JPH10117016A - 窒化物半導体素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 窒化物半導体よりなるデバイス素子を製造す
るにあたり、基板に窒化物半導体を用いた素子を実現で
きる製造方法を提供する。 【構成】 基板上部にｎ型窒化物半導体層を２０μｍ以
上の膜厚で成長させる工程と、該ｎ型窒化物半導体層上
部に少なくとも、アクセプター不純物を含む窒化物半導
体層を成長させる工程と、アクセプター不純物を含む窒
化物半導体層成長後に基板を除去する工程とを備える
か、若しくはスピネル基板上部にｎ型窒化物半導体層を
２０μｍ以上の膜厚で成長させる工程と、ｎ型窒化物半
導体層成長後に基板を除去する工程と、基板除去後のｎ
型窒化物半導体層上部に少なくとも、アクセプター不純
物を含む窒化物半導体層を成長させる工程を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＬＥＤ（発光ダイオー
ド）、ＬＤ（レーザダイオード）等の発光デバイス、太
陽電池、光センサー等の受光デバイスに使用される窒化
物半導体（Ｉｎ _XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ、０≦X、０≦Y、X＋
Y≦１）素子の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】窒化物半導体は青色発光ＬＥＤ、緑色発
光ＬＥＤとして現在実用化されている。窒化物半導体は
格子整合した基板が存在しないために、格子定数が１
３．５％も異なるサファイア基板上に直接形成した数百
オングストロームの膜厚のＡｌＮ、ＧａＮバッファ層を
介して成長されている。一方、格子整合した基板となる
ＧａＮのバルク結晶を作製する試みが外国研究期間にお
いて行われているが、現在のところ、ＧａＮのバルク結
晶は１２００℃以上、１万気圧以上の高温高圧雰囲気中
でしか成長できず、しかも、数ミリφ程度の小さな結晶
しか得られていないのが実状である。

【０００３】バルク単結晶によるＧａＮ基板が期待でき
ないため、ＧａＮ厚膜を基板とする技術が例えば特開平
８−１１６０９０号に示されている。この技術による
と、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、Ｓｉ等の基板上に、バ
ッファ層を介してＧａＮを５０〜２００μｍの膜厚で形
成し、その後基板を研磨、化学エッチング等の手段によ
り除去して、残留したＧａＮ層の上に新たにｎ型層、ｐ
型層を含む窒化物半導体を成長させる。

【０００４】またこの他、特開平７−１６５４９８号に
は、基板の上にバッファ層とＧａＮ単結晶層とを繰り返
して成長させて、ＧａＮ基板を作成する方法が記載され
ており、特開平７−２０２２６５号にはサファイア基板
にＺｎＯよりなるバッファ層を成長させ、そのバッファ
層上に厚膜のＧａＮを成長させた後、ＺｎＯを溶解除去
することにより、厚膜のＧａＮ単結晶基板を得る方法が
示されている。さらに、特開平７−９４７８４号にはＧ
ａＮ単結晶基板の上に互いに異なる導電型の窒化物半導
体層を積層した発光デバイスが開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、窒化物半
導体を成長させるためのＧａＮ基板には、数々の技術が
提案されているが、このＧａＮを基板とした窒化物半導
体は未だ出現しておらず、現実的には、数十μｍ以上の
厚膜ＧａＮを基板に有する各種デバイス素子を製造する
のは非常に難しい。

【０００６】従って、本発明の目的とするところは、窒
化物半導体よりなるデバイス素子を製造するにあたり、
基板に窒化物半導体を用いた素子を実現できる製造方法
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の窒化物半導体素
子素子の製造方法は２種類の態様からなり、第１の態様
は、基板上部にｎ型窒化物半導体層（以下、ｎ型層とい
う。）を２０μｍ以上の膜厚で成長させる工程と、該ｎ
型層上部に少なくとも、アクセプター不純物を含む窒化
物半導体層を成長させる工程と、アクセプター不純物を
含む窒化物半導体層成長後に基板を除去する工程とを備
えることを特徴とする。特に本発明の第１の態様におい
ては基板にスピネル（ＭｇＡｌ₂Ｏ₄）を用い、その中で
もスピネル基板の（１１１）面を窒化物半導体の成長面
とすることが望ましい。

【０００８】本発明の第１の態様では、アクセプター不
純物を含む窒化物半導体層成長後、窒素を含む雰囲気中
でアニーリング（熱処理）し、その後水素源を含まない
雰囲気中でアニーリングする工程を含むことを特徴とす
る。窒素源を含む雰囲気中でアニーリングするのは、Ｎ
源を供給することにより、窒化物半導体の分解を防止し
て結晶性を整えるためにである。そのためＮ源としては
アンモニア、ヒドラジン等を用い３００℃〜１２００℃
の雰囲気中でアニーリングすることが望ましい。最も結
晶性が良くなるのは４００℃以上である。Ｈ源を含まな
い雰囲気中でアニーリングするのは、反応中、あるいは
前記Ｎ源アニーリングにより、アクセプター不純物と結
合したＨを結晶中より除去し、アクセプター不純物をド
ープした窒化物半導体層をさらに低抵抗にするためにで
ある。このアニーリングも４００℃以上で行うことが望
ましい。

【０００９】また本発明の第２の態様は、スピネル基板
上部にｎ型層を２０μｍ以上の膜厚で成長させる工程
と、ｎ型層成長後に基板を除去する工程と、基板除去後
のｎ型層上部に少なくとも、アクセプター不純物を含む
窒化物半導体層を成長させることを特徴とする。また、
本発明の第２の態様においても、スピネル基板の（１１
１）面を窒化物半導体の成長面とすることが望ましい。

【００１０】なお、本願の請求項において、基板上部成
長させるｎ型層とは、必ずしもｎ型層を基板に接して成
長させるわけではなく、基板に接してＧａＮ、ＡｌＮ、
ＺｎＯ等のバッファ層を成長させ、該バッファ層に接し
て膜厚２０μｍ以上のｎ型層を成長させることも含まれ
る。２０μｍ以上の膜厚のｎ型層は単一組成の窒化物半
導体でも良いし、また組成の異なるｎ型層の薄膜を積層
した層でも良い。同様に、ｎ型層上部にアクセプター不
純物をドープした窒化物半導体層を成長させるとは、必
ずしもアクセプター不純物をドープした窒化物半導体層
をｎ型層に接して成長するわけではなく、ｎ型層にバッ
ファ層、若しくはｉ型層、または活性層等を接して成長
させ、それらのバッファ層、ｉ型層、活性層に接してア
クセプター不純物をドープした窒化物半導体を成長する
ことも含まれる。

