22生长约I μπι。在温度1000°C时，供给TMG(三甲基镓):45μπιο1/min、NH3:4.4SLM、SiH 4:2.7 X 10 μ mol/min 120 分钟，使 η 型 GaN 层 24 生长厚度约 7 μ m。有源层26例如由多量子阱构造形成。
[0041]如图2AB所示，在温度700°C时，在基板上，供给TMI (三甲基铟):10ymol/min、NH3:4.4SLM 33秒钟，使膜厚约2.2nm的InGaN阱层26w生长。停止TMI的供给，在基板上，供给TMG:3.6 μ mol/min,NH3:4.4SLM 320秒钟，使膜厚约15nm的GaN阻挡层26b生长。使成对的阱层26w和阻挡层26b重复生长5个周期的量。
[0042]回到图2A，使温度升温到870°C，在基板上，供给TMG:8.1 μ mol/min, TMA(三甲基销(trimethylaluminum)):7.5 μ mol/min:ΝΗ3:4.4SLM、CP2Mg (双(环戊二稀基)儀(bis (cyclopentadienyl)magnesium)):2.9 X ICT7 μ mol/min 5 分钟，使 ρ 型 AlGaN 包层28a生长膜厚约40nm。在保持相同的温度的情况下，停止TMA的供给，在基板上，供给TMG:18 μ mol/min, NH3:4.4SLM、CP2Mg:2.9 X 10 μ mol/min 7 分钟，使膜厚约 150nm 的 ρ 型 GaN层28b生长。有时也将ρ型AlGaN包层28a和ρ型GaN层28总称为ρ型层28。
[0043]如图2Β所示，在ρ型GaN层28b上形成ρ侧电极图案化用的光致抗蚀剂图案PRl。经由光致抗蚀剂图案PR1，在P型GaN层28b上，通过电子束蒸镀堆积包括膜厚Inm的Pt层32b、膜厚150nm的Ag层32r的ρ侧反射电极32。之后，去除光致抗蚀剂图案PR1，剥离其上的电极层。
[0044]如图2C所示，将在ρ侧反射电极32的周围划定间隙的光致抗蚀剂图案PR2形成在P型GaN层28b上，通过电子束蒸镀、或者溅射形成包括Ti:100nm/Pt:100nm/Au:200nm的金属罩层33。之后，去除光致抗蚀剂图案PR2，剥离其上的金属罩层33。Ag层32r的底面由Pt层覆盖，侧面、上面由金属罩层33覆盖，抑制了 Ag的扩散。
[0045]如图2D所示，覆盖对P侧反射电极32进行覆盖的金属罩层33，在邻接的金属罩层33之间形成对分离槽区域进行开口的光致抗蚀剂图案PR3。使从光致抗蚀剂图案PR3露出的半导体叠层20从ρ型GaN层28b贯通有源层26，在进入到η型GaN层24之前，利用使用〇12气体的反应性离子蚀刻(RIE)进行蚀刻，形成第I分离槽Gl。例如，以工艺压力:0.5Pa、天线功率:550W、偏置功率:500W、CI2供给量:20sccm蚀刻2分钟。此时，设定成，GaN膜的蚀刻速度是440nm/min左右，蚀刻深度为约I μπι左右。在第I分离槽Gl侧面，有源层26、η型GaN层24露出。第I分离槽Gl成为与深度一起宽度变窄、朝向外侧扩宽的形状，槽的斜面与半导体叠层表面之间形成钝角(参照图1Α)。之后，去除光致抗蚀剂图案PR3。
[0046]如图2Ε所示，覆盖对ρ侧反射电极32进行覆盖的金属罩层33，形成露出第I分离槽Gl的光致抗蚀剂图案PR4，按照膜厚10nm?600nm左右通过溅射等堆积覆盖第I分离槽Gl表面的氧化硅等的绝缘保护膜3。之后，将光致抗蚀剂图案PR4与堆积在其上的绝缘保护膜一起去除。
[0047]如图2F所示，将形成有In等的熔化层52的Si等的支撑基板51配置在ρ侧反射电极32上的金属罩层33上方，使熔化层52熔融而与金属罩层33结合。熔化层52只要是可以发挥物理的支撑力、可以之后通过蚀刻等去除的熔化层即可。
