面相反一側(cè)設(shè)置支 撐基板的工序、把半導(dǎo)體元件層連接在支撐基板上的工序、去除生長用基板的工序。如上所述，在此第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，通過在生長用基板上形成至 少具有相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度側(cè)面的半導(dǎo)體元件層后，在與光射出面相反一側(cè)設(shè) 置支撐基板，同時把半導(dǎo)體元件層連接在支撐基板上，而且去除生長用基板，可以使在半導(dǎo) 體元件層生成的光從與支撐基板相反一側(cè)的光射出面射出，所以可以使在半導(dǎo)體元件層生 成的光僅通過半導(dǎo)體元件層射出。這樣象使光從在形成現(xiàn)有半導(dǎo)體元件層中使用的生長用 基板一側(cè)射出的情況那樣，由于在生長用基板和半導(dǎo)體元件層的界面沒有光反射，所以可 以容易地形成能抑制光取出效率的降低的發(fā)光元件。此外利用以具有相對光射出面法線傾 斜規(guī)定角度的側(cè)面的方式構(gòu)成半導(dǎo)體元件層，即使光在光射出面全反射，通過此全反射光 入射到相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面，可以改變光的路徑，使相對光射出面的光 入射角小于臨界角。其結(jié)果由于也能使在光射出面全反射的光射出，所以可以容易地形成 使光取出效率提高的發(fā)光元件。這樣在第2方式中，抑制因在生長用基板和半導(dǎo)體元件層的界面的反射引起的光取出效率的降低，同時可以容易地形成利用半導(dǎo)體元件層的傾斜側(cè) 面使光取出效率提高的發(fā)光元件。
在此第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選形成半導(dǎo)體元件層工序包括在前述 生長用基板上形成把多個半導(dǎo)體層層疊的前述半導(dǎo)體元件層的工序、在半導(dǎo)體元件層表面 上形成臺形的掩模層的工序、利用同時蝕刻掩模層和半導(dǎo)體元件層，使構(gòu)成半導(dǎo)體元件層 的至少一部分半導(dǎo)體層的側(cè)面形成反映掩模層的臺形狀，形成相對光射出面法線傾斜規(guī)定 角度的形狀的工序。這樣構(gòu)成的話，可以容易地使構(gòu)成半導(dǎo)體元件層的至少一部分的半導(dǎo) 體層的側(cè)面相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度。這樣通過在光射出面全反射的光入射到構(gòu)成 半導(dǎo)體元件層的至少一部分半導(dǎo)體層的傾斜規(guī)定角度的側(cè)面，可以改變光的路徑，使相對 光射出面的光的入射角變得比臨界角小。在含有同時蝕刻上述掩模層和半導(dǎo)體元件層的工序的構(gòu)成中，優(yōu)選使構(gòu)成半導(dǎo)體 元件層的至少一部分半導(dǎo)體層的側(cè)面形成相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度的形狀的工序 包括使構(gòu)成半導(dǎo)體元件層的全部半導(dǎo)體層的側(cè)面形成相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度的 形狀的工序。這樣構(gòu)成的話，可以使構(gòu)成半導(dǎo)體元件層的全部半導(dǎo)體層的側(cè)面形成相對光 射出面法線傾斜規(guī)定角度。這樣，由于半導(dǎo)體元件層傾斜側(cè)面面積變大，所以可以增加入射 到半導(dǎo)體元件層傾斜側(cè)面的光。在含有同時蝕刻上述掩模層和半導(dǎo)體元件層的工序的構(gòu)成中，優(yōu)選掩模層含有由 Al組成的掩模層。這樣構(gòu)成的話，通過利用同時蝕刻由Al組成的掩模層和半導(dǎo)體元件層， 可以容易地使構(gòu)成半導(dǎo)體元件層的至少一部分半導(dǎo)體層的側(cè)面相對光射出面法線傾斜規(guī)
定角度。在含有同時蝕刻上述掩模層和半導(dǎo)體元件層的工序的構(gòu)成中，優(yōu)選使構(gòu)成半導(dǎo)體 元件層的至少一部分半導(dǎo)體層的側(cè)面形成相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度的形狀的工序 包括以光射出面和半導(dǎo)體層側(cè)面所成角度為鈍角的方式，使半導(dǎo)體層側(cè)面形成相對光射出 面法線傾斜規(guī)定角度的形狀的工序。這樣構(gòu)成的話，可以容易地使光射出面和半導(dǎo)體層側(cè) 面所成角度為鈍角。這樣由于半導(dǎo)體元件層的支撐基板一側(cè)表面面積變得比光射出面一側(cè) 表面面積大，所以在支撐基板一側(cè)可以有效地使在半導(dǎo)體元件層產(chǎn)生的熱發(fā)散。此外利用 使光射出面和半導(dǎo)體層側(cè)面所成角度為鈍角，由于支撐基板和半導(dǎo)體層側(cè)面所成角度為銳 角，所以與支撐基板和半導(dǎo)體層側(cè)面所成角度為鈍角的情況相比，在通過焊錫連接支撐基 板和半導(dǎo)體元件層時，熔融的焊錫難以繞到半導(dǎo)體元件層的側(cè)面。這樣可以抑制因焊錫繞 到半導(dǎo)體元件層側(cè)面引起短路的不良后果。此外把在半導(dǎo)體元件層中含有的活性層(發(fā)光 層)配置在比光射出面更靠近支撐基板一側(cè)的話，即使使光射出面和半導(dǎo)體元件層側(cè)面所 成的角度為鈍角，也可以抑制活性層變小。在上述第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選在形成半導(dǎo)體元件層的工序后， 還具有以沿半導(dǎo)體元件層傾斜規(guī)定角度的側(cè)面延伸的方式形成的側(cè)面反射膜的工序。這 樣構(gòu)成的話，由于可以使在半導(dǎo)體元件層傾斜規(guī)定角度的側(cè)面向光射出面一側(cè)反射的光增 力口，所以可以進一步提高光取出效率。在上述第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選把半導(dǎo)體元件層連接到支撐基板 上的工序包括通過反射膜把半導(dǎo)體元件層連接到支撐基板上的工序。這樣構(gòu)成的話，由于 可以使向支撐基板一側(cè)前進的光向光射出面一側(cè)反射，所以可以進一步提高光取出效率。
在含有通過反射膜把半導(dǎo)體元件層連接到上述支撐基板上的工序構(gòu)成中，優(yōu)選在 把前述半導(dǎo)體元件層連接到前述半導(dǎo)體元件層上的工序之前，還具有在半導(dǎo)體元件層表面 上形成格子狀絕緣膜的工序、利用在格子狀絕緣膜上以接觸半導(dǎo)體元件層表面的方式形成 反射膜，形成具有凹凸形狀的半導(dǎo)體元件層一側(cè)表面的反射膜的工序。這樣構(gòu)成的話，可以 容易地使反射膜的半導(dǎo)體元件層一側(cè)表面成凹凸形狀。這種情況下，入射到反射膜和半導(dǎo) 體元件層的界面的光利用反射膜表面的凹凸形狀容易反射。這樣由于反射的光從與半導(dǎo)體 元件層的反射膜相反一側(cè)的光射出面射出，所以可以提高光輸出特性。在含有通過反射膜把半導(dǎo)體元件層連接到上述支撐基板上的工序構(gòu)成中，優(yōu)選反 射膜也具有電極的功能。這樣構(gòu)成的話，由于沒有必要形成反射膜和電極的2個，所以可以 簡化制造工序。在上述第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選形成半導(dǎo)體元件層的工序包括在 生長用基板上形成格子狀絕緣膜的工序、利用在格子狀絕緣膜上埋入不形成絕緣膜的區(qū)域 的方式形成半導(dǎo)體元件層，使半導(dǎo)體元件層的光射出面一側(cè)表面成凹凸形狀的工序。這樣 構(gòu)成的話，由于可以容易地使半導(dǎo)體元件層的光射出面一側(cè)表面成凹凸形狀，由于這樣可 以抑制光在射出面全反射，所以可以進一步提高光取出效率。在上述第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選形成半導(dǎo)體元件層的工序包括在 生長用基板上形成不摻雜的半導(dǎo)體層被配置在光射出面一側(cè)的半導(dǎo)體元件層的工序。這樣 構(gòu)成的話，由于在不摻雜的半導(dǎo)體層中不形成雜質(zhì)能級，所以可以抑制在不摻雜的半導(dǎo)體 層中的因雜質(zhì)能級引起的光吸收。因此與在光射出面全反射的光僅通過因雜質(zhì)能級容易產(chǎn) 生光吸收的摻入雜質(zhì)的層的情況相比，可以降低光被吸收的概率。