【００１１】さらに、本発明の第２の態様では、ｎ型層
成長後、そのｎ型層の表面を鏡面状とすることを特徴と
する。

【００１２】また本発明の第２の態様では、前記基板除
去後、ｎ型窒化物半導体を窒素源を含む雰囲気中でアニ
ーリングし、その後アクセプター不純物を含む窒化物半
導体層成長後、水素源を含まない雰囲気中でアニーリン
グすることを特徴とする。基板除去後に、窒素源を含む
雰囲気中でアニーリングするのは、第１の態様と同じ
く、Ｎ源を供給することにより、窒化物半導体の分解を
防止して結晶性の良い基板を整えるためであり、同様
に、アンモニア、ヒドラジン等を用い３００℃〜１２０
０℃の雰囲気中でアニーリングすることが望ましい。最
も結晶性が良くなる温度は４００℃以上である。Ｈ源を
含まない雰囲気中でアニーリングするのは、第１の態様
と同じく反応中にアクセプター不純物と結合したＨを結
晶中より除去し、アクセプター不純物をドープした窒化
物半導体層をさらに低抵抗にするためであり、４００℃
以上で行うことが望ましい。また本発明の第１の態様及
び第２の態様では、ｎ型層はｐ型層に接近した側のキャ
リア濃度を小さくして、ｐ型窒化物半導体から離れた側
のキャリア濃度を大きくすることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１（ａ）〜（ｅ）は、本発明の
第１の態様の各工程において得られるウェーハの部分的
な構造を示す模式断面図である。これらの図を元に本発
明の第１の態様を説明する。

【００１４】窒化物半導体の成長方法は特に限定するも
のではなく、例えばＭＯＶＰＥ（有機金属気相成長
法）、ＨＤＶＰＥ（ハライド気相成長法）、ＭＢＥ（分
子線気相成長法）等、従来窒化物半導体を成長させるた
めに提案されているあらゆる方法が適用できる。

【００１５】図１（ａ）において１０は基板である。窒
化物半導体はまずこの基板１０の上に成長させる。第１
の態様では基板１０には、サファイア、スピネル、Ｓｉ
Ｃ、ＧａＡｓ、Ｓｉ、ＺｎＯ等の基板が使用できるが、
好ましくはスピネルを用いる。スピネルは他の材料に比
較して、単一組成の窒化物半導体を２０μｍ以上の厚膜
で成長させることができる。しかもスピネルの（１１
１）面を窒化物半導体の成長面とすると、結晶性の良い
窒化物半導体が厚膜で成長できる。なお結晶性の良し悪
しは２結晶法Ｘ線ロッキングカーブの半値幅を測定する
ことにより判断でき、その半値幅が２００秒以下、さら
に好ましくは１５０秒以下、最も好ましくは１００秒以
下の結晶が得られれば、その窒化物半導体結晶はクラッ
クが少なく、均一な面が得られていると判断できる。ス
ピネルは窒化物半導体との格子定数差が少なく（９
％）、また熱膨張係数差が少なく、さらに他の窒化物半
導体を成長させる基板に比較して結晶が柔らかいため、
厚膜の窒化物半導体を成長させてもクラックが入りにく
いという特徴がある。例えばサファイア、ＳｉＣ等の基
板にＧａＮを１０μｍ以上の膜厚で成長するとクラック
が入りやすい傾向がある。

【００１６】次に、この基板１０に接してバッファ層１
１を成長させる。バッファ層１１は例えばＡｌＮ、Ａｌ
ＧａＮ、ＧａＮ、ＩｎＧａＮ等の窒化物半導体を２００
℃〜９００℃の低温で成長させる。バッファ層１１は基
板１０とバッファ層の次に成長させる窒化物半導体との
格子不整合を緩和する作用がある。なお、窒化物半導体
は半導体自身の格子欠陥によりノンドープ（不純物をド
ープしない）の状態でｎ型を示す性質があるため、バッ
ファ層１１は通常、ｎ型の導電性を示す。

【００１７】さらに（ｂ）に示すように、バッファ層１
１に接して、ｎ型層１を２０μｍ以上の膜厚で成長させ
る。ｎ型層１はバッファ層よりも高温で成長させる。ｎ
型層１を単一組成で２０μｍ以上成長する場合、その組
成はＧａＮとすることが望ましい。ＧａＮはＩｎ若しく
はＡｌを含む窒化物半導体よりも成長させやすく、最も
結晶性の良いものが得られる。また、ｎ型層１は複数の
ｎ型層を積層して２０μｍ以上とすることもできる。例
えばバッファ層１１の上にＧａＮを５μｍ成長させ、そ
の上にＩｎＧａＮを０．１μｍ、さらにＧａＮを５μｍ
成長させ、それを繰り返して２０μｍ以上の膜厚にする
といった具合に、薄膜のｎ型層を積層することもでき
る。このように薄膜の窒化物半導体を成長させる場合に
おいても、基板１０がスピネルであれば、クラックの入
りにくいｎ型層を成長させることができる。なお、窒化
物半導体は前記のようにノンドープでもｎ型にはなる
が、好ましくはＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のドナー不純物をド
ープして、キャリア濃度を調整したｎ型層を成長させる
ことが望ましい。なお、ｎ型層１の膜厚は２０μｍ以
上、さらに好ましくは５０μｍ以上、最も好ましくは１
００μｍ以上の膜厚で成長させる。２０μｍよりも少な
いと、後で基板を除去した際に、ウェーハが割れやすく
なって、正確な形状のチップを作製しにくくなるからで
ある。膜厚の上限値は特に規定しないが、通常１ｍｍ以
下に調整する。

【００１８】ドナー不純物をドープしてキャリア濃度を
調整する場合、ｎ型層１のキャリア濃度はバッファ層１
１に接近した側のキャリア濃度を大きくし、一方次に成
長させる活性層２に接近した側のキャリア濃度を小さく
することが望ましい。このように、ｐ型層に接近した側
のキャリア濃度を小さくして、遠ざかった方の側のキャ
リア濃度を大きくすると、後に基板１０を削除して、ｎ
型層１側にｎ電極を形成した際のキャリア注入効率が向
上し、発光出力が向上する。

