JP2000114666A - Semiconductor light emitting element and manufacturing method - Google Patents

Semiconductor light emitting element and manufacturing method

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JP2000114666A
JP2000114666A JP28851098A JP28851098A JP2000114666A JP 2000114666 A JP2000114666 A JP 2000114666A JP 28851098 A JP28851098 A JP 28851098A JP 28851098 A JP28851098 A JP 28851098A JP 2000114666 A JP2000114666 A JP 2000114666A
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Japan
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layer
light emitting
gan
based semiconductor
manufacturing
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JP28851098A
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Nobuhiko Hayashi
伸彦 林
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a GaN-based semiconductor light emitting element having a flat light emitting edge face and no reflection of light emitted from the light emitting edge face, and provide a manufacturing method. SOLUTION: In a semiconductor laser element 100, a buffer layer 2, an undoped GaN layer 3, an n-type GaN layer 4, an n-type crack preventive layer 5, an n-type AlGaN first clad layer 6, an MQW light emitting layer 7, a p-type AlGaN second clad layer 8, and a p-type contact layer 9 are formed sequentially on a sapphire substrate 1. In a region with a given length from each edge face of the semiconductor laser element 100, a part with a given depth from the p-type contract layer 9 to the n-type GaN layer 4 is removed by etching to form a step part 300 with a flat side face 41 and a bottom face 42. The bottom face 42 has a length W1 of 10 μm or below.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、GaN(窒化ガリ
ウム)、AlN(窒化アルミニウム)もしくはInN
(窒化インジウム)またはこれらの混晶等のIII −V族
窒化物系半導体層(以下、窒化物系半導体層と呼ぶ)か
らなる化合物半導体層を有する半導体発光素子およびそ
の製造方法に関する。
[0001] The present invention relates to GaN (gallium nitride), AlN (aluminum nitride) or InN.
The present invention relates to a semiconductor light emitting device having a compound semiconductor layer made of a III-V nitride-based semiconductor layer (hereinafter, referred to as a nitride-based semiconductor layer) such as (indium nitride) or a mixed crystal thereof, and a method of manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】現在、デジタルビデオディスクよりも、
さらに高密度かつ大容量の光ディスクシステムに対する
要求が高まっている。このような要求を満たすための光
源として、青色または紫色の光を発するGaN系半導体
レーザ素子の研究開発が盛んに行われている。
2. Description of the Related Art Currently, digital video discs are
Further, there is an increasing demand for a high-density and large-capacity optical disk system. Research and development of GaN-based semiconductor laser devices that emit blue or violet light have been actively conducted as light sources to satisfy such demands.

【0003】GaN系半導体レーザ素子の製造の際に
は、GaNからなる基板が存在しないため、GaNと同
じ六方晶系であるサファイア(Al2 3 )等の絶縁性
基板上にGaN系半導体層を成長させる。サファイア基
板上にGaN系半導体層を形成した後、GaN系半導層
の両端面に共振器面を形成する。
When manufacturing a GaN-based semiconductor laser device, since there is no GaN-based substrate, a GaN-based semiconductor layer is formed on an insulating substrate such as sapphire (Al 2 O 3 ), which is the same hexagonal system as GaN. Grow. After forming a GaN-based semiconductor layer on a sapphire substrate, resonator surfaces are formed on both end surfaces of the GaN-based semiconductor layer.

【0004】従来の赤外光または赤色光を発生する半導
体レーザ素子においては、基板と基板上の各半導体層と
の結晶方位が一致するため、基板をへき開しやすい面で
へき開することにより、基板上の各半導体層の端面に基
板の端面と同一平面でかつ平坦な共振器面を形成するこ
とが可能である。
In a conventional semiconductor laser device that emits infrared light or red light, the substrate and each semiconductor layer on the substrate have the same crystal orientation. Therefore, the substrate is cleaved on a surface that is easily cleaved. It is possible to form a resonator surface that is flush with the end surface of the substrate on the end surface of each of the above semiconductor layers.

【0005】一方、GaN系半導体レーザ素子におい
て、サファイア基板およびGaN系半導体層はともに
(10-10)面においてへき開しやすいが、サファイア
基板とその上に形成されたGaN系半導体層との結晶方
位がずれているため、両者の(10-10)面が同一平面
とならない。それゆえ、サファイア基板の(10-10)
面においてへき開する。
On the other hand, in a GaN-based semiconductor laser device, both the sapphire substrate and the GaN-based semiconductor layer are easily cleaved on the (10-10) plane, but the crystal orientation of the sapphire substrate and the GaN-based semiconductor layer formed thereon is high. Are shifted, the (10-10) planes of the two are not the same plane. Therefore, (10-10) of sapphire substrate
Cleaved on the face.

【0006】図10はサファイア基板およびGaN系半
導体層の結晶方位の関係を示す図である。図10におい
て、実線の矢印はサファイア基板の結晶方位を示し、破
線の矢印はGaN系半導体層の結晶方位を示す。
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the crystal orientations of a sapphire substrate and a GaN-based semiconductor layer. In FIG. 10, the solid arrow indicates the crystal orientation of the sapphire substrate, and the broken arrow indicates the crystal orientation of the GaN-based semiconductor layer.

【0007】図10に示すように、サファイア基板上に
形成されたGaN系半導体層のa軸およびb軸は、サフ
ァイア基板のa軸およびb軸に対して30°ずれている
ため、サファイア基板の(10-10)面でへき開した場
合、GaN系半導体層のへき開面は(11-20)面とな
り、GaN系半導体層に平坦な共振器面を形成すること
ができない。このため、GaN系半導体レーザ素子にお
いては、へき開法によらず、RIE法(反応性イオンエ
ッチング法)やRIBE法(反応性イオンビームエッチ
ング法)等のドライエッチング法により共振器面を形成
する。また、へき開法でも可能であるが、この場合、し
きい値電流が大きくなるという問題がある。
As shown in FIG. 10, the a-axis and the b-axis of the GaN-based semiconductor layer formed on the sapphire substrate are shifted by 30 ° from the a-axis and the b-axis of the sapphire substrate. In the case of cleavage at the (10-10) plane, the cleavage plane of the GaN-based semiconductor layer becomes the (11-20) plane, and a flat resonator surface cannot be formed on the GaN-based semiconductor layer. For this reason, in the GaN-based semiconductor laser device, the cavity surface is formed by a dry etching method such as the RIE method (reactive ion etching method) or the RIBE method (reactive ion beam etching method) without using the cleavage method. Further, a cleavage method is also possible, but in this case, there is a problem that the threshold current increases.

【0008】図11は、従来の半導体レーザ素子の製造
方法を示す模式的工程断面図である。
FIG. 11 is a schematic process sectional view showing a conventional method for manufacturing a semiconductor laser device.

