專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體元件的制造方法和半導(dǎo)體元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件的制造方法和半導(dǎo)體元件，特別是涉及具 備形成包括位錯(cuò)集中區(qū)域的基板的工序的半導(dǎo)體元件的制造方法和具 備包括位錯(cuò)集中區(qū)域的基板的半導(dǎo)體元件。
對(duì)相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)的交叉參考
本專(zhuān)利申請(qǐng)基于2007年8月6日提交的、在先申請(qǐng)?zhí)枮?JP2007-203748、名稱(chēng)為半導(dǎo)體元件的制造方法和半導(dǎo)體元件的在先申 請(qǐng)，YasutoMiyakeetal，因此，結(jié)合該專(zhuān)利申請(qǐng)作為參考。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，包括位錯(cuò)集中區(qū)域的基板的制造方法是眾所周知 的。例如，在日本特開(kāi)2002-29897號(hào)公報(bào)和日本特開(kāi)2003-133649號(hào) 公報(bào)中揭示了這種基板的制造方法。
在上述日本特開(kāi)2002-29897號(hào)公報(bào)中，揭示了通過(guò)沿著與線(xiàn)狀的 貫通位錯(cuò)延伸的方向平行的方向?qū)⒕уV(ingot)切成片形成基板，能 夠減少在主表面(上表面)中的位錯(cuò)密度的基板的制造方法。
另外，在上述日本特開(kāi)2003-133649號(hào)公報(bào)中，揭示了當(dāng)使基板生 長(zhǎng)時(shí)，通過(guò)使位錯(cuò)集中在規(guī)定區(qū)域中，而具有位錯(cuò)密度高的位錯(cuò)集中 區(qū)域和由于將位錯(cuò)集中在位錯(cuò)集中區(qū)域中，而具有位錯(cuò)密度低的低位 錯(cuò)區(qū)域的晶錠的制造方法。又，在該日本特開(kāi)2003-133649號(hào)公報(bào)中， 揭示了通過(guò)與晶錠的生長(zhǎng)方向垂直地將上述晶錠切成片，形成包括沿 著相對(duì)于主表面(上表面)垂直的方向延伸的位錯(cuò)集中區(qū)域的基板， 同時(shí)在該基板的上表面上設(shè)置半導(dǎo)體元件層，并且，在該基板的下表 面上設(shè)置電極的半導(dǎo)體元件的制造方法。又，如上述日本特開(kāi) 2003-133649號(hào)專(zhuān)利公報(bào)中所記載的那樣，存在有該位錯(cuò)集中區(qū)域，相 對(duì)于低位錯(cuò)區(qū)域極性反轉(zhuǎn)的情況。在該情況下，在位錯(cuò)集中區(qū)域和低 位錯(cuò)區(qū)域的邊界上結(jié)晶不連續(xù)。因此，可以認(rèn)為因?yàn)樵谖诲e(cuò)集中區(qū)域
中阻礙電流的流動(dòng)，所以位錯(cuò)集中區(qū)域的電阻增高。
但是，在上述日本特開(kāi)2002-29897號(hào)公報(bào)中記載的現(xiàn)有的基板中， 存在有因?yàn)樵谡麄€(gè)基板中貫通位錯(cuò)分散，所以即便沿著與貫通位錯(cuò)延 伸的方向平行的方向?qū)⒕уV切成片形成基板，但是該基板的主表面(上 表面)的位錯(cuò)密度也不足夠低這樣的不良狀況。
又，在上述日本特開(kāi)2003-133649號(hào)專(zhuān)利公報(bào)中記載的現(xiàn)有的半導(dǎo) 體元件的制造方法中，存在有因?yàn)槲诲e(cuò)集中區(qū)域沿著相對(duì)于基板的主 表面(上表面)垂直的方向延伸，在基板的主表面(上表面)顯現(xiàn)出 位錯(cuò)集中區(qū)域，所以基板的主表面(上表面)的位錯(cuò)密度增高那樣的 不良狀況。
這里，考慮通過(guò)如上述日本特開(kāi)2002-29897號(hào)公報(bào)所述那樣，與 位錯(cuò)集中區(qū)域的延伸方向平行地將在上述日本特開(kāi)2003-133649號(hào)公 報(bào)中記載的晶錠切成片形成基板。在該情況下，能夠充分地減少基板 的主表面(上表面)的位錯(cuò)密度。但是在該基板中，基板的上表面?zhèn)?和下表面?zhèn)韧ㄟ^(guò)位錯(cuò)集中區(qū)域被分割。當(dāng)驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體元件時(shí)，需要在 基板的上表面上形成的半導(dǎo)體元件層和在基板的下表面上形成的電極 之間經(jīng)由基板通電。當(dāng)對(duì)上述上表面?zhèn)群拖卤砻鎮(zhèn)韧ㄟ^(guò)位錯(cuò)集中區(qū)域 被分割的基板通電時(shí)，電流不得不通過(guò)位錯(cuò)集中區(qū)域。在該情況下， 因?yàn)槿缟纤瞿菢游诲e(cuò)集中區(qū)域具有高電阻，所以存在有在使用該基 板的半導(dǎo)體元件中，基板的電流通路的電阻增加這樣的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面的半導(dǎo)體元件的制造方法，其包括在基 板的上表面上形成半導(dǎo)體元件層的工序，上述基板包括上表面、下表 面、和以分割上表面?zhèn)群拖卤砻鎮(zhèn)鹊姆绞脚渲玫奈诲e(cuò)集中區(qū)域；通過(guò)
將基板的下表面?zhèn)扰c位錯(cuò)集中區(qū)域的至少一部分一起除去，使得在基
板的下表面，露出在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分的工序；和在基 板的下表面中，至少，在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分露出的區(qū)域 上形成電極的工序。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面的半導(dǎo)體元件，其具備包括上表面、下
表面、和以相對(duì)于上表面傾斜地延伸并且以分割上表面?zhèn)群拖卤砻鎮(zhèn)?br> 的方式配置的位錯(cuò)集中區(qū)域的基板；在基板的上表面上形成的半導(dǎo)體 元件層；和在基板的下表面中，至少，在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的 部分露出的區(qū)域上形成的電極。


圖i是表示從[i-ioo]方向看基于本發(fā)明的第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體
激光元件的構(gòu)造的剖面圖。
圖2是為了說(shuō)明基于第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的基板的制 造過(guò)程，從[1-100]方向看的剖面圖。
圖3是為了說(shuō)明基于第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程， 從[1-100]方向看的剖面圖。
