CN101346857A - 氮化物半导体元件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明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。

Description

氮化物半导体元件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种氮化物半导体元件及其制造方法。
背景技术
通过调节各元素的组成比例，组分由通式InxGayAlzN(且，x+y+z＝1、0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1)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
发明内容
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。
本发明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氮化物半导体元件及其制造方法。
根据本发明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1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10μm×10μm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。
根据本发明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10μm×10μm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。
发明效果
在本发明中，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)是表示在本发明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是表示本发明的实施方式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1个芯片的图。
图7(a)是表示本发明的实施方式中的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)是表示本发明的实施方式中的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)是表示本发明的优选实施方式中的背面电极的图形的平面图。
图10(a)是表示根据本发明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)是表示根据本发明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)是表示根据本发明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)是表示本发明的实施方式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)是表示本发明的实施方式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)是表示本发明的实施方式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-由n型Al0.04Ga0.96N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-由p型Al0.15Ga0.85N构成的盖层，15-由p型GaN构成的第2导光层，16-由p型Al0.05Ga0.95N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
具体实施方式
本发明的氮化物半导体元件包括具有上面及下面的基板、和支持在基板上面的叠层结构，基板及叠层结构具有至少2个解理面。在本发明中，为了使在制造工序中进行的晶体的“解理”变容易，在设置在成为基板的晶片上的叠层结构的上面，配置多个“空隙”。由于沿空隙的配置产生解理，在最终得到的各半导体元件的大部分中就会存在空隙(的至少一部分)。
在晶片平面内离散地配置空隙，相比于处于相互平行的关系下的2个解理面的间隔，具有非常小的尺寸。平行晶片面的平面内的空隙的尺寸优选是包含在纵10μm×横10μm的矩形区域中的尺寸。通过利用如此小的空隙的配置进行解理，就能得到后面详细说明的各种效果。