【0009】図11(a)に示すように、まず、サファ
イア基板31上に、アンドープのバッファ層32、アン
ドープのGaN層33、n−GaN層34、クラック防
止層35、n−第1クラッド層36、発光層37、p−
第2クラッド層38およびp−コンタクト層39を順に
成長させる。なお、図中の矢印Yは、サファイア基板1
の<10-10>方向を示す。
As shown in FIG. 11A, first, an undoped buffer layer 32, an undoped GaN layer 33, an n-GaN layer 34, a crack prevention layer 35, and an n-first cladding layer are formed on a sapphire substrate 31. 36, light emitting layer 37, p-
A second cladding layer 38 and a p-contact layer 39 are grown in sequence. The arrow Y in the figure indicates the sapphire substrate 1
In the <10-10> direction.

【0010】次に、図11(b)に示すように、p−コ
ンタクト層39からn−GaN層34の所定の深さまで
の一部領域をドライエッチング法により除去し、n−G
aN層34を露出させる。このようにして、平坦な共振
器面51およびn−GaN層34の平坦部52を形成す
る。
Next, as shown in FIG. 11B, a partial region from the p-contact layer 39 to a predetermined depth of the n-GaN layer 34 is removed by a dry etching method, and n-G
The aN layer 34 is exposed. Thus, a flat resonator surface 51 and a flat portion 52 of the n-GaN layer 34 are formed.

【0011】さらに、図11(b)中に矢印Xで示すよ
うに、n−GaN層34の平坦部52の中央部でサファ
イア基板31をその上のバッファ層32、GaN層33
およびn−GaN層34とともに分割し、図11(c)
に示すように、個々の半導体レーザ素子104を作製す
る。サファイア基板31を分割する際には、サファイア
基板31の裏面にスクライブにより直線状の傷を形成
し、その傷の部分でサファイア基板31をへき開する
か、あるいは、サファイア基板31にダイシングにより
切溝を形成する。
Further, as shown by an arrow X in FIG. 11B, the sapphire substrate 31 is placed on the buffer layer 32 and the GaN layer 33 at the center of the flat portion 52 of the n-GaN layer 34.
11 and the n-GaN layer 34, as shown in FIG.
As shown in (1), individual semiconductor laser elements 104 are manufactured. When dividing the sapphire substrate 31, a linear scratch is formed on the back surface of the sapphire substrate 31 by scribing, and the sapphire substrate 31 is cleaved at the scratched portion, or a kerf is formed in the sapphire substrate 31 by dicing. Form.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上記の方法により個々
の半導体レーザ素子104を分離するためには、半導体
レーザ素子104において、エッチングにより露出した
n−GaN層34の平坦部52の幅W4 を数十から数百
μmとする必要がある。このため、図12に示すよう
に、半導体レーザ素子104において、一方の共振器面
51から出射したレーザ光50は、n−GaN層34の
平坦部52において反射され、レーザ光50のファーフ
ィールドパターン(FFP;遠視野像)が乱れてしま
う。このような半導体レーザ素子104は実用には適さ
ない。
In order to separate the individual semiconductor laser devices 104 by the above-described method, the width W 4 of the flat portion 52 of the n-GaN layer 34 exposed by etching in the semiconductor laser device 104 must be reduced. It needs to be several tens to several hundreds μm. For this reason, as shown in FIG. 12, in the semiconductor laser element 104, the laser light 50 emitted from one of the resonator surfaces 51 is reflected by the flat portion 52 of the n-GaN layer 34, and the far field pattern of the laser light 50 (FFP; far-field image) is disturbed. Such a semiconductor laser device 104 is not suitable for practical use.

【0013】本発明の目的は、平坦な光出射端面を有し
かつ光出射端面から出射した光の反射が生じないGaN
系半導体発光素子およびその製造方法を提供することで
ある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a GaN device having a flat light emitting end face and not causing reflection of light emitted from the light emitting end face.
An object of the present invention is to provide a system-based semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段および発明の効果】第1の
発明に係る半導体発光素子の製造方法は、基板上に、光
を出射する発光層を含みかつガリウム、アルミニウムお
よびインジウムの少なくとも1つを含む窒化物系半導体
層を形成する工程と、基板を窒化物系半導体層とともに
分割する工程と、分割された窒化物系半導体層の分割面
をエッチングすることにより発光層の表面に対して垂直
な光出射端面を形成する工程とを備えたものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising: a light emitting layer for emitting light on a substrate; and at least one of gallium, aluminum and indium. A step of forming a nitride-based semiconductor layer including, a step of dividing the substrate together with the nitride-based semiconductor layer, and a step perpendicular to the surface of the light-emitting layer by etching a divided surface of the divided nitride-based semiconductor layer. Forming a light emitting end face.

【0015】本発明に係る半導体発光素子の製造方法に
おいては、基板上に、光を出射する発光層を含む窒化物
系半導体層を形成した後、基板を窒化物系半導体層とと
もに分割する。
In the method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention, a nitride semiconductor layer including a light emitting layer for emitting light is formed on a substrate, and then the substrate is divided together with the nitride semiconductor layer.

【0016】上記のようにして分割した窒化物系半導体
層の分割面は、平坦性が悪く、また発光層の表面との垂
直性も悪い。このため、窒化物系半導体層の分割面をエ
ッチングすることにより、光出射端面を形成する。上記
のようにして形成した光出射端面は平坦であるととも
に、発光層の表面との垂直性が良い。このような光出射
端面を有する窒化物系半導体発光素子においては、光出
射端面における光の損失が低減される。
The divided surface of the nitride-based semiconductor layer divided as described above has poor flatness and poor perpendicularity to the surface of the light emitting layer. For this reason, the light-emitting end face is formed by etching the division surface of the nitride-based semiconductor layer. The light emitting end face formed as described above is flat and has good perpendicularity to the surface of the light emitting layer. In the nitride-based semiconductor light emitting device having such a light emitting end face, light loss at the light emitting end face is reduced.

【0017】光出射端面を形成する工程は、窒化物系半
導体層の分割面をドライエッチングすることにより光出
射端面となる側面と底面とを有する段差部を形成するこ
とを含んでもよい。
The step of forming the light emitting end face may include forming a step having a side face and a bottom face serving as the light emitting end face by dry-etching the divided surface of the nitride-based semiconductor layer.