【００１９】次に（ｃ）に示すようにｎ型層１に接して
活性層２を成長させる。ｎ型層に接して形成する活性層
２の導電型はｎ型でも、ｉ型でも、ｐ型でもよい。活性
層２はｌｎを含む窒化物半導体よりなる井戸層を含むよ
うに構成し、好ましくは三元混晶のＩｎＧａＮよりなる
井戸層が望ましい。三元混晶のｌｎＧａＮは四元混晶の
ものに比べて結晶性が良い物が得られるので、発光出力
が向上する。ＬＥＤ素子を作製する場合は活性層は単一
の井戸層よりなる単一量子井戸構造（ＳＱＷ：Single−
quantum−well）とする。また、ＬＤ素子を作製する場
合には、活性層をＩｎＧａＮよりなる井戸層と、井戸層
よりもバンドギャッブの大きい窒化物半導体よりなる障
壁層とを積層した多重量子井戸構造（ＭＱＷ：Multi‐q
uantum-well）とする。障壁層も同様に三元混晶のＩｎ
_X'Ｇａ_1-X'Ｎ（０≦X'＜１、X’＜X）が好ましく、井戸
＋障壁＋井戸＋・・・十障壁＋井戸（その逆でも可）と
なるように積層してＭＱＷを構成する。このように活性
層をｌｎＧａＮを積層したＭＱＷとすると、量子準位間
発光で約３６５ｎｍ〜６６０ｎｍ間での高出力なＬＤを
実現することができる。さらに、井戸層の上にｌｎＧａ
Ｎよりなる障壁層を積層すると、ｌｎＧａＮよりなる障
壁層はＡＩＧａＮに比べて結晶が柔らかい。そのためク
ラッド層のＡＩＧａＮの厚さを厚くできるのでレーザ発
振が実現できる。さらに、ｌｎＧａＮとＡＩＧａＮとで
は結晶の成長温度が異なる。例えば、ＭＯＶＰＥ法では
ｌｎＧａＮは６００℃〜８００℃で成長させるのに対し
て、ＡＩＧａＮは９００℃より高い温度で成長させる。
従って、ｌｎＧａＮよりなる井戸層を成長させた後、Ａ
ＩＧａＮよりなる障壁層を成長させようとすれば、成長
温度を上げてやる必要がある。成長温度を上げると、先
に成長させたｌｎＧａＮ井戸層が分解してしまうので結
晶性の良い井戸層を得ることは難しい。さらに井戸層の
膜厚は数十オングストロームしかなく、薄膜の井戸層が
分解するとＭＱＷを作製するのが困難となる。それに対
し、障壁層もｌｎＧａＮとすると、井戸層と障壁層が同
一温度で成長できる。従って、先に形成した井戸層が分
解することがないので結晶性の良いＭＱＷを形成するこ
とができる。これはＭＱＷの最も好ましい態様を示した
ものであるが、他に井戸層をｌｎＧａＮ、障壁層をＧａ
Ｎ、ＡＩＧａＮのように井戸層よりも障壁層のバンドギ
ャップエネルギーを大きくすればどのような組成でも良
い。ＩｎＧａＮ多重量子井戸構造、若しくは単一量子井
戸構造の活性層は、ＩｎＧａＮ井戸層の組成不均一によ
りできるＩｎリッチのエネルギーポテンシャル井戸層
に、エキシトンが局在し、局在エキシトンが形成されて
いる。この局在エキシトン発光により発光出力が向上す
る。つまり、このような単一膜厚が数十オングストロー
ムの薄膜を積層した場合、井戸層、障壁層共、均一な膜
厚で成長しておらず、凹凸のある層が幾重にも重なり合
った状態となっている。凹凸のある活性層を、活性層よ
りもバンドギャップの大きいクラッド層で挟むダブルヘ
テロ構造を実現すると、活性層に注入された電子とホー
ルとが、凹部にも閉じ込められるようになって、クラッ
ド層の縦方向と共に縦横の両方向に閉じ込められる。こ
のため、キャリアが約１０〜７０オングストローム凹凸
差がある３次元のＩｎＧａＮよりなる量子箱、あるいは
量子ディスクに閉じ込められたようになって、従来の量
子井戸構造とは違った量子効果が出現する。

【００２０】次に図１（ｃ）に示すように、活性層２の
上に、アクセプター不純物を含む窒化物半導体層３、４
（以下、アクセプター不純物を含む窒化物半導体層をｐ
型層という。）を成長させる。この図では最も簡単なＬ
ＥＤ構造を示しているので、ｐ型層はｐ型クラッド層３
と、ｐ型コンタクト層４とからなっているが、これらの
ｐ型層の他に、必要に応じて異なる組成を有するｐ型層
を、活性層の上であればどこでも新たに挿入することが
できる。なお、これらのｐ型層は成長後、アニーリング
を行うことによりさらに低抵抗なｐ型層を実現できる。

【００２１】以上のようにして、基板１０上にｎ型層１
を２０μｍ以上の膜厚で成長させ、そのｎ型層１の上に
少なくとも、ｐ型層３、４を成長させる。なおｎ型層１
と基板１０との間にバッファ層１１を成長させてもよい
し、またｎ型層１とｐ型層３との間に活性層２を成長さ
せても、本発明の範囲内であるし、またｎ型層１と活性
層２との間に、他の組成よりなるｎ型層（例えばｎ型ク
ラッド層）を成長させることもできる。

【００２２】次に、窒化物半導体よりなる素子構造を成
長させた後、ウェーハを反応容器から取り出して、図１
（ｄ）に示すように、基板１０を除去する。基板１０を
除去するには研磨、エッチング等の手段がある。研磨で
あれば、ＳｉＣ粉、ダイヤモンド粉を用いてラッピング
した後、ポリシングを行う。化学エッチングであれば例
えば硫酸＋リン酸の混酸、硫酸＋過酸化水素で基板側を
溶解することにより除去できる。なお図１ではバッファ
層１１も除去しているが、バッファ層１１は非常に薄い
層であり、エッチング、研磨等の技術では必ずしも数十
オングストロームの精度で平面均一に基板が除去される
ことはないため、自然とバッファ層１１も除去される。
このようにして窒化物半導体よりなる、ｎ型層１の表面
と、ｐ型層４の表面とが上下に露出したウェーハを作製
することができる。

【００２３】図１（ｅ）は（ｄ）のウェーハからチップ
状に切り出した窒化物半導体チップ構造を示している。
底面に相当するｎ型層１の表面にはｎ電極２０を設け、
最上層のｐ型コンタクト層４には透光性のｐ電極２１と
パッド電極２２とからなる電極を形成している。ｐ電極
２１は透光性の金属電極であり、例えば０．１μｍ以下
の膜厚で形成されると共に、ｐ型コンタクト層４と好ま
しいオーミック接触を得ている。透光性のｐ電極２１は
活性層２の発光をｐ型層側から観測できて、膜厚が薄い
ためにｐ型層に含まれる水素をアニーリング時に透過し
て、低抵抗なｐ型層の実現に寄与している。またパッド
電極２２は透光性のｐ電極２１に直接ワイヤーボンディ
ングすると透光性電極２１が剥がれやすくなるので、ｐ
電極２１の剥がれを防止すると共に、ワイヤーボンディ
ング位置を明らかにしている。また、パッド電極がｐ電
極２１中央部にあると、ワイヤーボンディング時のボン
ディング位置決めが容易になり、素子歩留が向上する。