圖4是為了說(shuō)明基于第 從[1-100]方向看的剖面圖。
圖5是為了說(shuō)明基于第 從[l-100]方向看的剖面圖。
圖6是為了說(shuō)明基于第 從[l-100]方向看的剖面圖。
圖7是為了說(shuō)明基于第 從[1-100]方向看的剖面圖。
圖8是為了說(shuō)明基于第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程， 從[l-100]方向看的剖面圖。
圖9是為了說(shuō)明基于第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程， 從[1-100]方向看的剖面圖。
圖10是表示從
方向看基于本發(fā)明的第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體 激光元件的構(gòu)造的剖面圖。
圖11是為了說(shuō)明基于第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的基板的制 造過(guò)程，從
方向看的平面圖。
圖12是為了說(shuō)明基于第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò) 程，從
方向看的剖面圖。
圖13是為了說(shuō)明基于第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò) 程，從
方向看的剖面圖。
一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程， 一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程， 一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程， 一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程，
圖14是為了說(shuō)明基于第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò) 程，從
方向看的剖面圖。
圖15是為了說(shuō)明基于第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò) 程，從
方向看的剖面圖。
圖16是表示基于第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)造的從 [l-100]方向看的剖面圖。
圖17是表示基于第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件的構(gòu)造的從
方向看的剖面圖。
圖18是表示基于第五實(shí)施方式的LED元件的構(gòu)造的從[1-100]方 向看的剖面圖。
圖19是為了說(shuō)明基于第五實(shí)施方式的LED元件的制造過(guò)程的從 [l-100]方向看的剖面圖。
圖20是為了說(shuō)明基于第一變形例的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程的 剖面圖。
圖21是為了說(shuō)明基于第二變形例的半導(dǎo)體激光元件的制造過(guò)程的 剖面圖。
圖22是為了說(shuō)明基于第二實(shí)施方式的基板的制造過(guò)程的從
方向看的平面圖。
具體實(shí)施例方式
下面，我們根據(jù)

使本發(fā)明具體化的實(shí)施方式。 (第一實(shí)施方式)
首先，參照?qǐng)D1，說(shuō)明基于第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件1的構(gòu)造。
如圖1所示，基于第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件1是射出具有 約405nm的振蕩波長(zhǎng)的藍(lán)紫色激光的激光元件。.并且，半導(dǎo)體激光元 件1包括基板10、半導(dǎo)體層20、 p側(cè)歐姆電極29、電流阻擋層30、 p 側(cè)墊片電極31、 n側(cè)歐姆電極41和n側(cè)墊片電極42。其中，半導(dǎo)體層 20是本發(fā)明的"半導(dǎo)體元件層"和"半導(dǎo)體發(fā)光元件層"的一個(gè)例子， n側(cè)歐姆電極41是本發(fā)明的"電極"的一個(gè)例子。
基板IO，由n型GaN構(gòu)成，具有約100pm的厚度。在第一實(shí)施
方式中，基板10的主表面11 (上表面lla和下表面lib)實(shí)質(zhì)上與 (11-20)面相等。g卩，基板10的上表面lla和下表面llb實(shí)質(zhì)上相互 平行地形成。
并且，半導(dǎo)體層20包括由Alo.wGao.wN構(gòu)成的具有約l.Opm厚 度的緩沖層21;在緩沖層21上形成的，由摻雜有Ge的n型AlQ.。7Ga。.93N 構(gòu)成的具有約1.9pm厚度的n側(cè)覆蓋層22;在n側(cè)覆蓋層22上形成的， 由AlQ.2Gaa8N構(gòu)成的具有約20nm厚度的n側(cè)載流子阻擋層23;和在n 側(cè)載流子阻擋層23上形成的發(fā)光層24。
發(fā)光層24具有多重量子阱(MQW:Multiple Quantum Well)構(gòu)造。 又，發(fā)光層24由MQW活性層構(gòu)成，該MQW活性層交互疊層有具有 約2.5nm厚度并且由InxGaNxN構(gòu)成的3個(gè)量子阱和具有約20nm厚度 的由IriyGa,-yN構(gòu)成的3個(gè)量子壁壘層。這里，x>y， x=0.15， y=0.02。
又，半導(dǎo)體層20還包括形成在發(fā)光層24上、由In。.(HGao.99N構(gòu) 成的具有約80nm厚度的p側(cè)光引導(dǎo)層25;在p側(cè)光引導(dǎo)層25上形成 的、由Al0.2Ga0.8N構(gòu)成的具有約20nm厚度的p側(cè)載流子阻擋層26; 和在p側(cè)載流子阻擋層26上形成的、由摻雜有Mg的Alo.()7Ga。.93N構(gòu) 成的具有約0.5pm厚度的p側(cè)覆蓋層27;和在p側(cè)覆蓋層27上形成的、 由InaQ7Ga。.93N構(gòu)成的具有約3nm厚度的p側(cè)接觸層28。在p側(cè)覆蓋 層27上，設(shè)置有具有約0.4pm厚度的凸部27a。又，p側(cè)接觸層28形 成在p側(cè)覆蓋層27的凸部27a上。由該p側(cè)覆蓋層27的凸部27a和p 側(cè)接觸層28形成用于形成光波導(dǎo)路的脊部50。該脊部50以沿[I-IOO] 方向(紙面垂直方向)延伸的方式形成。
并且，在p側(cè)接觸層28上形成有p側(cè)歐姆電極29。并且，以覆蓋 p側(cè)覆蓋層27的上表面上和脊部50以及p側(cè)歐姆電極29的側(cè)面的方 式，形成有由Si02構(gòu)成的具有約0.2pm厚度的電流阻擋層30。并且， 以覆蓋p側(cè)歐姆電極29的上表面和電流阻擋層30的上表面的方式， 形成p側(cè)墊片電極31。并且，在基板10的背面上，以從基板10側(cè)開(kāi) 始順次形成n側(cè)歐姆電極41和n側(cè)墊片電極42。