【0018】上記の製造方法においては、窒化物系半導
体層を分割した後に、分割面をドライエッチングするこ
とにより窒化物系半導体層の端部に段差部を形成するた
め、従来の窒化物系半導体発光素子の製造方法のよう
に、窒化物系半導体層を分割するために光の出射方向に
おける段差部の底面の長さを大きくする必要がない。こ
のため、光出射方向における段差部の底面の長さを小さ
くすることが可能となる。
In the above-described manufacturing method, the conventional nitride-based semiconductor layer is formed by dividing the nitride-based semiconductor layer and then dry-etching the divided surface to form a step at the end of the nitride-based semiconductor layer. Unlike the method for manufacturing a light emitting element, it is not necessary to increase the length of the bottom surface of the step in the light emission direction in order to divide the nitride-based semiconductor layer. For this reason, the length of the bottom surface of the step in the light emission direction can be reduced.

【0019】また、光出射方向における段差部の底面の
長さを10μm以下とすることが好ましい。
It is preferable that the length of the bottom surface of the step in the light emitting direction is 10 μm or less.

【0020】これにより、段差部の側面から出射した光
が段差部の底面において反射されることが防止される。
Thus, the light emitted from the side surface of the step is prevented from being reflected on the bottom surface of the step.

【0021】また、発光層の下端と段差部の底面との間
の距離を10μm以上とすることが好ましい。
Further, it is preferable that the distance between the lower end of the light emitting layer and the bottom surface of the step is 10 μm or more.

【0022】これにより、発光層の下端を段差部の底面
から十分に離すことができるため、段差部の側面から出
射した光が段差部の底面において反射されることが十分
に防止される。
Thus, the lower end of the light emitting layer can be sufficiently separated from the bottom surface of the step, so that the light emitted from the side surface of the step can be sufficiently prevented from being reflected on the bottom surface of the step.

【0023】さらに、水平方向における段差部の側面の
長さを10μm以上とすることが好ましい。
Further, the length of the side surface of the step in the horizontal direction is preferably at least 10 μm.

【0024】窒化物系半導体発光素子の幅方向の一部に
段差部を形成した場合、段差部の底面の両側または片側
に壁部が形成される。段差部の長さを上記のように設定
することにより、段差部の側面から出射した光が段差部
壁部の内側の面において反射されることが防止される。
When a step is formed on a part of the width of the nitride-based semiconductor light emitting device, walls are formed on both sides or one side of the bottom surface of the step. By setting the length of the step portion as described above, the light emitted from the side surface of the step portion is prevented from being reflected on the inner surface of the step portion wall.

【0025】第2の発明に係る半導体発光素子は、基板
上に、光を出射する発光層を含みかつガリウム、アルミ
ニウムおよびインジウムの少なくとも1つを含む窒化物
系半導体層が形成され、窒化物系半導体層の端部に側面
および底面を有する段差部が形成され、段差部の側面が
発光層の光出射端面を構成し、光出射方向における段差
部の底面の長さが10μm以下のものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a semiconductor light emitting device including a light emitting layer for emitting light and a nitride semiconductor layer containing at least one of gallium, aluminum and indium formed on a substrate. A step portion having a side surface and a bottom surface is formed at an end of the semiconductor layer, the side surface of the step portion constitutes a light emitting end surface of the light emitting layer, and the length of the bottom surface of the step portion in the light emitting direction is 10 μm or less. .

【0026】本発明に係る半導体発光素子においては、
光出射方向における段差部の底面の長さが小さいため、
段差部の側面から出射した光が段差部の底面において反
射されることが防止される。
In the semiconductor light emitting device according to the present invention,
Because the length of the bottom surface of the step in the light emission direction is small,
Light emitted from the side surface of the step portion is prevented from being reflected on the bottom surface of the step portion.

【0027】また、発光層の下端と段差部の底面との間
の距離が10μm以上であることが好ましい。
Preferably, the distance between the lower end of the light emitting layer and the bottom surface of the step is at least 10 μm.

【0028】これにより、発光層の下端を段差部の底面
から十分に離すことが出来るため、段差部の側面から出
射した光が段差部の底面において反射されることが十分
に防止される。
Thus, the lower end of the light emitting layer can be sufficiently separated from the bottom surface of the step, so that the light emitted from the side surface of the step can be sufficiently prevented from being reflected on the bottom surface of the step.

【0029】さらに、水平方向における段差部の側面の
長さが10μm以上であることが好ましい。
Further, it is preferable that the length of the side surface of the step in the horizontal direction is 10 μm or more.

【0030】窒化物系半導体発光素子の幅方向の一部に
段差部が形成されたものにおいては、段差部の底面の両
側または片側に壁部が存在する。段差部の長さを上記の
ように設定することにより、段差部の側面から出射した
光が段差部の壁部の内側の面において反射されることが
防止される。
In a nitride semiconductor light emitting device having a step portion formed in a part in the width direction, a wall portion exists on both sides or one side of the bottom surface of the step portion. By setting the length of the step portion as described above, light emitted from the side surface of the step portion is prevented from being reflected on the inner surface of the wall of the step portion.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】図1は本発明の第1の実施例にお
けるGaN系半導体レーザ素子の構造を示す模式的断面
図である。図1に示す半導体レーザ素子100は、リッ
ジ導波構造を有する半導体レーザ素子である。なお、図
中の矢印Yは、サファイア基板の<10−10>方向を
示す。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a GaN-based semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention. The semiconductor laser device 100 shown in FIG. 1 is a semiconductor laser device having a ridge waveguide structure. The arrow Y in the figure indicates the <10-10> direction of the sapphire substrate.

【0032】サファイア基板1の(0001)面上に、
アンドープのAl0.5 Ga0.5 Nからなる厚さ300Å
のバッファ層2、厚さ2μmのアンドープのGaN層
3、厚さ3μmのn−GaN層4、n−In0.1 Ga
0.9 Nからなる厚さ0.1μmのn−クラック防止層
5、n−Al0.15Ga0.85Nからなる厚さ0.7μmの
n−第1クラッド層6、アンドープのInGaNからな
る多重量子井戸発光層(以下、MQW発光層と呼ぶ)
7、p−Al0.15Ga0.85Nからなる厚さ0.7μmの
p−第2クラッド層8、厚さ0.2μmのp−GaNか
らなるp−コンタクト層9が形成されている。図1にお
ける各層のn型ドーパントとしてはSiが用いられてお
り、p型ドーパントとしてはMgが用いられている。
On the (0001) plane of the sapphire substrate 1,
300 mm thick undoped Al 0.5 Ga 0.5 N
Buffer layer 2, undoped GaN layer 3 having a thickness of 2 μm, n-GaN layer 4 having a thickness of 3 μm, n-In 0.1 Ga
0.1-μm-thick n-crack preventing layer 5 made of 0.9 N, n-first clad layer 6 made of n-Al 0.15 Ga 0.85 N and 0.7 μm-thickness, and multiple quantum well light emitting layer made of undoped InGaN (Hereinafter referred to as MQW light emitting layer)
7, a 0.7 μm-thick p-second cladding layer 8 made of p-Al 0.15 Ga 0.85 N and a p-contact layer 9 made of 0.2 μm-thick p-GaN are formed. In each layer in FIG. 1, Si is used as an n-type dopant, and Mg is used as a p-type dopant.

