專利名稱：半導(dǎo)體元件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體元件及其制造方法，尤其是涉及在基板上形成 有半導(dǎo)體元件層的半導(dǎo)體元件以及其制造方法。
背景技術(shù)：
歷來(lái)眾所周知作為在基板上形成有半導(dǎo)體元件層的半導(dǎo)體元件有 發(fā)光二極管元件或半導(dǎo)體激光元件等。此已在例如特開平11一21479 號(hào)公報(bào)上公開。
在上述特開平11一214798號(hào)公報(bào)上公開了在氮化物類半導(dǎo)體基板 上形成有多個(gè)氮化物類半導(dǎo)體層的氮化物類半導(dǎo)體激光元件。具體講， 在上述特開平11一214798號(hào)公報(bào)上公開的氮化物類半導(dǎo)體激光元件 上，在n型GaN基板上順序形成n型氮化物類半導(dǎo)體層、由氮化物類 半導(dǎo)體形成的發(fā)光層、以及P型氮化物類半導(dǎo)體層。而且，在P型氮 化物類半導(dǎo)體層上形成作為電流通路部的脊(ridge)部的同時(shí)，在脊 部上形成P側(cè)電極。此外，在n型GaN基板的背面形成n側(cè)電極。
在上述的基板背面上形成電極的半導(dǎo)體元件中，在基板背面存在 錯(cuò)位時(shí)，在基板背面存在錯(cuò)位的區(qū)域因流過電流產(chǎn)生泄漏電流。因此， 在上述特開平11-214798號(hào)公報(bào)中，通過由橫方向生長(zhǎng)制作n型GaN 基板，降低n型GaN基板上存在的錯(cuò)位。作為具體的基板制作方法， 首先，在蘭寶石基板上預(yù)定部分上形成掩模層后，以該掩模層作為選 擇生長(zhǎng)掩模層，在蘭寶石基板上橫方向生長(zhǎng)n型GaN層。此時(shí)，n型 GaN層在蘭寶石基板上未形成掩模層的部分上有選擇地縱方向生長(zhǎng)之 后，逐漸地向橫方向生長(zhǎng)。這樣一來(lái)，因?yàn)橥ㄟ^向橫方向生長(zhǎng)n型GaN 層，錯(cuò)位向橫方向彎曲，所以抑制了錯(cuò)位向縱方向傳播。據(jù)此，形成 使到達(dá)上面的錯(cuò)位減少的n型GaN層。其后，通過除去含有位于n型 GaN層下方的掩模層的區(qū)域(蘭寶石基板等)，形成使錯(cuò)位減少的n型 GaN基板。
可是，在上述專利文獻(xiàn)1的方法中，在未形成向縱方向進(jìn)行生長(zhǎng) 的掩模層的區(qū)域上，存在所謂形成錯(cuò)位集中部分的不合適情況。從具
有這樣的錯(cuò)位集中的區(qū)域的n型GaN層制作n型GaN基板時(shí)，如果在 n型GaN基板背面錯(cuò)位集中的區(qū)域上形成n側(cè)電極，則發(fā)生由于在n 型GaN基板背面錯(cuò)位集中的區(qū)域上流過電流產(chǎn)生所謂泄漏電流的不合 適情況。因?yàn)樵谶@種情況下元件在定電流驅(qū)動(dòng)時(shí)光輸出變得不穩(wěn)定， 所以存在所謂使元件工作穩(wěn)定化困難的問題點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決上述這一課題而作的，本發(fā)明的一個(gè)目的是提 供可能使元件工作穩(wěn)定化的半導(dǎo)體元件。
本發(fā)明的另一目的是提供可能使元件工作穩(wěn)定化的半導(dǎo)體元件制 造方法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第1情況的半導(dǎo)體元件包含如下部 件，即至少在背面的一部分上具有錯(cuò)位集中的背面區(qū)域的基板、在基 板的表面上形成的半導(dǎo)體元件層、在錯(cuò)位集中的背面區(qū)域上形成的絕 緣膜、和以與錯(cuò)位集中的背面區(qū)域以外的基板的背面區(qū)域接觸的方式 形成的背面?zhèn)入姌O。
在該第1情況的半導(dǎo)體元件中，如上述所示，在基板背面錯(cuò)位集 中的區(qū)域形成絕緣膜的同時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^以與基板背面錯(cuò)位集中的區(qū)域 以外的區(qū)域接觸的方式形成背面?zhèn)入姌O，復(fù)蓋基板背面錯(cuò)位集中的區(qū) 域，使其不從絕緣膜露出，所以可以容易地抑制起因于基板背面錯(cuò)位 集中的區(qū)域流過電流產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖?件定電流驅(qū)動(dòng)時(shí)光輸出穩(wěn)定化，所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn) 定化。此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位集中區(qū)域流過的電流，所以可以降低 從錯(cuò)位集中區(qū)域來(lái)的不必要的發(fā)光。
在上述第1情況的半導(dǎo)體元件中，半導(dǎo)體元件層優(yōu)選至少在表面
的一部分具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域，還包含以與錯(cuò)位集中的表面區(qū)域 以外的半導(dǎo)體元件層的表面的區(qū)域接觸的方式形成的表面?zhèn)入姌O。根
據(jù)這種構(gòu)成，可以抑制因半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中區(qū)域內(nèi)流過電流 而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢允乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出
穩(wěn)定化，所以即使在半導(dǎo)體元件層表面也存在錯(cuò)位集中的區(qū)域，也可 以使半導(dǎo)體的工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位集中的區(qū)域內(nèi)流 過的電流，所以可以降低來(lái)自錯(cuò)位集中區(qū)域的不必要的發(fā)光。
在上述第1情況的半導(dǎo)體元件中，基板也可以包含氮化物類半導(dǎo) 體基板。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以抑制在氮化物類半導(dǎo)體基板上泄漏電 流的發(fā)生。
根據(jù)本發(fā)明的第2情況的半導(dǎo)體元件，包含如下部件，S卩在基 板表面上形成的、在至少表面一部分上具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域的半 導(dǎo)體元件層；在錯(cuò)位集中的表面區(qū)域上形成的絕緣膜；以及以與錯(cuò)位 集中的表面區(qū)域以外的半導(dǎo)體元件層的表面區(qū)域接觸的方式形成的表 面?zhèn)入姌O。
在該第2情況的半導(dǎo)體元件中，如上述所示，在半導(dǎo)體元件層表 面上錯(cuò)位集中的區(qū)域上形成絕緣膜的同時(shí)，通過以與半導(dǎo)體元件層表 面錯(cuò)位集中的區(qū)域以外的區(qū)域接觸的方式形成表面?zhèn)入姌O，半導(dǎo)體元 件層表面錯(cuò)位集中區(qū)域被復(fù)蓋，以便不從絕緣膜露出，由此，可以容 易地抑制在半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域上因電流流過而產(chǎn)生的 泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖娏黩?qū)動(dòng)吋的光輸出穩(wěn) 定化，所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭梢越?低錯(cuò)位集中的區(qū)域流過的電流，所以可以降低來(lái)自錯(cuò)位集中區(qū)域的不 必要的發(fā)光。
在上述第2情況的半導(dǎo)體元件中，基板優(yōu)選至少在背面的一部分 上具有錯(cuò)位集中的背面區(qū)域，還包含以與錯(cuò)位集中的背面區(qū)域以外的 基板的背面區(qū)域接觸的方式形成的背面?zhèn)入姌O。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可 以抑制因基板背面錯(cuò)位集中區(qū)域電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果， 因?yàn)榭梢允乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以即使在基板背面 也存在錯(cuò)位集中的區(qū)域的情況下，也可以使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。 此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位集中的區(qū)域上流過的電流，所以可以降低從 錯(cuò)位集中的區(qū)域來(lái)的不必要的發(fā)光。
在這種情況下，基板也可以包含氮化物類半導(dǎo)體基板。根據(jù)這樣 的構(gòu)成，可以抑制在氮化物類半導(dǎo)體基板上泄漏電流的產(chǎn)生。
在這種情況下，背面?zhèn)入姌O的側(cè)面優(yōu)選設(shè)置在離開基板的側(cè)面以
預(yù)定間隔隔開的位置。根據(jù)這樣的構(gòu)成，例如，在背面?zhèn)入姌O上熔接 焊料時(shí)，可以抑制焊料一直流到基板上形成的半導(dǎo)體元件層的側(cè)面端。 據(jù)此，可以抑制半導(dǎo)體元件不良短路的發(fā)生。
在這種情況下，優(yōu)選還包含在錯(cuò)位集中的背面區(qū)域上形成的絕緣 膜。根據(jù)這樣的構(gòu)成，因?yàn)榛灞趁驽e(cuò)位集中的區(qū)域被覆蓋，以便不 從絕緣膜露出，所以可以抑制因基板背面錯(cuò)位集中的區(qū)域上電流流過 而產(chǎn)生的泄漏電流。
本發(fā)明第3情況的半導(dǎo)體元件包含在基板表面上形成的、至少在
表面一部分上具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域的半導(dǎo)體元件層；在比錯(cuò)位集 中的表面區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上形成的凹部；以及以與錯(cuò)位集中的表 面區(qū)域以外的半導(dǎo)體元件層的表面區(qū)域相接觸的方式形成的半導(dǎo)體側(cè) 電極。
'在根據(jù)該第3情況的半導(dǎo)體元件，如上述所示，在比半導(dǎo)體元件 層表面錯(cuò)位集中區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上形成凹部的同時(shí)，通過以與半 導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域以外的區(qū)域相接觸的方式形成表面?zhèn)?電極，可以抑制因半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域上電流流過而產(chǎn) 生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢允乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定 化，所以可以使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，在作為半導(dǎo)體元件的 一例使用于發(fā)光元件中的情況下，因?yàn)橥ㄟ^凹部將比半導(dǎo)體元件層表 面錯(cuò)位集中區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域和半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域 分開，所以在比半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域發(fā) 生的光可以抑制被半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中區(qū)域吸收的光。據(jù)此， 因?yàn)榭梢砸种票诲e(cuò)位集中的區(qū)域吸收的光在任意波長(zhǎng)下再發(fā)光，所以 可以抑制因這樣的再發(fā)光而產(chǎn)生的色純度變差。
在上述第3情況的半導(dǎo)體元件中，基板優(yōu)選至少在背面的一部分 上具有錯(cuò)位集中的背面區(qū)域，還包含以與錯(cuò)位集中的背面區(qū)域以外的
基板的背面區(qū)域相接觸的方式形成的背面?zhèn)入姌O。根據(jù)這樣的構(gòu)成， 可以抑制因基板背面錯(cuò)位集中區(qū)域電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié) 果，因?yàn)榭梢允乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以即使在基板 背面也存在錯(cuò)位集中的區(qū)域的情況下，也可以使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定 化。此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位集中區(qū)域內(nèi)流過的電流，所以可以降低
從錯(cuò)位集中區(qū)域來(lái)的不必要的發(fā)光。
在這種情況下，優(yōu)選還包含在基板背面上前述錯(cuò)位集中的背面區(qū) 域上形成的絕緣膜。根據(jù)這樣的構(gòu)成，因?yàn)榛灞趁驽e(cuò)位集中的區(qū)域 被覆蓋，以便不從絕緣膜露出，所以可以容易地抑制因基板背面錯(cuò)位 集中的區(qū)域上電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。
在這種情況下，基板也可以包含氮化物類半導(dǎo)體基板。根據(jù)這樣 的構(gòu)成，可以抑制在氮化物類半導(dǎo)體基板上泄漏電流的產(chǎn)生。
本發(fā)明第4情況的半導(dǎo)體元件包含在基板表面上形成的、在至少
表面的一部分上具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域的半導(dǎo)體元件層；在錯(cuò)位集 中的表面區(qū)域上形成的高電阻區(qū)域；和以與錯(cuò)位集中的表面區(qū)域以外 的半導(dǎo)體元件層的表面區(qū)域相接觸的方式形成的表面?zhèn)入姌O。
在該第4情況的半導(dǎo)體元件中，如上述所示，在半導(dǎo)體元件層表 面錯(cuò)位集中的區(qū)域上形成高電阻區(qū)域的同時(shí)，通過以與半導(dǎo)體元件層 表面的錯(cuò)位集中區(qū)域以外的區(qū)域相接觸的方式形成表面?zhèn)入姌O，半導(dǎo) 體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域由于形成有高電阻區(qū)域電流變得難以流 過，所以可以抑制因半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域電流流過而產(chǎn) 生泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖亩娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸 出穩(wěn)定化，所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭?以降低錯(cuò)位集中的區(qū)域內(nèi)流過的電流，所以可以降低從錯(cuò)位集中的區(qū) 域來(lái)的不必要的發(fā)光。
在上述第4情況的半導(dǎo)體元件中，高電阻區(qū)域優(yōu)選包含由導(dǎo)入雜 質(zhì)而形成的雜質(zhì)導(dǎo)入層。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以容易地在半導(dǎo)體元件 層的表面錯(cuò)位集中的區(qū)域內(nèi)形成高電阻區(qū)域。
在上述第4情況的半導(dǎo)體元件中，基板優(yōu)選至少在背面的一部分 上具有錯(cuò)位集中的背面區(qū)域，還包含以與錯(cuò)位集中的背面區(qū)域以外的 基板的背面區(qū)域相接觸的方式形成的背面?zhèn)入姌O，根據(jù)這樣的構(gòu)成， 可以抑制因基板背面錯(cuò)位集中的區(qū)域電流流過而發(fā)生泄漏電流。其結(jié) 果，因?yàn)榭梢允乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以即使在基板 背面也存在錯(cuò)位集中的區(qū)域的情況下，也可以使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定 化。此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位集中的區(qū)域內(nèi)流過的電流，所以可以降 低從錯(cuò)位集中的區(qū)域來(lái)的不必要的發(fā)光。
在這種情況下，優(yōu)選還包含在錯(cuò)位集中的背面區(qū)域上形成的絕緣 膜。根據(jù)這樣的構(gòu)成，因?yàn)榛灞趁驽e(cuò)位集中的區(qū)域被覆蓋，以便不 從絕緣膜露出，所以可以容易地抑制因基板背面錯(cuò)位集中的區(qū)域內(nèi)電 流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。
在上述第4情況的半導(dǎo)體元件中，基板也可以包含氮化物類半導(dǎo) 體基板。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以抑制在氮化物類半導(dǎo)體基板上產(chǎn)生泄 漏電流°
本發(fā)明的第5情況的半導(dǎo)體元件包含在基板表面上形成的、至少 在表面一部分上具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域，同時(shí)，還包含含有活性層 的半導(dǎo)體元件層，；以與錯(cuò)位集中的表面區(qū)域以外的半導(dǎo)體元件層的表 面區(qū)域相接觸的方式形成的表面?zhèn)入姌O，使錯(cuò)位集中的表面區(qū)域上而 除去預(yù)定厚度部分，且位于比活性層更下方。
