JP2001189531A - Semiconductor substrate and semiconductor light- emitting device and its manufacturing method - Google Patents

Semiconductor substrate and semiconductor light- emitting device and its manufacturing method

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JP2001189531A
JP2001189531A JP37111999A JP37111999A JP2001189531A JP 2001189531 A JP2001189531 A JP 2001189531A JP 37111999 A JP37111999 A JP 37111999A JP 37111999 A JP37111999 A JP 37111999A JP 2001189531 A JP2001189531 A JP 2001189531A
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gan
substrate
semiconductor
region
grown
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Japanese (ja)
Inventor
Hirokazu Iwata
浩和 岩田
Shoji Sarayama
正二 皿山
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a GaN semiconductor substrate having high quality and a semiconductor light-emitting device and its manufacturing method. SOLUTION: In the semiconductor light-emitting device, a structure in which GaN thick films 106 are laminated on the first substrate in which a GaN low- temperature buffer layer 102, a GaN layer 103 and a selective growth mask 104 composed of SiO2 are formed sequentially on a sapphire substrate 101 is formed. The GaN thick films 106 are grown selectively on the surfaces of the GaN layer 103 exposed in opening sections 105 by an MOCVD method, and growth is further continued, and the thick films are also grown in the lateral direction on the surface of the selective growth mask 104.

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、半導体基板および
半導体発光素子およびその作製方法に関する。
The present invention relates to a semiconductor substrate, a semiconductor light emitting device and a method for manufacturing the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、青色のLEDは、赤色や緑色のL
EDに比べて輝度が小さく実用化に難点があったが、近
年、一般式InAlGaNで表されるGaN系化合物半
導体において、低温AlNバッファー層、あるいは低温
GaNバッファー層を用いることによる結晶成長技術の
向上と、Mgをドープした低抵抗のp型半導体層が得ら
れたことにより、高輝度青色LEDが実用化され、さら
には、実用化には至らないが室温で連続発振する半導体
レーザが実現された。
2. Description of the Related Art Conventionally, a blue LED is a red or green LED.
Although the brightness was lower than that of the ED, there was a problem in practical use. However, in recent years, in a GaN-based compound semiconductor represented by the general formula InAlGaN, the crystal growth technology has been improved by using a low-temperature AlN buffer layer or a low-temperature GaN buffer layer. And a low-resistance p-type semiconductor layer doped with Mg were obtained, so that a high-brightness blue LED was put to practical use, and a semiconductor laser that did not reach practical use but continually oscillated at room temperature was realized. .

【0003】一般に、高品質の半導体層を基板上にエピ
タキシャル成長させる場合には、基板と半導体層の格子
定数や熱膨張係数が同程度である必要がある。しかしな
がら、GaN系半導体については、これらを同時に満足
する基板が現在世の中には存在しない。
In general, when a high-quality semiconductor layer is epitaxially grown on a substrate, it is necessary that the substrate and the semiconductor layer have substantially the same lattice constant and thermal expansion coefficient. However, with respect to GaN-based semiconductors, there is no substrate in the world that satisfies these simultaneously.

【0004】現在、GaNバルク単結晶を作製する試み
がなされているが、いまだに数ミリ程度のものしか得ら
れていないのが実状であり、実用化には程遠い状態であ
る。
[0004] At present, attempts have been made to produce bulk GaN single crystals, but only a few millimeters have been obtained, and they are still far from practical use.

【0005】従って、GaN系では、一般に、サファイ
ア,MgAl24スピネル,SiCのようなGaN系半
導体と格子定数や熱膨張係数の大きく異なる異種基板を
用い、結晶成長を行い、レーザ素子を作製している。
[0005] Therefore, in the case of a GaN-based device, a crystal element is generally grown using a heterogeneous substrate having a lattice constant and a thermal expansion coefficient that are significantly different from those of a GaN-based semiconductor such as sapphire, MgAl 2 O 4 spinel, or SiC, thereby producing a laser device. are doing.

【0006】しかるに、異種基板を用いる場合には、結
晶欠陥,光共振器端面形成,電極形成,放熱性という問
題が有り、実用的なレーザ素子を作製することは未だ実
現されていない。
However, when a heterogeneous substrate is used, there are problems such as crystal defects, formation of an end face of an optical resonator, formation of an electrode, and heat dissipation, and a practical laser device has not yet been manufactured.

【0007】以下、これらの問題を簡単に説明する。結
晶欠陥に関しては、サファイア,MgAl24スピネ
ル,SiCのようなGaN系半導体とは格子定数や熱膨
張係数の大きく異なる異種基板を用いて結晶成長を行な
うと、格子不整合により導入される転位密度が108
1010cm-2と非常に大きく、また、異種基板とGaN
系半導体との熱膨張係数との違いにより、歪みやクラッ
クが発生するなど、実用的な半導体レーザを作製するの
に必要な品質を有する結晶成長は困難であった。
Hereinafter, these problems will be briefly described. Regarding crystal defects, when crystal growth is performed using a heterogeneous substrate having a lattice constant and a thermal expansion coefficient that are significantly different from those of GaN-based semiconductors such as sapphire, MgAl 2 O 4 spinel, and SiC, dislocations introduced due to lattice mismatching Density of 10 8 or more
It is very large at 10 10 cm -2 and GaN
It is difficult to grow a crystal having a quality necessary for producing a practical semiconductor laser, such as generation of distortion and cracks due to a difference from a thermal expansion coefficient of the system semiconductor.

【0008】また、光共振器端面形成に関しては、異種
基板とGaN系化合物半導体のへき開面は必ずしも一致
しているわけではないので、従来のAlGaAs系等の
レーザのように、へき開法で平行かつ平滑な光共振器端
面を形成することが困難であった。
Further, regarding the formation of the optical resonator end face, since the cleavage planes of the heterosubstrate and the GaN-based compound semiconductor do not always coincide with each other, they are parallel and cleaved by a cleavage method like a conventional AlGaAs-based laser. It has been difficult to form a smooth optical resonator end face.

【0009】従って、GaN系では、ドライエッチング
や、サファイア等の基板を薄く研磨し、基板をへき開す
ることで、GaN系結晶を割るなどの方法で、光共振器
端面を作製している。
Therefore, in the case of the GaN system, the end face of the optical resonator is manufactured by a method such as cracking a GaN-based crystal by dry-etching or thinly polishing a substrate such as sapphire and cleaving the substrate.

【0010】ここで、ドライエッチングを使用する方法
では、作製プロセスにおいて、ドライエッチング用マス
クの形成,ドライエッチング,マスク除去等の工程が必
要とされ、複雑化していた。さらには、GaN系化合物
半導体のドライエッチング技術は未だ確立されていない
ため、形成された共振器ミラーには、縦筋状の凹凸が生
じ、また、テーパー状に形成されるなど、その平滑性,
平行性,垂直性は未だ十分ではなかった。また、ドライ
エッチングで共振器ミラーを形成した場合には、共振器
ミラー端面の前方に基板がテラスとして残るため、この
テラスによって光が反射され、ビーム形状が単峰になら
なかった。
Here, the method using dry etching is complicated because the manufacturing process requires steps such as formation of a dry etching mask, dry etching, and mask removal. Furthermore, since the dry etching technology of the GaN-based compound semiconductor has not been established yet, the formed resonator mirror has unevenness such as vertical streaks and is formed in a tapered shape.
Parallelism and perpendicularity were not yet enough. In addition, when the resonator mirror was formed by dry etching, the substrate remained as a terrace in front of the end face of the resonator mirror, so that light was reflected by the terrace, and the beam shape did not become a single peak.

【0011】また、サファイア等の基板を薄く研磨し、
基板をへき開することで、GaN系結晶を割るなどの方
法で、光共振器端面を形成する方法では、GaN系結晶
と基板とのへき開面のずれから、光共振器端面は凹凸が
大きく平滑にはならないので、レーザーのしきい値電流
の増加を招いていた。
Further, a substrate such as sapphire is polished thinly,
In the method of forming the optical resonator facet by cleaving the substrate to break the GaN-based crystal, the optical resonator facet has large irregularities due to a shift in the cleavage face between the GaN-based crystal and the substrate. Therefore, the threshold current of the laser was increased.

【0012】また、電極形成に関しては、一般的に使用
されているサファイア基板が絶縁性であるため、基板裏
面から電極をとることができなかった。そのため、電極
は素子表面に形成されることになり、従来のAlGaA
s系等のレーザーのように基板裏面に電極を形成しダイ
ボンディングするような実装ができず、さらには、電極
のスペースの分だけチップ面積が大きくなるといった問
題もあった。また、n側の電極形成のために、n型層を
露出するためのドライエッチングが必要とされるので、
レーザ素子の作製工程が複雑化していた。
Further, regarding the formation of the electrodes, since the sapphire substrate generally used is insulative, the electrodes cannot be taken from the back surface of the substrate. Therefore, the electrodes are formed on the element surface, and the conventional AlGaAs
There is a problem that mounting such as forming an electrode on the back surface of a substrate and die bonding cannot be performed like a laser of an s type or the like, and further, a chip area is increased by a space of the electrode. In addition, since dry etching for exposing the n-type layer is required for forming the n-side electrode,
The manufacturing process of the laser element has been complicated.

【0013】また、放熱性に関しては、一般的に使用さ
れているサファイア基板の熱伝導性の悪さから、高温動
作あるいは大出力動作では、寿命は極端に短かった。
As for heat dissipation, the life is extremely short in high-temperature operation or high-power operation due to the poor thermal conductivity of a sapphire substrate generally used.

【0014】以上の問題点を解決するため、低欠陥密度
の高品質GaN厚膜によってGaN基板を作製する技術
が開発されている。
In order to solve the above problems, a technique for manufacturing a GaN substrate with a high quality GaN thick film having a low defect density has been developed.

【0015】例えば、特開平10−326912号公
報,特開平10−326751号公報,特開平10−3
12971号公報,特開平11−4048号公報には、
異種基板上にマスクを用いてGaNを選択成長し、さら
に結晶成長を続けることで、マスクを埋め込み、基板全
面に平坦なGaN厚膜を形成する技術が開示されてい
る。
For example, JP-A-10-326912, JP-A-10-326751, and JP-A-10-3
JP-A-12971 and JP-A-11-4048 disclose:
A technique has been disclosed in which GaN is selectively grown on a heterogeneous substrate using a mask and crystal growth is continued to embed the mask to form a flat GaN thick film over the entire surface of the substrate.

【0016】図12は特開平10−312971号公報
に示されているGaN厚膜基板の作製方法を説明するた
めの図である。図12を参照すると、先ず、サファイア
等の異種基板11に、GaN等のIII−V族化合物半導
体膜12を積層し、その上に、SiO2等からなる数μ
m幅のマスク14を作製し、GaN等のIII−V族化合
物半導体を選択成長させる成長領域13を形成する(図
12(a))。
FIG. 12 is a view for explaining a method of manufacturing a GaN thick film substrate disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-312971. Referring to FIG. 12, first, a III-V compound semiconductor film 12 such as GaN is laminated on a heterogeneous substrate 11 such as sapphire, and several μm of SiO 2 or the like is further formed thereon.
A mask 14 having an m width is formed, and a growth region 13 for selectively growing a III-V compound semiconductor such as GaN is formed (FIG. 12A).

【0017】次いで、成長領域13にGaN等のIII−
V族化合物半導体を選択成長させファセット構造15を
作製する(図12(b))。
Next, a III-
A facet structure 15 is manufactured by selectively growing a group V compound semiconductor (FIG. 12B).

【0018】III−V族化合物半導体の成長をさらに続
けると、ファセット15は横方向に成長し、マスク14
上を覆う(図12(c))。
When the growth of the group III-V compound semiconductor is further continued, the facet 15 grows laterally and the mask 14
Cover the top (FIG. 12 (c)).

【0019】さらに成長を続けると、隣接するIII−V
族化合物半導体15は合体し、溝が埋まる(図12
(d))。
As the growth continues, the adjacent III-V
The group 15 compound semiconductors 15 are united and the grooves are filled (FIG. 12).
(D)).

【0020】さらに成長を続けると、III−V族化合物
半導体15の表面は平坦化し、基板全面に平坦なIII−
V族化合物半導体厚膜が形成される(図12(e))。
As the growth is further continued, the surface of the group III-V compound semiconductor 15 is flattened, and
A group V compound semiconductor thick film is formed (FIG. 12E).