【0033】MQW発光層7は、図2のエネルギーバン
ド図に示すように、厚さ60Åの6つのIn0.03Ga
0.97N量子障壁層71と厚さ30Åの5つのIn0.18
0.82N量子井戸層72とが交互に積層されてなる多重
量子井戸構造を含む。その多重量子井戸構造の両面は厚
さ0.1μmのGaN光ガイド層73で挟まれている。
As shown in the energy band diagram of FIG. 2, the MQW light-emitting layer 7 has six In 0.03 Ga layers each having a thickness of 60 °.
0.97 N quantum barrier layer 71 and five 30 mm thick In 0.18 G
a 0.82 N quantum well layers 72 are included in a multiple quantum well structure alternately stacked. Both surfaces of the multiple quantum well structure are sandwiched between GaN optical guide layers 73 having a thickness of 0.1 μm.

【0034】図1に示すように、半導体レーザ素子10
0の両端面から所定幅の領域においてp−コンタクト層
9からn−GaN層4の所定深さまでがエッチングによ
り除去され、平坦な側面41および底面42を有する段
差部300が形成されている。段差部300の側面41
が共振器面となる。
As shown in FIG. 1, the semiconductor laser device 10
The portions from the p-contact layer 9 to the n-GaN layer 4 at a predetermined depth in a region having a predetermined width from both end surfaces of the zero are removed by etching, thereby forming a stepped portion 300 having flat side surfaces 41 and a bottom surface 42. Side surface 41 of step 300
Becomes the resonator surface.

【0035】レーザ光の出射方向における段差部300
の底面42の長さW1 は10μm以下である。このた
め、一方の共振器面から出射したレーザ光50は、段差
部300の底面42において反射されることがない。
Step 300 in the direction of emission of laser light
The length W 1 of the bottom surface 42 is 10μm or less. Therefore, the laser light 50 emitted from one resonator surface is not reflected on the bottom surface 42 of the step 300.

【0036】次に、図1に示す半導体レーザ素子100
の製造方法を、図3から図8の製造工程図を参照しなが
ら説明する。図3〜図5は製造工程を示す斜視図であ
る。また、図6〜図8において、(a)は製造工程を示
す斜視図、(b)は共振器面に垂直な方向に沿った縦断
面図である。
Next, the semiconductor laser device 100 shown in FIG.
Will be described with reference to the manufacturing process diagrams of FIGS. 3 to 5 are perspective views showing a manufacturing process. 6A to 8A are perspective views showing a manufacturing process, and FIG. 6B is a longitudinal sectional view taken along a direction perpendicular to the resonator surface.

【0037】まず、図3に示すように、サファイア基板
1上に、MOCVD法(有機金属化学的気相成長法)に
より、バッファ層2、アンドープのGaN層3、n−G
aN層4、n−クラック防止層5、n−第1クラッド層
6、MQW発光層7、p−第2クラッド層8、p−コン
タクト層9を順に連続的に成長させる。以下、バッファ
層2からp−コンタクト層9までをGaN系半導体層2
00と呼ぶ。
First, as shown in FIG. 3, a buffer layer 2, an undoped GaN layer 3, and an n-G layer are formed on a sapphire substrate 1 by MOCVD (metal organic chemical vapor deposition).
The aN layer 4, the n-crack preventing layer 5, the n-first cladding layer 6, the MQW light emitting layer 7, the p-second cladding layer 8, and the p-contact layer 9 are successively grown in this order. Hereinafter, the GaN-based semiconductor layer 2 from the buffer layer 2 to the p-contact layer 9
Call it 00.

【0038】次に、p−コンタクト層9上の矢印Y方向
に沿ったストライプ状の領域にNiマスク(図示せず)
を形成し、これを用いて、RIE(反応性イオンエッチ
ング)法またはRIBE(反応性イオンビームエッチン
グ)法により、p−コンタクト層9およびp−第2クラ
ッド層8の所定深さまでをエッチングにより除去する。
このようにして、図4に示すように、p−第2クラッド
層8およびp−コンタクト層9からなる矢印Y方向に沿
ったストライプ状のリッジ部を形成する。なお、エッチ
ングに際しては、p−第2クラッド層8の平坦部の厚さ
が約0.1〜0.4μmとなるところでエッチングを停
止することが好ましい。
Next, a Ni mask (not shown) is formed in a stripe-shaped region on the p-contact layer 9 along the arrow Y direction.
Is formed, and by using this, the p-contact layer 9 and the p-second cladding layer 8 are removed by etching to a predetermined depth by RIE (reactive ion etching) or RIBE (reactive ion beam etching). I do.
In this manner, as shown in FIG. 4, a stripe-shaped ridge portion formed of the p-second cladding layer 8 and the p-contact layer 9 along the direction of arrow Y is formed. In the etching, it is preferable to stop the etching when the thickness of the flat portion of the p-second cladding layer 8 becomes about 0.1 to 0.4 μm.

【0039】さらに、上記のNiマスクを除去した後、
ストライプ状のリッジ部を含む所定幅の領域上にNiマ
スク(図示せず)を形成し、これを用いて、p−第2ク
ラッド層8からn−GaN層4の所定深さまでをRIE
法またはRIBE法によりエッチングして除去し、図5
に示すように、n−GaN層4を露出させる。
After removing the Ni mask,
A Ni mask (not shown) is formed on a region having a predetermined width including the stripe-shaped ridge portion, and is used to perform RIE from the p-second cladding layer 8 to a predetermined depth of the n-GaN layer 4.
5 is removed by etching using the method of FIG.
The n-GaN layer 4 is exposed as shown in FIG.

【0040】上記のエッチングの後、Niマスクを除去
し、図6に示すように、p−コンタクト層9の上面およ
びn−GaN層4の上面を除いて、リッジ部の両側面、
p−第2クラッド層8の平坦部の上面およびp−第2ク
ラッド層8からn−GaN層4までの側面に、EB法
(電子ビーム蒸着法)またはCVD法(化学気相成長
法)により、絶縁膜としてSiO2 膜10を形成する。
SiO2 膜10は、電流狭窄を行うためおよびpn接合
の露出部分を保護するためのものである。SiO2膜1
0の厚さは1000〜5000Å程度とすることが好ま
しい。
After the above etching, the Ni mask is removed, and as shown in FIG. 6, both sides of the ridge portion except for the upper surface of the p-contact layer 9 and the upper surface of the n-GaN layer 4,
The upper surface of the flat portion of the p-second cladding layer 8 and the side surface from the p-second cladding layer 8 to the n-GaN layer 4 are formed by EB (electron beam evaporation) or CVD (chemical vapor deposition). Then, a SiO 2 film 10 is formed as an insulating film.
The SiO 2 film 10 is for performing current constriction and protecting an exposed portion of the pn junction. SiO 2 film 1
The thickness of 0 is preferably about 1000-5000 °.