【００２４】本発明の第１の態様が従来のＧａＮの基板
を製造する技術と異なるところは、ｎ型層を成長させた
後、活性層、及びｐ型層まで形成して素子自体の構造を
作製してしまい、その後基板を除去するところにある。
このように、一度成長させた窒化物半導体を反応容器か
ら出さずに素子構造まで作ってしまうことにより素子の
量産性が良くなる。また基板を素子構造ができあがるま
で反応容器から取り出さないために、空気に触れること
による窒化物半導体成長面の基板の酸化、変質を防止す
ることができる。

【００２５】図２（ｆ）〜（ｊ）は、本発明の第２の態
様の各工程において得られるウェーハの部分的な構造を
示す模式断面図である。これらの図を元に本発明の第２
の態様を説明する。

【００２６】図２（ｆ）に示す基板１０はスピネルより
なる。第２の態様では基板がスピネルである必要があ
る。なぜなら、第２の態様は第１の態様と異なり、基板
１０の上にｎ型層を成長させてから基板を除去する。そ
のため、単一組成のｎ型層を厚膜で成長させる方が、再
度ｎ型層を反応容器内に移し、１０００℃以上の高温で
結晶成長を行う際に、ｎ型層の割れ、欠け等の結晶損
傷、ｎ型層の反りのような物理的変形を防ぐために望ま
しい。単一組成のｎ型層を厚膜で成長させるには、スピ
ネル基板が最も成長させやすいのは第１の態様で述べた
とおりである。

【００２７】このスピネル基板１０に接してバッファ層
１１を成長させる。バッファ層１１は第１の態様と特に
代わるものではない。

【００２８】次にこのバッファ層１１に接してｎ型層１
を２０μｍ以上の膜厚で成長させる。第２の態様ではこ
のｎ型層１は単一の窒化物半導体組成、好ましくはＧａ
Ｎで２０μｍ以上の膜厚で成長させることが望ましい。
さらに、第２の態様では、ｎ型層の膜厚は好ましくは５
０μｍ以上、さらに好ましくは１００μｍ以上、最も好
ましくは１２０μｍ以上の膜厚で成長させることが望ま
しい。これは、ｎ型層１成長後に基板１０を除去して、
新たな基板となる単独のｎ型層を作製し、さらにこのｎ
型層の上に高温で結晶成長を行う。基板となるｎ型層が
薄いと成長中に割れたり、反ったりするために、均一な
膜厚の窒化物半導体層が積層できないおそれがある。従
って、第２の態様ではｎ型層１は第１の態様よりも厚く
成長させることが望ましい。

【００２９】また、第１の態様と同じく第２の態様で
も、ｎ型層１にＳｉ、Ｇｅ、Ｓｎ等のドナー不純物をド
ープして、キャリア濃度を調整したｎ型層を成長させる
ことが望ましく、ドナー不純物をドープしてキャリア濃
度を調整する場合、ｎ型層１のキャリア濃度はバッファ
層１１に接近した側のキャリア濃度を大きくし、バッフ
ァ層１１から離れた側のキャリア濃度を小さくすること
が望ましい。

【００３０】次に、ｎ型層１成長後、ウェーハを反応容
器から取り出し、研磨、エッチング等の手段により、図
２（ｈ）に示すように基板１０を除去する。基板を除去
することによって、第１の主面と第２の主面とが露出し
たｎ型層１よりなるウェーハを作製することができる。
また、図２（ｈ）でも同様にバッファ層１１も除去され
ているが、この原因は第１の態様と同じである。

【００３１】さらに、第２の態様では、基板１０除去
後、他の導電型を有する窒化物半導体層を成長させよう
とするｎ型層１の表面を鏡面状とすることが望ましい。
鏡面状とするには、化学的エッチングの他、研磨、ドラ
イエッチングのような物理的エッチング手段があるが、
窒化物半導体をエッチングできる溶剤は硫酸＋リン酸の
ように数少なく、危険性も高いため、研磨が最も好まし
い。このようにｎ型層１のいずれか一方の面を鏡面状と
することにより、面方位のそろった窒化物半導体を成長
することができる。

【００３２】次に、図２（ｉ）に示すように、ｎ型層１
の表面に活性層２、ｐ型クラッド層３、ｐ型コンタクト
層４を順に積層する。活性層２は第１の態様で述べた活
性層と同様のものが最も好ましい。また活性層２とｎ型
層１との間に、ｎ型層１と異なる組成を有するｎ型窒化
物半導体よりなる他の層を成長させても良い。ｐ型クラ
ッド層３、ｐ型コンタクト層４についても第１の態様と
同じであり、また必要に応じて、異なる組成を有するｐ
型層を活性層の上であればどこの層に挿入しても良い。

【００３３】図２（ｈ）は（ｉ）のウェーハからチップ
状に切り出した窒化物半導体チップ構造を示すものであ
り、透光性電極２１、パッド電極２２の作用効果は第１
の態様と特に異なるものではないが、このチップが図１
（ｅ）のチップと異なる点は、活性層２の下にあるｎ型
層１をエッチングしているところにある。すなわちｐ型
層をエッチングして活性層２の下にあるｎ型層を露出さ
せ、露出したエッチング溝と、エッチング溝との間で、
ウェーハを切断してチップ状にしている。この作用は次
の通りである。本発明によると、基板が窒化物半導体と
なるために、窒化物半導体を劈開することができるよう
になる。しかしながら、窒化物半導体は六方晶系という
その結晶形のため、劈開で全てを矩形のチップ状にする
ことは困難である。そのためいずれかの面はダイシング
等の切断手段を取らざるを得ない。窒化物半導体は結晶
の性質が非常に堅いため、ダイシングするとダイシング
端面に欠け、割れ等が発生しやすくなり、特に活性層の
端面にそのような結晶欠陥が発生すると、素子自体の信
頼性が低下する。従って活性層よりも下のｎ型層までエ
ッチングすることにより、ダイシング時の刃先が活性層
端面に触れないようにすることができるので、素子の信
頼性が向上する。この（ｊ）の形状は第１の態様におい
ても同様に適用可能である。