下面，參照?qǐng)D1 圖6，說(shuō)明第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件1的 制造過(guò)程。
作為基板10的制造過(guò)程，如圖2所示，首先，在將(111)面作
為主表面的GaAs基板60上，以沿[1-100]方向(圖2的紙面垂直方向) 延伸的方式，在[ll-20]方向上隔開(kāi)約20(Vm的間隔形成由非晶質(zhì)或多 晶體構(gòu)成的位錯(cuò)形成種70。此后，利用HVPE (Hydride Vapor Phase Epitaxiy (氫化物氣相外延))法，在GaAs基板60的主表面上沿[OOOl] 方向生長(zhǎng)GaN層80。
這樣一來(lái)，當(dāng)使GaN層80生長(zhǎng)時(shí)，如圖2所示，在位錯(cuò)形成種 70上形成位錯(cuò)，并且形成使位錯(cuò)形成種70上的區(qū)域成為山谷的具有鋸 齒狀的凹凸的剖面形狀的GaN層80。該GaN層80的凹凸的斜面(晶 面(facet) 80a)是(11-22)面。而且，當(dāng)在維持該剖面形狀的同時(shí)沿 著
方向進(jìn)行生長(zhǎng)的情況下，在晶面80a中存在的位錯(cuò)移動(dòng)到晶面 的山谷間80b。因此，在位錯(cuò)形成種70上，位錯(cuò)集中區(qū)域12形成為在 [11-20]方向上隔開(kāi)約200(im的間隔并且與(11-20)面平行。通過(guò)這樣 做，形成具有位錯(cuò)集中區(qū)域12的GaN層80。
此后，除去GaAs基板60，并且沿著與(11-20)面平行的切片面 81對(duì)GaN層80進(jìn)行切片。由此，如圖3所示，形成主表面ll實(shí)質(zhì)上 與(11-20)面相等的、由以與上表面lla實(shí)質(zhì)上平行地延伸的方式配 置有位錯(cuò)集中區(qū)域12的GaN構(gòu)成的基板10。另外，基板IO，是以由 位錯(cuò)密度比位錯(cuò)集中區(qū)域12低的上表面lla側(cè)的GaN層80(參照?qǐng)D2) 的部分和下表面lib側(cè)的GaN層80的部分夾著位錯(cuò)集中區(qū)域12的方 式形成。因此，基板10形成為在上表面lla上完全不露出位錯(cuò)集中區(qū) 域12。在這種狀態(tài)中，基板10具有約350)im的厚度。此外，上表面 lla側(cè)的GaN層80的部分和下表面lib側(cè)的GaN層80的部分，分別 是本發(fā)明的"上部"和"下部"的一個(gè)例子。
下面，如圖4所示，利用MOCVD法，在基板10上形成半導(dǎo)體層 20，該半導(dǎo)體層20由緩沖層21 (參照?qǐng)D1)、 n側(cè)覆蓋層22、 n側(cè)載流 子阻擋層23、發(fā)光層24、 p側(cè)光引導(dǎo)層25、 p側(cè)載流子阻擋層26、 p 側(cè)覆蓋層27和p側(cè)接觸層28構(gòu)成。具體地說(shuō)，首先，將基板10插入 氫和氮?dú)夥罩械姆磻?yīng)爐中，在供給作為半導(dǎo)體層20的氮原料的NH3 氣的狀態(tài)中，將基板10加熱到約1000°C附近。在基板10的溫度達(dá)到 1000。C附近的時(shí)刻，通過(guò)將包括作為Ga的原料的三甲基鎵(TMGa) 和作為Al的原料的三甲基鋁(TMA1)的氫氣供給到反應(yīng)爐內(nèi)，在基
板10上生長(zhǎng)厚度約為l.O)im的由Al,GaQ.99N構(gòu)成的緩沖層21 (參照 圖1)。
下面，通過(guò)將包括TMGa、 TMA1和作為用于得到n型導(dǎo)電性的 Ge雜質(zhì)的原料的氫化鍺(GeH4)的氫氣供給到反應(yīng)爐內(nèi)，生長(zhǎng)厚度約 為1.9pm的由Alo.o7Gao.93N構(gòu)成的n側(cè)覆蓋層22 (參照?qǐng)D1)。此后， 通過(guò)將包括TMGa、TMAl的氫氣供給到反應(yīng)爐內(nèi)，生長(zhǎng)厚度約為20nm 的由Alo.2Gao.8N構(gòu)成的n側(cè)載流子阻擋層23 (參照?qǐng)D1)。
而且，將基板溫度降低到約850°C附近，并且在供給NH3氣的氮 氣氛中，在改變作為Ga的原料的三乙基鎵(TEGa)和作為In的原料 的三乙基銦(TMIn)的流量比的同時(shí)進(jìn)行供給。由此，形成由MQW 活性層構(gòu)成的發(fā)光層24，上述MQW活性層具有交互疊層有由 InxGai.xN構(gòu)成的3個(gè)量子阱層和由InyGaNyN構(gòu)成的3個(gè)量子壁壘層的 多重量子阱構(gòu)造(參照?qǐng)D1)。此后，通過(guò)將TMGa和TMAl供給到反 應(yīng)爐內(nèi)，在發(fā)光層24的上表面上順次地生長(zhǎng)由Ino.(nGao，N構(gòu)成的具 有約80nm厚度的p側(cè)光引導(dǎo)層25和由Alo.25Ga。."N構(gòu)成的具有約20nm 厚度的p側(cè)載流子阻擋層26 (參照?qǐng)D1)。
下面，在供給有NH3氣的氫和氮的氣氛中，將基板溫度加熱到約 1000°C附近，將作為p型雜質(zhì)的Mg的原料的環(huán)戊二烯鎂(Mg (C5H5) 2)、 TMGa禾卩TMA1供給到反應(yīng)爐內(nèi)，生長(zhǎng)厚度約為0.45pm的由 Al,Gao.93N構(gòu)成的p側(cè)覆蓋層27 (參照?qǐng)D1)。并且，將基板溫度降 低到約850°C附近，在供給有NH3氣的氮?dú)夥罩泄┙oTEGa和TMIn， 形成由Ino.07Gao.93N構(gòu)成的p側(cè)接觸層28 (參照?qǐng)D1)。通過(guò)如上所述 做法，利用MOCVD法在由GaN構(gòu)成的基板10上生長(zhǎng)半導(dǎo)體層20。
此后，將基板溫度降低到室溫附近，并且從反應(yīng)爐取出疊層有半 導(dǎo)體層20的基板10。
而且，如圖5所示，在半導(dǎo)體層20 (p側(cè)接觸層28)的上表面上， 以沿[1-100]方向延伸的方式形成由Si02構(gòu)成的掩模90。而且，通過(guò)使 用Cl2氣的RIE (Reactive Ion Etching (反應(yīng)離子刻蝕))法，將Si02 作為掩模，使p側(cè)接觸層28和p側(cè)覆蓋層27的一部分形成圖案，由 此，如圖6所示，形成用于形成光波導(dǎo)路的脊部50。通過(guò)該刻蝕，使 p側(cè)接觸層28形成圖案，并且在具有約0.45)^m厚度的p側(cè)覆蓋層27
(參照?qǐng)Dl)中，殘留約0.05pm形成p側(cè)覆蓋層27的凸部27a。由此， 形成由p側(cè)覆蓋層27的凸部27a和p側(cè)接觸層28構(gòu)成的脊部50。由 此，以與[1-100]方向(紙面垂直方向)平行地延伸的方式形成脊部50。
此后，除去掩模90，并且在位于脊部50的上表面的p側(cè)接觸層 28上形成p側(cè)歐姆電極29。而且，如圖7所示，在p側(cè)覆蓋層27的 上表面上，以覆蓋脊部50和p側(cè)歐姆電極29的側(cè)面的方式，形成由 Si02構(gòu)成的電流阻擋層30 (參照?qǐng)Dl)。此后，如圖8所示，以覆蓋p 側(cè)歐姆電極29的上表面和電流阻擋層30的上表面的方式，形成p側(cè) 墊片電極31 (參照?qǐng)D1)。