其結(jié)果由于可以抑制在 光射出面全反射的光被吸收，可以進一步提高光取出效率。這種情況下，優(yōu)選在形成半導(dǎo)體元件層的工序后，還具有在不摻雜的半導(dǎo)體層形 成開口部的工序、在開口部內(nèi)形成電極，使它與不摻雜的半導(dǎo)體層以外的摻雜的半導(dǎo)體層 表面接觸的工序。這樣構(gòu)成的話，在光射出面一側(cè)即使設(shè)有不摻雜的半導(dǎo)體層，通過在不摻 雜的半導(dǎo)體層的開口部形成的電極，也可以把電流提供給半導(dǎo)體元件層。在上述第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選形成半導(dǎo)體元件層的工序包括在 生長用基板上形成顆粒單層排列的膜的工序、在顆粒單層排列的膜上形成半導(dǎo)體元件層的 工序。這樣構(gòu)成的話，在使半導(dǎo)體元件層的顆粒單層排列的膜一側(cè)為光射出面的情況下，在 顆粒單層排列的膜和空氣層的界面中，由于隨著從顆粒單層排列的膜一側(cè)向空氣層一側(cè)， 顆粒單層排列的膜的比例逐漸減小，同時空氣層的比例逐漸增加，所以可以使從顆粒單層 排列的膜的折射率到空氣層的折射率逐漸變化。這樣可以減少在顆粒單層排列的膜和空氣 層的界面的光菲涅耳反射。在上述第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選形成半導(dǎo)體元件層的工序還具有 包括在生長用基板上形成對應(yīng)于多個元件的半導(dǎo)體元件層的工序，在去除生長用基板的工 序后，把半導(dǎo)體元件層分離成各元件的工序。這樣構(gòu)成的話，可以容易地同時形成包括具有 相對光射出面法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面的半導(dǎo)體元件層的多個元件。在上述第2方式的發(fā)光元件的制造方法中，優(yōu)選上述支撐基板包括導(dǎo)電性基板。 這樣構(gòu)成的話，可以把一個電極和另一個電極的2個電極配置成相互面對地把半導(dǎo)體元件 層夾在中間。這樣與使用僅在半導(dǎo)體元件層的一側(cè)配置2個電極的絕緣基板的發(fā)光元件相比，由于可以使發(fā)光面積增加，所以可以進一步提高光取出效率。在上述第1和第2方式的發(fā)光元件中，半導(dǎo)體元件層也可以包括氮化物類半導(dǎo)體 元件層。這樣構(gòu)成的話，在包括氮化物類半導(dǎo)體元件層的發(fā)光元件中，可以容易地提高光取 出效率。
圖1為表示本發(fā)明的第1實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)的截面 圖。圖2 圖8為用于說明圖1所示的第1實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管制 造工序的截面圖。圖9 圖18為表示本發(fā)明的第2實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件結(jié) 構(gòu)的截面圖。圖19為表示本發(fā)明的第3實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)的截 面圖。圖20為用于說明圖19所示的第3實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管制造工 序的平面圖。圖21為沿圖20的100-100線的截面圖。圖22 圖26為用于說明圖19所示的第3實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極 管制造工序的截面圖。圖27為表示本發(fā)明的第4實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件結(jié)構(gòu)的截 面圖。圖28為用于說明圖27所示的第4實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管制造工 序的平面圖。圖29為沿圖28的200-200線的截面圖。圖30 圖37為用于說明圖27所示的第4實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極 管制造工序的截面圖。
具體實施例方式
下面根據(jù)附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。(第1實施方式)首先參照圖1，對第1實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件的結(jié)構(gòu)進行說 明。再有，圖1的元件中的箭頭表示光的路徑。如圖1所示，在第1實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件中，在與光射出面 11相反一側(cè)設(shè)置導(dǎo)電性的支撐基板1。此導(dǎo)電性基板1由半導(dǎo)體、金屬、導(dǎo)電性樹脂薄膜以 及金屬和金屬氧化物的復(fù)合材料構(gòu)成。作為在支撐基板1中使用的半導(dǎo)體有具有解離性的 Si、SiC、GaAs和ZnO等。此外，作為在支撐基板1中使用的金屬有Al、Fe-Ni和Cu-W等。 此外作為在支撐基板1中使用的導(dǎo)電性樹脂薄膜，有分散金屬等的導(dǎo)電性微粒后的樹脂薄 膜等。此外，作為在支撐基板1中使用的金屬和金屬氧化物的復(fù)合材料有Cu-CuO等。在支 撐基板1上面從支撐基板1 一側(cè)順序形成有約200nm厚的Ag層和約5nm厚的Al層的ρ側(cè)電極2用焊錫(圖中沒有表示)連接。此ρ側(cè)電極2具有作為反射電極的功能。此外ρ側(cè) 電極2是本發(fā)明的“反射膜”的一個示例。在ρ側(cè)電極2上形成有約0. 3 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型Gatl.95Ιη0.05Ν組成的ρ型接 觸層3。在ρ型接觸層3上形成有約5nm厚的由摻雜Mg的ρ型Alatl5Gaa95N組成的ρ型包 敷(clad)層4。在ρ型包敷層4上形成有約5nm厚的由摻雜Mg的ρ型Ala Aaa9N組成的ρ 型管底(cap)層5。在ρ型管底層5上形成具有單一量子阱(SQW)結(jié)構(gòu)的活性層6。此活 性層6含有約5nm厚的由不摻雜的Gaa8Ina2N組成的阱層。在活性層6上形成有約0. 15 μ m 厚的由摻雜Si的η型Ala Aaa9N組成的η型包敷層7。在η型包敷層7上形成有約0. 5 μ m 厚的由摻雜Si的η型GaN組成的η型接觸層8。由ρ型接觸層3、ρ型包敷層4、ρ型管底 層5、活性層6、η型包敷層7、η型接觸層8構(gòu)成氮化物類半導(dǎo)體元件層9。再有，氮化物類 半導(dǎo)體元件層9是本發(fā)明的“半導(dǎo)體元件層”的一個示例。其中在第1實施方式中，氮化物類半導(dǎo)體元件層9具有相對光射出面11法線傾斜 規(guī)定角度的側(cè)面9a。具體說，氮化物類半導(dǎo)體元件層9具有以從支撐基板1 一側(cè)向光射出 面11 一側(cè)成尖頭形狀的方式傾斜約60°的側(cè)面9a。而氮化物類半導(dǎo)體元件層9的傾斜側(cè) 面9a和光射出面11所成角度約為120°的鈍角。此外在η型接觸層8上規(guī)定區(qū)域形成η側(cè)電極10。此η側(cè)電極10由從η型接觸 層8—側(cè)順序為歐姆電極、阻障(barrier)金屬和襯墊(pad)金屬構(gòu)成。構(gòu)成η側(cè)電極10 的歐姆電極由有約IOOnm厚的Al構(gòu)成。此外，構(gòu)成η側(cè)電極10的阻障金屬有約IOOnm厚， 同時由抑制歐姆電極和襯墊金屬反應(yīng)的Pt或Ti構(gòu)成。此外構(gòu)成η側(cè)電極10的襯墊金屬 有約500nm厚，同時由容易熔融的金屬Au或Au-Sn構(gòu)成。此η側(cè)電極10為了抑制從光射 出面11射出的光減少，不是配置在η型接觸層8上的整個面上，而是配置在η型接觸層8 上規(guī)定區(qū)域。如上所述，在第1實施方式中，利用在與光射出面11相反一側(cè)設(shè)置支撐基板1， 同時把氮化物類半導(dǎo)體元件層9連接在此支撐基板1上，由于使在氮化物類半導(dǎo)體元件層 9(活性層6)生成的光可以從與支撐基板1相反一側(cè)的光射出面11射出，所以可以使在活 性層6生成的光僅通過半導(dǎo)體元件層9射出。這樣，象使光從在形成現(xiàn)有氮化物類半導(dǎo)體 元件層9中使用的生長用基板一側(cè)射出的情況那樣，由于在生長用基板和氮化物類半導(dǎo)體 元件層9的界面沒有光反射，所以可以抑制光取出效率的降低。