【0041】さらに、図7に示すように、p−コンタク
ト層9の上面を覆うようにp電極11を形成し、n−G
aN層4の露出した上面にn電極12を形成する。p電
極11は、厚さ5000ÅのNiからなり、n電極12
は、厚さ200ÅのTiと厚さ5000ÅのAlとから
なる。なお、後述する共振器面形成の際のエッチングに
おいて、p電極11およびn電極12は損傷を受けるた
め、p電極11およびn電極12の厚さを1μm以上と
する。
Further, as shown in FIG. 7, a p-electrode 11 is formed so as to cover the upper surface of the p-contact layer 9, and the n-G
An n-electrode 12 is formed on the exposed upper surface of the aN layer 4. The p-electrode 11 is made of 5000 nm thick Ni and the n-electrode 12
Is composed of Ti having a thickness of 200 ° and Al having a thickness of 5000 °. Since the p-electrode 11 and the n-electrode 12 are damaged during the etching for forming the resonator surface described later, the thickness of the p-electrode 11 and the n-electrode 12 is set to 1 μm or more.

【0042】上記のように、p電極11およびn電極1
2を形成した後、矢印Y方向に垂直な面、すなわちサフ
ァイア基板1の(10-10)面において、サファイア基
板1をGaN系半導体層200とともに分割し、個々の
半導体レーザ素子100を形成する。
As described above, the p-electrode 11 and the n-electrode 1
After the formation of 2, the sapphire substrate 1 is divided together with the GaN-based semiconductor layer 200 on a plane perpendicular to the arrow Y direction, that is, on the (10-10) plane of the sapphire substrate 1, to form individual semiconductor laser elements 100.

【0043】分割方法としては、サファイア基板1の裏
面の矢印Yと垂直な方向に、予めスクライブにより直線
状の傷を形成し、この傷でサファイア基板1をへき開す
る。これにより、へき開が容易となる。
As a dividing method, a linear scratch is formed by scribing in advance in the direction perpendicular to the arrow Y on the back surface of the sapphire substrate 1, and the sapphire substrate 1 is cleaved by the scratch. This facilitates cleavage.

【0044】なお、サファイア基板1の厚さが200μ
m以上と厚い場合、上記のようなへき開が困難である。
このため、サファイア基板1の裏面の矢印Yと垂直な方
向にダイシングにより切溝を入れるか、またはサファイ
ア基板1の裏面を研磨することによりサファイア基板の
厚さを200μm以下にすることが好ましい。
The sapphire substrate 1 has a thickness of 200 μm.
When the thickness is as thick as m or more, the cleavage as described above is difficult.
For this reason, it is preferable that the sapphire substrate 1 has a thickness of 200 μm or less by making a cut groove by dicing in the direction perpendicular to the arrow Y on the back surface of the sapphire substrate 1 or polishing the back surface of the sapphire substrate 1.

【0045】上記のようにして形成されたサファイア基
板1のへき開面53aは(10-10)面となり、GaN
系半導体層200のへき開面53bは(11-20)面と
なる。
The cleavage surface 53a of the sapphire substrate 1 formed as described above becomes the (10-10) plane, and
The cleavage surface 53b of the system semiconductor layer 200 is a (11-20) plane.

【0046】図7(b)に示すように、GaN系半導体
層200のへき開面53bは、平坦性が悪くかつレーザ
光の光軸との垂直性が悪い。これらの点を改善するため
に、図8に示すように、GaN系半導体層200のへき
開面53bから所定幅の領域において、p−コンタクト
層9からn−GaN層4の所定深さまでをFIB(フォ
ーカスドイオンビームエッチング)法によりエッチング
し、側面41および底面42を有する段差部300を形
成する。
As shown in FIG. 7B, the cleavage surface 53b of the GaN-based semiconductor layer 200 has poor flatness and poor perpendicularity to the optical axis of the laser beam. In order to improve these points, as shown in FIG. 8, in a region having a predetermined width from the cleavage surface 53b of the GaN-based semiconductor layer 200, the FIB (from the p-contact layer 9 to the predetermined depth of the n-GaN layer 4) is formed. Etching is performed by a focused ion beam etching method to form a stepped portion 300 having a side surface 41 and a bottom surface 42.

【0047】段差部300の側面41がレーザ光を出射
する共振器面となる。エッチングにより得られた共振器
面は、平坦でかつレーザ光の光軸との垂直性がよい。
The side surface 41 of the step 300 serves as a resonator surface for emitting a laser beam. The resonator surface obtained by etching is flat and has good perpendicularity to the optical axis of the laser beam.

【0048】また、図8に示すように、レーザ光の出射
方向における段差部300の底面42の長さW1 は10
μm以下とすることが好ましく、特に1〜5μmとする
ことが好ましい。これにより、共振器面から出射したレ
ーザ光が段差部300の底面42において反射されるこ
とが防止される。
As shown in FIG. 8, the length W 1 of the bottom surface 42 of the step portion 300 in the emission direction of the laser light is 10
μm or less, particularly preferably 1 to 5 μm. This prevents the laser light emitted from the resonator surface from being reflected on the bottom surface 42 of the step 300.

【0049】また、MQW発光層7の下端から段差部3
00の底面42までの距離は10μm以上にすることが
好ましく、数十μm以上とすることがより好ましい。
Also, the stepped portion 3 from the lower end of the MQW light emitting layer 7
The distance to the bottom surface 42 of 00 is preferably 10 μm or more, more preferably several tens μm or more.

【0050】本実施例では、n−GaN層4のエッチン
グの深さW2 を10μm以上とする。これにより、共振
器面から出射したレーザ光が段差部300の底面42に
おいて反射されにくくなる。なお、エッチングの深さW
2 を深くするには、n−GaN層4をできるだけ厚く成
長させる必要がある。
In this embodiment, the etching depth W 2 of the n-GaN layer 4 is set to 10 μm or more. This makes it difficult for the laser light emitted from the resonator surface to be reflected on the bottom surface 42 of the step portion 300. The etching depth W
In order to make 2 deep, it is necessary to grow the n-GaN layer 4 as thick as possible.