【００３４】

【実施例】以下、ＭＯＣＶＤ法にて窒化物半導体を成長
させる方法を述べるが、本発明の方法はＭＯＣＶＤだけ
でなく、ＭＢＥ、ＨＤＶＰＥ等の窒化物半導体を成長さ
せるために従来提案されているあらゆる方法に適用でき
る。また素子構造についても、代表的なＬＥＤ素子とＬ
Ｄ素子しか述べていないが、構造も本実施例に限定され
るものではない。

【００３５】［実施例１］（第１の態様） 図１を元にして本発明の第１の態様を説明する。（１１
１）面を成長面とするスピネル基板１０（ＭｇＡｌ
₂Ｏ₄）を反応容器内にセットし、反応容器内を水素で十
分置換した後、水素を流しながら、基板の温度を１０５
０℃まで上昇させ、基板のクリーニングを行う。

【００３６】続いて、温度を５１０℃まで下げ、キャリ
アガスに水素、原料ガスにアンモニアとＴＭＧ（トリメ
チルガリウム）とを用い、スピネル基板上にＧａＮより
なるバッファ層１１を約２００オングストロームの膜厚
で成長させる。バッファ層はＡｌＮ、ＧａＮ、ＡｌＧａ
Ｎ等が、９００℃以下の温度で、膜厚数十オングストロ
ーム〜数百オングストロームで形成できる。このバッフ
ァ層は基板と窒化物半導体との格子定数不正を緩和する
ために形成されるが、窒化物半導体の成長方法によって
は省略することも可能である。

【００３７】バッファ層１１成長後、ＴＭＧのみ止め
て、温度を１０３０℃まで上昇させる。１０３０℃にな
ったら、同じく原料ガスにＴＭＧ、アンモニアガス、ド
ーパントガスにシランガスを用い、図１（ｂ）に示すよ
うに、ｎ型コンタクト層１としてＳｉドープｎ型ＧａＮ
層を１００μｍの膜厚で成長させる。ｎ型コンタクト層
１は最初の５０μｍを高キャリア濃度のｎ＋として、次
の５０μｍを低キャリア濃度のｎ−とする。ｎ型コンタ
クト層はＩｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦X、０≦Y、X＋Y
≦１）で構成することができ、特にＧａＮ、ＩｎＧａ
Ｎ、その中でもＳｉをドープしたＧａＮで構成すること
により、キャリア濃度の高いｎ型層が得られ、また負電
極と好ましいオーミック接触が得られる。負電極の材料
としてはＡｌ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｉｎ等の
金属若しくは合金が好ましいオーミックが得られる。

【００３８】次に原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモニ
アを用い、温度を８００℃に保持して、ノンドープＩｎ
0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる単一量子井戸構造（ＳＱＷ）より
なる活性層２を３０オングストロームの膜厚で成長させ
る。活性層２をＩｎＧａＮよりなる井戸層を含む単一量
子井戸構造若しくは多重量子井戸構造とすると、量子準
位間発光で約３６５ｎｍ〜６６０ｎｍ間での高出力な発
光素子を実現することができる。多重量子井戸構造で
は、井戸層は７０オングストローム以下、障壁層は１５
０オングストローム以下の厚さに調整することが望まし
い。一方、単一量子井戸構造では７０オングストローム
以下の膜厚に調整することが望ましい。

【００３９】次に、温度を１０５０℃に上昇させ、Ｍｇ
ドープｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなるｐ型クラッド層３
を０．５μｍの膜厚で成長させる。活性層に接して成長
させるｐ型のクラッド層はＡｌを含む窒化物半導体、好
ましくはＡｌＧａＮを成長させることが望ましい。ｐ型
にするためのアクセプター不純物としてはＭｇ、Ｚｎ、
Ｃｄ等のII族元素を挙げることができ、これらのアクセ
プター不純物を窒化物半導体成長中にドープすることに
よりｐ型の結晶が得られるが、好ましくは成長後アクセ
プター不純物をドープした結晶をアニーリングして、ア
クセプター不純物と結合した水素を結晶中から除去する
ことによりさらに好ましいｐ型が得られる。

【００４０】次に、１０５０℃でＭｇドープｐ型ＧａＮ
よりなるｐ型コンタクト層４を０．５μｍの膜厚で成長
させる。成長後の断面図が図１（ｃ）である。ｐ型コン
タクト層４はｐ型Ｉｎ_XＡｌ_YＧａ_1-X-YＮ（０≦X、０≦
Y、X＋Y≦１）で構成することができ、特にＩｎＧａ
Ｎ、ＧａＮ、その中でもＭｇをドープしたｐ型ＧａＮと
すると、最もキャリア濃度の高いｐ型層が得られて、正
電極と良好なオーミック接触が得られる。正電極の材料
としてはＮｉ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｕ等
の比較的仕事関数の高い金属又は合金がオーミックが得
られやすい。

【００４１】反応終了後、ウェーハを反応容器から取り
出し、研磨機を用いて窒化物半導体を成長させていない
側のスピネル基板１０をラッピングして、図１（ｄ）に
示すようにスピネル基板１０及びバッファ層１１を除去
する。バッファ層除去後、さらにバッファ層側のｎ型コ
ンタクト層１をポリシングして鏡面状とする。

【００４２】ラッピングしたウェーハを次に、アニーリ
ング装置に移送し、アンモニア雰囲気中で、１０００℃
のアニーリングを行う。このアニーリングは、３００℃
以上、１２００℃以下で行い、アンモニア、窒素等のＮ
源を含む雰囲気中で行うことにより、結晶全体の結晶性
を整える作用がある。

【００４３】アニーリング後、アニーリング装置内にお
いて、今度はＨを含まない雰囲気中（窒素雰囲気）で、
７００℃でアニーリングを行い、ｐ型層をさらに低抵抗
化する。このアニーリングは通常４００℃以上でＨを含
まない雰囲気中で行うことにより、アクセプター不純物
と結合した水素を結晶中から除去して、ｐ型層をさらに
低抵抗化する作用がある。

【００４４】アニーリング後、ポリシングしたｎ型コン
タクト層１の表面のほぼ全面にＴｉとＡｌを含むｎ電極
２０を２μｍの膜厚で形成し、一方、ｐ型コンタクト層
４のほぼ全面にＮｉとＡｕを含む透光性のｐ電極２１を
１００オングストロームの膜厚で形成する。ｐ型コンタ
クト層４の表面に好ましいオーミック接触を得るには、
電極膜厚は１０００オングストローム以下にして透光性
にすることが望ましい。それは電極アニーリング時に水
素が透光性電極を通ってｐ型層から離脱し、ｐ型層をさ
らに低抵抗するからである。次にｐ電極２０のほぼ中心
に膜厚２μｍのパッド電極２２を形成する。

