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公開番号2025121512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-20
出願番号2024016942
出願日2024-02-07
発明の名称半導体発光素子用エピウエハ
出願人学校法人名城大学
代理人弁理士法人グランダム特許事務所
主分類C30B 29/38 20060101AFI20250813BHJP(結晶成長)
要約【課題】結晶にダメージが生じ難い半導体発光素子用エピウエハを提供する。
【解決手段】半導体発光素子用エピウエハ1は、サファイア基板10と、サファイア基板10に積層された半導体結晶層30と、を備え、半導体結晶層30内には、ボイドVoが形成されており、積層方向LにおけるボイドVoの断面形状は、底辺Boの一端から上向き外方向に延びる第1辺S1と、第1辺S1の上端から上向き内方向に延びる第2辺S2と、を有している。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板と、
前記基板に積層された半導体結晶層と、
を備え、
前記半導体結晶層内には、ボイドが形成されており、
積層方向における前記ボイドの断面形状は少なくとも、
底辺の一端から上向き外方向に延びる第１辺と、
前記第１辺の上端から上向き内方向に延びる第２辺と、
を有している、半導体発光素子用エピウエハ。
続きを表示（約 220 文字）【請求項２】
前記断面形状において、前記底辺の両端の各々から前記第１辺が上向き外方向に延びており、各前記第１辺の上端から上向き内方向に前記第２辺が延びている、請求項１に記載の半導体発光素子用エピウエハ。
【請求項３】
前記半導体結晶層は、前記積層方向に柱状に延びるピラーが横方向に複数並んで配置されており、
前記ボイドは、各前記ピラーの間に配置されている、請求項２に記載の半導体発光素子用エピウエハ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体発光素子用エピウエハに関するものである。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
非特許文献１には、レーザを用いてサファイア基板から窒化物半導体結晶を剥離（レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）技術）して、剥離した窒化物半導体結晶の表面と裏面とに電極を設け、この結晶に厚み方向（すなわち、縦方向）に電流を流す構成を作製することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
Michael K. Kelly Michael K. Kelly et al"Large Free-Standing GaN Substrates by Hydride Vapor Phase Epitaxy and Laser-Induced Liftoff"、Japanese Journal of Applied Physics 1999 Jpn.J.Appl.Phys. 38 L217
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、レーザーリフトオフ（ＬＬＯ）技術は、レーザー照射による衝撃が結晶に与えられ、これによって、結晶にダメージが生じることが懸念される。このため、結晶に衝撃が与えられ難い結晶の剥離方法の確立が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、結晶にダメージが生じ難い半導体発光素子用エピウエハを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の半導体発光素子用エピウエハは、
基板と、
前記基板に積層された半導体結晶層と、
を備え、
前記半導体結晶層内には、ボイドが形成されており、
積層方向における前記ボイドの断面形状は少なくとも、
底辺の一端から上向き外方向に延びる第１辺と、
前記第１辺の上端から上向き内方向に延びる第２辺と、
を有している。
【０００７】
この構成によれば、第１辺と第２辺とが連なる部分に内部応力が集中し易くできるので、第１辺と第２辺とが連なる部分をきっかけとして基板から半導体結晶層を剥離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施例１の窒化物半導体発光素子の構造を示す模式図である。
ピラーが形成された第２ＡｌＮ層の平面模式図である。
ｕ－ＡｌＧａＮ層の結晶成長の過程を示す模式図である。
ｕ－ＡｌＧａＮ層の結晶成長の過程を示す模式図であって、ボイドが形成された状態を示す。
ピラー及びボイドを拡大して示す走査電子顕微鏡による縦断面画像である。
ノッチ部を基点にしてサファイア基板から半導体結晶層が剥離した状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明における好ましい実施の形態を説明する。
【００１０】
本発明の半導体発光素子用エピウエハは、積層方向におけるボイドの断面形状において、底辺の両端の各々から第１辺が上向き外方向に延びており、各第１辺の上端から上向き内方向に第２辺が延び得る。この構成によれば、第１辺と第２辺とが連なる部分をきっかけとして基板から半導体結晶層をより良好に剥離し得る。
（【００１１】以降は省略されています）

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