JP2003163375A - 窒化物系半導体素子およびその製造方法 - Google Patents
窒化物系半導体素子およびその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ホウ素化合物基板の裏面による水分の吸着に起
因する電極の劣化や剥がれを防止することが可能な窒化
物系半導体素子を提供する。 【解決手段】この窒化物系半導体素子は、ＺｒＢ2基板
１の表面上に形成された窒化物系半導体層（バッファ層
２、ｎ型クラッド層３、発光層４、ｐ型クラッド層５お
よびｐ型コンタクト層６）と、ＺｒＢ2基板１の裏面上
に形成されたタングステンからなる保護膜９とを備えて
いる。
因する電極の劣化や剥がれを防止することが可能な窒化
物系半導体素子を提供する。 【解決手段】この窒化物系半導体素子は、ＺｒＢ2基板
１の表面上に形成された窒化物系半導体層（バッファ層
２、ｎ型クラッド層３、発光層４、ｐ型クラッド層５お
よびｐ型コンタクト層６）と、ＺｒＢ2基板１の裏面上
に形成されたタングステンからなる保護膜９とを備えて
いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、窒化物系半導体
素子およびその製造方法に関し、特に、ＩＩＩ族窒化物
半導体に代表される半導体を用いた発光ダイオード素子
（ＬＥＤ）、半導体レーザ素子（ＬＤ）、受光素子、バ
イポーラトランジスタ等の窒化物系半導体素子およびそ
の製造方法に関する。
素子およびその製造方法に関し、特に、ＩＩＩ族窒化物
半導体に代表される半導体を用いた発光ダイオード素子
（ＬＥＤ）、半導体レーザ素子（ＬＤ）、受光素子、バ
イポーラトランジスタ等の窒化物系半導体素子およびそ
の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、窒化物半導体（ＩｎxＡｌyＧａ
1-x-yＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた紫外
ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤが実用化されている。
また、窒化物半導体（ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ、０≦
Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた紫外ＬＤが開発され
ている。これらのＬＥＤ（発光ダイオード素子）および
ＬＤ（半導体レーザ素子）の基本的な構造は、サファイ
ア基板などの透明な絶縁性基板の上に、ｎ型ＡｌYＧａ
1-YＮ（０≦Ｙ≦１）からなるｎ型窒化物半導体層（以
下、ｎ層という）と、ＩｎXＧａ1-XＮ（０＜Ｘ≦１）か
らなる活性層と、ｐ型ＡｌZＧａ1-ZＮ（０≦Ｚ≦１）か
らなるｐ型窒化物半導体層（以下、ｐ層という）とが順
に積層されたダブルへテロ構造を有している。
1-x-yＮ、０≦Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた紫外
ＬＥＤ、青色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤが実用化されている。
また、窒化物半導体（ＩｎxＡｌyＧａ1-x-yＮ、０≦
Ｘ、０≦Ｙ、Ｘ＋Ｙ≦１）を用いた紫外ＬＤが開発され
ている。これらのＬＥＤ（発光ダイオード素子）および
ＬＤ（半導体レーザ素子）の基本的な構造は、サファイ
ア基板などの透明な絶縁性基板の上に、ｎ型ＡｌYＧａ
1-YＮ（０≦Ｙ≦１）からなるｎ型窒化物半導体層（以
下、ｎ層という）と、ＩｎXＧａ1-XＮ（０＜Ｘ≦１）か
らなる活性層と、ｐ型ＡｌZＧａ1-ZＮ（０≦Ｚ≦１）か
らなるｐ型窒化物半導体層（以下、ｐ層という）とが順
に積層されたダブルへテロ構造を有している。
【０００３】また、ＬＥＤの場合、発光観測面となるｐ
層には、活性層の発光を外部に取り出すために透光性の
金属からなる電極が設けられている。上記した従来のサ
ファイア基板を用いる構造では、サファイア基板に劈開
性が乏しいため、素子分離工程が容易ではないという不
都合があった。特に、ＬＤ素子の場合、サファイア基板
に劈開性が乏しいため、ＬＤ（半導体レーザ素子）の共
振器端面形成工程が容易ではないという不都合があっ
た。
層には、活性層の発光を外部に取り出すために透光性の
金属からなる電極が設けられている。上記した従来のサ
ファイア基板を用いる構造では、サファイア基板に劈開
性が乏しいため、素子分離工程が容易ではないという不
都合があった。特に、ＬＤ素子の場合、サファイア基板
に劈開性が乏しいため、ＬＤ（半導体レーザ素子）の共
振器端面形成工程が容易ではないという不都合があっ
た。
【０００４】そこで、上記不都合を解決するために、劈
開性が良好なＺｒＢ2基板上へ窒化物半導体素子を形成
することが試みられている。このＺｒＢ2基板は、劈開
性が良好なことに加えて、熱膨張係数および格子定数が
窒化物半導体に近いため、ＺｒＢ2基板上に良好な結晶
性を有する窒化物系半導体層を形成することが可能であ
る。
開性が良好なＺｒＢ2基板上へ窒化物半導体素子を形成
することが試みられている。このＺｒＢ2基板は、劈開
性が良好なことに加えて、熱膨張係数および格子定数が
窒化物半導体に近いため、ＺｒＢ2基板上に良好な結晶
性を有する窒化物系半導体層を形成することが可能であ
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たＺｒＢ2基板は水分を吸着しやすい性質を有している
ため、ＺｒＢ2基板の裏面に電極を形成する際に、Ｚｒ
Ｂ2基板の裏面に水分が吸着している場合には、電極が
劣化するとともに電極が剥がれやすいという問題点があ
った。
たＺｒＢ2基板は水分を吸着しやすい性質を有している
ため、ＺｒＢ2基板の裏面に電極を形成する際に、Ｚｒ
Ｂ2基板の裏面に水分が吸着している場合には、電極が
劣化するとともに電極が剥がれやすいという問題点があ
った。
【０００６】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、この発明の１つの目的は、Ｚ
ｒＢ2基板などのホウ素化合物基板の裏面による水分の
吸着に起因する電極の劣化や剥がれを防止することが可
能な窒化物系半導体素子を提供することである。
めになされたものであり、この発明の１つの目的は、Ｚ
ｒＢ2基板などのホウ素化合物基板の裏面による水分の
吸着に起因する電極の劣化や剥がれを防止することが可
能な窒化物系半導体素子を提供することである。
【０００７】この発明のもう１つの目的は、ＺｒＢ2基
板などのホウ素化合物基板の裏面による水分の吸着に起
因する電極の劣化や剥がれを防止することが可能な窒化
物系半導体素子の製造方法を提供することである。
板などのホウ素化合物基板の裏面による水分の吸着に起
因する電極の劣化や剥がれを防止することが可能な窒化
物系半導体素子の製造方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の第１の局面による窒化物系半導体素子
は、ホウ素化合物基板の表面上に形成された窒化物系半
導体層と、ホウ素化合物基板の裏面上に形成された保護
膜とを備えている。
に、この発明の第１の局面による窒化物系半導体素子
は、ホウ素化合物基板の表面上に形成された窒化物系半
導体層と、ホウ素化合物基板の裏面上に形成された保護
膜とを備えている。
【０００９】この第１の局面による窒化物系半導体素子
では、上記のように、ホウ素化合物基板の裏面上に保護
膜を設けることによって、その保護膜によりプロセス中
にホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着するのを抑制す
ることができる。これにより、ホウ素化合物基板の裏面
による水分の吸着に起因する電極の劣化や剥がれを防止
することができる。
では、上記のように、ホウ素化合物基板の裏面上に保護
膜を設けることによって、その保護膜によりプロセス中
にホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着するのを抑制す
ることができる。これにより、ホウ素化合物基板の裏面
による水分の吸着に起因する電極の劣化や剥がれを防止
することができる。
【００１０】上記第１の局面による窒化物系半導体素子
において、好ましくは、保護膜は、ホウ素化合物基板の
裏面が水分を吸着するのを抑制する機能を有する。この
ように構成すれば、保護膜により容易にホウ素化合物基
板の裏面に水分が吸着するのを低減することができる。
において、好ましくは、保護膜は、ホウ素化合物基板の
裏面が水分を吸着するのを抑制する機能を有する。この
ように構成すれば、保護膜により容易にホウ素化合物基
板の裏面に水分が吸着するのを低減することができる。
【００１１】上記の窒化物系半導体素子において、好ま
しくは、保護膜は、導電性を有する。このように構成す
れば、保護膜を電極として用いることができるので、後
の工程において保護膜を除去する必要がない。これによ
り、製造プロセスを簡略化することができる。
しくは、保護膜は、導電性を有する。このように構成す
れば、保護膜を電極として用いることができるので、後
の工程において保護膜を除去する必要がない。これによ
り、製造プロセスを簡略化することができる。
【００１２】また、上記の窒化物系半導体素子におい
て、好ましくは、保護膜は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏからなるグループより選択
される少なくとも１つの金属または合金からなる電極を
含む。このように構成すれば、容易に、保護膜を電極と
して用いることができる。この場合、ホウ素化合物基板
の裏面は、凹凸形状を有するのが好ましい。このように
構成すれば、保護膜を電極として用いた場合に、上記凹
凸形状により、ホウ素化合物基板の裏面と電極との接触
面積を増加させることができる。これにより、ホウ素化
合物基板の裏面と電極との密着性を向上させることがで
きるので、電極の剥がれをより有効に防止することがで
きる。
て、好ましくは、保護膜は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｃｒ、
Ｍｎ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏからなるグループより選択
される少なくとも１つの金属または合金からなる電極を
含む。このように構成すれば、容易に、保護膜を電極と
して用いることができる。この場合、ホウ素化合物基板
の裏面は、凹凸形状を有するのが好ましい。このように
構成すれば、保護膜を電極として用いた場合に、上記凹
凸形状により、ホウ素化合物基板の裏面と電極との接触
面積を増加させることができる。これにより、ホウ素化
合物基板の裏面と電極との密着性を向上させることがで
きるので、電極の剥がれをより有効に防止することがで
きる。
【００１３】この発明の第２の局面による窒化物系半導
体素子の製造方法は、ホウ素化合物基板の裏面上に保護
膜を形成する工程と、ホウ素化合物基板の表面上に窒化
物系半導体層を成長させる工程とを備えている。
体素子の製造方法は、ホウ素化合物基板の裏面上に保護
膜を形成する工程と、ホウ素化合物基板の表面上に窒化
物系半導体層を成長させる工程とを備えている。
【００１４】この第２の局面による窒化物系半導体素子
の製造方法では、上記のように、ホウ素化合物基板の裏
面上に保護膜を形成することによって、その保護膜によ
りプロセス中にホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着す
るのを抑制することができる。これにより、ホウ素化合
物基板の裏面による水分の吸着に起因する電極の劣化や
剥がれを防止することができる。
の製造方法では、上記のように、ホウ素化合物基板の裏
面上に保護膜を形成することによって、その保護膜によ
りプロセス中にホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着す
るのを抑制することができる。これにより、ホウ素化合
物基板の裏面による水分の吸着に起因する電極の劣化や
剥がれを防止することができる。