【００４５】以上の工程終了後、窒化物半導体ウェーハ
をｎ型コンタクト層１の劈開性を用いて劈開して、２５
０μｍ角のＬＥＤ素子とする。このＬＥＤ素子は上下に
対向するｎ電極とｐ電極とを有し、順方向電流 （Ｉ
ｆ）２０ｍＡにおいて、順方向電圧（Ｖｆ）３．５Ｖ、
発光出力５ｍＷと優れた特性を示した。

【００４６】［実施例２］実施例１において、基板にサ
ファイア（０００１）面を用いる他は実施例１と同様に
して、サファイア基板の上にＧａＮよりなるバッファ層
を２００オングストロームの膜厚で形成する。

【００４７】次にこのバッファ層の上にＳｉドープｎ型
ＧａＮ層を５μｍ成長させる。次に温度を８００℃にし
て、Ｓｉドープｎ型ＧａＮ層の上に、Ｓｉドープｎ型Ｉ
ｎ0.1Ｇａ0.9Ｎ層を５００オングストローム成長させ
る。次に同じくＳｉドープｎ型ＧａＮを５μｍ成長さ
せ、さらにＳｉドープｎ型Ｉｎ0.1Ｇａ0.9Ｎを５００オ
ングストローム成長させる。この操作を１６回繰り返
し、総膜厚６０．６μｍのｎ型コンタクト層を成長させ
る。この後は実施例１と同様にしてＬＥＤ素子を作製し
たところ、順方向電流 （Ｉｆ）２０ｍＡにおいて、順
方向電圧（Ｖｆ）４Ｖ、発光出力２ｍＷであった。

【００４８】［実施例３］（第２の態様） 図２を元にして本発明の第２の態様を説明する。実施例
１と同様にして、（１１１）面を成長面とするスピネル
基板１０（ＭｇＡｌ₂Ｏ₄）のクリーニングを行い、スピ
ネル基板１０上にＧａＮよりなるバッファ層１１を２０
０オングストロームの膜厚で成長させ、このバッファ層
の上に、ｎ＋とｎ−層とを備えたｎ型コンタクト層１と
してＳｉドープｎ型ＧａＮ層を１００μｍの膜厚で成長
させる。図２（ｇ）

【００４９】成長後、ウェーハを反応容器から取出し、
研磨機を用いて窒化物半導体を成長させていない側のス
ピネル基板１０をラッピングして、図２（ｈ）に示すよ
うにスピネル基板１０及びバッファ層１１を除去しｎ型
コンタクト層１ウェーハとする。さらに、低キャリア濃
度（ｎ−）側のｎ型コンタクト層側をポリシングして鏡
面状とする。

【００５０】ポリシング後、ｎ型コンタクト層基板を反
応容器に移送し、アンモニア雰囲気中で、１０００℃の
アニーリングを行う。なお鏡面状にした低キャリア濃度
側のｎ型コンタクト層側を窒化物半導体の成長面とす
る。

【００５１】次に、実施例１と同様にしてポリシングし
たｎ型コンタクト層１の表面にＳＱＷ構造の活性層２を
３０オングストロームの膜厚で成長させ、その活性層の
上にＭｇドープｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなるｐ型クラ
ッド層３を０．５μｍの膜厚で成長させ、Ｍｇドープｐ
型ＧａＮよりなるｐ型コンタクト層４を０．５μｍの膜
厚で成長させる。成長後の断面図が図２（ｉ）である。
また活性層２を成長させる前にｎ型コンタクト層１の表
面にＧａＮ、ＩｎＧａＮ、ＡｌＧａＮよりなるバッファ
層を成長させることもできる。

【００５２】反応終了後、反応容器内において、Ｈを含
まない雰囲気中、例えば窒素、Ａｒ等の雰囲気中、７０
０℃でアニーリングを行い、ｐ型層をさらに低抵抗化す
る。

【００５３】アニーリング後、ウェーハを反応容器から
取り出し、ｐ型コンタクト層４側から幅１０μｍで碁盤
目状にＲＩＥ（反応性イオンエッチング）エッチングを
行い、図２（ｈ）に示すようにｎ型コンタクト層の平面
を露出させる。

【００５４】次に実施例１と同様にして、窒化物半導体
を成長させていないｎ型コンタクト層１の表面のほぼ全
面にＴｉとＡｌを含むｎ電極２０を２μｍの膜厚で形成
し、一方、ｐ型コンタクト層４のほぼ全面にＮｉとＡｕ
を含む透光性のｐ電極２１を１００オングストロームの
膜厚で形成し、ｐ電極２０のほぼ中央に膜厚２μｍのパ
ッド電極２２を形成する。

【００５５】以上の工程終了後、窒化物半導体ウェーハ
をエッチング溝と、エッチング溝との間でダイサーを用
いて切断し、３５０μｍ角の発光素子とする。この発光
素子も上下に対向するｎ電極とｐ電極とを有し、Ｉｆ２
０ｍＡにおいて、Ｖｆ３．５Ｖ、発光出力５ｍＷと優れ
た特性を示した。

【００５６】［実施例４］図３は本発明の方法により得
られたレーザ素子の構造を示す模式的な断面図であり、
具体的にはレーザ光の共振方向に垂直な方向で素子を切
断した際の図を示すものである。以下、図３を元に本発
明の方法によりＬＤを製造する方法を述べる。

【００５７】実施例３において、スピネル基板１０およ
びバッファ層１１を除去し、成長面をポリシングした膜
厚１００μｍのＳｉドープＧａＮよりなるｎ型コンタク
ト層１ウェーハを反応容器内に設置した後、温度を８０
０℃にして、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ（トリメチルイ
ンジウム）、アンモニア、不純物ガスにシランガスを用
い、ＳｉドープＩｎ0.1Ｇａ0.9Ｎよりなるクラック防止
層１０１を５００オングストロームの膜厚で成長させ
る。このクラック防止層１０１はＩｎを含むｎ型の窒化
物半導体、好ましくはＩｎＧａＮで成長させることによ
り、次に成長させるＡｌを含む第１のｎ型窒化物半導体
層１０２を厚膜で成長させることが可能となり、非常に
好ましい。ＬＤの場合は、光閉じ込め層となる層を、好
ましくは０．１μｍ以上の膜厚で成長させる必要があ
る。従来ではＧａＮ、ＡｌＧａＮ層の上に直接、厚膜の
ＡｌＧａＮを成長させると、後から成長させたＡｌＧａ
Ｎにクラックが入るので素子作製が困難であったが、こ
のクラック防止層１０１が、次に成長させるＡｌを含む
第１のｎ型窒化物半導体層１０２にクラックが入るのを
防止することができる。なおこのクラック防止層は１０
０オングストローム以上、０．５μｍ以下の膜厚で成長
させることが好ましい。１００オングストロームよりも
薄いと前記のようにクラック防止として作用しにくく、
０．５μｍよりも厚いと、結晶自体が黒変する傾向にあ
る。なお、このクラック防止層１０１は成長方法、成長
装置等の条件によっては省略することもできる。