下面，参照附图，说明根据本发明的氮化物半导体元件的主要特点。本发明的氮化物半导体元件，优选地，是将解理面作为谐振器端面利用的半导体激光器，但也可以是LED(发光二极管，Light Emitting Diode)等其它的发光元件或晶体管。半导体激光器以外的半导体元件，虽然没有将解理面作为谐振器端面利用，但如果通过解理能够高合格率地将硬的氮化物分离成芯片的话，就具有制造会变得容易等的优点。
首先，参照图2。图2是在上面形成叠层结构的晶片的上面图。
在图2所示的例子中，在线25及线26交差的点设置点状的空隙3。在此，沿线25进行1次解理后，沿线26进行2次解理。由邻接的2条线25和邻接的2条线26包围的区域就构成了单个的半导体激光器(芯片)。
通过对叠层结构的上面按压针状部件的尖端就能够容易地形成空隙3。例如，如果将由金刚石形成的针状部件的尖端加工成直径约几μm的大小的话，则通过按压就能够在叠层结构的上面形成2维的离散的微细的凹部。此凹部不是向平行晶片面的一方向加长延伸的“划线槽”，由于具有相对地接近“点”的形状，所以不仅能够适当地引导沿线25的1次解理，而且能够适当地引导沿线26的2次解理。
在需要形成解理面的位置的晶片端面附近形成划线伤后，使用切断装置对形成了划线伤的部分从晶片背面施加力，由此就能够开始解理。图2所示的粗的3条实线表示用于1次解理而设置的划线伤。
以下，说明本发明的优选实施方式。
(实施方式1)
首先，参照图3(a)及图3(b)说明在晶片1的上面层叠半导体层的工序。图3(a)及图3(b)是局部剖面图，图示的部分实际上只不过是具有直径约50mm的大小的晶片的一部分。
如图3(a)所示，准备上面是(0001)面的GaN晶片1。再有，图3呈现的GaN晶片1的剖面是(1-100)面，通过1次解理就会露出来。<11-20>方向处于图的纸面上，平行于GaN晶片1的上面(0001)。
接着，如图3(b)所示，在GaN晶片1上形成氮化物半导体的叠层结构40。在本实施方式中，通过有机金属气相生长(MOVPE)法，生长由InxGayAlzN(且，x+y+z＝1、0≤x≤1、0≤y≤1、0≤z≤1)示出的氮化物半导体的层。具体地，按以下说明的进行叠层结构40的形成。
首先，将GaN晶片1保持在MOVPE装置的反应炉内的基座上。然后，将反应炉升温到约1000℃，同时提供作为原料气体的三甲基镓(TMG)及氨(NH3)气，和作为载体气体的氢和氮的同时，还提供作为n型掺杂剂的硅烷(SiH4)气体，生长厚度约为1μm、Si杂质浓度约5×1017cm-3的n型GaN层10。
此后，一面提供三甲基铝(TMA)，一面生长由厚度约为1.8μm、Si杂质浓度约5×1017cm-3的n型Al0.04Ga0.96N构成的n型涂敷层11。此后，在生长由厚度约为150nm、Si杂质浓度约5×1017cm-3的n型GaN构成的第1导光层12后，将温度一直降温到800℃，仅将载体气体变更为氮，提供三甲基铟(TMI)和TMG，生长由膜厚约3nm的In0.10Ga0.90N构成的量子井(3层)和由膜厚约9nm的In0.02Ga0.98N阻挡层(2层)构成的多重量子井有源层13。
再一次将反应炉内的温度升温到约1000℃，在载体气体中混合氢，一面提供作为p型掺杂剂的双茂基镁(Cp2Mg)气体，一面生长由厚度约为10nm、Mg杂质浓度约1×1019cm-3的p型Al0.15Ga0.85N构成的盖层14。
接着，生长由厚度约为120nm、Mg杂质浓度约1×1019cm-3的p型GaN构成的第2导光层115。此后，生长由厚度约为0.5μm、杂质浓度约1×1019cm-3的p型Al0.05Ga0.95N构成的p型涂敷层16。最后，生长由厚度约为0.1μm、Mg杂质浓度约1×1020cm-3的p型GaN构成的p型接触层17。
再有，对于本发明的实施而言，叠层结构40的具体结构和半导体层的生长方法是任意的，上述的结构及生长方法只不过是一个例子。
形成叠层结构40后，经过形成用于电流狭窄的条纹状山脊的工序，形成电极的工序，研磨晶片1的背面的工序等，进行空隙3的形成工序。再有，在研磨晶片1的背面的工序中，将晶片1的厚度减薄到约100μm左右。
下面，参照图4，说明空隙3的配置例和形成方法。在图4中，为了简单，不记载叠层结构40的详细结构。此外，在现实的叠层结构40的上面存在上述的山脊条纹和电极等，如图4所示并不平滑。
本实施方式中的空隙3沿<11-20>方向及<1-100>以行列状离散的配置着，不与在叠层结构40中形成的导光通路18交差。在<11-20>方向中邻接的2个空隙3的距离被设定为与最终得到的激光器元件的<11-20>方向尺寸(芯片宽度)大致相同的值。在本实施方式中，由于各激光元件的<11-20>方向尺寸为约200μm，所以将<11-20>方向中的空隙3的配置间距也设定为200μm。另一方面，将空隙3的<1-100>方向中的配置间距设定为等于单个激光器元件的谐振器长的值。在本实施方式中，由于谐振器长为约600μm，所以将空隙3的<1-100>方向中的配置间距也设定为600μm。再有，激光器元件的尺寸不限于上述的值，根据激光器元件的尺寸将空隙3的配置间距设定为适当的值。
