JP2003037286A - 半導体装置の製造方法 - Google Patents
半導体装置の製造方法Info
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- JP2003037286A JP2003037286A JP2002136498A JP2002136498A JP2003037286A JP 2003037286 A JP2003037286 A JP 2003037286A JP 2002136498 A JP2002136498 A JP 2002136498A JP 2002136498 A JP2002136498 A JP 2002136498A JP 2003037286 A JP2003037286 A JP 2003037286A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 半導体層が該半導体層を成長する母材基板か
ら受ける応力を確実に低減できるようにすると共に、該
母材基板を半導体層から容易に分離できるようにする。 【解決手段】 サファイアからなる母材基板１１の上
に、厚さが約５μｍのｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタク
ト層１２を成長する。一旦、反応炉から取り出して、レ
ーザ光８０を母材基板１１側からｎ型コンタクト層１２
に照射することにより、母材基板１１とｎ型コンタクト
層１２との間にｎ型コンタクト層１２が熱分解してなる
熱分解層１２ａを形成して、母材基板１１とｎ型コンタ
クト層１２の間の接合を分離する。次に、母材基板１１
の上に接着された状態のｎ型コンタクト層１２の上に発
光層１４を含むエピタキシャル層を成長する。次に、熱
分解層１２ａを塩酸で除去することにより、エピタキシ
ャル層から母材基板１１を分離して除去する。
ら受ける応力を確実に低減できるようにすると共に、該
母材基板を半導体層から容易に分離できるようにする。 【解決手段】 サファイアからなる母材基板１１の上
に、厚さが約５μｍのｎ型ＧａＮからなるｎ型コンタク
ト層１２を成長する。一旦、反応炉から取り出して、レ
ーザ光８０を母材基板１１側からｎ型コンタクト層１２
に照射することにより、母材基板１１とｎ型コンタクト
層１２との間にｎ型コンタクト層１２が熱分解してなる
熱分解層１２ａを形成して、母材基板１１とｎ型コンタ
クト層１２の間の接合を分離する。次に、母材基板１１
の上に接着された状態のｎ型コンタクト層１２の上に発
光層１４を含むエピタキシャル層を成長する。次に、熱
分解層１２ａを塩酸で除去することにより、エピタキシ
ャル層から母材基板１１を分離して除去する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体発光装置又
は電界効果トランジスタ等の半導体装置の製造方法に関
する。
は電界効果トランジスタ等の半導体装置の製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】窒化ガリウム（ＧａＮ）、窒化アルミニ
ウム（ＡｌＮ）又は窒化インジウム（ＩｎＮ）に代表さ
れるIII-Ｖ族窒化物半導体（以下、窒化物系半導体と呼
ぶ。）は、そのバンドギャップが１．９ｅＶ〜６．２ｅ
Ｖと広範囲にわたっており、赤色光から紫外光までの波
長帯をカバーできる材料である。
ウム（ＡｌＮ）又は窒化インジウム（ＩｎＮ）に代表さ
れるIII-Ｖ族窒化物半導体（以下、窒化物系半導体と呼
ぶ。）は、そのバンドギャップが１．９ｅＶ〜６．２ｅ
Ｖと広範囲にわたっており、赤色光から紫外光までの波
長帯をカバーできる材料である。
【０００３】一般に、窒化物系半導体を成長する基板に
はサファイア（単結晶Ａｌ2 Ｏ3 ）が用いられている。
サファイアと窒化物系半導体との間には大きな格子不整
合が存在するにもかかわらず、サファイアからなる基板
と窒化物系半導体層との間に低温バッファ層を設けるこ
とにより高品質な結晶を得られている。その結果、サフ
ァイア基板上に形成された窒化物系半導体からなる発光
ダイオード素子が市販されるに至っている。
はサファイア（単結晶Ａｌ2 Ｏ3 ）が用いられている。
サファイアと窒化物系半導体との間には大きな格子不整
合が存在するにもかかわらず、サファイアからなる基板
と窒化物系半導体層との間に低温バッファ層を設けるこ
とにより高品質な結晶を得られている。その結果、サフ
ァイア基板上に形成された窒化物系半導体からなる発光
ダイオード素子が市販されるに至っている。
【０００４】また、窒化物系半導体を用いた半導体発光
装置以外にも、窒化物系半導体は絶縁破壊電圧が大きい
ため、大電力動作が可能であり、また大電力動作中の高
温動作にも耐えられる半導体装置として応用が期待され
ている。
装置以外にも、窒化物系半導体は絶縁破壊電圧が大きい
ため、大電力動作が可能であり、また大電力動作中の高
温動作にも耐えられる半導体装置として応用が期待され
ている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように、サファイアからなる基板上に半導体素子を形成
する半導体装置は、サファイア自体の特性が種々の問題
を引き起こしている。
ように、サファイアからなる基板上に半導体素子を形成
する半導体装置は、サファイア自体の特性が種々の問題
を引き起こしている。
【０００６】第１に、窒化物系半導体とサファイアとの
熱膨張係数の違いにより発生する応力が素子に悪影響を
及ぼす。この応力は、基板上に窒化物系半導体層を比較
的に高温の雰囲気でエピタキシャル成長した後、室温に
戻す際には必ず生じる。
熱膨張係数の違いにより発生する応力が素子に悪影響を
及ぼす。この応力は、基板上に窒化物系半導体層を比較
的に高温の雰囲気でエピタキシャル成長した後、室温に
戻す際には必ず生じる。
【０００７】第２に、サファイアは硬度が高く且つ化学
的に安定であるため、エッチングや研磨等の加工が困難
である。例えば、素子が形成されたウエハからダイシン
グによりチップに分割すると、分割されたチップに欠け
や割れが生じやすく、また劈開も困難である。その上、
チップ自体の体積は基板が大部分を占めるにもかかわら
ず、それを分離して除去できないため、小型化及び薄膜
化することは困難である。
的に安定であるため、エッチングや研磨等の加工が困難
である。例えば、素子が形成されたウエハからダイシン
グによりチップに分割すると、分割されたチップに欠け
や割れが生じやすく、また劈開も困難である。その上、
チップ自体の体積は基板が大部分を占めるにもかかわら
ず、それを分離して除去できないため、小型化及び薄膜
化することは困難である。
【０００８】第３に、サファイアは絶縁体であるため、
電極を基板に直接に形成することができない。このた
め、エピタキシャル層に正電極と負電極とを形成し、半
導体装置をフリップチップ方式で実装する必要があり、
結果的に素子面積が大きくなってしまう。
電極を基板に直接に形成することができない。このた
め、エピタキシャル層に正電極と負電極とを形成し、半
導体装置をフリップチップ方式で実装する必要があり、
結果的に素子面積が大きくなってしまう。
【０００９】第４に、サファイアは熱伝導率が小さいた
め、基板からの放熱性が悪く、半導体装置の温度特性を
改善することができない。
め、基板からの放熱性が悪く、半導体装置の温度特性を
改善することができない。
【００１０】本発明は、前記従来の問題に鑑み、半導体
層が該半導体層を成長する母材基板から受ける応力を確
実に低減できるようにすると共に、該母材基板を半導体
層から容易に分離できるようにすることを目的とする。
層が該半導体層を成長する母材基板から受ける応力を確
実に低減できるようにすると共に、該母材基板を半導体
層から容易に分離できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、半導体装置の製造方法を、能動層を含む
第２の半導体層を成長するよりも前に、母材基板上に成
長した第１の半導体層と母材基板との間に第１の半導体
層を熱分解してなる熱分解層を形成する構成とする。
め、本発明は、半導体装置の製造方法を、能動層を含む
第２の半導体層を成長するよりも前に、母材基板上に成
長した第１の半導体層と母材基板との間に第１の半導体
層を熱分解してなる熱分解層を形成する構成とする。
【００１２】具体的に、本発明に係る半導体装置の製造
方法は、母材基板の上に第１の半導体層を形成する第１
の工程と、母材基板に対して第１の半導体層の反対側の
面から照射光を照射することにより、第１の半導体層と
母材基板との間に第１の半導体層が熱分解されてなる熱
分解層を形成する第２の工程と、熱分解層が形成された
第１の半導体層の上に、能動層を含む第２の半導体層を
形成する第３の工程とを備えている。
方法は、母材基板の上に第１の半導体層を形成する第１
の工程と、母材基板に対して第１の半導体層の反対側の
面から照射光を照射することにより、第１の半導体層と
母材基板との間に第１の半導体層が熱分解されてなる熱
分解層を形成する第２の工程と、熱分解層が形成された
第１の半導体層の上に、能動層を含む第２の半導体層を
形成する第３の工程とを備えている。
【００１３】本発明の半導体装置の製造方法によると、
母材基板の上に第１の半導体層を形成した後、母材基板
に対して第１の半導体層の反対側の面から照射光を照射
することにより、第１の半導体層と母材基板との間に第
１の半導体層が熱分解されてなる熱分解層を形成するた
め、第１の半導体層の上に第２の半導体層を形成した
後、第２の半導体層が形成された母材基板を室温に戻す
際に、母材基板から第１の半導体層に加わる、該母材基
板と第１の半導体層との熱膨張係数の差による応力が熱
分解層により確実に緩和される。このため、能動層を含
む第２の半導体層に生じるクラック等の欠陥を防止する
ことができるので、歩留まりが向上する。
母材基板の上に第１の半導体層を形成した後、母材基板
に対して第１の半導体層の反対側の面から照射光を照射
することにより、第１の半導体層と母材基板との間に第
１の半導体層が熱分解されてなる熱分解層を形成するた
め、第１の半導体層の上に第２の半導体層を形成した
後、第２の半導体層が形成された母材基板を室温に戻す
際に、母材基板から第１の半導体層に加わる、該母材基
板と第１の半導体層との熱膨張係数の差による応力が熱
分解層により確実に緩和される。このため、能動層を含
む第２の半導体層に生じるクラック等の欠陥を防止する
ことができるので、歩留まりが向上する。
【００１４】本発明の半導体装置の製造方法は、第１の
工程と第２の工程との間に、第１の半導体層の上に、第
２の半導体層が実質的に成長しない材料からなり複数の
開口部を有するマスク膜を形成する第４の工程をさらに
備えていることが好ましい。
工程と第２の工程との間に、第１の半導体層の上に、第
２の半導体層が実質的に成長しない材料からなり複数の
開口部を有するマスク膜を形成する第４の工程をさらに
備えていることが好ましい。
【００１５】このようにすると、マスク膜に設けた開口
部から露出する第１の半導体層の上に第２の半導体層が
成長する場合に、該マスク膜を覆うように横方向（基板
面に平行な方向）成長する第２の半導体層には転位密度
が少ない領域、すなわち低転位密度領域が形成される。
従って、第２の半導体層に含まれる能動層を、第２の半
導体層における低転位密度領域に形成すると、欠陥が少
ない能動層を得ることができる。
部から露出する第１の半導体層の上に第２の半導体層が
成長する場合に、該マスク膜を覆うように横方向（基板
面に平行な方向）成長する第２の半導体層には転位密度
が少ない領域、すなわち低転位密度領域が形成される。
従って、第２の半導体層に含まれる能動層を、第２の半
導体層における低転位密度領域に形成すると、欠陥が少
ない能動層を得ることができる。
【００１６】本発明の半導体装置の製造方法は、第１の
工程よりも前に、母材基板の上に、第１の半導体層が実
質的に成長しない材料からなり複数の開口部を有するマ
スク膜を形成する第４の工程をさらに備えていることが
好ましい。
工程よりも前に、母材基板の上に、第１の半導体層が実
質的に成長しない材料からなり複数の開口部を有するマ
スク膜を形成する第４の工程をさらに備えていることが
好ましい。
【００１７】このようにすると、マスク膜に設けた開口
部から露出する母材基板の上に第１の半導体層が成長す
る場合に、該マスク膜を覆うように横方向成長する第１
の半導体層には転位密度が少ない領域、すなわち低転位
密度領域が形成される。従って、第２の半導体層に含ま
れる能動層を、第１の半導体層における低転位密度領域
に形成すると、欠陥が少ない能動層を得ることができ
る。
部から露出する母材基板の上に第１の半導体層が成長す
る場合に、該マスク膜を覆うように横方向成長する第１
の半導体層には転位密度が少ない領域、すなわち低転位
密度領域が形成される。従って、第２の半導体層に含ま
れる能動層を、第１の半導体層における低転位密度領域
に形成すると、欠陥が少ない能動層を得ることができ
る。
【００１８】本発明の半導体装置の製造方法は、第３の
工程よりも後に、熱分解層を除去することにより、第１
の半導体層から母材基板を分離する第５の工程をさらに
備えていることが好ましい。
工程よりも後に、熱分解層を除去することにより、第１
の半導体層から母材基板を分離する第５の工程をさらに
備えていることが好ましい。
【００１９】このように、通常、半導体装置に占める体
積が大きく且つその硬度が高い母材基板が、第１半導体
層及び第２半導体層を含むエピタキシャル層から分離し
て除去されると、エピタキシャル層に対してダイシング
等の加工が容易となる。その上、放熱性に優れない母材
基板の場合には、母材基板が分離されることにより放熱
性が良好となる。また、半導体装置の薄膜化が可能とな
る。
積が大きく且つその硬度が高い母材基板が、第１半導体
層及び第２半導体層を含むエピタキシャル層から分離し
て除去されると、エピタキシャル層に対してダイシング
等の加工が容易となる。その上、放熱性に優れない母材
基板の場合には、母材基板が分離されることにより放熱
性が良好となる。また、半導体装置の薄膜化が可能とな
る。
【００２０】この場合に、本発明の半導体装置の製造方
法は、第５の工程よりも後に、第１の半導体層における
第２の半導体層の反対側の面上に電極を形成する第６の
工程をさらに備えていることが好ましい。
法は、第５の工程よりも後に、第１の半導体層における
第２の半導体層の反対側の面上に電極を形成する第６の
工程をさらに備えていることが好ましい。
【００２１】このようにすると、電極を母材基板におけ
る第２の半導体層の反対側の面（裏面）に直接に形成す
ることができるため、半導体装置の面積を縮小すること
ができる。
る第２の半導体層の反対側の面（裏面）に直接に形成す
ることができるため、半導体装置の面積を縮小すること
ができる。
【００２２】本発明の半導体装置の製造方法において、
第１の半導体層が窒化物を含む化合物半導体からなるこ
とが好ましい。
第１の半導体層が窒化物を含む化合物半導体からなるこ
とが好ましい。
【００２３】本発明の半導体装置の製造方法において、
第２の半導体層が窒化物を含む化合物半導体からなるこ
とが好ましい。
第２の半導体層が窒化物を含む化合物半導体からなるこ
とが好ましい。
【００２４】本発明の半導体装置の製造方法において、
第１の半導体層が第２の半導体層のコンタクト層である
ことが好ましい。
第１の半導体層が第２の半導体層のコンタクト層である
ことが好ましい。
【００２５】又は、本発明の半導体装置の製造方法にお
いて、第１の半導体層が第２の半導体層のクラッド層で
あることが好ましい。
いて、第１の半導体層が第２の半導体層のクラッド層で
あることが好ましい。
【００２６】本発明の半導体装置の製造方法において、
第１の半導体層がｐ型の窒化物からなる化合物半導体で
あることが好ましい。
第１の半導体層がｐ型の窒化物からなる化合物半導体で
あることが好ましい。
【００２７】本発明の半導体装置の製造方法において、
照射光の照射エネルギーの値が、約０．１Ｊ／ｃｍ2 以
上且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下であることが好ましい。
照射光の照射エネルギーの値が、約０．１Ｊ／ｃｍ2 以
上且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下であることが好ましい。
【００２８】このようにすると、母材基板と第１の半導
体層とが、該第１の半導体層が熱分解されてなる熱分解
層により接着される状態を確実に得ることができる。
体層とが、該第１の半導体層が熱分解されてなる熱分解
層により接着される状態を確実に得ることができる。
【００２９】この場合に、照射光の波長が、母材基板を
構成する材料が持つ禁制帯幅の吸収端よりも長く、且つ
第１の半導体層を構成する材料が持つ禁制帯幅の吸収端
よりも短いことが好ましい。
構成する材料が持つ禁制帯幅の吸収端よりも長く、且つ
第１の半導体層を構成する材料が持つ禁制帯幅の吸収端
よりも短いことが好ましい。
【００３０】
【発明の実施の形態】（第１の実施形態）本発明の第１
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００３１】図１（ａ）〜図１（ｅ）は本発明の第１の
実施形態に係る半導体装置であって、発光ダイオード装
置の製造方法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、発光ダイオード装
置の製造方法の工程順の断面構成を示している。
【００３２】まず、図１（ａ）に示すように、例えば、
有機金属気相エピタキシャル成長（ＭＯＶＰＥ）法を用
いる成長装置（以下、ＭＯＶＰＥ装置と呼ぶ。）によ
り、主面の面方位が（０００１）面（＝Ｃ面）であるサ
ファイアからなる母材基板１１の上に、厚さが約２０ｎ
ｍの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示
せず）と、厚さが約５μｍでｎ型の不純物であるシリコ
ン（Ｓｉ）をドープした窒化ガリウムからなるｎ型コン
タクト層１２とを順次成長する。ここで、母材基板１１
の径は、例えば、約５．１ｃｍ（２インチ）であり、そ
の厚さは約３００μｍである。なお、図示の都合上、母
材基板１１はウエハの一部のみを示している。また、ｎ
型コンタクト層１２はバッファ層を含む構成とし、母材
基板１１の上に成長したｎ型コンタクト層１２及びその
上に成長する半導体層を、母材基板１１を含めてエピタ
キシャル基板と呼ぶ。また、エピタキシャル基板から母
材基板１１が除去された状態の半導体層をエピタキシャ
ル層と呼ぶ。以下の実施形態においても同様とする。
有機金属気相エピタキシャル成長（ＭＯＶＰＥ）法を用
いる成長装置（以下、ＭＯＶＰＥ装置と呼ぶ。）によ
り、主面の面方位が（０００１）面（＝Ｃ面）であるサ
ファイアからなる母材基板１１の上に、厚さが約２０ｎ
