氮化物半导体元件及其制造方法技术

本发明专利技术是一种具备基板和被基板的上面所支持的叠层结构（４０）的氮化物半导体元件的制造方法，首先，准备需要被分割成单个基板的晶片（１）。使构成叠层结构（４０）的多个半导体层在晶片（１）上生长。通过解理晶片（１）及半导体层形成叠层结构（４０）的解理面。在本发明专利技术中，在叠层结构中要形成解理面的位置中配置多个空隙。因此，就能够合格率高地进行解理。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。
技术介绍
通过调节各元素的组成比例，组分由通式InxGayAlzN (且，x+y+z=l、 0《x《l、 0《y《l、 0《z《l)示出的氮化物半导体的禁带就能够具有对 应蓝色光和紫外光的尺寸。由此，正积极地研究具备氮化物半导体作为有 源层的半导体激光器等发光元件。图1表示氮化物半导体的晶体结构。如图1所示，氮化物半导体具有 六方晶系的晶体结构。由此，在制作上面(主面)为(0001)面、谐振端 面为M面(1-100)的结构的半导体激光器的情况下，不是沿垂直这些面 的A面、而是沿从A面仅倾斜30。的结晶面容易产生解理。其结果，不 仅进行沿A面的解理时，而且进行沿M面(1-100)的解理形成谐振器端 面时，也存在在从M面(1-100)仅倾斜60°的方向上容易产生"解理偏 移(端面裂缝)"这样的问题。由于这样的问题，过去制作具有平滑的谐振器端面的氮化物半导体元 件是非常困难的。过去，由于作为氮化物半导体元件的基板广泛使用的蓝宝石基板不具 有解理性，所以，在形成具备蓝宝石基板的半导体激光器的情况下，通过 从在蓝宝石基板上生长的氮化物半导体层的一侧沿M面进行划线，在氮 化物半导体层上形成伤，进行容易进行解理面的形成的尝试。专利文献1公开了一种在对氮化物半导体层实施边缘划线后、通过切 断进行解理的方法。再有，同样地，解理近年来使用的具备GaN基板的半导体激光器情 形，从在GaN基板上生长的氮化物半导体层的一侧沿M面形成划线槽， 由此，进行使解理容易的尝试。专利文献2公开了一种在氮化物半导体层上以线状形成划线槽后、通过切断进行解理的方法。专利文献1: JP特开2000-058972号公报 专利文献2: JP特开2003-17791号公报
技术实现思路
但是，根据上述现有技术，由于通过划线或切割在氮化物半导体层上 形成伤，所以容易产生"毛刺"、"缺片""端面裂缝"、"划线屑"等，存 在所谓制造合格率降低的问题。此外，由于容易发生有源层的变形或晶体 缺陷，所以在谐振器端面(光出射面)产生伤或凹凸，存在光学特性和可 靠性下降这样的问题。本专利技术为了解决上述问题而进行，其主要目的在于，提供一种能够高 合格率的进行解理的。根据本专利技术的氮化物半导体元件的制造方法，是包括具有上面及下面 的基板、和被上述基板的上面所支持的叠层结构的氮化物半导体元件的制 造方法，包括准备要分割成上述基板的晶片的工序；在上述晶片上生长 构成上述叠层结构的多个半导体层的工序；和通过解理上述晶片及叠层结 构形成解理面的工序；进一步包含在要形成上述解理面的位置上配置多个 空隙的工序；上述多个空隙中的至少l个，具有在解理方向上具有长轴的 形状。优选地，在实施方式中，上述空隙在平行上述晶片的面内的剖面，具 有容纳在10 u mX 10 u m的矩形区域中的大小及形状。优选在实施方式中，配置上述多个空隙的工序包含通过将针状部件 的尖端按压在上述叠层结构的上面，在上述叠层结构中形成作为上述空隙 起作用的凹部的工序。优选地，在实施方式中，在将上述针状部件的尖端接触在上述叠层结 构的上面时，将相对上述晶片垂直的方向和按压方向之间所形成的角度设 定为5°以上。优选地，在实施方式中，上述氮化物半导体元件是具备将与包含上述 按压方向的平面平行的解理面作为谐振器端面的半导体激光器。根据本专利技术的氮化物半导体元件，包括具有上面及下面的基板、和被上述基板的上面所支持的叠层结构，上述基板及叠层结构具有至少2个解 理面，其中，上述叠层结构具备与上述2个解理面的任何一个相连的至少 1个空隙。优选地，在实施方式中，上述基板的上面具有矩形的形状，上述空隙位于上述基板的上面的4个角隅的至少1个中。优选地，在实施方式中，上述空隙在平行上述基板的上面的面内的剖面，具有容纳在10"mX10um的矩形区域中的大小及形状。