在平行晶片1的上面的平面内，将各空隙3设定为，10μm×10μm以下的大小。空隙3，在平行晶片1的上面的剖面虽然典型地具有圆形(直径3μm左右)的形状，但也可以具有椭圆形的形状。剖面形状是椭圆形的情况下，其长轴方向的尺寸例如设定为约5～6μm，短轴方向尺寸例如设定为约2～3μm。再有，空隙3的深度约为2～7μm。如此，通过沿图4所示的线25及线26配置与单个激光器元件的尺寸相比非常小的空隙3，就能够按正确的位置进行1次及2次解理这两者。
图4所示的线25，由配置在<11-20>方向上的多个空隙3的列规定，沿此线25将产生1次解理。另一方面，二次解理会沿线26产生。由此，优选将空隙3配置在线25和线26交差的交点(格子点)上。但是，没有必要在线25及线26交差的交点的所有的位置设置空隙3。
图5(a)及图5(b)是分别示意性的表示空隙3的形成工序的图。为了简单，在图5中省略条纹状山脊和电极的记载。
在图5(a)所示的例子中，通过使针状部件45沿垂直晶片1的上面处的方向上下，在叠层结构40中离散的形成凹部(空隙)。同步于针状部件45的上下动作，通过使晶片1移动，就能够在图4所示的格子点的位置形成微细的凹部(空隙)。在图5(a)的下方，示意的记载形成的凹部(空隙3)的平面形状。在图5(a)的下方示出的例子中，为了简单，记载了在平行晶片1的表面的平面内，空隙3具有等方的形状，但通过调整针状部件45的尖端部的剖面形状，就能够形成具有多样的形状的空隙3。为了按规定方向引导解理，优选单个的空隙3具有在解理方向上具有长轴的各相异性的形状。
在图5(b)所示的例子中，使针状部件45自垂直晶片1的上面处的方向倾斜。通过付与这样的倾斜，如图5(b)的下方所示，在作为1次解理的方向的<11-20>方向上形成稍稍延伸的形状的凹部。针状部件45的尖端，例如具有三角锥的形状的情况下，如果以将三角锥的棱线(边缘)向晶片1倾斜的状态进行按压动作的话，利用更小的力就能够在叠层结构40的上面形成凹部。通过倾斜地按压针状部件45，就能够抑制针状部件的磨损劣化。优选将在按压方向和垂直晶片的方向之间形成的角度设定为5°以上，例如设定在10～45°的范围内。
下面，参照图6(a)及(b)，说明解理工序。图6(a)表示分割工序前的状态，图6(b)表示分割后的单个1个芯片。
通过上述的方法形成空隙3后，沿图6(a)所示的线25进行1次解理。此时，在使用未图示的装置从晶片1的背面施加应力时，就沿在<11-20>方向上平行的线25上配置的多个空隙3进行解理。由此，抑制向60°方向的“解理偏移”(端面裂缝)发生，制作具有M面即(1-100)面的平滑的谐振器端面的激光器棒。
在本实施方式中，由于空隙3的存在，很难因上述裂缝产生而产生激光器棒分断，所以能够加长激光器棒，能够随着制造效率改善降低制造成本、提高合格率。
接着，在由1次解理得到的激光器棒的谐振器端面的一侧(出射侧)形成由氧化铌(Nb2O5)构成的电介质保护膜，在另一侧(反射侧)形成由SiOx和Nb2O5构成的电介质多层膜后，进行沿线26的2次解理，由此从各激光器棒中分离激光器芯片(单个的半导体激光器)。单个的半导体激光器具备作为基板的从晶片1分割出的芯片。
如此，结束解理工序后，接着，隔着焊料进行设置，以便使各半导体激光器的n侧部分接触在由氮化铝(AlN)等构成的辅助支架的上面，利用引线键合进行布线。此时，利用空隙3存在于激光器元件的特定的位置，就能够使作为安装工序时的定位接合器的功能在空隙3中发挥。
通过上述的方法制造出激光器元件具有平滑的谐振器面，可确认出在室温下阈值电流30mA、75mW输出时以工作电流80mA连续振荡，表示1000小时以上的寿命。
再有，在上述例子中，虽然沿线26也进行解理，但由于谐振端面以外的面不必是解理面，所以也可以沿线26利用激光器等进行切断。但是，本发明的空隙3中，由于<11-20>方向的尺寸非常小，具有容易高合格率进行2次解理这样的优点。
在图6(b)所示的例子中，虽然在横向截断空隙3的位置发生解理，但解理面通常不必横向截断空隙3，也存在在空隙3的附近形成解理面的情形。如图6(b)所示，横向截断空隙3而发生1次及2次解理时，在最终得到的半导体激光器的各芯片中，就会在四个角隅中含有空隙3的一部分。但是，单个的半导体激光器，不必在全部四个角隅中含有空隙3的一部分，能够根据解理面的位置，改变单个的半导体激光器中所含有的空隙3的(一部分或全体)的个数。极端的情况下，某一特定的半导体激光器，最终可能1个空隙3都不含有的情形。此种的情况下，在邻接此半导体激光器的任意一个的半导体激光器中含有至少1个空隙3。