ｍの窒化ガリウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示
せず）と、厚さが約５μｍでｎ型の不純物であるシリコ
ン（Ｓｉ）をドープした窒化ガリウムからなるｎ型コン
タクト層１２とを順次成長する。ここで、母材基板１１
の径は、例えば、約５．１ｃｍ（２インチ）であり、そ
の厚さは約３００μｍである。なお、図示の都合上、母
材基板１１はウエハの一部のみを示している。また、ｎ
型コンタクト層１２はバッファ層を含む構成とし、母材
基板１１の上に成長したｎ型コンタクト層１２及びその
上に成長する半導体層を、母材基板１１を含めてエピタ
キシャル基板と呼ぶ。また、エピタキシャル基板から母
材基板１１が除去された状態の半導体層をエピタキシャ
ル層と呼ぶ。以下の実施形態においても同様とする。
【００３３】次に、図１（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層１２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層１２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層１２が熱分解されてなる熱分解層１２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、例えば、ネオジウムイオ
ン（Ｎｄ3+）を添加したＹＡＧ（イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット）からなる結晶体により得られる、
いわゆるＮｄ：ＹＡＧレーザ光の、波長が３５５ｎｍの
第３次高調波を用いている。このときの照射エネルギー
は約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの間隔は約５ｎｓ
であり、照射時のレーザ光８０のスポット径は約１００
μｍである。
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層１２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層１２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層１２が熱分解されてなる熱分解層１２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、例えば、ネオジウムイオ
ン（Ｎｄ3+）を添加したＹＡＧ（イットリウム・アルミ
ニウム・ガーネット）からなる結晶体により得られる、
いわゆるＮｄ：ＹＡＧレーザ光の、波長が３５５ｎｍの
第３次高調波を用いている。このときの照射エネルギー
は約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの間隔は約５ｎｓ
であり、照射時のレーザ光８０のスポット径は約１００
μｍである。
【００３４】レーザ光８０に対してサファイアは透明で
あり、従って母材基板１１により吸収されることはな
い。これに対し、窒化ガリウムの禁制帯幅における吸収
端の波長は３６０ｎｍ〜３６４ｎｍ程度であり、レーザ
光８０の波長の方が短いため、ｎ型コンタクト層１２に
おいてレーザ光８０は吸収される。この吸収により、ｎ
型コンタクト層１２は、金属ガリウム（Ｇａ）と窒素
（Ｎ2 ）ガスとに熱分解される。
あり、従って母材基板１１により吸収されることはな
い。これに対し、窒化ガリウムの禁制帯幅における吸収
端の波長は３６０ｎｍ〜３６４ｎｍ程度であり、レーザ
光８０の波長の方が短いため、ｎ型コンタクト層１２に
おいてレーザ光８０は吸収される。この吸収により、ｎ
型コンタクト層１２は、金属ガリウム（Ｇａ）と窒素
（Ｎ2 ）ガスとに熱分解される。
【００３５】従って、図１（ｃ）に示すように、ｎ型コ
ンタクト層１２の全面にレーザ光８０を照射すると、母
材基板１１とｎ型コンタクト層１２とは、金属ガリウム
からなる熱分解層１２ａの融点（約３０℃）以上であれ
ば、溶融状態で接着された状態となる。なお、母材基板
１１とｎ型コンタクト層１２とが完全に分離されること
なく接着状態を維持するためには、生成する熱分解層１
２ａに適当な量があり、その適当な量を決めるのはレー
ザ光８０の照射エネルギーである。ここでは、レーザ光
８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上で
且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定している。
ンタクト層１２の全面にレーザ光８０を照射すると、母
材基板１１とｎ型コンタクト層１２とは、金属ガリウム
からなる熱分解層１２ａの融点（約３０℃）以上であれ
ば、溶融状態で接着された状態となる。なお、母材基板
１１とｎ型コンタクト層１２とが完全に分離されること
なく接着状態を維持するためには、生成する熱分解層１
２ａに適当な量があり、その適当な量を決めるのはレー
ザ光８０の照射エネルギーである。ここでは、レーザ光
８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上で
且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定している。
【００３６】次に、図１（ｄ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層１２が接着した状態で再度投入し、ｎ型コンタクト
層１２の上に、ｎ型窒化ガリウムをさらに成長して、該
ｎ型コンタクト層１２の厚さを約２０μｍとする。続い
て、ｎ型コンタクト層１２の上に、厚さが約０．１μｍ
のシリコンをドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム
（Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）からなるｎ型障壁層１３、厚さ
が約２ｎｍのアンドープの窒化インジウムガリウム（Ｉ
ｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ）からなる発光層１４、厚さが約０．
１μｍのマグネシウム（Ｍｇ）をドープしたｐ型窒化ア
ルミニウムガリウム（Ａｌ0.3 Ｇａ0.7Ｎ）からなるｐ
型障壁層１５、及び厚さが約０．５μｍのマグネシウム
をドープしたｐ型窒化ガリウムからなるｐ型コンタクト
層１６を順次成長する。これにより、発光層１４をｎ型
障壁層１３とｐ型障壁層１５とにより挟まれてなる単一
量子井戸構造を有する発光ダイオード素子が形成され
る。
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層１２が接着した状態で再度投入し、ｎ型コンタクト
層１２の上に、ｎ型窒化ガリウムをさらに成長して、該
ｎ型コンタクト層１２の厚さを約２０μｍとする。続い
て、ｎ型コンタクト層１２の上に、厚さが約０．１μｍ
のシリコンをドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム
（Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）からなるｎ型障壁層１３、厚さ
が約２ｎｍのアンドープの窒化インジウムガリウム（Ｉ
ｎ0.2 Ｇａ0.8 Ｎ）からなる発光層１４、厚さが約０．
１μｍのマグネシウム（Ｍｇ）をドープしたｐ型窒化ア
ルミニウムガリウム（Ａｌ0.3 Ｇａ0.7Ｎ）からなるｐ
型障壁層１５、及び厚さが約０．５μｍのマグネシウム
をドープしたｐ型窒化ガリウムからなるｐ型コンタクト
層１６を順次成長する。これにより、発光層１４をｎ型
障壁層１３とｐ型障壁層１５とにより挟まれてなる単一
量子井戸構造を有する発光ダイオード素子が形成され
る。
【００３７】次に、図１（ｅ）に示すように、ｐ型コン
タクト層１６まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層１６の上に厚さが約１μｍのニッケル
（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との積層膜からなる正電極２０を
選択的に形成する。続いて、図示はしていないが、正電
極２０及びｐ型コンタクト層１６の上に、母材基板１１
の分離後のエピタキシャル層の扱いが容易となるよう
に、めっき、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等
であって、塩酸（ＨＣｌ）に溶けにくい材料からなる保
持材を貼付（塗布）する。その後、塩酸を用いて、熱分
解層１２ａを除去することにより、母材基板１１をｎ型
コンタクト層１２から分離する。続いて、蒸着法によ
り、ｎ型コンタクト層１２の熱分解層１２ａが付着して
いた面上に、厚さが約１μｍのチタン（Ｔｉ）とアルミ
ニウム（Ａｌ）と積層膜からなる負電極２１を形成す
る。続いて、ダイサーを用いて、エピタキシャル層を約
３００μｍ角のチップ状に分割することにより、発光ダ
イオード装置を得る。ここでは、正電極２０及び負電極
２１の電極間に電圧を印加することにより、４５０ｎｍ
の波長を持つ出力光を得られている。なお、保持材は、
ウエハ状態のエピタキシャル層をチップ状に分割する工
程の前か後に除去する。
タクト層１６まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層１６の上に厚さが約１μｍのニッケル
（Ｎｉ）と金（Ａｕ）との積層膜からなる正電極２０を
選択的に形成する。続いて、図示はしていないが、正電
極２０及びｐ型コンタクト層１６の上に、母材基板１１
の分離後のエピタキシャル層の扱いが容易となるよう
に、めっき、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等
であって、塩酸（ＨＣｌ）に溶けにくい材料からなる保
持材を貼付（塗布）する。その後、塩酸を用いて、熱分
解層１２ａを除去することにより、母材基板１１をｎ型
コンタクト層１２から分離する。続いて、蒸着法によ
り、ｎ型コンタクト層１２の熱分解層１２ａが付着して
いた面上に、厚さが約１μｍのチタン（Ｔｉ）とアルミ
ニウム（Ａｌ）と積層膜からなる負電極２１を形成す
る。続いて、ダイサーを用いて、エピタキシャル層を約
３００μｍ角のチップ状に分割することにより、発光ダ
イオード装置を得る。ここでは、正電極２０及び負電極
２１の電極間に電圧を印加することにより、４５０ｎｍ
の波長を持つ出力光を得られている。なお、保持材は、
ウエハ状態のエピタキシャル層をチップ状に分割する工
程の前か後に除去する。
【００３８】ここで、正電極２０と負電極２１との形成
の順序は問われない。すなわち、負電極２１を正電極２
０よりも先に形成する場合には、まず、保持材をｐ型コ
ンタクト層１６の上面に貼付又は塗布し、母材基板１１
を分離した後、負電極２１をｎ型コンタクト層１２の裏
面上に形成する。その後、保持材を除去して正電極２０
をｐ型コンタクト層１６上に形成する。
の順序は問われない。すなわち、負電極２１を正電極２
０よりも先に形成する場合には、まず、保持材をｐ型コ
ンタクト層１６の上面に貼付又は塗布し、母材基板１１
を分離した後、負電極２１をｎ型コンタクト層１２の裏
面上に形成する。その後、保持材を除去して正電極２０
をｐ型コンタクト層１６上に形成する。
【００３９】このように、第１の実施形態によると、母
材基板１１の上にｎ型コンタクト層１２の下部を形成し
た後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層１２の反
対側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型
コンタクト層１２の母材基板１１との界面にｎ型コンタ
クト層１２が熱分解されてなる熱分解層１２ａを形成す
る。このため、ｎ型コンタクト層１２を再成長し、さら
にこの上に、ｎ型障壁層１３、発光層１４、ｐ型障壁層
１５及びｐ型コンタクト層１６を成長した後、エピタキ
シャル基板を室温に戻す際に、母材基板１１からｎ型コ
ンタクト層１２に加わる、該母材基板１１とｎ型コンタ
クト層１２との熱膨張係数の差による応力が熱分解層１
２ａにより確実に緩和される。このため、冷却時に発光
層１４に加わる歪みが低減されるので、電子と正孔との
再結合確率を低下させる原因となるピエゾ効果を低減で
き、発光効率が向上する。また、エピタキシャル層に生
じるクラック等の欠陥を防止することができる。
材基板１１の上にｎ型コンタクト層１２の下部を形成し
た後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層１２の反
対側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型
コンタクト層１２の母材基板１１との界面にｎ型コンタ
クト層１２が熱分解されてなる熱分解層１２ａを形成す
る。このため、ｎ型コンタクト層１２を再成長し、さら
にこの上に、ｎ型障壁層１３、発光層１４、ｐ型障壁層
１５及びｐ型コンタクト層１６を成長した後、エピタキ
シャル基板を室温に戻す際に、母材基板１１からｎ型コ
ンタクト層１２に加わる、該母材基板１１とｎ型コンタ
クト層１２との熱膨張係数の差による応力が熱分解層１
２ａにより確実に緩和される。このため、冷却時に発光
層１４に加わる歪みが低減されるので、電子と正孔との
再結合確率を低下させる原因となるピエゾ効果を低減で
き、発光効率が向上する。また、エピタキシャル層に生
じるクラック等の欠陥を防止することができる。
【００４０】また、加工が困難なサファイアからなる母
材基板１１を除去してからダイシングを行なうため、半
導体チップに割れや欠けが生じることなく容易にチップ
分割を行なえるので、歩留まりが向上する。
材基板１１を除去してからダイシングを行なうため、半
導体チップに割れや欠けが生じることなく容易にチップ
分割を行なえるので、歩留まりが向上する。
【００４１】また、絶縁体である母材基板１１を除去す
るため、ｎ型コンタクト層１２の発光層１４の反対側の
面上に正電極２０と対向するように負電極２１を形成す
ることができるため、チップ面積を低減することができ
る。
るため、ｎ型コンタクト層１２の発光層１４の反対側の
面上に正電極２０と対向するように負電極２１を形成す
ることができるため、チップ面積を低減することができ
る。
【００４２】また、熱伝導率が小さい母材基板１１を除
去するため、エピタキシャル層の放熱性が良好となるの
で、発光ダイオード装置としての温度特性が向上する。
去するため、エピタキシャル層の放熱性が良好となるの
で、発光ダイオード装置としての温度特性が向上する。
【００４３】なお、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレー
ザ光の第３次高調波に代えて、フッ化クリプトン（Ｋｒ
Ｆ）による波長が２４８ｎｍのエキシマレーザ光を用い
ても良い。
ザ光の第３次高調波に代えて、フッ化クリプトン（Ｋｒ
Ｆ）による波長が２４８ｎｍのエキシマレーザ光を用い
ても良い。
【００４４】（第２の実施形態）以下、本発明の第２の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４５】図２（ａ）〜図２（ｅ）は本発明の第２の
実施形態に係る半導体装置であって、発光ダイオード装
置の製造方法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、発光ダイオード装
置の製造方法の工程順の断面構成を示している。
【００４６】まず、図２（ａ）に示すように、例えば、
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示せず）と、厚
さが約５μｍでｐ型の不純物であるマグネシウムをドー
プした窒化ガリウムからなるｐ型コンタクト層２２と、
厚さが０．１μｍのマグネシウムをドープしたｐ型窒化
アルミニウムガリウム（Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）からなる
ｐ型障壁層２３を順次成長する。
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示せず）と、厚
さが約５μｍでｐ型の不純物であるマグネシウムをドー
プした窒化ガリウムからなるｐ型コンタクト層２２と、
厚さが０．１μｍのマグネシウムをドープしたｐ型窒化
アルミニウムガリウム（Ａｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）からなる
ｐ型障壁層２３を順次成長する。
【００４７】次に、図２（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｐ型コンタクト層２２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｐ型コ
ンタクト層２２の母材基板１１との界面に、ｐ型コンタ
クト層２２が熱分解されてなる熱分解層２２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の
第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いる。こ
のときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、
パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光８０
のスポット径は約１００μｍである。レーザ光８０はｐ
型コンタクト層２２において吸収され、この吸収によ
り、ｐ型コンタクト層２２は、金属ガリウムと窒素ガス
とに熱分解される。従って、ｐ型コンタクト層２２の全
面にわたってレーザ光８０をスキャンすると、図２
（ｃ）に示すように、母材基板１１とｐ型コンタクト層
２２とが熱分解層２２ａによりに接着された状態を得
る。
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｐ型コンタクト層２２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｐ型コ
ンタクト層２２の母材基板１１との界面に、ｐ型コンタ
クト層２２が熱分解されてなる熱分解層２２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の
第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いる。こ
のときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、
パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光８０
のスポット径は約１００μｍである。レーザ光８０はｐ