【0021】上述の各公報に示されている技術によれ
ば、異種基板上に選択成長した部分の結晶層には、基板
界面で発生した貫通転位の密度が高いが、マスク上を横
方向にラテラル成長した部分では貫通転位の密度は激減
し高品質の結晶となっている。さらに、この上に選択成
長とラテラル成長を繰り返すことで、ウエハー全面で、
転位の少ない高品質のGaN厚膜が形成することが出来
る。また、この技術によれば、100μm以上の厚いG
aNを成長しても、熱膨張係数差に起因するクラックが
入らないので、異種基板を除去しても基板として利用で
きる厚さのGaN厚膜を成長することが出来る。
According to the techniques disclosed in the above-mentioned publications, the density of threading dislocations generated at the substrate interface is high in the portion of the crystal layer selectively grown on a heterogeneous substrate, but the crystal layer is formed in a lateral direction on the mask. In the laterally grown portion, the density of threading dislocations has been drastically reduced, resulting in a high-quality crystal. Furthermore, by repeating selective growth and lateral growth on this, over the entire surface of the wafer,
A high-quality GaN thick film with few dislocations can be formed. Further, according to this technology, a thick G of 100 μm or more is used.
Even if aN is grown, cracks due to a difference in thermal expansion coefficient do not occur, so that a GaN thick film having a thickness usable as a substrate can be grown even if a heterogeneous substrate is removed.

【0022】そして、上述の各公報の技術では、光共振
器端面,電極形成,放熱性の問題の解決のため、最終的
に、異種基板とマスクを除去し、GaN基板を形成して
いる。異種基板とマスク材料の除去は、研磨あるいは熱
衝撃を利用する方法によっている。
In the techniques disclosed in the above publications, finally, the GaN substrate is formed by removing the dissimilar substrate and the mask in order to solve the problems of the optical resonator end face, electrode formation, and heat dissipation. Removal of the dissimilar substrate and the mask material depends on a method utilizing polishing or thermal shock.

【0023】特開平10−312971号公報,特開平
11−4048号公報には、異種基板とマスク材料を除
去したGaN基板上に、レーザ構造を積層して作製した
GaN系半導体レーザが開示されている。
JP-A-10-312971 and JP-A-11-4048 disclose a GaN-based semiconductor laser manufactured by laminating a laser structure on a GaN substrate from which a different kind of substrate and a mask material are removed. I have.

【0024】図13は特開平11−4048号公報に示
されている半導体レーザを示す図である。図13におい
て、窒化物半導体基板(GaN基板)40は、図12に
示した工程と同様に、サファイア基板上に、選択成長マ
スクを介して、SiをドープしたGaNを厚く成長した
後、サファイア基板,選択成長マスクを研磨して除去
し、SiドープGaN基板のみとし、作製している。
FIG. 13 is a view showing a semiconductor laser disclosed in JP-A-11-4048. In FIG. 13, a nitride semiconductor substrate (GaN substrate) 40 is formed by growing Si-doped GaN thickly on a sapphire substrate via a selective growth mask, similarly to the process shown in FIG. Then, the selective growth mask is polished and removed, leaving only the Si-doped GaN substrate.

【0025】そして、図13の半導体レーザでは、この
GaN基板40の上に、レーザ構造となる窒化物半導体
層を成長させている。レーザの積層構造は、n型GaN
からなる第2のバッファー層41、n型In0.1Ga0.9
Nからなるクラック防止層42、n型Al0.2Ga0.8
/GaN超格子からなるn側クラッド層43、n型Ga
Nからなるn側光ガイド層44、In0.05Ga0.95N/
In0.2Ga0.8N多重量子井戸構造の活性層45、p型
Al0.3Ga0.7Nからなるp側キャップ層46、p型G
aNからなるp側光ガイド層47、p型Al0.2Ga0.8
N/GaN超格子からなるp側クラッド層48、p型G
aNからなるp側コンタクト層49を順次積層して形成
されている。
In the semiconductor laser shown in FIG. 13, a nitride semiconductor layer having a laser structure is grown on the GaN substrate 40. The lamination structure of the laser is n-type GaN
Buffer layer 41 of n-type In 0.1 Ga 0.9
Crack preventing layer 42 made of N, n-type Al 0.2 Ga 0.8 N
-Side cladding layer 43 made of / GaN superlattice, n-type Ga
N-side light guide layer 44 made of N, In 0.05 Ga 0.95 N /
Active layer 45 having an In 0.2 Ga 0.8 N multiple quantum well structure, p-side cap layer 46 made of p-type Al 0.3 Ga 0.7 N, p-type G
p-side light guide layer 47 made of aN, p-type Al 0.2 Ga 0.8
P-side cladding layer 48 of N / GaN superlattice, p-type G
It is formed by sequentially laminating p-side contact layers 49 made of aN.

【0026】そして、p側コンタクト層49,p側クラ
ッド層48の一部をドライエッチングして、幅4μmの
リッジストライプを形成する。リッジストライプを形成
する位置は、選択成長マスクがあった直上の結晶部分で
ある。この位置合わせは、サファイア基板と選択成長マ
スクが除去されているため、窒化物半導体素子成長前に
起点となる目印をGaN基板側に入れて行っている。リ
ッジストライプ上にはNi/Auからなるp側電極51
が形成され、n型GaN基板の裏面には、Ti/Alか
らなるn側電極53が形成されている。そして、レーザ
ー共振器端面は、n型GaN基板のM面をへき開するこ
とで形成されている。
Then, a part of the p-side contact layer 49 and a part of the p-side cladding layer 48 are dry-etched to form a ridge stripe having a width of 4 μm. The position where the ridge stripe is formed is the crystal portion immediately above the selective growth mask. Since the sapphire substrate and the selective growth mask have been removed, a mark serving as a starting point is placed on the GaN substrate before growing the nitride semiconductor device. A p-side electrode 51 made of Ni / Au is formed on the ridge stripe.
Is formed, and an n-side electrode 53 made of Ti / Al is formed on the back surface of the n-type GaN substrate. The end face of the laser resonator is formed by cleaving the M-plane of the n-type GaN substrate.

【0027】その他のGaN厚膜基板の作製技術として
は、例えば特開平7−202265号公報、特開平7−
165498号公報に示されている技術が知られてお
り、この技術は、サファイア基板の上にZnOよりなる
バッファ層を形成し、その上にGaN系半導体を成長さ
せた後、バッファ層を溶解除去し、基板とGaN系半導
体を分離して作製するものである。
Other techniques for producing a GaN thick film substrate include, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-202265 and
A technique disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 165498 is known. In this technique, a buffer layer made of ZnO is formed on a sapphire substrate, a GaN-based semiconductor is grown thereon, and then the buffer layer is dissolved and removed. Then, the substrate and the GaN-based semiconductor are separately manufactured.

【0028】また、特開平10−229218号公報に
は、第1の基板上にGaN系半導体が形成された第1の
ウエハーと第2の基板上にGaN系半導体が形成された
第2のウエハーとを用意し、前記第1と第2のウエハー
とをそれぞれのGaN系半導体同士が密着するようにし
て接着した後、第1の基板と第2の基板とを研磨除去す
る方法が示されている。
JP-A-10-229218 discloses a first wafer having a GaN-based semiconductor formed on a first substrate and a second wafer having a GaN-based semiconductor formed on a second substrate. And bonding the first and second wafers so that the respective GaN-based semiconductors are in close contact with each other, and then polishing and removing the first substrate and the second substrate. I have.

【0029】[0029]

【発明が解決しようとする課題】上述したように、低温
バッファー層の技術や、選択成長とラテラル成長の組み
合わせによる低欠陥基板の作製技術により、サファイア
等の異種基板上への高品質GaN系化合物半導体の結晶
成長が可能となり、GaN系半導体レーザの室温近傍で
の低出力動作時の長寿命化が図られている。さらには、
GaN基板が作製され、この基板を用いることによりG
aN系半導体レーザの特性の改善が見込まれつつある。
As described above, a high-quality GaN-based compound on a heterogeneous substrate such as sapphire can be obtained by the technology of a low-temperature buffer layer and the technology of manufacturing a low-defect substrate by a combination of selective growth and lateral growth. The semiconductor crystal can be grown, and the life of the GaN-based semiconductor laser is prolonged during low-power operation near room temperature. Moreover,
A GaN substrate is manufactured, and by using this substrate, G
Improvements in characteristics of aN-based semiconductor lasers are expected.

【0030】しかしながら、工業的に実用できる大面
積,高品質のGaN基板は、未だ実現されていないのが
実状である。その結果、高出力動作する実用的なレーザ
ーも未だ実現されていない。
However, a large-area, high-quality GaN substrate that can be industrially used has not been realized yet. As a result, a practical laser that operates at a high output has not yet been realized.

【0031】また、特開平10−326912号公報、
特開平10−326751号公報、特開平10−312
971号公報、特開平11−4048号公報に示されて
いるGaN基板の作製方法では、厚いGaNを成長して
もクラックは発生しないが、GaNと異種基板との熱膨
張係数差により、ウエハーに反りが生じる。このため、
直径2インチ程度の異種基板を全面均一に研磨すること
は困難であり、たとえ、直径2インチ程度の基板上に高
品質のGaN厚膜を成長しても、異種基板研磨のために
は、10mm程度に分割する必要が有り、大型のGaN
基板は作製できなかった。すなわち、従来のような基板
の研磨除去の方法では、大面積のGaN基板を作製する
ことは困難である。また、この反りのために、異種基板
研磨の過程でGaN層に欠陥が導入されるなどして、結
晶性が悪くなり、その上に作製した半導体レーザのしき
い電流密度が増加するなど、半導体レーザの特性は必ず
しも良いものではない。
Also, JP-A-10-326912,
JP-A-10-326751, JP-A-10-312
In the method of manufacturing a GaN substrate disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 971 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-4048, no crack occurs even when a thick GaN is grown. Warpage occurs. For this reason,
It is difficult to uniformly polish a heterogeneous substrate having a diameter of about 2 inches over the entire surface. Even if a high-quality GaN thick film is grown on a substrate having a diameter of about 2 inches, a 10 mm Large GaN
A substrate could not be made. That is, it is difficult to produce a large-area GaN substrate by the conventional method of polishing and removing the substrate. In addition, due to the warpage, defects are introduced into the GaN layer in the process of polishing a heterogeneous substrate, thereby deteriorating the crystallinity and increasing the threshold current density of the semiconductor laser fabricated thereon. Laser characteristics are not always good.

【0032】また、異種基板を除去して作製されたGa
N基板には、欠陥密度の非常に高い領域と欠陥密度の低
い領域とが数μmおきにできているため、欠陥密度の低
い狭い領域に精度良くレーザー素子を作製していくこと
は難しく、歩留まりも良くはなかった。
Further, Ga formed by removing a heterogeneous substrate is used.
On the N substrate, a region having a very high defect density and a region having a low defect density are formed at intervals of several μm. Therefore, it is difficult to accurately manufacture a laser element in a narrow region having a low defect density. Was not good either.

【0033】また、第1と第2のウエハーとをそれぞれ
のGaN系半導体同士が密着するようにして接着した
後、第1の基板と第2の基板とを除去する特開平10−
229218号公報に示されている方法では、基板とG
aN系半導体との熱膨張係数の違いによって、GaNを
厚く成長するとウエハーが反るため、大面積のウエハー
では、ウエハー全面でGaN系半導体同士が完全に密着
しないこともある。また、密着の過程でクラックが入る
場合もある。さらに、第1の基板と第2の基板を研磨除
去するため、1枚のGaN基板を作製するのに2枚の高
価な基板を使うことになり高コストになるなどの問題も
ある。
Further, after bonding the first and second wafers so that the respective GaN-based semiconductors are in close contact with each other, the first substrate and the second substrate are removed.
In the method disclosed in Japanese Patent No. 229218, the substrate and the G
Due to the difference in the coefficient of thermal expansion from the aN-based semiconductor, when the GaN is grown to a large thickness, the wafer warps. Therefore, in the case of a large-area wafer, the GaN-based semiconductor may not completely adhere to the entire surface of the wafer. In addition, cracks may occur in the process of close contact. In addition, since the first substrate and the second substrate are polished and removed, two expensive substrates are used for manufacturing one GaN substrate, resulting in a high cost.