也可以用空气以外的材料填埋空隙3的内部。虽然即使用任意的材料填入空隙3的内部，也能够进行解理，但不用固体材料填埋，解理较为容易。
接着，参照图7及图8，说明空隙优于线状空隙(划线槽)的理由。
图7(a)是表示本发明的实施方式中的1次解理的状态的平面图，图7(b)是表示比较例中的1次解理的状态的平面图。在本发明的实施方式中，由于每一个空隙3能成为解理的起点，所以即使1次解理时产生角度θ的偏移，但随着解理的进行，可由每一空隙3补偿解理面的位置(解理位置的自我恢复)。由此，解理面就不会大大地偏离预定位置。相比于此，在配置长度超过40μm这样的划线槽的比较例中，如图7(b)所示，解理面偏移时，由于在划线槽30中没有补偿偏移的功能，所以解理面大多大大地偏离预定位置。
图8(a)是表示本发明的实施方式中的2次解理的状态的平面图，图8(b)是表示比较例中的2次解理的状态的平面图。在图8中通过虚线示出解理面。即使在<1-100>方向进行2次解理的情况下，本实施方式的空隙3也能够有效地发挥解理面的定位功能(A面精度提高)。这是因为垂直<1-100>方向的方向中的空隙3的尺寸非常小。另一方面，在比较例中，如图8(b)所示，由于在垂直<1-100>方向的方向上划线槽加长延伸，所以没能充分地发挥特定2次解理面的位置的功能，解理面也会容易大大地偏离预定位置。
如上述所表明的，不仅1次解理(M面解理)而且2次解理(A面)，为了充分地发挥解理面的定位效应，优选将诱导或引导解理的空隙的形状设为点状。此外，最优选将点状的空隙配置在图6所示的线25、26的各交点处。
下面，说明用于适当进行解理的优选的电极的形成方法。
由于GaN透过可见光，所以能够从由GaN构成的晶片1的背面目视到空隙3。因此，在晶片1的背面形成电极层的情况下，优选按图9(a)～(c)所示的形状构图电极层20。在图9所示的例子中，在电极层20中形成在任何情况下都能够从晶片1的下面(背面)目视空隙3的开口区域。再有，如图9(c)所示，在成为电流注入通路的山脊位置，优选极力缩窄晶片1的背面的电极层20的上述开口区域。其理由，在山脊位置注入电流时，在山脊下部的有源层附近的发热变大，且在高输出下工作的情形下，由于激光器端面处的局部发热也变大，所以通过增大位于其下部的上述电极层20的面积，能够高效向辅助支架散热。
接着，参照图10～图12，说明本发明的半导体元件的更优选实施方式。
在图10所示的半导体激光器元件中，空隙3形成在比有源层13更深的位置。解理时，虽然存在发生距空隙3的底部端面台阶差等“(解理偏移(端面裂缝)”的情形，但如果根据图10的结构，能够有效地防止这样的端面裂缝横向截断山脊条纹下方的有源层13。虽然如果端面裂缝横向截断有源层，阈值电流则会增加，产生所谓激光器光束形状(远视野像)混乱的问题，但通过采用图10的结构，就能够解决这样的问题。有源层13的深度由于距晶体表面约0.6μm，所以容易使空隙3的底部位于有源层13的下方。
在图11所示的半导体激光器元件中，也是将空隙3形成在比有源层13的位置更深的位置处。与图10的结构的不同点在于，深深地蚀刻光通路区域(发光区域)18的两侧，空隙3的形成位置在有源层13的更下方这点。根据图11的结构，就没有以空隙3为起点的端面裂缝横向截断有源层13的情形。此情况下，可以浅浅地形成空隙3。
在图12所示的半导体激光器元件中，在空隙3和光通路区域(发光区域)18之间形成沟槽(分隔槽)。根据图12的结构，以空隙3为起点的端面裂缝的进行被沟槽35所遮断。此外，如果以横向截断有源层13的深度形成沟槽35的话，就没有沟槽35引起的端面裂缝横向截断有源层13的情形。虽然这样的沟槽35可以仅仅形成在空隙3和光通路区域(发光区域)18之间，但也可以形成在图12的虚线示出的整个区域。利用各相异性高的干法蚀刻技术能够适当地形成沟槽。
图10～12所示的结构在芯片宽度缩小的情况下特别发挥效果。今后，虽然希望由1片晶片中尽可能多的取出芯片，但此情况下，优选通过采用图示的结构缩小芯片宽度。
(实施方式2)
图13(a)是表示本实施方式中的晶片1的端部附近的平面图。在图13(a)中示出了用于规定解理开始位置的多个边缘划线200。边缘划线200是利用划线工具等公知的器具在晶片1的表面(周边区域)处形成的直线的槽。边缘划线200形成在晶片1的表面和解理预定面交差的位置，其长度设定为例如0.1～1mm。通过在这样的边缘划线200的附近付与物理的力，开始进行解理。
本实施方式的特点在于平行晶片1的表面的平面内的空隙300的形状。图13(b)是本实施方式中的空隙300的平面图。如此图中所示，各空隙300具有在解理方向上具有长轴的各向异性的形状，而且，两端部为尖的。各空隙300的长度(长轴方向尺寸)例如是5～60μm，短轴方向尺寸(宽度及深度)例如为3μm。