【００１５】上記の窒化物系半導体素子の製造方法にお
いて、好ましくは、保護膜を形成する工程の後に、水洗
する工程をさらに備える。このように構成すれば、水洗
する際には、保護膜によりホウ素化合物基板の裏面が覆
われているので、ホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着
するのを抑制することができる。
いて、好ましくは、保護膜を形成する工程の後に、水洗
する工程をさらに備える。このように構成すれば、水洗
する際には、保護膜によりホウ素化合物基板の裏面が覆
われているので、ホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着
するのを抑制することができる。
【００１６】また、上記第１の局面による窒化物系半導
体素子の製造方法において、保護膜は、金属を含んでい
てもよい。さらに、この場合、保護膜は、高融点金属を
含んでいてもよい。
体素子の製造方法において、保護膜は、金属を含んでい
てもよい。さらに、この場合、保護膜は、高融点金属を
含んでいてもよい。
【００１７】また、上記第１の局面による窒化物系半導
体素子において、保護膜は、酸化物および窒化物のいず
れかを含んでいてもよい。
体素子において、保護膜は、酸化物および窒化物のいず
れかを含んでいてもよい。
【００１８】また、上記第２の局面による窒化物系半導
体素子の製造方法において、保護膜は、ホウ素化合物基
板の裏面が水分を吸着するのを抑制する機能を有するよ
うにしてもよい。このように構成すれば、保護膜により
容易にホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着するのを低
減することができる。
体素子の製造方法において、保護膜は、ホウ素化合物基
板の裏面が水分を吸着するのを抑制する機能を有するよ
うにしてもよい。このように構成すれば、保護膜により
容易にホウ素化合物基板の裏面に水分が吸着するのを低
減することができる。
【００１９】また、上記第２の局面による窒化物系半導
体素子の製造方法において、保護膜は、導電性を有して
いてもよい。このように構成すれば、保護膜を電極とし
て用いることができるので、後の工程において保護膜を
除去する必要がない。これにより、製造プロセスを簡略
化することができる。この場合、保護膜は、金属を含ん
でいてもよい。さらに、この場合、保護膜は、高融点金
属を含むのが好ましい。
体素子の製造方法において、保護膜は、導電性を有して
いてもよい。このように構成すれば、保護膜を電極とし
て用いることができるので、後の工程において保護膜を
除去する必要がない。これにより、製造プロセスを簡略
化することができる。この場合、保護膜は、金属を含ん
でいてもよい。さらに、この場合、保護膜は、高融点金
属を含むのが好ましい。
【００２０】また、上記第２の局面による窒化物系半導
体素子の製造方法において、保護膜は、酸化物および窒
化物のいずれかを含んでいてもよい。
体素子の製造方法において、保護膜は、酸化物および窒
化物のいずれかを含んでいてもよい。
【００２１】また、上記第２の局面による窒化物系半導
体素子の製造方法において、保護膜は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏからなるグルー
プより選択される少なくとも１つの金属または合金から
なる電極を含んでいてもよい。このように構成すれば、
容易に、保護膜を電極として用いることができる。この
場合、保護膜を形成する工程の後に、熱処理する工程を
さらに備えるようにしてもよい。このように構成すれ
ば、保護膜を電極として用いる場合に、その熱処理によ
りホウ素化合物基板の裏面と電極との密着性を向上させ
ることができるので、電極の剥離をより有効に防止する
ことができる。
体素子の製造方法において、保護膜は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏからなるグルー
プより選択される少なくとも１つの金属または合金から
なる電極を含んでいてもよい。このように構成すれば、
容易に、保護膜を電極として用いることができる。この
場合、保護膜を形成する工程の後に、熱処理する工程を
さらに備えるようにしてもよい。このように構成すれ
ば、保護膜を電極として用いる場合に、その熱処理によ
りホウ素化合物基板の裏面と電極との密着性を向上させ
ることができるので、電極の剥離をより有効に防止する
ことができる。
【００２２】また、上記第２の局面による窒化物系半導
体素子の製造方法において、保護膜は、電極を含み、保
護膜を形成する工程に先だって、ホウ素化合物基板の裏
面をドライエッチングする工程をさらに備えるようにし
てもよい。このように構成すれば、保護膜形成前にホウ
素化合物基板の裏面に吸着されていた水分を除去するこ
とができる。
体素子の製造方法において、保護膜は、電極を含み、保
護膜を形成する工程に先だって、ホウ素化合物基板の裏
面をドライエッチングする工程をさらに備えるようにし
てもよい。このように構成すれば、保護膜形成前にホウ
素化合物基板の裏面に吸着されていた水分を除去するこ
とができる。
【００２３】また、上記の窒化物系半導体素子の製造方
法において、保護膜は、電極を含み、保護膜を形成する
工程に先だって、ホウ素化合物基板の裏面に凹凸形状を
形成する工程をさらに備えるようにしてもよい。このよ
うに構成すれば、保護膜を電極として用いた場合に、上
記凹凸形状により、ホウ素化合物基板の裏面と電極との
接触面積を増加させることができる。これにより、ホウ
素化合物基板の裏面と電極との密着性を向上させること
ができるので、電極の剥がれをより有効に防止すること
ができる。
法において、保護膜は、電極を含み、保護膜を形成する
工程に先だって、ホウ素化合物基板の裏面に凹凸形状を
形成する工程をさらに備えるようにしてもよい。このよ
うに構成すれば、保護膜を電極として用いた場合に、上
記凹凸形状により、ホウ素化合物基板の裏面と電極との
接触面積を増加させることができる。これにより、ホウ
素化合物基板の裏面と電極との密着性を向上させること
ができるので、電極の剥がれをより有効に防止すること
ができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した実施形
態を図面に基づいて説明する。
態を図面に基づいて説明する。
【００２５】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態による窒化物系半導体素子（発光ダイオード素子
（ＬＥＤチップ））を示した断面構造図である。図１を
参照して、まず、第１実施形態による発光ダイオード素
子の構造について説明する。この第１実施形態の発光ダ
イオード素子では、（１１１）面を基板表面とするＺｒ
Ｂ2基板１上に、約１０ｎｍの厚みを有するＳｉドープ
ＡｌＧａＮからなるバッファ層２が形成されている。バ
ッファ層２上には、約５μｍの厚みを有するＳｉドープ
ＧａＮからなるｎ型クラッド層３が形成されている。
施形態による窒化物系半導体素子（発光ダイオード素子
（ＬＥＤチップ））を示した断面構造図である。図１を
参照して、まず、第１実施形態による発光ダイオード素
子の構造について説明する。この第１実施形態の発光ダ
イオード素子では、（１１１）面を基板表面とするＺｒ
Ｂ2基板１上に、約１０ｎｍの厚みを有するＳｉドープ
ＡｌＧａＮからなるバッファ層２が形成されている。バ
ッファ層２上には、約５μｍの厚みを有するＳｉドープ
ＧａＮからなるｎ型クラッド層３が形成されている。
【００２６】ｎ型クラッド層３上には、約５ｎｍの厚み
を有するアンドープＧａＮからなる障壁層（６層）と約
５ｎｍの厚みを有するアンドープＩｎ0.35Ｇｎ0.65Ｎか
らなる井戸層（５層）とが交互に積層された多重量子井
戸（ＭＱＷ）からなる発光層４が形成されている。発光
層４上には、約２０ｎｍの厚みを有するＭｇドープＧａ
Ｎからなるｐ型クラッド層５、約５０ｎｍの厚みを有す
るＭｇドープＩｎ0.85Ｇａ0.15Ｎからなるキャリア濃度
８×１０18ｃｍ-3のｐ型コンタクト層６が順次形成され
ている。
を有するアンドープＧａＮからなる障壁層（６層）と約
５ｎｍの厚みを有するアンドープＩｎ0.35Ｇｎ0.65Ｎか
らなる井戸層（５層）とが交互に積層された多重量子井
戸（ＭＱＷ）からなる発光層４が形成されている。発光
層４上には、約２０ｎｍの厚みを有するＭｇドープＧａ
Ｎからなるｐ型クラッド層５、約５０ｎｍの厚みを有す
るＭｇドープＩｎ0.85Ｇａ0.15Ｎからなるキャリア濃度
８×１０18ｃｍ-3のｐ型コンタクト層６が順次形成され
ている。
【００２７】また、ｐ型コンタクト層６上には、約２０
ｎｍの厚みを有するＰｄ膜７ａと、約４０ｎｍの厚みを
有するＡｕ膜７ｂとからなるｐ側透光性電極７が形成さ
れている。そのｐ側透光性電極７の一部領域上には、約
３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜と、約５００ｎｍの厚み
を有するＡｕ膜とからなるｐ側パッド電極８が形成され
ている。
ｎｍの厚みを有するＰｄ膜７ａと、約４０ｎｍの厚みを
有するＡｕ膜７ｂとからなるｐ側透光性電極７が形成さ
れている。そのｐ側透光性電極７の一部領域上には、約
３０ｎｍの厚みを有するＴｉ膜と、約５００ｎｍの厚み
を有するＡｕ膜とからなるｐ側パッド電極８が形成され
ている。
【００２８】さらに、ＺｒＢ2基板１の裏面上には、約
５００ｎｍの厚みを有するタングステン膜からなる保護
膜９が形成されている。保護膜９上には、約５００ｎｍ
の厚みを有するＡｕ膜１０が形成されている。この保護
膜９とＡｕ膜１０とによってｎ側電極１１が形成されて
いる。
５００ｎｍの厚みを有するタングステン膜からなる保護
膜９が形成されている。保護膜９上には、約５００ｎｍ
の厚みを有するＡｕ膜１０が形成されている。この保護
膜９とＡｕ膜１０とによってｎ側電極１１が形成されて
いる。
【００２９】第１実施形態では、上記のように、ＺｒＢ
2基板１の裏面にタングステンからなる保護膜９を設け
ることによって、その保護膜９により後述する製造プロ
セス中にＺｒＢ2基板１の裏面に水分が吸着するのを抑
制することができる。これにより、ＺｒＢ2基板１の裏
面による水分の吸着に起因する電極の劣化や剥がれを防
止することができる。
2基板１の裏面にタングステンからなる保護膜９を設け
ることによって、その保護膜９により後述する製造プロ
セス中にＺｒＢ2基板１の裏面に水分が吸着するのを抑
制することができる。これにより、ＺｒＢ2基板１の裏
面による水分の吸着に起因する電極の劣化や剥がれを防
止することができる。
【００３０】また、第１実施形態では、保護膜９を導電
性を有するタングステンによって形成することにより、
保護膜９を電極として用いることができる。これによ
り、後の工程において保護膜９を除去する必要がないの
で、製造プロセスを簡略化することができる。
性を有するタングステンによって形成することにより、
保護膜９を電極として用いることができる。これによ
り、後の工程において保護膜９を除去する必要がないの
で、製造プロセスを簡略化することができる。
【００３１】図２〜図４は、図１に示した第１実施形態
による発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するた
めの断面図である。次に、図１〜図４を参照して、第１
実施形態の発光ダイオード素子の製造プロセスについて
説明する。
による発光ダイオード素子の製造プロセスを説明するた
めの断面図である。次に、図１〜図４を参照して、第１
実施形態の発光ダイオード素子の製造プロセスについて
説明する。
【００３２】まず、図２に示すように、約１００μｍの
厚みを有する（１１１）面を基板表面とするＺｒＢ2基
板１の裏面上に、真空蒸着法を用いて直接タングステン
からなる保護膜９を約５００ｎｍの厚みで形成する。
厚みを有する（１１１）面を基板表面とするＺｒＢ2基
板１の裏面上に、真空蒸着法を用いて直接タングステン
からなる保護膜９を約５００ｎｍの厚みで形成する。
【００３３】次に、ＭＯＶＰＥ装置内にＺｒＢ2基板１
を設置した後、そのＺｒＢ2基板１を約１１５０℃の成
長温度（基板温度）に保持する。この状態で、Ｈ2およ