此后，如圖9所示，研磨基板10的下表面llb側(cè)直至易于劈開(kāi)的 厚度(約10(Vm)。具體地說(shuō)，對(duì)于從基板10的下表面llb側(cè)(參照 圖8)開(kāi)始到GaN層80 (參照?qǐng)D2)的全部、位錯(cuò)集中區(qū)域12和上表 面lla側(cè)的GaN層80的一部分(到圖8的虛線(xiàn)13的區(qū)域)順次地進(jìn) 行研磨。由此，全部除去位錯(cuò)集中區(qū)域12，并且在下表面llb上，露 出在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域12的部分。此后，如圖1所示，在不存 在位錯(cuò)集中區(qū)域12的基板10的下表面lib上順次形成n側(cè)歐姆電極 41和n側(cè)墊片電極42 (參照?qǐng)Dl)。
而且，雖然沒(méi)有圖示，但是通過(guò)與(1-100)面平行地劈開(kāi)形成共 振器面，在兩端面(兩共振器面)上形成端面保護(hù)膜(未圖示)。此后， 在從脊部50沿著與脊部50延伸的方向(紙面垂直方向)正交的方向 分離規(guī)定距離的位置上，與(11-20)面平行地進(jìn)行基片(chip)化。 在第一實(shí)施方式中，通過(guò)這樣做制造半導(dǎo)體激光元件1 (參照?qǐng)Dl)。
在第一實(shí)施方式中，如上述的那樣，通過(guò)形成以與上表面lla和 下表面lib實(shí)質(zhì)上平行地延伸的方式配置有位錯(cuò)集中區(qū)域12的基板 10，能夠抑制在基板10的上表面lla露出位錯(cuò)集中區(qū)域12。另外，因 為通過(guò)以全部除去位錯(cuò)集中區(qū)域12的方式除去基板10的下表面lib 側(cè)，在下表面llb上，露出在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域12的部分，由 此能夠從基板IO全部除去位錯(cuò)集中區(qū)域12，所以能夠在上表面lla和 下表面lib之間設(shè)置能夠不經(jīng)由位錯(cuò)集中區(qū)域12流過(guò)電流的電流通 路。因?yàn)樵撾娏魍放c經(jīng)過(guò)位錯(cuò)集中區(qū)域12流過(guò)電流的情形比較電阻 低，所以能夠抑制基板10的電流通路的電阻增加。
另外，在第一實(shí)施方式中，當(dāng)通過(guò)使基板10的上表面lla為與 (11-20)面實(shí)質(zhì)上相等的面，而在基板10的上表面lla上形成半導(dǎo)體 層20時(shí)，能夠在作為相對(duì)于(0001 )面傾斜約90度的非極性面的(11-20) 面上形成半導(dǎo)體層20。在使用將該非極性面作為上表面lla的基板10 的半導(dǎo)體激光元件l中，能夠抑制壓電電場(chǎng)的發(fā)生。
另外，在第一實(shí)施方式中，通過(guò)利用由AlGaN、 InGaN等構(gòu)成的 氮化物類(lèi)半導(dǎo)體形成半導(dǎo)體層20，由此能夠形成低位錯(cuò)密度的基板10， 并且能夠形成由抑制了電流通路的電阻增加的藍(lán)紫色半導(dǎo)體激光器構(gòu) 成的半導(dǎo)體激光元件1。 (第二實(shí)施方式)
首先，參照?qǐng)D10，在該第二實(shí)施方式中，與上述第一實(shí)施方式不 同，說(shuō)明使用具有以相對(duì)于上表面llla傾斜地延伸的方式形成的位錯(cuò) 集中區(qū)域112的基板110制造半導(dǎo)體激光元件100的例子。
如圖10所示，基于第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件IOO包括基 板IIO、半導(dǎo)體層20、 p側(cè)歐姆電極29、電流阻擋層30、 p側(cè)墊片電 極31、 n側(cè)歐姆電極41和n側(cè)墊片電極42。
基板IIO，由n型GaN構(gòu)成，具有約100)im的厚度。
這里，在第二實(shí)施方式中，基板110的主表面111 (上表面llla 和下表面lllb)具有相對(duì)于(11-20)面傾斜約30度的(10-10)面。 另外，在基板110中，以與(11-20)面平行地延伸的方式配置有面狀 的位錯(cuò)集中區(qū)域112。該位錯(cuò)集中區(qū)域112相對(duì)于基板110的上表面 111a傾斜約30度。另夕卜，位錯(cuò)集中區(qū)域112，因?yàn)榫w構(gòu)造的缺陷多， 周?chē)木w部分和晶體構(gòu)造不連續(xù)，所以具有高電阻。
另外，在第二實(shí)施方式中，如圖10所示，以從基板110的上表面 llla到下表面lllb在基板IIO的內(nèi)部沿著傾斜方向延伸的方式配置有 位錯(cuò)集中區(qū)域112。所以，基板110通過(guò)位錯(cuò)集中區(qū)域112具有從上表 面llla到下表面lllb沿基板110的厚度方向完全封閉的區(qū)域(位錯(cuò)集 中區(qū)域112)。
另外，在第二實(shí)施方式中，如圖10所示，在基板110的上表面llla 中，除去位錯(cuò)集中區(qū)域112表示的部分的區(qū)域的上方形成用于形成光 波導(dǎo)路的脊部50。該脊部50以沿著
方向(紙面垂直方向)延伸
的方式形成。另外，在基板IIO的下表面lllb中，在除去位錯(cuò)集中區(qū)
域112表示的部分的區(qū)域的上方形成脊部50。所以，在該基板110上， 形成沿由與位錯(cuò)集中區(qū)域112比較電阻值低的低電阻區(qū)域構(gòu)成的電流 通路(位錯(cuò)集中區(qū)域112以外的區(qū)域)，能夠避開(kāi)具有高電阻的位錯(cuò)集 中區(qū)域112，從上表面llla到下表面lllb流通電流的構(gòu)成。
另外，在基板110的下表面lllb中，在跨越包括在上方不存在位 錯(cuò)集中區(qū)域112的部分露出的區(qū)域113的大致整個(gè)區(qū)域的區(qū)域上設(shè)置 有n側(cè)歐姆電極41。
下面，參照?qǐng)D2，圖11 圖15，說(shuō)明第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光 元件IOO的制造過(guò)程。
作為基板110的制造過(guò)程，首先，與上述第一實(shí)施方式同樣地， 形成具有位錯(cuò)集中區(qū)域12的GaN層80 (參照?qǐng)D2)。
此后，除去GaAs基板60 (參照?qǐng)D2)的同時(shí)，如圖11所示，沿 著切片面82對(duì)GaN層80進(jìn)行切片，上述切片面82與從(11-20)面 向[1-100]方向以約30度的角度傾斜的(10-10)面平行。因此，如圖 12所示，形成主表面lll(上表面llla和下表面111b)實(shí)質(zhì)上與(10-10) 面相等、位錯(cuò)集中區(qū)域112以相對(duì)于主表面111傾斜地延伸的方式配 置的基板IIO。此外，在該狀態(tài)中，基板110具有約35(Him的厚度。