此外，利用以從支撐基板1 一側(cè)向光射出面11 一側(cè)成尖頭形狀，具有傾斜約60°的側(cè)面9a的方式構(gòu)成氮化物類半導(dǎo) 體元件層9，即使光在光射出面11全反射，通過此全反射的光入射到相對光射出面11傾斜 的側(cè)面9a，也可以改變光的路徑，使相對光射出面11的光的入射角變得小于臨界角。其結(jié) 果由于能使在光射出面11全反射的光射出，所以可以提高光取出效率。這樣在第1實施方 式中，抑制了因在生長用基板和氮化物類半導(dǎo)體元件層9的界面的反射造成的光取出效率 的降低，同時利用氮化物類半導(dǎo)體元件層9的傾斜的側(cè)面9a，可以提高光取出效率。此外在第1實施方式中，利用使氮化物類半導(dǎo)體元件層9的傾斜側(cè)面9a和光射出 面11所成的角度為鈍角(約120° )，由于氮化物類半導(dǎo)體元件層9的支撐基板1 一側(cè)表 面面積變得比光射出面11 一側(cè)表面面積大，所以在支撐基板1 一側(cè)可以有效地使在氮化物 類半導(dǎo)體元件層9產(chǎn)生的熱發(fā)散。此外，利用使氮化物類半導(dǎo)體元件層9傾斜的側(cè)面9a和 光射出面11所成的角度為鈍角(約120° )，由于支撐基板1和氮化物類半導(dǎo)體元件層9所成的角度為銳角(約60° )，與支撐基板1和氮化物類半導(dǎo)體元件層9所成的角度為鈍 角的情況相比，在把支撐基板1和氮化物類半導(dǎo)體元件層9通過焊錫連接時，熔融的焊錫難 以繞到跨越氮化物類半導(dǎo)體元件層9側(cè)面9a的ρ型層和η型層。這樣，可以抑制因焊錫繞 到氮化物類半導(dǎo)體元件層9側(cè)面9a引起短路的不良后果。此外，通過使比氮化物類半導(dǎo)體 元件層9的活性層6更靠上方(光射出面11 一側(cè))的厚度(約0. 65 μ m)比更靠活性層6 下方(支撐基板1 一側(cè))的厚度(約0. 31 μ m)厚，由于可以把活性層6配置在比光射出面 11更靠近支撐基板1 一側(cè)，所以即使使光射出面11和氮化物類半導(dǎo)體元件層9側(cè)面9a所 成的角度為鈍角，也可以抑制活性層6變小。 此外在第1實施方式中，利用在支撐基板1和氮化物類半導(dǎo)體元件層9之間設(shè)置 具有作為反射電極功能的P側(cè)電極2，由于可以使向支撐基板1 一側(cè)前進的光向光射出面 11 一側(cè)反射，所以可以進一步提高光取出效率。 此外在第1實施方式中，通過使用導(dǎo)電性的支撐基板1，可以把P側(cè)電極2和η側(cè) 電極10配置成相互面對地把氮化物類半導(dǎo)體元件層9夾在中間。這樣與使用僅在氮化物類 半導(dǎo)體元件層9的一側(cè)配置2個電極的絕緣基板的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件相比， 由于可以使發(fā)光面積增加，所以可以進一步提高光取出效率。此外在第1實施方式中，利用以從支撐基板1 一側(cè)向光射出面11 一側(cè)成尖頭形 狀，具有傾斜約60°的側(cè)面9a的方式構(gòu)成氮化物類半導(dǎo)體元件層9 (氮化物類半導(dǎo)體層 3 8)，由于氮化物類半導(dǎo)體元件層9傾斜的側(cè)面面積變大，所以可以使入射到氮化物類半 導(dǎo)體元件層9的傾斜側(cè)面的光增加。下面參照圖1 圖8，對第1實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件的制造工 序進行說明。如圖 2 所示，首先用 MOCVD (Metal Organic ChemicalVapor D印osition)法在作 為生長用基板的藍寶石基板12上順序形成低溫緩沖層13、η型接觸層8、η型包敷層7、活 性層6、ρ型管底層5、ρ型包敷層4和ρ型接觸層3。具體說，使藍寶石基板12保持在約400°C 約700°C的生長溫度的狀態(tài)下，使用由 NH3和TMGa (三甲基鎵)組成的原料氣體和由SiH4組成的摻雜劑氣體，在藍寶石基板12的 (0001)面上生長成有約IOnm 約50nm厚的由非單晶的不摻雜的GaN組成的低溫緩沖層 13。此時通過使用NH3和TMAl (三甲基鋁)組成的原料氣體，也可以使由η型AlN組成的低 溫緩沖層13生長，通過使用NH3、TMGa和TMAl組成的原料氣體，也可以使由η型AlGaN組 成的低溫緩沖層13生長。然后使藍寶石基板12保持在約1000°C 約1200°C (例如約1150°C )的單晶生 長溫度的狀態(tài)下，使用由H2和N2組成的載體氣體(H2的含量約為50%)和由順3和TMGa 組成的原料氣體、由SiH4組成摻雜劑氣體，在低溫緩沖層13上以約3ym/h的生長速度生 長成具有約0. 5 μ m厚度的由摻雜Si的單晶η型GaN組成的η型接觸層8。此后把載體氣 體變成H2和N2 (H2的含量約為1 % 約3 % )，同時把原料氣體變成NH3、TMGa和TMAl，在η 型接觸層8上以約3 μ m/h的生長速度生長成具有約0. 15 μ m厚度的由摻雜Si的單晶η型 Al0. Aaa9N組成的η型包敷層7。然后使藍寶石基板12保持在約700°C 約1000°C的單晶生長溫度的狀態(tài)下，使用 由H2和N2組成的載體氣體(H2的含量約為 約5% )和由NH3、TMGa和TMIn(三甲基銦)組成的原料氣體，在η型包敷層7上以約0. 4nm/s的生長速度生長成具有約5nm厚度 的由單晶不摻雜的Gaa8Ina2N組成的阱層。這樣使含阱層的SQW結(jié)構(gòu)的活性層6生長。隨 后，把原料氣體變成NH3、TMGa和TMA1，加入由CP2Mg組成的摻雜劑氣體，以約0. 4nm/s的生 長速度生長成具有約5nm厚度的由摻雜Mg的單晶ρ型AlaiGaa9N組成的ρ型管底層5。然后使藍寶石基板12保持在約1000°C 約1200°C (例如約1150°C )的單晶生長 溫度的狀態(tài)下，使用由H2和N2組成的載體氣體(H2的含有率約為 約3% )和由NH3、 TMGa和TMAl組成的原料氣體、由Cp2Mg組成摻雜劑氣體，在ρ型管底層5上以約3 μ m/h的 生長速度生長成具有約5nm厚度的由摻雜Mg的單晶ρ型Alatl5Gaa95N組成的ρ型包敷層4。 此后把藍寶石基板12保持在約700°C 約1000°C (例如850°C )的單晶生長溫度的狀態(tài) 下，把原料氣體變成NH3、TMGa和TMIn，同時不用摻雜劑氣體，在ρ型包敷層4上以約0. 5nm/ s的生長速度生長成具有約0. 3 μ m厚度的由不摻雜的單晶Gaa95Inatl5N組成的接觸層(圖 中沒有表示)。
此后把藍寶石基板12保持在約400°C 約900°C (例如約800°C )的狀態(tài)下， 利用在N2的氣氛中退火，使上述的氮化物類半導(dǎo)體各層的氫濃度降低到約5X IO18CnT3以 下。此后使用由N2組成的載體氣體、由CP2Mg組成的摻雜劑氣體，通過在接觸層中使約 1 X IO18CnT3 約1 X IO18CnT3的Mg擴散，使接觸層成為摻雜Mg的ρ型接觸層3。這樣形成 由P型接觸層3、ρ型包敷層4、ρ型管底層5、活性層6、η型包敷層7和η型接觸層8構(gòu)成 的氮化物類半導(dǎo)體元件層9。此后利用熱處理或電子射線處理，進行ρ型接觸層3、ρ型包 敷層4和ρ型管底層5的ρ型化。下面如圖3所示，用真空蒸鍍法等，在ρ型接觸層3上形成由Al層和Ag層組成的 P型電極2。此時使有約5nm厚的Al層形成島狀后，以全面覆蓋的方式形成有約200nm厚 的Ag層。然后如圖4所示，把由半導(dǎo)體、金屬、導(dǎo)電性樹脂薄膜或金屬和金屬氧化物的復(fù)合 材料組成的導(dǎo)電性支撐基板1連接到P型電極2上。此時可以通過由Au-Sn和Pd-Sn等組 成的焊錫把支撐基板1連接在P型電極2上，也可以通過由Ag組成的導(dǎo)電性膠把支撐基板 1連接在P型電極2上。此外也可以把支撐基板1直接貼合在ρ型電極2上后，利用在約 400°C 約1000°C的溫度條件下加壓，把支撐基板1連接在ρ型電極2上。此后通過對藍寶石基板12進行研磨和激光照射，去除藍寶石基板12。此時使用干 蝕刻技術(shù)和濕蝕刻技術(shù)也可以去除藍寶石基板12。然后用CF4氣體等的干蝕刻技術(shù)或熱磷 酸液等的濕蝕刻技術(shù)，去除低溫緩沖層13。這樣就成為圖5所示的露出η型接觸層8表面 的狀態(tài)。下面如圖6所示，在η型接觸層8表面上在面向與η型接觸層8相反一側(cè)形成尖 頭形狀的臺形由Al組成的掩模層14。具體說，首先用電子束蒸鍍法在η型接觸層8表面上 形成具有約2. 5 μ m厚的Al層(圖中沒有表示)。此后使用光平版印刷術(shù)和蝕刻技術(shù)通過 加工Al層，使面向與η型接觸層8相反一側(cè)形成尖頭形狀的臺形，形成掩模層14。然后如圖7所示，使用平行平板型干蝕刻裝置，同時蝕刻掩模層14和氮化物類半 導(dǎo)體元件層9，使蝕刻深度達到ρ層電極2表面。此時作為蝕刻條件設(shè)定放電輸出和壓力 分別為約600W和約6 X IO2Pa 約1. 5kPa,同時使用由CF4組成的蝕刻氣體。通過設(shè)定上 述的蝕刻條件，由于掩模層14和氮化物類半導(dǎo)體元件層9的蝕刻速度實際上可以相等，所以氮化物類半導(dǎo)體元件層9成為反映掩模層14形狀的形狀。也就是以具有相對光射出面 11 (參照圖1)法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面9a的方式形成氮化物類半導(dǎo)體元件層9。具體說， 氮化物類半導(dǎo)體元件層9從支撐基板1 一側(cè)向η型接觸層8成尖頭形狀，同時氮化物類半 導(dǎo)體元件層9的傾斜側(cè)面9a和η型接觸層8表面所成角度為鈍角。此后用稀鹽酸去除掩 模層14。