型コンタクト層２２において吸収され、この吸収によ
り、ｐ型コンタクト層２２は、金属ガリウムと窒素ガス
とに熱分解される。従って、ｐ型コンタクト層２２の全
面にわたってレーザ光８０をスキャンすると、図２
（ｃ）に示すように、母材基板１１とｐ型コンタクト層
２２とが熱分解層２２ａによりに接着された状態を得
る。
【００４８】第２の実施形態においては、ｐ型コンタク
ト層２２及びｐ型障壁層２３を母材基板１１上に成長し
た後、レーザ光８０をｐ型コンタクト層２２に照射して
いるため、該ｐ型コンタクト層２２及びｐ型障壁層２３
はレーザ光８０の光吸収により加熱される。このため、
マグネシウムからなるｐ型アクセプタの不活性化の原因
となる水素（Ｈ）がｐ型コンタクト層２２及びｐ型障壁
層２３から脱離することにより、ｐ型アクセプタが活性
化する。その上、レーザ光８０がマグネシウムと水素と
の結合を直接に切断する効果もある。また、レーザ光８
０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上で且
つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することにより、母材基
板１１とｐ型コンタクト層２２とが完全に分離されるこ
とがない。
ト層２２及びｐ型障壁層２３を母材基板１１上に成長し
た後、レーザ光８０をｐ型コンタクト層２２に照射して
いるため、該ｐ型コンタクト層２２及びｐ型障壁層２３
はレーザ光８０の光吸収により加熱される。このため、
マグネシウムからなるｐ型アクセプタの不活性化の原因
となる水素（Ｈ）がｐ型コンタクト層２２及びｐ型障壁
層２３から脱離することにより、ｐ型アクセプタが活性
化する。その上、レーザ光８０がマグネシウムと水素と
の結合を直接に切断する効果もある。また、レーザ光８
０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上で且
つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することにより、母材基
板１１とｐ型コンタクト層２２とが完全に分離されるこ
とがない。
【００４９】次に、図２（ｄ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｐ型コンタク
ト層２２及びｐ型障壁層２３が接着した状態で再度投入
する。続いて、ｐ型障壁層２３の上に、厚さが約２ｎｍ
のアンドープの窒化インジウムガリウム（Ｉｎ0.2 Ｇａ
0.8 Ｎ）からなる発光層２４、厚さが約０．１μｍのシ
リコンをドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａ
ｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）からなるｎ型障壁層２５、及び厚さ
が約０．５μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウ
ムからなるｎ型コンタクト層２６を順次成長する。これ
により、発光層２４をｐ型障壁層２３とｎ型障壁層２５
とにより挟まれてなる単一量子井戸構造を有する発光ダ
イオード素子が形成される。
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｐ型コンタク
ト層２２及びｐ型障壁層２３が接着した状態で再度投入
する。続いて、ｐ型障壁層２３の上に、厚さが約２ｎｍ
のアンドープの窒化インジウムガリウム（Ｉｎ0.2 Ｇａ
0.8 Ｎ）からなる発光層２４、厚さが約０．１μｍのシ
リコンをドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａ
ｌ0.3 Ｇａ0.7 Ｎ）からなるｎ型障壁層２５、及び厚さ
が約０．５μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウ
ムからなるｎ型コンタクト層２６を順次成長する。これ
により、発光層２４をｐ型障壁層２３とｎ型障壁層２５
とにより挟まれてなる単一量子井戸構造を有する発光ダ
イオード素子が形成される。
【００５０】次に、図２（ｅ）に示すように、ｎ型コン
タクト層２６まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｎ型コンタクト層２６の上に厚さが約１μｍのチタンと
アルミニウムとの積層膜からなる負電極２１を選択的に
形成する。続いて、図示はしていないが、負電極２１及
びｎ型コンタクト層２６の上に、母材基板１１の分離後
のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層２２ａを除
去することにより、母材基板１１をｐ型コンタクト層２
２から分離する。続いて、蒸着法により、ｐ型コンタク
ト層２２の熱分解層２２ａが付着していた面上に、厚さ
が約１μｍのニッケルと金と積層膜からなる正電極２０
を形成する。ここでも、正電極２０と負電極２１との形
成の順序は問われない。その後、ダイサーを用いて、エ
ピタキシャル層を約３００μｍ角のチップ状に分割する
ことにより、発光ダイオード装置を得る。ここでは、正
電極２０及び負電極２１の電極間に電圧を印加すること
により、４５０ｎｍの波長を持つ出力光を得られてい
る。なお、保持材は、エピタキシャル層をチップ状に分
割する工程の前か後に除去する。
タクト層２６まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｎ型コンタクト層２６の上に厚さが約１μｍのチタンと
アルミニウムとの積層膜からなる負電極２１を選択的に
形成する。続いて、図示はしていないが、負電極２１及
びｎ型コンタクト層２６の上に、母材基板１１の分離後
のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層２２ａを除
去することにより、母材基板１１をｐ型コンタクト層２
２から分離する。続いて、蒸着法により、ｐ型コンタク
ト層２２の熱分解層２２ａが付着していた面上に、厚さ
が約１μｍのニッケルと金と積層膜からなる正電極２０
を形成する。ここでも、正電極２０と負電極２１との形
成の順序は問われない。その後、ダイサーを用いて、エ
ピタキシャル層を約３００μｍ角のチップ状に分割する
ことにより、発光ダイオード装置を得る。ここでは、正
電極２０及び負電極２１の電極間に電圧を印加すること
により、４５０ｎｍの波長を持つ出力光を得られてい
る。なお、保持材は、エピタキシャル層をチップ状に分
割する工程の前か後に除去する。
【００５１】このように、第２の実施形態によると、母
材基板１１の上にｐ型コンタクト層２２及びｐ型障壁層
を形成した後、母材基板１１に対してｐ型コンタクト層
２２の反対側の面からレーザ光８０を照射することによ
り、ｐ型コンタクト層２２の母材基板１１との界面にｐ
型コンタクト層２２が熱分解されてなる熱分解層２２ａ
を形成する。このため、ｐ型障壁層２３の上に、発光層
２４、ｎ型障壁層２５及びｎ型コンタクト層２６を成長
した後、エピタキシャル基板を室温に戻す際に、母材基
板１１からｐ型コンタクト層２２に加わる、該母材基板
１１とｐ型コンタクト層２２との熱膨張係数の差による
応力が熱分解層２２ａにより確実に緩和される。このた
め、冷却時に発光層２４に加わる歪みが低減されるの
で、電子と正孔との再結合確率を低下させる原因となる
ピエゾ効果を低減でき、発光効率が向上する。また、エ
ピタキシャル層に生じるクラック等の欠陥を防止するこ
とができる。
材基板１１の上にｐ型コンタクト層２２及びｐ型障壁層
を形成した後、母材基板１１に対してｐ型コンタクト層
２２の反対側の面からレーザ光８０を照射することによ
り、ｐ型コンタクト層２２の母材基板１１との界面にｐ
型コンタクト層２２が熱分解されてなる熱分解層２２ａ
を形成する。このため、ｐ型障壁層２３の上に、発光層
２４、ｎ型障壁層２５及びｎ型コンタクト層２６を成長
した後、エピタキシャル基板を室温に戻す際に、母材基
板１１からｐ型コンタクト層２２に加わる、該母材基板
１１とｐ型コンタクト層２２との熱膨張係数の差による
応力が熱分解層２２ａにより確実に緩和される。このた
め、冷却時に発光層２４に加わる歪みが低減されるの
で、電子と正孔との再結合確率を低下させる原因となる
ピエゾ効果を低減でき、発光効率が向上する。また、エ
ピタキシャル層に生じるクラック等の欠陥を防止するこ
とができる。
【００５２】その上、第１の実施形態と異なり、レーザ
光８０による熱分解層２２ａをｐ型コンタクト層２２に
形成するため、レーザ光８０の照射時にｐ型コンタクト
層２２に発生する熱が、該ｐ型コンタクト層２２及びそ
の上のｐ型障壁層２３におけるｐ型アクセプタを活性化
するので、活性化のための熱処理や電子線照射等により
アクセプタを活性化する工程が不要となる。
光８０による熱分解層２２ａをｐ型コンタクト層２２に
形成するため、レーザ光８０の照射時にｐ型コンタクト
層２２に発生する熱が、該ｐ型コンタクト層２２及びそ
の上のｐ型障壁層２３におけるｐ型アクセプタを活性化
するので、活性化のための熱処理や電子線照射等により
アクセプタを活性化する工程が不要となる。
【００５３】（第３の実施形態）以下、本発明の第３の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００５４】図３（ａ）〜図３（ｅ）は本発明の第３の
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
【００５５】まず、図３（ａ）に示すように、例えば、
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示せず）と、厚
さが約５μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウム
（ＧａＮ）からなるｎ型コンタクト層３２とを順次成長
する。
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示せず）と、厚
さが約５μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウム
（ＧａＮ）からなるｎ型コンタクト層３２とを順次成長
する。
【００５６】次に、図３（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層３２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層３２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層３２が熱分解されてなる熱分解層３２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の
第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いる。こ
のときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、
パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光のス
ポット径は約１００μｍである。レーザ光８０はｎ型コ
ンタクト層３２において吸収され、この吸収により、ｎ
型コンタクト層３２は、金属ガリウムと窒素ガスとに熱
分解される。従って、ｎ型コンタクト層３２の全面にわ
たってレーザ光８０をスキャンすると、図３（ｃ）に示
すように、母材基板１１とｎ型コンタクト層３２とが熱
分解層３２ａによりに接着された状態を得る。このと
き、レーザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／
ｃｍ2 以上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定すること
により、母材基板１１とｎ型コンタクト層３２とが完全
に分離されることがない。
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層３２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層３２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層３２が熱分解されてなる熱分解層３２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の
第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いる。こ
のときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、
パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光のス
ポット径は約１００μｍである。レーザ光８０はｎ型コ
ンタクト層３２において吸収され、この吸収により、ｎ
型コンタクト層３２は、金属ガリウムと窒素ガスとに熱
分解される。従って、ｎ型コンタクト層３２の全面にわ
たってレーザ光８０をスキャンすると、図３（ｃ）に示
すように、母材基板１１とｎ型コンタクト層３２とが熱
分解層３２ａによりに接着された状態を得る。このと
き、レーザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／
ｃｍ2 以上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定すること
により、母材基板１１とｎ型コンタクト層３２とが完全
に分離されることがない。
【００５７】次に、図３（ｄ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層３２が接着した状態で再度投入し、ｎ型コンタクト
層３２の上に、ｎ型窒化ガリウムをさらに成長して、該
ｎ型コンタクト層３２の厚さを約２０μｍとする。続い
て、ｎ型コンタクト層３２の上に、厚さが約１μｍのシ
リコンをドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａ
ｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなる第１クラッド層３３、厚さ
が約０．１μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第
１光ガイド層３４、量子井戸活性層３５、厚さが約０．
１μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第２光ガイ
ド層３６、厚さが約１μｍのマグネシウムをドープした
ｐ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）
からなる第２クラッド層３７、及び厚さが約０．３μｍ
のマグネシウムをドープしたｐ型窒化ガリウムからなる
ｐ型コンタクト層３８を順次成長する。
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層３２が接着した状態で再度投入し、ｎ型コンタクト
層３２の上に、ｎ型窒化ガリウムをさらに成長して、該
ｎ型コンタクト層３２の厚さを約２０μｍとする。続い
て、ｎ型コンタクト層３２の上に、厚さが約１μｍのシ
リコンをドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａ
ｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなる第１クラッド層３３、厚さ
が約０．１μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第
１光ガイド層３４、量子井戸活性層３５、厚さが約０．
１μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第２光ガイ
ド層３６、厚さが約１μｍのマグネシウムをドープした
ｐ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）
からなる第２クラッド層３７、及び厚さが約０．３μｍ
のマグネシウムをドープしたｐ型窒化ガリウムからなる
ｐ型コンタクト層３８を順次成長する。
【００５８】ここで、量子井戸活性層３５は、図示はし
ていないが、厚さが約３ｎｍの窒化インジウムガリウム
（Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなる井戸層と、厚さが約７
ｎｍの窒化インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98Ｎ）
からなる障壁層とを３周期分繰り返した多重量子井戸構
造を有している。これにより、量子井戸活性層３５をｎ
型の第１クラッド層３３とｐ型の第２クラッド層３７と
により上下から挟まれた多重量子井戸構造を有する半導
体レーザ素子が形成される。
ていないが、厚さが約３ｎｍの窒化インジウムガリウム
（Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなる井戸層と、厚さが約７
ｎｍの窒化インジウムガリウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98Ｎ）
からなる障壁層とを３周期分繰り返した多重量子井戸構
造を有している。これにより、量子井戸活性層３５をｎ
型の第１クラッド層３３とｐ型の第２クラッド層３７と
により上下から挟まれた多重量子井戸構造を有する半導
体レーザ素子が形成される。
【００５９】次に、図３（ｅ）に示すように、ｐ型コン
タクト層３８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層３８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層３５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層３８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、粘着
テープ材、ガラス材又はレジスト材等であって、塩酸に
溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗布）する。そ
の後、塩酸を用いて、熱分解層３２ａを除去することに
より、母材基板１１をｎ型コンタクト層３２から分離す
る。続いて、蒸着法により、ｎ型コンタクト層３２の熱
分解層３２ａが付着していた面上に、厚さが約１μｍの
チタンとアルミニウムと積層膜からなる負電極２１を形
成する。さらに、負電極２１は、正電極２０と対向する
ようにパターニングする。なお、ここでも、正電極２０
と負電極２１との形成の順序は問われない。