下面，如圖13所示，利用MOCVD法，通過(guò)與上述第一實(shí)施方式 同樣的制造過(guò)程，在基板110的上表面llla上形成由緩沖層21、 n側(cè) 覆蓋層22、 n側(cè)載流子阻擋層23、發(fā)光層24、 p側(cè)光引導(dǎo)層25、 p側(cè) 載流子阻擋層26、 p側(cè)覆蓋層27和p側(cè)接觸層28構(gòu)成的半導(dǎo)體層20。 此后，以沿著
方向(紙面垂直方向)延伸的方式形成用于形成光 波導(dǎo)路的脊部50。
這里，在第二實(shí)施方式中，以配置在基板110的上表面llla中， 除去位錯(cuò)集中區(qū)域112表示的部分的區(qū)域的上方的方式形成脊部50。
此后，順次形成p側(cè)歐姆電極29、電流阻擋層30和p側(cè)墊片電極31。
此后，如圖14所示，研磨基板110的下表面lllb側(cè)直至容易劈 開(kāi)的厚度(約100|im)(直至圖13的虛線(xiàn)114)。這時(shí)，在第二實(shí)施方 式中，以將脊部50配置在基板110的下表面lllb中、除去位錯(cuò)集中
區(qū)域112表示的部分的區(qū)域的上方的方式研磨基板110。由此，除去位 錯(cuò)集中區(qū)域112的一部分并且在下表面lllb露出在上方不存在位錯(cuò)集
中區(qū)域112的部分。
此后，如圖15所示，在跨越包括在基板110的下表面lllb中， 在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域112的部分露出的區(qū)域113的整個(gè)區(qū)域的 區(qū)域上，順次地形成n側(cè)歐姆電極41和n側(cè)墊片電極42。
而且，雖然沒(méi)有圖示，但是通過(guò)與(0001)面平行地劈開(kāi)而形成 共振器面，在兩端面(兩共振器面)上形成端面保護(hù)膜(未圖示)。此 后，如圖15所示，在從脊部50沿著與脊部50延伸的方向(紙面垂直 方向)正交的方向分離規(guī)定距離的位置(圖15的虛線(xiàn))上進(jìn)行基片化。 在第二實(shí)施方式中，通過(guò)這樣做制造半導(dǎo)體激光元件100。
在第二實(shí)施方式中，如上述的那樣，通過(guò)形成位錯(cuò)集中區(qū)域112 以沿著相對(duì)于上表面llla傾斜約30度的方向延伸的方式配置的基板 110，與位錯(cuò)集中區(qū)域以相對(duì)于上表面垂直地延伸的方式配置的基板 (未圖示)比較，能夠減輕在基板110的上表面llla上位錯(cuò)集中區(qū)域 U2露出的面積。另外，通過(guò)除去基板110的下表面lllb側(cè)，在下表 面lllb中，露出在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域112的部分，由此能夠在 上表面llla和下表面lllb (在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域112的部分露 出的區(qū)域113)之間，能夠設(shè)置可以不經(jīng)由位錯(cuò)集中區(qū)域112而流通電 流的電流通路。因?yàn)榕c經(jīng)由位錯(cuò)集中區(qū)域112流通電流的情形比較該 電流通路的電阻低，所以能夠抑制基板IIO的電流通路的電阻增加。
另外，在第二實(shí)施方式中，通過(guò)以沿著從基板110的上表面llla 到下表面lllb傾斜的方向延伸的方式配置位錯(cuò)集中區(qū)域112，基板110 通過(guò)位錯(cuò)集中區(qū)域112具有從上表面111 a到下表面lllb沿基板110的 厚度方向完全封閉的區(qū)域(位錯(cuò)集中區(qū)域112)，所以能夠由位錯(cuò)集中 區(qū)域112確實(shí)地吸收從脊部50下部的n側(cè)覆蓋層22泄漏到基板110 側(cè)的光。
另外，在第二實(shí)施方式中，通過(guò)以位于基板110的上表面llla中， 除去位錯(cuò)集中區(qū)域112顯露出的部分的區(qū)域的上方的方式形成脊部50， 由此能夠?qū)⒃诩共?0下部形成的光波導(dǎo)路配置在確實(shí)地除去位錯(cuò)集中 區(qū)域112表示的部分的上表面llla上。另外，通過(guò)以位于基板110的
下表面lllb中，除去位錯(cuò)集中區(qū)域112顯露出的部分的區(qū)域的上方的
方式形成脊部50，能夠確實(shí)地將光波導(dǎo)路配置在除去位錯(cuò)集中區(qū)域112
表示的部分的下表面lllb的上方。其結(jié)果是，因?yàn)槟軌虮荛_(kāi)具有高電 阻的位錯(cuò)集中區(qū)域112流通電流，所以能夠抑制電流通路的電阻增加。
另外，在第二實(shí)施方式中，當(dāng)通過(guò)使基板110的上表面llla為實(shí) 質(zhì)上與(10-10)面相等的面，在基板110的上表面llla上形成半導(dǎo)體 層20時(shí)，能夠在作為相對(duì)于(0001)面傾斜約90度的非極性面的(10-10) 面上形成半導(dǎo)體層20。在使用將該非極性面作為上表面llla的基板110 的半導(dǎo)體激光元件100中，能夠抑制壓電電場(chǎng)的發(fā)生。 (第三實(shí)施方式)
下面，參照?qǐng)D16，在該第三實(shí)施方式中，與制造使405nm的波長(zhǎng) (藍(lán)紫色)的激光器振蕩的半導(dǎo)體激光元件1的上述第一實(shí)施方式不 同的，說(shuō)明制造使綠色的激光器振蕩的半導(dǎo)體激光元件200的例子。
如圖16所示，基于第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件200包括基 板10、半導(dǎo)體層220、 p側(cè)歐姆電極29、電流阻擋層30、 p側(cè)墊片電 極31、 n側(cè)歐姆電極41和n側(cè)墊片電極42。此外，半導(dǎo)體層220是本 發(fā)明的"半導(dǎo)體元件層"和"半導(dǎo)體發(fā)光元件層"的一個(gè)例子。
另外，第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體層220的組成與上述第一和第二實(shí) 施方式的半導(dǎo)體層20不同，并且另外設(shè)置n側(cè)光引導(dǎo)層224。具體地 說(shuō)，半導(dǎo)體層220包括在基板10的上表面lla上形成、由Al,GaQ.99N 構(gòu)成的緩沖層221;在緩沖層221上形成、由摻雜有Ge的n側(cè) Al0.03Gao.97N構(gòu)成的n側(cè)覆蓋層222;在n側(cè)覆蓋層222上形成、由 Alo.,Ga。.9N構(gòu)成的n側(cè)載流子阻擋層223;在n側(cè)載流子阻擋層223上 形成、由Ino.05Gao.95N構(gòu)成的n側(cè)光引導(dǎo)層224;和在n側(cè)光引導(dǎo)層224 上形成的發(fā)光層225。另外，半導(dǎo)體層220還包括形成在發(fā)光層225 上、由Ino.05Gao.95N構(gòu)成的p側(cè)光引導(dǎo)層226;在p側(cè)光引導(dǎo)層226上 形成的、由AlaiGaa9N構(gòu)成的p側(cè)載流子阻擋層227;在p側(cè)載流子阻 擋層227上形成的、由Al。.Q3Ga().97N構(gòu)成的p側(cè)覆蓋層228;和在p側(cè) 覆蓋層228上形成的、由Ino.07Gao.93N構(gòu)成的p側(cè)接觸層229。另外， 發(fā)光層225由MQW活性層構(gòu)成，該MQW活性層交替層疊有具有約 2.5nm的厚度并且由InxGai.xN構(gòu)成的2個(gè)量子阱層和具有約20nm厚