びＮ2からなるキャリアガス（Ｈ2の含有率は約５０
％）、原料ガスとしてＮＨ3、トリメチルアルミニウム
（ＴＭＡｌ）およびトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を
用いてＺｒＢ2基板１上に、ＳｉドープＡｌＧａＮから
なるバッファ層２を約１０ｎｍの厚みで形成する。
を設置した後、そのＺｒＢ2基板１を約１１５０℃の成
長温度（基板温度）に保持する。この状態で、Ｈ2およ
びＮ2からなるキャリアガス（Ｈ2の含有率は約５０
％）、原料ガスとしてＮＨ3、トリメチルアルミニウム
（ＴＭＡｌ）およびトリメチルガリウム（ＴＭＧａ）を
用いてＺｒＢ2基板１上に、ＳｉドープＡｌＧａＮから
なるバッファ層２を約１０ｎｍの厚みで形成する。
【００３４】その後、ＺｒＢ2基板１を単結晶成長温度
（好ましくは、１０００℃〜１２００℃、たとえば１１
５０℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2か
らなるキャリアガス（Ｈ2の含有率は約５０％）、原料
ガスとして、ＮＨ3およびＴＭＧａ、ドーパントガスと
してＳｉＨ4を用いて、バッファ層２上に、単結晶のＳ
ｉドープＧａＮからなる約５μｍの厚みを有するｎ型ク
ラッド層３を約３μｍ／ｈの成長速度で成長させる。
（好ましくは、１０００℃〜１２００℃、たとえば１１
５０℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2か
らなるキャリアガス（Ｈ2の含有率は約５０％）、原料
ガスとして、ＮＨ3およびＴＭＧａ、ドーパントガスと
してＳｉＨ4を用いて、バッファ層２上に、単結晶のＳ
ｉドープＧａＮからなる約５μｍの厚みを有するｎ型ク
ラッド層３を約３μｍ／ｈの成長速度で成長させる。
【００３５】次に、ＺｒＢ2基板１を単結晶成長温度
（好ましくは７００℃〜１０００℃：たとえば８５０
℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からな
るキャリアガス（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガ
スとしてＮＨ3、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）およ
びトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）を用いて、ｎ型ク
ラッド層３上に、単結晶のアンドープＧａＮからなる層
厚５ｎｍの障壁層（６層）と単結晶のアンドープＩｎ
0.35Ｇａ0.65Ｎからなる層厚５ｎｍの井戸層（５層）と
を交互に成長することにより、ＭＱＷからなる発光層４
を約０．４ｎｍ／ｓの成長速度で成長する。さらに連続
して、単結晶のＭｇドープＧａＮからなるｐ型クラッド
層５を約３μｍ／ｈの成長速度で成長させる。
（好ましくは７００℃〜１０００℃：たとえば８５０
℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からな
るキャリアガス（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガ
スとしてＮＨ3、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）およ
びトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）を用いて、ｎ型ク
ラッド層３上に、単結晶のアンドープＧａＮからなる層
厚５ｎｍの障壁層（６層）と単結晶のアンドープＩｎ
0.35Ｇａ0.65Ｎからなる層厚５ｎｍの井戸層（５層）と
を交互に成長することにより、ＭＱＷからなる発光層４
を約０．４ｎｍ／ｓの成長速度で成長する。さらに連続
して、単結晶のＭｇドープＧａＮからなるｐ型クラッド
層５を約３μｍ／ｈの成長速度で成長させる。
【００３６】次に、ＺｒＢ2基板１を単結晶成長温度
（好ましくは７００℃〜１０００℃、たとえば８５０
℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からな
るキャリアガス（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガ
スとしてＮＨ3、ＴＥＧａおよびＴＭＩｎ、ドーパント
ガスとしてＣｐ2Ｍｇを用いて、ｐ型クラッド層５上
に、ＭｇドープＩｎ0.85Ｇａ0.15Ｎからなる約５０ｎｍ
の厚みを有するｐ型コンタクト層６を約３μｍ／ｈの成
長速度で成長させる。
（好ましくは７００℃〜１０００℃、たとえば８５０
℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からな
るキャリアガス（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガ
スとしてＮＨ3、ＴＥＧａおよびＴＭＩｎ、ドーパント
ガスとしてＣｐ2Ｍｇを用いて、ｐ型クラッド層５上
に、ＭｇドープＩｎ0.85Ｇａ0.15Ｎからなる約５０ｎｍ
の厚みを有するｐ型コンタクト層６を約３μｍ／ｈの成
長速度で成長させる。
【００３７】なお、ｐ型クラッド層５およびｐ型コンタ
クト層６は、ｎ型クラッド層３の成長温度よりも低い温
度で成長する。具体的には、発光層４とほぼ同じ温度で
ｐ型クラッド層５およびｐ型コンタクト層６を成長する
のが好ましい。このような温度でｐ型クラッド層５およ
びｐ型コンタクト層６を成長することによって、発光層
４の劣化を防止することができる。このように、この第
１実施形態では、ｐ型クラッド層５を発光層４とほぼ同
じ温度で形成しているため、発光層４を保護する層（キ
ャップ層）を形成する必要がない。
クト層６は、ｎ型クラッド層３の成長温度よりも低い温
度で成長する。具体的には、発光層４とほぼ同じ温度で
ｐ型クラッド層５およびｐ型コンタクト層６を成長する
のが好ましい。このような温度でｐ型クラッド層５およ
びｐ型コンタクト層６を成長することによって、発光層
４の劣化を防止することができる。このように、この第
１実施形態では、ｐ型クラッド層５を発光層４とほぼ同
じ温度で形成しているため、発光層４を保護する層（キ
ャップ層）を形成する必要がない。
【００３８】次に、図４に示すように、ｐ型コンタクト
層６上のほぼ全面に、Ｐｄ膜７ａおよびＡｕ膜７ｂを順
次形成することによって、ｐ側透光性電極７を形成す
る。その後、ｐ側透光性電極７上のｐ側パッド電極を形
成する部分を除いて、フォトリソグラフィ技術を用いて
レジスト膜（図示せず）を形成した後、水洗を行う。そ
の後、Ｔｉ膜およびＡｕ膜を真空蒸着法を用いて順次形
成した後、リフトオフ法により、レジスト膜を除去する
ことによって、ｐ側透光性電極７上の一部に、Ｔｉ膜お
よびＡｕ膜からなるｐ側パッド電極８を形成する。
層６上のほぼ全面に、Ｐｄ膜７ａおよびＡｕ膜７ｂを順
次形成することによって、ｐ側透光性電極７を形成す
る。その後、ｐ側透光性電極７上のｐ側パッド電極を形
成する部分を除いて、フォトリソグラフィ技術を用いて
レジスト膜（図示せず）を形成した後、水洗を行う。そ
の後、Ｔｉ膜およびＡｕ膜を真空蒸着法を用いて順次形
成した後、リフトオフ法により、レジスト膜を除去する
ことによって、ｐ側透光性電極７上の一部に、Ｔｉ膜お
よびＡｕ膜からなるｐ側パッド電極８を形成する。
【００３９】最後に、図１に示したように、裏面のタン
グステンからなる保護膜９上に、Ａｕ膜を約５００μｍ
の厚みで蒸着する。なお、タングステンからなる保護膜
９は、裏面の電極として機能する。その後、約６００℃
で熱処理することによって、ｐ側透光性電極７をｐ型コ
ンタクト層６にオーミック接触させる。このようにし
て、第１実施形態による発光ダイオード素子（ＬＥＤチ
ップ）が作製される。
グステンからなる保護膜９上に、Ａｕ膜を約５００μｍ
の厚みで蒸着する。なお、タングステンからなる保護膜
９は、裏面の電極として機能する。その後、約６００℃
で熱処理することによって、ｐ側透光性電極７をｐ型コ
ンタクト層６にオーミック接触させる。このようにし
て、第１実施形態による発光ダイオード素子（ＬＥＤチ
ップ）が作製される。
【００４０】第１実施形態の製造プロセスでは、上記の
ように、ｐ側パッド電極８を形成する際の水洗工程の前
に、タングステンからなる保護膜９を形成することによ
って、水洗工程の際に、ＺｒＢ2基板１の裏面がタング
ステンからなる保護膜９により保護されているため、Ｚ
ｒＢ2基板１の裏面により水分が吸着されるのを抑制す
ることができる。これにより、電極の劣化や剥がれ等を
抑制することができる。
ように、ｐ側パッド電極８を形成する際の水洗工程の前
に、タングステンからなる保護膜９を形成することによ
って、水洗工程の際に、ＺｒＢ2基板１の裏面がタング
ステンからなる保護膜９により保護されているため、Ｚ
ｒＢ2基板１の裏面により水分が吸着されるのを抑制す
ることができる。これにより、電極の劣化や剥がれ等を
抑制することができる。
【００４１】また、上記のようにＬＥＤチップを形成し
た後、スクライブ、ダイシング、プレーキングなどの方
法を用いて、たとえば、１辺が４００μｍのほぼ正方形
のチップ形状に素子分離を行う。このようにして、第１
実施形態による青色ＬＥＤチップが作製される。
た後、スクライブ、ダイシング、プレーキングなどの方
法を用いて、たとえば、１辺が４００μｍのほぼ正方形
のチップ形状に素子分離を行う。このようにして、第１
実施形態による青色ＬＥＤチップが作製される。
【００４２】（第２実施形態）図５は、本発明の第２実
施形態による窒化物系半導体素子（発光ダイオード素子
（ＬＥＤチップ））を示した断面構造図である。この第
２実施形態による発光ダイオード素子の構造が第１実施
形態と異なるのは、ＺｒＢ2基板１の裏面のｎ側電極構
造のみである。
施形態による窒化物系半導体素子（発光ダイオード素子
（ＬＥＤチップ））を示した断面構造図である。この第
２実施形態による発光ダイオード素子の構造が第１実施
形態と異なるのは、ＺｒＢ2基板１の裏面のｎ側電極構
造のみである。
【００４３】すなわち、この第２実施形態による発光ダ
イオード素子では、図５に示すように、ＺｒＢ2基板１
の裏面上に、約５００ｎｍの厚みを有するＭｎ膜２０が
形成されている。そして、そのＭｎ膜２０上には、約５
００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜２１が形成されている。
このＭｎ膜２０と、Ａｕ膜２１とによって、ｎ側電極２
２が構成されている。この第２実施形態のｎ側電極２２
以外の構造は、図１に示した第１実施形態の構造と同様
である。
イオード素子では、図５に示すように、ＺｒＢ2基板１
の裏面上に、約５００ｎｍの厚みを有するＭｎ膜２０が
形成されている。そして、そのＭｎ膜２０上には、約５
００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜２１が形成されている。
このＭｎ膜２０と、Ａｕ膜２１とによって、ｎ側電極２
２が構成されている。この第２実施形態のｎ側電極２２
以外の構造は、図１に示した第１実施形態の構造と同様
である。
【００４４】図６〜図８は、図５に示した第２実施形態
による発光ダイオード素子（ＬＥＤチップ）の製造プロ
セスを説明するための断面図である。次に、図５〜図８
を参照して、第２実施形態の発光ダイオード素子の製造
プロセスについて説明する。
による発光ダイオード素子（ＬＥＤチップ）の製造プロ
セスを説明するための断面図である。次に、図５〜図８
を参照して、第２実施形態の発光ダイオード素子の製造
プロセスについて説明する。
【００４５】まず、この第２実施形態の製造プロセスで
は、上記第１実施形態の製造プロセスと異なり、図６に
示すように、下地としての約１００μｍの厚みを有する
（１１１）面を基板表面とするＺｒＢ2基板１の裏面上
に、ＳｉＮｘからなる絶縁性の保護膜２３を約５００ｎ
ｍの厚みで形成する。このＳｉＮｘからなる絶縁性の保
護膜２３は、プラズマＣＶＤ法または熱ＣＶＤ法により
形成する。
は、上記第１実施形態の製造プロセスと異なり、図６に
示すように、下地としての約１００μｍの厚みを有する
（１１１）面を基板表面とするＺｒＢ2基板１の裏面上
に、ＳｉＮｘからなる絶縁性の保護膜２３を約５００ｎ