根据这样的空隙300，即使在邻接的空隙300和空隙300之间偏离了以解理方向为目的的线，接着产生的解理的开始位置也能够被矫正到目的的线上。在将空隙300的宽度设定为3μm的情况下，就能够将解理的偏移宽度抑制在3μm以下。但是，为了得到参照图8(a)及图8(b)说明的效果，就需要限制空隙300的解理方向中的长度。此长度优选设定在45μm以下，更优选设定在20μm以下。
再有，为了从设置有边缘划线200的区域向一方向(从图中右向左)进行解理，优选空隙300的形状具有图13(c)所示的“箭头标记形状”。图13(b)所示的空隙300具有承受从图中的右侧邻接的空隙延伸过来的解理面的“2个翼部”。此翼部发挥使解理面的偏移减少的功能。具有这样的形状的空隙300，虽然用图5(b)所示的方法很难形成，但使用公知的光刻技术及蚀刻技术就能够容易地形成。
图14(a)是表示相比于图13(a)所示的例子以相对高的密度配置空隙300的例子的平面图。每一个空隙300虽然全部可以具有相同的大小，但也可以如图14(b)所示，由形状及/或大小不同的多个空隙300a、300b、300c形成1个结构单位。图14(b)所示的空隙300a、300b、300c分别具有承受从邻接的空隙延伸过来的解理面的“2个翼部”。如此，如图14(b)所示，按翼部的大小的顺序配置翼部大小不同的多个空隙300a、300b、300c时，就会容易地以高精度将从边缘划线200开始延伸的解理面的位置引导到作为目的的线上。
存在邻接的空隙300的间隔越宽时，解理面的偏移就越大的倾向。为此，优选根据邻接的空隙300的间隔或空隙300的配置间距调整翼部的尺寸。在图15(b)中，虽然配置翼部大小不同的空隙300a、300b、300c，但也可以，针对1个晶片1仅使用1种空隙(例如翼部相对大的空隙300c)。
再有，优选设置在最接近边缘划线200的位置的空隙300，相比于在其它区域形成的空隙具有相对大的翼部。在图15(a)所示的例子中，在晶片1的大部分中配置图15(b)所示的空隙部300a，另一方面，在最接近边缘划线200的位置配置图15(c)所示的空隙300c。
再有，也可以仅在接近边缘划线200的区域内按顺序设置图14(b)所示的300a、300b、300c。
工业上的可利用性
根据本发明的氮化物半导体激光器，作为使用解理困难的GaN基板的短波长光源用激光器，可期待量产。

Claims (14)

1、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。
2、根据权利要求1所述的制造方法，上述空隙在平行上述晶片的面内的剖面，具有被容纳在10μm×10μm的矩形区域中的大小及形状。
3、根据权利要求1所述的制造方法，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。
4、根据权利要求3所述的制造方法，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。
5、根据权利要求3所述的制造方法，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。
6、一种氮化物半导体元件，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。
7、根据权利要求6所述的氮化物半导体元件，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。
8、根据权利要求6所述的氮化物半导体元件，上述空隙在平行上述基板的上面的面内的剖面，具有被容纳在10μm×10μm的矩形区域中的大小及形状。
9、根据权利要求8所述的氮化物半导体元件，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。
10、根据权利要求9所述的氮化物半导体元件，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。
11、根据权利要求9所述的氮化物半导体元件，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。
12、根据权利要求11所述的氮化物半导体元件，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。
13、根据权利要求6所述的氮化物半导体元件，上述基板是氮化物半导体。
14、根据权利要求13所述的氮化物半导体元件，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。
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