【0051】なお、段差部300は、必ずしも半導体レ
ーザ素子100の幅方向(共振器面に平行な水平方向)
の全体にわたって形成しないでもよいが、段差部300
の幅W3 を10μm以上とすることが好ましい。段差部
300を半導体レーザ素子100の幅方向の一部に形成
した場合には、段差部300の底面42の両側または片
側に壁部が形成される。本実施例では、半導体レーザ素
子100の幅と段差部300の幅W3 とを等しくしてい
る。これにより、段差部300の底面42の両側に壁部
が形成されないため、共振器面から出射したレーザ光が
段差部300の壁部の内側の面において反射されること
が防止される。
Note that the stepped portion 300 is not necessarily located in the width direction of the semiconductor laser device 100 (horizontal direction parallel to the cavity surface).
May not be formed over the entirety of the step portion 300.
It is preferable that the width W 3 of the above 10 [mu] m. When the step portion 300 is formed in a part of the width direction of the semiconductor laser device 100, a wall portion is formed on both sides or one side of the bottom surface 42 of the step portion 300. In this embodiment, the width of the semiconductor laser device 100 and the width W 3 of the step portion 300 are made equal. Thus, since no walls are formed on both sides of the bottom surface 42 of the step portion 300, the laser light emitted from the resonator surface is prevented from being reflected on the inner surface of the wall portion of the step portion 300.

【0052】上記の段差部300の底面42の長さ
1 、エッチングの深さW2 および段差部300の幅W
3 を設定する際には、半導体レーザ素子100の共振器
面の平坦性およびレーザ光の光軸との垂直性、レーザ光
の垂直ビーム広がり角等の関係を考慮し、レーザ光が段
差部300の底面42または壁部の内側の面において反
射されないように設定する。
The length W 1 of the bottom surface 42 of the step 300, the etching depth W 2, and the width W of the step 300
When setting 3 , the laser light is adjusted to the stepped portion 300 in consideration of the flatness of the cavity surface of the semiconductor laser element 100, the perpendicularity to the optical axis of the laser light, the vertical beam spread angle of the laser light, and the like. Is set so as not to be reflected on the bottom surface 42 or the inner surface of the wall.

【0053】以上のように、本実施例に係る半導体レー
ザ素子100においては、共振器面から出射したレーザ
光が、段差部300の底面42において反射されること
がないため、実用可能なFFPが得られる。また、共振
器面の平坦性およびレーザ光の光軸との垂直性に優れる
ため、共振器面の凹凸により生じるレーザ光の損失を抑
えることが可能となる。
As described above, in the semiconductor laser device 100 according to the present embodiment, since the laser light emitted from the cavity surface is not reflected on the bottom surface 42 of the step 300, a practically usable FFP is obtained. can get. Further, since the flatness of the cavity surface and the perpendicularity to the optical axis of the laser beam are excellent, it is possible to suppress the loss of the laser beam caused by the unevenness of the cavity surface.

【0054】なお、上記の実施例においては、基板とし
てサファイア基板1を用い、絶縁膜としてSiO2 膜1
0を用いたが、これ以外に、基板としてスピネル基板等
を用いてもよく、絶縁膜としてSiN膜を用いてもよ
く、あるいは絶縁膜の代わりにn−GaN系半導体層を
用いてもよい。
In the above embodiment, the sapphire substrate 1 was used as the substrate, and the SiO 2 film 1 was used as the insulating film.
Although 0 was used, a spinel substrate or the like may be used as the substrate, a SiN film may be used as the insulating film, or an n-GaN-based semiconductor layer may be used instead of the insulating film.

【0055】さらに、上記の実施例においては、リッジ
導波構造を有する半導体レーザ素子100の製造方法に
ついて説明したが、本発明に係る半導体発光素子の製造
方法により、セルフアライン構造を有する半導体レーザ
素子を製造することも可能である。
Further, in the above embodiment, the method of manufacturing the semiconductor laser device 100 having the ridge waveguide structure has been described. However, the semiconductor laser device having the self-aligned structure can be manufactured by the method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to the present invention. Can also be produced.

【0056】図9は本発明の第2の実施例におけるGa
N系半導体レーザ素子の構造を示す斜視図である。図9
に示す半導体レーザ素子102は、セルフアライン構造
を有する半導体レーザ素子である。
FIG. 9 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a perspective view illustrating a structure of an N-based semiconductor laser device. FIG.
Is a semiconductor laser device having a self-aligned structure.

【0057】サファイア基板11の(0001)面上
に、アンドープのAl0.5 Ga0.5 Nからなる厚さ30
0Åのバッファ層12、厚さ2μmのアンドープのGa
N層13、厚さ3μmのn−GaN層14、n−In
0.1 Ga0.9 Nからなる厚さ0.1μmのクラック防止
層15、n−Al0.15Ga0.85Nからなる厚さ0.7μ
mのn−第1クラッド層16、アンドープのInGaN
からなるMQW発光層17、およびp−Al0.15Ga
0.85Nからなる厚さ0.1〜0.4μmのp−第2クラ
ッド層18が形成されている。なお、MQW発光層17
の構造は、図2において示したMQW発光層7の構造と
同様である。
On the (0001) plane of the sapphire substrate 11, a thickness 30 of undoped Al 0.5 Ga 0.5 N
0 ° buffer layer 12, 2 μm thick undoped Ga
N layer 13, 3 μm thick n-GaN layer 14, n-In
0.1 μm thick anti-crack layer 15 of 0.1 Ga 0.9 N, 0.7 μm thick of n-Al 0.15 Ga 0.85 N
m n-first cladding layer 16, undoped InGaN
MQW light-emitting layer 17 of p-Al 0.15 Ga
A p-second cladding layer 18 of 0.85 N and a thickness of 0.1 to 0.4 μm is formed. The MQW light emitting layer 17
Is the same as the structure of the MQW light emitting layer 7 shown in FIG.

【0058】p−第2クラッド層18のストライプ状の
領域を除いて、n−Al0.2 Ga0. 8 Nからなる厚さ
0.5μmのn−電流ブロック層19が形成されてい
る。また、n−電流ブロック層19上およびp−第2ク
ラッド層18のストライプ状の領域上に、p−Al0.15
Ga0.85Nからなる厚さ0.6μmのp−第3クラッド
層20および厚さ0.2μmのp−GaNからなるp−
コンタクト層21が順に形成されている。図9における
各層のn型ドーパントとしては、Siが用いられてお
り、p型ドーパントとしてはMgが用いられている。
[0058] Except for the p- stripe regions of the second cladding layer 18, n-current blocking layer 19 having a thickness of 0.5μm made of n-Al 0.2 Ga 0. 8 N is formed. Further, p-Al 0.15 is formed on the n-current block layer 19 and the stripe-shaped region of the p-second cladding layer 18.
0.6 μm thick p-third cladding layer 20 made of Ga 0.85 N and 0.2 μm thick p-GaN made of p-GaN
Contact layers 21 are formed in order. In each layer in FIG. 9, Si is used as the n-type dopant, and Mg is used as the p-type dopant.