然后如圖8所示，用真空蒸鍍法等在η型接觸層8表面上規(guī)定區(qū)域形成η側(cè)電極 10。此時從η型接觸層8 —側(cè)順序形成歐姆電極、阻障金屬和襯墊金屬。構(gòu)成η側(cè)電極10 的歐姆電極由有約IOOnm厚的Al構(gòu)成。此外構(gòu)成η側(cè)電極10的阻障金屬由有約IOOnm厚 的Pt或Ti構(gòu)成。此外構(gòu)成η側(cè)電極10的襯墊金屬由有約500nm厚的Au或Au-Sn構(gòu)成。此后沿元件分離區(qū)域15進行元件分離。此時用切塊切入元件分離層15后，沿此 切入深度可以分離元件。此外用蝕刻技術(shù)切入元件分離層15后，沿此切入深度也可以分離 元件。此外用切塊切入支撐基板1的元件分離區(qū)域15，同時用蝕刻技術(shù)切入氮化物類半導(dǎo) 體元件層9的元件分離區(qū)域15后，用切塊和蝕刻技術(shù)沿切入深度也可以分離元件。在把上 述的切塊和蝕刻技術(shù)組合的情況下，由于氮化物類半導(dǎo)體元件層9不與刀具接觸，可以減 少對氮化物類半導(dǎo)體元件層9的損傷。這樣可以形成圖1所示的第1實施方式的氮化物類 半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件。(第2實施方式)參照圖9，在此第2實施方式中與上述第1實施方式不同，對使氮化物類半導(dǎo)體元 件層傾斜側(cè)面和光射出面所成的角度為銳角，同時在氮化物類半導(dǎo)體元件層傾斜側(cè)面設(shè)置 側(cè)面反射膜的情況進行說明。在圖9的元件中的箭頭表示光的路徑。如圖9所示，在第2實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件中，設(shè)置在與光射 出面31相反一側(cè)的導(dǎo)電性支撐基板21上，形成具有約2nm厚的由Al組成的η側(cè)電極22。 此η側(cè)電極22具有反射電極的功能。再有η側(cè)電極22是本發(fā)明的“反射膜”的一個示例。在η側(cè)電極22上形成具有約0. 5 μ m厚的由摻雜Si的η型GaN組成的η型接觸 層23。在η型接觸層23上形成具有約0. 1 μ m厚的由摻雜Si的η型Ala ^aa9N組成的η型 包敷層24。在η型包敷層24上形成具有多重量子阱(MQW)結(jié)構(gòu)的活性層25。此活性層25 具有有約3nm厚的由不摻雜的Gaa95Inatl5N組成的3個阱層(圖中沒有表示)和有約15nm 厚的由Alatl5Gaa95In組成的2個壁壘層(圖中沒有表示)交互層疊的MQW結(jié)構(gòu)。在活性層 25上形成具有約5nm厚的由摻雜Mg的ρ型Alai5Gaa85N組成的ρ型管底層26。在ρ型管 底層26上形成具有約0. 1 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型Ala ^a0.9N組成的ρ型包敷層27。在ρ 型包敷層27上形成具有約0. 05 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型GaN組成的ρ型接觸層28。由η 型接觸層23、η型包敷層24、活性層25、ρ型管底層26、ρ型包敷層27和ρ型接觸層28構(gòu) 成氮化物類半導(dǎo)體元件層29。再有氮化物類半導(dǎo)體元件層29是本發(fā)明的“半導(dǎo)體元件層” 的一個示例。其中在第2實施方式中，氮化物類半導(dǎo)體元件層29的η型接觸層23 —側(cè)前端部 分具有相對光射出面31法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面29a。具體說，氮化物類半導(dǎo)體元件層29 的η型接觸層23 —側(cè)前端部分具有以從光射出面31 —側(cè)向支撐基板21 —側(cè)成尖頭形狀 的方式傾斜約45°的側(cè)面29a。此外η型接觸層23側(cè)面和η型包敷層24側(cè)面的一部分傾 斜。此外氮化物類半導(dǎo)體元件層29傾斜的側(cè)面29a和光射出面31所成的角度為銳角(約45° )。此外在第2實施方式中，以氮化物類半導(dǎo)體元件層29傾斜的側(cè)面29a上延伸的方 式形成η側(cè)電極22。再有位于氮化物類半導(dǎo)體元件層29傾斜的側(cè)面29a上的η側(cè)電極22 是本發(fā)明的“側(cè)面反射膜”的一個示例。此外在ρ型接觸層28上形成ρ側(cè)電極30。此ρ側(cè)電極30由從ρ型接觸層28順 序形成具有約5nm厚的Ni層和約5nm厚的Au層的透明電極構(gòu)成。如上所述，在第2實施方式中，通過以把氮化物類半導(dǎo)體元件層29的η型接觸層 23 一側(cè)前端部分具有以從光射出面31 —側(cè)向支撐基板21 —側(cè)成尖頭形狀的方式傾斜約 45°的側(cè)面29a構(gòu)成，象上述第1實施方式那樣，與把氮化物類半導(dǎo)體元件層9具有以從支 撐基板1 一側(cè)向光射出面11 一側(cè)成尖頭形狀的方式傾斜約60°的側(cè)面9a構(gòu)成的情況相 同，可以改變光的路徑，使相對光射出面31的光入射角變得比臨界角小。此外在第2實施 方式中，通過在與光射出面31相反一側(cè)設(shè)置支撐基板21，與上述第1實施方式相同，由于可 以使在氮化物類半導(dǎo)體元件層29 (活性層25)生成的光從與支撐基板21相反一側(cè)的光射 出面31射出，所以可以使在活性層25生成的光僅通過半導(dǎo)體元件層29射出。其結(jié)果與上 述第1實施方式相同，抑制因在生長用基板和氮化物類半導(dǎo)體元件層29的界面反射引起的 光取出效率的降低，同時可以利用氮化物類半導(dǎo)體元件層29傾斜的側(cè)面29a提高光取出效 率。此外在第2實施方式中，利用在氮化物類半導(dǎo)體元件層29傾斜的側(cè)面29a上也形 成η側(cè)電極22，由于可以使在氮化物類半導(dǎo)體元件層29傾斜的側(cè)面29a上反射的光增加， 所以可以進一步提高光取出效率。此外第2實施方式的其他效果與上述第1實施方式相同。下面參照圖9 圖18，對第2實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件的制造 工序進行說明。首先如圖10所示，用MOCVD法在作為生長用基板的6H_SiC基板32的(0001)面 上生長成具有約IOnm 約50nm厚的由AlGaN或GaN組成的緩沖層33。此后在緩沖層33 上生長成具有約0. 5 μ m厚的不摻雜的GaN層34。然后在GaN層34上形成分離層(空隙層)35。具體說，用真空蒸鍍法在GaN層34 上形成具有約IOnm 約200nm厚的Ti層(圖中沒有表示)后，在氨氣氛中在約150°C溫 度條件下進行熱處理。這樣通過氮化Ti層，形成由具有網(wǎng)狀截面的TiN組成的分離層35。 由于此分離層35具有網(wǎng)狀的截面，所以在層中形成空隙，同時GaN層34的一部分露出。在 圖10中表示了分離層35中的空隙。然后用MOCVD法在分離層35上生長成具有約0. 5 μ m厚的由摻雜Si的η型GaN 組成的η型接觸層23。此時η型接觸層23在GaN層34的露出表面上有選擇地在縱方向生 長后，逐漸在橫方向生長。因此，由于在η型接觸層23上形成的位錯在橫方向上彎曲，所以 難以形成在縱方向上傳遞的位錯。這樣與GaN層34的位錯密度相比，可以大幅度減少η型 接觸層23的位錯密度。隨后在η型接觸層23上生長成具有約0. Iym厚的由摻雜Si的η型Ala ^aa9N組 成的η型包敷層24厚的由不摻雜的Gaa95Inatl5N組成的3個阱層(圖中沒有表示)和有約 15nm厚的由Alatl5Gaa95In組成的2個壁壘層(圖中沒有表示)交互生長。這樣3個阱層和 2個壁壘層生長成具有交互層疊的MQW結(jié)構(gòu)的活性層25。