【0034】また、基板の研磨除去を要しないGaN基
板を作製する特開平7−202265号公報、特開平7
−165498号公報に示されている技術では、薄膜の
ZnOよりなるバッファ層を溶解除去するのに非常に長
時間を要し、実用化は難しい。
In addition, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-202265 and 7-1995 produce a GaN substrate that does not require polishing and removal of the substrate.
In the technique disclosed in JP-A-165498, it takes a very long time to dissolve and remove the buffer layer made of ZnO as a thin film, and it is difficult to put it into practical use.

【0035】一方、熱衝撃を利用して異種基板を分離す
る方法においても、熱衝撃による欠陥の導入の問題は研
磨の場合と同様であり、高品質のGaN基板を作製する
ことは困難である。
On the other hand, in the method of separating different kinds of substrates using thermal shock, the problem of introducing defects due to thermal shock is the same as in polishing, and it is difficult to produce a high-quality GaN substrate. .

【0036】本発明は、高品質のGaN系の半導体基板
および半導体発光素子およびその作製方法を提供するこ
とを目的としている。
An object of the present invention is to provide a high-quality GaN-based semiconductor substrate, a semiconductor light-emitting device, and a method for manufacturing the same.

【0037】[0037]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1記載の発明は、GaNが直接成長しない領
域に囲まれて孤立して存在するGaNが選択的に成長す
る領域が少なくとも一つ形成された第一の基板上に、G
aNが結晶成長された半導体基板において、GaNが選
択的に成長する領域から成長したGaNが横方向にも成
長し、GaNが直接成長しない領域表面上にも成長して
いることを特徴としている。
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided at least a region where GaN, which is isolated and surrounded by a region where GaN is not directly grown, selectively grows, is provided. On one formed first substrate, G
In a semiconductor substrate on which aN is crystal-grown, GaN grown from a region where GaN is selectively grown also grows in a lateral direction, and also grows on a surface of a region where GaN is not directly grown.

【0038】また、請求項2記載の発明は、請求項1記
載の半導体基板において、GaNが選択的に成長する領
域として、第一の領域と、第一の領域に隣接する第二の
領域とが、第一の基板に形成されている場合に、第一の
領域から成長したGaN結晶と第一の領域に隣接する第
二の領域から成長した他のGaN結晶とが接していない
ことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the semiconductor substrate according to the first aspect, wherein the first region and the second region adjacent to the first region are formed as regions where GaN is selectively grown. However, when formed on the first substrate, the GaN crystal grown from the first region is not in contact with another GaN crystal grown from the second region adjacent to the first region. And

【0039】また、請求項3記載の発明は、請求項1ま
たは請求項2記載の半導体基板のGaNが直接成長しな
い領域表面上に横方向に成長したGaN上に、発光素子
構造をなすIII族窒化物半導体積層構造が積層されて構
成されていることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate according to the first or second aspect, wherein the GaN is formed on the GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown. It is characterized in that the nitride semiconductor laminated structure is formed by lamination.

【0040】また、請求項4記載の発明は、請求項3記
載の半導体発光素子において、III族窒化物半導体積層
構造と、GaNが直接成長しない領域表面上に横方向に
成長したGaNとが、前記第一の基板から分離されて構
成されていることを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the third aspect, the group III nitride semiconductor laminated structure and GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown are: It is characterized by being separated from the first substrate.

【0041】また、請求項5記載の発明は、請求項3記
載の半導体発光素子において、半導体基板のGaNは、
前記第一の基板上にC軸配向しており、GaNが選択的
に成長する第一の基板の領域は、GaNの<1−100
>方向に沿ったストライプ状であり、III族窒化物半導
体積層構造の(1−100)面をへき開することにより
形成された光共振器面を有することを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the third aspect, GaN of the semiconductor substrate comprises:
The region of the first substrate that is C-axis oriented on the first substrate and where GaN is selectively grown is <1-100
It is characterized by having an optical resonator surface formed by cleaving the (1-100) plane of the group III nitride semiconductor laminated structure.

【0042】また、請求項6記載の発明は、請求項4記
載の半導体発光素子において、GaNが直接成長しない
領域表面上を横方向に成長したGaNは、n型あるいは
p型の導電性を有しており、半導体発光素子に電流を注
入するためのオーミック電極が、III族窒化物半導体積
層構造の表面と、その反対側のGaNの面とに、各々形
成されていることを特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device of the fourth aspect, GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown has n-type or p-type conductivity. An ohmic electrode for injecting a current into the semiconductor light emitting device is formed on the surface of the group III nitride semiconductor multilayer structure and on the GaN surface on the opposite side.

【0043】また、請求項7記載の発明は、請求項1ま
たは請求項2記載の半導体基板のGaNが直接成長しな
い領域表面上に横方向に成長したGaN上に、発光素子
構造をなすIII族窒化物半導体積層構造を積層し、半導
体基板上に形成されたIII族窒化物半導体積層構造の表
面側を支持体に貼り付けた後に、発光素子構造をなすII
I族窒化物半導体積層構造と、GaNが直接成長しない
領域表面上に横方向に成長したGaNとを、第一の基板
から分離し、III族窒化物半導体積層構造を支持体に貼
り付けた状態で、GaNの裏面側に電極材料を堆積する
工程を有していることを特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate according to the first or second aspect, wherein the GaN is formed on the GaN grown laterally on the surface of the region where the GaN is not directly grown. After the nitride semiconductor laminated structure is laminated and the surface side of the group III nitride semiconductor laminated structure formed on the semiconductor substrate is attached to the support, the light emitting device structure is formed.
A state in which a group I nitride semiconductor multilayer structure and GaN grown laterally on the surface of a region where GaN does not grow directly are separated from a first substrate, and a group III nitride semiconductor multilayer structure is attached to a support. And a step of depositing an electrode material on the back side of GaN.

【0044】また、請求項8記載の発明は、請求項1ま
たは請求項2記載の半導体基板のGaNが直接成長しな
い領域表面上に横方向に成長したGaN上に、発光素子
構造をなすIII族窒化物半導体積層構造を積層し、半導
体基板上に形成されたIII族窒化物半導体積層構造の表
面側を支持体に貼り付けた後に、半導体基板の選択成長
したGaNと第一の基板とを分断するように第一の基板
の裏面から切断し、第一の基板を除去する工程を有して
いることを特徴としている。
According to a further aspect of the present invention, there is provided a semiconductor substrate according to the first or second aspect, wherein the GaN grown laterally on the surface of the region on which GaN is not directly grown is a group III light-emitting device. After laminating the nitride semiconductor laminated structure and attaching the surface side of the group III nitride semiconductor laminated structure formed on the semiconductor substrate to the support, the selectively grown GaN of the semiconductor substrate is separated from the first substrate And removing the first substrate from the back surface of the first substrate.

【0045】[0045]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0046】本発明の半導体基板は、GaNが直接成長
しない領域に囲まれて孤立して存在するGaNが選択的
に成長する領域が少なくとも一つ形成された第一の基板
上に、GaNが結晶成長されたものであって、GaNが
選択的に成長する領域から成長したGaNが横方向にも
成長し、GaNが直接成長しない領域表面上にも成長し
ていることを特徴としている。
The semiconductor substrate of the present invention comprises a first substrate on which at least one region where GaN selectively grows, which is isolated and surrounded by a region where GaN does not directly grow, is formed. The grown GaN is characterized in that GaN grown from a region where GaN selectively grows also grows laterally, and also grows on the surface of the region where GaN does not grow directly.

【0047】ここで、第一の基板とは、異種基板のみを
意味するものではなく、その最表面にGaNが選択的に
成長する領域とGaNが直接成長しない領域とが形成さ
れている構造体であり、例えば、サファイア基板上に、
低温で堆積したGaNバッファー層,高温で積層したG
aN層を順次積層して、その表面にGaNが選択的に成
長する領域とGaNが直接成長しない領域とを形成した
構造体も第一の基板である。
Here, the first substrate does not mean only a heterogeneous substrate, but a structure in which a region where GaN is selectively grown and a region where GaN is not directly grown are formed on the outermost surface. For example, on a sapphire substrate,
GaN buffer layer deposited at low temperature, G deposited at high temperature
The first substrate is also a structure in which an aN layer is sequentially stacked, and a region where GaN is selectively grown and a region where GaN is not directly grown are formed on the surface thereof.

【0048】GaNが選択的に成長する領域は、例え
ば、サファイア等の基板上にGaN薄膜を成長した後
に、SiO2やSiN等のマスク材を堆積し、フォトリ
ソグラフィー等の手法によってパターニングして窓を開
け、GaN薄膜表面を露出させることで、露出したGa
N薄膜表面に選択的にGaNが結晶成長する領域を作製
し、また、マスク材表面に、直接結晶成長が起らない領
域を作製できる。また、サファイア等の基板上に、Ga
N薄膜を成長し、これをエッチング等でパターニングし
て、サファイア等の基板表面を露出させ、露出したサフ
ァイア基板表面を直接結晶成長が起らない領域として作
製し、また、GaN薄膜表面を選択的にGaNが結晶成
長する領域として作製できる。さらには、サファイア等
の基板に、SiO2やSiN等のマスク材を堆積し、フ
ォトリソグラフィー等の手法によってパターニングして
窓を開け、サファイア等の基板表面を露出させた後に、
低温でGaNバッファー層を堆積して、その上に高温で
GaNを成長させることもでき、この場合、露出したサ
ファイア等の基板表面を、選択的にGaNが結晶成長す
る領域として作製できる。その他、サファイア等の基板
表面に傷をつけて、選択的にGaNが成長する領域を形
成する方法があるが、これらの方法に関しては特に限定
されるものではない。
The region where GaN is selectively grown is formed, for example, by growing a GaN thin film on a substrate such as sapphire and then depositing a mask material such as SiO 2 or SiN and patterning it by a method such as photolithography. Is opened to expose the surface of the GaN thin film.
A region where GaN crystal grows selectively can be formed on the surface of the N thin film, and a region where crystal growth does not directly occur can be formed on the surface of the mask material. Ga on a substrate such as sapphire
An N thin film is grown and patterned by etching or the like to expose the surface of the substrate such as sapphire, and the exposed sapphire substrate surface is formed as a region where crystal growth does not directly occur. Can be produced as a region where GaN crystal grows. Further, a mask material such as SiO 2 or SiN is deposited on a substrate such as sapphire, patterned by a method such as photolithography to open a window, and after exposing the substrate surface such as sapphire,
A GaN buffer layer can be deposited at a low temperature, and GaN can be grown at a high temperature on the GaN buffer layer. In this case, an exposed substrate surface such as sapphire can be formed as a region where GaN selectively grows. In addition, there is a method of forming a region where GaN is selectively grown by damaging the surface of a substrate such as sapphire, but these methods are not particularly limited.

【0049】上記のような本発明の半導体基板におい
て、第一の基板上のGaNが選択成長する領域から成長
したGaN結晶は、従来の異種基板上に成長したGaN
結晶と同様に転位密度が高いが、そこから横方向に成長
した結晶部分、すなわち、選択成長領域の周囲のGaN
が直接成長しない領域上に形成されたGaN結晶部分で
は、転位密度は著しく減少する。従って、選択成長領域
の周囲のGaNが直接成長しない領域上に形成されたG
aN結晶部分を半導体発光素子構造等の積層構造を成長
させる領域に用いることで、転位の少ない高品質の結晶
を成長させることができる。すなわち、高品質のIII族
窒化物半導体発光素子(例えば半導体レーザ)を歩留ま
り良く作製可能な半導体基板を提供できる。
In the semiconductor substrate of the present invention as described above, a GaN crystal grown from a region where GaN is selectively grown on the first substrate is a GaN crystal grown on a conventional heterogeneous substrate.
The dislocation density is high like the crystal, but the crystal part grown laterally from it, that is, GaN around the selective growth region
The dislocation density is significantly reduced in the GaN crystal portion formed on the region where is not directly grown. Therefore, G formed on the region where the GaN is not directly grown around the selective growth region.
By using the aN crystal part in a region where a stacked structure such as a semiconductor light emitting element structure is grown, a high-quality crystal with few dislocations can be grown. That is, it is possible to provide a semiconductor substrate capable of manufacturing a high-quality group III nitride semiconductor light emitting device (for example, a semiconductor laser) with high yield.