【0059】p−コンタクト層21からn−GaN層1
4の所定の深さまでの一部領域はエッチングにより除去
されており、n−GaN層14が露出している。さら
に、p−コンタクト層21上には、厚さ5000ÅのN
iからなるp電極22が形成され、n−GaN層14の
露出した表面には、厚さ200ÅのTiと厚さ5000
ÅのAlとからなるn電極23が形成されている。
From the p-contact layer 21 to the n-GaN layer 1
4 is removed by etching to a predetermined depth, and the n-GaN layer 14 is exposed. Further, on the p-contact layer 21, a 5000 nm thick N
A p-electrode 22 made of i is formed, and an exposed surface of the n-GaN layer 14 is provided with Ti having a thickness of 200 ° and a thickness of 5000
An n-electrode 23 made of Al is formed.

【0060】半導体レーザ素子102の両端面から所定
幅の領域において、p−コンタクト層21からn−Ga
N層14の所定深さまでがエッチングにより除去され、
平坦な側面61および底面62を有する段差部600が
形成されている。段差部600の側面61が共振器面と
なる。
In a region having a predetermined width from both end surfaces of the semiconductor laser element 102, the n-Ga
A predetermined depth of the N layer 14 is removed by etching,
A step portion 600 having flat side surfaces 61 and a bottom surface 62 is formed. The side surface 61 of the step 600 serves as a resonator surface.

【0061】図9に示す半導体レーザ素子102を製造
する際には、まず、サファイア基板11上に、MOCV
D法(有機金属化学的気相成長法)により、バッファ層
12、アンドープのGaN層13、n−GaN層14、
n−クラック防止層15、n−第1クラッド層16、M
QW発光層17、p−第2クラッド層18およびn−電
流ブロック層19を順に連続的に成長させる。
In manufacturing the semiconductor laser device 102 shown in FIG. 9, first, an MOCV is placed on a sapphire substrate 11.
The buffer layer 12, undoped GaN layer 13, n-GaN layer 14,
n-crack preventing layer 15, n-first cladding layer 16, M
The QW light emitting layer 17, the p-second cladding layer 18, and the n-current blocking layer 19 are sequentially and continuously grown.

【0062】次に、n−電流ブロック層19上のストラ
イプ状の領域を除いて、n−電流ブロック層19上にN
iマスクを形成し、これを用いて、RIE法またはRI
BE法によりn−電流ブロック層19をエッチングす
る。
Next, except for a stripe-shaped region on the n-current block layer 19, N
An i-mask is formed, and this is used to perform RIE or RI
The n-current blocking layer 19 is etched by the BE method.

【0063】続いて、上記のNiマスクを除去した後、
n−電流ブロック層19上およびp−第2クラッド層1
8のストライプ状の領域上に、p−第3クラッド層20
およびp−コンタクト層21を連続的に成長させる。
Subsequently, after removing the Ni mask,
On the n-current blocking layer 19 and the p-second cladding layer 1
8, a p-third cladding layer 20
And the p-contact layer 21 is continuously grown.

【0064】次に、図3から図8に示した半導体レーザ
素子100の製造工程と同様の工程を行い、半導体レー
ザ素子102を作製する。
Next, the semiconductor laser device 102 is manufactured by performing the same steps as those of the semiconductor laser device 100 shown in FIGS.

【0065】なお、半導体レーザ素子102の段差部6
00を形成するためのエッチングにおいて、底面62の
長さW1 を10μm以下(特に1〜5μmがよい)、n
−GaN層14のエッチングの深さW2 を10μm以
上、段差部600の幅W3 を10μm以上とすることが
好ましい。
The step portion 6 of the semiconductor laser device 102
In the etching for forming the layer No. 00, the length W1 of the bottom surface 62 is set to 10 μm or less (especially 1 to 5 μm is preferable), and n
It is preferable that the etching depth W 2 of the GaN layer 14 be 10 μm or more, and the width W 3 of the step portion 600 be 10 μm or more.

【0066】以上のようにして作製した本実施例に係る
半導体レーザ素子102においては、共振器面から出射
したレーザ光が段差部600の底面62において反射さ
れることがないため、実用可能なFFPが得られる。ま
た、共振器面の平坦性およびレーザ光の光軸との垂直性
に優れるため、共振器面の凹凸により生じるレーザ光の
損失を抑えることが可能となる。
In the semiconductor laser device 102 according to the present embodiment manufactured as described above, since the laser light emitted from the cavity surface is not reflected on the bottom surface 62 of the step portion 600, a practically usable FFP Is obtained. Further, since the flatness of the cavity surface and the perpendicularity to the optical axis of the laser beam are excellent, it is possible to suppress the loss of the laser beam caused by the unevenness of the cavity surface.

【0067】なお、第1および第2の実施例において
は、本発明をGaN系半導体レーザ素子に適用した場合
を説明したが、本発明はGaN系半導体を用いた端面出
射型の発光ダイオード等のその他の半導体発光素子にも
適用可能である。
In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to a GaN-based semiconductor laser device has been described. However, the present invention relates to an edge-emitting type light emitting diode or the like using a GaN-based semiconductor. It can be applied to other semiconductor light emitting devices.

【0068】また、第1および第2の実施例において
は、容易に垂直かつ平坦な端面を形成可能であるFIB
E法により端面をエッチングしたが、RIE法またはR
IBE法によりエッチングしてもよい。
In the first and second embodiments, the FIB which can easily form a vertical and flat end face is used.
The end face was etched by E method,
Etching may be performed by the IBE method.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施例におけるGaN系半導体
レーザ素子の構造を示す模式的断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing the structure of a GaN-based semiconductor laser device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】MQW発光層の構造を示すエネルギーバンド図
である。
FIG. 2 is an energy band diagram showing a structure of an MQW light emitting layer.