在本發(fā)明的第5情況的半導(dǎo)體元件中，如上述所示，通過對(duì)半導(dǎo) 體元件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域除去預(yù)定的厚度部分(以便使半導(dǎo)體元 件層表面錯(cuò)位集中的區(qū)域上面位于比活性層更下方)，在形成pn結(jié)區(qū) (以便夾持活性層)的情況下，因?yàn)槌チ送ㄟ^pn結(jié)區(qū)而形成的錯(cuò)位 集中的區(qū)域，所以可抑制因錯(cuò)位集中區(qū)域內(nèi)電流流過而產(chǎn)生的泄漏電 流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化， 所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位 集中的區(qū)域流過的電流，所以可以降低從錯(cuò)位集中的區(qū)域來(lái)的不必要 的發(fā)光。
在上述第5情況的半導(dǎo)體元件中，活性層優(yōu)選在錯(cuò)位集中的表面 區(qū)域以外的半導(dǎo)體元件層的表面區(qū)域形成。根據(jù)這樣的構(gòu)成，在形成 pn結(jié)區(qū)(以便夾持活性層)的情況下，可以容易地抑制因通過pn結(jié)區(qū) 而形成錯(cuò)位集中區(qū)域而產(chǎn)生的泄漏電流。
在這種情況下，優(yōu)選為，半導(dǎo)體元件層包含在活性層下形成的第 一導(dǎo)電型的第一半導(dǎo)體層；第一半導(dǎo)體層包含具有位于比錯(cuò)位集中區(qū) 域更靠?jī)?nèi)側(cè)的第一厚度的第一區(qū)域、和具有錯(cuò)位集中的區(qū)域且同時(shí)具 有比第一厚度還小的第二厚度的第二區(qū)域；活性層具有比第一半導(dǎo)體 層的第一區(qū)域?qū)挾冗€小的寬度。根據(jù)這樣的構(gòu)成，在形成pn結(jié)區(qū)(以 便夾持活性層)的情況下，因?yàn)閜n結(jié)區(qū)比第一半導(dǎo)體層的第一區(qū)域還
小，所以可以降低pn結(jié)電容。據(jù)此，可以使半導(dǎo)體元件的響應(yīng)速度高 速化。
本發(fā)明的第6情況的半導(dǎo)體元件包含含有具有第一厚度的第一 區(qū)域、和至少表面一部分上具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域且同時(shí)具有比第 一厚度還小的第二厚度的第二區(qū)域的基板；在第二區(qū)域以外的基板表 面的第一區(qū)域上形成的半導(dǎo)體元件層；和以與半導(dǎo)體元件層表面相接 觸的方式形成的表面?zhèn)入姌O。
在本發(fā)明的第6情況的半導(dǎo)體元件中，如上述所示，因?yàn)樵诰哂?基板表面錯(cuò)位集中區(qū)域的第二區(qū)域以外的第一區(qū)域上形成半導(dǎo)體元件 層的同時(shí)，通過與半導(dǎo)體元件層表面相接觸地形成表面?zhèn)入姌O，在半 導(dǎo)體元件層上不形成錯(cuò)位集中的區(qū)域，所以可以抑制因在錯(cuò)位集中的 區(qū)域電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖?電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以容易使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。 此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位集中區(qū)域內(nèi)流過的電流，所以可以降低從錯(cuò) 位集屮區(qū)域來(lái)的不必要的發(fā)光。
在上述第6情況的半導(dǎo)體元件中，半導(dǎo)體元件層優(yōu)選包含第一導(dǎo) 電型的第一半導(dǎo)體層、在第一半導(dǎo)體層上形成的活性層、以及在活性
層上形成的第2導(dǎo)電型的第2半導(dǎo)體層。根據(jù)這樣的構(gòu)成，因?yàn)榻?jīng)活 性層形成的第一半導(dǎo)體層和第2半導(dǎo)體之間的pn結(jié)區(qū)域不形成錯(cuò)位集 中的區(qū)域，所以可以容易地抑制因錯(cuò)位集中區(qū)域電流流過而產(chǎn)生泄漏 電流。
這種情況下，活性層優(yōu)選具有比第一半導(dǎo)體層寬度還小的寬度。 根據(jù)這樣的構(gòu)成，因?yàn)榻?jīng)活性層形成的第一半導(dǎo)體層和第2半導(dǎo)體層 之間的pn結(jié)區(qū)變小，所以可以減少由于第一半導(dǎo)體層和第2半導(dǎo)體層 產(chǎn)生的pn結(jié)電容。據(jù)此，可以使半導(dǎo)體元件的響應(yīng)速度高速化。
在本發(fā)明的第7情況的半導(dǎo)體元件中，包含至少在表面的一部分 上具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域的基板；比錯(cuò)位集中的表面區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè) 的基板的表面區(qū)域上形成的、具有比錯(cuò)位集中的表面區(qū)域?qū)挾冗€小的 寬度的第一選擇生長(zhǎng)掩模；在形成有第一選擇生長(zhǎng)掩模的區(qū)域以外的 基板的表面區(qū)域上形成的半導(dǎo)體元件層；和以與位于比第一選擇生長(zhǎng) 掩模更靠?jī)?nèi)側(cè)的半導(dǎo)體元件層表面相接觸的方式形成的表面?zhèn)入姌O。
在本發(fā)明第7情況的半導(dǎo)體元件中，如上述所示，在比基板表面 上的錯(cuò)位集中區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上，通過形成具有比錯(cuò)位集中區(qū)域 寬度還小的寬度的第一選擇生長(zhǎng)掩模，在基板表面上使半導(dǎo)體元件層 生長(zhǎng)之際，因?yàn)樵诘谝贿x擇生長(zhǎng)掩模上不生長(zhǎng)半導(dǎo)體元件層，所以在 比基板表面上錯(cuò)位集中的區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上形成的半導(dǎo)體元件 層，和在基板表面上錯(cuò)位集中的區(qū)域形成的半導(dǎo)體元件層之間形成凹 部。因此，通過凹部可以分開形成有錯(cuò)位集中區(qū)域的半導(dǎo)體元件層和 未形成錯(cuò)位集中區(qū)域的半導(dǎo)體元件層。在這種情況下，通過以與位于 比第一選擇生長(zhǎng)掩模更靠?jī)?nèi)側(cè)的半導(dǎo)體元件層的表面相接觸的方式形 成表面?zhèn)入姌O，可以抑制因在半導(dǎo)體元件層表面錯(cuò)位集中區(qū)域內(nèi)電流 流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢允乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光 輸出穩(wěn)定化，所以可以使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，在作為半導(dǎo) 體元件一例的發(fā)光元件中使用的情況下，通過凹部可以分開比半導(dǎo)體 元件層表面的錯(cuò)位集中的區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域，和半導(dǎo)體元件層表面 錯(cuò)位集中的區(qū)域，所以在比半導(dǎo)體元件層的表面錯(cuò)位集中的區(qū)域更靠 內(nèi)側(cè)的區(qū)域產(chǎn)生的光可以抑制被半導(dǎo)體元件層表面的錯(cuò)位集中的區(qū)域 所吸收的光。據(jù)此，因?yàn)楸诲e(cuò)位集中的區(qū)域吸收的光可以抑制在任意 波長(zhǎng)下再發(fā)光，所以可以抑制因這樣的再發(fā)光而產(chǎn)生的色純度變差。 此外，在第7情況中，因?yàn)橥ㄟ^減小第一選擇生長(zhǎng)掩模寬度，使達(dá)到 第一選擇生長(zhǎng)掩模表面整體的原料氣體的總量變少，所以可以相應(yīng)地 減少?gòu)牡谝贿x擇生長(zhǎng)掩模表面向位于第一選擇生長(zhǎng)掩模附近的生長(zhǎng)中 的半導(dǎo)體元件層的表面進(jìn)行表面擴(kuò)散的原料氣體或其分解物的量。據(jù) 此，因?yàn)榭梢越档凸┙o至位于第一選擇生長(zhǎng)掩模近旁的生長(zhǎng)中半導(dǎo)體 元件層表面的原料氣體或其分解物的量，所以可以抑制位于第一選擇 生長(zhǎng)掩模近旁的半導(dǎo)體元件層厚度變大。其結(jié)果，可以抑制在第一選 擇生長(zhǎng)掩模近旁位置和離第一選擇生長(zhǎng)掩模遠(yuǎn)的位置半導(dǎo)體元件層的 厚度變得不均勻。
在上述第7情況的半導(dǎo)體元件中，優(yōu)選還包含在比第一選擇生長(zhǎng)
掩模更靠外側(cè)的區(qū)域上從第一選擇生長(zhǎng)掩模以預(yù)定間隔隔開形成的第 二選擇生長(zhǎng)掩模。根據(jù)這樣的構(gòu)成，例如通過在基板表面錯(cuò)位集中區(qū) 域上形成第二選擇生長(zhǎng)掩模，因?yàn)樵诨灞砻嫔仙L(zhǎng)半導(dǎo)體元件層之
際，在第二選擇生長(zhǎng)掩模上不生長(zhǎng)半導(dǎo)體元件層，所以可以抑制在半 導(dǎo)體元件層上形成錯(cuò)位。
這種情況下，優(yōu)選在錯(cuò)位集中的表面區(qū)域上形成第二選擇生長(zhǎng)掩 模。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以容易地抑制在半導(dǎo)體元件層上形成錯(cuò)位。
本發(fā)明的第8情況的半導(dǎo)體元件的制造方法，包含以下工序，艮卩 在至少背面的一部分上具有錯(cuò)位集中的背面區(qū)域的基板的表面上形成 半導(dǎo)體元件層的工序，和以與基板背面相接觸的方式形成背面?zhèn)入姌O 的工序，和以在半導(dǎo)體元件層以及背面?zhèn)入姌O形成后，除去錯(cuò)位集中 的背面區(qū)域的工序。
在該第8情況的半導(dǎo)體元件的制造方法中，如上述所示，在半導(dǎo) 體元件層以及背面?zhèn)入姌O形成后，通過除去錯(cuò)位集中區(qū)域，可以容易 地抑制因在基板背面錯(cuò)位集中區(qū)域上電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其 結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可 以容易地制造工作穩(wěn)定的半導(dǎo)體元件。此外，在作為半導(dǎo)體元件的一 例在發(fā)光元件中使用的情況下，在半導(dǎo)體元件層產(chǎn)生的光可以容易地 抑制被基板背面錯(cuò)位集中的區(qū)域吸收。據(jù)此，因?yàn)榭梢匀菀椎匾种圃?錯(cuò)位集中區(qū)域所吸收的光在任意波長(zhǎng)下再發(fā)光，所以可以抑制因這樣 的再發(fā)光而產(chǎn)生的色純度變差。
在上述第8情況的半導(dǎo)體元件的制造方法中，除去錯(cuò)位集中的背
面區(qū)域的工序優(yōu)選包含以實(shí)質(zhì)上相同寬度除去從基板背面直到半導(dǎo)體 元件層表面為止的工序。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以容易地除去從基板背 面延伸直到半導(dǎo)體元件層表面的貫通錯(cuò)位。
在上述第8情況的半導(dǎo)體元件的制造方法中，基板也可以包含氮 化物類半導(dǎo)體基板。根據(jù)這樣的構(gòu)成，可以容易地形成可能抑制在氮
化物半導(dǎo)體基板上泄漏電流的產(chǎn)生的氮化物類半導(dǎo)體元件。


圖1是示出本發(fā)明第1實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖2是示出圖1所示的第1實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件
發(fā)光層細(xì)節(jié)的放大截面圖。
圖3 圖12是用于說(shuō)明圖1所示的第1實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體 激光元件制造過程的截面圖。
圖13是示出本發(fā)明第2實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖14以及圖15是用于說(shuō)明圖13所示的第2實(shí)施方式的氮化物類 半導(dǎo)體激光元件制造過程的截面圖。
圖16是示出本發(fā)明第3實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件(半導(dǎo)體元件) 構(gòu)造的截面圖。
圖17~圖21是用于說(shuō)明圖16所示的第3實(shí)施方式的發(fā)光二極管元 件的制造過程的截面圖。
圖22是示出本發(fā)明第4實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖23 圖26是用于說(shuō)明圖22所示的第4實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo) 體激光元件制造過程的截面圖。
圖27是示出本發(fā)明第5實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件(半導(dǎo)體元件) 構(gòu)造的截面圖。
圖28是用于說(shuō)明圖27所示的第5實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件制 造過程的截面圖。
圖29是示出本發(fā)明的第6實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件 (半導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖30是示出本發(fā)明的第7實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件 (半導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖31是示出圖30所示的第7實(shí)施方式的第1變形例的氮化物類 半導(dǎo)體激光元件構(gòu)造的截面圖。
圖32是示出圖30所示的第7實(shí)施方式的第2變形例的氮化物類 半導(dǎo)體激光元件構(gòu)造的截面圖。
圖33是示出本發(fā)明第8實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖34是示出本發(fā)明第9實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖35~圖38是用于說(shuō)明圖34所示的第9實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo) 體元件激光元件制造過程的截面圖。
圖39是示出本發(fā)明的第10實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件 (半導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖40 圖45是用于說(shuō)明圖39所示的第10實(shí)施方式的氮化物類半 導(dǎo)體激光元件制造過程的截面圖。
圖46是示出本發(fā)明第11實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖47以及圖48是用于說(shuō)明圖46所示的第11實(shí)施例的氮化物類 半導(dǎo)體激光元件制造過程的截面圖。
圖49是示出本發(fā)明第12實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖50是用于說(shuō)明圖49所示的第12實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件制造過程的截面圖。
圖51是示出本發(fā)明第13實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖52~圖55是用于說(shuō)明圖51所示的第13實(shí)施方式的氮化物類半 導(dǎo)體激光元件制造過程的平面圖以及截面圖。
圖56是示出本發(fā)明第14實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件(半 導(dǎo)體元件)構(gòu)造的截面圖。
圖57 圖60是用于說(shuō)明圖56所示的第14實(shí)施方式的氮化物類半 導(dǎo)體激光元件制造過程的平面圖以及截面圖。
圖61是用于說(shuō)明第14實(shí)施方式的變形例的氮化物類半導(dǎo)體激光 元件制造過程的平面圖。
圖62是示出本發(fā)明第15實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件構(gòu) 造的平面圖。
圖63是沿圖62的500-500線的截面圖。
圖64是示出圖62以及圖63所示的第15實(shí)施方式的氮化物類半 導(dǎo)體激光元件發(fā)光層細(xì)節(jié)的截面圖。
圖65是示出圖62以及圖63所示的第15實(shí)施方式的氮化物類半 導(dǎo)體激光元件的半導(dǎo)體激光構(gòu)造的斜視圖。
優(yōu)選實(shí)施方式
以下，基于

本發(fā)明的實(shí)施方式。 (第1實(shí)施方式)
首先，參照?qǐng)D1以及圖2，說(shuō)明第1實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件的構(gòu)造。
在第1實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件中，如圖1所示，在 具有約100um厚度的、且摻雜有具有5乂10'8加-3載流子濃度的氧的 纖鋅礦型構(gòu)造的n型GaN基板1的(0001)面上，形成具有約100nm 厚度的、且由摻雜有具有約5X 1018cnT3的摻雜量的Si的n型GaN構(gòu) 成的n型層2。在n型層2之上，形成具有約400rim厚度的、且由摻 雜有具有約5X 10'8cir^摻雜量以及約5X 10"crn《載流子濃度的Si的n 型Al(U)5Gaa95N所構(gòu)成的n型包層3。 n型GaN基板1是本發(fā)明的「基 板」以及「氮化物類半導(dǎo)體基板」的一例，n型層2以及n型包層3 是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例。