ｍの厚みで形成する。このＳｉＮｘからなる絶縁性の保
護膜２３は、プラズマＣＶＤ法または熱ＣＶＤ法により
形成する。
【００４６】次に、図７に示すように、上記した第１実
施形態と同様のプロセスを用いてＺｒＢ2基板１上に、
約１０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌＧａＮからな
るバッファ層２、約５μｍの厚みを有するＳｉドープＧ
ａＮからなるｎ型クラッド層３、約５ｎｍの厚みのアン
ドープＧａＮからなる障壁層（６層）と約５ｎｍの厚み
のアンドープＩｎ0.35Ｇｎ0.65Ｎからなる井戸層（５
層）とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）から
なる発光層４、約２０ｎｍの厚みを有するＭｇドープＧ
ａＮからなるｐ型クラッド層５、および、約５０ｎｍの
厚みを有するＭｇドープＩｎ0.85Ｇａ0.15Ｎからなるキ
ャリア濃度８×１０18ｃｍ-3のｐ型コンタクト層６を順
次形成する。
施形態と同様のプロセスを用いてＺｒＢ2基板１上に、
約１０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌＧａＮからな
るバッファ層２、約５μｍの厚みを有するＳｉドープＧ
ａＮからなるｎ型クラッド層３、約５ｎｍの厚みのアン
ドープＧａＮからなる障壁層（６層）と約５ｎｍの厚み
のアンドープＩｎ0.35Ｇｎ0.65Ｎからなる井戸層（５
層）とが交互に積層された多重量子井戸（ＭＱＷ）から
なる発光層４、約２０ｎｍの厚みを有するＭｇドープＧ
ａＮからなるｐ型クラッド層５、および、約５０ｎｍの
厚みを有するＭｇドープＩｎ0.85Ｇａ0.15Ｎからなるキ
ャリア濃度８×１０18ｃｍ-3のｐ型コンタクト層６を順
次形成する。
【００４７】さらに、ｐ型コンタクト層６上のほぼ全面
に、Ｐｄ膜７ａおよびＡｕ膜７ｂを順次形成することに
よって、ｐ側透光性電極７を形成する。その後、ｐ側透
光性電極７上のｐ側パッド電極を形成する部分を除い
て、フォトリソグラフィ技術を用いてレジスト膜（図示
せず）を形成した後、水洗を行う。その後、Ｔｉ膜およ
びＡｕ膜を真空蒸着法を用いて順次形成した後、リフト
オフ法により、レジスト膜を除去することによって、ｐ
側透光性電極７上の一部に、Ｔｉ膜およびＡｕ膜からな
るｐ側パッド電極８を形成する。
に、Ｐｄ膜７ａおよびＡｕ膜７ｂを順次形成することに
よって、ｐ側透光性電極７を形成する。その後、ｐ側透
光性電極７上のｐ側パッド電極を形成する部分を除い
て、フォトリソグラフィ技術を用いてレジスト膜（図示
せず）を形成した後、水洗を行う。その後、Ｔｉ膜およ
びＡｕ膜を真空蒸着法を用いて順次形成した後、リフト
オフ法により、レジスト膜を除去することによって、ｐ
側透光性電極７上の一部に、Ｔｉ膜およびＡｕ膜からな
るｐ側パッド電極８を形成する。
【００４８】この後、プラズマエッチングや反応性イオ
ンエッチングなどのドライエッチングを用いて、ＺｒＢ
2基板１の裏面に形成されたＳｉＮxからなる保護膜２３
を除去する。さらに、ＺｒＢ2基板１の裏面をドライエ
ッチングにより数１００ｎｍ分エッチングすることによ
って、図８に示されるような形状が得られる。
ンエッチングなどのドライエッチングを用いて、ＺｒＢ
2基板１の裏面に形成されたＳｉＮxからなる保護膜２３
を除去する。さらに、ＺｒＢ2基板１の裏面をドライエ
ッチングにより数１００ｎｍ分エッチングすることによ
って、図８に示されるような形状が得られる。
【００４９】この後、図５に示したように、ＺｒＢ2基
板１の裏面上に、基板側から約５００μｍの厚みを有す
るＭｎ膜２０と約５００μｍの厚みを有するＡｕ膜２１
とを真空蒸着法などを用いて蒸着することによって、Ｍ
ｎ膜２０とＡｕ膜２１とからなるｎ側電極２２を形成す
る。
板１の裏面上に、基板側から約５００μｍの厚みを有す
るＭｎ膜２０と約５００μｍの厚みを有するＡｕ膜２１
とを真空蒸着法などを用いて蒸着することによって、Ｍ
ｎ膜２０とＡｕ膜２１とからなるｎ側電極２２を形成す
る。
【００５０】その後、６００℃で熱処理することによっ
て、ｐ側透光性電極７をｐ型コンタクト層６にオーミッ
ク接触させる。このようにして、図５に示した第２実施
形態の発光ダイオード素子（ＬＥＤチップ）が作製され
る。
て、ｐ側透光性電極７をｐ型コンタクト層６にオーミッ
ク接触させる。このようにして、図５に示した第２実施
形態の発光ダイオード素子（ＬＥＤチップ）が作製され
る。
【００５１】第２実施形態の製造プロセスでは、上記の
ように、ｐ側パッド電極８の形成工程における水洗工程
の前に、ＺｒＢ2基板１の裏面上にＳｉＮｘからなる保
護膜２３を形成することにより、水洗工程においてＺｒ
Ｂ2基板１の裏面がＳｉＮｘからなる保護膜２３により
保護されるため、ＺｒＢ2基板１の裏面が水分を吸着す
るのを抑制することができる。これにより、ｎ側電極２
２の劣化や剥がれを有効に抑制することができる。
ように、ｐ側パッド電極８の形成工程における水洗工程
の前に、ＺｒＢ2基板１の裏面上にＳｉＮｘからなる保
護膜２３を形成することにより、水洗工程においてＺｒ
Ｂ2基板１の裏面がＳｉＮｘからなる保護膜２３により
保護されるため、ＺｒＢ2基板１の裏面が水分を吸着す
るのを抑制することができる。これにより、ｎ側電極２
２の劣化や剥がれを有効に抑制することができる。
【００５２】また、第２実施形態による製造プロセスで
は、保護膜２３の除去後に、ＺｒＢ 2基板１の裏面をド
ライエッチングすることによって、ＺｒＢ2基板１の裏
面が水分を吸着するのをより抑制することができる。ま
た、ドライエッチングによって、ＺｒＢ2基板１の裏面
表面付近の研磨などによる結晶欠陥を除去することがで
きるので、ＺｒＢ2基板１とｎ側電極２２との間の接合
抵抗の発生を抑制することができる。
は、保護膜２３の除去後に、ＺｒＢ 2基板１の裏面をド
ライエッチングすることによって、ＺｒＢ2基板１の裏
面が水分を吸着するのをより抑制することができる。ま
た、ドライエッチングによって、ＺｒＢ2基板１の裏面
表面付近の研磨などによる結晶欠陥を除去することがで
きるので、ＺｒＢ2基板１とｎ側電極２２との間の接合
抵抗の発生を抑制することができる。
【００５３】また、第２実施形態では、上記した第１実
施形態よりも工程が複雑になる。しかし、第１実施形態
のタングステンの代わりに第２実施形態ではＭｎ膜２０
を電極として用いるので、第１実施形態に比べて密着性
の良好なｎ側電極２２を形成することができる。
施形態よりも工程が複雑になる。しかし、第１実施形態
のタングステンの代わりに第２実施形態ではＭｎ膜２０
を電極として用いるので、第１実施形態に比べて密着性
の良好なｎ側電極２２を形成することができる。
【００５４】（第３実施形態）図９は、本発明の第３実
施形態による窒化物系半導体素子（半導体レーザ素子
（ＬＤチップ））を示した断面構造図である。
施形態による窒化物系半導体素子（半導体レーザ素子
（ＬＤチップ））を示した断面構造図である。
【００５５】図９を参照して、この第３実施形態による
半導体レーザ素子では、ＺｒＢ2基板３１上に、所定の
間隔を隔ててオーバーハング部３２ａを有するＳｉＮか
らなるマスク層３２が形成されている。マスク層３２間
に露出されたＺｒＢ2基板３１の表面上には、約１０ｎ
ｍ〜約５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌＧａＮか
らなるｎ型バッファ層３３が形成されている。マスク層
３２およびｎ型バッファ層３３上には、約２μｍの厚み
を有するＳｉドープＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層３４が
形成されている。ｎ型ＧａＮ層３４上には、０．４５μ
ｍの厚みを有するｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｎ型ク
ラッド層３５が形成されている。ｎ型クラッド層３５上
には、約５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌ0.02Ｇ
ａ0.98Ｎからなるｎ型光ガイド層３６が形成されてい
る。
半導体レーザ素子では、ＺｒＢ2基板３１上に、所定の
間隔を隔ててオーバーハング部３２ａを有するＳｉＮか
らなるマスク層３２が形成されている。マスク層３２間
に露出されたＺｒＢ2基板３１の表面上には、約１０ｎ
ｍ〜約５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌＧａＮか
らなるｎ型バッファ層３３が形成されている。マスク層
３２およびｎ型バッファ層３３上には、約２μｍの厚み
を有するＳｉドープＧａＮからなるｎ型ＧａＮ層３４が
形成されている。ｎ型ＧａＮ層３４上には、０．４５μ
ｍの厚みを有するｎ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｎ型ク
ラッド層３５が形成されている。ｎ型クラッド層３５上
には、約５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌ0.02Ｇ
ａ0.98Ｎからなるｎ型光ガイド層３６が形成されてい
る。
【００５６】また、ｎ型光ガイド層３６上には、ＩｎＧ
ａＮからなる多重量子井戸（ＭＱＷ）発光層３７が形成
されている。ＭＱＷ発光層３７上には、約１０ｎｍの厚
みを有するｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎからなるキャップ層３
８、約５０ｎｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.02Ｇａ0.98Ｎ
からなるｐ型光ガイド層３９、および、約０．４５μｍ
の厚みを有するｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型クラ
ッド層４０が順次形成されている。また、ｐ型クラッド
層４０のリッジ部の上面以外の領域を覆うように電流ブ
ロック層４１が形成されている。ｐ型クラッド層４０の
リッジ部上および電流ブロック層４１上には、約０．１
μｍの厚みを有するｐ型Ｉｎ0.95Ｇａ0. 05Ｎからなるｐ
型コンタクト層４２が形成されている。ｐ型コンタクト
層４２上には、下層のＮｉ膜と上層のＡｕ膜とからなる
ｐ側電極４３が形成されている。
ａＮからなる多重量子井戸（ＭＱＷ）発光層３７が形成
されている。ＭＱＷ発光層３７上には、約１０ｎｍの厚
みを有するｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎからなるキャップ層３
８、約５０ｎｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.02Ｇａ0.98Ｎ
からなるｐ型光ガイド層３９、および、約０．４５μｍ
の厚みを有するｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型クラ
ッド層４０が順次形成されている。また、ｐ型クラッド
層４０のリッジ部の上面以外の領域を覆うように電流ブ
ロック層４１が形成されている。ｐ型クラッド層４０の
リッジ部上および電流ブロック層４１上には、約０．１
μｍの厚みを有するｐ型Ｉｎ0.95Ｇａ0. 05Ｎからなるｐ
型コンタクト層４２が形成されている。ｐ型コンタクト
層４２上には、下層のＮｉ膜と上層のＡｕ膜とからなる
ｐ側電極４３が形成されている。
【００５７】ここで、第３実施形態による半導体レーザ
素子では、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａが、凹凸形状
を有するように形成されている。この凹凸形状は、５ｎ
ｍ〜１μｍの平均表面粗さＲａを有するように形成され
ている。また、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａ上には、
Ｎｉ膜とＡｕ膜とからなる保護膜兼ｎ側電極４４が形成
されている。
素子では、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａが、凹凸形状
を有するように形成されている。この凹凸形状は、５ｎ