【００５８】次に温度を１０３０℃にして、原料ガスに
ＴＭＡ（トリメチルアルミニウム）、ＴＭＧ、ＮＨ₃、
ＳｉＨ₄を用い、Ｓｉドープｎ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎより
なる第１のｎ型窒化物半導体層１０２を０．５μｍの膜
厚で成長させる。この第１のｎ型窒化物半導体層１０２
はキャリア閉じ込め層、及び光閉じ込め層として作用
し、上記のようにＡｌを含む窒化物半導体、好ましくは
ＡｌＧａＮを成長させることが望ましく、１００オング
ストローム以上、２μｍ以下、さらに好ましくは５００
オングストローム以上、１μｍ以下で成長させることに
より、結晶性の良いキャリア閉じ込め層が形成できる。

【００５９】温度を８００℃に下げ、Ｓｉドープｎ型Ｇ
ａＮよりなる第２のｎ型窒化物半導体層１０３を０．２
μｍの膜厚で成長させる。この第２のｎ型窒化物半導体
層は、光ガイド層として作用し、ＧａＮ、ＩｎＧａＮを
成長させることが望ましく、通常１００オングストロー
ム〜５μｍ、さらに好ましくは２００オングストローム
〜１μｍの膜厚で成長させることが望ましい。

【００６０】次に、原料ガスにＴＭＧ、ＴＭＩ、アンモ
ニアを用いて活性層２を成長させる活性層は温度を８０
０℃に保持して、まずノンドープＩｎ0.2Ｇａ0.8Ｎより
なる井戸層を２５オングストロームの膜厚で成長させ
る。次にＴＭＩのモル比を変化させるのみで同一温度
で、ノンドープＩｎ0.01Ｇａ0.95Ｎよりなる障壁層を５
０オングストロームの膜厚で成長させる。この操作を２
回繰り返し、最後に井戸層を積層した多重量子井戸構造
の活性層２を成長させる。

【００６１】次に、温度を１０５０℃に上げ、ＴＭＧ、
ＴＭＡ、ＮＨ₃、Ｃｐ2Ｍｇ（シクロペンタジエニルマグ
ネシウム）を用い、活性層よりもバンドギャップエネル
ギーが大きい、Ｍｇドープｐ型Ａｌ0.1Ｇａ0.9Ｎよりな
る第１のｐ型窒化物半導体層１０４を３００オングスト
ロームの膜厚で成長させる。この第１のｐ型窒化物半導
体層１０４は、本実施例ではｐ型としたが、膜厚が薄い
ため、ｎ型不純物をドープしてキャリアが補償されたｉ
型としても良いが、最も好ましくはｐ型とする。第１の
ｐ型窒化物半導体層１０４の膜厚は０．１μｍ以下、さ
らに好ましくは５００オングストローム以下、最も好ま
しくは３００オングストローム以下に調整する。０．１
μｍより厚い膜厚で成長させると、第１の窒化物半導体
層中にクラックが入りやすくなり、結晶性の良い窒化物
半導体層が成長しにくいからである。またキャリアがこ
のエネルギーバリアをトンネル効果により通過できなく
なる。また、Ａｌの組成比が大きいＡｌＧａＮ程薄く形
成するとＬＤ素子は発振しやすくなる。例えば、Y値が
０．２以上のＡｌ_YＧａ_1-YＮであれば５００オングスト
ローム以下に調整することが望ましい。第１の窒化物半
導体層１０４の膜厚の下限は特に限定しないが、１０オ
ングストローム以上の膜厚で形成することが望ましい。

【００６２】続いて１０５０℃で、バンドギャップエネ
ルギーが第１のｐ型窒化物半導体層１０４よりも小さ
い、Ｍｇドープｐ型ＧａＮよりなる第２のｐ型窒化物半
導体層１０５を０．２μｍの膜厚で成長させる。この層
は、光ガイド層として作用し、第２のｎ型窒化物半導体
１０３と同じくＧａＮ、ＩｎＧａＮで成長させることが
望ましい。また、この層は第３のｐ型窒化物半導体層１
０６を成長させる際のバッファ層としても作用し、１０
０オングストローム〜５μｍ、さらに好ましくは２００
オングストローム〜１μｍの膜厚で成長させることによ
り、好ましい光ガイド層として作用する。

【００６３】続いて１０５０℃で、バンドギャップエネ
ルギーが第２の窒化物半導体層１０５よりも大きい、Ｍ
ｇドープｐ型Ａｌ0.2Ｇａ0.8Ｎよりなる第３のｐ型窒化
物半導体層１０６を０．５μｍの膜厚で成長させる。こ
の層は第１のｎ型窒化物半導体層１０２と同じく、キャ
リア閉じ込め層、及び光閉じ込め層として作用し、Ａｌ
を含む窒化物半導体、好ましくはＡｌＧａＮを成長させ
ることが望ましく、１００オングストローム以上、２μ
ｍ以下、さらに好ましくは５００オングストローム以
上、１μｍ以下で成長させることにより、結晶性の良い
キャリア閉じ込め層が形成できる。

【００６４】本実施例のようにＩｎＧａＮよりなる井戸
層を有する活性層の場合、その活性層に接して、膜厚
０．１μｍ以下のＡｌを含む第１のｐ型窒化物半導体層
１０４を設け、そのｐ型窒化物半導体層よりも活性層か
ら離れた位置に、第１のｐ型窒化物半導体層よりもバッ
ドギャップエネルギーが小さい第２のｐ型窒化物半導体
層１０５を設け、その第２のｐ型窒化物半導体層１０５
よりも活性層から離れた位置に、第２のｐ型窒化物半導
体層よりもバンドギャップが大きいＡｌを含む窒化物半
導体よりなる第３のｐ型窒化物半導体層１０６を設ける
ことは非常に好ましい。しかもこの第１のｐ型窒化物半
導体層１０４の膜厚を０．１μｍ以下と薄く設定してあ
るため、キャリアのバリアとして作用することはなく、
ｐ層から注入された正孔が、トンネル効果により第１の
ｐ型窒化物半導体層を通り抜けることができて、活性層
で効率よく再結合し、ＬＤの出力が向上する。つまり、
注入されたキャリアは、第１のｐ型窒化物半導体層１０
４のバンドギャップエネルギーが大きいため、半導体素
子の温度が上昇しても、あるいは注入電流密度が増えて
も、キャリアは活性層をオーバーフローせず、第１のｐ
型窒化物半導体層１０４で阻止されるため、キャリアが
活性層に貯まり、効率よく発光することが可能となる。
従って、半導体素子が温度上昇しても発光効率が低下す
ることが少ないので、閾値電流の低いＬＤを実現するこ
とができる。