度的由InyGa,.yN構(gòu)成的3個(gè)量子壁壘層。這里，x>y， x=0.55， y=0.25。 根據(jù)這種構(gòu)成，從半導(dǎo)體層220射出綠色激光。
另外，在p側(cè)覆蓋層228上，設(shè)置有具有約0.4pm厚度的凸部228a。 另外，p側(cè)接觸層229形成在p側(cè)覆蓋層228的凸部228a上。由該p 側(cè)覆蓋層228的凸部228a和p側(cè)接觸層229形成用于形成光波導(dǎo)路的 脊部250。該脊部250以沿著[1-100]方向(紙面垂直方向)延伸的方式 形成。
因?yàn)樵摪雽?dǎo)體激光元件200的制造過(guò)程，除了代替半導(dǎo)體層20而 形成半導(dǎo)體層220以外，與上述第一實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件1的 制造過(guò)程相同，所以省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
此外，第三實(shí)施方式的效果與上述第一實(shí)施方式的效果相同。 (第四實(shí)施方式)
下面，參照?qǐng)D17，在該第四實(shí)施方式中，與制造使405nm波長(zhǎng)(藍(lán) 紫色)的激光器振蕩的半導(dǎo)體激光元件100的上述第二實(shí)施方式不同， 說(shuō)明制造使綠色激光器振蕩的半導(dǎo)體激光元件300的例子。
如圖17所示，基于第四實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件300包括基 板IIO、半導(dǎo)體層220、 p側(cè)歐姆電極29、電流阻擋層30、 p側(cè)墊片電 極31、 n側(cè)歐姆電極41和n側(cè)墊片電極42。即，具形成為在上述第二 實(shí)施方式的基板110上形成上述第三實(shí)施方式的半導(dǎo)體層220的構(gòu)造。
因?yàn)樵摪雽?dǎo)體激光元件400的制造過(guò)程，除了代替半導(dǎo)體層20而 形成半導(dǎo)體層220以外，與上述第二實(shí)施方式的半導(dǎo)體激光元件100 的制造過(guò)程相同，所以省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。
此外，第四實(shí)施方式的效果與上述第二實(shí)施方式的效果相同。 (第五實(shí)施方式)
下面，參照?qǐng)D18，在該第五實(shí)施方式中，與制造使405nm波長(zhǎng)(藍(lán) 紫色)的激光器振蕩的半導(dǎo)體激光元件1的上述第一實(shí)施方式不同， 說(shuō)明制造發(fā)出藍(lán)紫色光的LED元件400的例子。
如圖18所示，基于第五實(shí)施方式的LED元件400是發(fā)出藍(lán)紫色 光的發(fā)光元件，包括有上述第一實(shí)施方式的基板10、半導(dǎo)體層420、 由NiAu構(gòu)成的p側(cè)電極430、和由MAl構(gòu)成的n側(cè)電極440。此外， 半導(dǎo)體層420是本發(fā)明的"半導(dǎo)體元件層"和"半導(dǎo)體發(fā)光元件層"
的一個(gè)例子。n側(cè)電極440是本發(fā)明的"電極"的一個(gè)例子。
另外，半導(dǎo)體層420包括在基板10的上表面lla上形成、具有 約0.5)am厚度的由摻雜有Si的n型GaN構(gòu)成的緩沖層421;在緩沖層 421上形成、具有約0.15nm厚度的由摻雜有Si的Alo.Q7Gao.93N構(gòu)成的 n側(cè)覆蓋層422;在n側(cè)覆蓋層422上形成的活性層423;在活性層423 上形成、具有約20nm厚度的由摻雜有Mg的Alo.2GaQ.8N構(gòu)成的間隔層 424;在間隔層424上形成、具有約0.2pm厚度的由摻雜有Mg的 AIo力7Gao.93N構(gòu)成的p側(cè)覆蓋層425;和在p側(cè)覆蓋層425上形成、具 有約5nm厚度的由摻雜有Mg的InQ.Q5Ga().95N構(gòu)成的接觸層426。此外， 活性層423是本發(fā)明的"發(fā)光層"的一個(gè)例子。
另夕卜，活性層423具有多重量子阱(MQW:Multiple Quantum Well) 構(gòu)造。并且，活性層423由MQW活性層構(gòu)成，該MQW活性層交互 疊層有具有約3nm的厚度由Ino.,Ga。"N構(gòu)成的3個(gè)量子阱層和具有約 20nm厚度的由GaN構(gòu)成的3個(gè)量子壁壘層。
另外，p側(cè)電極430在接觸層426上形成。另外，n側(cè)電極440在 基板10的下表面lib上形成。
下面，參照?qǐng)D2、圖3、圖18和圖19，說(shuō)明基于第五實(shí)施方式的 LED元件400的制造過(guò)程。
首先，通過(guò)切片面81將圖2所示的GaN層80切成片，由此形成 圖3所示的基板10。
下面，如圖19所示，利用MOCVD法，在基板10上形成由緩沖 層421 (參照?qǐng)D1)、 n側(cè)覆蓋層422、活性層423、 p側(cè)間隔層424、 p 側(cè)覆蓋層425和接觸層426構(gòu)成的半導(dǎo)體層420。
具體地說(shuō)，首先，在將基板IO加熱到約1000。C 200。C (例如， 1150°C)的生長(zhǎng)溫度的狀態(tài)下，用由NH3和TMGa構(gòu)成的原料氣體和 由SiH4構(gòu)成的摻雜氣體，在基板10上生長(zhǎng)由具有約0.5)^m厚度的摻 雜有Si的單晶體GaN構(gòu)成的緩沖層421。
下面，使用由NH3、 TMGa禾卩TMA1構(gòu)成的原料氣體和由SiH4構(gòu) 成的摻雜氣體，在緩沖層421上生長(zhǎng)由具有約0.15pm厚度的摻雜有 Si的單晶體Alo.07Gao.93N構(gòu)成的n側(cè)覆蓋層422。
下面，在將基板10保持在約700。C 約1Q00。C (例如，約850。C) 的生長(zhǎng)溫度中的狀態(tài)下，使用由NH3、 TMGa和TMIn構(gòu)成的原料氣體， 在n側(cè)覆蓋層422上，交互地生長(zhǎng)由具有約3nm厚度的單晶體 In0., GaQ.9N構(gòu)成的量子阱層和由具有約20nm厚度的單晶體GaN構(gòu)成的 量子壁壘層。由此，使包括3個(gè)量子阱層的MQW構(gòu)造的活性層423 生長(zhǎng)。
接著，將原料氣體改變?yōu)镹H3、TMGa和TMA1，并且加上由CP2Mg 構(gòu)成的摻雜氣體，生長(zhǎng)由具有約20nm厚度的摻雜有Mg的單晶體 Al0.2GaQ.8N構(gòu)成的間隔層424。