ｍ〜１μｍの平均表面粗さＲａを有するように形成され
ている。また、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａ上には、
Ｎｉ膜とＡｕ膜とからなる保護膜兼ｎ側電極４４が形成
されている。
【００５８】第３実施形態では、上記のように、ＺｒＢ
2基板３１の裏面３１ａを凹凸形状に形成することによ
って、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａの表面積が増加す
るため、保護膜兼ｎ側電極４４のＺｒＢ2基板３１に対
する密着性を向上させることができるので、保護膜兼ｎ
側電極４４の剥がれをより有効に抑制することができ
る。
2基板３１の裏面３１ａを凹凸形状に形成することによ
って、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａの表面積が増加す
るため、保護膜兼ｎ側電極４４のＺｒＢ2基板３１に対
する密着性を向上させることができるので、保護膜兼ｎ
側電極４４の剥がれをより有効に抑制することができ
る。
【００５９】また、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａ上に
保護膜兼ｎ側電極４４を設けることによって、後述する
製造プロセス中に、保護膜兼ｎ側電極４４によりＺｒＢ
2基板３１の裏面３１ａが水分を吸着するのを抑制する
ことができる。これにより、保護膜兼ｎ側電極４４の劣
化および剥がれを抑制することができる。
保護膜兼ｎ側電極４４を設けることによって、後述する
製造プロセス中に、保護膜兼ｎ側電極４４によりＺｒＢ
2基板３１の裏面３１ａが水分を吸着するのを抑制する
ことができる。これにより、保護膜兼ｎ側電極４４の劣
化および剥がれを抑制することができる。
【００６０】図１０〜図１７は、図９に示した第３実施
形態による半導体レーザ素子の製造プロセスを説明する
ための断面図である。以下、図９〜図１７を参照して、
第３実施形態による半導体レーザ素子の製造プロセスに
ついて説明する。
形態による半導体レーザ素子の製造プロセスを説明する
ための断面図である。以下、図９〜図１７を参照して、
第３実施形態による半導体レーザ素子の製造プロセスに
ついて説明する。
【００６１】まず、図１０に示すように、下地としての
約３００μｍの厚みを有する（１１１）面を基板表面と
するＺｒＢ2基板３１の上面上に、直接、ＳｉＮからな
るマスク層３２を形成する。このマスク層３２は、オー
バーハング部３２ａを有する逆メサ形状（逆台形形状）
に形成する。このマスク層３２では、隣接するマスク層
３２間の最短距離が、隣接するマスク層３２間に位置す
るＺｒＢ2基板３１の露出部の幅よりも小さい。
約３００μｍの厚みを有する（１１１）面を基板表面と
するＺｒＢ2基板３１の上面上に、直接、ＳｉＮからな
るマスク層３２を形成する。このマスク層３２は、オー
バーハング部３２ａを有する逆メサ形状（逆台形形状）
に形成する。このマスク層３２では、隣接するマスク層
３２間の最短距離が、隣接するマスク層３２間に位置す
るＺｒＢ2基板３１の露出部の幅よりも小さい。
【００６２】このようなマスク層３２の形成方法として
は、まず、ＺｒＢ2基板３１上の全面にＳｉ3Ｎ4層（図
示せず）を形成した後、そのＳｉ3Ｎ4層上の所定領域に
レジスト（図示せず）を形成する。そして、そのレジス
トをマスクとして、Ｓｉ3Ｎ4層をウェットエッチングす
ることによって、容易にオーバーハング部３２ａを有す
る逆台形形状のマスク層３２を形成することができる。
なお、このマスク層３２は、約１０ｎｍ〜約１０００ｎ
ｍの厚みで形成する。また、マスク層３２の開口部は、
たとえば、ＺｒＢ2の［１１−２］方向またはＺｒＢ2基
板の［１−１０］方向に形成するのが好ましい。
は、まず、ＺｒＢ2基板３１上の全面にＳｉ3Ｎ4層（図
示せず）を形成した後、そのＳｉ3Ｎ4層上の所定領域に
レジスト（図示せず）を形成する。そして、そのレジス
トをマスクとして、Ｓｉ3Ｎ4層をウェットエッチングす
ることによって、容易にオーバーハング部３２ａを有す
る逆台形形状のマスク層３２を形成することができる。
なお、このマスク層３２は、約１０ｎｍ〜約１０００ｎ
ｍの厚みで形成する。また、マスク層３２の開口部は、
たとえば、ＺｒＢ2の［１１−２］方向またはＺｒＢ2基
板の［１−１０］方向に形成するのが好ましい。
【００６３】この後、図１１に示すように、ＺｒＢ2基
板３１上に、約９００℃〜約１２００℃の温度条件下
で、約１０ｎｍ〜約５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープ
ＡｌＧａＮからなるｎ型バッファ層３３を、形成する。
そして、ＭＯＣＶＤ法またはＨＶＰＥ法を用いて、マス
ク層３２を選択成長マスクとして、バッファ層上に、Ｓ
ｉドープＧａＮ層３４を選択横方向成長により形成す
る。このＳｉドープＧａＮ層３４は、約９５０℃〜約１
２００℃の温度条件下で、約２μｍの厚みを有するよう
に形成する。
板３１上に、約９００℃〜約１２００℃の温度条件下
で、約１０ｎｍ〜約５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープ
ＡｌＧａＮからなるｎ型バッファ層３３を、形成する。
そして、ＭＯＣＶＤ法またはＨＶＰＥ法を用いて、マス
ク層３２を選択成長マスクとして、バッファ層上に、Ｓ
ｉドープＧａＮ層３４を選択横方向成長により形成す
る。このＳｉドープＧａＮ層３４は、約９５０℃〜約１
２００℃の温度条件下で、約２μｍの厚みを有するよう
に形成する。
【００６４】ここで、上記のｎ型バッファ層３３を成長
させる際に、マスク層３２がオーバーハング部３２ａを
有するので、オーバーハング部３２ａ下のｎ型バッファ
層３３の厚みは薄くなる。これにより、オーバーハング
部３２ａ下の膜厚の薄いｎ型バッファ層３３上にＳｉド
ープＧａＮ層３４が成長しにくくなるので、オーバーハ
ング部３２ａ下以外のｎ型バッファ層３３上に、台形状
のファセット（図示せず）が形成されやすくなる。この
ようにファセットが形成されると、成長初期の段階から
横方向成長が支配的になるので、ＺｒＢ2基板３１上
に、薄い膜厚で転位の低減されたＳｉドープＧａＮ層３
４をヘテロ成長させることができる。
させる際に、マスク層３２がオーバーハング部３２ａを
有するので、オーバーハング部３２ａ下のｎ型バッファ
層３３の厚みは薄くなる。これにより、オーバーハング
部３２ａ下の膜厚の薄いｎ型バッファ層３３上にＳｉド
ープＧａＮ層３４が成長しにくくなるので、オーバーハ
ング部３２ａ下以外のｎ型バッファ層３３上に、台形状
のファセット（図示せず）が形成されやすくなる。この
ようにファセットが形成されると、成長初期の段階から
横方向成長が支配的になるので、ＺｒＢ2基板３１上
に、薄い膜厚で転位の低減されたＳｉドープＧａＮ層３
４をヘテロ成長させることができる。
【００６５】その後、ＺｒＢ2基板を単結晶成長温度
（好ましくは１０００℃〜１２００℃、たとえば１１５
０℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2から
なるキャリアガス（Ｈ2の含有率は約５０％）、原料ガ
スとしてＮＨ3およびＴＭＧａ、ドーパントガスとして
ＳｉＨ4を用いて、約０．４５μｍの膜厚を有するｎ型
Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｎ型クラッド層３５および約
５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌ0.02Ｇａ0.9Ｎ
からなるｎ型光ガイド層３６を形成する。
（好ましくは１０００℃〜１２００℃、たとえば１１５
０℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2から
なるキャリアガス（Ｈ2の含有率は約５０％）、原料ガ
スとしてＮＨ3およびＴＭＧａ、ドーパントガスとして
ＳｉＨ4を用いて、約０．４５μｍの膜厚を有するｎ型
Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｎ型クラッド層３５および約
５０ｎｍの厚みを有するＳｉドープＡｌ0.02Ｇａ0.9Ｎ
からなるｎ型光ガイド層３６を形成する。
【００６６】そして、ＺｒＢ2基板３１を単結晶成長温
度（好ましくは７００〜１０００℃、たとえば８５０
℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からな
るキャリアガス（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガ
スとして、ＮＨ3、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）お
よびトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）を用いて、ｎ型
光ガイド層３６上に、単結晶のアンドープＧａＮからな
る層厚５ｎｍの障壁層（６層）と単結晶のアンドープＩ
ｎ0.35Ｇａ0.65Ｎからなる層厚５ｎｍの井戸層（５層）
とを交互に成長することによって、ＭＱＷ発光層３７を
約０．４ｎｍ／ｓの成長速度で成長する。さらに連続し
て、単結晶のＭｇドープＡｌＧａＮからなるキャップ層
３８を約３μｍ／ｈの成長速度で成長させる。
度（好ましくは７００〜１０００℃、たとえば８５０
℃）の成長温度に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からな
るキャリアガス（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガ
スとして、ＮＨ3、トリエチルガリウム（ＴＥＧａ）お
よびトリメチルインジウム（ＴＭＩｎ）を用いて、ｎ型
光ガイド層３６上に、単結晶のアンドープＧａＮからな
る層厚５ｎｍの障壁層（６層）と単結晶のアンドープＩ
ｎ0.35Ｇａ0.65Ｎからなる層厚５ｎｍの井戸層（５層）
とを交互に成長することによって、ＭＱＷ発光層３７を
約０．４ｎｍ／ｓの成長速度で成長する。さらに連続し
て、単結晶のＭｇドープＡｌＧａＮからなるキャップ層
３８を約３μｍ／ｈの成長速度で成長させる。
【００６７】この後、ＺｒＢ2基板３１を単結晶成長温
度（好ましくは１０００〜１２００℃、たとえば１１５
０℃）の成長温度に保持した状態で、約５０ｎｍの厚み
を有するｐ型Ａｌ0.02Ｇａ0.98Ｎからなるｐ型光ガイド
層３９、および、約０．４５μｍの厚みを有するｐ型Ａ
ｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型クラッド層４０を順次成長
させる。
度（好ましくは１０００〜１２００℃、たとえば１１５
０℃）の成長温度に保持した状態で、約５０ｎｍの厚み
を有するｐ型Ａｌ0.02Ｇａ0.98Ｎからなるｐ型光ガイド
層３９、および、約０．４５μｍの厚みを有するｐ型Ａ
ｌ0.1Ｇａ0.9Ｎからなるｐ型クラッド層４０を順次成長
させる。
【００６８】この後、図１２に示すように、ｐ型クラッ
ド層４０の約２μｍ程度の幅の電流通路の部分に、たと
えばＥＣＲプラズマＣＶＤ法により、０．５μｍの厚み
を有するＳｉ3Ｎ4膜からなるエッチングマスク４５を形
成する。そして、そのエッチングマスク４５をマスクと
して、たとえばＣＦ4をエッチングガスとして用いて、
ＲＩＥ法により、約２μｍの幅を有するリッジを形成す
る。
ド層４０の約２μｍ程度の幅の電流通路の部分に、たと
えばＥＣＲプラズマＣＶＤ法により、０．５μｍの厚み
を有するＳｉ3Ｎ4膜からなるエッチングマスク４５を形
成する。そして、そのエッチングマスク４５をマスクと
して、たとえばＣＦ4をエッチングガスとして用いて、
ＲＩＥ法により、約２μｍの幅を有するリッジを形成す
る。
【００６９】次に、図１３に示すように、エッチングマ
スク４５を選択成長マスクとして、たとえば１００００
Ｐａの減圧ＭＯＶＰＥ法により、約３μｍの厚みを有す
るＳｉドープＡｌＧａＮからなる電流ブロック層４１を
形成する。この後、エッチングマスク４５を除去するこ
とによって、図１４に示される形状が得られる。
スク４５を選択成長マスクとして、たとえば１００００
Ｐａの減圧ＭＯＶＰＥ法により、約３μｍの厚みを有す
