[发明专利]发光元件的制造方法以及发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件的制造方法以及发光元件。

背景技术

作为发光元件，在蓝宝石衬底等的单晶衬底上设有由一层以上的半导体层等层压而成且具有作为发光元件的功能的层(发光元件层)的元件已被广泛认知。在具有上述层结构的发光元件中，一对电极在元件的厚度方向上按照第一电极、发光元件层、绝缘性单晶衬底、第二电极的顺序配置。

作为发光元件的一种的LED(Light Emitting Diode：发光二极管)的制造方法，存在在蓝宝石衬底上作为发光元件层而形成LED后利用激光将蓝宝石衬底剥离的激光剥离(laser lift-off)技术。使用激光剥离技术可以制造可流通大电流的立式LED，但是，通过激光很难将蓝宝石衬底完全剥离，另外激光也会对LED造成损坏，因而成品率较差。

因此，公开了下述制造方法，即，为了将发光元件层与第二电极电连接，而在单晶衬底上设置沿厚度方向贯穿单晶衬底的纵孔，并向该纵孔内填充导电性材料或者使导电性材料形成为层状，由此来确保发光元件层与第二电极之间的导通(参照专利文献1～4)。另外，在发光元件层与单晶衬底之间进而设有缓冲层的情况下，设置沿厚度方向贯穿单晶衬底和缓冲层的纵孔，并向该纵孔内填充导电性材料(参照专利文献1、3、4)。在使用上述制造方法的情况下，由于无需将单晶衬底从发光元件层完全剥离，因而成品率提高。

在上述专利文献1～4中所记载的技术中，在形成设置于单晶衬底上的缓冲层或构成发光元件层的各层中的至少一部分层之后，利用干蚀刻或者激光烧蚀等各种蚀刻方法来形成纵孔。

【在先技术文献】

【专利文献】

专利文献1：日本公报、特开平8-83929号

专利文献2：日本公报、特开平10-173235号

专利文献3：日本公报、特开平10-84167号

专利文献4：日本公报、特开平11-45892号

发明内容

但是，在利用专利文献1～4所例示的工艺制造发光元件的情况下，当形成纵孔时的蚀刻量过大时，有时会对发光元件层造成损坏。该情况下，会对发光元件的发光特性等造成不良影响。另一方面，当为了避免过度蚀刻而导致蚀刻量不足时，无法确保发光元件层与设置于单晶衬底的、与设有发光元件层的一侧为相反侧的电极(第二电极)之间的导通路径。即，该情况下无法制造发光元件本身。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其课题在于提供一种在制造发光元件时不会因为形成设置于单晶衬底上的纵孔而对发光元件层造成损坏的发光元件的制造方法、以及利用该发光元件的制造方法进行制造的发光元件。

上述课题是通过以下的本发明而实现。即，

第一本发明的发光元件的制造方法的特征在于，至少经过发光元件层形成工序、研磨工序以及导电部形成工序来制造发光元件，其中，在发光元件层形成工序中，在设有纵孔的发光元件用单晶衬底的一面上形成发光元件层，该纵孔仅在上述一面上具有开口部；研磨工序是在至少经过该发光元件层形成工序后，对发光元件用单晶衬底的另一面进行研磨，直到成为纵孔沿厚度方向贯穿发光元件用单晶衬底的状态为止；导电部形成工序是在至少经过研磨工序后，从纵孔的另一面的开口部侧向纵孔内填充导电性材料，从而形成从发光元件层侧延续至另一面的开口部为止的导电部。

第二本发明的发光元件的制造方法的特征在于，使用带膜发光元件用单晶衬底并至少经过研磨工序和导电部形成工序来制造发光元件，其中，带膜发光元件用单晶衬底具有发光元件用单晶衬底和薄膜，发光元件用单晶衬底设有仅在一面上具有开口部的纵孔，薄膜设置于该发光元件用单晶衬底的上述一面上，并且，该薄膜由至少包含由GaN系材料构成的层的一个以上的层构成；在研磨工序中，对发光元件用单晶衬底的另一面进行研磨，直到成为纵孔沿厚度方向贯穿发光元件用单晶衬底的状态为止；导电部形成工序是在至少经过研磨工序后，从纵孔的另一面的开口部侧向纵孔内填充导电性材料，从而形成从薄膜侧延续至另一面的开口部为止的导电部。

第一本发明的发光元件的制造方法和第二本发明的发光元件的制造方法的一实施方式，优选发光元件用单晶衬底至少经过变质层形成工序和纵孔形成工序进行制造，其中，在变质层形成工序中，通过使焦点对准单晶衬底的一面的表面附近处的方式从单晶衬底的该一面侧照射激光，从而形成轴向中心线与该一面交叉且呈大致柱状的变质层；纵孔形成工序是在至少经过该变质层形成工序之后，通过使至少上述一面与蚀刻溶液接触而将变质层选择性地溶解、除去，从而形成仅在上述一面上具有开口部的纵孔。