在n型包層3上形成有發(fā)光層4。該發(fā)光層4，如圖2所示，由n 型載流子阻塞層4a、 n型光導(dǎo)層4b、多重量子阱(MQW)活性層4e、 P型光導(dǎo)層4f、以及P型間隙層4g構(gòu)成。n型載流子阻塞層4a具有約 5nm厚度，且由摻雜有具有約5 X 1018 cm-3摻雜量以及約5X 1018 cm-3載 流子濃度的Si的n型Al。.,Gao.9N構(gòu)成。n型光導(dǎo)層4b具有約100nm 厚度，且由摻雜有具有約5X 1018cm'3摻雜量以及約5 X 1018cnT3載流子 濃度的Si的n型GaN構(gòu)成。此外，MQW活性層4e交替地疊層具有 約20nm厚度的不摻雜的In。.。5Ga。.95N構(gòu)成的4層障壁層4c，和具有約 3nm厚度的不摻雜的In語(yǔ)Gao.85N構(gòu)成的3層阱層4d。此外，P型光導(dǎo) 層4f在具有約100nm厚度的同時(shí)，由摻雜有具有約4X 1019cnT3的摻雜 量以及約5 X 1017 oiT3載流子濃度的Mg的P型GaN構(gòu)成。P型間隙層 4g在具有約20nm厚度的同時(shí)，由摻雜有具有約4X 1019cnf3摻雜量以 及約5X 10170!1-3載流子濃度的Mg的P型AU,Gao.9N構(gòu)成。發(fā)光層4 是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例。
而且，如圖1所示，在發(fā)光層4上，形成具有凸部的同時(shí)，且摻 雜有由具有約4X10"cm's摻雜量以及約5X1017cm-3載流子濃度的Mg
的P型Al。.。5Gaa95N構(gòu)成的P型包層5。該P(yáng)型包層5的凸部具有約 1.5um寬度和約300nm高度。此外，P型包層5的凸部以外的平坦部 具有約100nm厚度。而且，在P型包層5的凸部上，形成具有約10nm 厚度的、且由摻雜有具有約4X 1019 cnr3摻雜量以及約5 X 1017 cm'3載流 子濃度的Mg的P型GaN構(gòu)成的P型接觸層6。而且，通過P型包層 5的凸部和P型接觸層6構(gòu)成向預(yù)定方向延伸的條狀(細(xì)長(zhǎng)形)的脊部 7。 P型包層5以及P型接觸層6是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例。 而且，在構(gòu)成脊部7的P型接觸層6上，從下層向上層形成由具 有約5nm厚度的Pt層、具有約100nm厚度的Pd層、以及具有約150nm 厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極9。 P側(cè)歐姆電極9是本發(fā)明的「表 面?zhèn)入姌O」的一例。此外，在P型包層5的凸部以外的平坦部表面上， 形成由具有約250nm厚度的SiN構(gòu)成的絕緣膜10,以便覆蓋脊部7以 及P側(cè)歐姆電極9的側(cè)面。在絕緣膜10表面上從下層向上層形成山具 有約100nm厚度Ti層、具有約100nm厚度Pd層、和具有約3 u m厚 度Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極11 ，以便與P側(cè)歐姆電極9的上面相接 觸。
在這里，在n型GaN基板1以及氮化物類半導(dǎo)體各層(2~5)端 部近旁，在從n型GaN基板1背面延伸直到P型包層5的平坦部表面 的同時(shí)，具有約10iim寬度的錯(cuò)位集中的區(qū)域8以約400nm周期形 成為條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)。而且，在第l實(shí)施方式中，形成由具有約250nm 厚度和約40 y m寬度的SiOj莫構(gòu)成的絕緣膜12，以便覆蓋n型GaN 基板1背面上錯(cuò)位集中區(qū)域8。此外，在n型GaN基板1的背面上， 形成n側(cè)電極13，在與n型GaN基板1背面錯(cuò)位集中區(qū)域8以外的區(qū) 域相接觸的同時(shí)，覆蓋絕緣膜12。該n側(cè)電極13按照從接近n型GaN 基板1背面開始的順序，由具有約10nm厚度的Al層、具有約20nm 厚度的Pt層、和具有約300nm厚度的Au層構(gòu)成。N側(cè)電極13是本發(fā) 明的「背面?zhèn)入姌O」的一例。
在第l實(shí)施方式中，如上述所示，在n型GaN基板1背面上錯(cuò)位 集中的區(qū)域8上，在形成絕緣膜12的同時(shí)，形成n側(cè)電極13，以便與 n型GaN基板1背面錯(cuò)位集中區(qū)域8以外區(qū)域相接觸，據(jù)此，因?yàn)閚 型GaN基板1背面錯(cuò)位集中的區(qū)域8被覆蓋成不從絕緣膜12露出，
所以可以抑制因在n型GaN基板1背面錯(cuò)位集中區(qū)域8電流流過而產(chǎn) 生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖亩娏黩?qū)動(dòng)時(shí)光輸 出穩(wěn)定化，所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭?以降低錯(cuò)位集中區(qū)域流過的電流，所以可以降低從錯(cuò)位集中區(qū)域8來(lái) 的不必要的發(fā)光。
其次，參照?qǐng)D1~圖12，說(shuō)明第1實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光 元件的制造過程。
首先，參照?qǐng)D3 圖6，說(shuō)明n型GaN基板l形成過程。具體講， 如圖3所示，用MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor D印osition:金 屬有機(jī)物化學(xué)汽相沉積)法，在保持基板溫度在約60(TC的狀態(tài)下，在 蘭寶石基板21上生長(zhǎng)具有約20nm厚度的AlGaN層22。其后，改變 基板溫度到約110(TC，在AlGaN層22上生長(zhǎng)具有約1 um厚度的GaN 層23。此時(shí)，在GaN層23的全區(qū)域，向縱方向傳播的錯(cuò)位以約5X 108011-2以上(例如約5X10、nT2)的密度形成。
其次，如圖4所示，用等離子體CVD法，在GaN層23上以約10 Um間隔隔開，以約400nm周期，按照條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)形成由具有約 390 P m寬度和約200nm厚度的SiN或Si02構(gòu)成的掩模層24。
其次，如圖5所示，用HVPE (Halide Vapor Phase Epitaxy:鹵化物 汽相取向生長(zhǎng))法，在保持基板溫度約IIO(TC的狀態(tài)下，以掩模層24 作為選擇生長(zhǎng)掩模，在GaN23上，由摻雜有具有約5X10'Sci^載流子 濃度的氧的n型GaN層la具有約150 P m厚度且橫方向生長(zhǎng)。其際， n型GaN層la在不形成掩模層24的GaN層23上有選擇地縱向生長(zhǎng) 之后，逐漸地向橫方向生長(zhǎng)。因此，位于未形成掩模層24的GaN層 23上的n型GaN層la上，以約10"m寬度按照條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)形成 在約5X108cm-2以上(例如，約5X109cm-2)的密度向縱方向傳播的錯(cuò) 位集中的區(qū)域8。其另一方面，因?yàn)樵谖挥谘谀?4上的n型GaN層 la上，通過橫方向生長(zhǎng)n型GaN層la，錯(cuò)位向橫方向彎曲，所以難以 形成向縱方向傳播的錯(cuò)位，錯(cuò)位密度為約5Xl(^cmJ以下(例如約1 X 106cm'2)。其后，除去含有位于n型GaN層la下方的的掩模層24 的區(qū)域(蘭寶石基板21等)。這樣一來(lái)，如圖6所示，形成由摻雜有 具有約5 X 1018cur3載流子濃度的氧的n型GaN基板1 。
其次，如圖7所示，用MOCVD法，在n型GaN基板1上順序地 生長(zhǎng)n型層2、 n型包層3、發(fā)光層4、 P型包層5以及P型接觸層6。
具體講，在保持基板溫度在約IIO(TC的生長(zhǎng)溫度的狀態(tài)下，用由 &及N2構(gòu)成的載氣、由NH3以及TMGa構(gòu)成的原料氣體、和由SiH4 構(gòu)成的摻雜劑氣體，在n型GaN基板1上，生長(zhǎng)具有約100nm厚度的、 由摻雜有具有約5 X 1018 cm-3摻雜量的Si的n型GaN構(gòu)成的n型層2。 其后，在原料氣體上還添加TMA1，在n型層2上，生長(zhǎng)具有約400nm 厚度的、由摻雜有具有約5X 1018cm-3摻雜量以及約5X 1018cm-3載流子 濃度的Si的n型Al,Ga0.95N構(gòu)成的n型包層3。
接著，如圖2所示，在n型包層3 (參照?qǐng)D7)上，生長(zhǎng)具有約5nm 厚度的、由摻雜有具有約5X10'Scn^摻雜量以及約5X10"cm-s載流子 濃度的Si的n型Al。.,Ga。.9N構(gòu)成的n型載流子阻塞層4a。
其次，在保持基板溫度為約80(TC生長(zhǎng)溫度的狀態(tài)下，用由&及 N2構(gòu)成的載氣、由NH3以及TMGa構(gòu)成的原料氣體、和由SiH4構(gòu)成的 摻雜劑氣體，在n型載流阻塞層4a上生長(zhǎng)摻雜了由具有約5X 10l8cnT3 摻雜量以及具有約5X10'Scn^載流子濃度的Si的n型GaN構(gòu)成的n 型光導(dǎo)層4b。
其后，在原料氣體中還添加TMIn的同時(shí)，通過不用摻雜劑氣體， 在n型光導(dǎo)層4b上通過交替地生長(zhǎng)由具有約20nm厚度的未摻雜的 In0.05Ga().95N構(gòu)成的4層障壁層4c、和具有約3nm厚度的未摻雜的 In0.l5Gaa85N構(gòu)成的3層阱層4d，形成MQW活性層4e。
而且，在把原料氣體改變?yōu)镹H3以及TMGa的同時(shí)，用由Cp2Mg 構(gòu)成的摻雜劑氣體，在MQW活性層4e上，生長(zhǎng)具有約100nm厚度的、 由摻雜了具有約4X10"cm^摻雜量以及約5X10"cm-s載流子濃度的 Mg的P型GaN構(gòu)成的P型光導(dǎo)層4f。其后，在原料氣體上還添加 TMA1，在P型光導(dǎo)層4f上，生長(zhǎng)具有約20nm厚度的、由摻雜了具 有約4X10"cn^摻雜量以及約5X10"cn^載流子濃度的Mg的P型 Al(uGa。"N構(gòu)成的P型間隙層4g。據(jù)此，形成由n型載流子阻塞層4a、 n型光導(dǎo)層4b、 MQW活性層4e、 P型光導(dǎo)層4f、以及P型間隙層4g 構(gòu)成的發(fā)光層4。
其次，如圖7所示，在保持基板溫度約為IIO(TC的生長(zhǎng)溫度的狀
態(tài)下，用由H2及N2構(gòu)成的載氣、由NH" TMGa及TMA1構(gòu)成的原 料氣體、和由Cp2Mg構(gòu)成的摻雜劑氣體，在發(fā)光層4上生長(zhǎng)具有約 400nm厚度的、由摻雜了具有約4 X 1019 cm-3摻雜量以及約5 X 1017 cm'3 載流子濃度的Mg的P型Al。.。5Ga。.95N構(gòu)成的P型包層5。其后，改變 原料氣體為NH3以及TMGa，在P型包層5上生長(zhǎng)具有約10nm厚度 的、由摻雜了具有約4 X 1019 citT3摻雜量以及約5 X 1017 cm'3載流子濃度 的Mg的P型GaN構(gòu)成的P型接觸層6。
此時(shí)，通過n型GaN基板1的錯(cuò)位的傳播，形成從n型GaN基板 1的背面延伸至P型接觸層6的上面的錯(cuò)位集中的區(qū)域8。
其后，在氮?dú)猸h(huán)境中，在約80(TC溫度條件下進(jìn)行退火處理。 其次，如圖8所示，用真空蒸鍍法，在P型接觸層6上的預(yù)定區(qū) 域上，從下層向上層，形成由具有約5nm厚度的Pt層、具有約100nm 厚度的Pd層、和具有約150nm厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極9之 后，在P側(cè)歐姆電極9上形成具有約250nm厚度的Ni層25。此時(shí)， 形成P側(cè)歐姆電極9以及Ni層25，以便成為具有約1.5um寬度的條 狀(細(xì)長(zhǎng)狀)。
其次，如圖9所示，用Cl2系氣體的干蝕刻，以Ni層25作為掩模， 蝕刻從P型接觸層6以及P型包層5上面開始約300nm厚度部分。據(jù) 此，形成由P型包層5的凸部和P型接觸層6構(gòu)成的、從預(yù)定方向延 伸的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的脊部7。其后，除去Ni層25。
其次，如圖10所示，用等離子體CVD法，在形成具有約250nm 厚度的SiN膜(未圖示)以覆蓋整個(gè)面之后，通過除去位于P側(cè)歐姆 電極9上面的SiN膜，形成由具有約250nm厚度的SiN膜構(gòu)成的絕緣 膜10。
其次，如圖11所示，用真空蒸鍍法，在絕緣膜IO表面上，從下 層向上層，形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度的 Pd層、和具有約3um厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極11，以與P 側(cè)歐姆電極9的上面相接觸。其后，研磨n型GaN基板1的背面，以 使n型GaN基板1的厚度成為約100 Um。
其次，在第l實(shí)施方式中，用等離子體CVD法、SOG(旋涂玻璃) 法(涂布法)，或電子束蒸鍍法，在n型GaN基板1的背面的整個(gè)面
上形成具有約250nm厚度的SiOj莫(未圖示)。其后，通過除去位于n 型GaN基板1背面錯(cuò)位集中的區(qū)域8以外的區(qū)域的SiOj莫，如圖12 所示，形成由具有約250nm厚度和約40^ m寬的SiOj莫構(gòu)成的絕緣膜 12。據(jù)此，通過絕緣膜12覆蓋n型GaN基板1背面錯(cuò)位集中的區(qū)域8。 其后，如圖l所示，用真空蒸鍍法，在n型GaN基板l的背面上， 形成n側(cè)電極13，其與n型GaN基板1背面錯(cuò)位集中的區(qū)域8以外的 區(qū)域相接觸，同時(shí)，覆蓋絕緣膜12。在形成n側(cè)電極13之際，從接近 n型GaN基板1背面一方按照順序形成具有約10nm厚度的Al層、具 有約20nm厚度Pt層、和具有約300nm厚度的Au層。最后，從形成 元件的P側(cè)襯墊電極ll側(cè)開始，形成劃線(未圖示)后，通過沿著其 劃線，按照各間距劈開元件，形成第1實(shí)施方式的氧化物系半導(dǎo)體激 光元件。
(第2實(shí)施方式)
參照?qǐng)D13，在該第2實(shí)施方式中，與上述第l實(shí)施方式不同，除 去n型GaN基板1以及氮化物類半導(dǎo)體各層(2 5)端部預(yù)定區(qū)域。 因此，不存在圖1所示的第1實(shí)施方式那樣的錯(cuò)位集中的區(qū)域8。此外， 在n型GaN基板1的背面上，從接近n型GaN基板1背面一方開始按 順序形成由具有約10nm厚度的Al層、具有約20nm厚度的Pt層、和 具有約300nm厚度的Au層構(gòu)成的n側(cè)電極33，以便與n型GaN基板 l背面的整個(gè)面相接觸。N側(cè)電極33是本發(fā)明的「背面?zhèn)入姌O」的一 例。第2實(shí)施方式的其它構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式相同。
其次，參照?qǐng)D13~圖15，說(shuō)明第2實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件制造過程。
首先，用與圖3 圖11所示的第1實(shí)施方式同樣的制造過程，形成 直到P側(cè)襯墊電極11為止之后，研磨n型GaN基板1的背面。其后， 在n型GaN基板1的背面上，通過形成具有與上述第1實(shí)施方式同樣 厚度以及組成的n側(cè)電極33，以便與n型GaN基板l的背面的整個(gè)面 相接觸，從而得到圖14所示構(gòu)造。
最后，在第2實(shí)施方式中，從形成有元件的P側(cè)襯墊電極11側(cè)開 始，形成劃線40，以便夾持錯(cuò)位集中的區(qū)域8。具體講，從鄰接的元 件間的中心線(未圖示)開始在約10um位置上形成劃線。其后，如
圖15所示，沿其劃線40 (參照?qǐng)D14)按各間距劈開元件，以便以相 同寬度從n型GaN基板1背面延伸直到P型包層5凸部以外的平坦部 表面為止的錯(cuò)位集中的區(qū)域8。這樣一來(lái)，形成圖13示出的第2實(shí)施 方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件。
在第2實(shí)施方式的制造過程，如上述所示，通過按各間距劈開元 件以便以同寬度除去從n型GaN基板1背面開始延伸直到P型包層5 凸部以外的平坦部表面為止的錯(cuò)位集中的區(qū)域8，從而可以容易地抑制 因錯(cuò)位集中區(qū)域8中電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢?容易地使元件定電流驅(qū)動(dòng)時(shí)光輸出穩(wěn)定，所以可以容易地制造工作穩(wěn) 定的氮化物類半導(dǎo)體激光元件。
在發(fā)光層4產(chǎn)生的光可以容易地抑制在錯(cuò)位集中區(qū)域8中吸收的 光。據(jù)此，因?yàn)榭梢匀菀椎匾种仆ㄟ^錯(cuò)位集中區(qū)域8吸收的光以任意 波長(zhǎng)再發(fā)光，所以可以抑制因這樣的再發(fā)光產(chǎn)生的色純度變差。 (第3實(shí)施方式)
參照?qǐng)D16以及圖17，在該第3實(shí)施方式中，與上述第1實(shí)施方式 不同，說(shuō)明本發(fā)明適用于發(fā)光二極管元件情況的例子。
艮l]:在該第3實(shí)施方式中，如圖16所示，在n型GaN基板l上 形成由慘雜了具有約5 u m厚度的Si的n型GaN構(gòu)成的n型包層52。 n型包層52是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例。
在n型包層52上形成發(fā)光層53。該發(fā)光層53，如圖17所示，通 過交替地疊層由具有約5nm厚度不摻雜的GaN構(gòu)成的6層障壁層53a 以及具有約5nm厚度不摻雜Ina35Gaa65N構(gòu)成的5層阱層53b的MQW 活性層53c、和由具有約10nm厚度不摻雜GaN構(gòu)成的保護(hù)層53d構(gòu)成。 發(fā)光層53是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例。