るＳｉドープＡｌＧａＮからなる電流ブロック層４１を
形成する。この後、エッチングマスク４５を除去するこ
とによって、図１４に示される形状が得られる。
【００７０】次に、図１５に示すように、１００００Ｐ
ａの減圧ＭＯＶＰＥ法により約０．１μｍの厚みを有す
るｐ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎからなるｐ型コンタクト層４
２を形成する。このｐ型コンタクト層４２の形成条件と
しては、ＺｒＢ2基板３１を単結晶成長温度（好ましく
は７００〜１０００℃、たとえば８５０℃）の成長温度
に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からなるキャリアガス
（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガスとして、Ｎ
Ｈ3、ＴＥＧａおよびＴＭＩｎ、ドーパントガスとし
て、Ｃｐ2Ｍｇを用いる。
ａの減圧ＭＯＶＰＥ法により約０．１μｍの厚みを有す
るｐ型Ｉｎ0.95Ｇａ0.05Ｎからなるｐ型コンタクト層４
２を形成する。このｐ型コンタクト層４２の形成条件と
しては、ＺｒＢ2基板３１を単結晶成長温度（好ましく
は７００〜１０００℃、たとえば８５０℃）の成長温度
に保持した状態で、Ｈ2およびＮ2からなるキャリアガス
（Ｈ2の含有率は約１〜５％）、原料ガスとして、Ｎ
Ｈ3、ＴＥＧａおよびＴＭＩｎ、ドーパントガスとし
て、Ｃｐ2Ｍｇを用いる。
【００７１】次に、図１６に示すように、ＺｒＢ2基板
３１の裏面３１ａを約８０μｍの厚みになるまで研磨す
る。この時、最終的なＺｒＢ2基板の裏面３１ａの平均
表面粗さＲａが、５ｎｍ〜１μｍになるように研磨す
る。その後、水洗する。そして、窒素雰囲気中で約８０
０℃まで昇温することによって、ＺｒＢ2基板３１の裏
面３１ａに吸着している水分を脱離させる。
３１の裏面３１ａを約８０μｍの厚みになるまで研磨す
る。この時、最終的なＺｒＢ2基板の裏面３１ａの平均
表面粗さＲａが、５ｎｍ〜１μｍになるように研磨す
る。その後、水洗する。そして、窒素雰囲気中で約８０
０℃まで昇温することによって、ＺｒＢ2基板３１の裏
面３１ａに吸着している水分を脱離させる。
【００７２】その後、図１７に示すように、ＺｒＢ2基
板３１の裏面３１ａ上に、ＮｉとＡｕとからなる保護膜
兼ｎ側電極４４を真空蒸着法などにより蒸着する。その
後、窒素雰囲気中で熱処理する。この熱処理により、保
護膜兼ｎ側電極４４のＺｒＢ 2基板３１の裏面３１ａに
対する密着性を向上させることができる。なお、この熱
処理は、ホウ素化合物と電極材料との反応性が高くなる
温度である８００℃から１１５０℃、特に、９００〜１
０５０℃で熱処理することが好ましい。
板３１の裏面３１ａ上に、ＮｉとＡｕとからなる保護膜
兼ｎ側電極４４を真空蒸着法などにより蒸着する。その
後、窒素雰囲気中で熱処理する。この熱処理により、保
護膜兼ｎ側電極４４のＺｒＢ 2基板３１の裏面３１ａに
対する密着性を向上させることができる。なお、この熱
処理は、ホウ素化合物と電極材料との反応性が高くなる
温度である８００℃から１１５０℃、特に、９００〜１
０５０℃で熱処理することが好ましい。
【００７３】そして、水洗を行った後、図９に示したよ
うに、ｐ型コンタクト層４２上に、Ｎｉ膜およびＡｕ膜
を真空蒸着法などを用いて順次積層することによって、
ｐ側電極４３を形成する。その後、６００℃で熱処理す
ることによって、ｐ側電極４３をｐ型コンタクト層４２
にオーミック接触させる。このようにして、第３実施形
態による半導体レーザ素子（ＬＤチップ）が作製され
る。
うに、ｐ型コンタクト層４２上に、Ｎｉ膜およびＡｕ膜
を真空蒸着法などを用いて順次積層することによって、
ｐ側電極４３を形成する。その後、６００℃で熱処理す
ることによって、ｐ側電極４３をｐ型コンタクト層４２
にオーミック接触させる。このようにして、第３実施形
態による半導体レーザ素子（ＬＤチップ）が作製され
る。
【００７４】第３実施形態の製造プロセスでは、上記の
ように、ｐ側電極４３を形成する際の水洗工程の前に、
保護膜兼ｎ側電極４４を形成することによって、水洗工
程の際に、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａが保護膜兼ｎ
側電極４４によって保護されるため、ＺｒＢ2基板３１
の裏面が水分を吸着するのを抑制することができる。こ
れにより、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａに形成される
保護膜兼ｎ側電極４４の劣化および剥がれを抑制するこ
とができる。
ように、ｐ側電極４３を形成する際の水洗工程の前に、
保護膜兼ｎ側電極４４を形成することによって、水洗工
程の際に、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａが保護膜兼ｎ
側電極４４によって保護されるため、ＺｒＢ2基板３１
の裏面が水分を吸着するのを抑制することができる。こ
れにより、ＺｒＢ2基板３１の裏面３１ａに形成される
保護膜兼ｎ側電極４４の劣化および剥がれを抑制するこ
とができる。
【００７５】また、上記した第３実施形態の半導体レー
ザ素子では、薄い厚みで転位が低減されたＳｉドープＧ
ａＮ層３４上に、各層３５〜４０を形成するので、各層
３５〜４０において、良好な結晶性を実現することがで
きる。したがって、第３実施形態では、厚みが薄く、か
つ、良好な素子特性を有する半導体レーザ素子を得るこ
とができる。
ザ素子では、薄い厚みで転位が低減されたＳｉドープＧ
ａＮ層３４上に、各層３５〜４０を形成するので、各層
３５〜４０において、良好な結晶性を実現することがで
きる。したがって、第３実施形態では、厚みが薄く、か
つ、良好な素子特性を有する半導体レーザ素子を得るこ
とができる。
【００７６】（第４実施形態）図１８は、本発明の第４
実施形態による半導体レーザ素子（ＬＤチップ）を示し
た断面構造図である。図１９は、図１８に示した第４実
施形態による半導体レーザ素子の製造プロセスを説明す
るための断面図である。この第４実施形態では、上記し
た第３実施形態とは異なり、ＺｒＢ2基板５１の裏面は
平坦に形成されている。ただし、ＺｒＢ2基板５１の裏
面は、濃硫酸およびドライエッチングを用いて厚みが薄
くされている。また、ＺｒＢ2基板５１の裏面には、Ｎ
ｉとＡｕとからなる保護膜兼ｎ側電極５２が形成されて
いる。
実施形態による半導体レーザ素子（ＬＤチップ）を示し
た断面構造図である。図１９は、図１８に示した第４実
施形態による半導体レーザ素子の製造プロセスを説明す
るための断面図である。この第４実施形態では、上記し
た第３実施形態とは異なり、ＺｒＢ2基板５１の裏面は
平坦に形成されている。ただし、ＺｒＢ2基板５１の裏
面は、濃硫酸およびドライエッチングを用いて厚みが薄
くされている。また、ＺｒＢ2基板５１の裏面には、Ｎ
ｉとＡｕとからなる保護膜兼ｎ側電極５２が形成されて
いる。
【００７７】第４実施形態の製造プロセスとしては、上
記した第３実施形態の製造プロセスと同様のプロセスを
用いて、図１９に示すように、ＺｒＢ2基板５１上に、
各層３３〜４２を形成する。その後、ＺｒＢ2基板５１
を約２００℃の濃硫酸中に浸すことによって、ＺｒＢ2
基板５１を約１００μｍまで薄くする。ここで、濃硫酸
でＺｒＢ2基板５１を薄くするのは、研磨などに比較し
て、ＺｒＢ2基板５１の裏面の表面付近に結晶欠陥が発
生しにくく、かつ、ＺｒＢ2基板５１と保護膜兼ｎ側電
極５２との接合抵抗の発生を抑制することができるため
である。
記した第３実施形態の製造プロセスと同様のプロセスを
用いて、図１９に示すように、ＺｒＢ2基板５１上に、
各層３３〜４２を形成する。その後、ＺｒＢ2基板５１
を約２００℃の濃硫酸中に浸すことによって、ＺｒＢ2
基板５１を約１００μｍまで薄くする。ここで、濃硫酸
でＺｒＢ2基板５１を薄くするのは、研磨などに比較し
て、ＺｒＢ2基板５１の裏面の表面付近に結晶欠陥が発
生しにくく、かつ、ＺｒＢ2基板５１と保護膜兼ｎ側電
極５２との接合抵抗の発生を抑制することができるため
である。
【００７８】この後、水洗を行う。そして、ＺｒＢ2基
板５１の裏面をドライエッチングする。このドライエッ
チングによって、ＺｒＢ2基板の裏面に吸着している水
分を除去する。その後、ＺｒＢ2基板５１の裏面上に、
ＮｉとＡｕとからなる保護膜兼ｎ側電極５２を真空蒸着
法などにより形成する。その後、窒素雰囲気中で８００
℃〜１１５０℃（好ましくは９００℃〜１０５０℃）で
熱処理する。
板５１の裏面をドライエッチングする。このドライエッ
チングによって、ＺｒＢ2基板の裏面に吸着している水
分を除去する。その後、ＺｒＢ2基板５１の裏面上に、
ＮｉとＡｕとからなる保護膜兼ｎ側電極５２を真空蒸着
法などにより形成する。その後、窒素雰囲気中で８００
℃〜１１５０℃（好ましくは９００℃〜１０５０℃）で
熱処理する。
【００７９】そして、水洗を行った後、ｐ型コンタクト
層４２上に、Ｎｉ膜およびＡｕ膜を真空蒸着法などを用
いて順次形成することによって、図１８に示したような
ｐ側電極４３を形成する。
層４２上に、Ｎｉ膜およびＡｕ膜を真空蒸着法などを用
いて順次形成することによって、図１８に示したような
ｐ側電極４３を形成する。
【００８０】その後、約６００℃で熱処理することによ
って、ｐ側電極４３をｐ型コンタクト層４２にオーミッ
ク接触させる。このようにして第４実施形態による半導
体レーザ素子（ＬＤチップ）が作製される。
って、ｐ側電極４３をｐ型コンタクト層４２にオーミッ
ク接触させる。このようにして第４実施形態による半導
体レーザ素子（ＬＤチップ）が作製される。
【００８１】第４実施形態では、上記のように、保護膜
兼ｎ側電極５２の形成前に、ＺｒＢ 2基板５１の裏面を
ドライエッチングすることによって、ＺｒＢ2基板５１
の裏面が吸着している水分を容易に除去することができ
る。さらに、保護膜兼ｎ側電極５２をｐ側電極４３の形
成時の水洗工程の前に形成することによって、ｐ側電極
４３の形成時の水洗工程の際に、ＺｒＢ2基板５１の裏
面が水分を吸着するのを抑制することができる。
兼ｎ側電極５２の形成前に、ＺｒＢ 2基板５１の裏面を
ドライエッチングすることによって、ＺｒＢ2基板５１
の裏面が吸着している水分を容易に除去することができ
る。さらに、保護膜兼ｎ側電極５２をｐ側電極４３の形
成時の水洗工程の前に形成することによって、ｐ側電極
４３の形成時の水洗工程の際に、ＺｒＢ2基板５１の裏
面が水分を吸着するのを抑制することができる。
【００８２】なお、今回開示された実施形態は、すべて
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。
の点で例示であって制限的なものではないと考えられる
べきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明
ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請
求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が
含まれる。
【００８３】たとえば、上記実施形態では、保護膜とし
てタングステン（Ｗ）からなる導電性を有する保護膜や
ＳｉＮｘからなる絶縁性の保護膜を用いたが、本発明は
これに限らず、他の材料からなる保護膜を用いてもよ
い。たとえば、絶縁性の保護膜としては、Ａｌ2Ｏ3膜で
もよいが、酸素を含まない材料がＺｒＢ2基板５１の裏
面を酸化しにくいので好ましい。
てタングステン（Ｗ）からなる導電性を有する保護膜や
ＳｉＮｘからなる絶縁性の保護膜を用いたが、本発明は
これに限らず、他の材料からなる保護膜を用いてもよ
い。たとえば、絶縁性の保護膜としては、Ａｌ2Ｏ3膜で
もよいが、酸素を含まない材料がＺｒＢ2基板５１の裏
面を酸化しにくいので好ましい。
【００８４】また、導電性の保護膜としては、たとえ
ば、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム
（Ｒｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タ
ングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏ
ｓ）、イリジウム（Ｉｒ）などの高融点金属や、Ｃｅ
Ｎ、ＣｒＮ、ＤｙＮ、ＥｒＮ、ＥｕＮ、ＧｄＮ、Ｈｏ
Ｎ、ＬａＮ、ＬｕＮ、ＮｂＮ、ＮｄＮ、ＰｒＮ、Ｐｕ
Ｎ、ＳｃＮ、ＳｍＮ、ＴｂＮ、ＴｈＮ、ＴｉＮ、Ｔｍ
Ｎ、ＵＮ、ＶＮ、ＹＮ、ＹｂＮ、ＺｒＮなどの導電性の
窒化物からなる保護膜であってもよい。
ば、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム
（Ｒｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タ
ングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏ
ｓ）、イリジウム（Ｉｒ）などの高融点金属や、Ｃｅ
Ｎ、ＣｒＮ、ＤｙＮ、ＥｒＮ、ＥｕＮ、ＧｄＮ、Ｈｏ
Ｎ、ＬａＮ、ＬｕＮ、ＮｂＮ、ＮｄＮ、ＰｒＮ、Ｐｕ
Ｎ、ＳｃＮ、ＳｍＮ、ＴｂＮ、ＴｈＮ、ＴｉＮ、Ｔｍ
Ｎ、ＵＮ、ＶＮ、ＹＮ、ＹｂＮ、ＺｒＮなどの導電性の
窒化物からなる保護膜であってもよい。
【００８５】また、上記第１および第２実施形態では、
保護膜としてタングステン（Ｗ）またはＳｉＮｘからな
る保護膜を用いたが、本発明はこれに限らず、窒化物系
半導体の成長温度において安定な材料であれば他の材料
からなる保護膜を用いてもよい。具体的には、ＳｉＯ2
膜でもよいが、酸素を含まない材料が基板の表面を酸化
しにくいので好ましい。また、絶縁物でもよいが、導電
性を有する材料が基板と窒化物系半導体間の接触抵抗を
下げることができるので好ましい。たとえば、ニオブ
（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、
ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン
（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリ
ジウム（Ｉｒ）などの高融点金属や、ＣｅＮ、ＣｒＮ、
ＴｙＮ、ＥｒＮ、ＥｕＮ、ＧｄＮ、ＨｏＮ、ＬａＮ、Ｌ
ｕＮ、ＮｂＮ、ＮｄＮ、ＰｒＮ、ＰｕＮ、ＳｃＮ、Ｓｍ
Ｎ、ＴｂＮ、ＴｈＮ、ＴｉＮ、ＴｍＮ、ＵＮ、ＶＮ、Ｙ
Ｎ、ＹｂＮ、ＺｒＮなどの導電性の窒化物からなる保護
膜が好ましい。上記のように、保護膜として窒化物系半
導体の成長温度において安定な材料を用いることによっ
て、窒化物系半導体の成長工程に耐えることが可能な保
護膜を形成することができる。
保護膜としてタングステン（Ｗ）またはＳｉＮｘからな
る保護膜を用いたが、本発明はこれに限らず、窒化物系
半導体の成長温度において安定な材料であれば他の材料
からなる保護膜を用いてもよい。具体的には、ＳｉＯ2
膜でもよいが、酸素を含まない材料が基板の表面を酸化
しにくいので好ましい。また、絶縁物でもよいが、導電
性を有する材料が基板と窒化物系半導体間の接触抵抗を
下げることができるので好ましい。たとえば、ニオブ
（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、
ハフニウム（Ｈｆ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン
（Ｗ）、レニウム（Ｒｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリ
ジウム（Ｉｒ）などの高融点金属や、ＣｅＮ、ＣｒＮ、
ＴｙＮ、ＥｒＮ、ＥｕＮ、ＧｄＮ、ＨｏＮ、ＬａＮ、Ｌ
ｕＮ、ＮｂＮ、ＮｄＮ、ＰｒＮ、ＰｕＮ、ＳｃＮ、Ｓｍ
Ｎ、ＴｂＮ、ＴｈＮ、ＴｉＮ、ＴｍＮ、ＵＮ、ＶＮ、Ｙ
Ｎ、ＹｂＮ、ＺｒＮなどの導電性の窒化物からなる保護
膜が好ましい。上記のように、保護膜として窒化物系半
導体の成長温度において安定な材料を用いることによっ
て、窒化物系半導体の成長工程に耐えることが可能な保
護膜を形成することができる。
【００８６】また、上記第１および第２実施形態のｐ側
透光性電極として光を透過する間隙を有する電極を形成
してもよい。たとえば、ｐ型コンタクト層６上に、電極
幅が約２０μｍで電極間距離が約５０μｍのネット状
（網目状）の約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ膜および
約１００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜の２層からなる透光
性電極を形成してもよい。この場合、この透光性電極
は、表面の約４０％を覆うように形成する。
透光性電極として光を透過する間隙を有する電極を形成
してもよい。たとえば、ｐ型コンタクト層６上に、電極
幅が約２０μｍで電極間距離が約５０μｍのネット状
（網目状）の約１００ｎｍの厚みを有するＰｄ膜および
約１００ｎｍの厚みを有するＡｕ膜の２層からなる透光
性電極を形成してもよい。この場合、この透光性電極
は、表面の約４０％を覆うように形成する。
【００８７】また、上記第１および第２実施形態では、
透光性電極の下層としてＰｄ膜を用いたが、本発明はこ
れに限らず、ｐ型コンタクト層６と接する透光性電極の
下層が、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム
（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オ
スミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる群から
選択された少なくとも１つを含む金属または合金であっ
てもよい。その中でも、特に、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔをｐ型
コンタクト層に接する側に配置すると、さらに好ましい
オーミック接触を得ることができる。なお、上記第３お
よび第４実施形態のｐ側電極の下層を構成するＮｉ膜の
代わりに、上記透光性電極の下層を構成するＰｄ膜の代
わりに用いることが可能な材料を用いてもよい。
透光性電極の下層としてＰｄ膜を用いたが、本発明はこ
れに限らず、ｐ型コンタクト層６と接する透光性電極の
下層が、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム
（Ｐｄ）、ロジウム（Ｒｈ）、ルテニウム（Ｒｕ）、オ
スミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）からなる群から
選択された少なくとも１つを含む金属または合金であっ
てもよい。その中でも、特に、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔをｐ型
コンタクト層に接する側に配置すると、さらに好ましい
オーミック接触を得ることができる。なお、上記第３お
よび第４実施形態のｐ側電極の下層を構成するＮｉ膜の
代わりに、上記透光性電極の下層を構成するＰｄ膜の代
わりに用いることが可能な材料を用いてもよい。
【００８８】また、上記第１および第２実施形態では、
透光性電極の上層としてＡｕ膜を用いたが、本発明はこ
れに限らず、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、すず
（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）からなる群から選択さ
れた少なくとも１つを含む酸化物を用いてもよい。具体
的には、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＩＴＯ（Ｉｎと
Ｓｎとの酸化物）、ＭｇＯなどを挙げることができる。
透光性電極の上層としてＡｕ膜を用いたが、本発明はこ
れに限らず、亜鉛（Ｚｎ）、インジウム（Ｉｎ）、すず
（Ｓｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）からなる群から選択さ
れた少なくとも１つを含む酸化物を用いてもよい。具体
的には、ＺｎＯ、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＩＴＯ（Ｉｎと
Ｓｎとの酸化物）、ＭｇＯなどを挙げることができる。
【００８９】また、上記第２実施形態では、ｎ側電極２
２のＺｒＢ2基板１に接する側の層をＭｎ膜２０によっ
て形成したが、本発明はこれに限らず、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる群から選択
された少なくとも１つを含む金属またが合金によって形
成してもよい。特に、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏよ
りなる群から選択された少なくとも１種を含む金属また
は合金をＺｒＢ2基板１と接する側に配置すれば、Ｚｒ
Ｂ2基板１とｎ側電極２２とのより良好な密着性を得る
ことができる。すなわち、上記の金属または合金は、Ｍ
Ｂ2（Ｍは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｃｒなどの金属元素）などで表されるホウ素化合物
と反応性が高いので、ＺｒＢ2基板１とｎ側電極２２と
の良好な密着性を得ることができる。さらに、この密着
性は、ＺｒＢ2基板１の裏面にｎ側電極２２を蒸着した
後に行う熱処理によって向上させることができる。
２のＺｒＢ2基板１に接する側の層をＭｎ膜２０によっ
て形成したが、本発明はこれに限らず、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓ
ｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏからなる群から選択
された少なくとも１つを含む金属またが合金によって形
成してもよい。特に、Ｓｉ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏよ
りなる群から選択された少なくとも１種を含む金属また
は合金をＺｒＢ2基板１と接する側に配置すれば、Ｚｒ
Ｂ2基板１とｎ側電極２２とのより良好な密着性を得る
ことができる。すなわち、上記の金属または合金は、Ｍ
Ｂ2（Ｍは、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔ
ａ、Ｃｒなどの金属元素）などで表されるホウ素化合物
と反応性が高いので、ＺｒＢ2基板１とｎ側電極２２と
の良好な密着性を得ることができる。さらに、この密着
性は、ＺｒＢ2基板１の裏面にｎ側電極２２を蒸着した
後に行う熱処理によって向上させることができる。
【００９０】また、第３および第４実施形態では、Ｚｒ
Ｂ2基板の裏面に接するＮｉと、そのＮｉ上に形成され
たＡｕとからなる保護膜兼ｎ側電極を用いたが、本発明
はこれに限らず、他の電極材料からなる保護膜兼ｎ側電
極であってもよい。具体的には、上記第２実施形態のＭ
ｎ膜２０の代わりに用いることが可能な材料を、ＺｒＢ
2基板の裏面に接する保護膜兼ｎ側電極を構成するＮｉ
の代わりに用いることができる。
Ｂ2基板の裏面に接するＮｉと、そのＮｉ上に形成され
たＡｕとからなる保護膜兼ｎ側電極を用いたが、本発明
はこれに限らず、他の電極材料からなる保護膜兼ｎ側電
極であってもよい。具体的には、上記第２実施形態のＭ
ｎ膜２０の代わりに用いることが可能な材料を、ＺｒＢ
2基板の裏面に接する保護膜兼ｎ側電極を構成するＮｉ
の代わりに用いることができる。
【００９１】また、上記実施形態は、水洗に対する保護
膜を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、たと
えば酸またはアルカリ洗浄を行う必要がある場合には、
酸またはアルカリに耐性を有するＳｉＮｘなどの材料を
保護膜として形成すればよい。保護膜が絶縁膜の場合に
は、除去する際にドライエッチングを用いる。これによ
り、保護膜を除去する際の基板裏面への水分の吸着を抑
制することができる。
膜を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、たと
えば酸またはアルカリ洗浄を行う必要がある場合には、
酸またはアルカリに耐性を有するＳｉＮｘなどの材料を
保護膜として形成すればよい。保護膜が絶縁膜の場合に