【0050】また、本発明では、さらに、GaNが選択
的に成長する領域として、第一の領域と、第一の領域に
隣接する第二の領域とが、第一の基板に形成されている
場合に、第一の領域から成長したGaN結晶と第一の領
域に隣接する第二の領域から成長した他のGaN結晶と
が接していないことを特徴としている。
Further, in the present invention, a first region and a second region adjacent to the first region are formed on the first substrate as regions where GaN is selectively grown. In this case, the GaN crystal grown from the first region is not in contact with another GaN crystal grown from the second region adjacent to the first region.

【0051】このように、隣接したGaN結晶同士が接
していない構造にすることで、従来、問題になっていた
異種基板とGaN厚膜の熱膨張係数差に起因するウエハ
ーの反りがほとんどなくなる。すなわち、高品質のIII
族窒化物結晶を成長できる反りの無い大面積の半導体基
板を提供することができる。
As described above, by adopting a structure in which adjacent GaN crystals are not in contact with each other, warping of the wafer due to a difference in thermal expansion coefficient between a heterogeneous substrate and a GaN thick film, which has conventionally been a problem, is almost eliminated. That is, high quality III
It is possible to provide a large-area semiconductor substrate having no warp on which group III nitride crystals can be grown.

【0052】換言すれば、本発明の半導体基板では、基
板とGaN厚膜との熱膨張係数差に起因した基板の反り
がなく、かつ、ラテラル成長して貫通転位が減少された
高品質の結晶部の面積を大きく取れる。従って、デバイ
ス作製時における基板の反りによる歩留まりの低下が抑
制される。また、従来よりも広い面積で、高品質の結晶
成長が可能となる。
In other words, in the semiconductor substrate of the present invention, there is no warpage of the substrate caused by a difference in thermal expansion coefficient between the substrate and the GaN thick film, and a high-quality crystal in which threading dislocations are reduced by lateral growth. The area of the part can be increased. Therefore, a decrease in yield due to warpage of the substrate during device fabrication is suppressed. In addition, high-quality crystal growth can be achieved over a wider area than before.

【0053】選択成長領域と直接成長しない領域の形
状,面積比は特に限定するものではないが、高品質のG
aN系半導体の結晶成長と、半導体発光素子作製という
本発明の半導体基板の目的から、選択成長する領域の大
きさはできるだけ小さくし、直接成長しない領域の大き
さを大きくすることが望ましい。また、直接成長しない
領域上に成長したGaNの幅は発光素子が形成できる程
度のものであれば特に限定はないが、チップの分割や実
装の点から、望ましくは100μm以上、さらに望まし
くは300μm以上にするのが良い。また、半導体基板
のGaNの厚さに関しても特に限定はないが、GaNと
第一の基板を分離して素子を作製する場合などは、Ga
Nの厚さは80μm以上であるのが良い。
The shape and area ratio of the selective growth region and the region that does not grow directly are not particularly limited.
For the purpose of the semiconductor substrate of the present invention for crystal growth of an aN-based semiconductor and fabrication of a semiconductor light emitting device, it is desirable that the size of a region to be selectively grown be as small as possible and the size of a region not directly grown be increased. In addition, the width of GaN grown on the region that is not directly grown is not particularly limited as long as a light emitting element can be formed. However, from the viewpoint of chip division and mounting, preferably 100 μm or more, and more preferably 300 μm or more. It is better to Further, there is no particular limitation on the thickness of GaN of the semiconductor substrate. However, when the element is manufactured by separating GaN from the first substrate, Ga is used.
The thickness of N is preferably 80 μm or more.

【0054】なお、GaNの成長方法は、特に限定され
るものではなく、MOCVD,HVPE,その他の方法
を使用できる。
The method of growing GaN is not particularly limited, and MOCVD, HVPE, and other methods can be used.

【0055】図1は本発明に係る半導体基板の一構成例
を示す図(平面図)である。また、図2は図1のA−A
線における断面図である。この半導体基板は、図2に示
すように、サファイア基板101上にGaN低温バッフ
ァー層102,GaN層103,SiO2からなる選択
成長マスク104が順次形成された第一の基板上に、G
aN厚膜106が積層された構造となっている。
FIG. 1 is a diagram (plan view) showing one configuration example of a semiconductor substrate according to the present invention. FIG. 2 is a sectional view taken on line AA of FIG.
It is sectional drawing in a line. As shown in FIG. 2, this semiconductor substrate has a G substrate on a sapphire substrate 101 on which a GaN low-temperature buffer layer 102, a GaN layer 103, and a selective growth mask 104 made of SiO 2 are sequentially formed.
The structure is such that the aN thick film 106 is laminated.

【0056】ここで、選択成長領域(GaNが選択的に
成長する領域)は、マスク開口部105で露出したGa
N層103の表面であり、また、GaNが直接成長しな
い領域は、SiO2からなる選択成長マスク104の表
面である。
Here, the selective growth region (the region where GaN is selectively grown) is the Ga region exposed at the mask opening 105.
The area on the surface of the N layer 103 where GaN is not directly grown is the surface of the selective growth mask 104 made of SiO 2 .

【0057】また、サファイア基板101は、例えば、
C面(0001)を主面とする直径が2インチ、厚さが
約300μmのものである。
The sapphire substrate 101 is, for example,
It has a diameter of 2 inches and a thickness of about 300 μm with the C-plane (0001) as the main surface.

【0058】また、GaN低温バッファー層102は、
MOCVD法により520℃の温度で約50nmの厚さ
に堆積されている。また、GaN層103は、MOCV
D法により1050℃の温度で約1μmの厚さに結晶成
長されている。また、選択成長マスク104は、プラズ
マCVD法によりSiO2を約200nmの厚さに堆積
した後に、フォトリソグラフィーによりレジストで、図
1に示すように、短冊状にストライプパターンを形成
し、バッファーフッ酸水溶液でSiO2に短冊状の開口
部105を開けてGaN層103の表面を露出させ、レ
ジストを除去して作製されている。このストライプパタ
ーンの開口部105の寸法は、X方向が10μm、Y方
向が12mm(中央部最大値)であり、開口部105
は、X方向には700μmの繰り返しピッチで複数形成
され、またY方向には700μmの間隔で4列配置され
ている。
The GaN low-temperature buffer layer 102
It is deposited to a thickness of about 50 nm at a temperature of 520 ° C. by MOCVD. In addition, the GaN layer 103 has a MOCV
The crystal is grown at a temperature of 1050 ° C. to a thickness of about 1 μm by Method D. The selective growth mask 104 is formed by depositing SiO 2 to a thickness of about 200 nm by a plasma CVD method, forming a striped stripe pattern as shown in FIG. It is manufactured by opening a strip-shaped opening 105 in SiO 2 with an aqueous solution to expose the surface of the GaN layer 103 and removing the resist. The dimensions of the opening 105 of this stripe pattern are 10 μm in the X direction and 12 mm in the Y direction (maximum value at the center).
Are formed at a repetition pitch of 700 μm in the X direction, and are arranged in four rows at an interval of 700 μm in the Y direction.

【0059】また、GaN厚膜106については、MO
CVD法により、開口部105で露出したGaN層10
3の表面に選択成長させた後、さらに成長を続け、選択
成長マスク104表面上にも横方向へ成長させている。
GaN厚膜106は、厚さが約150μmであり、横方
向には片側約300μmの幅に成長している。上面から
見ると、図1のような短冊状のGaN厚膜となってい
る。また、図1,図2からわかるように、隣接したGa
N厚膜106,106は接していない。
The GaN thick film 106 has an MO
GaN layer 10 exposed at opening 105 by CVD
After the selective growth on the surface of No. 3, the growth is further continued and the lateral growth is also performed on the surface of the selective growth mask 104.
The GaN thick film 106 has a thickness of about 150 μm and grows in a lateral direction with a width of about 300 μm on one side. Seen from the top, it is a strip-shaped GaN thick film as shown in FIG. Also, as can be seen from FIGS.
The N thick films 106, 106 are not in contact.

【0060】上述したような半導体基板を用いて半導体
発光素子(例えば半導体レーザ)を作製することができ
る。この場合、本発明の半導体発光素子は、上述した本
発明の半導体基板のGaNが直接成長しない領域表面上
に横方向に成長したGaN上に、発光素子構造をなすII
I族窒化物半導体積層構造が積層されて構成されてい
る。なお、ここで、本発明では、III族窒化物半導体積
層構造(発光素子構造)の構造,作製方法については特
に限定されるものではない。
A semiconductor light emitting device (for example, a semiconductor laser) can be manufactured using the semiconductor substrate as described above. In this case, the semiconductor light emitting device of the present invention forms a light emitting device structure on GaN grown laterally on the surface of the region of the semiconductor substrate of the present invention where GaN is not directly grown.
A group I nitride semiconductor multilayer structure is formed by stacking. Here, in the present invention, the structure and manufacturing method of the group III nitride semiconductor laminated structure (light emitting element structure) are not particularly limited.

【0061】図3は本発明の半導体発光素子の構成例を
示す図(斜視図)であり、図4はその光出射方向に垂直
な面での断面図である。すなわち、図3,図4は図2の
点線で囲まれたB部分に形成された半導体発光素子を示
している。なお、図3,図4の例では、半導体発光素子
は半導体レーザとして構成されている。
FIG. 3 is a diagram (perspective view) showing a configuration example of the semiconductor light emitting device of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the light emitting direction. That is, FIGS. 3 and 4 show the semiconductor light emitting device formed in the portion B surrounded by the dotted line in FIG. In the examples of FIGS. 3 and 4, the semiconductor light emitting device is configured as a semiconductor laser.

【0062】図3,図4の例では、半導体レーザは、前
述した本発明の半導体基板(101,102,103,
104,106)のマスク材104の表面に横方向に成
長したGaN厚膜106上に、積層構造(発光素子構造
(図3,図4の例では、レーザ構造))1000を結晶
成長させることによって形成されている。
In the examples shown in FIGS. 3 and 4, the semiconductor laser is a semiconductor substrate (101, 102, 103,
On the GaN thick film 106 grown laterally on the surface of the mask material 104 of (104, 106), a laminated structure (light emitting element structure (laser structure in the example of FIGS. 3 and 4)) 1000 is crystal-grown. Is formed.

【0063】すなわち、発光素子構造(レーザ構造)と
しては、Siをドーピングして低抵抗にしたn型GaN
厚膜106上に、n型Al0.2Ga0.8Nクラッド層10
7,n型GaN光ガイド層108,In0.05Ga0.95
/In0.15Ga0.85N量子井戸活性層109,p型Ga
N光ガイド層110,p型Al0.2Ga0.8Nクラッド層
111,p型GaNキャップ層112からなる積層構造
1000を、p型GaNキャップ層112からp型Al
0.2Ga0.8Nクラッド層111の途中までをストライプ
状に残してドライエッチングし、電流狭窄リッジ導波路
構造116を形成して、作製されている。
That is, as a light emitting element structure (laser structure), n-type GaN doped with Si to have a low resistance is used.
On the thick film 106, an n-type Al 0.2 Ga 0.8 N clad layer 10
7, n-type GaN optical guide layer 108, In 0.05 Ga 0.95 N
/ In 0.15 Ga 0.85 N quantum well active layer 109, p-type Ga
The laminated structure 1000 including the N light guide layer 110, the p-type Al 0.2 Ga 0.8 N clad layer 111, and the p-type GaN cap layer 112 is formed by changing the p-type GaN cap layer 112 from the p-type Al
The current confining ridge waveguide structure 116 is formed by dry etching while leaving a part of the 0.2 Ga 0.8 N cladding layer 111 in a stripe shape.

【0064】そして、リッジ導波路構造116と活性層
109に垂直に光共振器面1001,1002が形成さ
れている。光共振器面1001,1002は、ドライエ
ッチングによってn型GaN厚膜106に到達するまで
積層構造1000をエッチングしている。ドライエッチ
ングによって露出したn型GaN厚膜106の表面に
は、n側のオーミック電極115が形成されている。
Optical resonator surfaces 1001 and 1002 are formed perpendicular to the ridge waveguide structure 116 and the active layer 109. The optical resonator surfaces 1001 and 1002 are etched by the dry etching until the stacked structure 1000 reaches the n-type GaN thick film 106. On the surface of the n-type GaN thick film 106 exposed by the dry etching, an n-side ohmic electrode 115 is formed.