而且，如圖16所示，在發(fā)光層53上形成由摻雜了具有0.15um 厚度的Mg的P型AlQ.G5Ga。.95N構(gòu)成的P型包層54。在P型包層54上 形成由摻雜了具有約0.3 ix m厚度的Mg的P型GaN構(gòu)成的P型中間 層55。 P型包層54以及P型接觸層55是本發(fā)明的「半導(dǎo)體體元件層」 的一例。
而且，在n型GaN基板1以及氮化物類半導(dǎo)體各層(52~55)端 部近旁，形成從n型GaN基板1背面延伸至P型接觸層55上面的錯(cuò)
位集中的區(qū)域56。
在這里，在第3實(shí)施方式的發(fā)光二極管中，在P型接觸層55上錯(cuò) 位集中的區(qū)域56上，形成由具有約250nm厚度和約40 u m寬度的Si02 膜構(gòu)成的絕緣膜57。在P型接觸層55上，形成P側(cè)歐姆電極58，與P 型接觸層55上面錯(cuò)位集中區(qū)域56以外區(qū)域相接觸，并覆蓋絕緣膜57。 該P(yáng)側(cè)歐姆電極58，從下層向上層，由具有約5nm厚度的Pt層、具 有約100nm厚度的Pd層、和具有約150nm厚度的Au層構(gòu)成。P側(cè)歐 姆電極58是本發(fā)明的「表面?zhèn)入姌O」的一例。而且，在P側(cè)歐姆電極 58上，從下層向上層形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm 厚度的Pd層、和具有約3 u m厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極59。
在第3實(shí)施方式中，在n型GaN基板1的背面，形成n側(cè)歐姆透 明電極60，以便與n型GaN基板1的背面錯(cuò)位集中區(qū)域56以外區(qū)域 相接觸。該n側(cè)歐姆透明電極60從接近n型GaN基板1背面一方按 順序由具有約5nm厚度的Al層、具有約15nm厚度的Pt層、和具有 約40腿厚度的Au層構(gòu)成。此外，n側(cè)歐姆透明電極60端面和元件端 面之間的距離W約為40um。 n側(cè)透明電極60是本發(fā)明的「背面?zhèn)入?極」的一例。而且，在n側(cè)歐姆透明電極60背面上的預(yù)定區(qū)域，從接 近n側(cè)歐姆透明電極60背面的一方，按順序形成由具有約100nm厚度 的Ti層、具有約100nm厚度的Pd層、和具有約3 u m厚度的Au層構(gòu) 成的n側(cè)襯墊電極61。
在第3實(shí)施方式中，如上述所示，在P型接觸層55上的錯(cuò)位集中 的區(qū)域上，在形成絕緣膜57的同時(shí)，通過形成P側(cè)歐姆電極58以便 與P型接觸層55上面的錯(cuò)位集中區(qū)域56以外區(qū)域相接觸，因?yàn)镻型 接觸層55上面錯(cuò)位集中區(qū)域56被覆蓋以不從絕緣膜57露出，所以可 以容易地抑制因P型接觸層55上面錯(cuò)位集中區(qū)域56電流流過而產(chǎn)生 的泄漏電流。此外，在n型GaN基板l背面上，通過形成n側(cè)歐姆透 明電極60以便與n型GaN基板1的背面錯(cuò)位集中的區(qū)域56以外區(qū)域 相接觸，可以抑制因n型GaN基板1的背面錯(cuò)位集中區(qū)域電流流過而 產(chǎn)生的漏電。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出 穩(wěn)定化，所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭梢?降低錯(cuò)位集中區(qū)域56流過的電流，所以可以降低從錯(cuò)位集中區(qū)域56
來(lái)的不必要的發(fā)光。
在第3實(shí)施例中，通過使n側(cè)歐姆透明電極60端面和元件端面之 間距離W作成約40 u m，在n側(cè)歐姆電極60上形成的n側(cè)襯墊電極 61上熔接焊料時(shí)，可以抑制焊料流到元件端面(側(cè)面)。據(jù)此，可以抑 制元件不良短路的發(fā)生。
其次，參照?qǐng)D16~圖21，說(shuō)明第3實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件的 制造過程。
首先，如圖18所示，用MOCVD法，在n型GaN基板上順序生 長(zhǎng)n型包層52、發(fā)光層53、 P型包層54、以及P型接觸層55。
具體講，在保持基板溫度約為1000°C~1200°C (例如約1150°C) 生長(zhǎng)溫度的狀態(tài)下，用H2以及N2構(gòu)成的載氣(H2含有率約50%)、 由NH3以及TMGa構(gòu)成的原料氣體、和由SiH4構(gòu)成的摻雜劑氣體，在 n型GaN基板1上，以約3 y m/h的生長(zhǎng)速度生長(zhǎng)由摻雜了具有約5 U m厚度的Si的n型GaN構(gòu)成的n型包層52。
其次，如圖17所示，使基板溫度保持在約70(TC 約000°C (例 如，約85(TC)的生長(zhǎng)溫度的狀態(tài)下，用由H2以及N2構(gòu)成的載氣(H2 含有率約1%~約5%)、和由NH3、 TEGa以及TMIn構(gòu)成的原料氣 體，在n型包層52 (參照?qǐng)D18)上，通過以約0.4nm/s的生長(zhǎng)速度交 替地生長(zhǎng)由具有約5nm厚度的未摻雜的GaN構(gòu)成的6層障壁層53a、 和由具有約5nm厚度的未摻雜Ino.35Gao.65N構(gòu)成的5層阱層53b，形成 MQW活性層53C。接著，以約0.4nm/s生長(zhǎng)速度生長(zhǎng)由具有約10nm 厚度的未摻雜的GaN構(gòu)成的保護(hù)層53d。據(jù)此，形成由MQW活性層 53C以及保護(hù)層53d構(gòu)成的發(fā)光層53。
其次，如圖18所示，使基板溫度保持在約100(TC 約1200°C (例 如，約1150°C)的生長(zhǎng)溫度狀態(tài)下，用由H2以及N2構(gòu)成的載氣(H2 含有率約1%~約3%)、由NH3、 TMGa以及TMA1構(gòu)成的原料氣體、 和由Cp2Mg構(gòu)成的摻雜劑氣體，在發(fā)光層53上在約3 u m/h的生長(zhǎng)速 度生長(zhǎng)由摻雜了具有0.15 u m厚度的Mg的P型Alo.05Gao.95N構(gòu)成的P 型包層54。接著，把原料氣體改變?yōu)镹H3以及TMGa，在P型包層54 上，以約3 y m/h的生長(zhǎng)速度生長(zhǎng)由摻雜了具有0.3 y m厚度的Mg的P 型GaN構(gòu)成的P型接觸層55。
此時(shí)，通過n型GaN基板1錯(cuò)位的傳播，形成從n型GaN基板1 背面延伸至P型接觸層55上面的錯(cuò)位集中的區(qū)域56。此外，通過降低 由H2以及N2構(gòu)成的載氣的H2含有量，可以不在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行退火 處理，使Mg摻雜劑活性化。
其次，在第3實(shí)施方式中，用等離子體CVD法，SOG法(涂布法) 或電子束蒸鍍法，在P型接觸層55的整個(gè)面上形成具有約250nm厚度 的Si02膜(未圖示)。其后，通過除去位于p型接觸層55上的錯(cuò)位集 中的區(qū)域56以外的區(qū)域的SiOj莫，如圖19所示，形成具有約250nm 厚度和約40ym寬度的絕緣膜57。據(jù)此，通過絕緣膜57覆蓋P型接 觸層55上面錯(cuò)位集中區(qū)域56。
其次，如圖20所示，用真空蒸鍍法，在P型接觸層55上，形成P 側(cè)歐姆電極58，與P型接觸層55上面的錯(cuò)位集中區(qū)域56以外區(qū)域相 接觸，并覆蓋絕緣膜57。在形成P側(cè)歐姆電極58之際，從下層向上層 形成具有約5nm厚度的Pt層、具有約100nm厚度的Pd層、和具有約 150nm厚度的Au層。其次，用真空蒸鍍法，在P側(cè)歐姆電極58上， 從下層向上層，形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚 度的Pd層、和具有約3um厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極59。其 后，研磨n型GaN基板1的背面，使n型GaN基板1的厚度為約100 P m。
其次，在第3實(shí)施方式中，用真空蒸鍍法，在n型GaN基板l背 面的整個(gè)面上，從接近n型GaN基板1背面一方開始，按順序形成由 具有約5nm厚度的Al層、具有約15nm厚度的Pt層、和具有約40nm 厚度的Au層構(gòu)成的金屬層(未圖示)。其后，通過除去位于n型GaN 基板1背面上錯(cuò)位集中區(qū)域56以外區(qū)域的金屬層，如圖21所示，形 成n側(cè)歐姆透明電極60。此時(shí)，除去金屬層，使n側(cè)歐姆透明電極60 的端面和元件端面之間距離成為約40U m。
其后，如圖16所示，用真空蒸鍍法，在n側(cè)歐姆透明電極60背 面上預(yù)定區(qū)域，從接近n側(cè)歐姆透明電極60的背面一方，按順序形成 由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度的Pd層、和約3 u m厚度的Au層構(gòu)成的n側(cè)襯墊電極61。最后，從形成元件的P側(cè)襯 墊電極59側(cè)開始形成劃線(未圖示)之后，通過沿其劃線以各間距劈
開元件，形成第3實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件。 (第4實(shí)施方式)
參照?qǐng)D22，在該第4實(shí)施方式中，與上述第1實(shí)施方式的不同， 在P型包層5的凸部以外的平坦部的表面上，形成由摻雜了具有0.4u m厚度的Ge的n型Al0.l2Ga0.88N構(gòu)成的n型電流阻塞層80。
而且，在該第4實(shí)施方式中，在n型GaN基板1以及氮化物類半 導(dǎo)體各層(2~5， 80)的端部近旁，形成從n型GaN基板1背面延伸 至n型電流阻塞層80上面的錯(cuò)位集中區(qū)域8。此外，在n型電流阻塞 層80上，從下層向上層形成由具有約5nm厚度的Pt層、具有約100nm 厚度的Pd層、和具有約150nm厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極79， 以便與構(gòu)成脊部7的P型接觸層6的上面相接觸。此外，在P側(cè)歐姆 電極79上，從下層向上層，形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有 約100nm厚度的Pd層、和具有約3 u m厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊 電極81。 n型電流阻塞層80是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例，P 側(cè)歐姆電極79是本發(fā)明的「表面?zhèn)入姌O」的一例。
在這里，在第4實(shí)施方式中，與上述第1實(shí)施方式同樣，形成由 具有約250nm厚度和約40 u m寬度的SiN膜構(gòu)成的絕緣膜12，以覆蓋 n型GaN基板1的背面上的錯(cuò)位集中區(qū)域8。此外，在n型GaN基板 1的背面上，形成n側(cè)電極13，與n型GaN基板1的背面的錯(cuò)位集中 區(qū)域8以外區(qū)域相接觸，并覆蓋絕緣膜12。
第4實(shí)施方式的其它構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式同樣。
在第4實(shí)施方式中，如上述所示，作為電流阻塞層，即使在形成 有由n型AlorGao.ssN構(gòu)成的n型電流阻塞層80的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件中，也可以得到與上述第1實(shí)施方式同樣的效果。即在n型 GaN基板1背面上的錯(cuò)位集中的區(qū)域8上，通過在形成絕緣膜12的同 時(shí)，形成n側(cè)電極13以便與n型GaN基板1背面的錯(cuò)位集中區(qū)域8 以外的區(qū)域相接觸，因?yàn)閚型GaN基板1背面錯(cuò)位集中的區(qū)域被覆蓋 成不從絕緣膜12露出，所以可以容易地抑制因n型GaN基板1背面 的錯(cuò)位集中區(qū)域電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀?地使元件定電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以容易地使半導(dǎo)體元 件工作穩(wěn)定化?？墒?，在第4實(shí)施方式中，因?yàn)閚型電流阻塞層80上
面的錯(cuò)位集中區(qū)域8與P側(cè)歐姆電極79相接觸，所以比上述第1實(shí)施
方式更容易產(chǎn)生漏電。
其次，參照?qǐng)D22 圖26，說(shuō)明第4實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件的制造過程。
首先，用與圖3~圖7所示的第1實(shí)施方式同樣的制造過程，在形 成直到P型接觸層6之后，在氮?dú)猸h(huán)境中進(jìn)行退火處理。其次，如圖 23所示，用等離子體CVD法，在P型接觸層6上的預(yù)定區(qū)域形成具 有約200nm厚度的SiN層91之后，在SiN層91上形成具有約250nm 厚度的Ni層92。此時(shí)，形成SiN層91以及Ni層92，使其成為具有 約1.5 ii m寬度的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)。
其次，如圖24所示，用Cl2系氣體的干蝕刻，以Ni層92作為掩 模，從P型接觸層6以及P型包層5的上面開始蝕刻約300nm厚度。 據(jù)此，形成由P型包層5的凸部和P型接觸層6構(gòu)成的、向預(yù)定方向 延伸的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的脊部7。其后，除去Ni層92。
其次，如圖25所示，用MOCVD法，以SiN層91作為選擇生長(zhǎng) 掩模，在P型包層5的凸部以外的平坦部表面上，形成由慘雜了具有 約0.4ii m厚度的Ge的n型Al0.12Ga0.88N構(gòu)成的n型電流阻塞層80。 此時(shí)，因?yàn)镻型包層5凸部以外平坦面表面的錯(cuò)位的傳播，所以形成 從n型GaN基板1背面延伸至n型電流阻塞層80上面的錯(cuò)位集中的 區(qū)域8。其后，除去SiN層91。
其次，如圖26所示，用真空蒸鍍法，在n型電流阻塞80上，從 下層向上層形成由具有約5nm厚度的Pt層、具有約100nm厚度的Pd 層、和具有約150nm厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極79，以便與構(gòu) 成脊部7的P型接觸層6的上面相接觸。其后，在P側(cè)歐姆電極79上， 從下層向上層形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度 的Pd層、和具有約3um厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極81。其后， 研磨n型GaN基板1的背面，使n型GaN基板1的厚度成為約100 u
其次，用與圖12所示的第1實(shí)施方式同樣的制造過程，如圖22 所示，形成絕緣膜12，以覆蓋n型GaN基板1背面的錯(cuò)位集中的區(qū)域 8。其后，用真空蒸鍍法，在n型GaN基板1的背面，形成n側(cè)電極
13，以便與n型GaN基板1背面錯(cuò)位集中區(qū)域8以外的區(qū)域相接觸， 而且覆蓋絕緣膜12。最后，從形成元件的P側(cè)襯墊電極81開始形成劃 線(未圖示)之后，通過沿著該劃線以各間隔劈開元件，形成第4實(shí) 施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件。 (第5實(shí)施方式)
參照?qǐng)D27，在該第5實(shí)施方式中，與上述第3實(shí)施方式不同，在 n型GaN基板1的背面上的錯(cuò)位集中的區(qū)域56上，形成由具有約250nm 厚度和約40 u m寬度的Si02膜構(gòu)成的絕緣膜100。
此外，在第5實(shí)施方式中，在n型GaN基板1的背面上，形成具 有與上述第3實(shí)施方式同樣厚度以及組成的n側(cè)歐姆透明電極110，使 其與n型GaN基板1的背面錯(cuò)位集中區(qū)域56以外的區(qū)域相接觸，并 覆蓋絕緣膜100。該n側(cè)歐姆透明電極110從接近n型GaN基板1背 面一方開始，按順序由具有約5nm厚度的Al層、具有約15nm厚度的 Pt層、和具有約40nm厚度的Au層構(gòu)成。在n側(cè)歐姆透明電極110背 面上的預(yù)定區(qū)域上，從接近n側(cè)歐姆透明電極110背面一方開始，按 順序形成由具約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度的Pd層、和 具有約3um厚度的Au層構(gòu)成的n側(cè)襯墊電極111。 n側(cè)歐姆透明電 極110是本發(fā)明的「背面?zhèn)入姌O」的一例。第5實(shí)施方式其它構(gòu)成與 上述第3實(shí)施方式是同樣的。
在第5實(shí)施方式中，如上述所示，在n型GaN基板1背面上的錯(cuò) 位集中的區(qū)域56，在形成絕緣膜100的同時(shí)，通過形成n側(cè)歐姆透明 電極110以與n型GaN基板1背面的錯(cuò)位集中區(qū)域56以外的區(qū)域相接 觸，因?yàn)閚型GaN基板1背面錯(cuò)位集中的區(qū)域56被覆蓋成不從絕緣 膜100露出，所以可以容易地抑制因n型GaN基板1背面的錯(cuò)位集中 區(qū)域56上電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。與上述第3實(shí)施方式同樣，因 為P型接觸層55上面錯(cuò)位集中區(qū)域56被覆蓋成不從絕緣膜57露出， 所以可以容易地抑制因P型接觸層55上面的錯(cuò)位集中區(qū)域56上電流 流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢愿尤菀椎厥乖娏?驅(qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以更加容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定 化。此外，因?yàn)榭梢越档驮阱e(cuò)位集中區(qū)域56內(nèi)流過電流，所以可以降 低從錯(cuò)位集中區(qū)域56來(lái)的不必要的發(fā)光。