[0048]如图2G所示，从蓝宝石基板10侧照射例如KrF准分子激光EL，剥离蓝宝石基板10。激光EL透射蓝宝石基板10，由GaN层吸收。与蓝宝石基板10相接的GaN层、即低温缓冲层21 (和基底GaN层22)吸收激光而分解，剥离蓝宝石基板10。基板剥离后剩余的Ga等使用热水等冲洗。
[0049]如图2Η所示，使半导体叠层20的η型GaN层24表面浸渍到50°C?100°C的碱性溶液，形成被称为微锥的凹部23。微锥的尺寸随着浸渍时间而增大。处理时间是约I分?15分左右ο
[0050]如图21所示，将η侧电极图案化用的光致抗蚀剂图案PR5形成在η型GaN层24上。经由光致抗蚀剂图案PR5，在半导体叠层20的η型GaN层24上形成ITO (铟锡氧化物)等的透明电极41。将光致抗蚀剂图案PR5与其上的透明电极一起剥离去除。利用RTA(快速热退火)等使透明电极41退火。
[0051]如图2J所示，利用相同的剥离法，将Ti/Al等的η侧电极42形成为例如环状。
[0052]如图2Κ所示，也可以以η侧电极42至少一部分直接与η型GaN层24欧姆接触的方式，对具有开口部的透明电极41进行图案化。在开口部的至少一部分，η侧电极42与η型GaN层24接触。
[0053]如图2L所示，在与第I分离槽Gl对应的位置形成具有开口的光致抗蚀剂图案PR6。以该光致抗蚀剂图案PR6作为掩模，通过使用CI2气体的RIE对半导体叠层20的η型GaN层24进行蚀刻，形成深度I μ m?5 μ m左右的第2分离槽G2。在第I分离槽Gl与第2分离槽G2之间保留2 μ m?4 μ m左右的厚度。第2分离槽G2成为与深度一起宽度变窄、侧面与深度一起向外侧扩宽的形状，槽的斜面与η型半导体层24表面之间形成钝角(参照图1Α)。之后，去除光致抗蚀剂图案PR6。
[0054]如图2Μ所示，剥离贴合的支撑基板51，得到外延晶片55。剥离可以使用蚀刻、熔融等进行。在熔化层52使用In形成时，可以使用盐酸等进行蚀刻。也可以加热使In熔融来剥1? O
[0055]如图21^所示，使外延晶片55浸渍到IPA (异丙醇(iso-propyl-alcohol))等的溶剂内，通过施加超声波，利用气蚀将外延晶片沿着分离槽Gl、G2分解。得到微小LED构造57。这样，形成具有细微尺寸的发光二极管芯片。另外，溶剂不限于IPA，只要是没有不良影响的都可以使用。
[0056]另外，第2分离槽G2的形成不是在透明电极图案化之后，也可以在图2H的微锥形成前进行。在该情况下，第2分离槽G2也暴露于微锥形成中使用的碱性溶液。因此，在由第2分离槽G2形成的图1A的侧面4也形成有微锥。在第2分离槽G2形成有微锥是以下情况:在水平配置了外延层的状态下，分离槽的斜面形成的角度Θ (参照图1A)大于60度且小于75度。即使在侧面4中，微锥的形成也优先于光取出进行作用。不过，考虑到溶剂中的元件彼此之间的碰撞时，微锥的角容易破裂，因而通过特意将第2分离槽G2的斜面设定为60度以下或者75度以上，也可以避免在η型GaN层24表面形成微锥的同时，在侧面4形成微锥。
[0057]以上，对用于实施本发明的方式作了说明，然而本发明不限制于此。对本行业人员显而易见的是，能够进行各种变更、改善、组合等。
【主权项】