は、除去する際にドライエッチングを用いる。これによ
り、保護膜を除去する際の基板裏面への水分の吸着を抑
制することができる。
【００９２】また、上記実施形態では、Ｖ族として、窒
素のみを含む半導体を用いる例を示したが、本発明はこ
れに限らず、Ｖ族として窒素以外の少なくとも１つのＶ
族と窒素とを含む半導体を用いてもよい。たとえば、Ｇ
ａＩｎＡｓＮや、ＧａＩｎＮＰなどが考えられる。
素のみを含む半導体を用いる例を示したが、本発明はこ
れに限らず、Ｖ族として窒素以外の少なくとも１つのＶ
族と窒素とを含む半導体を用いてもよい。たとえば、Ｇ
ａＩｎＡｓＮや、ＧａＩｎＮＰなどが考えられる。
【００９３】また、半導体の結晶構造として、ウルツ鉱
型であっても閃亜鉛鉱型構造であってもよい。
型であっても閃亜鉛鉱型構造であってもよい。
【００９４】また、上記実施形態では、結晶成長方法と
して、ＭＯＶＰＥ法を用いた例を示したが、本発明はこ
れに限らず、他の結晶成長方法を用いてもよい。たとえ
ば、ＨＶＰＥ法やＴＭＡｌ、ＴＭＧａ、ＴＭＩｎ、ＮＨ
3、ＳｉＨ4、Ｃｐ2Ｍｇを原料ガスとして用いるガスソ
ースＭＢＥ法によっても形成することができる。
して、ＭＯＶＰＥ法を用いた例を示したが、本発明はこ
れに限らず、他の結晶成長方法を用いてもよい。たとえ
ば、ＨＶＰＥ法やＴＭＡｌ、ＴＭＧａ、ＴＭＩｎ、ＮＨ
3、ＳｉＨ4、Ｃｐ2Ｍｇを原料ガスとして用いるガスソ
ースＭＢＥ法によっても形成することができる。
【００９５】また、上記実施形態では、ホウ素化合物基
板の一例として、ＺｒＢ2基板を用いたが、本発明はこ
れに限らず、ＭＢ2（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒなどの金属元素）などで表される他のホ
ウ素化合物基板を用いる場合にも同様の効果を得ること
ができる。また、上記ホウ素化合物のうち、ＴｉＢ2、
ＺｒＢ2、ＨｆＢ2は、窒化物系半導体層と格子定数が近
いので好ましく、その中でも、ＺｒＢ2基板が、格子定
数が最も近いのでより好ましい。
板の一例として、ＺｒＢ2基板を用いたが、本発明はこ
れに限らず、ＭＢ2（ＭはＡｌ、Ｔｉ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎ
ｂ、Ｔａ、Ｃｒなどの金属元素）などで表される他のホ
ウ素化合物基板を用いる場合にも同様の効果を得ること
ができる。また、上記ホウ素化合物のうち、ＴｉＢ2、
ＺｒＢ2、ＨｆＢ2は、窒化物系半導体層と格子定数が近
いので好ましく、その中でも、ＺｒＢ2基板が、格子定
数が最も近いのでより好ましい。
【００９６】また、上記第３および第４実施形態では、
選択成長マスクとして、ＳｉＮ膜を用いたが、本発明は
これに限らず、窒化物半導体の結晶成長温度において安
定な材料であれば他の材料であってもよい。具体的に
は、ＳｉＯ2膜でもよいが、酸素を含まない材料が基板
の表面を酸化しにくいので好ましい。また、ＳｉＮｘな
どの絶縁物でもよいが、導電性を有する材料が基板と窒
化物系半導体間の接触抵抗を下げることができるので好
ましい。たとえば、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タン
タル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒ
ｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）などの
高融点金属や、ＣｅＮ、ＣｒＮ、ＴｙＮ、ＥｒＮ、Ｅｕ
Ｎ、ＧｄＮ、ＨｏＮ、ＬａＮ、ＬｕＮ、ＮｂＮ、Ｎｄ
Ｎ、ＰｒＮ、ＰｕＮ、ＳｃＮ、ＳｍＮ、ＴｂＮ、Ｔｈ
Ｎ、ＴｉＮ、ＴｍＮ、ＵＮ、ＶＮ、ＹＮ、ＹｂＮ、Ｚｒ
Ｎなどの導電性の窒化物からなる選択成長マスクが好ま
しい。
選択成長マスクとして、ＳｉＮ膜を用いたが、本発明は
これに限らず、窒化物半導体の結晶成長温度において安
定な材料であれば他の材料であってもよい。具体的に
は、ＳｉＯ2膜でもよいが、酸素を含まない材料が基板
の表面を酸化しにくいので好ましい。また、ＳｉＮｘな
どの絶縁物でもよいが、導電性を有する材料が基板と窒
化物系半導体間の接触抵抗を下げることができるので好
ましい。たとえば、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍ
ｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ハフニウム（Ｈｆ）、タン
タル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）、レニウム（Ｒ
ｅ）、オスミウム（Ｏｓ）、イリジウム（Ｉｒ）などの
高融点金属や、ＣｅＮ、ＣｒＮ、ＴｙＮ、ＥｒＮ、Ｅｕ
Ｎ、ＧｄＮ、ＨｏＮ、ＬａＮ、ＬｕＮ、ＮｂＮ、Ｎｄ
Ｎ、ＰｒＮ、ＰｕＮ、ＳｃＮ、ＳｍＮ、ＴｂＮ、Ｔｈ
Ｎ、ＴｉＮ、ＴｍＮ、ＵＮ、ＶＮ、ＹＮ、ＹｂＮ、Ｚｒ
Ｎなどの導電性の窒化物からなる選択成長マスクが好ま
しい。
【００９７】また、上記実施形態では、窒化物系半導体
素子の例として、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）および
半導体レーザ素子（ＬＤ）について説明したが、本発明
はこれに限らず、受光素子、バイポーラトランジスタ等
の他の窒化物系半導体素子にも適用可能である。
素子の例として、発光ダイオード素子（ＬＥＤ）および
半導体レーザ素子（ＬＤ）について説明したが、本発明
はこれに限らず、受光素子、バイポーラトランジスタ等
の他の窒化物系半導体素子にも適用可能である。
【００９８】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ホウ素
化合物基板の裏面による水分の吸着に起因する電極の劣
化や剥がれを防止することができる。
化合物基板の裏面による水分の吸着に起因する電極の劣
化や剥がれを防止することができる。
【図１】本発明の第１実施形態による発光ダイオード素
子（ＬＥＤチップ）を示した断面構造図である。
子（ＬＥＤチップ）を示した断面構造図である。
【図２】図１に示した第１実施形態による発光ダイオー
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
【図３】図１に示した第１実施形態による発光ダイオー
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
【図４】図１に示した第１実施形態による発光ダイオー
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態による発光ダイオード素
子（ＬＥＤチップ）を示した断面構造図である。
子（ＬＥＤチップ）を示した断面構造図である。
【図６】図５に示した第２実施形態による発光ダイオー
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
【図７】図５に示した第２実施形態による発光ダイオー
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
【図８】図５に示した第２実施形態による発光ダイオー
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
ド素子（ＬＥＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
【図９】本発明の第３実施形態による半導体レーザ素子
（ＬＤチップ）を示した断面構造図である。
（ＬＤチップ）を示した断面構造図である。
【図１０】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１１】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１２】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１３】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１４】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１５】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１６】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１７】図９に示した第３実施形態による半導体レー
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
ザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するための
断面図である。
【図１８】本発明の第４実施形態による半導体レーザ素
子（ＬＤチップ）を示した断面構造図である。
子（ＬＤチップ）を示した断面構造図である。
【図１９】図１８に示した第４実施形態による半導体レ
ーザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
ーザ素子（ＬＤチップ）の製造プロセスを説明するため
の断面図である。
１、３１、５１ ＺｒＢ2基板（基板）
２ バッファ層（窒化物系半導体層）
３ ｎ型クラッド層（窒化物系半導体層）
４ 発光層（窒化物系半導体層）
５ ｐ型クラッド層（窒化物系半導体層）
６ ｐ型コンタクト層（窒化物系半導体層）
９ 保護膜（電極）
２３ 保護膜
３３ ｎ型バッファ層（窒化物系半導体層）
３４ ｎ型ＧａＮ層（窒化物系半導体層）
３５ ｎ型クラッド層（窒化物系半導体層）
３６ ｎ型光ガイド層（窒化物系半導体層）
３７ ＭＱＷ発光層（窒化物系半導体層）
３８ キャップ層（窒化物系半導体層）
３９ ｐ型光ガイド層（窒化物系半導体層）
４０ ｐ型クラッド層（窒化物系半導体層）
４４、５２ 保護膜兼ｎ側電極（保護膜）
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 狩野 隆司
大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三
洋電機株式会社内
Ｆターム(参考） 5F041 AA34 CA05 CA34 CA49 CA57
CA65 CA82
5F073 AA04 AA45 AA55 AA74 CA07
CB05 CB14 DA04 EA28
Claims (7)
- 【請求項１】 ホウ素化合物基板の表面上に形成された
窒化物系半導体層と、 前記ホウ素化合物基板の裏面上に形成された保護膜とを
備えた、窒化物系半導体素子。 - 【請求項２】 前記保護膜は、前記ホウ素化合物基板の
裏面が水分を吸着するのを抑制する機能を有する、請求
項１に記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項３】 前記保護膜は、導電性を有する、請求項
１または２に記載の窒化物系半導体素子。 - 【請求項４】 前記保護膜は、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｃ
ｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＮｉおよびＣｏからなるグループより
選択される少なくとも１つの金属または合金からなる電
極を含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の窒化物
系半導体素子。 - 【請求項５】 前記ホウ素化合物基板の裏面は、凹凸形
状を有する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の窒化
物系半導体素子。 - 【請求項６】 ホウ素化合物基板の裏面上に保護膜を形
成する工程と、 前記ホウ素化合物基板の表面上に窒化物系半導体層を成
長させる工程とを備えた、窒化物系半導体素子の製造方
法。 - 【請求項７】 前記保護膜を形成する工程の後に、水洗
する工程をさらに備える、請求項６に記載の窒化物系半
導体素子の製造方法。
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