タクト層３８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層３８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層３５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層３８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、粘着
テープ材、ガラス材又はレジスト材等であって、塩酸に
溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗布）する。そ
の後、塩酸を用いて、熱分解層３２ａを除去することに
より、母材基板１１をｎ型コンタクト層３２から分離す
る。続いて、蒸着法により、ｎ型コンタクト層３２の熱
分解層３２ａが付着していた面上に、厚さが約１μｍの
チタンとアルミニウムと積層膜からなる負電極２１を形
成する。さらに、負電極２１は、正電極２０と対向する
ようにパターニングする。なお、ここでも、正電極２０
と負電極２１との形成の順序は問われない。
【００６０】続いて、エピタキシャル層（量子井戸活性
層３５）における各面方位の（−１１００）面及び（１
−１００）面が共振器端面となるように、エピタキシャ
ル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスクライ
バにより罫書き（スクライブ）し、この罫書き線（スク
ライブライン）に沿って加重してエピタキシャル層を劈
開することにより、該エピタキシャル層から所望のレー
ザチップを得る。レーザチップの量子井戸活性層３５に
おいて生成される生成光は、共振器端面により反射し且
つ共振してレーザ光として取り出される。なお、ここで
は、共振器端面同士の間隔は約５００μｍとしている。
また、エピタキシャル層を保持する保持材は、エピタキ
シャル層をチップ状に分割する工程の前か後に除去す
る。
層３５）における各面方位の（−１１００）面及び（１
−１００）面が共振器端面となるように、エピタキシャ
ル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスクライ
バにより罫書き（スクライブ）し、この罫書き線（スク
ライブライン）に沿って加重してエピタキシャル層を劈
開することにより、該エピタキシャル層から所望のレー
ザチップを得る。レーザチップの量子井戸活性層３５に
おいて生成される生成光は、共振器端面により反射し且
つ共振してレーザ光として取り出される。なお、ここで
は、共振器端面同士の間隔は約５００μｍとしている。
また、エピタキシャル層を保持する保持材は、エピタキ
シャル層をチップ状に分割する工程の前か後に除去す
る。
【００６１】なお、本願明細書において、面方位に含ま
れるミラー指数に付した負符号”−”は、該負符号に続
く一の指数の反転を便宜的に表わしている。
れるミラー指数に付した負符号”−”は、該負符号に続
く一の指数の反転を便宜的に表わしている。
【００６２】上記のようにして得られたレーザチップ
を、ヒートシンクの上に正電極２０を上面として保持し
（ｐサイドアップ）、各電極２０、２１をワイヤボンデ
ィングしてレーザ発振を試みたところ、室温において、
発振波長が４０５ｎｍのレーザ光を連続的に発振可能で
あることを確認している。
を、ヒートシンクの上に正電極２０を上面として保持し
（ｐサイドアップ）、各電極２０、２１をワイヤボンデ
ィングしてレーザ発振を試みたところ、室温において、
発振波長が４０５ｎｍのレーザ光を連続的に発振可能で
あることを確認している。
【００６３】第３の実施形態によると、母材基板１１の
上にｎ型コンタクト層３２の下部を形成した後、母材基
板１１に対してｎ型コンタクト層３２の反対側の面から
レーザ光８０を照射することにより、ｎ型コンタクト層
３２の母材基板１１との界面にｎ型コンタクト層３２が
熱分解されてなる熱分解層３２ａを形成する。このた
め、ｎ型コンタクト層３２を再成長し、さらにこの上
に、量子井戸活性層３５を含む各半導体層を成長した
後、エピタキシャル基板を室温に戻す際に、母材基板１
１からｎ型コンタクト層３２に加わる、該母材基板１１
とｎ型コンタクト層３２との熱膨張係数の差による応力
が熱分解層３２ａにより確実に緩和される。このため、
冷却時に量子井戸活性層３５に加わる歪みが低減される
ので、電子と正孔との再結合確率を低下させる原因とな
るピエゾ効果を低減でき、発光効率が向上する。また、
エピタキシャル層に生じるクラック等の欠陥を防止する
ことができる。
上にｎ型コンタクト層３２の下部を形成した後、母材基
板１１に対してｎ型コンタクト層３２の反対側の面から
レーザ光８０を照射することにより、ｎ型コンタクト層
３２の母材基板１１との界面にｎ型コンタクト層３２が
熱分解されてなる熱分解層３２ａを形成する。このた
め、ｎ型コンタクト層３２を再成長し、さらにこの上
に、量子井戸活性層３５を含む各半導体層を成長した
後、エピタキシャル基板を室温に戻す際に、母材基板１
１からｎ型コンタクト層３２に加わる、該母材基板１１
とｎ型コンタクト層３２との熱膨張係数の差による応力
が熱分解層３２ａにより確実に緩和される。このため、
冷却時に量子井戸活性層３５に加わる歪みが低減される
ので、電子と正孔との再結合確率を低下させる原因とな
るピエゾ効果を低減でき、発光効率が向上する。また、
エピタキシャル層に生じるクラック等の欠陥を防止する
ことができる。
【００６４】また、加工が困難なサファイアからなる母
材基板１１を除去してから劈開を行なうため、半導体チ
ップに割れや欠けが生じることなく容易にチップ分割を
行なえるので、歩留まりが向上する。
材基板１１を除去してから劈開を行なうため、半導体チ
ップに割れや欠けが生じることなく容易にチップ分割を
行なえるので、歩留まりが向上する。
【００６５】また、絶縁体である母材基板１１を除去す
るため、ｎ型コンタクト層３２の量子井戸活性層３５の
反対側の面上に正電極２０と対向するように負電極２１
を形成できるため、チップ面積を低減することができ
る。その結果、１枚のウエハからより多くのレーザ素子
を得ることができるようになる。
るため、ｎ型コンタクト層３２の量子井戸活性層３５の
反対側の面上に正電極２０と対向するように負電極２１
を形成できるため、チップ面積を低減することができ
る。その結果、１枚のウエハからより多くのレーザ素子
を得ることができるようになる。
【００６６】また、熱伝導率が小さく且つ厚さが数百μ
ｍの母材基板１１を除去するため、１つの素子当たりの
体積も小さくなるので小型化を容易に行なえる。その
上、エピタキシャル層の放熱性が良好となるため、半導
体レーザ装置としての温度特性が向上するので、素子の
寿命を飛躍的に向上することができる。
ｍの母材基板１１を除去するため、１つの素子当たりの
体積も小さくなるので小型化を容易に行なえる。その
上、エピタキシャル層の放熱性が良好となるため、半導
体レーザ装置としての温度特性が向上するので、素子の
寿命を飛躍的に向上することができる。
【００６７】（第４の実施形態）以下、本発明の第４の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００６８】図４（ａ）〜図４（ｆ）は本発明の第４の
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
【００６９】まず、図４（ａ）に示すように、例えば、
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示せず）と、厚
さが約５μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウム
からなるｎ型下地層３１とを順次成長する。続いて、反
応炉からエピタキシャル基板を取り出し、その後、スパ
ッタ法又はＣＶＤ法により、ｎ型下地層３１の上の全面
に厚さが約１００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）から
なる誘電体膜を堆積する。続いて、リソグラフィ法及び
フッ酸（ＨＦ）をエッチャントとするウエットエッチン
グ法により、堆積した誘電体膜から、幅及び間隔が共に
５μｍのストライプ形状を有し、且つストライプが延び
る方向がｎ型下地層３１を構成する窒化ガリウムの晶帯
軸の＜１１−２０＞方向であるマスク膜８１を形成す
る。
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウム（ＧａＮ）からなるバッファ層（図示せず）と、厚
さが約５μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウム
からなるｎ型下地層３１とを順次成長する。続いて、反
応炉からエピタキシャル基板を取り出し、その後、スパ
ッタ法又はＣＶＤ法により、ｎ型下地層３１の上の全面
に厚さが約１００ｎｍの酸化シリコン（ＳｉＯ2 ）から
なる誘電体膜を堆積する。続いて、リソグラフィ法及び
フッ酸（ＨＦ）をエッチャントとするウエットエッチン
グ法により、堆積した誘電体膜から、幅及び間隔が共に
５μｍのストライプ形状を有し、且つストライプが延び
る方向がｎ型下地層３１を構成する窒化ガリウムの晶帯
軸の＜１１−２０＞方向であるマスク膜８１を形成す
る。
【００７０】次に、図４（ｂ）に示すように、母材基板
１１に対してｎ型下地層３１の反対側の面からレーザ光
８０を照射することにより、ｎ型下地層３１の母材基板
１１との界面に、ｎ型下地層３１が熱分解されてなる熱
分解層３１ａを形成する。ここで、レーザ光８０は、Ｎ
ｄ：ＹＡＧレーザ光の第３次高調波又はＫｒＦエキシマ
レーザ光を用いる。このときの照射エネルギーは約０．
３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの間隔は約５ｎｓであり、
照射時のレーザ光のスポット径は約１００μｍである。
レーザ光８０はｎ型下地層３１において吸収され、この
吸収により、ｎ型下地層３１は、金属ガリウムと窒素ガ
スとに熱分解される。従って、ｎ型下地層３１の全面に
わたってレーザ光８０をスキャンすると、図４（ｃ）に
示すように、母材基板１１とｎ型下地層３１とが熱分解
層３１ａによりに接着された状態を得る。このとき、レ
ーザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2
以上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することによ
り、母材基板１１とｎ型下地層３１とが完全に分離され
ることがない。
１１に対してｎ型下地層３１の反対側の面からレーザ光
８０を照射することにより、ｎ型下地層３１の母材基板
１１との界面に、ｎ型下地層３１が熱分解されてなる熱
分解層３１ａを形成する。ここで、レーザ光８０は、Ｎ
ｄ：ＹＡＧレーザ光の第３次高調波又はＫｒＦエキシマ
レーザ光を用いる。このときの照射エネルギーは約０．
３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの間隔は約５ｎｓであり、
照射時のレーザ光のスポット径は約１００μｍである。
レーザ光８０はｎ型下地層３１において吸収され、この
吸収により、ｎ型下地層３１は、金属ガリウムと窒素ガ
スとに熱分解される。従って、ｎ型下地層３１の全面に
わたってレーザ光８０をスキャンすると、図４（ｃ）に
示すように、母材基板１１とｎ型下地層３１とが熱分解
層３１ａによりに接着された状態を得る。このとき、レ
ーザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2
以上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することによ
り、母材基板１１とｎ型下地層３１とが完全に分離され
ることがない。
【００７１】次に、図４（ｄ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型下地層３
１が接着した状態で再度投入し、ｎ型下地層３１の上
に、マスク膜８１を選択成長用のマスクとして、シリコ
ンをドープしたｎ型窒化ガリウムを成長して厚さが約１
５μｍのｎ型コンタクト層３２を形成する。このとき、
ｎ型コンタクト層３２を構成する窒化ガリウムは、マス
ク膜８１を構成する酸化シリコンとはその結晶構造が異
なるため、マスク膜８１の表面には結晶成長せず、ｎ型
下地層３１におけるマスク膜８１の開口部からの露出部
分から成長を始める。さらに成長すると、マスク膜８１
の開口部から成長したｎ型コンタクト層３２はマスク膜
８１の上側部分において横方向（基板面に平行な方向）
に成長し始め、ついには、ｎ型コンタクト層３２のマス
ク膜８１の各開口部から成長する部分がマスク膜８１を
覆うように成長する。ここで、ｎ型コンタクト層３２に
おけるマスク膜８１の各開口部の上側に成長した部分
は、母材基板１１との格子不整合により生じた転位が基
板面に対してほぼ垂直な方向に存在している。これに対
し、ｎ型コンタクト層３２におけるマスク膜８１の上側
部分は、マスク膜８１によってｎ型コンタクト層３２中
に存在する転位（欠陥）の伝播が妨げられるため転位密
度が小さい。例えば、第４の実施形態に係るｎ型コンタ
クト層３２の転位密度は、第３の実施形態におけるｎ型
コンタクト層３２の転位密度と比べて１桁から２桁は小
さい。
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型下地層３
１が接着した状態で再度投入し、ｎ型下地層３１の上
に、マスク膜８１を選択成長用のマスクとして、シリコ
ンをドープしたｎ型窒化ガリウムを成長して厚さが約１
５μｍのｎ型コンタクト層３２を形成する。このとき、
ｎ型コンタクト層３２を構成する窒化ガリウムは、マス
ク膜８１を構成する酸化シリコンとはその結晶構造が異
なるため、マスク膜８１の表面には結晶成長せず、ｎ型
下地層３１におけるマスク膜８１の開口部からの露出部
分から成長を始める。さらに成長すると、マスク膜８１
の開口部から成長したｎ型コンタクト層３２はマスク膜
８１の上側部分において横方向（基板面に平行な方向）
に成長し始め、ついには、ｎ型コンタクト層３２のマス
ク膜８１の各開口部から成長する部分がマスク膜８１を
覆うように成長する。ここで、ｎ型コンタクト層３２に
おけるマスク膜８１の各開口部の上側に成長した部分
は、母材基板１１との格子不整合により生じた転位が基
板面に対してほぼ垂直な方向に存在している。これに対
し、ｎ型コンタクト層３２におけるマスク膜８１の上側
部分は、マスク膜８１によってｎ型コンタクト層３２中
に存在する転位（欠陥）の伝播が妨げられるため転位密
度が小さい。例えば、第４の実施形態に係るｎ型コンタ
クト層３２の転位密度は、第３の実施形態におけるｎ型
コンタクト層３２の転位密度と比べて１桁から２桁は小
さい。
【００７２】さらに、図４（ｅ）に示すように、ｎ型コ
ンタクト層３２の上に、厚さが約１μｍのシリコンをド
ープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ
0.85Ｎ）からなる第１クラッド層３３、厚さが約０．１
μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第１光ガイド
層３４、量子井戸活性層３５、厚さが約０．１μｍのア
ンドープの窒化ガリウムからなる第２光ガイド層３６、
厚さが約１μｍのマグネシウムをドープしたｐ型窒化ア
ルミニウムガリウム（Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ）からなる第
２クラッド層３７、及び厚さが約０．３μｍのマグネシ
ウムをドープしたｐ型窒化ガリウムからなるｐ型コンタ
クト層３８を順次成長する。ここで、量子井戸活性層３
５は、第３の実施形態と同様の多重量子井戸構造として
いる。
ンタクト層３２の上に、厚さが約１μｍのシリコンをド
ープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ
0.85Ｎ）からなる第１クラッド層３３、厚さが約０．１
μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第１光ガイド
層３４、量子井戸活性層３５、厚さが約０．１μｍのア
ンドープの窒化ガリウムからなる第２光ガイド層３６、
厚さが約１μｍのマグネシウムをドープしたｐ型窒化ア
ルミニウムガリウム（Ａｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ）からなる第
２クラッド層３７、及び厚さが約０．３μｍのマグネシ
ウムをドープしたｐ型窒化ガリウムからなるｐ型コンタ
クト層３８を順次成長する。ここで、量子井戸活性層３
５は、第３の実施形態と同様の多重量子井戸構造として
いる。
【００７３】次に、図４（ｆ）に示すように、ｐ型コン
タクト層３８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層３８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層３５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層３８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層３１ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型下地層３１から
分離し、続いて、ｎ型下地層３１及びマスク膜８１を化
学機械的研磨（ＣＭＰ）法等により研磨して除去する。
続いて、蒸着法により、ｎ型コンタクト層３２における
正電極２０の反対側の面上に、厚さが約１μｍのチタン
とアルミニウムと積層膜からなる負電極２１を形成す
る。さらに、負電極２１は、正電極２０と対向するよう
にパターニングする。なお、ここでも、正電極２０と負
電極２１との形成の順序は問われない。
タクト層３８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層３８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層３５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層３８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層３１ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型下地層３１から
分離し、続いて、ｎ型下地層３１及びマスク膜８１を化
学機械的研磨（ＣＭＰ）法等により研磨して除去する。
続いて、蒸着法により、ｎ型コンタクト層３２における
正電極２０の反対側の面上に、厚さが約１μｍのチタン
とアルミニウムと積層膜からなる負電極２１を形成す