下面，在將基板IO加熱到約1000。C 約1200。C(例如，約U50。C) 的生長(zhǎng)溫度的狀態(tài)下，使用由NH3、 TMGa和TMA1構(gòu)成的原料氣體 和由CP2Mg構(gòu)成的慘雜氣體，在間隔層424上生長(zhǎng)具有約0.2pm厚度 的由摻雜有Mg的單晶體Ala()7Ga。.93N構(gòu)成的p側(cè)覆蓋層425。
并且，在將基板IO保持在約700。C 約1000°C (例如，約850。C) 的生長(zhǎng)溫度中的狀態(tài)下，使用由NH3、 TMGa和TMIn構(gòu)成的原料氣體 和由CP2Mg構(gòu)成的摻雜氣體，在p側(cè)覆蓋層425上，生長(zhǎng)具有約5nm 厚度的由摻雜有Mg的單晶體Ino.05Gao.95N構(gòu)成的接觸層426。
通過(guò)這樣做，形成半導(dǎo)體層420。
此后，用真空蒸涂法在接觸層426上形成由NiAu構(gòu)成的p側(cè)電極 430。下面，如圖19所示，研磨基板10的下表面lib直至圖19的虛 線(xiàn)M。由此，大致全部除去位錯(cuò)集中區(qū)域12，并且在下表面llb上露 出在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域12的部分。此后，在下表面llb上，形 成由NiAl構(gòu)成的n側(cè)電極440。而且，最后通過(guò)切割進(jìn)行元件分離， 制造出圖18所示的LED元件400。
此外，第五實(shí)施方式的效果與上述第一實(shí)施方式相同。 此外，應(yīng)該認(rèn)為這次揭示的實(shí)施方式，其所有方面都僅是例示并 沒(méi)有限制性。本發(fā)明的范圍，不在上述實(shí)施方式的說(shuō)明中而是由權(quán)利 要求的范圍表示，并且包括與權(quán)利要求的范圍均等的意義和范圍內(nèi)的 所有變更。
例如，在上述實(shí)施方式中，表示了將本發(fā)明應(yīng)用于藍(lán)紫色和綠色 的半導(dǎo)體激光元件和藍(lán)紫色的LED元件的制造方法的例子，但是本發(fā) 明不限于此，也可以應(yīng)用于紫外線(xiàn)和藍(lán)色的半導(dǎo)體激光元件和LED元
件的制造方法。
并且，在上述實(shí)施方式中，表示了在基板上形成由AlGaN、 GaN 和InGaN構(gòu)成的3-5族氮化物類(lèi)半導(dǎo)體層的例子，但是本發(fā)明不限于 此，也可以形成BN、 A1N、 InN、 TIN或它們的混合晶體等的其它的 3-5族氮化物類(lèi)半導(dǎo)體層。
并且，在上述第一 第四實(shí)施方式中，表示了作為光波導(dǎo)路設(shè)置 的脊部的例子，但是本發(fā)明不限于此，也可以設(shè)置埋入型，臺(tái)面型， 平板(slab)型等的光波導(dǎo)路徑。
并且，在上述第一實(shí)施方式中，如圖8所示，表示了使用通過(guò)以 與上表面lla平行地延伸的方式配置的位錯(cuò)集中區(qū)域12分離成上表面 lla側(cè)的區(qū)域和下表面llb側(cè)的區(qū)域的基板10、形成半導(dǎo)體激光元件1 的例子，但是本發(fā)明不限于此，也能夠使用圖20所示的第一變形例的 基板510制造半導(dǎo)體激光元件。該基板510包括上表面511a、下表面 511b、和以與上表面511a平行地延伸的方式配置的位錯(cuò)集中區(qū)域512。 并且，位錯(cuò)集中區(qū)域512以包括下表面511b的方式被配置。在該第一 變形例中，在圖20所示的狀態(tài)中，通過(guò)從下表面511b側(cè)進(jìn)行研磨直 至虛線(xiàn)513，能夠全部除去位錯(cuò)集中區(qū)域512。
并且，在上述第二實(shí)施方式中，如圖13所示，表示了使用通過(guò)以 相對(duì)于上表面llla傾斜地延伸的方式配置的位錯(cuò)集中區(qū)域112分離為 上表面llla側(cè)的區(qū)域和下表面lllb側(cè)的區(qū)域的基板110、形成半導(dǎo)體 激光元件100的例子，但是本發(fā)明不限于此，也能夠使用圖21所示的 第二變形例的基板610制造半導(dǎo)體激光元件。該基板610包括上表面 611a、下表面611b、和以相對(duì)于上表面611a傾斜地延伸的方式配置的 位錯(cuò)集中區(qū)域612。并且，位錯(cuò)集中區(qū)域612以包括下表面611b的方 式被配置。在該第二變形例中，在圖21所示的狀態(tài)下，通過(guò)從下表面 611b側(cè)進(jìn)行研磨直至虛線(xiàn)613,能夠全部除去位錯(cuò)集中區(qū)域612。并且， 也能夠通過(guò)從下表面61 lb側(cè)進(jìn)行研磨直至虛線(xiàn)614，除去位錯(cuò)集中區(qū) 域612的一部分，并且在下表面611b上露出在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū) 域612的部分。
并且，在上述第二實(shí)施方式中，如圖11所示，表示了使用沿著與 從(11-20)面向[1-100]方向以約30度的角度傾斜的(10-10)面平行
的切片面82對(duì)GaN層80進(jìn)行切片而形成的基板110的例子，但是本 發(fā)明不限于此，如圖22所示，也能夠使用沿著于從(11-20)面向[1-100] 方向以約60度的角度傾斜的(-2110)面平行的切片面83對(duì)GaN層 80進(jìn)行切片而形成的基板。并且，位錯(cuò)集中區(qū)域相對(duì)于基板的上表面 的傾斜角度不限于30度和60度，也能夠是30度和60度以外的傾斜 角度。
并且，在上述第一實(shí)施方式中，表示了利用與(11-20)面平行的 切片面81對(duì)與(11-20)面平行地形成有位錯(cuò)集中區(qū)域12的GaN層 80進(jìn)行切片，由此形成包括以與上表面lla實(shí)質(zhì)上平行地延伸的方式 配置的位錯(cuò)集中區(qū)域12的基板10的例子，但是本發(fā)明不限于此，也 能夠通過(guò)與(1-100)面平行的切片面對(duì)與(1-100)面平行地形成有位 錯(cuò)集中區(qū)域的GaN層進(jìn)行切片，從而形成包括以與上表面實(shí)質(zhì)上平行 地延伸的方式配置的位錯(cuò)集中區(qū)域的基板。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體元件的制造方法，其包括在基板的上表面上形成半導(dǎo)體元件層的工序，所述基板具備上表面、下表面、和以分割所上表面?zhèn)群退鱿卤砻鎮(zhèn)鹊姆绞脚渲玫奈诲e(cuò)集中區(qū)域；通過(guò)將所述基板的下表面?zhèn)扰c所述位錯(cuò)集中區(qū)域的至少一部分一起除去，使得在所述基板的下表面，露出在上方不存在所述位錯(cuò)集中區(qū)域的部分的工序；和在所述基板的下表面中，至少在所述上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分被露出的區(qū)域上形成電極的工序。