氮化物类半导体元件的制造方法技术

本发明专利技术提供一种氮化物类半导体元件的制造方法，其包含：在基板上形成含有Ｉｎ的剥离层的工序，在上述剥离层上形成氮化物类半导体层的工序，由上述剥离层的温度上升、产生上述剥离层分解的工序，在上述剥离层上照射激光的工序，和将上述氮化物半导体从上述基板分离的工序。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
近年来，GaN、InN、AlN等氮化物类半导体元件，作为蓝色和绿色的发光二极管、蓝紫色半导体激光器等的发光元件、能够高温动作的高速晶体管等的电子设备材料，被广泛应用。另外，以提高取出光的效率、放热性和静电耐压性为目的，提出在成长基板上形成半导体元件层后，在具有高放热性的金属基板等上换贴成长基板方法。例如，作为该方法之一，可以列举在形成于蓝宝石基板上的氮化物半导体层上，从蓝宝石基板的里侧照射紫外线区域的激光，使蓝宝石基板和氮化物半导体层的界面附近分解、分离蓝宝石基板和氮化物半导体层的方法(例如，日本专利特开2000-101139号公报)。另外，作为该方法之一，可以列举在由GaN构成的成长基板上，形成具有比成长基板低的带隙能(band gap energy)的剥离层，在剥离层上形成氮化物半导体层后，向剥离层上照射比剥离层带隙能高、并且比成长基板带隙能低的激光，分离成长基板和氮化物半导体层的方法(例如，日本专利特开2005-93988号公报)。这里，在成长基板上形成剥离层的方法中，为了在剥离层上形成氮化物半导体层，剥离层的材料必须和氮化物半导体层的材料相同。此时，为了减少由向氮化物半导体层的变形产生的裂缝和穿透转移等缺陷的发生，必须使剥离层的组成为近似于氮化物半导体层的混合结晶组成，而且，使剥离层非常薄膜化。即，由于剥离层的组成近似于氮化物半导体层，所以，使剥离层的带隙能接近氮化物半导体层和成长基板的带隙能。另外，由于使剥离层薄膜化，所以，剥离层的光吸收能力变弱。因此，使用于分离成长基板和氮化物半导体层而照射在剥离层上的激光的光子能，接近成长基板和氮化物半导体层的带隙能，同时，激光也变得容易透射剥离层。这样，激光的光子能变得和氮化物半导体层的带隙能同等程度，如果激光透射剥离层的量增大，对应于氮化物半导体层的组成和结晶缺陷量，有时激光被氮化物半导体层(例如，在发光元件中形成的活性层)吸收。即，由于激光的吸收，在氮化物半导体层上造成损伤，存在氮化物半导体元件的特性(光学特性和电特性)产生劣化的可能性。另外，一般地可以用作设置在氮化物半导体元件中的p侧欧姆电极的材料的金属(钯、镍、铂等)，在接近可见光的波长区域中所含的短波长一侧的光吸收具有大的倾向。因此，照射在剥离层上的激光的光子能与成长基板或氮化物半导体层的带隙能是同等程度，照射在剥离层上的激光的波长比较短时，用p侧欧姆电极等的电极容易吸收激光。即，由于激光的吸收，电极容易产生热，存在产生氮化物半导体元件的电特性产生劣化的可能性。
技术实现思路
本专利技术的特征之一，其要点是一种，包含在基板上形成含有In的剥离层的工序，在上述剥离层上形成氮化物类半导体层的工序，由于上述剥离层的温度上升、产生上述剥离层分解的工序，在上述剥离层上照射激光的工序，和使上述氮化物类半导体层从上述基板分离的工序。根据这种特征，由于含有In的剥离层的温度上升，产生认为是相分离的剥离层的分解，所以，在产生分解前和产生分解后，剥离层的吸收光谱发生变化。另外，可以认为剥离层的吸收光谱由于金属Ga、金属In和InN的偏析和缺陷的发生(即分解)而产生变化。由此，产生分解的剥离层的吸收系数大于氮化物半导体层和基板的吸收系数。产生分解的剥离层的吸收端，也比氮化物半导体层和基板的吸收端更加长波长化。即，即使在剥离层的组成与氮化物半导体层以及基板的组成接近、使剥离层薄膜化的情况下，也可以实现剥离层的吸收系数的增大和吸收端的长波长化。因此，即使使照射在剥离层上的激光的光子能充分小于氮化物半导体和基板的带隙能，激光也被剥离层吸收，所以，可以通过激光抑制氮化物半导体元件的特性劣化、同时使氮化物半导体和基板容易地分离。另外，即使激光隔着基板照射在剥离层上，也能够抑制以基板中的缺陷和杂质为起因的基板分解以及裂缝的产生。