る。さらに、負電極２１は、正電極２０と対向するよう
にパターニングする。なお、ここでも、正電極２０と負
電極２１との形成の順序は問われない。
【００７４】続いて、エピタキシャル層（量子井戸活性
層３５）における各面方位の（−１１００）面及び（１
−１００）面が共振器端面となるように、エピタキシャ
ル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスクライ
バにより罫書きし、この罫書き線に沿って加重してエピ
タキシャル層を劈開することにより、該エピタキシャル
層から所望のレーザチップを得る。ここでは、共振器端
面同士の間隔は約５００μｍとしている。また、エピタ
キシャル層を保持する保持材は、エピタキシャル層をチ
ップ状に分割する工程の前か後に除去する。
層３５）における各面方位の（−１１００）面及び（１
−１００）面が共振器端面となるように、エピタキシャ
ル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスクライ
バにより罫書きし、この罫書き線に沿って加重してエピ
タキシャル層を劈開することにより、該エピタキシャル
層から所望のレーザチップを得る。ここでは、共振器端
面同士の間隔は約５００μｍとしている。また、エピタ
キシャル層を保持する保持材は、エピタキシャル層をチ
ップ状に分割する工程の前か後に除去する。
【００７５】上記のようにして得られたレーザチップを
ヒートシンクの上にｐサイドアップで保持し、各電極２
０、２１をワイヤボンディングしてレーザ発振を試みた
ところ、室温において、発振波長が４０５ｎｍのレーザ
光を連続的に発振可能であることを確認している。
ヒートシンクの上にｐサイドアップで保持し、各電極２
０、２１をワイヤボンディングしてレーザ発振を試みた
ところ、室温において、発振波長が４０５ｎｍのレーザ
光を連続的に発振可能であることを確認している。
【００７６】第４の実施形態によると、母材基板１１の
上に、ｎ型コンタクト層３２の下地層であるｎ型下地層
３１を設けておき、母材基板１１に対してｎ型下地層３
１の反対側の面からレーザ光８０を照射することによ
り、ｎ型下地層３１の母材基板１１との界面にｎ型下地
層３１が熱分解されてなる熱分解層３１ａを形成する。
このため、ｎ型下地層３１の上にｎ型コンタクト層３２
を成長し、さらにこの上に、量子井戸活性層３５を含む
各半導体層を成長した後、エピタキシャル基板を室温に
戻す際に、母材基板１１からｎ型下地層３１に加わる、
該母材基板１１とｎ型下地層３１との熱膨張係数の差に
よる応力が熱分解層３１ａにより確実に緩和される。
上に、ｎ型コンタクト層３２の下地層であるｎ型下地層
３１を設けておき、母材基板１１に対してｎ型下地層３
１の反対側の面からレーザ光８０を照射することによ
り、ｎ型下地層３１の母材基板１１との界面にｎ型下地
層３１が熱分解されてなる熱分解層３１ａを形成する。
このため、ｎ型下地層３１の上にｎ型コンタクト層３２
を成長し、さらにこの上に、量子井戸活性層３５を含む
各半導体層を成長した後、エピタキシャル基板を室温に
戻す際に、母材基板１１からｎ型下地層３１に加わる、
該母材基板１１とｎ型下地層３１との熱膨張係数の差に
よる応力が熱分解層３１ａにより確実に緩和される。
【００７７】その上、第４の実施形態に係るｎ型コンタ
クト層３２は、窒化ガリウムが実質的に成長しない材料
からなるマスク膜８１の開口部から露出するｎ型下地層
３１から選択的に成長（選択的横方向成長）するため、
その転位密度が大幅に低減される。その結果、量子井戸
活性層３５を含むエピタキシャル層の結晶性が良好とな
るので、半導体レーザ装置の動作特性が著しく向上す
る。
クト層３２は、窒化ガリウムが実質的に成長しない材料
からなるマスク膜８１の開口部から露出するｎ型下地層
３１から選択的に成長（選択的横方向成長）するため、
その転位密度が大幅に低減される。その結果、量子井戸
活性層３５を含むエピタキシャル層の結晶性が良好とな
るので、半導体レーザ装置の動作特性が著しく向上す
る。
【００７８】なお、マスク膜８１の形状はストライプ状
としたが、これに限られず、ドット状又は格子状等であ
っても同様の効果を得ることができる。
としたが、これに限られず、ドット状又は格子状等であ
っても同様の効果を得ることができる。
【００７９】（第５の実施形態）以下、本発明の第５の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００８０】図５（ａ）〜図５（ｆ）は本発明の第５の
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
【００８１】まず、図５（ａ）に示すように、例えばス
パッタ法又はＣＶＤ法により、Ｃ面を主面とし厚さが約
３００μｍのサファイアからなる母材基板１１の主面上
に、厚さが約１００ｎｍの酸化シリコンからなる誘電体
膜を堆積する。続いて、リソグラフィ法及びフッ酸をエ
ッチャントとするウエットエッチング法により、堆積し
た誘電体膜から、幅及び間隔が共に５μｍのストライプ
形状を有し、且つストライプが延びる方向が母材基板１
１を構成するサファイアの晶帯軸の＜１−１００＞方向
であるマスク膜８１を形成する。
パッタ法又はＣＶＤ法により、Ｃ面を主面とし厚さが約
３００μｍのサファイアからなる母材基板１１の主面上
に、厚さが約１００ｎｍの酸化シリコンからなる誘電体
膜を堆積する。続いて、リソグラフィ法及びフッ酸をエ
ッチャントとするウエットエッチング法により、堆積し
た誘電体膜から、幅及び間隔が共に５μｍのストライプ
形状を有し、且つストライプが延びる方向が母材基板１
１を構成するサファイアの晶帯軸の＜１−１００＞方向
であるマスク膜８１を形成する。
【００８２】まず、図５（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、マスク膜８１が形成された母材基板
１１を投入し、母材基板１１の上にマスク膜８１を選択
成長用のマスクとしてｎ型窒化ガリウムを成長し、厚さ
が約３０ｎｍのバッファ層（図示せず）を形成する。続
いて、バッファ層の上に、シリコンをドープしたｎ型窒
化ガリウムを成長して、厚さが約５μｍのｎ型下地層３
１を形成する。ここで、ｎ型下地層３１はバッファ層を
含む構成とする。このとき、ｎ型下地層３１を構成する
窒化ガリウムは、マスク膜８１の表面には結晶成長せ
ず、ｎ型下地層３１におけるマスク膜８１の開口部から
の露出部分から成長を始める。さらに成長すると、マス
ク膜８１の開口部から成長したｎ型下地層３１はマスク
膜８１の上側部分において横方向（基板面に平行な方
向）に成長し始め、ついには、ｎ型下地層３１のマスク
膜８１の各開口部から成長する部分がマスク膜８１を覆
うように成長する。ここで、ｎ型下地層３１におけるマ
スク膜８１の各開口部の上側に成長した部分は、母材基
板１１との格子不整合により生じた転位が基板面に対し
てほぼ垂直な方向に存在している。これに対し、ｎ型下
地層３１におけるマスク膜８１の上側部分は、マスク膜
８１によってｎ型下地層３１中に存在する転位（欠陥）
の伝播が妨げられるため低転位となる。
Ｅ装置の反応炉に、マスク膜８１が形成された母材基板
１１を投入し、母材基板１１の上にマスク膜８１を選択
成長用のマスクとしてｎ型窒化ガリウムを成長し、厚さ
が約３０ｎｍのバッファ層（図示せず）を形成する。続
いて、バッファ層の上に、シリコンをドープしたｎ型窒
化ガリウムを成長して、厚さが約５μｍのｎ型下地層３
１を形成する。ここで、ｎ型下地層３１はバッファ層を
含む構成とする。このとき、ｎ型下地層３１を構成する
窒化ガリウムは、マスク膜８１の表面には結晶成長せ
ず、ｎ型下地層３１におけるマスク膜８１の開口部から
の露出部分から成長を始める。さらに成長すると、マス
ク膜８１の開口部から成長したｎ型下地層３１はマスク
膜８１の上側部分において横方向（基板面に平行な方
向）に成長し始め、ついには、ｎ型下地層３１のマスク
膜８１の各開口部から成長する部分がマスク膜８１を覆
うように成長する。ここで、ｎ型下地層３１におけるマ
スク膜８１の各開口部の上側に成長した部分は、母材基
板１１との格子不整合により生じた転位が基板面に対し
てほぼ垂直な方向に存在している。これに対し、ｎ型下
地層３１におけるマスク膜８１の上側部分は、マスク膜
８１によってｎ型下地層３１中に存在する転位（欠陥）
の伝播が妨げられるため低転位となる。
【００８３】次に、図５（ｃ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型下地層３１の反対側の面
からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型下地層３
１の母材基板１１との界面及びマスク膜８１の近傍に、
ｎ型下地層３１が熱分解されてなる熱分解層３１ａを形
成する。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
光の第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用い
る。このときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ 2 で
あり、パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ
光のスポット径は約１００μｍである。酸化シリコンの
吸収端の波長は１９０ｎｍであるため、レーザ光８０
は、酸化シリコンでは吸収されず、ｎ型下地層３１にお
いて吸収される。このレーザ光８０の吸収により、ｎ型
下地層３１は、金属ガリウムと窒素ガスとに熱分解され
る。従って、ｎ型下地層３１の全面にわたってレーザ光
８０をスキャンすると、図５（ｄ）に示すように、母材
基板１１とｎ型下地層３１とが熱分解層３１ａによりに
接着された状態を得る。このとき、レーザ光８０の照射
エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上で且つ約２０
Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することにより、母材基板１１と
ｎ型下地層３１とが完全に分離されることがない。
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型下地層３１の反対側の面
からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型下地層３
１の母材基板１１との界面及びマスク膜８１の近傍に、
ｎ型下地層３１が熱分解されてなる熱分解層３１ａを形
成する。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ
光の第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用い
る。このときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ 2 で
あり、パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ
光のスポット径は約１００μｍである。酸化シリコンの
吸収端の波長は１９０ｎｍであるため、レーザ光８０
は、酸化シリコンでは吸収されず、ｎ型下地層３１にお
いて吸収される。このレーザ光８０の吸収により、ｎ型
下地層３１は、金属ガリウムと窒素ガスとに熱分解され
る。従って、ｎ型下地層３１の全面にわたってレーザ光
８０をスキャンすると、図５（ｄ）に示すように、母材
基板１１とｎ型下地層３１とが熱分解層３１ａによりに
接着された状態を得る。このとき、レーザ光８０の照射
エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上で且つ約２０
Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することにより、母材基板１１と
ｎ型下地層３１とが完全に分離されることがない。
【００８４】次に、図５（ｅ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型下地層３
１が接着した状態で再度投入する。続いて、ｎ型下地層
３１の上に、厚さが約１５μｍのシリコンをドープした
ｎ型窒化ガリウムからなるｎ型コンタクト層３２と、厚
さが約１μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化アルミニ
ウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなる第１クラ
ッド層３３と、厚さが約０．１μｍのアンドープの窒化
ガリウムからなる第１光ガイド層３４、量子井戸活性層
３５、厚さが約０．１μｍのアンドープの窒化ガリウム
からなる第２光ガイド層３６、厚さが約１μｍのマグネ
シウムをドープしたｐ型窒化アルミニウムガリウム（Ａ
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ）からなる第２クラッド層３７、及び
厚さが約０．３μｍのマグネシウムをドープしたｐ型窒
化ガリウムからなるｐ型コンタクト層３８を順次成長す
る。ここで、量子井戸活性層３５は、第３の実施形態と
同様の多重量子井戸構造としている。
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型下地層３
１が接着した状態で再度投入する。続いて、ｎ型下地層
３１の上に、厚さが約１５μｍのシリコンをドープした
ｎ型窒化ガリウムからなるｎ型コンタクト層３２と、厚
さが約１μｍのシリコンをドープしたｎ型窒化アルミニ
ウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなる第１クラ
ッド層３３と、厚さが約０．１μｍのアンドープの窒化
ガリウムからなる第１光ガイド層３４、量子井戸活性層
３５、厚さが約０．１μｍのアンドープの窒化ガリウム
からなる第２光ガイド層３６、厚さが約１μｍのマグネ
シウムをドープしたｐ型窒化アルミニウムガリウム（Ａ
ｌ0.1 Ｇａ0.9 Ｎ）からなる第２クラッド層３７、及び
厚さが約０．３μｍのマグネシウムをドープしたｐ型窒
化ガリウムからなるｐ型コンタクト層３８を順次成長す
る。ここで、量子井戸活性層３５は、第３の実施形態と
同様の多重量子井戸構造としている。
【００８５】次に、図５（ｆ）に示すように、ｐ型コン
タクト層３８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層３８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層３５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層３８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層３１ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型下地層３１から
分離し、続いて、ｎ型下地層３１及びマスク膜８１をＣ
ＭＰ法等により研磨して除去する。続いて、蒸着法によ
り、ｎ型下地層３１の熱分解層３１ａが付着していた面
上に、厚さが約１μｍのチタンとアルミニウムと積層膜
からなる負電極２１を形成する。さらに、負電極２１
は、正電極２０と対向するようにパターニングする。な
お、ここでも、正電極２０と負電極２１との形成の順序
は問われない。続いて、エピタキシャル層（量子井戸活
性層３５）における各面方位の（−１１００）面及び
（１−１００）面が共振器端面となるように、エピタキ
シャル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスク
ライバにより罫書きし、この罫書き線に沿って加重して
エピタキシャル層を劈開することにより、該エピタキシ
ャル層から所望のレーザチップを得る。ここでは、共振
器端面同士の間隔は約５００μｍとしている。また、エ
ピタキシャル層を保持する保持材は、エピタキシャル層
をチップ状に分割する工程の前か後に除去する。
タクト層３８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層３８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層３５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層３８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層３１ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型下地層３１から
分離し、続いて、ｎ型下地層３１及びマスク膜８１をＣ
ＭＰ法等により研磨して除去する。続いて、蒸着法によ
り、ｎ型下地層３１の熱分解層３１ａが付着していた面
上に、厚さが約１μｍのチタンとアルミニウムと積層膜
からなる負電極２１を形成する。さらに、負電極２１
は、正電極２０と対向するようにパターニングする。な
お、ここでも、正電極２０と負電極２１との形成の順序
は問われない。続いて、エピタキシャル層（量子井戸活
性層３５）における各面方位の（−１１００）面及び
（１−１００）面が共振器端面となるように、エピタキ
シャル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスク
ライバにより罫書きし、この罫書き線に沿って加重して
エピタキシャル層を劈開することにより、該エピタキシ
ャル層から所望のレーザチップを得る。ここでは、共振
器端面同士の間隔は約５００μｍとしている。また、エ
ピタキシャル層を保持する保持材は、エピタキシャル層
をチップ状に分割する工程の前か後に除去する。
【００８６】上記のようにして得られたレーザチップを
ヒートシンクの上にｐサイドアップで保持し、各電極２
０、２１をワイヤボンディングしてレーザ発振を試みた
ところ、室温において、発振波長が４０５ｎｍのレーザ
光を連続的に発振可能であることを確認している。
ヒートシンクの上にｐサイドアップで保持し、各電極２
０、２１をワイヤボンディングしてレーザ発振を試みた
ところ、室温において、発振波長が４０５ｎｍのレーザ
光を連続的に発振可能であることを確認している。
【００８７】第５の実施形態によると、母材基板１１の
上に選択成長用のマスク膜８１を形成した後、ｎ型コン
タクト層３２の下地層であるｎ型下地層３１を選択成長
し、その後、母材基板１１に対してｎ型下地層３１の反
対側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型
下地層３１の母材基板１１との界面にｎ型下地層３１が
熱分解されてなる熱分解層３１ａを形成する。このた
め、ｎ型下地層３１の上にｎ型コンタクト層３２を成長