其次，參照?qǐng)D27以及圖28，說(shuō)明第5實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件 制造過程。
首先，用與圖18 圖20所示的第3實(shí)施方式同樣的制造過程，形 成直到P側(cè)襯墊電極59之后，研磨n型GaN基板1的背面。其次， 在第5實(shí)施方式中，使用等離子體CVD法，SOG法(涂布法)，或者 電子束蒸鍍法，在n型GaN基板1背面的整個(gè)面上，形成具有約250nm 厚度的SiOj莫(未圖示)。其后，通過除去位于n型GaN基板1背面 上的錯(cuò)位集中區(qū)域56以外區(qū)域的SiOj莫，如圖28所示，形成由具有 約250 "m厚度和約40 um寬度的SiOj莫構(gòu)成的絕緣膜100。據(jù)此， 通過絕緣膜100覆蓋n型GaN基板1背面的錯(cuò)位集中區(qū)域56。其次， 用真空蒸鍍法，在n型GaN基板1背面上，形成n側(cè)歐姆透明電極110， 使其與n型GaN基板1背面的錯(cuò)位集中區(qū)域56以外區(qū)域相接觸，并 覆蓋絕緣膜100。在形成n側(cè)歐姆透明電極110之際，從接近n型GaN 基板1背面一方按順序形成具有約5nm厚度的Al層、具有約15nm厚 度的Pt層、和具有約40nm厚度的Au層。
其后，如圖27所示，用真空蒸鍍法，在n側(cè)歐姆透明電極IIO背 面上的預(yù)定區(qū)域，從接近n側(cè)歐姆透明電極110背面一方，按順序形 成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度的Pd層、和具有 約3 U m厚度的Au層構(gòu)成的n側(cè)襯墊層111。最后，從形成有元件P 側(cè)襯墊電極59的一側(cè)開始形成劃線(未圖示)之后，通過沿其劃線， 以各間距劈開各元件，形成第5實(shí)施方式的發(fā)光二極管元件。 (第6實(shí)施方式)
參照?qǐng)D29，在該第6實(shí)施方式中，與上述第l實(shí)施方式不同，在 錯(cuò)位集中區(qū)域8上設(shè)置具有從P型包層5的凸部以外的平坦部表面到 達(dá)n型包層3中的深度的離子注入層120。由于該離子注入層120通過 離子注入碳(C)等雜質(zhì)形成，所以設(shè)置有離子注入層120的區(qū)域成為 高電阻區(qū)域。離子注入層120是本發(fā)明的「高電阻區(qū)域」的一例。第6 實(shí)施方式的其它構(gòu)成與上述第1實(shí)施方式是同樣的。
在第6實(shí)施方式中，如上述所示，通過在錯(cuò)位集中區(qū)域8上設(shè)置 具有從P型包層5的凸部以外的平坦部表面到達(dá)n型包層3中的深度 的離子注入層120，因?yàn)镻型包層5的凸部以外的平坦部表面錯(cuò)位集中
區(qū)域8由于離子注入層120中電流難以流過，所以可以抑制因P型包
層5凸部以外的平坦部表面的錯(cuò)位集中區(qū)域8中電流流過而產(chǎn)生的泄
漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖娏黩?qū)動(dòng)時(shí)光輸出穩(wěn)定化， 所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。
第6實(shí)施方式的其它效果與上述第1實(shí)施方式是同樣的。 其次，作為第6實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件的制造過程， 在圖9所示的第1實(shí)施方式的制造過程之后，在形成絕緣膜IO之前， 在P型包層5凸部以外的平坦部表面的錯(cuò)位集中區(qū)域8上，以約150keV 離子注入碳(C)。據(jù)此，形成具有從P型包層5d凸部以外d平坦部表 面直達(dá)n型包層3中的離子注入深度(厚度)的、在錯(cuò)位集中區(qū)域8 上配置的等離子注入層120。作為離子注入條件，優(yōu)選劑量為約1 X 1014 加-2以上。
(第7實(shí)施方式)
參照?qǐng)D30，在該第7實(shí)施方式中，在上述第4實(shí)施方式的構(gòu)造(參 照?qǐng)D22)中，具有從n型電流阻塞層80上面直達(dá)n型包層3的上而的 深度的凹部130，設(shè)置在比錯(cuò)位集中區(qū)域8更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域(從元件的 兩端部開始約50um 約lOOum范圍)上。此外，在比n型電流阻塞 層80上的凹部130更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上，從下層向上層形成由具有約 5nm厚度的Pt層、具有約lOOrnn厚度的Pd層、和具有約150nm厚度 的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極149，使其與P型接觸層6的上面相接觸。 此外，在P側(cè)歐姆電極149上，從下層向上層，形成由具有約100nm 厚度的Ti層、具有約100nm厚度的Pd層、和具有約3um厚度的Au 層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極151。 P側(cè)歐姆電極149是本發(fā)明的「表面?zhèn)入?極」的一例。第7實(shí)施方式的其它構(gòu)成與上述第4實(shí)施方式是同樣的。
在第7實(shí)施方式，如上述所示，在比錯(cuò)位集中的區(qū)域8更靠?jī)?nèi)側(cè) 的區(qū)域(從兩端部開始約50um 約100um范圍)上設(shè)置具有從n型 電流阻塞層80上面到達(dá)n型包層3上面深度的凹部130，同時(shí)，在比 n型電流阻塞層80上的凹部130更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上，通過形成P側(cè)歐 姆電極149以與P型接觸層6的上面相接觸，可以抑制因n型電流阻 塞層80上面的錯(cuò)位集中區(qū)域8內(nèi)電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果， 因?yàn)榭梢允乖娏鬏敵鰰r(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以使半導(dǎo)體元
件工作穩(wěn)定化。因?yàn)橥ㄟ^凹部130可以分開比發(fā)光層4、 P型包層5以 及n型電流阻塞層80的錯(cuò)位集中區(qū)域8更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域和集中區(qū)域8， 所以在比錯(cuò)位集中的區(qū)域8更靠?jī)?nèi)側(cè)的發(fā)光層4產(chǎn)生的光可以抑制被 錯(cuò)位集中區(qū)域8吸收的光。據(jù)此，因?yàn)榭梢砸种圃阱e(cuò)位集中區(qū)域8吸 收的光在任意波長(zhǎng)下再發(fā)光，所以可以抑制因這樣再發(fā)光的色純度變 差。
第7實(shí)施方式的其它效果與上述第1實(shí)施方式是相同的。 其次，作為第7實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件的制造過程， 在圖25所示的第4實(shí)施方式的制造過程中，在形成了 n型電流阻塞層 80之后，用RIE (Reactive Ion Etching:反應(yīng)離子蝕刻)法，在比錯(cuò)位 集中區(qū)域8更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域，形成具有從n型電流阻塞層80上面直達(dá) n型包層3上面的深度的凹部130。而且，用真空蒸鍍法，在包含凹部 130內(nèi)面的整個(gè)面上，形成構(gòu)成P側(cè)歐姆電極149以及P側(cè)襯墊電極 151的金屬層(未圖7^)。其后，除去n型電流阻塞層80上錯(cuò)位集中區(qū) 域8以及位于凹部130內(nèi)面的金屬層。據(jù)此，在比n型電流阻塞層80 上的凹部130更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上，形成P側(cè)歐姆電極149以與P型接 觸層6上而相接觸，同時(shí)，在P側(cè)歐姆電極149上形成P側(cè)襯墊電極 151。
參照?qǐng)D31，在該第7實(shí)施方式第1變形例的氮化物類半導(dǎo)體激光 元件中，比錯(cuò)位集中區(qū)域8更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上設(shè)置的凹部160的深度 為從n型電流阻塞層80上面達(dá)到n型包層3中。即使這樣地構(gòu)成，也 可以得到與上述第7實(shí)施方式同樣效果。
參照?qǐng)D32，在該第7實(shí)施方式的第2變形例的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件中，形成絕緣膜170，以埋入n型電流阻塞層80上面的錯(cuò)位集 中的區(qū)域8以及凹部130。此外，在n型電流阻塞層80、絕緣膜170、 以及P型接觸層6上的整個(gè)面上，從下層向上層形成由具有約5nm厚 度的Pt層、具有厚度約100nm的Pd層、和具有約150nm厚度的Au 層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極179。此外，在P側(cè)歐姆電極179上，從下層向 上層，形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度的Pd層、 和具有約3 P m厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極181 。即使這樣地構(gòu) 成，也可以得到與上述第7實(shí)施方式同樣效果。
(第8實(shí)施方式)
參照?qǐng)D33，在該第8實(shí)施方式中，在上述第4實(shí)施方式的構(gòu)造(參 照?qǐng)D22)中，在錯(cuò)位集中的區(qū)域8上設(shè)置具有從n型電流阻塞層80 的上面開始約0.2um深度的離子注入層190。由于該離子注入層190 通過離子注入碳(C)等雜質(zhì)而形成，所以設(shè)置有離子注入層190的區(qū) 域成為高電阻區(qū)域。離子注入層190是本發(fā)明的「高電阻區(qū)域」的一 例。第8實(shí)施方式其它構(gòu)成與上述第4實(shí)施方式是同樣的。
在第8實(shí)施方式中，如上述所示，通過在錯(cuò)位集中區(qū)域8上設(shè)置 具有從n型電流阻塞層80上面開始約O.o2 u m深度的離子注入層190， 因?yàn)樵趎型電流阻塞層80上面錯(cuò)位集中區(qū)域8電流難以從離子注入層 190流過，所以可以抑制因n型電流阻塞層80上面的錯(cuò)位集中區(qū)域8 電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖娏?驅(qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以容易地使半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。
第8實(shí)施方式的其它效果與上述第1實(shí)施方式是同樣的。
其次，作為第8實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件的制造過程， 在上述第4實(shí)施方式的制造過程中，在形成P側(cè)歐姆電極79的工序(參 照?qǐng)D26)之前，在n型電流阻塞層80上面錯(cuò)位集中的區(qū)域8用40keV 的離子注入碳(C)。據(jù)此，如圖33所示，形成具有從n型電流阻塞層 80上面開始約0.2um的離子注入深度(厚度)的、在錯(cuò)位集中區(qū)域8 上配置的離子注入層190。作為注入條件優(yōu)選取劑量在約lX10"cm-2 以上。
(第9實(shí)施方式)
在該第9實(shí)施方式中，與上述第1 第8實(shí)施方式不同，對(duì)用含有 蘭寶石基板的氮化物類半導(dǎo)體層作為氮化物類半導(dǎo)體激光元件的基板 的情況加以說(shuō)明。
艮P，在該第9實(shí)施方式，如圖34所示，在蘭寶石基板201上，形 成具有約20nm厚度的AlGaN層201b。在AlGaN層201b上，形成具 有約lum厚度的GaN層201c。在該GaN層201c的整個(gè)區(qū)域上，形 成向縱方向傳播的錯(cuò)位。而且，在GaN層201c上的預(yù)定區(qū)域形成由具 有約200nm厚度的SiN或Si02構(gòu)成的掩模層201d。該掩模層201d在 后述的制造過程中作為選擇生長(zhǎng)掩模發(fā)揮功能。此外，在GaN層201c
上，形成具有約5um厚度的未摻雜的GaN層201e，以覆蓋掩模層201d。 而且，該第9實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件的基板201，通過蘭 寶石基板201a、 AlGaN層201b、 GaN層201c、掩模層201d、和GaN 層201e構(gòu)成?；?01的GaN層201e是本發(fā)明的「氮化物類半導(dǎo)體 基板」的一例。
在基板201上形成具有約100nm厚度的、由摻雜了具有約5 X 1018 cm-3摻雜量的Si的n型GaN構(gòu)成的n型層202。在n型層202上，形 成具有約400nm厚度的、由摻雜了具有約5X 1018cm-3載流子濃度的Si 的n型AlaQ5GaQ.95N構(gòu)成的n型包層203。在n型包層203上形成具有 與圖2所示的第1實(shí)施方式的發(fā)光層4同樣構(gòu)成的發(fā)光層204。 n型層 202、 n型包層203、以及發(fā)光層204是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的 一例。
在發(fā)光層204上，形成具有凸部的、由慘雜了具有約4X1019cm-3 摻雜量以及約5X 10口cm's載流子濃度的Mg的P側(cè)Al,Ga。.95N構(gòu)成 的P型包層205 。該P(yáng)型包層205的凸部具有約1.5 U m寬度和約300nm 高度。此外，P型包層205的凸部以外的平坦部具有約100nm的厚度。 而且，在P型包層205的凸部上，形成具有約10nm厚度的、由摻雜了 具有約4X 1(Tcn^的摻雜量以及約5X 10|7011-3載流子濃度的Mg的P 型GaN構(gòu)成的P型接觸層206。而且，通過P型包層205的凸部和P 型接觸層206，構(gòu)成向預(yù)定方向延伸的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的脊部207。 P 型包層205以及P型接觸層206是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例。
通過除去從P型205的凸部以外的平坦部直到n型202的預(yù)定區(qū) 域，使n型包層202表面一部分露出。而且在構(gòu)成基板201的GaN層 201e以及氮化物類半導(dǎo)體各層(202~205) —方端部近旁，形成從GaN 層201c的AlGaN層201b側(cè)界面直到P型包層205凸部以外平坦部表 面的錯(cuò)位集中區(qū)域208。此外，在構(gòu)成基板201的GaN層201e以及n 型層202另一端部近旁，也形成從GaN層201c在AlGaN層201b側(cè) 界面直到n型層202露出的表面延伸的錯(cuò)位集中區(qū)域208。
而且，在構(gòu)成脊部207的P型接觸層206上，從下層向上層，形 成由具有約5nm厚度的Pt層、具有約100nm厚度的Pd層、和具有約 150nm厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極209。 P側(cè)歐姆電極209是本
發(fā)明的「表面?zhèn)入姌O」的一例。
在這里，在第9實(shí)施方式中，形成由具有約250nm厚度的SiN膜 構(gòu)成的絕緣膜201 ，以使P側(cè)歐姆電極209上面和n型層202露出的表 面錯(cuò)位集中區(qū)域208以外的預(yù)定區(qū)域露出。SP:通過絕緣膜210覆蓋P 側(cè)以及n側(cè)錯(cuò)位集中區(qū)域208的表面。
而且，位于P型包層205凸部以外的平坦部表面上的絕緣膜201 的表面上，從下層向上層，形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約 100nm厚度的Pd層、和具有約3 u m厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電 極211 ，以與P側(cè)歐姆電極209的上面相接觸。
在第9實(shí)施方式中，形成n側(cè)電極212，以與n型層202露出的表 面的錯(cuò)位集中區(qū)域208以外的區(qū)域相接觸。該n側(cè)電極212從下層向 上層由具有約10nm厚度的Al層、具有約20nm厚度的Pt層、和具有 約300nm厚度的Au層構(gòu)成。N側(cè)電極212是本發(fā)明的「表面?zhèn)入姌O」 的一例。
在第9實(shí)施例中，如上述所示，在形成絕緣膜210以使n型層202 的被露出的表面錯(cuò)位集中區(qū)域208以外的預(yù)定區(qū)域露出的同時(shí)，通過 形成n側(cè)電極212，以便與n型層202被露出的表面錯(cuò)位集中區(qū)域208 以外的區(qū)域相接觸，因?yàn)閚型層202被露出的表面錯(cuò)位集中區(qū)域208 被覆蓋以不從絕緣膜210露出，所以可以容易地抑制因n型層202露 出的表面的錯(cuò)位集中區(qū)域208電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果， 因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖诙娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以使 半導(dǎo)體元件工作穩(wěn)定化。此外，可以抑制因錯(cuò)位集中區(qū)域208電流流 過產(chǎn)生的不必要的發(fā)光。
其次，參照?qǐng)D34~圖38，說(shuō)明第9實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件的制造過程。