【0065】n側のオーミック電極115が形成されて
いる部分以外の積層構造1000の表面には、絶縁膜
(SiO2)113が形成されている。リッジ116上
の絶縁膜(SiO2)113には、開口部が形成されて
おり、この開口部で露出したp型GaNキャップ層11
2の表面には、p側のオーミック電極114が形成され
ている。
An insulating film (SiO 2 ) 113 is formed on the surface of the laminated structure 1000 other than the portion where the n-side ohmic electrode 115 is formed. An opening is formed in the insulating film (SiO 2 ) 113 on the ridge 116, and the p-type GaN cap layer 11 exposed through the opening is formed.
2, a p-side ohmic electrode 114 is formed.

【0066】なお、上記積層構造1000は、MOCV
D法によって結晶成長させることができる。また、n側
オーミック電極115は、Ti/Alを蒸着して形成で
き、また、p側オーミック電極114は、Ta/Ti/
Auを蒸着して形成できる。
The laminated structure 1000 has the MOCV
Crystal growth can be performed by method D. Further, the n-side ohmic electrode 115 can be formed by evaporating Ti / Al, and the p-side ohmic electrode 114 can be formed of Ta / Ti /
It can be formed by evaporating Au.

【0067】このような構成の半導体発光素子(半導体
レーザ)では、p側のオーミック電極114とn側のオ
ーミック電極115に電流を注入することによって、活
性層109にキャリアが注入されて、発光,光の増幅が
生じ、光共振器面1001,1002から、レーザー光
1101,1102が出射される。
In the semiconductor light emitting device (semiconductor laser) having such a configuration, carriers are injected into the active layer 109 by injecting a current into the p-side ohmic electrode 114 and the n-side ohmic electrode 115 to emit light. Amplification of light occurs, and laser beams 1101 and 1102 are emitted from the optical resonator surfaces 1001 and 1002.

【0068】上述の半導体発光素子では、半導体基板の
反りの問題が無いので、基板を小さく分割する必要が無
く、大面積基板上に一度に多数の半導体レーザ構造が作
製できる。従って、低コストの半導体発光素子(半導体
レーザ)を提供できる。
In the above-described semiconductor light emitting device, since there is no problem of warpage of the semiconductor substrate, it is not necessary to divide the substrate into small pieces, and a large number of semiconductor laser structures can be manufactured at once on a large area substrate. Therefore, a low-cost semiconductor light emitting device (semiconductor laser) can be provided.

【0069】また、従来のGaN基板では、転位密度の
低い領域が狭かったので、数μmの幅の領域に高精度で
レーザ素子を作製しなければならず、それがレーザの歩
留まりを下げる要因の一つとなっていたが、本発明の半
導体基板は、従来のGaN基板よりもラテラル成長して
貫通転位が減少された高品質の結晶部の面積が広いの
で、従来よりもデバイス形成領域の位置精度のマージン
を大きくとることができる。従って、歩留まり良く高性
能のレーザを作製することができる。そして、転位密度
の低い領域に容易にレーザを作製できるので、長寿命の
レーザが作製できる。
Further, in the conventional GaN substrate, since the region having a low dislocation density is narrow, a laser element must be manufactured with high accuracy in a region having a width of several μm, which is a factor that lowers the laser yield. However, since the semiconductor substrate of the present invention has a wider area of a high-quality crystal part in which lateral dislocations are reduced by lateral growth than the conventional GaN substrate, the position accuracy of the device formation region is higher than that of the conventional GaN substrate. Can have a large margin. Therefore, a high-performance laser can be manufactured with high yield. Since a laser can be easily manufactured in a region having a low dislocation density, a long-life laser can be manufactured.

【0070】上述の半導体発光素子(例えば半導体レー
ザ)において、III族窒化物半導体積層構造と、GaN
が直接成長しない領域表面上に横方向に成長したGaN
とを、第一の基板から分離して、半導体発光素子(例え
ば半導体レーザ)を構成することもできる。なお、この
場合においても、本発明では、III族窒化物半導体積層
構造(発光素子構造)の構造,作製方法については特に
限定されるものではない。
In the above-described semiconductor light emitting device (for example, a semiconductor laser), a group III nitride semiconductor laminated structure and a GaN
GaN grown laterally on the surface of the region where GaN does not grow directly
Can be separated from the first substrate to form a semiconductor light emitting device (for example, a semiconductor laser). Also in this case, in the present invention, the structure and manufacturing method of the group III nitride semiconductor laminated structure (light emitting element structure) are not particularly limited.

【0071】III族窒化物半導体積層構造と、GaNが
直接成長しない領域表面上に横方向に成長したGaNと
を、第一の基板から分離する方法としては、特に限定す
るものではないが、横方向に成長したGaNは、その下
の領域とは強く結合していないので、例えば、選択成長
した部分と横方向に成長した部分とをダイシング等の手
段によって切断することで、横方向に成長したGaN
と、その上に形成されたIII族窒化物半導体積層構造と
を、第一の基板から容易に分離することができる。
The method of separating the group III nitride semiconductor laminated structure and the GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown from the first substrate is not particularly limited. Since the GaN grown in the direction is not strongly bonded to the region below the GaN, the GaN grown in the lateral direction is obtained by, for example, cutting the selectively grown portion and the horizontally grown portion by dicing or the like. GaN
And the group III nitride semiconductor laminated structure formed thereon can be easily separated from the first substrate.

【0072】このように、本発明の半導体基板上に作製
された本発明の半導体発光素子(半導体レーザ)では、
さらに、半導体レーザを異種基板から分離するのに、従
来のように研磨や熱衝撃を利用せずに異種基板を分離で
きるので、研磨や熱衝撃を与える際に導入される歪み
や、欠陥の発生が無い、長寿命かつ特性の良いレーザを
提供できる。
As described above, in the semiconductor light emitting device (semiconductor laser) of the present invention fabricated on the semiconductor substrate of the present invention,
Furthermore, in order to separate a semiconductor laser from a heterogeneous substrate, it is possible to separate the heterogeneous substrate without using polishing or thermal shock as in the related art, so that distortion or defects introduced when polishing or applying thermal shock are generated. , A long-life laser with good characteristics can be provided.

【0073】図5は本発明の半導体発光素子の他の構成
例を示す図(斜視図)であり、図6はその光出射方向に
垂直な面での断面図である。すなわち、図5,図6は図
2の点線で囲まれたB部分に形成された半導体発光素子
を示している。なお、図5,図6の例では、半導体発光
素子は半導体レーザとして構成されている。
FIG. 5 is a diagram (perspective view) showing another configuration example of the semiconductor light emitting device of the present invention, and FIG. 6 is a sectional view taken along a plane perpendicular to the light emitting direction. That is, FIGS. 5 and 6 show the semiconductor light emitting device formed in the portion B surrounded by the dotted line in FIG. 5 and 6, the semiconductor light emitting device is configured as a semiconductor laser.

【0074】図5,図6の例では、半導体レーザは、図
3,図4の半導体レーザにおいて、III族窒化物半導体
積層構造1000と、GaNが直接成長しない領域表面
上に横方向に成長したGaN106とが、第一の基板
(101,102,103,104)から分離されて構
成されている。ここで、積層構造1000は、図3,図
4に示したものと同様の構成となっている。
In the examples shown in FIGS. 5 and 6, the semiconductor laser of the semiconductor laser shown in FIGS. 3 and 4 is grown laterally on the surface of the region where the GaN is not directly grown and the group III nitride semiconductor laminated structure 1000. GaN 106 is separated from the first substrate (101, 102, 103, 104). Here, the laminated structure 1000 has the same configuration as that shown in FIGS.

【0075】図5,図6の半導体レーザは、まず、図
3,図4に示したと同様に、図2の点線で囲まれたB部
分に発光素子構造(レーザ構造)を形成し、次いで、選
択成長マスク104の開口部105に平行に、選択成長
マスク104上に成長したGaN結晶層106の表面か
らサファイア基板101までをダイシングし、図5,図
6に示した様に、GaN結晶層106と発光素子構造と
を、第一の基板(サファイア基板101から選択成長マ
スク104まで)から分離することによって作製され
る。
In the semiconductor laser shown in FIGS. 5 and 6, a light emitting element structure (laser structure) is first formed in a portion B surrounded by a dotted line in FIG. 2 in the same manner as shown in FIGS. Dicing from the surface of the GaN crystal layer 106 grown on the selective growth mask 104 to the sapphire substrate 101 in parallel to the opening 105 of the selective growth mask 104, and as shown in FIGS. And the light emitting element structure are separated from the first substrate (from the sapphire substrate 101 to the selective growth mask 104).

【0076】図5,図6の半導体レーザにおいても、p
側のオーミック電極114とn側のオーミック電極11
5に電流を注入することによって、活性層109にキャ
リアが注入されて、発光,光の増幅が生じ、光共振器面
1001,1002からレーザー光1101,1102
が出射される。
In the semiconductor lasers shown in FIGS. 5 and 6, p
-Side ohmic electrode 114 and n-side ohmic electrode 11
By injecting a current into the active layer 109, carriers are injected into the active layer 109, light emission and light amplification occur, and laser light 1101, 1102 from the optical resonator surfaces 1001, 1002.
Is emitted.

【0077】図5,図6の半導体レーザでは、図3,図
4の半導体レーザに対し、第一の基板(サファイア基板
101から選択成長マスク104まで)が除去されてい
るので、放熱性が良くなり、高出力動作が可能になる。
すなわち、第一の基板としてGaNよりも熱伝導率の低
いサファイア等を有するGaN系半導体レーザよりも、
放熱性が良く、高温,高出力動作時においても、劣化が
遅く、長寿命になる。
In the semiconductor lasers shown in FIGS. 5 and 6, the first substrate (from the sapphire substrate 101 to the selective growth mask 104) is removed from the semiconductor laser shown in FIGS. And high output operation becomes possible.
That is, as compared with a GaN-based semiconductor laser having sapphire or the like having a lower thermal conductivity than GaN as the first substrate,
It has good heat dissipation and slows down even during high-temperature, high-power operation and has a long life.

【0078】また、上述した各半導体発光素子(例え
ば、図3,図4の半導体レーザ、あるいは、図5,図6
の半導体レーザ)において、第一の基板上に結晶成長さ
れる半導体基板のGaN(図3,図4,図5,図6の例
では、GaN層106)は、例えば、第一の基板上にC
軸配向しており、GaNが選択的に成長する第一の基板
の領域は、GaNの<1−100>方向に沿ったストラ
イプ状であり、III族窒化物半導体積層構造の(1−1
00)面をへき開することにより形成された光共振器面
を有している。
Each of the semiconductor light emitting devices described above (for example, the semiconductor laser shown in FIGS. 3 and 4 or the semiconductor laser shown in FIGS. 5 and 6)
GaN (GaN layer 106 in the examples of FIGS. 3, 4, 5, and 6) of a semiconductor substrate that is crystal-grown on the first substrate is, for example, formed on the first substrate. C
The region of the first substrate on which the GaN is selectively grown and which is axially oriented has a stripe shape along the <1-100> direction of the GaN, and has a group III nitride semiconductor multilayer structure (1-1).
00) having an optical resonator surface formed by cleaving the surface.

【0079】図7は本発明の半導体発光素子のより具体
的な構成例を示す図(斜視図)であり、図8はその光出
射方向に垂直な面での断面図である。すなわち、図7,
図8は図2の点線で囲まれたB部分に形成された半導体
発光素子を示している。なお、図7,図8の例では、半
導体発光素子は半導体レーザとして構成されている。
FIG. 7 is a diagram (perspective view) showing a more specific configuration example of the semiconductor light emitting device of the present invention, and FIG. 8 is a sectional view taken along a plane perpendicular to the light emitting direction. That is, FIG.
FIG. 8 shows a semiconductor light emitting device formed in a portion B surrounded by a dotted line in FIG. In the examples of FIGS. 7 and 8, the semiconductor light emitting device is configured as a semiconductor laser.