然后在活性層25上形成具有約5nm厚的由摻雜Mg的p型A1Q. 15Ga0.85N組成的p型 管底層26。此后在p型管底層26上順序形成具有約0. 1 y m厚的由摻雜Mg的p型Ala々a。. 9N 組成的P型包敷層27，和具有約0. 05 ii m厚的由摻雜Mg的p型GaN組成的p型接觸層28。 這樣形成由n型接觸層23、n型包敷層24、活性層25、p型管底層26、p型包敷層27和p型 接觸層28構(gòu)成的氮化物類半導(dǎo)體元件層29。此后通過進行熱處理或電子射線處理，進行p 型接觸層28、p型包敷層27和p型管底層26的p型化。然后如圖11所示，通過由In-Sn等熔點低的金屬組成的熔融層36，把作為臨時基 板的藍寶石基板37連接到p型接觸層28上。此后把分離層35上面的氮化物類半導(dǎo)體元 件層29和分離層35下面的各層(32 34)分離。此時使用利用HF液和HN03液的混合液 的濕蝕刻技術(shù)可以去除分離層35，也可以通過從外部施加物理力去除分離層35。此外也可 以通過把分離層35上面的氮化物類半導(dǎo)體元件層29和分離層35下面的各層(32 34) 向相互相反方向拉伸進行分離。這樣如圖12所示，成為n型接觸層23表面露出的狀態(tài)。下面如圖13所示，用與圖6所示的第1實施方式相同的工序，在n型接觸層23表 面上由向與n型接觸層23相反的一側(cè)成為尖頭形狀的臺形的A1組成的掩模層38。下面如圖14所示，用與圖7所示的第1實施方式相同的工序，同時蝕刻掩模層38 和氮化物類半導(dǎo)體元件層29，使蝕刻深度達到n型包敷層24的中間。這樣氮化物類半導(dǎo)體 元件層29的n型接觸層23側(cè)的前端部分成為反映掩模層38形狀的形狀。也就是以具有 相對光射出面31 (參照圖9)法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面29a的方式形成氮化物類半導(dǎo)體元 件層29的n型接觸層23前端部分。具體說，氮化物類半導(dǎo)體元件層29的n型接觸層23 側(cè)的前端部分從藍寶石基板37 —側(cè)向n型接觸層23側(cè)成尖頭形狀，同時氮化物類半導(dǎo)體 元件層29的傾斜側(cè)面29a和n型接觸層23表面所成角度為銳角。此后用稀鹽酸去除掩模 層38 o然后如圖15所示，用真空蒸鍍法等，形成具有約2nm厚的由A1組成的n側(cè)電極 22，覆蓋n型接觸層23表面和氮化物類半導(dǎo)體元件層29的傾斜側(cè)面29a。然后如圖16所示，用與圖4所示的第1實施方式相同的工序，把導(dǎo)電性的支撐基 板21連接在n側(cè)電極22上。此后在去除藍寶石基板37后，去除熔融層36。這樣如圖17 所示，成為P型接觸層28表面露出的狀態(tài)。然后如圖18所示，用真空蒸鍍法等，在p型接觸層28上形成p側(cè)電極30。此時從 P型接觸層28 —側(cè)順序形成具有約5nm厚的Ni層和具有約5nm厚的Au層。此后用與圖8所示的第1實施方式相同的工序，沿元件分離區(qū)域39進行元件分 離。其中在分隔元件分離區(qū)域39后相鄰的氮化物類半導(dǎo)體元件層29的傾斜側(cè)面29a之間 設(shè)有空間。因此用切塊切入支撐基板21時，由于可以抑制刀具與氮化物類半導(dǎo)體元件層29 接觸，可以減少對氮化物類半導(dǎo)體元件層29的損傷。這樣可以形成圖9所示的第2實施方 式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件。(第3實施方式)參照圖19，在此第3實施方式中與上述第1和第2實施方式不同，對使氮化物類半 導(dǎo)體元件層傾斜側(cè)面和光射出面所成的角度為鈍角，同時使光射出面形成凹凸形狀的情況 進行說明。在圖19的元件中的箭頭表示光的路徑。如圖19所示，在第3實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件中，設(shè)置在與光
15射出面61相反一側(cè)的導(dǎo)電性支撐基板51上，連接有與上述第1實施方式的ρ側(cè)電極2具 有相同組成和厚度的P側(cè)電極52。再有，ρ側(cè)電極52是本發(fā)明的“反射膜”的一個示例。在ρ側(cè)電極52上形成具有約0. 2 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型GaN組成的ρ型接觸層 53。此ρ型接觸層53也具有作為包敷層的功能。在ρ型接觸層53上形成具有約5nm厚的 由不摻雜的Alatl5Gaa95N組成的管底層54。在管底層54上形成具有MQW結(jié)構(gòu)的活性層55。 此活性層55具有由有約IOnm厚的由不摻雜的GaN組成的4個壁壘層(圖中沒有表示)和 有約3nm厚的由不摻雜的Gaa85Inai5N組成的3個阱層(圖中沒有表示)交互層疊的MQW結(jié) 構(gòu)。在活性層55上形成具有約0. 05 μ m厚的由摻雜Ge的η型Alatl5Gaa95N組成的η型包 敷層56。在η型包敷層56上形成具有約0. 5 μ m厚的由摻雜Ge的η型GaN組成的η型接 觸層57。在η型接觸層57上形成具有約2μπι厚的由不摻雜的GaN組成的透光層58。此 透光層58有開口部58a。由ρ型接觸層53、管底層54、活性層55、n型包敷層56、n型接觸 層57和透光層58構(gòu)成氮化物類半導(dǎo)體元件層59。再有氮化物類半導(dǎo)體元件層59是本發(fā) 明的“半導(dǎo)體元件層”的一個示例。其中在第3實施方式中，氮化物類半導(dǎo)體元件層59的透光層58 —側(cè)前端部分具 有相對光射出面61法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面59a。具體說，氮化物類半導(dǎo)體元件層59的透 光層58 —側(cè)前端部分具有以從支撐基板51 —側(cè)向光射出面61 —側(cè)成尖頭形狀的方式傾 斜約45°的側(cè)面59a。此外透光層58側(cè)面的一部分以約45°傾斜。此外氮化物類半導(dǎo)體 元件層59傾斜的側(cè)面59a和光射出面61所成的角度為鈍角(約135° )。此外在第3實 施方式中，成為光射出面61的透光層58表面形成凹凸形狀。
此外在透光層58的開口部58a內(nèi)以與η型接觸層57表面接觸的方式，形成具有 與上述第1實施方式的η側(cè)電極10相同組成和厚度的η側(cè)電極60。如上所述，在第3實施方式中，通過使氮化物類半導(dǎo)體元件層59的透光層58 —側(cè) 前端部分具有以從支撐基板51 —側(cè)向光射出面61 —側(cè)成尖頭形狀的方式傾斜約45°的側(cè) 面59a構(gòu)成，與上述第1和第2實施方式相同，可以改變光的路徑，使相對光射出面61的光 入射角變得比臨界角小。此外在第3實施方式中，通過在與光射出面61相反一側(cè)設(shè)置支撐 基板51，與上述第1和第2實施方式相同，由于可以使在氮化物類半導(dǎo)體元件層59 (活性層 55)生成的光從與支撐基板51相反一側(cè)的光射出面61射出，所以可以使在活性層55生成 的光僅通過半導(dǎo)體元件層59射出。其結(jié)果與上述第1和第2實施方式相同，抑制因在生長 用基板和氮化物類半導(dǎo)體元件層59的界面反射引起的光取出效率的降低，同時可以利用 氮化物類半導(dǎo)體元件層59傾斜的側(cè)面59a提高光取出效率。此外在第3實施方式中，利用在由η型GaN組成的η型接觸層57上形成由不摻雜 的GaN組成的透光層58，由于在透光層58中不形成因摻入雜質(zhì)引起的雜質(zhì)能級，所以與η 型接觸層57和η型包敷層56相比，可以抑制在透光層58中的因雜質(zhì)能級引起的光吸收。 因此在光射出面61 (透光層58的表面)全反射的光與η型接觸層57和η型包敷層56的 情況相比，可以通過光吸收少的透光層58。因此在光射出面61全反射的光與僅通過因雜 質(zhì)能級容易產(chǎn)生光吸收的η型接觸層57和η型包敷層56的情況相比，可以降低光被吸收 的概率。其結(jié)果由于可以抑制在光射出面61全反射的光被吸收，可以進一步提高光取出效 率。此外在第3實施方式中，通過使光射出面61 (透光層58的表面)形成凹凸形狀，由于可以抑制光在光射出面61全反射，所以可以進一步提高光取出效率。此外第3實施方式的其他效果與上述第1實施方式相同。下面參照圖19 圖26，對第3實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件的制造 工序進行說明。首先如圖20 (平面圖)和圖21 (沿圖20的100-100線的截面圖)所示，用等離子 體CVD法在作為生長用基板的Si基板62上的規(guī)定區(qū)域形成由SiN組成的掩模層63。具 體說如圖20所示，平面看以具有包圍各元件形成區(qū)域65的部分63a和用此部分63a包圍 的格子狀的部分63b的形式形成掩模層63。