首先，參照?qǐng)D35，說(shuō)明基板201的形成過程。具體講，如圖35 所示，用MOCVD法，保持基板溫度在60(TC的狀態(tài)下，在蘭寶石基 板201a上生長(zhǎng)具有約20nm厚度的AlGaN層201b。其后，改變基板 溫度為約1100°C，在AlGaN層201b上生長(zhǎng)具有約llxm厚度的GaN 層201c。此時(shí)，在GaN層201c的整個(gè)區(qū)域，形成縱方向傳播的錯(cuò)位。 其次，用等離子體CVD法，在GaN層201c上隔開預(yù)定間隔，形成由
具有約200nm厚度的SiN或Si02構(gòu)成的的掩模層201d。
其次，用HVPE法，保持基板溫度在約IIOO'C的狀態(tài)下，以掩模 層201d作為選擇生長(zhǎng)掩模，在GaN層201c上橫方向生長(zhǎng)具有約5 u m 厚度的未摻雜的GaN層201e。此時(shí)，GaN層201e在未形成掩模層201d 的GaN層201c上有選擇地縱方向生長(zhǎng)之后，逐漸地在橫方向生長(zhǎng)。因 此，位于未形成掩模層201d的GaN層201c上的GaN層201e上，形 成縱方向傳播的錯(cuò)位集中區(qū)域208。其另一方面，因?yàn)樵谖挥谘谀?01d 上的GaN層201 e上通過橫方向生長(zhǎng)GaN層201 e，錯(cuò)位向橫方向彎曲， 所以難以形成縱方向傳播的錯(cuò)位。而且，通過蘭寶石基板201a、 AlGaN 層201b、 GaN層201c、掩模層201d，和GaN層201e構(gòu)成基板201 。
其次，如圖36所示，用MOCVD法，在基板201上順序生長(zhǎng)n型 層202、 n型包層203、發(fā)光層204、 P型包層205以及P型接觸層206。 而且，在P型接觸層206的預(yù)定區(qū)域形成條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的P側(cè)歐姆 電極209。其后，通過從P型接觸層206以及P型包層205上面開始蝕 刻約300nm厚度部分，形成由P型包層205凸部和P型接觸層206構(gòu) 成的、向預(yù)定方向延伸的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的脊部207。
其次，如圖37所示，通過從P型包層205的凸部以外的平坦部表 面開始蝕刻到n型層202為止的預(yù)定區(qū)域，使n型層202表面的一部 分露出。
其次，用等離子體CVD法，形成具有約250nm厚度的SiN膜(未 圖示)，以覆蓋整個(gè)面。其后，通過除去位于P側(cè)歐姆電極209上的SiN 膜和位于n型層202露出的表面的錯(cuò)位集中區(qū)域208以外的預(yù)定區(qū)域 的SiN膜，如圖38所示，形成絕緣膜210。
其次，如圖34所示，用真空蒸鍍法，在位于P型包層205的凸部 以外的平坦部表面上的絕緣膜201表面上，形成P側(cè)襯墊電極211，以 便與P側(cè)歐姆電極209上面相接觸。其后，在第9實(shí)施方式中，在位 于n型層202露出表面上的絕緣膜210上的預(yù)定區(qū)域，形成n側(cè)電極 212，以便與n型層202露出的表面的錯(cuò)位集中區(qū)域208以外區(qū)域相接 觸。最后，從形成有元件的P側(cè)襯墊電極211的一側(cè)開始形成劃線(未 圖示)之后，通過沿該劃線以各間距劈開元件，形成第9實(shí)施方式的 氮化物類半導(dǎo)體激光元件。
(第io實(shí)施方式)
參考圖39，在該第10實(shí)施方式中，與上述第1 第9實(shí)施方式不 同，在使用n型GaN基板作為基板的同時(shí)，說(shuō)明使n型包層錯(cuò)位集中 區(qū)域厚度比n型包層錯(cuò)位集中區(qū)域以外區(qū)域的厚度還小的情況。
在該第10實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件中，如圖39所示， 在具有約100 um厚度的、摻雜了具有約5X10"cm-s載流子濃度的氧 的n型GaN基板221上，形成具有約100nm厚度的、由摻雜了具有約 5 X 1018 cm-3摻雜量的Si的n型GaN構(gòu)成的n型層222。N型GaN基板 221在具有纖鋅礦構(gòu)造，并具有(0001)面的表面。在n型層222上， 形成具有約400nm厚度的、由摻雜了具有約5X 1018cnT3摻雜量以及約 5X 1018011-3載流子濃度的Si的n型Al,Ga。.95N構(gòu)成的n型包層223。 此外，在n型GaN基板221、 n型層222以及n型包層223端部近旁， 以約400^ m的周期的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)，形成從n型GaN基板221背面 延伸至n型包層222表面的、具有約10 u m寬度的錯(cuò)位集中區(qū)域228。 n型GaN基板221是本發(fā)明的「基板」 一例，n型層222以及n型包 層223是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」以及「第一半導(dǎo)體層」的一例。
在這里，在第10實(shí)施方式中，從n型包層223上面直到預(yù)定深度 為止進(jìn)行除去，以使n型包層223錯(cuò)位集中區(qū)域228的厚度比n型包 層223錯(cuò)位集中區(qū)域228以外區(qū)域的厚度還小。此外，在n型包層223 上錯(cuò)位集中區(qū)域228以外的區(qū)域上形成具有MQW活性層的發(fā)光層 224。該發(fā)光層224由具有與圖2所示的第1實(shí)施方式的發(fā)光層4同樣 厚度以及組成的氮化物類半導(dǎo)體各層構(gòu)成，同時(shí)，具有比n型包層223 錯(cuò)位集中區(qū)域228以外區(qū)域的寬度還小的寬度(約7.5 um)。發(fā)光層 224是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」的一例。
在發(fā)光層224上，形成具有凸部的、由摻雜了具有約4X10"cnT3 的摻雜量以及約5X 10口cn^載流子濃度的Mg的P型Alo.o5Gaa95N構(gòu) 成的P型包層225。該P(yáng)型包層225的凸部具有約1.5um寬度，同時(shí)， 具有從平坦部上面突出約300nm的高度。此外，P型包層225的平坦 部具有約100nm的厚度。而且，在P型包層225的凸部上，形成具有 約10nm厚度的、由摻雜了具有約4X10"cmJ摻雜量以及約5X1017cm ^載流子濃度的Mg的P型GaN構(gòu)成的P型接觸層226。而且，通過P
型包層225的凸部和P型接觸層226，構(gòu)成向預(yù)定方向延伸的條狀(細(xì) 長(zhǎng)狀)的脊部227。 P型包層225以及P型接觸層226是本發(fā)明的「半 導(dǎo)體元件層」以及「第2半導(dǎo)體層」的一例。
而且，在構(gòu)成脊部227的P型接觸層226上，從下層向上層，形 成由具有約5nm厚度的Pt層、具有約100nm厚度的Pd層、和具有約 150nm厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極229。 P側(cè)歐姆電極299是本 發(fā)明的「表面?zhèn)入姌O」的一例。此外，去除去n型包層223后露出的 表面以及P側(cè)歐姆電極229上面以外的區(qū)域上形成由具有約250nm厚 度的SiN膜構(gòu)成的絕緣膜230。在絕緣層230的表面上，從下層向上層 形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度的Pd層、和具 有約3 y m厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極231 ，以便與P側(cè)歐姆電 極229的上面相接觸。在n型GaN基板221的背面從接近n型GaN基 板221背面幵始，按順序形成由具有約10nm厚度的Al層、具有約20nm 厚度的Pt層、和具有約300nm厚度的Au層構(gòu)成的n側(cè)電極232，以 便與n型GaN基板221背面的整個(gè)面相接觸。
在第10實(shí)施方式中，如上述所示，使n型包層223錯(cuò)位集中區(qū)域 228的厚度比n型包層223錯(cuò)位集中區(qū)域228以外的區(qū)域厚度還小，同 時(shí)，因?yàn)樵趎型包層223上的錯(cuò)位集中區(qū)域228以外區(qū)域上，通過形 成發(fā)光層224，經(jīng)發(fā)光層224形成的n型包層223和P型包層225之間 的pn結(jié)區(qū)上不形成錯(cuò)位集中區(qū)域228，所以可以抑制因錯(cuò)位集中區(qū)域 228電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢匀菀椎厥乖诙?電流驅(qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以容易地使氮化物類半導(dǎo)體激光 元件工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位集中區(qū)域228流過的電流， 所以可以降低從錯(cuò)位集中區(qū)域228來(lái)的不必要的發(fā)光。
在第10實(shí)施方式中，因?yàn)橥ㄟ^使發(fā)光層224的寬度比n型包層223 的錯(cuò)位集中區(qū)域228以外的區(qū)域的寬度還小，經(jīng)發(fā)光層224形成的n 型包層223和P型包層225之間的pn結(jié)區(qū)變小，所以可以減小n型包 層223和P型包層225的pn結(jié)電容量。據(jù)此，可以使氮化物類半導(dǎo)體 激光元件的響應(yīng)速度高速化。
其次，參照?qǐng)D39 圖45，說(shuō)明第IO實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件的制造過程。首先，如圖40所示，用與圖3 圖9所示的第1實(shí)施方式同樣的制 造過程，形成直到由P型包層225的凸部和P型接觸層226構(gòu)成的脊 部227以及P側(cè)歐姆電極229。其后，在P型包層225平坦部上錯(cuò)位集 中區(qū)域228以外的預(yù)定區(qū)域上，形成抗蝕劑層241，以便覆蓋P側(cè)歐姆 電極229以及脊部227的表面。
其次，如圖41所示，以抗蝕劑241作為掩模，從P型包層225平 坦部上面直到發(fā)光層224為止進(jìn)行蝕刻。據(jù)此，在除去P型包層225 以及發(fā)光層224的錯(cuò)位集中的區(qū)域228的同時(shí)，使P型包層225以及 發(fā)光層224寬度比n型包層223錯(cuò)位集中區(qū)域228以外區(qū)域?qū)挾冗€小。 其后，除去抗蝕劑241。
其次，如圖42所示，用等離子體CVD，在形成了具有約250nm 厚度的SiN膜(未圖示)以覆蓋整個(gè)面之后，通過除去位于P側(cè)歐姆 電極229上面的SiN膜，形成由具有約250nm厚度的SiN膜構(gòu)成的絕 緣膜230。
其次，如圖43所示，用真空蒸鍍法，在絕緣膜230表面的預(yù)定區(qū) 域，從下層向上層形成由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm 厚度的Pd層、和具有約3 u m厚度的Au層構(gòu)成的P側(cè)襯墊電極231 ， 以便與P側(cè)歐姆電極229上面相接觸。而且，研磨n型GaN基板221 的背面，使n型GaN基板221的厚度為約100um。其后，用真空蒸 鍍法，在n型GaN基板221背面，在接近n型GaN基板221背面一方 按順序形成由具有約10nm厚度的Al層、具有約20nm厚度的Pt層、 和具有約300nm厚度的Au層構(gòu)成的n側(cè)電極232，以便與n型GaN 基板221背面的整個(gè)面相接觸。
其次，如圖44所示，使用C1的R正法，除去從鄰接的元件的邊 界區(qū)域的P側(cè)襯墊電極231的表面直到絕緣膜230以及n型包層223 的預(yù)定深度為止的錯(cuò)位集中區(qū)域228。據(jù)此，在元件錯(cuò)位集中的區(qū)域 228上形成具有比錯(cuò)位集中區(qū)域228寬度還大的寬度W2 (例如，約60 um)的溝部233。
其次，如圖45所示，用金剛石筆(diamond point),在溝部233 底部的中央部，形成劃線234。其后，沿其劃線以各間距分離元件。這 樣一來(lái)，形成如圖39所示的第10實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元 件。
(第11實(shí)施方式) 參照?qǐng)D46，在該第11實(shí)施方式中，與上述第10實(shí)施方式不同，
發(fā)光層224a具有與n型包層223a相同的寬度。此外，除去從n型GaN 基板221a上面直到預(yù)定深度為止，使n型GaN基板221a錯(cuò)位集中的 區(qū)域228的厚度比n型GaN基板221a錯(cuò)位集中區(qū)域228以外區(qū)域的厚 度還小。而且，在n型GaN基板221a上錯(cuò)位集中區(qū)域228以外的區(qū)域 上，順序地形成n型層222a、 n型包層223a、發(fā)光層224a、 P型包層 225a以及P型接觸層226a。
此外，在P型包層225a的平坦部上、脊部227a以及P側(cè)歐姆電 極229a的側(cè)面上形成絕緣膜260。在絕緣膜260的表面上形成P側(cè)襯 墊電極261 ，以便與P側(cè)歐姆電極229a上面相接觸。n型GaN基板221 a、 n型層222a、 n型包層223a、發(fā)光層224a、 P型包層225a、 P型接觸 層226a、以及P側(cè)歐姆電極229a分別具有與上述第10實(shí)施方式的GaN 基板221、 n型層222、 n型包層223、發(fā)光層224、 P型包層225、 P 型接觸層226、以及P側(cè)歐姆電極229同樣的厚度及組成。此外，絕緣 膜260以及P側(cè)襯墊261分別具有與上述第10實(shí)施方式的絕緣膜230 以及P側(cè)襯墊電極231同樣的厚度以及組成。 第11實(shí)施方式其它的構(gòu)成與上述第IO形態(tài)是同樣的。
在第11實(shí)施方式中，如上述所示，使n型GaN基板221a的錯(cuò)位 集中區(qū)域228的厚度比n型GaN基板221 a錯(cuò)位集中區(qū)域228以外區(qū)域 的厚度還小，同時(shí)，因?yàn)橥ㄟ^在n型GaN基221a上錯(cuò)位集中區(qū)域228 以外的區(qū)域上順序地形成n型層222a、 n型包層223a、發(fā)光層224a、 P型包層225a、以及P型接觸層226a，在經(jīng)發(fā)光層224a形成的n型包 層223a和P型包層225a之間pn結(jié)區(qū)不形成錯(cuò)位集中區(qū)域228,所以 與上述實(shí)施方式同樣，在可以容易地使氮化物類半導(dǎo)體激光元件工作 穩(wěn)定化的同時(shí)，可以降低從錯(cuò)位集中區(qū)域228來(lái)的不必要的發(fā)光。
其次，參照?qǐng)D46 圖48，說(shuō)明第ll實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件的制造過程。
首先，如圖47所示，用與圖3 圖ll所示的第1實(shí)施方式同樣的 制造過程，在形成直到P側(cè)襯墊電極261為止的同時(shí)，研磨n型GaN
基板221a的背面。其后，用真空蒸鍍法，在n型GaN基板221a的背 面上，形成n側(cè)電極232以與n型GaN基板221a背面的整個(gè)面相接觸。
其次，如圖48所示，在鄰接的元件邊界區(qū)域，通過照射YAG激 光(基本波長(zhǎng):l飾m)的第3高次諧波G55nm)，從P側(cè)襯墊電極 261表面開始，部分地除去含有絕緣膜260的n型GaN基板221a、 P 型包層225a、發(fā)光層224a、 n型包層223a以及n型層222a的預(yù)定深 度為止的錯(cuò)位集中區(qū)域228。作為此時(shí)的照射條件，設(shè)定脈沖頻率在約 10kHz，同時(shí)，把掃描速度設(shè)定在約0.75mm/sec。據(jù)此，在元件錯(cuò)位集 中區(qū)域228上，形成比錯(cuò)位集中區(qū)域228寬度還大的寬度W3 (例如， 約100um)的溝部263。其后，沿著其溝部263以各間距分離元件。 這樣一來(lái)，形成圖46所示的第11形態(tài)的氮化物類半導(dǎo)體激光元件。
在第11實(shí)施方式的制造過程中，如上述所示，通過用YAG激光， 形成用于以各間距分離元件的溝部263，因?yàn)榭梢允箿喜?63的寬度 W3比錯(cuò)位集中區(qū)域228的寬度還大，所以可以容易地除去錯(cuò)位集中區(qū) 域228。據(jù)此，除了形成用于以各間距分離元件的溝部263的工序之外， 不必要增加除去錯(cuò)位集中區(qū)域228的工序。其結(jié)果，可以使制造工序 簡(jiǎn)略化。
(第12實(shí)施方式)
參照?qǐng)D49，在該第12實(shí)施方式中，與上述第10實(shí)施方式不同， 從n型GaN基板221b上面直到預(yù)定深度為止進(jìn)行除去，以便n型GaN 基板221b錯(cuò)位集中區(qū)域228的厚度比基板221b錯(cuò)位集中區(qū)域228以 外區(qū)域的厚度還小。而且，在n型GaN基板221b上錯(cuò)位集中區(qū)域228 以外區(qū)域上順序地形成n型層222b、 n型包層223b、發(fā)光層224、 P 型包層225、以及P型接觸層226。 n型GaN基板221b、 n型222b、 以及n型包層223b分別具有與上述第10實(shí)施方式的n型GaN基板221、 n型層222、以及n型包層223同樣的厚度及組成。在這里，發(fā)光層224 以及P型包層225的平坦部具有比n型包層223b的寬度還小的寬度(約 4.5 li m)。
第12實(shí)施方式的其它構(gòu)成與上述第10實(shí)施方式是同樣的。 在第12實(shí)施方式中，通過如上述所示的構(gòu)成，可以得到抑制因錯(cuò) 位集中區(qū)域228電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流等與上述第IO實(shí)施方式同
樣的效果。
其次，參照?qǐng)D49以及圖50，說(shuō)明第12實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)
體激光元件的制造過程。
首先，用與圖40 圖43所示的第10實(shí)施方式同樣的制造過程，形 成直到n側(cè)電極232。