并且，即使激光到达电极，也能够抑制激光对电极产生的影响。在本专利技术的一个特征中，优选上述剥离层由含有组成比为18％以上In的InGaN构成。根据这样的特征，因为剥离层含有组成比为18％以上的In，所以，可以容易地产生剥离层的分解。在本专利技术的一个特征中，优选上述激光的光子能低于上述基板的带隙能低。根据这样的特征，即使隔着基板在剥离层上照射激光，因为基板难以吸收激光，所以，能够抑制激光对基板造成的影响。在本专利技术的一个特征中，优选上述激光的光子能低于上述氮化物类半导体层的带隙能低。根据这样的特征，即使照射在剥离层上的激光透射剥离层、到达氮化物半导体层，因为氮化物半导体层难以吸收激光，所以，能够抑制激光对氮化物半导体层造成的影响。在本专利技术的一个特征中，优选上述激光的光子能大于产生分解的上述剥离层的带隙能。附图说明图1是表示本专利技术的第一实施方式的氮化物类半导体元件制造方法的流程图。图2表示本专利技术的第一实施方式的。图3表示本专利技术的第一实施方式的。图4表示本专利技术的第一实施方式的。图5表示本专利技术的第一实施方式的。图6表示本专利技术的第一实施方式的。图7表示本专利技术的第一实施方式的。图8表示本专利技术的第二实施方式的。图9表示本专利技术的第二实施方式的。图10表示本专利技术的第二实施方式的。图11表示本专利技术的第二实施方式的。图12表示本专利技术的第二实施方式的。图13表示本专利技术的第二实施方式的。图14是表示照射在剥离层上的激光的波长和吸收率关系的图。具体实施例方式下面，参照附图，说明本专利技术的实施方式。另外，在以下的附图中，对相同或类似部分附注相同或类似的符号。但是，附图是示意图，应当注意各尺寸的比例等和现实物体是有差别的。因此，具体的尺寸等应当参照以下的说明来判断。另外，当然在附图相互之间也包含相互的尺寸关系和比例不同的部分。(第一实施方式的)下面，参照图1～7，对本专利技术的第一实施方式的发光二极管的制造方法进行说明。图1是本专利技术的第一实施方式的发光二极管的制造方法的流程图。图2～图7是第一实施方式的发光二极管的制造过程中的截面图。如图1所示，在步骤S10中，进行剥离层形成处理。这里，在如图2所示，在由GaN基板构成的成长基板50上，使用MOCVD(MetalOrganic Chemical Vapor Deposition金属有机物化学气相淀积)法，形成由含有In的氮化物类半导体构成的剥离层10。具体而言，在将成长基板50保持在约700℃～1000℃(例如770℃)的成长温度的状态下，使用由NH3、TMGa(三甲基镓)和TMIn(三甲基铟)组成的原料气体，在成长基板50上形成具有约20nm厚度、由不掺杂的单晶Ga0.7In0.3N组成的剥离层10。这里，优选剥离层10由含有组成比为18％以上In的InGaN构成。并且，更优选剥离层10由含有组成比为30％以下In的InGaN构成。在步骤S11中，进行氮化物类半导体层形成和分解处理。这里，如图3所示，使用MOCVD法，在剥离层10上形成氮化物类半导体层100，进行剥离层10的分解处理。这里，氮化物类半导体层100，从剥离层10一侧开始，由基底层11、n型接触层(contact layer)12、n型包覆层(clad layer)13、活性层14、p型间隙(キャツプ)层15、p型包覆层16、p型接触层17形成。参照图3(a)、图3(b)，进一步说明氮化物类半导体形本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物类半导体元件的制造方法，其特征在于，包含：在基板上形成含有Ｉｎ的剥离层的工序；在所述剥离层上形成氮化物类半导体层的工序；由所述剥离层的温度上升、产生所述剥离层分解的工序；在所述剥离层上照射激光的工序；和将所述氮化物半导体从所述基板分离的工序。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久纳康光，竹内邦生，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]