各元件形成區(qū)域65為約500 u m見方的正方 形。使掩模層63的部分63a寬度W1為約1. 8 y m，同時使掩模層63的部分63b寬度W2為 約0.6iim。此外如圖21所示，使掩模層63的部分63a側(cè)面傾斜規(guī)定角度。使掩模層63的 部分63a高度T1為約1. 8 y m，同時使掩模層63的部分63b的高度(厚度)T2為約0. 4 y m。然后如圖22所示，用M0CVD法在SiC基板62上生長成具有約10nm 約50nm厚 的由A1N組成的緩沖層64。此后在緩沖層64上生長成具有約2 P m厚的由不摻雜的GaN組 成的透光層58。此時透光層58通過在位于形成有掩模層63的區(qū)域以外的區(qū)域的緩沖層 64上有選擇地在縱方向生長后，逐漸在橫方向生長，表面變得平坦。因此由于在透光層58 上形成的位錯在橫方向上彎曲，所以難以形成在縱方向上傳遞的位錯。這樣可以大幅度減 少透光層58的位錯密度。在透光層58上順序生長成具有約0. 5 y m厚的由摻雜Ge的n型GaN組成的n型 接觸層57和具有約0. 05 ii m厚的由摻雜Ge的n型Ak^Gac^N組成的n型包敷層56。此 后交互生長成具有約lOnm厚的由不摻雜的GaN組成的4個壁壘層(圖中沒有表示)和有 約3nm厚的由不摻雜的Gaa85In(l.15N組成的3個阱層(圖中沒有表示)。這樣生長成4個壁 壘層和3個阱層交互層疊的MQW結(jié)構(gòu)的活性層55。然后在活性層55上順序形成具有約5nm厚的由不摻雜的Ala(15Ga(1.95N組成的管底 層54和具有約0. 2 ii m厚的由摻雜Mg的p型GaN組成的p型接觸層53。這樣形成由p型 接觸層53、管底層54、活性層55、n型包敷層56、n型接觸層57和透光層58構(gòu)成氮化物類 半導(dǎo)體元件層59。此后通過進行熱處理或電子射線處理，進行p型接觸層53的p型化。然后如圖23所示，用真空蒸鍍法等在p型接觸層53上形成具有與上述第1實施 方式的P側(cè)電極2相同組成和厚度的p側(cè)電極52后，用與圖4所示的第1實施方式相同的 工序，把導(dǎo)電性基板51連接在p側(cè)電極52上。此后用濕蝕刻技術(shù)去除Si基板62。這樣成 為圖24所示的掩模層63和緩沖層64露出的狀態(tài)。如圖25所示，再通過用蝕刻技術(shù)去除掩模層63和緩沖層64使透光層58露出。這 樣透光層58成為反映掩模層63的部分63a和63b (參照圖20和圖21)形狀的形狀。也就 是以具有相對光射出面61 (參照圖19)法線傾斜規(guī)定角度的的側(cè)面59a的方式形成氮化物 類半導(dǎo)體元件層59的透光層58 —側(cè)前端部分。具體說，氮化物類半導(dǎo)體元件層59的透光 層58 —側(cè)前端部分成為從支撐基板51向透光層58 —側(cè)成尖頭形狀，同時氮化物類半導(dǎo)體 元件層59傾斜的側(cè)面59a和透光層58表面所成的角度為鈍角。此外構(gòu)成氮化物類半導(dǎo)體 元件層59的透光層58表面成為反映掩模層63的格子狀的部分63b形狀的凹凸形狀。然后如圖26所示，用蝕刻技術(shù)在透光層58的規(guī)定區(qū)域以露出n型接觸層57表面 的方式形成開口部58a。此后用真空蒸鍍法等，在透光層58的開口部58a內(nèi)，以與n型接觸層57表面接觸的方式形成具有與上述第1實施方式的η側(cè)電極10相同組成和厚度的η 側(cè)電極60。最后用與圖8所示的第1實施方式相同的工序，沿元件分離區(qū)域66進行元件分 離。這樣可以形成圖19所示的第3實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件。如上所述，在第3實施方式的制造工序中，在Si基板62上規(guī)定區(qū)域形成掩模層63后，利用在Si基板62上使透光層58生長，由于減少了因透光層58橫方向生長在透光層58 中形成的位錯，在透光層58上生長的活性層55上可以降低位錯傳遞。這樣由于可以降低 活性層55的位錯密度，可以提高在活性層55中的發(fā)光效率，同時可以提高元件的壽命。此 外利用使透光層58由不摻雜的GaN構(gòu)成，與使摻雜Si等雜質(zhì)的透光層生長的情況相比，可 以促進橫方向生長。這樣可以以小厚度使透光層58表面平坦。(第4實施方式)參照圖27，在此第4實施方式中與上述第1 第3實施方式不同，對使氮化物類半 導(dǎo)體元件層傾斜側(cè)面和光射出面所成的角度為銳角，同時在氮化物類半導(dǎo)體元件層傾斜的 側(cè)面設(shè)置側(cè)面反射膜，而且使光射出面形成凹凸形狀的情況進行說明。在圖27的元件中的 箭頭表示光的路徑。如圖27所示，在第4實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件中，設(shè)置在與光 射出面83相反一側(cè)的導(dǎo)電性支撐基板71上，連接有與上述第1實施方式的ρ側(cè)電極2具 有相同組成和厚度的P側(cè)電極72。此ρ側(cè)電極72具有約200nm深和約300nm直徑的凹部 以約600nm的格子間隔形成三角格子的凹凸表面。再有ρ側(cè)電極72是本發(fā)明的“反射膜” 的一個示例。在ρ側(cè)電極72上形成由SiO2組成的絕緣膜73，埋入ρ側(cè)電極72表面的凹部。此 外在P側(cè)電極72上形成具有約0. 05 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型Gatl.95In0.05N組成的ρ型接觸 層74。在ρ型接觸層74上形成具有約0. 1 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型GaN組成的ρ型包敷 層75。在ρ型包敷層75上形成具有約5nm厚的由摻雜Mg的ρ型Alatl5Gaa95N組成的ρ型 管底層76。在ρ型管底層76上形成具有MQW結(jié)構(gòu)的活性層77。此活性層77具有約2. 5nm 厚的由不摻雜的Gaa75Ina25N組成的4個阱層(圖中沒有表示)和有約15nm厚的由不摻雜 的GaN組成的3個壁壘層(圖中沒有表示)交互層疊的結(jié)構(gòu)。在活性層77上形成具有約 0. 5 μ m厚的由摻雜Si的η型GaN組成的η型接觸層78。此η型接觸層78具有包敷層的 功能。在η型接觸層78上形成具有約300nm厚的由不摻雜的GaN組成的透光層79。此透 光層79有開口部79a。由ρ型接觸層74、ρ型包敷層75、ρ型管底層76、活性層77、η型接 觸層78和透光層79構(gòu)成氮化物類半導(dǎo)體元件層80。再有氮化物類半導(dǎo)體元件層80是本 發(fā)明的“半導(dǎo)體元件層”的一個示例。其中在第4實施方式中，氮化物類半導(dǎo)體元件層80具有相對光射出面83法線傾 斜規(guī)定角度的側(cè)面80a。具體說，氮化物類半導(dǎo)體元件層80具有以從光射出面83 —側(cè)向支 撐基板71 —側(cè)成尖頭形狀傾斜約70°的側(cè)面80a。而氮化物類半導(dǎo)體元件層80傾斜側(cè)面 80a和光射出面83所成角度為銳角(約70° )。此外在第4實施方式中，絕緣膜73以沿氮 化物類半導(dǎo)體元件層80傾斜側(cè)面80a上延伸形式形成。而以覆蓋位于氮化物類半導(dǎo)體元 件層80傾斜側(cè)面80a上的絕緣膜73的方式形成ρ側(cè)電極72。再有，位于氮化物類半導(dǎo)體 元件層80傾斜側(cè)面80a上的ρ側(cè)電極72是本發(fā)明的“側(cè)面反射膜”的一個示例。此外在 第4實施方式中，在構(gòu)成氮化物類半導(dǎo)體元件層80的透光層79上形成有約50nm的直徑，同時顆粒直徑精度約為5%以下的單分散的Si02微粒形成單層排列的Si02膜81。此Si02 膜81具有與透光層79的開口部79a連續(xù)的開口部81a。其中為了 Si02膜81表面成為光 射出面83，光射出面83成為對應(yīng)于有約50nm直徑的Si02微粒的凹凸形狀。此外在透光層79的開口部79a和Si02膜81的開口部81a內(nèi)形成具有與上述第1 實施方式的n側(cè)電極10相同組成和厚度的n側(cè)電極82。如上所述，在第4實施方式中利用以具有從光射出面83 —側(cè)向支撐基板71 一側(cè) 成尖頭形狀的方式傾斜約70°的側(cè)面80a構(gòu)成氮化物類半導(dǎo)體元件層80，與上述第1 第 3實施方式相同，可以改變光的路徑，使相對光射出面83的光入射角小于臨界角。此外在 第4實施方式中，利用在與光射出面83相反一側(cè)設(shè)置支撐基板71，與上述第1 第3實施 方式相同，由于可以使在氮化物類半導(dǎo)體元件層80 (活性層77)生成的光從與支撐基板71 相反一側(cè)的光射出面83射出，所以可以使在活性層77生成的光僅通過半導(dǎo)體元件層80射 出。