【００６５】最後に、第３のｐ型窒化物半導体層１０６
の上に、１０５０℃でＭｇドープｐ型ＧａＮよりなるｐ
型コンタクト層４を０．５μｍの膜厚で成長させる。

【００６６】反応終了後、温度を室温まで下げてウェー
ハを反応容器から取り出し、７００℃でウェーハのアニ
ーリングを行い、ｐ型層をさらに低抵抗化する。

【００６７】アニーリング後、ＲＩＥにより最上層のｐ
型コンタクト層４と、第３のｐ型窒化物半導体層１０６
とをエッチングして、２μｍのストライプ幅を有するリ
ッジ形状とする。このように、活性層よりも上部にある
ｐ型層をストライプ状のリッジ形状とすることにより、
活性層の発光がストライプリッジの下に集中するように
なって閾値が低下する。そして、図３に示すようにｐ型
コンタクト層４の表面にＮｉとＡｕよりなるｐ電極２１
をストライプ状に形成する。なおｐ電極２１はレーザ素
子であるため特に透光性にする必要はない。一方、Ｔｉ
とＡｌよりなるｎ電極２０を窒化物半導体層を形成して
いない側のｎ型コンタクト層１のほぼ全面に形成する。

【００６８】次に、ウェーハをストライプ状の電極に垂
直な方向でバー状に劈開し、劈開面に共振器を作製す
る。共振器は基板がＧａＮであるのでＧａＮの劈開性を
用いて簡単に作製することができる。この場合、劈開面
は窒化物半導体の

【外１】 面とする。外１面とは窒化物半導体を正六角柱の六方晶
系で近似した場合に、その六角柱の側面に相当する四角
形の面（Ｍ面）に相当する面である。この他、ＲＩＥ等
のドライエッチング手段により端面をエッチングして共
振器を作製することもできる。またこの他、劈開面を鏡
面研磨して作成することも可能である。

【００６９】劈開後、共振器面にＳｉＯ₂とＴｉＯ₂より
なる誘電体多層膜を形成し、最後にｐ電極に平行な方向
で、バーを切断してレーザチップとした。次にチップを
フェースダウン（＝ｐ電極がヒートシンクに対向した状
態）でヒートシンクに設置し、常温でレーザ発振を試み
たところ、しきい値電流密度２ｋＡ／cm²で、発振波長
４００ｎｍの連続発振が確認された。このようにＧａＮ
を基板とすると用意にフェースダウンボンディングが行
えるため、チップの放熱性が格段に向上し、連続発振が
可能となる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の方法によ
ると窒化ガリウム系化合物半導体を基板とした素子を製
造することができるため、従来のように同一面側から２
種類の電極を取り出した構造としなくても、上下方向に
対向した電極構造とすることができる。さらにチップサ
イズも小さくできるので、単一面積のウェーハからのチ
ップ取り数が増えるため、価格もを低下できる。また、
ＧａＮが基板であるのでＬＤのような鏡面に近い共振面
を必要とするデバイスではＧａＮの劈開により容易に共
振面を作製でき、その産業上の利用価値は非常に大き
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の態様の各工程を説明するため
のウェーハの構造を示す模式断面図。

【図２】 本発明の第２の態様の各工程を説明するため
のウェーハの構造を示す模式断面図。

【図３】 本発明の方法により得られたレーザ素子の構
造を示す模式断面図。

【符号の説明】

１・・・ｎ型コンタクト層 ２・・・活性層 ３・・・ｐ型クラッド層 ４・・・ｐ型コンタクト層 １０・・・基板 １１・・・バッファ層 ２０・・・ｎ電極 ２１・・・ｐ電極 ２２・・・パッド電極

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上部にｎ型窒化物半導体層を２０μ
   ｍ以上の膜厚で成長させる工程と、該ｎ型窒化物半導体
   層上部に少なくとも、アクセプター不純物を含む窒化物
   半導体層を成長させる工程と、アクセプター不純物を含
   む窒化物半導体層成長後に基板を除去する工程とを備え
   ることを特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。
2. 【請求項２】 前記基板がスピネルよりなることを特徴
   とする請求項１に記載の窒化物半導体素子の製造方法。
3. 【請求項３】 前記アクセプター不純物を含む窒化物半
   導体層成長後、窒素源を含む雰囲気中でアニーリング
   し、その後水素源を含まない雰囲気中でアニーリングす
   る工程を含むことを特徴とする請求項１または２に記載
   の窒化物半導体素子の製造方法。
4. 【請求項４】 スピネル基板上部にｎ型窒化物半導体層
   を２０μｍ以上の膜厚で成長させる工程と、ｎ型窒化物
   半導体層成長後に基板を除去する工程と、基板除去後の
   ｎ型窒化物半導体層上部に少なくとも、アクセプター不
   純物を含む窒化物半導体層を成長させる工程を備えるこ
   とを特徴とする窒化物半導体素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記ｎ型窒化物半導体層成長後、そのｎ
   型窒化物半導体層の表面を鏡面状とすることを特徴とす
   る請求項４に記載の窒化物半導体の製造方法。
6. 【請求項６】 前記基板除去後、ｎ型窒化物半導体を窒
   素源を含む雰囲気中でアニーリングする工程と、その後
   アクセプター不純物を含む窒化物半導体層成長後、水素
   源を含まない雰囲気中でアニーリングする工程とを備え
   ることを特徴とする請求項４または５に記載の窒化物半
   導体素子の製造方法。
7. 【請求項７】 前記ｎ型窒化物半導体層はｐ型窒化物半
   導体層に接近した側のキャリア濃度を小さくして、ｐ型
   窒化物半導体から離れた側のキャリア濃度を大きくする
   ことを特徴とする請求項１乃至７の内のいずれか１項に
   記載の窒化物半導体の製造方法。