し、さらにこの上に、量子井戸活性層３５を含む各半導
体層を成長した後、エピタキシャル基板を室温に戻す際
に、母材基板１１からｎ型下地層３１に加わる、該母材
基板１１とｎ型下地層３１との熱膨張係数の差による応
力が熱分解層３１ａにより確実に緩和される。
上に選択成長用のマスク膜８１を形成した後、ｎ型コン
タクト層３２の下地層であるｎ型下地層３１を選択成長
し、その後、母材基板１１に対してｎ型下地層３１の反
対側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型
下地層３１の母材基板１１との界面にｎ型下地層３１が
熱分解されてなる熱分解層３１ａを形成する。このた
め、ｎ型下地層３１の上にｎ型コンタクト層３２を成長
し、さらにこの上に、量子井戸活性層３５を含む各半導
体層を成長した後、エピタキシャル基板を室温に戻す際
に、母材基板１１からｎ型下地層３１に加わる、該母材
基板１１とｎ型下地層３１との熱膨張係数の差による応
力が熱分解層３１ａにより確実に緩和される。
【００８８】その上、第５の実施形態に係るｎ型下地層
３１は、窒化ガリウムが実質的に成長しない材料からな
るマスク膜８１の開口部から露出する母材基板１１から
選択的に成長（選択的横方向成長）するため、その転位
密度が大幅に低減される。その結果、量子井戸活性層３
５を含むエピタキシャル層の結晶性が良好となるので、
半導体レーザ装置の動作特性が著しく向上する。
３１は、窒化ガリウムが実質的に成長しない材料からな
るマスク膜８１の開口部から露出する母材基板１１から
選択的に成長（選択的横方向成長）するため、その転位
密度が大幅に低減される。その結果、量子井戸活性層３
５を含むエピタキシャル層の結晶性が良好となるので、
半導体レーザ装置の動作特性が著しく向上する。
【００８９】なお、マスク膜８１の形状はストライプ状
としたが、これに限られず、ドット状又は格子状等であ
っても同様の効果を得ることができる。
としたが、これに限られず、ドット状又は格子状等であ
っても同様の効果を得ることができる。
【００９０】（第６の実施形態）以下、本発明の第６の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００９１】図６（ａ）〜図６（ｅ）は本発明の第６の
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、半導体レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
【００９２】まず、図６（ａ）に示すように、例えば、
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化アル
ミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなるバッ
ファ層（図示せず）と、厚さが約１μｍのシリコンをド
ープした窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85
Ｎ）からなるｎ型コンタクト層４２とを順次成長する。
なお、ｎ型コンタクト層４２はバッファ層を含む構成と
する。
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化アル
ミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）からなるバッ
ファ層（図示せず）と、厚さが約１μｍのシリコンをド
ープした窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85
Ｎ）からなるｎ型コンタクト層４２とを順次成長する。
なお、ｎ型コンタクト層４２はバッファ層を含む構成と
する。
【００９３】次に、図６（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層４２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層４２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層４２が熱分解されてなる熱分解層４２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、例えば、波長が２４８ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザ光を用いている。このときの
照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの
間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光８０のスポッ
ト径は約１００μｍである。レーザ光８０に対してサフ
ァイアは透明であり、従って母材基板１１により吸収さ
れることはない。これに対し、窒化アルミニウムガリウ
ム（Ａｌ0. 15Ｇａ0.85Ｎ）の禁制帯幅における吸収端の
波長は３３０ｎｍ〜３４０ｎｍ程度であり、レーザ光８
０の波長の方が短いため、ｎ型コンタクト層４２におい
てレーザ光８０は吸収される。この吸収により、ｎ型コ
ンタクト層４２は、ガリウム、アルミニウム及び窒素ガ
スに熱分解される。ここで、熱分解層４２ａはガリウム
とアルミニウムとの合金からなり、該合金の融点はガリ
ウムのみの純物質の融点よりも低くなる。そこで、レー
ザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以
上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定すると、前述した
のと同様に、合金の融点以上の温度であれば、溶融状態
の熱分解層４２ａによって、母材基板１１とｎ型コンタ
クト層４２とが接着された状態となる。従って、ｎ型コ
ンタクト層４２の全面にわたってレーザ光８０をスキャ
ンすると、図６（ｃ）に示すように、母材基板１１とｎ
型コンタクト層４２とが熱分解層４２ａによりに接着さ
れた状態を得る。
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層４２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層４２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層４２が熱分解されてなる熱分解層４２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、例えば、波長が２４８ｎ
ｍのＫｒＦエキシマレーザ光を用いている。このときの
照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの
間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光８０のスポッ
ト径は約１００μｍである。レーザ光８０に対してサフ
ァイアは透明であり、従って母材基板１１により吸収さ
れることはない。これに対し、窒化アルミニウムガリウ
ム（Ａｌ0. 15Ｇａ0.85Ｎ）の禁制帯幅における吸収端の
波長は３３０ｎｍ〜３４０ｎｍ程度であり、レーザ光８
０の波長の方が短いため、ｎ型コンタクト層４２におい
てレーザ光８０は吸収される。この吸収により、ｎ型コ
ンタクト層４２は、ガリウム、アルミニウム及び窒素ガ
スに熱分解される。ここで、熱分解層４２ａはガリウム
とアルミニウムとの合金からなり、該合金の融点はガリ
ウムのみの純物質の融点よりも低くなる。そこで、レー
ザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以
上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定すると、前述した
のと同様に、合金の融点以上の温度であれば、溶融状態
の熱分解層４２ａによって、母材基板１１とｎ型コンタ
クト層４２とが接着された状態となる。従って、ｎ型コ
ンタクト層４２の全面にわたってレーザ光８０をスキャ
ンすると、図６（ｃ）に示すように、母材基板１１とｎ
型コンタクト層４２とが熱分解層４２ａによりに接着さ
れた状態を得る。
【００９４】次に、図６（ｄ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層４２が接着した状態で再度投入する。続いて、ｎ型
コンタクト層４２の上に、厚さが約２０μｍのシリコン
をドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15
Ｇａ0.85Ｎ）からなる第１クラッド層４３、厚さが約
０．１μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第１光
ガイド層４４、量子井戸活性層４５、厚さが約０．１μ
ｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第２光ガイド層
４６、厚さが約１．５μｍのマグネシウムをドープした
ｐ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）
からなる第２クラッド層４７、及び厚さが約０．３μｍ
のマグネシウムをドープしたｐ型窒化ガリウムからなる
ｐ型コンタクト層４８を順次成長する。ここで、量子井
戸活性層４５は、第３の実施形態と同様に、厚さが約３
ｎｍの窒化インジウムガリウム（Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ）
からなる井戸層と、厚さが約７ｎｍの窒化インジウムガ
リウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98Ｎ）からなる障壁層とを３周
期分繰り返して構成されている。
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層４２が接着した状態で再度投入する。続いて、ｎ型
コンタクト層４２の上に、厚さが約２０μｍのシリコン
をドープしたｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15
Ｇａ0.85Ｎ）からなる第１クラッド層４３、厚さが約
０．１μｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第１光
ガイド層４４、量子井戸活性層４５、厚さが約０．１μ
ｍのアンドープの窒化ガリウムからなる第２光ガイド層
４６、厚さが約１．５μｍのマグネシウムをドープした
ｐ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ）
からなる第２クラッド層４７、及び厚さが約０．３μｍ
のマグネシウムをドープしたｐ型窒化ガリウムからなる
ｐ型コンタクト層４８を順次成長する。ここで、量子井
戸活性層４５は、第３の実施形態と同様に、厚さが約３
ｎｍの窒化インジウムガリウム（Ｉｎ0.15Ｇａ0.85Ｎ）
からなる井戸層と、厚さが約７ｎｍの窒化インジウムガ
リウム（Ｉｎ0.02Ｇａ0.98Ｎ）からなる障壁層とを３周
期分繰り返して構成されている。
【００９５】次に、図６（ｅ）に示すように、ｐ型コン
タクト層４８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層４８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層４５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層４８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層４２ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型コンタクト層４
２から分離する。続いて、蒸着法により、ｎ型コンタク
ト層４２の熱分解層４２ａが付着していた面上に、厚さ
が約１μｍのチタンとアルミニウムと積層膜からなる負
電極２１を形成する。さらに、負電極２１は、正電極２
０と対向するようにパターニングする。なお、ここで
も、正電極２０と負電極２１との形成の順序は問われな
い。
タクト層４８まで成長したエピタキシャル基板を反応炉
から取り出して室温にまで冷却した後、蒸着法により、
ｐ型コンタクト層４８の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、量子井戸活性層４５の導波路となるように、正電極
２０をドライエッチング等によりストライプ状にパター
ニングする。続いて、図示はしていないが、正電極２０
及びｐ型コンタクト層４８の上に、母材基板１１の分離
後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、めっ
き、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層４２ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型コンタクト層４
２から分離する。続いて、蒸着法により、ｎ型コンタク
ト層４２の熱分解層４２ａが付着していた面上に、厚さ
が約１μｍのチタンとアルミニウムと積層膜からなる負
電極２１を形成する。さらに、負電極２１は、正電極２
０と対向するようにパターニングする。なお、ここで
も、正電極２０と負電極２１との形成の順序は問われな
い。
【００９６】続いて、エピタキシャル層（量子井戸活性
層４５）における各面方位の（−１１００）面及び（１
−１００）面が共振器端面となるように、エピタキシャ
ル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスクライ
バにより罫書きし、この罫書き線に沿って加重してエピ
タキシャル層を劈開することにより、該エピタキシャル
層から所望のレーザチップを得る。レーザチップの量子
井戸活性層４５において生成される生成光は、共振器端
面により反射し且つ共振してレーザ光として取り出され
る。なお、ここでは、共振器端面同士の間隔は約５００
μｍとしている。また、エピタキシャル層を保持する保
持材は、エピタキシャル層をチップ状に分割する工程の
前か後に除去する。
層４５）における各面方位の（−１１００）面及び（１
−１００）面が共振器端面となるように、エピタキシャ
ル層の例えばｎ型コンタクト層３２をポイントスクライ
バにより罫書きし、この罫書き線に沿って加重してエピ
タキシャル層を劈開することにより、該エピタキシャル
層から所望のレーザチップを得る。レーザチップの量子
井戸活性層４５において生成される生成光は、共振器端
面により反射し且つ共振してレーザ光として取り出され
る。なお、ここでは、共振器端面同士の間隔は約５００
μｍとしている。また、エピタキシャル層を保持する保
持材は、エピタキシャル層をチップ状に分割する工程の
前か後に除去する。
【００９７】以上説明したように、第６の実施形態にお
いても、母材基板１１の上に第１の半導体層（ｎ型コン
タクト層４２）を成長した後、第１の半導体層に対して
母材基板１１側から、該第１の半導体層を熱分解可能な
レーザ光８０を照射することにより、母材基板１１と第
１の半導体層との接合を切りながらも、界面同士を接着
する熱分解層４２ａを形成する。これにより、図６
（ｄ）に示したエピタキシャル層の成長後の冷却工程に
おいて、母材基板１１と第１の半導体層との間の熱膨張
係数の差に起因する応力を低減することができる。
いても、母材基板１１の上に第１の半導体層（ｎ型コン
タクト層４２）を成長した後、第１の半導体層に対して
母材基板１１側から、該第１の半導体層を熱分解可能な
レーザ光８０を照射することにより、母材基板１１と第
１の半導体層との接合を切りながらも、界面同士を接着
する熱分解層４２ａを形成する。これにより、図６
（ｄ）に示したエピタキシャル層の成長後の冷却工程に
おいて、母材基板１１と第１の半導体層との間の熱膨張
係数の差に起因する応力を低減することができる。
【００９８】通常、窒化ガリウム（ＧａＮ）層の上に窒
化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層を成長する場
合には、窒化ガリウム結晶と窒化アルミニウムガリウム
結晶との格子不整合により、クラックが生じやすく、膜
厚を大きくすることができない。その上、窒化アルミニ
ウムガリウムからなる半導体層の禁制帯幅（バンドギャ
ップ）を大きくするためにアルミニウムの組成を大きく
すると、格子不整合がさらに拡大するため、結晶として
の臨界膜厚は逆に小さくなってしまう。
化アルミニウムガリウム（ＡｌＧａＮ）層を成長する場
合には、窒化ガリウム結晶と窒化アルミニウムガリウム
結晶との格子不整合により、クラックが生じやすく、膜
厚を大きくすることができない。その上、窒化アルミニ
ウムガリウムからなる半導体層の禁制帯幅（バンドギャ
ップ）を大きくするためにアルミニウムの組成を大きく
すると、格子不整合がさらに拡大するため、結晶として
の臨界膜厚は逆に小さくなってしまう。
【００９９】しかしながら、第６の実施形態によると、
窒化アルミニウムガリウムからなるｎ型コンタクト層４
２を臨界膜厚以下の厚さに成長し、その後、ｎ型コンタ
クト層４２に対してレーザ光８０の照射を受けることに
より、母材基板１１から受ける応力が緩和されるため、
ｎ型コンタクト層４２にはクラックが発生するおそれが
ない。さらに、レーザ光８０を照射した後には、熱分解
により生じた熱分解層４２ａによって、ｎ型コンタクト
層４２は母材基板１１から受ける応力が緩和された状態
となるため、ｎ型窒化アルミニウムガリウムからなる第
１クラッド層４３をｎ型コンタクト層４２の上に比較的
に厚く成長しても、該第１クラッド層４３にはクラック
が発生するおそれがない。
窒化アルミニウムガリウムからなるｎ型コンタクト層４
２を臨界膜厚以下の厚さに成長し、その後、ｎ型コンタ
クト層４２に対してレーザ光８０の照射を受けることに
より、母材基板１１から受ける応力が緩和されるため、
ｎ型コンタクト層４２にはクラックが発生するおそれが
ない。さらに、レーザ光８０を照射した後には、熱分解
により生じた熱分解層４２ａによって、ｎ型コンタクト
層４２は母材基板１１から受ける応力が緩和された状態
となるため、ｎ型窒化アルミニウムガリウムからなる第
１クラッド層４３をｎ型コンタクト層４２の上に比較的
に厚く成長しても、該第１クラッド層４３にはクラック
が発生するおそれがない。
【０１００】また、ｎ型コンタクト層４２のアルミニウ
ムの組成をさらに大きくしたとしても、その臨界膜厚内
で成長した後、レーザ光８０を照射しさえすれば、ｎ型
コンタクト層４２及び第１クラッド層４３にクラックが
発生しなくなる。このため、アルミニウムの組成が大き
く且つ膜厚が厚い第１クラッド層４３の形成が可能とな