【0080】図7,図8の例では、半導体レーザは、前
述した本発明の半導体基板(101,102,103,
104,105,106)のマスク材104の表面に横
方向に成長したGaN厚膜106上に積層構造1000
を結晶成長させることによって形成されている。但し、
図7,図8の半導体レーザでは、マスク材104の開口
部105は、第一のIII族窒化物半導体の<1−100
>方向に沿ったストライプ状となっている。
In the examples shown in FIGS. 7 and 8, the semiconductor laser is the semiconductor substrate (101, 102, 103,
104, 105, 106) on the GaN thick film 106 grown laterally on the surface of the mask material 104.
Are formed by crystal growth. However,
In the semiconductor lasers of FIGS. 7 and 8, the opening 105 of the mask material 104 is formed of the first group III nitride semiconductor of <1-100.
> It has a stripe shape along the direction.

【0081】図7,図8の半導体レーザでは、まず、図
3,図4に示したと同様に、図2の点線で囲まれたB部
分に発光素子構造(レーザ構造)を形成し、次いで、選
択成長マスク104の開口部105に平行に、選択成長
マスク104上に成長したGaN結晶層106の表面か
らサファイア基板101までをダイシングし、GaN結
晶層106と発光素子構造とを、第一の基板(サファイ
ア基板101から選択成長マスク104まで)から分離
することによって作製される。そして、図7,図8に示
すように、(1−100)面をへき開することにより光
共振器面1001,1002を形成できる。すなわち、
光共振器面1001,1002は、<1−100>方向
に沿った電流狭窄リッジ導波路構造116に垂直な(1
−100)面をへき開することにより形成されている。
In the semiconductor lasers shown in FIGS. 7 and 8, first, as shown in FIGS. 3 and 4, a light emitting element structure (laser structure) is formed in a portion B surrounded by a dotted line in FIG. Dicing from the surface of the GaN crystal layer 106 grown on the selective growth mask 104 to the sapphire substrate 101 in parallel with the opening 105 of the selective growth mask 104, the GaN crystal layer 106 and the light emitting element structure are connected to the first substrate. (From the sapphire substrate 101 to the selective growth mask 104). Then, as shown in FIGS. 7 and 8, by cleaving the (1-100) plane, the optical resonator planes 1001 and 1002 can be formed. That is,
The optical resonator surfaces 1001 and 1002 are perpendicular to the current confinement ridge waveguide structure 116 along the <1-100> direction (1
It is formed by cleaving the (-100) plane.

【0082】図7,図8の半導体レーザにおいても、p
側のオーミック電極114とn側のオーミック電極11
5に電流を注入することによって、活性層109にキャ
リアが注入されて、発光,光の増幅が生じ、光共振器面
1001,1002から、レーザー光1101,110
2が出射される。
Also in the semiconductor lasers of FIGS. 7 and 8, p
-Side ohmic electrode 114 and n-side ohmic electrode 11
By injecting a current into the active layer 5, carriers are injected into the active layer 109, light emission and light amplification occur, and laser light 1101, 110 2 is emitted from the optical resonator surfaces 1001, 1002.
2 is emitted.

【0083】図7,図8の半導体レーザでは、半導体基
板のGaNが第一の基板上にC軸配向しており、第一の
基板のGaNが選択的に成長する領域は、GaNの<1
−100>方向に沿ったストライプ状であり、III族窒
化物半導体積層構造の(1−100)面をへき開するこ
とにより形成された光共振器面を有するので、従来のよ
うにドライエッチング等の複雑な作製工程を必要とせず
に、平滑性,平行性の良い共振器ミラーを容易に形成で
きる。また、サファイア等のへき開方向の異なる異種基
板を無理にへき開して作製された共振器ミラーではない
ので、原子オーダーで平滑であり、従来よりも散乱ロス
が低減され、低しきい値でレーザ発振させることができ
る。また、ビーム形状も単峰であり、ビーム品質の良い
III族窒化物半導体レーザを提供できる。
In the semiconductor lasers shown in FIGS. 7 and 8, the GaN of the semiconductor substrate is C-axis oriented on the first substrate, and the region where the GaN of the first substrate selectively grows is <1 of GaN.
−100>, and has an optical resonator surface formed by cleaving the (1-100) plane of the group III nitride semiconductor multilayer structure. A resonator mirror having good smoothness and parallelism can be easily formed without requiring a complicated manufacturing process. In addition, since it is not a resonator mirror made by forcibly cleaving different kinds of substrates such as sapphire with different cleavage directions, it is smoother in the atomic order, scattering loss is reduced than before, and laser oscillation is performed at a low threshold. Can be done. In addition, the beam shape is unimodal, and the beam quality is good.
A group III nitride semiconductor laser can be provided.

【0084】また、上述した半導体発光素子(例えば、
図5,図6の半導体レーザや、図7,図8の半導体レー
ザ)において、GaNが直接成長しない領域表面上を横
方向に成長したGaN層106にn型あるいはp型の導
電性をもたせることもでき、この場合には、半導体発光
素子(半導体レーザ)へ電流を注入するためのオーミッ
ク電極を、半導体発光素子(半導体レーザ)を構成する
積層構造(発光素子構造(レーザ構造))の表面と、そ
の反対側のGaN層106の面に各々形成することがで
きる。
Further, the semiconductor light emitting device described above (for example,
In the semiconductor lasers shown in FIGS. 5 and 6 and the semiconductor lasers shown in FIGS. 7 and 8, the GaN layer 106 grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown has n-type or p-type conductivity. In this case, an ohmic electrode for injecting a current into the semiconductor light emitting device (semiconductor laser) may be formed on the surface of the laminated structure (light emitting device structure (laser structure)) constituting the semiconductor light emitting device (semiconductor laser). , On the opposite side of the GaN layer 106.

【0085】この場合には、p,n両電極が同一表面に
形成されている場合に比べ、半導体レーザ側をヒートシ
ンク材に実装するフェースダウン実装が容易に可能とな
り、大出力動作時における放熱効率を高くすることがで
きる。従って、高温,大出力動作が可能な半導体発光素
子(半導体レーザ)を実現できる。
In this case, compared with the case where the p and n electrodes are formed on the same surface, face-down mounting in which the semiconductor laser side is mounted on a heat sink material can be easily performed, and the heat radiation efficiency at the time of a large output operation can be achieved. Can be higher. Therefore, a semiconductor light emitting device (semiconductor laser) capable of high-temperature and large-output operation can be realized.

【0086】上述した各半導体発光素子(半導体レー
ザ)は、例えば、以下に示す方法によって作製できる。
すなわち、例えば、GaNが直接成長しない領域表面上
を横方向に成長したGaNにn型あるいはp型の導電性
をもたせ、半導体発光素子に電流を注入するためのオー
ミック電極を、III族窒化物半導体積層構造の表面と、
その反対側のGaNの面とに、各々形成する場合には、
半導体基板のGaNが直接成長しない領域表面上に横方
向に成長したGaN上に、発光素子構造をなすIII族窒
化物半導体積層構造を積層し、半導体基板上に形成され
たIII族窒化物半導体積層構造の表面側を支持体に貼り
付けた後に、発光素子構造をなすIII族窒化物半導体積
層構造と、GaNが直接成長しない領域表面上に横方向
に成長したGaNとを、第一の基板から分離し、III族
窒化物半導体積層構造を支持体に貼り付けた状態で、G
aNの裏面側に電極材料を堆積することによって作製で
きる。
Each of the above semiconductor light emitting devices (semiconductor lasers) can be manufactured, for example, by the following method.
That is, for example, GaN grown laterally on the surface of a region where GaN is not directly grown has n-type or p-type conductivity, and an ohmic electrode for injecting current into the semiconductor light emitting device is formed of a group III nitride semiconductor. The surface of the laminated structure,
When each is formed on the opposite GaN surface,
A group III nitride semiconductor multilayer structure forming a light emitting element structure is stacked on GaN grown laterally on a surface of a region of the semiconductor substrate where GaN does not directly grow, and a group III nitride semiconductor stack formed on the semiconductor substrate is formed. After adhering the surface side of the structure to the support, the group III nitride semiconductor laminated structure forming the light emitting element structure and GaN grown laterally on the surface of the region where GaN does not directly grow are separated from the first substrate. Separated and bonded with a group III nitride semiconductor laminated structure on a support,
It can be manufactured by depositing an electrode material on the back side of aN.

【0087】ここで、支持体は、第一の基板が分離され
た後に、発光素子構造(レーザ結晶)がバラバラになら
ず、発光素子構造を支持できるものであれば、材質,形
状等は任意のものを用いることができる。例えば材質と
して、金属,ガラス,有機物等を用いることができる。
また、支持体への貼り付け方法も特に限定されるもので
はない。
Here, the support may be of any material, shape, etc. as long as the structure of the light-emitting element (laser crystal) does not fall apart after the first substrate is separated and can support the structure of the light-emitting element. Can be used. For example, metals, glass, organic substances, and the like can be used as the material.
In addition, the method of attaching to the support is not particularly limited.

【0088】このように、上記作製方法によれば、支持
体に貼り付けた状態で第一の基板を分離するので、発光
素子(レーザ)チップ分離後も個々のチップがバラバラ
にならず、チップを破損することも少なく、歩留まりも
良くなる。すなわち、発光素子(レーザ)チップを支持
体に貼り付けた状態で一括して取り扱うことができるの
で、真空蒸着装置等のホルダーに支持体に貼り付けた状
態で一括してセットでき、第一の基板と発光素子構造を
分離して発光素子チップをバラバラにしてから個々のチ
ップを一つ一つホルダーにセットする場合に比べて、時
間や労力を節約できる。従って、発光素子作製コストを
低くすることができる。
As described above, according to the above-described manufacturing method, the first substrate is separated in a state where the first substrate is adhered to the support. Is less damaged, and the yield is improved. That is, since the light emitting element (laser) chip can be collectively handled with the chip attached to the support, the light emitting element (laser) chip can be set collectively with the chip attached to the support in a holder such as a vacuum evaporation apparatus. Time and labor can be saved as compared with a case where the substrate and the light emitting element structure are separated to separate the light emitting element chips, and then the individual chips are set one by one in the holder. Therefore, the cost for manufacturing a light-emitting element can be reduced.

【0089】具体的に、第一の基板の分離方法として、
半導体基板のGaNが直接成長しない領域表面上に横方
向に成長したGaN上に、発光素子構造をなすIII族窒
化物半導体積層構造を積層し、半導体基板上に形成され
たIII族窒化物半導体積層構造の表面側を支持体に貼り
付けた後に、半導体基板の選択成長したGaNと第一の
基板とを分断するように第一の基板の裏面から切断し、
第一の基板を除去することによって、第一の基板を分離
することができる。
Specifically, as a method for separating the first substrate,
A group III nitride semiconductor multilayer structure forming a light emitting element structure is stacked on GaN grown laterally on a surface of a region of the semiconductor substrate where GaN does not directly grow, and a group III nitride semiconductor stack formed on the semiconductor substrate is formed. After adhering the surface side of the structure to the support, cutting from the back surface of the first substrate so as to divide the selectively grown GaN of the semiconductor substrate and the first substrate,
By removing the first substrate, the first substrate can be separated.

【0090】この場合には、第一の基板を研磨すること
なく分離することができるので、研磨による欠陥の導入
がなく第一の基板を分離できる。
In this case, since the first substrate can be separated without polishing, the first substrate can be separated without introducing defects due to polishing.

【0091】なお、第一の基板の分離方法は、特に限定
されるものではなく、研磨による方法、あるいは、上述
のように、半導体基板の選択成長したGaNと第一の基
板とが分断するように、第一の基板の裏面から切断して
第一の基板を除去する方法や、その他の方法等、任意の
方法を用いることができる。
The method of separating the first substrate is not particularly limited, and may be a method of polishing or a method of separating the selectively grown GaN of the semiconductor substrate from the first substrate as described above. Alternatively, an arbitrary method such as a method of removing the first substrate by cutting from the back surface of the first substrate or another method can be used.

【0092】図9は本発明の半導体発光素子(半導体レ
ーザ)の作製工程例を示す図(特に、第一の基板の分離
から電極形成までの工程例を示す図)である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a manufacturing process of a semiconductor light emitting device (semiconductor laser) of the present invention (particularly, a diagram showing an example of a process from separation of a first substrate to formation of an electrode).