【図3】図1のGaN系半導体レーザ素子の製造方法を
示す第1の製造工程図である。
FIG. 3 is a first manufacturing process diagram showing a method for manufacturing the GaN-based semiconductor laser device of FIG. 1;

【図4】図1のGaN系半導体レーザ素子の製造方法を
示す第2の製造工程図である。
FIG. 4 is a second manufacturing process diagram showing a method for manufacturing the GaN-based semiconductor laser device of FIG. 1;

【図5】図1のGaN系半導体レーザ素子の製造方法を
示す第3の製造工程図である。
FIG. 5 is a third manufacturing process diagram showing a method for manufacturing the GaN-based semiconductor laser device of FIG. 1;

【図6】図1のGaN系半導体レーザ素子の製造方法を
示す第4の製造工程図である。
FIG. 6 is a fourth manufacturing step diagram showing the method for manufacturing the GaN-based semiconductor laser device of FIG.

【図7】図1のGaN系半導体レーザ素子の製造方法を
示す第5の製造工程図である。
FIG. 7 is a fifth manufacturing step diagram showing the method for manufacturing the GaN-based semiconductor laser device of FIG.

【図8】図1のGaN系半導体レーザ素子の製造方法を
示す第6の製造工程図である。
FIG. 8 is a sixth manufacturing process diagram showing the method for manufacturing the GaN-based semiconductor laser device of FIG. 1;

【図9】本発明の第2の実施例におけるGaN系半導体
レーザ素子の構造を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a structure of a GaN-based semiconductor laser device according to a second embodiment of the present invention.

【図10】サファイア基板およびその上に形成されたG
aN系半導体層の結晶方位の関係を示す図である。
FIG. 10 shows a sapphire substrate and G formed thereon.
FIG. 3 is a diagram illustrating a relationship between crystal orientations of an aN-based semiconductor layer.

【図11】従来のGaN系半導体レーザ素子の製造方法
を示す工程断面図である。
FIG. 11 is a process sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional GaN-based semiconductor laser device.

【図12】従来のGaN系半導体レーザ素子の製造方法
を示す断面図である。
FIG. 12 is a cross-sectional view illustrating a method for manufacturing a conventional GaN-based semiconductor laser device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,31 サファイア基板 2,12,32 バッファ層 3,13,33 アンドープのGaN層 4,14,34 n−GaN層 5,15,35 クラック防止層 6,16,36 n−第1クラッド層 7,17,37 MQW発光層 8,18,38 p−第2クラッド層 9,21,39 p−コンタクト層 19 n−電流ブロック層 20 p−第3クラッド層 41,51,61 側面 42,52,62 底面 50 レーザ光 100,102,104 GaN系半導体レーザ素子 300,600 段差部 1,11,31 sapphire substrate 2,12,32 buffer layer 3,13,33 undoped GaN layer 4,14,34 n-GaN layer 5,15,35 crack prevention layer 6,16,36 n-first clad Layer 7, 17, 37 MQW light-emitting layer 8, 18, 38 p-second cladding layer 9, 21, 39 p-contact layer 19 n-current blocking layer 20 p-third cladding layer 41, 51, 61 side surface 42, 52, 62 Bottom surface 50 Laser light 100, 102, 104 GaN-based semiconductor laser device 300, 600 Stepped portion

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 基板上に、光を出射する発光層を含みか
つガリウム、アルミニウムおよびインジウムの少なくと
も1つを含む窒化物系半導体層を形成する工程と、 前記基板を前記窒化物系半導体層とともに分割する工程
と、 前記分割された前記窒化物系半導体層の分割面をエッチ
ングすることにより前記発光層の表面に対して垂直な光
出射端面を形成する工程とを備えたことを特徴とする半
導体発光素子の製造方法。
Forming a nitride-based semiconductor layer including a light-emitting layer that emits light and including at least one of gallium, aluminum, and indium on a substrate; and forming the substrate together with the nitride-based semiconductor layer on the substrate. A semiconductor, comprising: a step of dividing; and a step of forming a light emitting end face perpendicular to the surface of the light emitting layer by etching a divided face of the divided nitride-based semiconductor layer. A method for manufacturing a light-emitting element.
【請求項2】 前記光出射端面を形成する工程は、前記
窒化物系半導体層の前記分割面をドライエッチングする
ことにより前記光出射端面となる側面と底面とを有する
段差部を形成することを含むことを特徴とする請求項1
記載の半導体発光素子の製造方法。
2. The step of forming the light-emitting end face includes forming a step having a side face and a bottom face serving as the light-emitting end face by dry-etching the divided surface of the nitride-based semiconductor layer. 2. The method according to claim 1, wherein
The manufacturing method of the semiconductor light emitting device according to the above.
【請求項3】 光出射方向における前記段差部の前記底
面の長さを10μm以下とすることを特徴とする請求項
2または3記載の半導体発光素子の製造方法。
3. The method of manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein the length of the bottom surface of the step in the light emitting direction is 10 μm or less.
【請求項4】 前記発光層の下端と前記段差部の前記底
面との間の距離を10μm以上とすることを特徴とする
請求項1〜3のいずれかに記載の半導体発光素子の製造
方法。
4. The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a distance between a lower end of said light emitting layer and said bottom surface of said step portion is 10 μm or more.
【請求項5】 水平方向における前記段差部の側面の長
さを10μm以上とすることを特徴とする請求項1〜4
のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
5. The apparatus according to claim 1, wherein the side surface of said step portion in the horizontal direction has a length of 10 μm or more.
The method for manufacturing a semiconductor light emitting device according to any one of the above.
【請求項6】 基板上に、光を出射する発光層を含みか
つガリウム、アルミニウムおよびインジウムの少なくと
も1つを含む窒化物系半導体層が形成され、前記窒化物
系半導体層の端部に側面および底面を有する段差部が形
成され、前記段差部の前記側面が前記発光層の光出射端
面を構成し、光出射方向における前記段差部の前記底面
の長さが10μm以下であることを特徴とする半導体発
光素子。
6. A nitride-based semiconductor layer including a light-emitting layer that emits light and including at least one of gallium, aluminum, and indium is formed on a substrate, and a side surface and an edge of the nitride-based semiconductor layer are formed at an end of the nitride-based semiconductor layer. A step portion having a bottom surface is formed, the side surface of the step portion forms a light emitting end surface of the light emitting layer, and the length of the bottom surface of the step portion in the light emitting direction is 10 μm or less. Semiconductor light emitting device.
【請求項7】 前記発光層の下端と前記段差部の前記底
面との間の距離が10μm以上であることを特徴とする
請求項6記載の半導体発光素子。
7. The semiconductor light emitting device according to claim 6, wherein a distance between a lower end of said light emitting layer and said bottom surface of said step portion is 10 μm or more.
【請求項8】 水平方向における前記段差部の前記側面
の長さが10μm以上であることを特徴とする請求項6
または7記載の半導体発光素子。
8. The device according to claim 6, wherein the length of the side surface of the step in the horizontal direction is 10 μm or more.
Or a semiconductor light emitting device according to 7.
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