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于所述位錯(cuò)集中區(qū)域以與所述基板的上表面實(shí)質(zhì)上平行地延伸的方 式被配置，在所述基板的下表面使在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分露出的 工序，包括通過(guò)以大致全部除去與所述基板的上表面實(shí)質(zhì)上平行地延 伸的所述位錯(cuò)集中區(qū)域的方式除去所述基板的下表面?zhèn)龋乖谒龌?板的下表面露出在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分的工序。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于 所述基板包括下部、配置在所述下部上的所述位錯(cuò)集中區(qū)域、和以使所述位錯(cuò)集中區(qū)域在所述上表面上不露出的方式配置在所述位 錯(cuò)集中區(qū)域上的上部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于 在所述基板的上表面上形成半導(dǎo)體元件層的工序，包括在所述位錯(cuò)集中區(qū)域不露出的所述基板的上部的上表面上形成所述半導(dǎo)體元件 層的工序。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于 在所述基板的下表面使在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分露出的 工序，包括通過(guò)分別除去所述基板的所述下部的全部、所述位錯(cuò)集中 區(qū)域的全部和所述上部的一部分，使得在所述基板的下表面被露出的 部分的大致全部區(qū)域成為在上方不存在所述位錯(cuò)集中區(qū)域的工序。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于 形成所述電極的工序，包括在不存在所述位錯(cuò)集中區(qū)域的所述基板的下表面上形成所述電極的工序。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于 所述位錯(cuò)集中區(qū)域以相對(duì)于所述基板的上表面傾斜地延伸的方式被配置，在所述基板的下表面使在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分露出的 工序，包括通過(guò)按照除去以相對(duì)于所述基板的上表面傾斜地延伸的方 式配置的所述位錯(cuò)集中區(qū)域的至少一部分的方式除去所述基板的下表 面?zhèn)?，在所述基板的下表面，使在所述上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部 分露出的工序。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于 所述基板的上表面是與非極性面實(shí)質(zhì)上相等的面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的半導(dǎo)體元件的制造方法，其特征在于 形成所述半導(dǎo)體元件層的工序，包括在所述半導(dǎo)體元件層中形成光波導(dǎo)路的工序；其中所述光波導(dǎo)路沿著[1-100]方向延伸。
10. —種半導(dǎo)體元件，其特征在于，包括具備上表面、下表面、和以相對(duì)于所述上表面傾斜地延伸并且分 割所述上表面?zhèn)群退鱿卤砻鎮(zhèn)鹊姆绞脚渲玫奈诲e(cuò)集中區(qū)域的基板；在所述基板的上表面上形成的半導(dǎo)體元件層；和在所述基板的下表面中，至少在上方不存在所述位錯(cuò)集中區(qū)域的部分被露出的區(qū)域上所形成的電極。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于 所述基板的上表面是與非極性面實(shí)質(zhì)上相等的面。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于 所述基板的上表面是(10-10)面、(-2110)面、或者與這些面等效的面和實(shí)質(zhì)上相等的面。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于 所述位錯(cuò)集中區(qū)域與(11-20)面平行地形成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于 所述位錯(cuò)集中區(qū)域，以從所述基板的上表面?zhèn)妊由斓剿龌宓南卤砻鎮(zhèn)鹊姆绞奖慌渲谩?br> 15. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于 所述半導(dǎo)體元件層包括光波導(dǎo)路；所述光波導(dǎo)路，以位于所述基板的上表面?zhèn)戎校ニ鑫诲e(cuò)集 中區(qū)域顯露出的部分的區(qū)域的上方的方式形成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于所述光波導(dǎo)路，以位于所述基板的下表面?zhèn)戎?，除去所述位錯(cuò)集 中區(qū)域顯露出的部分的區(qū)域的上方的方式形成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于還具備在所述基板的上表面上形成的脊部， 在所述脊部的下部形成有所述光波導(dǎo)路。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于所述光波導(dǎo)路沿著
方向延伸。
19. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于 所述基板和所述半導(dǎo)體元件層由氮化物類(lèi)半導(dǎo)體構(gòu)成。
20. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于 所述半導(dǎo)體元件層由包括發(fā)光層的半導(dǎo)體發(fā)光元件層構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體元件的制造方法和半導(dǎo)體元件，其包括在具有上表面、下表面、和以分割上表面?zhèn)群拖卤砻鎮(zhèn)鹊姆绞脚渲玫奈诲e(cuò)集中區(qū)域的基板的上表面上形成半導(dǎo)體元件層的工序、通過(guò)將基板的下表面?zhèn)扰c位錯(cuò)集中區(qū)域的至少一部分一起除去，從而在基板的下表面，使在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分露出的工序、和在基板的下表面中，至少在上方不存在位錯(cuò)集中區(qū)域的部分被露出的區(qū)域上形成電極的工序。
文檔編號(hào)H01S5/343GK101369528SQ20081014580
公開(kāi)日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2008年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月6日
發(fā)明者三宅泰人, 廣山良治, 畑雅幸 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社