其結(jié)果與上述第1 第3的實施方式相同，抑制因在生長用基板和氮化物類半導(dǎo)體元 件層80的界面反射引起的光取出效率的降低，同時可以利用氮化物類半導(dǎo)體元件層80傾 斜的側(cè)面80a提高光取出效率。此外在第4實施方式中，利用沿氮化物類半導(dǎo)體元件層80傾斜的側(cè)面80a延伸的 方式形成P側(cè)電極72，與上述第2實施方式相同，由于可以使在氮化物類半導(dǎo)體元件層80 傾斜的側(cè)面80a反射的光增加，所以可以進一步提高光取出效率。再有由于在氮化物類半 導(dǎo)體元件層80傾斜的側(cè)面80a和p側(cè)電極72之間形成絕緣膜73，所以即使沿氮化物類半 導(dǎo)體元件層80的側(cè)面80a設(shè)置p側(cè)電極72，也可以防止氮化物類半導(dǎo)體元件層80和p側(cè) 電極72接觸。此外在第4實施方式中，利用在由n型GaN組成的n型接觸層78上形成不摻雜的 GaN組成的透光層79，與上述第3實施方式相同，由于與n型接觸層78相比，可以抑制透光 層79中的因雜質(zhì)能級引起的光吸收，所以可以降低在光射出面83全反射的光被吸收的概 率。其結(jié)果與上述第3實施方式相同，可以進一步提高光取出效率。此外在第4實施方式中，利用在透光層79上單分散的Si02微粒形成單層排列的 Si02膜81，可以降低在光射出面83 (透光層79和Si02膜81的界面以及Si02膜81表面) 上的光的菲涅耳反射。具體說，在透光層79和Si02膜81的界面，由于隨著從透光層79 — 側(cè)到Si02膜81 一側(cè)，透光層79的比例逐漸減小，同時Si02膜81的比例逐漸增加，所以可 以從透光層79的折射率到Si02膜81的折射率逐漸變化。同樣由于在Si02膜81表面和空 氣層的界面上，隨著從Si02膜81表面一側(cè)到空氣層一側(cè)，Si02膜81的比例逐漸減少，同時 空氣層的比例逐漸增加，所以可以從3102膜81的折射率到空氣層的折射率逐漸變化。這 樣在透光層79和Si02膜81的界面以及Si02膜81表面和空氣層的界面上，由于可以使折 射率逐漸變化，所以可以降低光的菲涅耳反射。此外在第4實施方式中，利用使位于支撐基板71和p型接觸層74之間的p側(cè)電 極72表面成凹凸形狀，入射到p型接觸層74和p側(cè)電極72的界面上的光因p側(cè)電極72 表面的凹凸形狀而發(fā)生衍射。這樣由于可以改變光的路徑，使相對光射出面83的入射角小 于臨界角，所以可以進一步提高光取出效率。第4實施方式的其他效果與上述第1實施方式相同。下面參照圖27 圖37，對第4實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件的制造工序進行說明。首先如圖28 (平面圖)和圖29 (沿圖28的200-200線的截面圖)所示，用CVD法 在作為生長用基板的GaN基板84的(0001)面上形成SiO2膜81。具體說，以有約50nm的 直徑，同時顆粒直徑精度約為5%以下的單分散的SiO2微粒以三角格子形形成單層排列的 方式形成SiO2膜81。然后如圖30所示，用MOCVD法在形成SiO2膜81的GaN基板84上，生長成有約300nm厚的由不摻雜的GaN組成的透光層79。此時透光層79通過在位于SiO2膜81的SiO2 微粒的間隙的GaN基板84上有選擇地在縱方向生長后，在橫方向生長，以覆蓋SiO2膜81， 表面變得平坦。因此由于在透光層79上形成的位錯在橫方向上彎曲，所以難以形成在縱方 向上傳遞的位錯。這樣與位錯密度比較低的GaN基板84相比，可以進一步減少透光層79 的位錯密度。然后在透光層79上生長成具有約0. 5 μ m厚的由摻雜Si的η型GaN組成的η型 接觸層78。此后使有約2. 5nm厚的由不摻雜的Gaa75Ina25N組成的4個阱層(圖中沒有表 示)和有約15nm厚的由不摻雜的GaN組成的3個壁壘層(圖中沒有表示)交互生長。這 樣生長成4個阱層和3個壁壘層交互層疊的MQW結(jié)構(gòu)的活性層77。然后在活性層77上生長成具有約5nm厚的由摻雜Mg的Alatl5Gaa95N組成的ρ型 管底層76。此后在ρ型管底層76上順序生長成具有約0. 1 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型GaN 組成的P型包敷層75和具有約0. 05 μ m厚的由摻雜Mg的ρ型Gaa95Inatl5N組成的ρ型接 觸層74。這樣形成由ρ型接觸層74、ρ型包敷層75、ρ型管底層76、活性層77、η型接觸層 78和透光層79構(gòu)成的氮化物類半導(dǎo)體元件層80。此后進行熱處理或電子射線處理，進行 P型接觸層74、ρ型包敷層75和ρ型管底層76的ρ型化。下面如圖31所示，用與圖6所示的第1實施方式相同的工序，在ρ型接觸層74表 面形成由向與P型接觸層74相反一側(cè)成尖頭形狀的臺形狀的Al組成的掩模層85。然后如圖32所示，用與圖7所示的第1實施方式相同的工序，利用同時蝕刻掩模 層85和氮化物類半導(dǎo)體元件層80和SiO2膜81，使蝕刻深度達到GaN基板84表面。這樣 氮化物類半導(dǎo)體元件層80成為反映掩模層85形狀的形狀。也就是以具有相對光射出面 83 (參照圖27)法線傾斜規(guī)定角度的側(cè)面80a的方式形成氮化物類半導(dǎo)體元件層80。具體 說，氮化物類半導(dǎo)體元件層80成為從GaN基板84 —側(cè)向ρ型接觸層74 一側(cè)成尖頭形狀， 同時氮化物類半導(dǎo)體元件層80的側(cè)面80a與ρ型接觸層74表面所成的角度位鈍角(約 110° )。此后用稀鹽酸去除掩模層85。然后如圖33所示，用等離子體CVD法例如形成具有約200nm厚的SiO2膜(圖中 沒有表示)，把氮化物類半導(dǎo)體元件層80全部覆蓋后，在位于ρ型接觸層74上的SiO2膜上 進行微細加工。具體說，用光平版印刷術(shù)和蝕刻技術(shù)，去除位于P型接觸層74上的SiO2膜 的規(guī)定區(qū)域，以約600nm的格子間隔成三角格子的形狀形成具有約300nm直徑的園形SiO2 膜。這樣形成由SiO2組成的絕緣膜73，使ρ型接觸層74的規(guī)定區(qū)域露出。然后如圖34所示，用真空蒸鍍法等在絕緣膜73上以與ρ型接觸層74表面接觸的 方式形成具有與上述第1實施方式的P側(cè)電極2相同組成和厚度的ρ側(cè)電極72。這樣ρ側(cè) 電極72位于ρ型接觸層74上的區(qū)域成凹凸形狀。然后如圖35所示，用與圖4所示的第1實施方式相同的工序，把導(dǎo)電性支撐基板71連接在p側(cè)電極72上。此后利用從外部施加的物理力，去除GaN基板84。這樣如圖36所示，成為Si02膜81露出的狀態(tài)。然后如圖37所示，用蝕刻技術(shù)在Si02膜81和透光層79的規(guī)定區(qū)域分別形成開 口部81a和79a，使n型接觸層78露出。此時由于Si02微粒容易蝕刻，所以可以容易地在 Si02膜81上形成開口部81a。此后用真空蒸鍍法等在Si02膜81的開口部81a和透光層79 的開口部79a內(nèi)以與n型接觸層78表面接觸的方式形成具有與上述第1實施方式的n側(cè) 電極10相同組成和厚度的n側(cè)電極82。此后用與圖8所示的第1實施方式相同的工序，沿元件分離區(qū)域86進行元件分 離。其中在分隔元件分離區(qū)域86后相鄰的氮化物類半導(dǎo)體元件層80的傾斜側(cè)面80a之間 設(shè)有空間。因此與上述第2實施方式相同，用切塊切入支撐基板71時，由于可以抑制刀具 與氮化物類半導(dǎo)體元件層80接觸，可以減少對氮化物類半導(dǎo)體元件層80的損傷。這樣可 以形成圖27所示的第4實施方式的氮化物類半導(dǎo)體發(fā)光二極管元件。如上所述，在第4實施方式的制造工序中，通過使透光層79在形成Si02膜81的 GaN基板84上生長，與使用具有P m數(shù)量級寬度的通常選擇生長的掩模的情況相比，由于 Si02膜81的Si02微粒直徑小到50nm，構(gòu)成在橫方向開始生長的透光層79的GaN層在生長 的初期階段與相鄰的GaN層形成一體。這樣可以以更小的厚度使透光層79的表面變得平 坦。其結(jié)果可以抑制因透光層79厚度大引起GaN基板84的彎曲和產(chǎn)生裂紋。此外通過使 透光層79由不摻雜的GaN構(gòu)成，與上述第3實施方式相同，由于可以促進橫方向生長，這樣 也可以以更小的厚度使透光層79的表面變得平坦。應(yīng)該認為此次發(fā)表的實施方式是所有點的示例，而不是限制的內(nèi)容。本發(fā)明的范 圍不是上述的實施方式的說明，而是用權(quán)利要求范圍表示，還包括在與權(quán)利要求范圍相當(dāng) 和在范圍內(nèi)的所有變更。