るので、量子井戸活性層４５における生成光の閉じ込め
能力及びキャリアの閉じ込め能力を向上することができ
る。
ムの組成をさらに大きくしたとしても、その臨界膜厚内
で成長した後、レーザ光８０を照射しさえすれば、ｎ型
コンタクト層４２及び第１クラッド層４３にクラックが
発生しなくなる。このため、アルミニウムの組成が大き
く且つ膜厚が厚い第１クラッド層４３の形成が可能とな
るので、量子井戸活性層４５における生成光の閉じ込め
能力及びキャリアの閉じ込め能力を向上することができ
る。
【０１０１】なお、量子井戸活性層４５に生成光を十分
に閉じ込めるには、第１クラッド層４３のアルミニウム
の組成は０．０５以上とすることが望ましく、その厚さ
はｎ型コンタクト層４２を含め０．５μｍ以上とするこ
とが望ましい。
に閉じ込めるには、第１クラッド層４３のアルミニウム
の組成は０．０５以上とすることが望ましく、その厚さ
はｎ型コンタクト層４２を含め０．５μｍ以上とするこ
とが望ましい。
【０１０２】また、バッファ層に窒化アルミニウムガリ
ウムを用いたが、窒化ガリウムを用いてもよい。
ウムを用いたが、窒化ガリウムを用いてもよい。
【０１０３】（第７の実施形態）以下、本発明の第７の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０１０４】図７（ａ）〜図７（ｅ）は本発明の第７の
実施形態に係る半導体装置であって、面発光レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、面発光レーザ装置
の製造方法の工程順の断面構成を示している。
【０１０５】まず、図７（ａ）に示すように、例えば、
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウムからなるバッファ層（図示せず）と、厚さが約５μ
ｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウムからなるｎ
型コンタクト層５２とを順次成長する。
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウムからなるバッファ層（図示せず）と、厚さが約５μ
ｍのシリコンをドープしたｎ型窒化ガリウムからなるｎ
型コンタクト層５２とを順次成長する。
【０１０６】次に、図７（ｂ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層５２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層５２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層５２が熱分解されてなる熱分解層５２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の
第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いる。こ
のときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、
パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光のス
ポット径は約１００μｍである。レーザ光８０はｎ型コ
ンタクト層５２において吸収され、この吸収により、ｎ
型コンタクト層５２は、金属ガリウムと窒素ガスとに熱
分解される。従って、ｎ型コンタクト層５２の全面にわ
たってレーザ光８０をスキャンすると、図７（ｃ）に示
すように、母材基板１１とｎ型コンタクト層５２とが熱
分解層５２ａによりに接着された状態を得る。このと
き、レーザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／
ｃｍ2 以上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定すること
により、母材基板１１とｎ型コンタクト層５２とが完全
に分離されることがない。
Ｅ装置の反応炉からエピタキシャル基板を取り出した
後、母材基板１１に対してｎ型コンタクト層５２の反対
側の面からレーザ光８０を照射することにより、ｎ型コ
ンタクト層５２の母材基板１１との界面に、ｎ型コンタ
クト層５２が熱分解されてなる熱分解層５２ａを形成す
る。ここで、レーザ光８０は、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光の
第３次高調波又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いる。こ
のときの照射エネルギーは約０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、
パルスの間隔は約５ｎｓであり、照射時のレーザ光のス
ポット径は約１００μｍである。レーザ光８０はｎ型コ
ンタクト層５２において吸収され、この吸収により、ｎ
型コンタクト層５２は、金属ガリウムと窒素ガスとに熱
分解される。従って、ｎ型コンタクト層５２の全面にわ
たってレーザ光８０をスキャンすると、図７（ｃ）に示
すように、母材基板１１とｎ型コンタクト層５２とが熱
分解層５２ａによりに接着された状態を得る。このと
き、レーザ光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／
ｃｍ2 以上で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定すること
により、母材基板１１とｎ型コンタクト層５２とが完全
に分離されることがない。
【０１０７】次に、図７（ｄ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層５２が接着した状態で再度投入し、ｎ型コンタクト
層５２の上に、ｎ型窒化ガリウムをさらに成長して、該
ｎ型コンタクト層５２の厚さを約２０μｍとする。続い
て、ｎ型コンタクト層５２の上に、共にシリコンをドー
プしたｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる第１半導体
層（図示せず）とｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ
0.34Ｇａ0.66Ｎ）からなる第２半導体層（図示せず）を
交互に３５周期分の多層膜を成長してｎ型反射鏡５３を
形成する。ここで、ｎ型反射鏡５３は、第１半導体層の
１層当たりの厚さを約４３ｎｍとし、第２半導体層の１
層当たりの厚さを約４４ｎｍとし、それぞれλ／（４
ｎ）（但し、λは活性層における発光波長であり、ｎは
第１半導体層又は第２半導体層の屈折率である。）を満
たす厚さで積層して、反射率が高いブラッグ反射鏡を構
成している。
Ｅ装置の反応炉に、エピタキシャル基板をｎ型コンタク
ト層５２が接着した状態で再度投入し、ｎ型コンタクト
層５２の上に、ｎ型窒化ガリウムをさらに成長して、該
ｎ型コンタクト層５２の厚さを約２０μｍとする。続い
て、ｎ型コンタクト層５２の上に、共にシリコンをドー
プしたｎ型窒化ガリウム（ＧａＮ）からなる第１半導体
層（図示せず）とｎ型窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ
0.34Ｇａ0.66Ｎ）からなる第２半導体層（図示せず）を
交互に３５周期分の多層膜を成長してｎ型反射鏡５３を
形成する。ここで、ｎ型反射鏡５３は、第１半導体層の
１層当たりの厚さを約４３ｎｍとし、第２半導体層の１
層当たりの厚さを約４４ｎｍとし、それぞれλ／（４
ｎ）（但し、λは活性層における発光波長であり、ｎは
第１半導体層又は第２半導体層の屈折率である。）を満
たす厚さで積層して、反射率が高いブラッグ反射鏡を構
成している。
【０１０８】続いて、ｎ型反射鏡５３の上に、窒化ガリ
ウムからなる第１スペーサ層５４と、活性層５５と、窒
化ガリウムからなる第２スペーサ層５６とを順次成長す
る。このように、活性層５５を第１スペーサ層５４及び
第２スペーサ層５６により基板面に垂直な方向に挟むこ
とにより共振器構造を形成する。ここで、図示はしてい
ないが、活性層５５は、厚さが約３ｎｍのＩｎ0.10Ｇａ
0.90Ｎからなる井戸層と、厚さが約５ｎｍのＩｎ0.01Ｇ
ａ0.99Ｎからなる障壁層とを２６周期分繰り返して構成
されている。
ウムからなる第１スペーサ層５４と、活性層５５と、窒
化ガリウムからなる第２スペーサ層５６とを順次成長す
る。このように、活性層５５を第１スペーサ層５４及び
第２スペーサ層５６により基板面に垂直な方向に挟むこ
とにより共振器構造を形成する。ここで、図示はしてい
ないが、活性層５５は、厚さが約３ｎｍのＩｎ0.10Ｇａ
0.90Ｎからなる井戸層と、厚さが約５ｎｍのＩｎ0.01Ｇ
ａ0.99Ｎからなる障壁層とを２６周期分繰り返して構成
されている。
【０１０９】続いて、第２スペーサ層５６の上に、共に
マグネシウムをドープしたｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）
からなる第１半導体層（図示せず）とｐ型窒化アルミニ
ウムガリウム（Ａｌ0.34Ｇａ0.66Ｎ）からなる第２半導
体層（図示せず）を交互に３０周期分の多層膜を成長し
てｐ型反射鏡５７を形成する。ここで、ｐ型反射鏡５７
における第１半導体層の１層当たりの厚さは約４３ｎｍ
であり、第２半導体層の１層当たりの厚さは約４４ｎｍ
である。
マグネシウムをドープしたｐ型窒化ガリウム（ＧａＮ）
からなる第１半導体層（図示せず）とｐ型窒化アルミニ
ウムガリウム（Ａｌ0.34Ｇａ0.66Ｎ）からなる第２半導
体層（図示せず）を交互に３０周期分の多層膜を成長し
てｐ型反射鏡５７を形成する。ここで、ｐ型反射鏡５７
における第１半導体層の１層当たりの厚さは約４３ｎｍ
であり、第２半導体層の１層当たりの厚さは約４４ｎｍ
である。
【０１１０】続いて、ｐ型反射鏡５７まで成長したエピ
タキシャル基板を反応炉から取り出して室温にまで冷却
する。その後、ｐ型反射鏡５７の上面からプロトンを照
射して、エピタキシャル層におけるｎ型反射鏡５３から
ｐ型反射鏡５７にわたる領域に電流狭窄用の絶縁領域５
８を形成する。
タキシャル基板を反応炉から取り出して室温にまで冷却
する。その後、ｐ型反射鏡５７の上面からプロトンを照
射して、エピタキシャル層におけるｎ型反射鏡５３から
ｐ型反射鏡５７にわたる領域に電流狭窄用の絶縁領域５
８を形成する。
【０１１１】次に、図７（ｅ）に示すように、蒸着法に
より、ｐ型反射鏡５７の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、ｐ型反射鏡５７における活性層５５の上側の領域が
開口するように、正電極２０をドライエッチング等によ
りパターニングする。続いて、図示はしていないが、正
電極２０及びｐ型反射鏡５７の上に、母材基板１１の分
離後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、め
っき、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層５２ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型コンタクト層５
２から分離する。続いて、ｎ型コンタクト層５２の熱分
解層５２ａが付着していた面上に、厚さが約１μｍのチ
タンとアルミニウムと積層膜からなる負電極２１を形成
する。ここでも、正電極２０と負電極２１との形成の順
序は問われない。
より、ｐ型反射鏡５７の上に厚さが約１μｍのニッケル
と金との積層膜からなる正電極２０を形成する。さら
に、ｐ型反射鏡５７における活性層５５の上側の領域が
開口するように、正電極２０をドライエッチング等によ
りパターニングする。続いて、図示はしていないが、正
電極２０及びｐ型反射鏡５７の上に、母材基板１１の分
離後のエピタキシャル層の扱いが容易となるように、め
っき、粘着テープ材、ガラス材又はレジスト材等であっ
て、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材を貼付（塗
布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層５２ａを除
去することにより、母材基板１１をｎ型コンタクト層５
２から分離する。続いて、ｎ型コンタクト層５２の熱分
解層５２ａが付着していた面上に、厚さが約１μｍのチ
タンとアルミニウムと積層膜からなる負電極２１を形成
する。ここでも、正電極２０と負電極２１との形成の順
序は問われない。
【０１１２】続いて、ダイサーを用いて、エピタキシャ
ル層をチップ状に分割することにより、面発光レーザ装
置を得る。なお、保持材は、ウエハ状態のエピタキシャ
ル層をチップ状に分割する工程の前か後に除去する。
ル層をチップ状に分割することにより、面発光レーザ装
置を得る。なお、保持材は、ウエハ状態のエピタキシャ
ル層をチップ状に分割する工程の前か後に除去する。
【０１１３】上記のようにして得られたレーザチップ
を、ヒートシンクの上に正電極２０を上面として保持し
（フェースアップ）、各電極２０、２１をワイヤボンデ
ィングしてレーザ発振を試みた。レーザチップに注入さ
れた電流は、絶縁領域５８により狭窄されて活性層５５
に集中し、これにより活性層５５に生成した生成光は、
ｎ型反射鏡５３とｐ型反射鏡５７との間で共振してレー
ザ発振し、室温において発振波長が４０５ｎｍのレーザ
光を連続的に発振可能であることを確認している。
を、ヒートシンクの上に正電極２０を上面として保持し
（フェースアップ）、各電極２０、２１をワイヤボンデ
ィングしてレーザ発振を試みた。レーザチップに注入さ
れた電流は、絶縁領域５８により狭窄されて活性層５５
に集中し、これにより活性層５５に生成した生成光は、
ｎ型反射鏡５３とｐ型反射鏡５７との間で共振してレー
ザ発振し、室温において発振波長が４０５ｎｍのレーザ
光を連続的に発振可能であることを確認している。
【０１１４】以上説明したように、第７の実施形態に係
る面発光レーザ装置においても、母材基板１１の上に第
１の半導体層（ｎ型コンタクト層５２）を成長した後、
第１の半導体層に対して母材基板１１側から、該第１の
半導体層を熱分解可能なレーザ光８０を照射することに
より、母材基板１１と第１の半導体層との接合を切りな
がらも、界面同士を接着する熱分解層５２ａを形成す
る。これにより、図７（ｄ）に示したエピタキシャル層
の成長後の冷却工程において、母材基板１１と第１の半
導体層との間の熱膨張係数の差に起因する応力を低減す
ることができる。
る面発光レーザ装置においても、母材基板１１の上に第
１の半導体層（ｎ型コンタクト層５２）を成長した後、
第１の半導体層に対して母材基板１１側から、該第１の
半導体層を熱分解可能なレーザ光８０を照射することに
より、母材基板１１と第１の半導体層との接合を切りな
がらも、界面同士を接着する熱分解層５２ａを形成す
る。これにより、図７（ｄ）に示したエピタキシャル層
の成長後の冷却工程において、母材基板１１と第１の半
導体層との間の熱膨張係数の差に起因する応力を低減す
ることができる。
【０１１５】なお、各反射鏡５３、５７は、窒化ガリウ
ムからなる第１半導体層と、窒化アルミニウムガリウム
からなる第２半導体層とを、それぞれλ／（４ｎ）の厚
さ、すなわち半導体層中を伝播する光の実効的な波長の
４分の１の厚さで交互に成膜して形成したが、これに限
られず、３λ／（４ｎ）と、実効的な波長の４分の３の
厚さで交互に形成してもよい。
ムからなる第１半導体層と、窒化アルミニウムガリウム
からなる第２半導体層とを、それぞれλ／（４ｎ）の厚
さ、すなわち半導体層中を伝播する光の実効的な波長の
４分の１の厚さで交互に成膜して形成したが、これに限
られず、３λ／（４ｎ）と、実効的な波長の４分の３の
厚さで交互に形成してもよい。
【０１１６】また、各反射鏡５３、５７は半導体に限ら
れず、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ 2 ）と酸化ジルコニ
ウム（ＺｒＯ2 ）とからなる多層膜構成を持つ誘電体に
より形成されていてもよい。
れず、例えば酸化シリコン（ＳｉＯ 2 ）と酸化ジルコニ
ウム（ＺｒＯ2 ）とからなる多層膜構成を持つ誘電体に
より形成されていてもよい。
【０１１７】また、電流狭窄用の絶縁領域５８をイオン
注入により形成したが、これに限られず、絶縁領域５８
を選択的に酸化して形成してもよい。
注入により形成したが、これに限られず、絶縁領域５８
を選択的に酸化して形成してもよい。
【０１１８】（第８の実施形態）以下、本発明の第８の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
実施形態について図面を参照しながら説明する。
【０１１９】図８（ａ）〜図８（ｅ）は本発明の第８の
実施形態に係る半導体装置であって、ＨＦＥＴの製造方
法の工程順の断面構成を示している。
実施形態に係る半導体装置であって、ＨＦＥＴの製造方
法の工程順の断面構成を示している。
【０１２０】まず、図８（ａ）に示すように、例えば、
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウムからなるバッファ層（図示せず）と、厚さが約２μ
ｍの窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ
層）からなる半導体層（障壁層）６２と、厚さが約１５
ｎｍのシリコンを高ドープしたｎ+ 型窒化ガリウム（Ｇ
ａＮ）からなるチャネル層６３と、厚さが約５ｎｍのア
ンドープの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる絶縁層
６４とを順次成長する。続いて、ＭＯＶＰＥ装置の反応
炉からエピタキシャル基板を取り出した後、母材基板１
１に対して半導体層６２の反対側の面からレーザ光８０
を照射することにより、半導体層６２の母材基板１１と
の界面に、半導体層６２が熱分解されてなる熱分解層６
２ａを形成する。ここで、レーザ光８０は、ＫｒＦエキ
シマレーザ光を用いる。このときの照射エネルギーは約
０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの間隔は約５ｎｓであ
り、照射時のレーザ光のスポット径は約１００μｍであ
る。レーザ光８０は半導体層６２において吸収され、こ
の吸収により、半導体層６２は、金属ガリウムと窒素ガ
スとに熱分解される。従って、半導体層６２の全面にわ
たってレーザ光８０をスキャンすると、図８（ｂ）に示
すように、母材基板１１と半導体層６２とが熱分解層６
２ａによりに接着された状態を得る。このとき、レーザ
光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上
で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することにより、母