【0093】図9の工程例では、まず、図2の点線で囲
まれたB部分に積層構造(発光素子構造(レーザ構
造))1000を例えばMOCVD法によって作製し、
次いで、発光素子構造が形成されている側をダイシング
用の粘着シート5000に貼り付け(図9(a))、サ
ファイア基板101と選択成長マスク104の分離のた
めのダイシングを行なう(図9(b))。すなわち、図
9の工程例では、支持体として、ダイシング用の粘着シ
ート5000を用いている。ダイシングは、選択成長マ
スクの開口部105に平行に、サファイア基板101裏
面から選択成長マスク開口部105に成長したGaN結
晶層106に到達するまで切断するように行なう。
In the process example shown in FIG. 9, first, a laminated structure (light-emitting device structure (laser structure)) 1000 is formed in a portion B surrounded by a dotted line in FIG.
Next, the side on which the light emitting element structure is formed is adhered to an adhesive sheet 5000 for dicing (FIG. 9A), and dicing for separating the sapphire substrate 101 and the selective growth mask 104 is performed (FIG. 9B). )). That is, in the process example of FIG. 9, an adhesive sheet 5000 for dicing is used as a support. Dicing is performed so as to cut in parallel with the opening 105 of the selective growth mask until the GaN crystal layer 106 grown in the selective growth mask opening 105 is reached from the back surface of the sapphire substrate 101.

【0094】そして、発光素子構造1000を第一の基
板(サファイア基板101から選択成長マスク104ま
で)から分離する(図9(c))。
Then, the light emitting element structure 1000 is separated from the first substrate (from the sapphire substrate 101 to the selective growth mask 104) (FIG. 9C).

【0095】そして、粘着シート5000ごと、真空蒸
着機にセットし、n側電極115を真空蒸着する(図9
(d))。その後、発光素子構造1000が形成された
GaN結晶106を粘着シート5000から取り外し、
熱処理して、オーミック電極115を形成した後、(1
−100)面をへき開することにより光共振器面の形成
を行なう(図9(e))。
Then, the entire pressure-sensitive adhesive sheet 5000 is set on a vacuum deposition machine, and the n-side electrode 115 is vacuum-deposited (FIG. 9).
(D)). Thereafter, the GaN crystal 106 on which the light emitting element structure 1000 is formed is removed from the adhesive sheet 5000,
After heat treatment to form ohmic electrode 115, (1
The (-100) plane is cleaved to form an optical resonator surface (FIG. 9E).

【0096】これにより、例えば、図10,図11に示
すような半導体発光素子(半導体レーザ)を作製でき
る。なお、図10は半導体レーザの斜視図であり、図1
1はその光出射方向に垂直な面での断面図である。図1
0,図11の例では、発光素子構造(レーザ構造)は、
Siをドーピングして低抵抗にしたn型GaN厚膜10
6上に、n型Al0.2Ga0.8Nクラッド層107,n型
GaN光ガイド層108,In0.05Ga0.95N/In
0.15Ga0.85N量子井戸活性層109,p型GaN光ガ
イド層110,p型Al0.2Ga0.8Nクラッド層11
1,p型GaNキャップ層112からなる積層構造10
00を、p型GaNキャップ層112からp型Al0.2
Ga0.8Nクラッド層111の途中までをストライプ状
に残してエッチングし、電流狭窄リッジ導波路構造11
6が作製されたものとなっている。すなわち、この半導
体レーザは、図1,図2の半導体基板のマスク材104
表面に横方向に成長したGaN厚膜106上に結晶成長
した積層構造1000によって形成されている。但し、
マスク材104の開口部はGaNの<1−100>方向
に沿ったストライプ状である。
Thus, for example, a semiconductor light emitting device (semiconductor laser) as shown in FIGS. 10 and 11 can be manufactured. FIG. 10 is a perspective view of the semiconductor laser, and FIG.
1 is a cross-sectional view of a plane perpendicular to the light emission direction. FIG.
0, in the example of FIG. 11, the light emitting element structure (laser structure)
N-type GaN thick film 10 doped with Si to reduce resistance
6, an n-type Al 0.2 Ga 0.8 N clad layer 107, an n-type GaN optical guide layer 108, In 0.05 Ga 0.95 N / In
0.15 Ga 0.85 N quantum well active layer 109, p-type GaN optical guide layer 110, p-type Al 0.2 Ga 0.8 N cladding layer 11
1. Stacked structure 10 composed of p-type GaN cap layer 112
00 from the p-type GaN cap layer 112 to the p-type Al 0.2
Etching is performed while leaving the Ga 0.8 N cladding layer 111 halfway in the form of a stripe, and the current constriction ridge waveguide structure 11 is formed.
6 is produced. In other words, this semiconductor laser is a mask material 104 of the semiconductor substrate shown in FIGS.
It is formed by a laminated structure 1000 grown on the GaN thick film 106 grown laterally on the surface. However,
The opening of the mask material 104 has a stripe shape along the <1-100> direction of GaN.

【0097】そして、積層構造(発光素子構造)の表面
には絶縁膜(SiO2)113が形成されており、リッ
ジ116上の絶縁膜(SiO2)113には、開口部が
形成され、この開口部で露出したp型GaNキャップ層
表面に、p側のオーミック電極114が形成されてい
る。また、n型GaN厚膜106の裏面には、n側のオ
ーミック電極115が形成されている。なお、n側オー
ミック電極115は、Ti/Alを蒸着して形成でき、
p側オーミック電極114は、Ta/Ti/Auを蒸着
して形成できる。
An insulating film (SiO 2 ) 113 is formed on the surface of the laminated structure (light emitting element structure), and an opening is formed in the insulating film (SiO 2 ) 113 on the ridge 116. A p-side ohmic electrode 114 is formed on the surface of the p-type GaN cap layer exposed at the opening. On the back surface of the n-type GaN thick film 106, an n-side ohmic electrode 115 is formed. The n-side ohmic electrode 115 can be formed by evaporating Ti / Al.
The p-side ohmic electrode 114 can be formed by evaporating Ta / Ti / Au.

【0098】そして、リッジ116と活性層109に垂
直に光共振器面1001,1002が形成されている。
光共振器面1001,1002は、前述したように、<
1−100>方向に沿った電流狭窄リッジ導波路構造1
16に垂直な(1−100)面をへき開することにより
形成されている。
Optical resonator surfaces 1001 and 1002 are formed perpendicular to the ridge 116 and the active layer 109.
The optical resonator surfaces 1001 and 1002 are, as described above, <
Current constriction ridge waveguide structure 1 along 1-100> direction
It is formed by cleaving a (1-100) plane perpendicular to 16.

【0099】図10,図11の半導体レーザでは、p側
のオーミック電極114とn側のオーミック電極115
に電流を注入することによって、活性層109にキャリ
アが注入されて、発光,光の増幅が生じ、光共振器面1
001,1002から、レーザー光1101,1102
が出射される。
10 and 11, the p-side ohmic electrode 114 and the n-side ohmic electrode 115
By injecting a current into the active layer 109, carriers are injected into the active layer 109, and light emission and light amplification are caused.
001 and 1002, laser beams 1101 and 1102
Is emitted.

【0100】[0100]

【発明の効果】以上に説明したように、請求項1記載の
発明によれば、GaNが直接成長しない領域に囲まれて
孤立して存在するGaNが選択的に成長する領域が少な
くとも一つ形成された第一の基板上に、GaNが結晶成
長された半導体基板において、GaNが選択的に成長す
る領域から成長したGaNが横方向にも成長し、GaN
が直接成長しない領域表面上にも成長しているので、高
品質のIII族窒化物結晶,特に高品質のIII族窒化物半導
体発光素子(例えば半導体レーザ)を歩留まり良く作製
可能な半導体基板を提供できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, at least one region where GaN, which is isolated and surrounded by regions where GaN does not directly grow, selectively grows is formed. GaN grown from a region where GaN selectively grows also grows in a lateral direction on a semiconductor substrate on which GaN is crystal-grown on the first substrate.
Provides a semiconductor substrate capable of producing high-quality III-nitride crystals, particularly high-quality III-nitride semiconductor light-emitting devices (eg, semiconductor lasers) with good yields, since they are also grown on the surface of regions where direct growth does not occur. it can.

【0101】また、請求項2記載の発明によれば、請求
項1記載の半導体基板において、GaNが選択的に成長
する領域として、第一の領域と、第一の領域に隣接する
第二の領域とが、第一の基板に形成されている場合に、
第一の領域から成長したGaN結晶と第一の領域に隣接
する第二の領域から成長した他のGaN結晶とが接して
いないので、高品質のIII族窒化物結晶を成長可能な反
りの無い大面積の半導体基板を提供することができる。
According to the second aspect of the present invention, in the semiconductor substrate according to the first aspect, the first region and the second region adjacent to the first region are provided as GaN selective growth regions. When the region is formed on the first substrate,
Since there is no contact between the GaN crystal grown from the first region and the other GaN crystal grown from the second region adjacent to the first region, there is no warpage capable of growing a high-quality group III nitride crystal. A large-area semiconductor substrate can be provided.

【0102】また、請求項3記載の発明によれば、請求
項1または請求項2記載の半導体基板のGaNが直接成
長しない領域表面上に横方向に成長したGaN上に、発
光素子構造をなすIII族窒化物半導体積層構造が積層さ
れて構成されているので、高品質かつ低コストのIII族
窒化物半導体発光素子を提供することができる。
According to the third aspect of the present invention, a light emitting element structure is formed on GaN grown laterally on the surface of a region of the semiconductor substrate of the first or second aspect where GaN is not directly grown. Since the group III nitride semiconductor multilayer structure is formed by lamination, a high quality and low cost group III nitride semiconductor light emitting device can be provided.

【0103】また、請求項4記載の発明によれば、請求
項3記載の半導体発光素子において、III族窒化物半導
体積層構造と、GaNが直接成長しない領域表面上に横
方向に成長したGaNとが、前記第一の基板から分離さ
れて構成されているので、さらに、放熱特性に優れ、長
寿命のIII族窒化物半導体発光素子を低コストで提供す
ることができる。
According to the fourth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the third aspect, the group III nitride semiconductor laminated structure and the GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown. However, since it is configured to be separated from the first substrate, it is possible to provide a group III nitride semiconductor light emitting device having excellent heat dissipation characteristics and a long life at low cost.

【0104】また、請求項5記載の発明によれば、請求
項3記載の半導体発光素子において、半導体基板のGa
Nは、第一の基板上にC軸配向しており、GaNが選択
的に成長する第一の基板の領域は、GaNの<1−10
0>方向に沿ったストライプ状であり、III族窒化物半
導体積層構造の(1−100)面をへき開することによ
り形成された光共振器面を有するので、さらに、ビーム
品質等の良いIII族窒化物半導体発光素子(半導体レー
ザ)を提供できる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the third aspect, the Ga of the semiconductor substrate is
N is C-axis oriented on the first substrate, and the area of the first substrate where GaN is selectively grown is <1-10 of GaN.
0> direction, and has an optical resonator surface formed by cleaving the (1-100) plane of the group III nitride semiconductor multilayer structure. A nitride semiconductor light emitting device (semiconductor laser) can be provided.

【0105】また、請求項6記載の発明によれば、請求
項4記載の半導体発光素子において、GaNが直接成長
しない領域表面上を横方向に成長したGaNは、n型あ
るいはp型の導電性を有しており、半導体発光素子に電
流を注入するためのオーミック電極が、III族窒化物半
導体積層構造の表面と、その反対側のGaNの面とに、
各々形成されているので、さらに、フェースダウン実装
技術が容易に可能となり、高温,大出力動作が可能なII
I族窒化物半導体発光素子を提供できる。
According to the sixth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the fourth aspect, GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown is made of n-type or p-type conductive material. And an ohmic electrode for injecting a current into the semiconductor light emitting device has a surface of the group III nitride semiconductor laminated structure and a GaN surface on the opposite side,
Since each is formed, further, face-down mounting technology can be easily achieved, and high-temperature, large-output operation is possible.
A group I nitride semiconductor light emitting device can be provided.