1.一种半导体光学装置，其中，所述半导体光学装置具有: 芯片，其是半导体叠层的芯片，所述半导体叠层具有:具有第I面的第I导电型的第I半导体层、具有第2面的与第I导电型相反的第2导电型的第2半导体层、和夹在所述第I半导体层与所述第2半导体层之间的有源层，所述芯片的侧面包括:第I侧面，其与所述第2面连续，与第2面之间形成钝角，横截所述第2半导体层和所述有源层，并进入到所述第I半导体层；和与所述第I侧面连续的分割面； 第I导电型侧电极，其形成在所述第I面上；以及 第2导电型侧电极，其形成在所述第2面上， 所述半导体叠层的面内尺寸是50 μm以下。2.根据权利要求1所述的半导体光学装置，其中， 所述芯片的侧面包括第2侧面，该第2侧面与所述第I面连续，与第I面之间形成钝角，并进入到所述第I半导体层而与所述分割面连续。3.根据权利要求1所述的半导体光学装置，其中， 所述半导体叠层使用由AlxInyGa1^N(O ^ x ^ 1,0 ^ y ^ I)表示的氮化物半导体形成。4.根据权利要求1所述的半导体光学装置，其中， 所述第I半导体层的第I面具有微锥构造。5.根据权利要求1所述的半导体光学装置，其中， 所述第I导电型侧电极包括: 透明电极，其具有开口部；和 金属电极，其在所述开口部的至少一部分处与第I半导体层欧姆接触，在所述透明电极上部分重合。6.一种半导体光学装置的制造方法，其中，所述制造方法包括如下工序: 在生长衬底上使半导体叠层外延生长，所述半导体叠层具有:具有第I面的第I导电型的第I半导体层、具有第2面的与第I导电型相反的第2导电型的第2半导体层、和夹在所述第I半导体层与所述第2半导体层之间的有源层， 在所述第2面上形成第2导电型侧电极； 形成第I分离槽，所述第I分离槽从所述第2面贯通所述第2半导体层、所述有源层并进入到所述第I半导体层，具有侧面与深度一起向外侧扩展的形状； 在所述第2导电型侧电极上贴合支撑体； 去除所述生长衬底； 在露出的所述第I面上形成第I导电型侧电极； 从所述支撑体分离所述半导体叠层；以及 使所述半导体叠层浸渍在溶剂中，施加超声波，在所述第I分离槽的位置分割所述半导体叠层。7.根据权利要求6所述的半导体光学装置的制造方法，其中，包括如下工序: 在去除所述生长衬底的工序之后，形成第2分离槽，所述第2分离槽从所述第I面进入到所述第I半导体层，在与所述第I分离槽之间保留间隔，且具有侧面向外侧扩展的形状。8.根据权利要求6所述的半导体光学装置的制造方法，其中， 所述半导体叠层使用由AlxInyGa1^N(O ^ x ^ 1,0 ^ y ^ I)表示的氮化物半导体形成。9.根据权利要求6所述的半导体光学装置的制造方法，其中，包括如下工序: 在所述第I半导体层的第I面形成微锥构造。10.根据权利要求6所述的半导体光学装置的制造方法，其中，包括如下工序: 在所述第I半导体层之上形成具有开口部的透明电极，并形成在所述开口部的至少一部分处与第I半导体层欧姆接触、在所述透明电极上部分重合的金属电极。
【专利摘要】半导体光学装置具有：芯片，其是半导体叠层的芯片，所述半导体叠层具有：具有第1面的第1导电型的第1半导体层、具有第2面的与第1导电型相反的第2导电型的第2半导体层、和夹在所述第1半导体层与所述第2半导体层之间的有源层，所述芯片的侧面包括：第1侧面，其与所述第2面连续，与第2面之间形成钝角，横截所述第2半导体层和所述有源层，并进入到所述第1半导体层；和与所述第1侧面连续的分割面；第1导电型侧电极，其形成在所述第1面上；以及第2导电型侧电极，其形成在所述第2面上，所述半导体叠层的面内尺寸是50μm以下。
【IPC分类】H01L33/22, H01L33/32
【公开号】CN104956499
【申请号】CN201380070732
【发明人】斋藤龙舞
【申请人】斯坦雷电气株式会社
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2013年12月24日
【公告号】EP2953171A1, US20150295131, WO2014118864A1