材基板１１と半導体層６２とが完全に分離されることが
ない。なお、チャネル層６３及び絶縁層６４は、熱分解
層６２ａを形成した後に、再成長してもよい。
ＭＯＶＰＥ装置に、Ｃ面を主面とし厚さが約３００μｍ
のサファイアからなる母材基板１１を投入し、投入した
母材基板１１の主面上に、厚さが約２０ｎｍの窒化ガリ
ウムからなるバッファ層（図示せず）と、厚さが約２μ
ｍの窒化アルミニウムガリウム（Ａｌ0.15Ｇａ0.85Ｎ
層）からなる半導体層（障壁層）６２と、厚さが約１５
ｎｍのシリコンを高ドープしたｎ+ 型窒化ガリウム（Ｇ
ａＮ）からなるチャネル層６３と、厚さが約５ｎｍのア
ンドープの窒化アルミニウム（ＡｌＮ）からなる絶縁層
６４とを順次成長する。続いて、ＭＯＶＰＥ装置の反応
炉からエピタキシャル基板を取り出した後、母材基板１
１に対して半導体層６２の反対側の面からレーザ光８０
を照射することにより、半導体層６２の母材基板１１と
の界面に、半導体層６２が熱分解されてなる熱分解層６
２ａを形成する。ここで、レーザ光８０は、ＫｒＦエキ
シマレーザ光を用いる。このときの照射エネルギーは約
０．３Ｊ／ｃｍ2 であり、パルスの間隔は約５ｎｓであ
り、照射時のレーザ光のスポット径は約１００μｍであ
る。レーザ光８０は半導体層６２において吸収され、こ
の吸収により、半導体層６２は、金属ガリウムと窒素ガ
スとに熱分解される。従って、半導体層６２の全面にわ
たってレーザ光８０をスキャンすると、図８（ｂ）に示
すように、母材基板１１と半導体層６２とが熱分解層６
２ａによりに接着された状態を得る。このとき、レーザ
光８０の照射エネルギーの値を約０．１Ｊ／ｃｍ2 以上
で且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下に設定することにより、母
材基板１１と半導体層６２とが完全に分離されることが
ない。なお、チャネル層６３及び絶縁層６４は、熱分解
層６２ａを形成した後に、再成長してもよい。
【０１２１】次に、図８（ｃ）に示すように、絶縁層６
４の上にソース及びドレイン形成領域を露出する酸化シ
リコンからなるマスク膜８１を選択的に形成する。続い
て、形成したマスク膜８１を用いて、絶縁層６４に対し
て、例えば塩素（Ｃｌ2 ）ガスを用いたドライエッチン
グを行なって、チャネル層６３におけるソース及びドレ
イン形成領域を露出する。
４の上にソース及びドレイン形成領域を露出する酸化シ
リコンからなるマスク膜８１を選択的に形成する。続い
て、形成したマスク膜８１を用いて、絶縁層６４に対し
て、例えば塩素（Ｃｌ2 ）ガスを用いたドライエッチン
グを行なって、チャネル層６３におけるソース及びドレ
イン形成領域を露出する。
【０１２２】次に、図８（ｄ）に示すように、ＭＯＶＰ
Ｅ装置の反応炉に、マスク膜８１を形成したエピタキシ
ャル基板を再度投入する。続いて、マスク膜８１を選択
成長用のマスクとして、チャネル層６３における露出し
たソース及びドレイン形成領域の上に、厚さが約１５０
ｎｍのシリコンを高ドープしたｎ+ 型窒化ガリウムから
なるコンタクト層６５を再成長する。その後、コンタク
ト層６５を成長したエピタキシャル基板を反応炉から取
り出した後、蒸着法により、コンタクト層６５における
ソース及びドレイン形成領域に、チタン（Ｔｉ）、アル
ミニウム（Ａｌ）及び金（Ａｕ）の積層膜からなるオー
ム性電極を選択的に形成し、その後、窒素雰囲気でアニ
ールを行なうことにより、ソース電極７１及びドレイン
電極７２をそれぞれ形成する。続いて、蒸着法により、
絶縁層６４の上の中央部に、アルミニウム（Ａｌ）、白
金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）の積層膜からなるショットキ
ー性電極を選択的に形成して、これをゲート電極７３と
する。
Ｅ装置の反応炉に、マスク膜８１を形成したエピタキシ
ャル基板を再度投入する。続いて、マスク膜８１を選択
成長用のマスクとして、チャネル層６３における露出し
たソース及びドレイン形成領域の上に、厚さが約１５０
ｎｍのシリコンを高ドープしたｎ+ 型窒化ガリウムから
なるコンタクト層６５を再成長する。その後、コンタク
ト層６５を成長したエピタキシャル基板を反応炉から取
り出した後、蒸着法により、コンタクト層６５における
ソース及びドレイン形成領域に、チタン（Ｔｉ）、アル
ミニウム（Ａｌ）及び金（Ａｕ）の積層膜からなるオー
ム性電極を選択的に形成し、その後、窒素雰囲気でアニ
ールを行なうことにより、ソース電極７１及びドレイン
電極７２をそれぞれ形成する。続いて、蒸着法により、
絶縁層６４の上の中央部に、アルミニウム（Ａｌ）、白
金（Ｐｔ）及び金（Ａｕ）の積層膜からなるショットキ
ー性電極を選択的に形成して、これをゲート電極７３と
する。
【０１２３】次に、図示はしていないが、ソース電極７
１及びドレイン電極７２等を含むエピタキシャル層の上
に、母材基板１１の分離後のエピタキシャル層の扱いが
容易となるように、粘着テープ材、ガラス材又はレジス
ト材等であって、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材
を貼付（塗布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層
６２ａを除去することにより、母材基板１１を半導体層
６２から分離する。続いて、ダイサーを用いて、エピタ
キシャル層をチップ状に分割することにより、図８
（ｅ）に示すＨＦＥＴを得る。なお、保持材は、ウエハ
状態のエピタキシャル層をチップ状に分割する工程の前
か後に除去する。
１及びドレイン電極７２等を含むエピタキシャル層の上
に、母材基板１１の分離後のエピタキシャル層の扱いが
容易となるように、粘着テープ材、ガラス材又はレジス
ト材等であって、塩酸に溶けにくい材料からなる保持材
を貼付（塗布）する。その後、塩酸を用いて、熱分解層
６２ａを除去することにより、母材基板１１を半導体層
６２から分離する。続いて、ダイサーを用いて、エピタ
キシャル層をチップ状に分割することにより、図８
（ｅ）に示すＨＦＥＴを得る。なお、保持材は、ウエハ
状態のエピタキシャル層をチップ状に分割する工程の前
か後に除去する。
【０１２４】以上説明したように、第８の実施形態に係
るＨＦＥＴにおいても、母材基板１１の上に第１の半導
体層（半導体層６２）を成長した後、第１の半導体層に
対して母材基板１１側から、該第１の半導体層を熱分解
可能なレーザ光８０を照射することにより、母材基板１
１と第１の半導体層との接合を切りながらも、界面同士
を接着する熱分解層６２ａを形成する。これにより、図
８（ｄ）に示したコンタクト層の成長後の冷却工程にお
いて、母材基板１１と第１の半導体層との間の熱膨張係
数の差に起因する応力を低減することができる。
るＨＦＥＴにおいても、母材基板１１の上に第１の半導
体層（半導体層６２）を成長した後、第１の半導体層に
対して母材基板１１側から、該第１の半導体層を熱分解
可能なレーザ光８０を照射することにより、母材基板１
１と第１の半導体層との接合を切りながらも、界面同士
を接着する熱分解層６２ａを形成する。これにより、図
８（ｄ）に示したコンタクト層の成長後の冷却工程にお
いて、母材基板１１と第１の半導体層との間の熱膨張係
数の差に起因する応力を低減することができる。
【０１２５】さらに、第８の実施形態に係るＨＦＥＴ
は、熱伝導率が小さいサファイアからなる母材基板１１
を除去しているため、動作中における放熱性が極めて良
好となり、安定に動作することができる。
は、熱伝導率が小さいサファイアからなる母材基板１１
を除去しているため、動作中における放熱性が極めて良
好となり、安定に動作することができる。
【０１２６】なお、第１〜第８の各実施形態において、
以下に示す置き換えを行なっても、同様の効果を得るこ
とができる。
以下に示す置き換えを行なっても、同様の効果を得るこ
とができる。
【０１２７】まず、母材基板１１をエピタキシャル層か
ら分離するためのレーザ光源に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光
の第３次高調波光又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いた
が、これに限られない。すなわち、窒化物半導体の吸収
端よりも大きなエネルギーに相当する波長を有し、且つ
母材基板１１に対して透明であるレーザ光であればよ
い。例えば、発振波長が３０８ｎｍの塩化キセノン（Ｘ
ｅＣｌ）によるエキシマレーザ光や、ＹＡＧレーザ光の
第４次高調波等でも母材基板１１の分離は可能である。
ら分離するためのレーザ光源に、Ｎｄ：ＹＡＧレーザ光
の第３次高調波光又はＫｒＦエキシマレーザ光を用いた
が、これに限られない。すなわち、窒化物半導体の吸収
端よりも大きなエネルギーに相当する波長を有し、且つ
母材基板１１に対して透明であるレーザ光であればよ
い。例えば、発振波長が３０８ｎｍの塩化キセノン（Ｘ
ｅＣｌ）によるエキシマレーザ光や、ＹＡＧレーザ光の
第４次高調波等でも母材基板１１の分離は可能である。
【０１２８】また、マスク膜８１の材料に、酸化シリコ
ンを用いたが、窒化物系半導体がその上に実質的に成長
しない材料であれば良い。例えば、窒化ケイ素（Ｓｉx
Ｎy）等の窒化物、酸化チタン（ＴｉＯx ）、酸化ジル
コニウム（ＺｒＯx ）等の酸化物、又はニッケル（Ｎ
ｉ）、モリブデン（Ｍｏ）若しくはタングステン（Ｗ）
等の高融点金属であってもよい。
ンを用いたが、窒化物系半導体がその上に実質的に成長
しない材料であれば良い。例えば、窒化ケイ素（Ｓｉx
Ｎy）等の窒化物、酸化チタン（ＴｉＯx ）、酸化ジル
コニウム（ＺｒＯx ）等の酸化物、又はニッケル（Ｎ
ｉ）、モリブデン（Ｍｏ）若しくはタングステン（Ｗ）
等の高融点金属であってもよい。
【０１２９】また、第３〜第７の実施形態において、ｎ
型の窒化物半導体層とｐ型の窒化物半導体層との互いの
導電型を入れ換えてもよい。
型の窒化物半導体層とｐ型の窒化物半導体層との互いの
導電型を入れ換えてもよい。
【０１３０】また、製造の対象とした半導体装置は、発
光ダイオード装置、半導体レーザ装置、面発光レーザ装
置、又はＨＦＥＴに限られず、光導電性セル若しくはヘ
テロ接合フォトダイオード等の受光装置、ＭＩＳＦＥ
Ｔ、ＪＦＥＴ若しくはＨＥＭＴ等の電子デバイス、又は
フィルタ装置においても同様の方法で製造することがで
きる。
光ダイオード装置、半導体レーザ装置、面発光レーザ装
置、又はＨＦＥＴに限られず、光導電性セル若しくはヘ
テロ接合フォトダイオード等の受光装置、ＭＩＳＦＥ
Ｔ、ＪＦＥＴ若しくはＨＥＭＴ等の電子デバイス、又は
フィルタ装置においても同様の方法で製造することがで
きる。
【０１３１】
【発明の効果】本発明の半導体装置の製造方法による
と、第１の半導体層と母材基板との間に第１の半導体層
が熱分解されてなる熱分解層を形成するため、第１の半
導体層の上に第２の半導体層を形成した後、第２の半導
体層が形成された母材基板を室温に戻す際に、母材基板
から第１の半導体層に加わる、該母材基板と第１の半導
体層との熱膨張係数の差による応力が熱分解層により確
実に緩和される。このため、能動層を含む第２の半導体
層に生じるクラック等の欠陥を防止することができるの
で、歩留まりが向上する。
と、第１の半導体層と母材基板との間に第１の半導体層
が熱分解されてなる熱分解層を形成するため、第１の半
導体層の上に第２の半導体層を形成した後、第２の半導
体層が形成された母材基板を室温に戻す際に、母材基板
から第１の半導体層に加わる、該母材基板と第１の半導
体層との熱膨張係数の差による応力が熱分解層により確
実に緩和される。このため、能動層を含む第２の半導体
層に生じるクラック等の欠陥を防止することができるの
で、歩留まりが向上する。
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
【図４】（ａ）〜（ｆ）は本発明の第４の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
【図５】（ａ）〜（ｆ）は本発明の第５の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
【図６】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第６の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第７の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第８の実施形態に係
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
る半導体装置の製造方法を示す工程順の構成断面図であ
る。
１１ 母材基板
１２ ｎ型コンタクト層（第１の半導体層）
１２ａ 熱分解層
１３ ｎ型障壁層
１４ 発光層（能動層）
１５ ｐ型障壁層
１６ ｐ型コンタクト層
２０ 正電極
２１ 負電極
２２ ｐ型コンタクト層（第１の半導体層）
２２ａ 熱分解層
２３ ｐ型障壁層
２４ 発光層（能動層）
２５ ｎ型障壁層
２６ ｎ型コンタクト層
３１ ｎ型下地層
３１ａ 熱分解層
３２ ｎ型コンタクト
３２ａ 熱分解層
３３ 第１クラッド層
３４ 第１光ガイド層
３５ 量子井戸活性層（能動層）
３６ 第２光ガイド層
３７ 第２クラッド層
３８ ｐ型コンタクト層
４２ ｎ型コンタクト層
４２ａ 熱分解層
４３ 第１クラッド層
４４ 第１光ガイド層
４５ 量子井戸活性層（能動層）
４６ 第２光ガイド層
４７ 第２クラッド層
４８ ｐ型コンタク
５２ ｎ型コンタクト層
５２ａ 熱分解層
５３ ｎ型反射鏡
５４ 第１スペーサ層
５５ 活性層（能動層）
５６ 第２スペーサ層
５７ ｐ型反射鏡
５８ 絶縁領域
６２ 半導体層
６２ａ 熱分解層
６３ チャネル層（能動層）
６４ 絶縁層
６５ コンタクト層
７１ ソース電極
７２ ドレイン電極
７３ ゲート電極
８０ レーザ光
８１ マスク膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 石田 昌宏
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 油利 正昭
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
(72)発明者 清水 裕一
大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器
産業株式会社内
Ｆターム(参考） 5F041 AA03 AA40 AA43 CA04 CA40
CA65 CA74 CA76 CA77
Claims (12)
- 【請求項１】 母材基板の上に第１の半導体層を形成す
る第１の工程と、 前記母材基板に対して前記第１の半導体層の反対側の面
から照射光を照射することにより、前記第１の半導体層
と前記母材基板との間に前記第１の半導体層が熱分解さ
れてなる熱分解層を形成する第２の工程と、 前記熱分解層が形成された第１の半導体層の上に、能動
層を含む第２の半導体層を形成する第３の工程とを備え
ていることを特徴とする半導体装置の製造方法。 - 【請求項２】 前記第１の工程と前記第２の工程との間
に、 前記第１の半導体層の上に、前記第２の半導体層が実質
的に成長しない材料からなり複数の開口部を有するマス
ク膜を形成する第４の工程をさらに備えていることを特
徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項３】 前記第１の工程よりも前に、 前記母材基板の上に、前記第１の半導体層が実質的に成
長しない材料からなり複数の開口部を有するマスク膜を
形成する第４の工程をさらに備えていることを特徴とす
る請求項１に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項４】 前記第３の工程よりも後に、 前記熱分解層を除去することにより、前記第１の半導体
層から前記母材基板を分離する第５の工程をさらに備え
ていることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか
１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項５】 前記第５の工程よりも後に、 前記第１の半導体層における前記第２の半導体層の反対
側の面上に電極を形成する第６の工程をさらに備えてい
ることを特徴とする請求項４に記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項６】 前記第１の半導体層は窒化物を含む化合
物半導体からなることを特徴とする請求項１〜５のうち
のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項７】 前記第２の半導体層は窒化物を含む化合
物半導体からなることを特徴とする請求項１〜６のうち
のいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項８】 前記第１の半導体層は前記第２の半導体
層のコンタクト層であることを特徴とする請求項１〜７
のうちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項９】 前記第１の半導体層は前記第２の半導体
層のクラッド層であることを特徴とする請求項１〜７の
うちのいずれか１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１０】 前記第１の半導体層はｐ型の窒化物か
らなる化合物半導体である請求項１〜９のうちのいずれ
か１項に記載の半導体装置の製造方法。 - 【請求項１１】 前記照射光の照射エネルギーの値は、
約０．１Ｊ／ｃｍ2以上且つ約２０Ｊ／ｃｍ2 以下であ
ることを特徴とする請求項１に記載の半導体装置の製造
方法。 - 【請求項１２】 前記照射光の波長は、前記母材基板を
構成する材料が持つ禁制帯幅の吸収端よりも長く、且つ
前記第１の半導体層を構成する材料が持つ禁制帯幅の吸
収端よりも短いことを特徴とする請求項１１に記載の半
導体装置の製造方法。
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|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|
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-
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- 2002-05-13 JP JP2002136498A patent/JP3862602B2/ja not_active Expired - Fee Related
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