【0106】また、請求項7記載の発明によれば、請求
項1または請求項2記載の半導体基板のGaNが直接成
長しない領域表面上に横方向に成長したGaN上に、発
光素子構造をなすIII族窒化物半導体積層構造を積層
し、半導体基板上に形成されたIII族窒化物半導体積層
構造の表面側を支持体に貼り付けた後に、発光素子構造
をなすIII族窒化物半導体積層構造と、GaNが直接成
長しない領域表面上に横方向に成長したGaNとを、第
一の基板から分離し、III族窒化物半導体積層構造を支
持体に貼り付けた状態で、GaNの裏面側に電極材料を
堆積する工程を有しており、支持体に貼り付けた状態で
第一の基板を分離するので、発光素子(レーザ)チップ
分離後も個々のチップがバラバラにならず、チップを破
損することも少なく、歩留まりも良くなる。
According to the seventh aspect of the present invention, a light emitting device structure is formed on GaN grown laterally on the surface of a region of the semiconductor substrate of the first or second aspect where GaN is not directly grown. After laminating the group III nitride semiconductor laminated structure, and attaching the surface side of the group III nitride semiconductor laminated structure formed on the semiconductor substrate to the support, the group III nitride semiconductor laminated structure forming the light emitting element structure In the state where GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown is separated from the first substrate, and a group III nitride semiconductor laminated structure is attached to a support, an electrode is formed on the back side of GaN. The method includes a step of depositing a material, and separates the first substrate in a state where the first substrate is attached to the support. Therefore, even after the light-emitting element (laser) chip is separated, individual chips are not separated and the chip is damaged. Less yield Even better.

【0107】また、請求項8記載の発明によれば、請求
項1または請求項2記載の半導体基板のGaNが直接成
長しない領域表面上に横方向に成長したGaN上に、発
光素子構造をなすIII族窒化物半導体積層構造を積層
し、半導体基板上に形成されたIII族窒化物半導体積層
構造の表面側を支持体に貼り付けた後に、半導体基板の
選択成長したGaNと第一の基板とを分断するように第
一の基板の裏面から切断し、第一の基板を除去する工程
を有しており、第一の基板を研磨することなく分離する
ことができるので、研磨による欠陥の導入がなく第一の
基板を分離できる。
According to the eighth aspect of the present invention, a light emitting element structure is formed on GaN grown laterally on the surface of a region of the semiconductor substrate of the first or second aspect where GaN is not directly grown. After stacking the group III nitride semiconductor multilayer structure, and attaching the surface side of the group III nitride semiconductor multilayer structure formed on the semiconductor substrate to the support, the selectively grown GaN of the semiconductor substrate and the first substrate Cutting from the back surface of the first substrate so as to divide the first substrate, and removing the first substrate. Since the first substrate can be separated without polishing, introduction of a defect by polishing And the first substrate can be separated.

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

【図1】本発明に係る半導体基板の一構成例を示す図で
ある。
FIG. 1 is a diagram showing one configuration example of a semiconductor substrate according to the present invention.

【図2】図1のA−A線における断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.

【図3】本発明の半導体発光素子の構成例を示す図(斜
視図)である。
FIG. 3 is a diagram (perspective view) showing a configuration example of a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図4】図3の半導体発光素子の光出射方向に垂直な面
での断面図である。
4 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device of FIG. 3 taken along a plane perpendicular to the light emission direction.

【図5】本発明の半導体発光素子の構成例を示す図(斜
視図)である。
FIG. 5 is a diagram (perspective view) showing a configuration example of a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図6】図5の半導体発光素子の光出射方向に垂直な面
での断面図である。
6 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device of FIG. 5 in a plane perpendicular to the light emission direction.

【図7】本発明の半導体発光素子の構成例を示す図(斜
視図)である。
FIG. 7 is a diagram (perspective view) showing a configuration example of a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図8】図7の半導体発光素子の光出射方向に垂直な面
での断面図である。
8 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device of FIG. 7 in a plane perpendicular to the light emission direction.

【図9】本発明の半導体発光素子(半導体レーザ)の作
製工程例を示す図(特に、第一の基板の分離から電極形
成までの工程例を示す図)である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a manufacturing process of a semiconductor light emitting device (semiconductor laser) of the present invention (particularly, a diagram illustrating an example of a process from separation of a first substrate to formation of an electrode).

【図10】本発明の半導体発光素子の構成例を示す図
(斜視図)である。
FIG. 10 is a diagram (perspective view) showing a configuration example of a semiconductor light emitting device of the present invention.

【図11】図10の半導体発光素子の光出射方向に垂直
な面での断面図である。
11 is a cross-sectional view of the semiconductor light emitting device of FIG. 10 taken along a plane perpendicular to the light emission direction.

【図12】従来のGaN厚膜基板の作製方法を説明する
ための図である。
FIG. 12 is a diagram for explaining a conventional method of manufacturing a GaN thick film substrate.

【図13】従来の半導体レーザを示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a conventional semiconductor laser.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101 サファイア基板 102 GaN低温バッファー層 103 GaN層 104 選択成長マスク 105 マスク開口部 106 GaN厚膜 107 n型Al0.2Ga0.8Nクラッド層 108 n型GaN光ガイド層 109 In0.05Ga0.95N/In0.15Ga0.85
N量子井戸活性層 110 p型GaN光ガイド層 111 p型Al0.2Ga0.8Nクラッド層 112 p型GaNキャップ層 113 絶縁膜(SiO2) 114 p側のオーミック電極 115 n側のオーミック電極 116 リッジ導波路構造 1000 積層構造 1001,1002 光共振器面 1101,1102 レーザー光 5000 粘着シート
Reference Signs List 101 Sapphire substrate 102 GaN low-temperature buffer layer 103 GaN layer 104 Selective growth mask 105 Mask opening 106 GaN thick film 107 n-type Al 0.2 Ga 0.8 N clad layer 108 n-type GaN optical guide layer 109 In 0.05 Ga 0.95 N / In 0.15 Ga 0.85
N quantum well active layer 110 p-type GaN optical guide layer 111 p-type Al 0.2 Ga 0.8 N cladding layer 112 p-type GaN cap layer 113 insulating film (SiO 2 ) 114 p-side ohmic electrode 115 n-side ohmic electrode 116 ridge conductor Waveguide structure 1000 Laminated structure 1001,1002 Optical resonator surface 1101,1102 Laser light 5000 Adhesive sheet

フロントページの続き Fターム(参考) 5F041 AA40 CA04 CA05 CA34 CA40 CA82 CA85 CA92 5F073 AA13 AA74 CA07 CB22 DA31 DA35 Continuation of the front page F term (reference) 5F041 AA40 CA04 CA05 CA34 CA40 CA82 CA85 CA92 5F073 AA13 AA74 CA07 CB22 DA31 DA35

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 GaNが直接成長しない領域に囲まれて
孤立して存在するGaNが選択的に成長する領域が少な
くとも一つ形成された第一の基板上に、GaNが結晶成
長された半導体基板において、GaNが選択的に成長す
る領域から成長したGaNが横方向にも成長し、GaN
が直接成長しない領域表面上にも成長していることを特
徴とする半導体基板。
1. A semiconductor substrate in which GaN is crystal-grown on a first substrate in which at least one region in which GaN selectively grows is surrounded by regions in which GaN does not grow directly In the above, GaN grown from the region where GaN selectively grows also grows in the lateral direction,
A semiconductor substrate characterized in that it also grows on the surface of a region where does not grow directly.
【請求項2】 請求項1記載の半導体基板において、G
aNが選択的に成長する領域として、第一の領域と、第
一の領域に隣接する第二の領域とが、第一の基板に形成
されている場合に、第一の領域から成長したGaN結晶
と第一の領域に隣接する第二の領域から成長した他のG
aN結晶とが接していないことを特徴とする半導体基
板。
2. The semiconductor substrate according to claim 1, wherein G
When the first region and the second region adjacent to the first region are formed on the first substrate as the region where the aN selectively grows, the GaN grown from the first region is formed. Other G grown from the crystal and the second region adjacent to the first region
A semiconductor substrate, which is not in contact with an aN crystal.
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の半導体基
板のGaNが直接成長しない領域表面上に横方向に成長
したGaN上に、発光素子構造をなすIII族窒化物半導
体積層構造が積層されて構成されていることを特徴とす
る半導体発光素子。
3. A group III nitride semiconductor laminated structure forming a light emitting element structure is laminated on GaN grown laterally on a surface of a region of the semiconductor substrate according to claim 1 or 2 on which GaN is not directly grown. A semiconductor light emitting device characterized by comprising:
【請求項4】 請求項3記載の半導体発光素子におい
て、III族窒化物半導体積層構造と、GaNが直接成長
しない領域表面上に横方向に成長したGaNとが、前記
第一の基板から分離されて構成されていることを特徴と
する半導体発光素子。
4. The semiconductor light emitting device according to claim 3, wherein the group III nitride semiconductor laminated structure and GaN grown laterally on a surface of a region where GaN is not directly grown are separated from the first substrate. A semiconductor light emitting device characterized by comprising:
【請求項5】 請求項3記載の半導体発光素子におい
て、半導体基板のGaNは、前記第一の基板上にC軸配
向しており、GaNが選択的に成長する第一の基板の領
域は、GaNの<1−100>方向に沿ったストライプ
状であり、III族窒化物半導体積層構造の(1−10
0)面をへき開することにより形成された光共振器面を
有することを特徴とする半導体発光素子。
5. The semiconductor light emitting device according to claim 3, wherein GaN of the semiconductor substrate is C-axis oriented on the first substrate, and a region of the first substrate where GaN selectively grows, It has a stripe shape along the <1-100> direction of GaN, and has a (1-10)
0) A semiconductor light emitting device having an optical resonator surface formed by cleaving a surface.
【請求項6】 請求項4記載の半導体発光素子におい
て、GaNが直接成長しない領域表面上を横方向に成長
したGaNは、n型あるいはp型の導電性を有してお
り、半導体発光素子に電流を注入するためのオーミック
電極が、III族窒化物半導体積層構造の表面と、その反
対側のGaNの面とに、各々形成されていることを特徴
とする半導体発光素子。
6. The semiconductor light emitting device according to claim 4, wherein the GaN grown laterally on the surface of the region where GaN is not directly grown has n-type or p-type conductivity. A semiconductor light emitting device, wherein ohmic electrodes for injecting a current are formed on the surface of the group III nitride semiconductor laminated structure and on the GaN surface on the opposite side, respectively.
【請求項7】 請求項1または請求項2記載の半導体基
板のGaNが直接成長しない領域表面上に横方向に成長
したGaN上に、発光素子構造をなすIII族窒化物半導
体積層構造を積層し、半導体基板上に形成されたIII族
窒化物半導体積層構造の表面側を支持体に貼り付けた後
に、発光素子構造をなすIII族窒化物半導体積層構造
と、GaNが直接成長しない領域表面上に横方向に成長
したGaNとを、第一の基板から分離し、III族窒化物
半導体積層構造を支持体に貼り付けた状態で、GaNの
裏面側に電極材料を堆積する工程を有していることを特
徴とする半導体発光素子の作製方法。
7. A group III nitride semiconductor multilayer structure forming a light emitting element structure is laminated on GaN grown laterally on the surface of a region of the semiconductor substrate according to claim 1 where GaN does not grow directly. After attaching the surface side of the group III nitride semiconductor laminated structure formed on the semiconductor substrate to the support, the group III nitride semiconductor laminated structure forming the light emitting element structure and the surface of the region where GaN is not directly grown are formed. A step of separating the GaN grown in the lateral direction from the first substrate and depositing an electrode material on the backside of the GaN in a state where the group III nitride semiconductor laminated structure is attached to the support. A method for manufacturing a semiconductor light-emitting element, comprising:
【請求項8】 請求項1または請求項2記載の半導体基
板のGaNが直接成長しない領域表面上に横方向に成長
したGaN上に、発光素子構造をなすIII族窒化物半導
体積層構造を積層し、半導体基板上に形成されたIII族
窒化物半導体積層構造の表面側を支持体に貼り付けた後
に、半導体基板の選択成長したGaNと第一の基板とを
分断するように第一の基板の裏面から切断し、第一の基
板を除去する工程を有していることを特徴とする半導体
発光素子の作製方法。
8. A group III nitride semiconductor multilayer structure forming a light emitting device structure is laminated on GaN grown laterally on the surface of a region of the semiconductor substrate according to claim 1 or 2, on which GaN is not directly grown. After attaching the surface side of the group III nitride semiconductor laminated structure formed on the semiconductor substrate to the support, the first substrate is separated from the selectively grown GaN of the semiconductor substrate and the first substrate. A method for manufacturing a semiconductor light emitting device, comprising a step of cutting from a back surface and removing a first substrate.
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