其次，如圖50所示，用劃片(dicing),在與鄰接于氮化物類半導(dǎo) 體激光元件的元件的邊界區(qū)域中，部分地除去從P側(cè)襯墊電極231表 面直到含有絕緣膜230的n型GaN基板221b、 n型包層223b、以及n 型層222b的預(yù)定深度為止的錯(cuò)位集中區(qū)域228。據(jù)此，在元件錯(cuò)位集 中的區(qū)域228上形成具有比錯(cuò)位集中區(qū)域228的寬度還大的寬度W4 (例如約60 u m)的溝部273。其后，沿著溝部273以各間距分離元件。 這樣一來(lái)，形成圖49所示的第12實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元 件。
在第12實(shí)施方式的制造過程中，如上述所示，因?yàn)橛脛澠ㄟ^形 成用于以各問距分離元件的溝部273，可以使溝部273的寬度W4比錯(cuò) 位集中區(qū)域228的寬度還大，所以可以與上述第11實(shí)施方式的制造過 程同樣，容易地除去錯(cuò)位集中區(qū)域228。其結(jié)果可以使制造工序簡(jiǎn)略化。 (第13實(shí)施方式)
參照?qǐng)D51，說(shuō)明在該第13實(shí)施方式中，與上述第10~第12實(shí)施 方式不同，在比n型GaN基板上錯(cuò)位集中區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域形成選 擇生長(zhǎng)掩模的情況。
在該第13實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件中，如圖51所示， 在n型GaN基板281端部近旁，以約400um的周期，條狀(細(xì)長(zhǎng)狀) 地形成從n型GaN基板281背面延伸至表面的、具有約10 u m寬度的 錯(cuò)位集中區(qū)域288。 n型GaN基板281具有與上述第10實(shí)施方式的n 型GaN基板221同樣的厚度及組成。n型GaN基板281是本發(fā)明的「基 板J的一例。
在這里，在第13實(shí)施方式中，如圖52所示，在比n型GaN基板 281上錯(cuò)位集中區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域，形成由具有約200nm厚度 的SiN膜構(gòu)成的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的選擇生長(zhǎng)掩模293。該選擇生長(zhǎng)掩模 293具有比錯(cuò)位集中區(qū)域288寬度還小的寬度W5 (約3um)。從元件
端部直到選擇生長(zhǎng)掩模293的端部的間隔W6為約30"m。選擇生長(zhǎng) 掩模293是本發(fā)明的「第一選擇生長(zhǎng)掩模」的一例。
在形成有n型GaN基板281上的選擇生長(zhǎng)掩模293的區(qū)域以外的 區(qū)域上，如圖51所示，順序地形成n型層282、 n型包層283、發(fā)光層 284、 P型包層285、以及P型接觸層286。 P型包層285具有凸部，同 時(shí)，P型接觸層286在P型包層285的平坦部以外區(qū)域上形成。而且， 通過位于比選擇生長(zhǎng)掩模293更靠?jī)?nèi)側(cè)的P型包層285的凸部，和在 其P型包層285的凸部上形成的P型接觸層286，構(gòu)成脊部287。此外， 在位于比選擇生長(zhǎng)掩模293更靠外側(cè)的n型層282、 n型包層283、發(fā) 光層284、 P型包層285、以及P型接觸層286上通過傳播n型GaN基 板281的錯(cuò)位，形成錯(cuò)位集中的區(qū)域288。 n型層282、 n型包層283、 發(fā)光層284、 P型包層285、以及P型接觸層286分別具有與上述第10 實(shí)施方式的n型層222、 n型包層223、發(fā)光層224、 P型包層225、以 及P型接觸層226同樣的厚度及組成。n型層282、 n型包層283、發(fā) 光層284、 P型包層285、以及P型接觸層286是木發(fā)明的「半導(dǎo)體元 件層」的一例。
在這里，在第13實(shí)施方式中，在位于比n型GaN基板281上錯(cuò) 位集中區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域的氮化物類半導(dǎo)體各層(282~286)和 位于n型GaN基板281上錯(cuò)位集中的區(qū)域288的氮化物類半導(dǎo)體各層 (282~286)之間形成凹部294。
在構(gòu)成脊部287的P型接觸層286上形成P側(cè)歐姆電極289。而且， 形成絕緣膜290，以覆蓋P側(cè)歐姆電極289上面以外區(qū)域。在比位于凹 部294更靠?jī)?nèi)側(cè)的絕緣膜290表面上形成P側(cè)襯墊電極291 ，以便與P 側(cè)歐姆電極289上面相接觸。P側(cè)歐姆電極289、絕緣膜290、以及P 側(cè)襯墊電極291分別具有與上述第10實(shí)施方式的P側(cè)歐姆電極229、 絕緣膜230、以及P側(cè)襯墊電極231同樣的厚度及組成。P側(cè)歐姆電極 289是本發(fā)明的「表面?zhèn)入姌O」的一例。
此外，在n型GaN基板281背面上形成n側(cè)電極292，以便與n 型GaN基板281背面錯(cuò)位集中區(qū)域288以外的區(qū)域相接觸。N側(cè)電極 292具有與上述第10實(shí)施方式的n側(cè)電極232同樣的厚度以及組成。
在第13實(shí)施方式中，如上述所示，通過在比n型GaN基板281上的錯(cuò)位集中的區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上形成選擇生長(zhǎng)掩模293，在 n型GaN基板281上生長(zhǎng)氮化物類半導(dǎo)體各層(282~286)之際，因?yàn)?在選擇生長(zhǎng)掩模293上不生長(zhǎng)氮化物類半導(dǎo)體各層(282 286)，所以 可以在比n型GaN基板281上錯(cuò)位集中區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上形 成的氮化物類半導(dǎo)體各層(282 286)，和在n型GaN基板281上錯(cuò)位 集中區(qū)域288上形成的氮化物類半導(dǎo)體各層(282-286)之間形成凹部 294。因此，通過凹部294可以分開形成有錯(cuò)位集中區(qū)域288的氮化物 類半導(dǎo)體各層(282~286)和未形成錯(cuò)位集中區(qū)域288的氮化物類半導(dǎo) 體各層(282 286)。據(jù)此，通過位于比選擇生長(zhǎng)掩模293更靠?jī)?nèi)側(cè)的P 型接觸層286上形成P側(cè)歐姆電極289，可以抑制因錯(cuò)位集中區(qū)域288 電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié)果，因?yàn)榭梢允乖诙娏黩?qū)動(dòng) 時(shí)光輸出穩(wěn)定化，所以可以使氮化物類半導(dǎo)體激光元件工作穩(wěn)定化。 此外，因?yàn)橥ㄟ^凹部294分開形成有錯(cuò)位集中區(qū)域288的氮化物類半 導(dǎo)體各層(282~286)和未形成錯(cuò)位集中區(qū)域288的氮化物類半導(dǎo)體各 層(282~286)，所以在位于比錯(cuò)位集中區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的發(fā)光層284 產(chǎn)生的光可以抑制被錯(cuò)位集中區(qū)域288所吸收的光。據(jù)此，因?yàn)榭梢?抑制被錯(cuò)位集中區(qū)域288吸收的光以任意波長(zhǎng)再發(fā)光，所以可抑制因 這樣的再發(fā)光產(chǎn)生的色純度變差。
其次，參照?qǐng)D51 圖55，說(shuō)明第13實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件的制造過程。
首先，如圖52以及圖53所示，用與圖3~圖6所示的第1實(shí)施方 式同樣的制造過程，在形成n型GaN基板281之后，用等離子體CVD 法，在n型GaN基板281的預(yù)定區(qū)域形成由具有約200nm厚度的SiN 膜構(gòu)成的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的選擇生長(zhǎng)掩模293。具體講，在n型GaN 基板281上通過隔開約60tim的間隔W7 (W6X2)，以?shī)A持錯(cuò)位集中 區(qū)域288，形成具有約3um寬度W5的選擇生長(zhǎng)掩模293。
其次，如圖54所示，用MOCVD法，在形成有選擇生長(zhǎng)掩模293 的n型GaN基板281上，順序地形成n型層282、 n型包層283、發(fā)光 層284、 P型包層285、以及P型接觸層286。
此時(shí)，在第13實(shí)施方式中，因?yàn)樵谶x擇生長(zhǎng)掩模293上不形成氮 化物類半導(dǎo)體各層(282~286)，所以在比n型GaN基板281上錯(cuò)位集
中區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上形成的氮化物類半導(dǎo)體各層(282 286)， 和在n型GaN基板281上錯(cuò)位集中的區(qū)域288上形成的氮化物類半導(dǎo) 體各層(282~286)之間形成凹部294。此外，在n型GaN基板281上 錯(cuò)位集中區(qū)域288上形成的氮化物類半導(dǎo)體各層(282~286)上，通過 n型GaN基板281的錯(cuò)位的傳播，形成從n型GaN基板281背面延伸 至P型接觸層286上面的錯(cuò)位集中區(qū)域288。
其次，如圖55所示，用與圖8 圖11所示的第1實(shí)施方式同樣的 制造過程，在位于比凹部294更靠?jī)?nèi)側(cè)的P型接觸層286上形成P側(cè) 歐姆電極289，同時(shí)、形成由P型包層285凸部和P型接觸層286構(gòu)成 的脊部287。此外，在形成絕緣膜290以覆蓋P側(cè)歐姆電極289上面以 外的區(qū)域之后，在位于比凹部294更靠?jī)?nèi)側(cè)的絕緣膜290的表面上形 成P側(cè)襯墊電極291，以便與P側(cè)歐姆電極289上面相接觸。其后，研 磨n型GaN基板281的背面。
最后，如圖51所示，用真空蒸鍍法，在n型GaN基板281背面 上的整個(gè)面上形成構(gòu)成n側(cè)電極292的金屬層(未圖示)之后，通過 除去位于錯(cuò)位集中區(qū)域288的金屬層，形成第13實(shí)施方式的氮化物半 導(dǎo)體激光元件。
在第13實(shí)施方式的制造過程中，如上述所示，通過在比n型GaN 基板281上錯(cuò)位集中的區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域形成具有比錯(cuò)位集中 區(qū)域288寬度還小的寬度W5的選擇生長(zhǎng)掩模293，因?yàn)榈竭_(dá)選擇生長(zhǎng) 掩模293表面全體的原料氣體總量變小，所以相應(yīng)地從選擇生長(zhǎng)掩模 293表面向位于選擇生長(zhǎng)掩模293近旁的生長(zhǎng)中的氮化物類半導(dǎo)體各 層(282~286)表面進(jìn)行表面擴(kuò)散的原料氣體或其分解物的量變小。據(jù) 此，因?yàn)榭梢越档凸┙o至位于選擇生長(zhǎng)掩模293近旁生長(zhǎng)中的氮化物 類半導(dǎo)體各層(282~286)表面的原料氣體或其分解物的量的增加，所 以可抑制位于選擇生長(zhǎng)掩模293近旁的氮化物類半導(dǎo)體各層(282 286) 的厚度變大。其結(jié)果，可以抑制氮化物類半導(dǎo)體各層(282~286)的厚 度在選擇生長(zhǎng)掩模293近旁的位置和遠(yuǎn)離選擇生長(zhǎng)掩模293的位置上 的不均勻。
(第14實(shí)施方式)
參照?qǐng)D56，在該第14實(shí)施方式中，與上述第13實(shí)施方式不同，
在n型GaN基板281上錯(cuò)位集中區(qū)域288以及比錯(cuò)位集中區(qū)域288更 靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域，分別形成由具有約100nm厚度的SiN膜構(gòu)成的選擇生 長(zhǎng)掩模313a以及313b。選擇生長(zhǎng)掩模313a具有比錯(cuò)位集中區(qū)域288 寬度還大的寬度W8 (約188ixm)。選擇生長(zhǎng)掩模313b具有比錯(cuò)位集 中區(qū)域288寬度還小的寬度W9(約2ym)。而且，選擇生長(zhǎng)掩模313b 從選擇生長(zhǎng)掩模313a隔開約5 li m的間隔W10來(lái)配置。選擇生長(zhǎng)掩模 313b間的間隔Wll為約lOnm。選擇生長(zhǎng)掩模313a是本發(fā)明的「第 二選擇生長(zhǎng)掩模」 一例。選擇生長(zhǎng)掩模313b是本發(fā)明的「第一選擇生 長(zhǎng)掩模」的一例。
而且，在形成有n型GaN基板281上的選擇生長(zhǎng)掩模313a以及 313b的區(qū)域以外的區(qū)域上，順序地形成n型層282a、 n型包層283a、 發(fā)光層284a、 P型包層285a、以及P型接觸層286a。此外，P型包層 285a具有凸部，同時(shí)，P型接觸層286a在P型包層285a的平坦部以 外區(qū)域上形成。而且，通過比位于選擇生長(zhǎng)掩模313b更靠?jī)?nèi)側(cè)的P型 包層285a的凸部和在其P型包層285a的凸部上形成的P型接觸層286a 構(gòu)成脊部287a。而且，發(fā)光層284a以及P型包層285a的平坦部具有 比n型包層285a的寬度還小的寬度(約10.5 u m)。
在這里，在第14實(shí)施方式中，在n型GaN基板281上形成的氮 化物類半導(dǎo)體各層(282a 286a)上不形成錯(cuò)位集中區(qū)域288。在位于 n型GaN基板281上的錯(cuò)位集中區(qū)域288側(cè)的氮化物類半導(dǎo)體各層 (282a 286a)和位于n型GaN基板281上中央部的氮化物類半導(dǎo)體各 層(282a 286a)之間形成凹部314。
在構(gòu)成脊部287a的P型接觸層286a上形成P側(cè)歐姆電極289a。 而且，形成絕緣膜310以覆蓋P側(cè)歐姆電極289a上面以外的區(qū)域。在 絕緣膜310表面上的預(yù)定區(qū)域上形成P側(cè)襯墊電極311 ，以便與P側(cè)歐 姆電極289a上面相接觸。該P(yáng)側(cè)襯墊電極311 —方的端部配置在位于 錯(cuò)位集中區(qū)域288的絕緣膜310上，同時(shí)，另一方的端部配置在位于P 型包層285a平坦部上的絕緣膜310上。n型GaN基板281 、n型層282a、 n型包層283a、發(fā)光層284a、 P型包層285a、 P型接觸層286a以及P 側(cè)歐姆電極289a具有分別與上述第10實(shí)施方式的n型GaN基板221 、 n型層222、 n型包層223、發(fā)光層224、 P型包層225、 P型接觸層226以及P側(cè)歐姆電極229同樣的厚度以及組成。此外，絕緣膜310以及P 側(cè)襯墊電極311分別具有與上述第10實(shí)施方式的絕緣膜230以及P側(cè) 襯墊電極231相同厚度以及組成。
在n型GaN基板281背面上形成n側(cè)電極292，以便與上述第13 實(shí)施方式同樣地與n型GaN基板281的背面錯(cuò)位集中區(qū)域以外的區(qū)域 相接觸。
在第14實(shí)施方式中，如上述所示，在n型GaN基板281上錯(cuò)位 集中區(qū)域288上，通過形成選擇生長(zhǎng)掩模313a，在n型GaN基板281 上生長(zhǎng)氮化物類半導(dǎo)體各層(282a 286a)之際，因?yàn)樵谶x擇生長(zhǎng)掩模 313a上不生長(zhǎng)氮化物類半導(dǎo)體各層(282a 286a)，所以可以控制在氮 化物類半導(dǎo)體各層(282a 286a)上錯(cuò)位集中區(qū)域288的形成。據(jù)此， 可以抑制因在錯(cuò)位集中區(qū)域288上電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。其結(jié) 果，因?yàn)榭梢允乖诙娏黩?qū)動(dòng)時(shí)的光輸出穩(wěn)定化，所以可以容易 地使氮化物類半導(dǎo)體激光元件工作穩(wěn)定化。此外，因?yàn)榭梢越档湾e(cuò)位 集中區(qū)域228流過的電流，所以可以降低從錯(cuò)位集中區(qū)域228來(lái)的不 必要的發(fā)光。
其次，參照?qǐng)D56 圖60，說(shuō)明第14實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件制造過程。
首先，如圖57以及圖58所示，用與圖3 圖6所示的第1實(shí)施方 式同樣的制造過程，在形成n型GaN基板281之后，用等離子體CVD 法，在n型GaN基板281上的預(yù)定區(qū)域形成由具有約100nm厚度的 SiN膜構(gòu)成的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的選擇生長(zhǎng)掩模313a以及313b。具體講， 在n型GaN基板281上的錯(cuò)位集中區(qū)域288上，形成具有約376 P m 的寬度W12 (W8X2)的選擇生長(zhǎng)掩模313a。此外，在n型GaN基板 281上從選擇生長(zhǎng)掩模313a隔開約5um的間隔WIO，形成具有約2 y m的寬度W9的選擇生長(zhǎng)掩模313b。此外，選擇生長(zhǎng)掩模313b間的 間隔Wll取作約10um。
其次，如圖59所示，用MOCVD法，在形成有選擇生長(zhǎng)掩模313a 以及313b的n型GaN基板281上，順序地形成n型層282a、 n型包層 283a、發(fā)光層284a、 P型包層285a以及P型接觸層286a。
此時(shí)，在第14實(shí)施方式中，在選擇生長(zhǎng)掩模313a以及313b上不
形成氮化物類半導(dǎo)體各層(282a 286a)。因此，在氮化物類半導(dǎo)體各 層(282a 286a)上不形成錯(cuò)位集中區(qū)域288。此外，在n型GaN基板 281上的錯(cuò)位集中區(qū)域288側(cè)形成的氮化物類半導(dǎo)體各層(282a 286a) 和在n型GaN基板281上的中夾部上形成的氮化物類半導(dǎo)體各層 (282a 286a)之間形成凹部314。