优选地，在实施方式中，上述叠层结构包含n型氮化物半导体层及p 型氮化物半导体层、和夹在上述n型氮化物半导体层及p型氮化物半导体 层之间的有源层，具备上述解理面的至少一部分作为谐振器端面起作用的 激光谐振器结构。优选地，在实施方式中，上上述空隙的底部和上述基板之间的间隔， 比上述有源层和上述基板之间的间隔小。优选地，在实施方式中，在上述叠层结构内的激光波导部分和上述空 隙之间，形成有沟槽。优选地，在实施方式中，上述沟槽的底部和上述基板之间的间隔，比 上述有源层和上述基板之间的间隔小。优选地，在实施方式中，上述基板是氮化物半导体。优选地，在实施方式中，具备在上述基板的下面形成的背面电极；上 述背面电极具有能够从上述基板的下面目视确认上述空隙的平面图形。专利技术效果在本专利技术中，由于空隙的配置有助于解理面的正确的定位，所以大大 提高了解理困难的氮化物半导体的制造合格率。空隙与划线槽相比，使解 理面方向的尺寸非常小。由此，能够在1次解理及2次解理二者的情况下 提高解理面的定位精度。此外，由于离散地配置点状的空隙，所以与线状 的划线槽相比，能够抑制解理面的偏移。附图说明图1是表示氮化物半导体的晶体结构的斜视图。图2是表示空隙3的配置和解理方向的关系的平面图。图3 (a)及(b)是表示在本专利技术的实施方式中在晶片上形成叠层结构的工序的剖面图。图4是表示本专利技术的实施方式1的空隙3的配置的图。 图5 (a)及5 (b)是分别示意性地表示空隙3的形成方法的图。 图6 (a)是表示解理工序前的状态的图，(b)是表示解理后单个的l 个芯片的图。图7(a)是表示本专利技术的实施方式中的1次解理的状态的平面图，(b) 是表示比较例中的1次解理的状态的平面图。图8(a)是表示本专利技术的实施方式中的2次解理的状态的平面图，(b) 是表示比较例中的2次解理的状态的平面图。图9 (a)到(c)是表示本专利技术的优选实施方式中的背面电极的图形 的平面图。图10 (a)是表示根据本专利技术的半导体元件的另一实施方式的上面图， (b)是其剖面图。图11 (a)是表示根据本专利技术的半导体元件的再另一实施方式的上面 图，(b)是其剖面图。图12 (a)是表示根据本专利技术的半导体元件的再另一实施方式的上面 图，(b)是其剖面图。图13 (a)是表示本专利技术的实施方式2的空隙300的配置的上面图， (b)是表示空隙300的形状的平面图，(c)是表示空隙300的另一形状 的平面图。图14 (a)是表示本专利技术的实施方式2的空隙300的另一配置的上面 图，(b)是表示空隙300a、 300b、 300c的形状的平面图。图15 (a)是表示本专利技术的实施方式2的空隙300的另一配置的上面 图，(b)是表示空隙300a的构成单位的平面图，(c)是表示设置在接近 边缘划线位置处的空隙300c的平面图。符号说明1 —晶片，10—n型GaN层，11 一由n型Al,Ga浅N构成的涂敷层， 12—由n型GaN构成的第1导光层，13 —多重量子井有源层，14一由p型Al(^Gao.85N构成的盖层，15—由p型GaN构成的第2导光层，16—由 P型Ala()5Gao.95N构成的p型涂敷层，17—由p型GaN构成的p型接触层， 20—电极层(背面电极)，30 —线状空隙(划线槽)，35 —沟槽，45 —用于 形成空隙的针状部件，300 —空隙具体实施例方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氮化物半导体元件的制造方法，所述氮化物半导体元件包括具有上面及下面的基板、和被上述基板的上面所支持的叠层结构，所述制造方法包括：　准备要分割成上述基板的晶片的工序；　在上述晶片上生长构成上述叠层结构的多个半导体层的工序；和　通过解理上述晶片及叠层结构形成解理面的工序；　进一步包含在要形成上述解理面的位置上配置多个空隙的工序；上述多个空隙中的至少１个，具有在解理方向上具有长轴的形状。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川義晃，横川俊哉，山田笃志，松田佳昭，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]