例如在上述第1 第4實施方式中，使用包括由GaN、AlGaN和InGaN等組成的層 的氮化物類半導(dǎo)體元件層，但是本發(fā)明并不限于此，也可以包括除了由GaN、AlGaN和InGaN 等組成的層以外的氮化物類半導(dǎo)體元件層。例如可以認為A1N(氮化鋁)、InN(氮化銦)、 BN(氮化硼)和T1N(氮化鉈)等的III-V族氮化物半導(dǎo)體、III-V族氮化物半導(dǎo)體的混晶 等是GaN、AlGaN和InGaN等以外的氮化物半導(dǎo)體。此外在上述III-V族氮化物半導(dǎo)體和 它的混晶中，也可以認為是包括As、P和Sb中至少1個元素的混晶。此外也適用于包括由 ZnO等氧化物系半導(dǎo)體組成的層的半導(dǎo)體元件層。此外作為半導(dǎo)體的結(jié)晶結(jié)構(gòu)可以是纖鋅 礦型結(jié)構(gòu)，也可以是閃鋅礦結(jié)構(gòu)。此外在上述第1 第4實施方式中，氮化物類半導(dǎo)體各層表面以(0001)面層疊， 但本發(fā)明并不限于此，氮化物類半導(dǎo)體各層表面也可以以其他方向?qū)盈B。例如氮化物類半 導(dǎo)體各層表面可以以(1-100)面和(11-20)面等的(H、K、-H-K、0)面層疊。此外在上述第1 第4實施方式中，用M0CVD法使氮化物類半導(dǎo)體各層結(jié)晶生 長，但是本發(fā)明并不限于此，也可以用HVPE(Halide Vapor Phase Epitaxy)法和氣體源 MBE(MolecularBeam Epitaxy)法等使氮化物類半導(dǎo)體各層結(jié)晶生長。此外在上述第1 第4實施方式中，作為生長用基板使用藍寶石基板、SiC基板、 Si基板或GaN基板，但本發(fā)明并不限于此，也可以把GaAs基板、MgO基板、ZnO基板和尖晶 石基板等作為生長用基板使用。
此外在上述第1、第3、第4實施方式中，使用由Ag層和Al層組成的ρ側(cè)電極，但本 發(fā)明并不限于此，根據(jù)發(fā)光的波長，可以改變構(gòu)成P側(cè)電極的金屬層的厚度和材料，使P側(cè) 電極中的光吸收變少。此外P側(cè)電極可以在氮化物類半導(dǎo)體層整個面上形成，也可以僅在 其中一部分上形成。在僅在氮化物類半導(dǎo)體層的一部分上形成P側(cè)電極的情況下，優(yōu)選在 形成P側(cè)電極區(qū)域以外的區(qū)域形成使光反射的層。此外為了增加與導(dǎo)電性基板的接合力， 優(yōu)選在P側(cè)電極和導(dǎo)電性基板之間形成襯墊電極。此外在與導(dǎo)電性基板連接中使用焊錫的 情況下，優(yōu)選作為P側(cè)電極保護膜形成由Pt和Pd等組成的阻障金屬。此外在上述第1、第3、第4實施方式中，使用由Al組成歐姆電極、由Pt和Ti等組 成的阻障金屬和由Au或Au-Sn組成的襯墊金屬構(gòu)成的不能透過光的η側(cè)電極，但本發(fā)明并 不限于此，也可以使用由可以透光的透明材料組成的η側(cè)電極。這種情況下為了連接金屬 線，優(yōu)選在η側(cè)電極上的一部分形成襯墊電極。
此外在上述第4實施方式中，使用由SiO2微粒組成的SiO2膜，但本發(fā)明并不限于 此，根據(jù)發(fā)光波長，可以使用光吸收少的材料。此外由于可以使折射率逐漸變化，可以使氮 化物類半導(dǎo)體之間的折射率差變大。例如可以使用由Al2O3微粒或SiNj^i粒構(gòu)成的膜。此 外也可以是在結(jié)晶生長中反應(yīng)和不溶解的材料。例如也可以使用由W、Ta和Mo等的高熔點 金屬的微粒和TiO2微粒組成的膜。此外在上述第2和第4實施方式中，不僅是在支撐基板和半導(dǎo)體元件層的接合界 面，而且也從半導(dǎo)體元件層傾斜側(cè)面上延伸的方式形成具有反射膜功能的η側(cè)電極22和ρ 側(cè)電極72，但本發(fā)明并不限于此，也可以僅在支撐基板和半導(dǎo)體元件層的接合界面形成具 有反射膜功能的η側(cè)電極2和ρ側(cè)電極，同時除了此η側(cè)電極和ρ側(cè)電極以外，另外在半導(dǎo) 體元件層傾斜側(cè)面上形成側(cè)面反射膜。
權(quán)利要求
一種發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，包括在生長用基板上形成具有活性層的半導(dǎo)體元件層的工序；將支撐基板接合到所述半導(dǎo)體元件層的工序；和通過去除所述生長用基板，使所述半導(dǎo)體元件層的所述生長用基板側(cè)的面露出而形成光射出面的工序，還包括按照如下方式加工所述半導(dǎo)體元件層的工序從所述支撐基板側(cè)向著所述光射出面?zhèn)纫猿蔀榍岸俗兗毜男螤畹姆绞绞顾霭雽?dǎo)體元件層具有相對于所述光射出面傾斜的側(cè)面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，在通過去除所述生長用基板形成光射出面的工序之后，包括按照如下方式加工所述半 導(dǎo)體元件層的工序從所述支撐基板側(cè)向著所述光射出面?zhèn)纫猿蔀榍岸俗兗毜男螤畹姆绞?使所述半導(dǎo)體元件層具有相對于所述光射出面傾斜的側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，還包括在所述半導(dǎo)體元件層的與所述生長用基板相反側(cè)的面形成反射膜的工序， 包括隔著所述反射膜將支撐基板接合到所述半導(dǎo)體元件層的工序。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，使所述半導(dǎo)體元件層的相比于所述活性層在所述光射出面?zhèn)鹊暮穸缺人霭雽?dǎo)體元 件層的相比于所述活性層在所述支撐基板側(cè)的厚度大。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，按照從所述支撐基板側(cè)向著所述光射出面?zhèn)纫猿蔀榍岸俗兗毜男螤畹姆绞绞顾霭?導(dǎo)體元件層具有相對于所述光射出面傾斜的側(cè)面的方式加工所述半導(dǎo)體元件層的工序包 括在所述半導(dǎo)體元件層上形成臺形狀的掩模層的工序，所述臺形狀的掩模層是向著與所 述半導(dǎo)體元件層相反的一側(cè)成為前端變細的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，隔著所述反射膜將支撐基板接合到所述半導(dǎo)體元件層的工序，通過如下方式進行 通過焊錫或者含Ag的導(dǎo)電性膠將所述反射膜接合在所述支撐基板上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于， 還包括在所述光射出面的表面形成凹凸形狀的工序。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于， 形成所述半導(dǎo)體元件層的工序包括在所述生長用基板上形成格子狀的絕緣膜的工序；和在所述格子狀的絕緣膜上，通過按照在沒有形成所述絕緣膜的區(qū)域埋入的方式形成所 述半導(dǎo)體元件層，在所述半導(dǎo)體元件層的所述光射出面的表面形成凹凸形狀的工序。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于， 形成所述半導(dǎo)體元件層的工序包括在所述生長用基板上順序形成n型半導(dǎo)體層、所述活性層、管底層、P型半導(dǎo)體層的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，所述管底層由AlGaN層形成。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件的制造方法，其特征在于， 形成所述半導(dǎo)體元件層的工序包括在所述生長用基板上形成與多個元件對應(yīng)的所述半導(dǎo)體元件層的工序， 在除去所述生長用基板的工序之后，還具有將所述半導(dǎo)體元件層分離到各個元件的工
全文摘要
本發(fā)明提供一種發(fā)光元件的制造方法，其特征在于，包括在生長用基板上形成具有活性層的半導(dǎo)體元件層的工序；將支撐基板接合到所述半導(dǎo)體元件層的工序；和通過去除所述生長用基板，使所述半導(dǎo)體元件層的所述生長用基板側(cè)的面露出而形成光射出面的工序，還包括按照如下方式加工所述半導(dǎo)體元件層的工序從所述支撐基板側(cè)向著所述光射出面?zhèn)纫猿蔀榍岸俗兗毜男螤畹姆绞较鄬τ谒龉馍涑雒婢哂袃A斜的側(cè)面。
文檔編號H01L33/06GK101834250SQ20101015942
公開日2010年9月15日 申請日期2005年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月9日
發(fā)明者國里竜也, 畑雅幸 申請人:三洋電機株式會社