其次，如圖60所示，用與圖8~圖11所示的第1實(shí)施方式同樣的 制造過程，在位于比凹部314更靠?jī)?nèi)側(cè)的P型接觸層286a上形成P側(cè) 歐姆電極289a，同時(shí)，形成由P型包層285a的凸部和P型接觸層286 構(gòu)成的脊部287a。在形成絕緣膜310以覆蓋P側(cè)歐姆電極289a上面以 外區(qū)域之后，在絕緣膜310表面上的預(yù)定區(qū)域上形成P側(cè)襯墊電極311 ， 以便與P側(cè)歐姆電極289a的上面相接觸。其后，研磨n型GaN基板 281的背面。
最后，如圖56所示，用真空蒸鍍法，在n型GaN基板281背面 上的整個(gè)面上形成構(gòu)成n側(cè)電極292的金屬層(未圖示)之后，通過 除去位于錯(cuò)位集中區(qū)域288的金屬層，形成第14實(shí)施方式的氮化物類 半導(dǎo)體激光元件。
在第14實(shí)施方式的制造過程中，如上述所示，在比n型GaN基 板281上的錯(cuò)位集中區(qū)域288更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上，通過形成具有比錯(cuò) 位集中區(qū)域288的寬度還小的寬度W9的選擇生長(zhǎng)掩模313b，生長(zhǎng)氮 化物類半導(dǎo)體各層(282a 286a)之際，因?yàn)榈竭_(dá)選擇生長(zhǎng)掩模313b 的表面全體的原料氣體總量變少，所以相應(yīng)地從選擇生長(zhǎng)掩模313b的 表面向位于選擇生長(zhǎng)掩模313b近旁的生長(zhǎng)中的氮化物類半導(dǎo)體各層 (282a 286a)表面進(jìn)行表面擴(kuò)散的原料氣體或分解物的量變少。據(jù)此， 因?yàn)榭梢越档凸┙o至位于選擇生長(zhǎng)掩模313b近旁的生長(zhǎng)中的氮化物類 半導(dǎo)體各層(282a 286a)表面的原料氣體或其分解物的量的增加，所 以可以抑制位于選擇生長(zhǎng)掩模3Bb近旁的氮化物類半導(dǎo)體各層 (282a 286a)的厚度變大。其結(jié)果，可以抑制氮化物類半導(dǎo)體各層 (282a 286a)的厚度在選擇生長(zhǎng)掩模313b近旁位置和離選擇生長(zhǎng)掩 模313b遠(yuǎn)的位置上變得不均勻。
其次，參照?qǐng)D61，說(shuō)明第14實(shí)施方式變形例的氮化物類半導(dǎo)體激 光元件的制造過程。
在該第14實(shí)施方式的變形例的氮化物半導(dǎo)體激光元件的制造過
程，如圖61所示，在n型GaN基板281上形成具有比錯(cuò)位集中區(qū)域 (未圖示)寬度還小的寬度W13 (約3um)的選擇生長(zhǎng)掩模323b， 以包圍元件形成區(qū)域281b。此時(shí)，多個(gè)開口部323c(元件形成區(qū)域281b) 沿元件分離方向(圖61的A方向)以預(yù)定的間距進(jìn)行配置，而且形成 選擇生長(zhǎng)掩模323b，使緊接劈開方向(圖61的B方向)的開口部323c (元件形成區(qū)域281b)配置成相互不同。幵口部323c (元件形成區(qū)域 281b)的B方向的寬度W14設(shè)定在約12um。此外，從選擇生長(zhǎng)掩模 323b隔開了約8um的間隔W15的整個(gè)區(qū)域上形成選擇生長(zhǎng)掩模 323a。
其后，與上述第14實(shí)施方式的制造過程同樣，在形成氮化物類半 導(dǎo)體各層(未圖示)之后，形成絕緣膜(未圖示)以及電極各層(未 圖示)。
在第14實(shí)施方式的變形例的氮化物類半導(dǎo)體激光元件的制造過程 中，如上述所示，在n型GaN基板281上，形成具有多個(gè)開口部323c 的選擇生長(zhǎng)掩模323b，其開口部323c沿著A方向以預(yù)定間距配置， 且其與B方向鄰接的開口部323c相互不同地配置。之后，通過在形成 有n型GaN基板281的選擇生長(zhǎng)掩模323b的區(qū)域以外的區(qū)域上形成 氮化物類半導(dǎo)體各層，因?yàn)樵谶x擇生長(zhǎng)掩模323b上不形成氮化物類半 導(dǎo)體各層，所以只在與n型GaN基板281上的開口部323c對(duì)應(yīng)的區(qū)域 形成氮化物類半導(dǎo)體各層。據(jù)此，因?yàn)樵谂cn型GaN基板281的開口 部323c對(duì)應(yīng)的區(qū)域上形成的氮化物類半導(dǎo)體各層在A方向的距離，比 在n型GaN基板281上在A方向連續(xù)形成氮化物類半導(dǎo)體各層時(shí)的氮 化物類半導(dǎo)體各層在A方向的距離更小，所以可以抑制A方向的距離 變小部分產(chǎn)生裂縫。在這種情況下，因?yàn)榕cB方向鄰接的開口部323c (元件形成區(qū)域281b)相互不同地配置，所以在A方向也可以相互不 同地鄰接、配置元件形成區(qū)域281b。據(jù)此，因?yàn)榭梢赃叿乐沽芽p的發(fā) 生，邊可以得到與在n型GaN基板281上在A方向連續(xù)并形成氮化物 類半導(dǎo)體各層時(shí)相同的元件形成區(qū)域，所以可以邊防止裂縫的發(fā)生，
邊抑制n型GaN基板281利用效率的降低。 (第15實(shí)施方式)
參照?qǐng)D62~圖64，說(shuō)明在該第15實(shí)施方式中，與上述第10 第14 實(shí)施方式不同，在除去直到n型包層為止的錯(cuò)位集中區(qū)域的同時(shí)，氮 化物類半導(dǎo)體激光元件安裝在半導(dǎo)體激光器內(nèi)部的情況。
在第15實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件330中，如圖63所 示，在具有約lOOum厚度的、且摻雜了具有約5X10'Scn^載流子濃 度的氧的n型GaN基板331上，形成具有約100nm厚度的、由慘雜了 具有約5X 1018(^3摻雜量的Si的n型GaN基板構(gòu)成的n型層332。 n 型GaN基板331具有纖鋅礦構(gòu)造，并具有(0001)面的表面。此外， 在n型GaN基板331以及n型層332的兩端部近旁，分別條狀(細(xì)長(zhǎng) 狀)地形成從n型GaN基板331背面延伸至n型層332上面為止的、 且具有約10um寬度的錯(cuò)位集中區(qū)域331a。 n型GaN基板331是本發(fā) 明的「基板」的一例，n型層332是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」以及「第 一半導(dǎo)體層」的一例。
在這里，在第15實(shí)施方式中，在n型層332錯(cuò)位集中的區(qū)域331a 以外的區(qū)域上，順序地形成具有比n型GaN基板331寬度更小的寬度 Dl (約7.5um)的n型包層333、發(fā)光層334以及P型包層335。
n型包層333在具有約400nm厚度的同吋，由摻雜了具有約5X1018 cm-3摻雜量以及約5X 10"cir^載流子濃度的Si的n型Al0.05Ga0.95N構(gòu) 成。n型包層333是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」以及「第一半導(dǎo)體層」 的一例。
發(fā)光層334，如圖64所示，由n型載流子阻塞層334a、 n型光導(dǎo) 層334b、MQW活性層334e、未摻雜的光導(dǎo)層334f、和P型間隙層334g 構(gòu)成。n型載流子阻塞層334a具有約5nm厚度，同時(shí)，由摻雜了具有 約5X1018 cm'3摻雜量以及約5X1018cnT3載流子濃度的Si的n型 Alo.,Ga。.9N構(gòu)成。n型光導(dǎo)層334b具有約100nm厚度，同時(shí)，由摻雜 了具有約5X10"cm-s載流子摻雜量以及約5X10'Scn^載流子濃度的Si 的n型GaN構(gòu)成。此外，MQW活性層334e相互地疊層由具有約20nm 厚度的未摻雜的Ino.。5GaQ.95N構(gòu)成的4層障壁層334c，和具有約3nm 厚度的未摻雜的In。.15Ga().85N構(gòu)成的3層阱層334d。發(fā)光層334是本發(fā) 明的「半導(dǎo)體元件層」的一例，MQW活性層334e是本發(fā)明的「活性 層」的一例。此外，未摻雜的光導(dǎo)層334f是由具有約100nm厚度的未
摻雜的GaN構(gòu)成。P型載流子層334g具有約20nm，同時(shí)，由摻雜了 具有約4Xl(Tcn^摻雜量以及約5X10口cn^載流子濃度Mg的P型 Alo.,Gao.9N構(gòu)成。
如圖6所示，P型包層335由摻雜了具有約4X10"ci^摻雜量以 及約5X 1017011-3載流子濃度的Mg的P型AlQ.o5Ga。.95N構(gòu)成。該P(yáng)型 包層335包含平坦部335a，和從平坦部335a中央向上方突出那樣地形 成的凸出部335b。而且，P型包層335的平坦部335a具有比上述n型 GaN基板331寬度更小、且與發(fā)光層334的寬度相同的寬度Dl (約7.5 U m)，同時(shí)，具有約100nm厚度。P型包層335的凸部335b具有比發(fā) 光層334寬度還小的寬度W16(約1.5 ym)，同吋，具有從平坦部335a 上面約300nm的突出高度。P型包層335是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」 以及「第二半導(dǎo)體層」的一例。
在P型包層335的凸部335b上，形成具有約10nm厚度的、由摻 雜了具有約4X 10190^3摻雜量以及約5X 1017011'3載流子濃度的Mg的 P型GaN構(gòu)成的P型接觸層336。而且，通過P型包層335的凸部335b 和P型接觸層336，構(gòu)成成為電流通路區(qū)域的條狀(細(xì)長(zhǎng)狀)的脊部 337。在構(gòu)成脊部337的P型接觸層336上，從下層向上層形成由具有 約5nm厚度的Pt層、具有約100nm厚度的Pd層、和具有約150nm厚 度的Au層構(gòu)成的P側(cè)歐姆電極338。P型包層335以及P型接觸層336 是本發(fā)明的「半導(dǎo)體元件層」以及「第2半導(dǎo)體層」的一例，P側(cè)歐姆 電極338是本發(fā)明的「表面?zhèn)入姌O」的一例。另外，形成由具有約250nm 厚度的SiN膜構(gòu)成的絕緣膜339，以覆蓋P側(cè)歐姆電極338上面以外的 區(qū)域。
在這里，在第15實(shí)施方式中，如圖62以及圖63所示，在絕緣膜 339的預(yù)定區(qū)域上，形成具有比n型GaN基板331寬度還小的寬度Bl (約150um)的P側(cè)襯墊電極341，以便與P側(cè)歐姆電極338上面相 接觸。該P(yáng)側(cè)襯墊電極341，如圖62所示，平面地看形成為方形。而 且，P側(cè)襯墊電極341 —方的端部341a在位于n型層332上面的絕緣 膜339上形成，以便延伸至超越位于發(fā)光層334 —方的端部334h區(qū)域 的區(qū)域?yàn)橹?。P側(cè)襯墊電極341另一方的端部341b在位于n型包層333 側(cè)面上的絕緣膜339上形成，以便延伸至超越發(fā)光層334另一方的端
部334i的區(qū)域的區(qū)域?yàn)橹?。形成P側(cè)襯墊電極341 —方的端部341a 使其具有可引線連接的平坦面，相反，P側(cè)襯墊電極341另一方的端部 341b未設(shè)置可引線連接的平坦面。因此，P側(cè)襯墊341另一方的端部 341b與一方的端部341a相比，離開脊部337的距離小。P側(cè)襯墊電極 341從下層向上層，由具有約100nm厚度的Ti層、具有約100nm厚度 的Pd層、和具有約3ym厚度的Au層構(gòu)成。而且，在P側(cè)襯墊341 的一方的端部341a上，用于P側(cè)襯墊電極341 —方的端部341a與外 部電連接的配線342連接。
在n型GaN基板331背面的錯(cuò)位集中區(qū)域331a以外的區(qū)域上，從 接近n型GaN基板331的背面開始，按順序形成由具有約lOnm厚度 的Al層、具有約20nm厚度的Pt層、和具有約300nm厚度的Au層構(gòu) 成的n側(cè)電極343。
其次，參照?qǐng)D62、圖63以及圖65，說(shuō)明用第15實(shí)施方式的氮化 物類半導(dǎo)體激光元件的半導(dǎo)體激光器的構(gòu)造。
使用第15實(shí)施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件330的半導(dǎo)體激光 器，如圖65所示，包含安裝了氮化物類半導(dǎo)體激光元件330的管座351 和用于氣密密封的罩352。在管座351上設(shè)置3條引線351a 351c，同 時(shí)，在3條引線351a 351c中引線351a以及351b從管座351上面突 出。此外，在管座351的上面設(shè)置塊(block) 353，同時(shí)，在塊353的 側(cè)面上設(shè)置附屬懸掛架354。而且在該附屬懸掛物354上安裝第15實(shí) 施方式的氮化物類半導(dǎo)體激光元件330。具體講，氮化物類半導(dǎo)體激光 元件的裂開面相對(duì)管座351上面平行配置，以便激光相對(duì)管座351上 面垂直方向射出。此外，在構(gòu)成氮化物半導(dǎo)體激光元件330的P側(cè)襯 墊電極341的端部341a (參照?qǐng)D62以及圖63)上連接的配線342與 引線351a電連接。在與管座351上面的氮化物類半導(dǎo)體激光元件的裂 開面對(duì)置的區(qū)域安裝受光元件355。在該受光元件355上結(jié)合引線356 的一方的端部，同時(shí)，該引線356的另一方端與引線351b連接。而且 罩352在管座351上面溶接，以便覆蓋氮化物類半導(dǎo)體激光元件330 以及受光元件335。
在第15實(shí)施方式中，如上述所示，在使n型包層333上形成的發(fā) 光層334的寬度D1 (約7.5um)比n型GaN基板331寬度還小的同
時(shí)，通過使發(fā)光層334上形成的P型包層335寬度與發(fā)光層334的寬 度相同，因?yàn)榻?jīng)發(fā)光層334形成的n型包層333和P型包層335之間 pn結(jié)區(qū)域變小，所以可以減小pn結(jié)電容。通過使絕緣膜339的預(yù)定區(qū) 域上形成的P側(cè)襯墊電極341寬度B1 (約150um)比n型GaN基板 331寬度還小，可以減小由P側(cè)襯墊電極341、絕緣膜339、和n型層 332形成的寄生電容。其結(jié)果，可以使氮化物類半導(dǎo)體激光元件330 的響應(yīng)速度高速化。
在第15實(shí)施方式中，通過在位于n型層332上面的絕緣膜339上 形成P側(cè)襯墊電極341端部341a以便延伸至超越位于發(fā)光層334 —方 的端部334h區(qū)域的區(qū)域?yàn)橹?，即使使P側(cè)襯墊電極341寬度Bl (約 150um)比n型GaN基板331寬度還小，在超越發(fā)光層334 —方的端 部334h所處區(qū)域的p側(cè)襯墊電極341 —方的端部341a，也可以與引線 351a電連接。據(jù)此，即使使P側(cè)襯墊電極341寬度B1 (約150um) 比n型GaN基板331寬度還小時(shí)，P側(cè)襯墊電極341和引線351a之間 的連接也沒有困難。此外，通過在發(fā)光層334上形成的P型包層335 上設(shè)置平坦部335a，即使在P型包層335上設(shè)置具有比發(fā)光層334寬 度還小的寬度W16 (約1.5 um)的凸部335b，因?yàn)榭梢砸种仆ㄟ^平坦 部335a使光在橫方向過強(qiáng)封閉，所以可以使橫向模式穩(wěn)定化。據(jù)此， 可以抑制氮化物類半導(dǎo)體激光元件330的發(fā)光特性的降低。
在第15實(shí)施方式中，在n型層332錯(cuò)位集中區(qū)域331a以外的區(qū) 域上，因?yàn)橥ㄟ^形成n型包層333、發(fā)光層334以及P型包層335，在 n型包層333、發(fā)光層334以及P型包層335上不形成錯(cuò)位集中區(qū)域 331a，所以可以抑制在錯(cuò)位集中區(qū)域331a上電流流過。據(jù)此，可以抑 制因錯(cuò)位集中區(qū)域331a上電流流過而產(chǎn)生的泄漏電流。此外，因?yàn)榭?以抑制在錯(cuò)位集中區(qū)域331a上電流流過，所以可以降低從錯(cuò)位集中區(qū) 域331a來(lái)的不必要的發(fā)光。據(jù)此，可以使氮化物類半導(dǎo)體激光元件330 的工作穩(wěn)定化。
在本次公開的實(shí)施方式中，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為并不限于上述各點(diǎn)例示的情 況。本發(fā)明的范圍不通過上述實(shí)施方式說(shuō)明而通過權(quán)力要求范圍示出， 還包含與權(quán)力要求范圍有相同意義以及在范圍內(nèi)的所有的變更。
例如，在上述第1~第15實(shí)施方式中，作為半導(dǎo)體元件一例對(duì)氮化
物類半導(dǎo)體激光元件和發(fā)光二極管元件中使用本發(fā)明的例子加以說(shuō) 明，然而本發(fā)明并不限于此，對(duì)于氮化物類半導(dǎo)體激光元件或發(fā)光二 極管以外的其它半導(dǎo)體元件也是可能使用的。
在上述第1~第15實(shí)施方式中，作為基板應(yīng)用n型GaN基板或包 含氮化物類半導(dǎo)體層的蘭寶石基板，然而本發(fā)明不限于此，也可以用 尖晶石基板、Si基板、SiC基板、GaAs基板、GaP基板、InP基板、 水晶基板以及ZrB2基板等的基板。
在上述第1~第15實(shí)施方式中，形成了纖鋅礦構(gòu)造的氮化物類半導(dǎo) 體各層，然而，本發(fā)明不限于此，也可以形成閃鋅礦型構(gòu)造的氮化物 類半導(dǎo)體各層。
在上述第1~第15實(shí)施方式中，用MOCVD法結(jié)晶生長(zhǎng)氮化物類 半導(dǎo)體各層，然而，本發(fā)明不限于此，也可以用HVPE法以及使用以 TMA1、 TMGa、 TMIn、 NH3、 SiH4、 GeH4以及Cp2 Mg等作為原料氣 體的氣體源MBE法(Molecular Beam Epitaxy:分子束外延生長(zhǎng)法)等， 也可以結(jié)晶生長(zhǎng)氮化物類半導(dǎo)體各層。
在上述第1~第15實(shí)施方式中，疊層氮化物類半導(dǎo)體各層的表面為 (0001 )面，然而，本發(fā)明不限于此，也可以疊層氮化物類半導(dǎo)體各 層表面，以便成為其它方向。例如也可以疊層氮化物類半導(dǎo)體各層表 面，使其成為(1-100)面或(11-20)面等的(H， K， -H-K， O)面。 這種情況下，因?yàn)樵贛QW活性層內(nèi)不產(chǎn)生壓電場(chǎng)，所以可以抑制因 阱層的能帶斜率引起的正穴和電子再結(jié)合幾率降低。其結(jié)果，可以提 高M(jìn)QW活性層的發(fā)光效率。此外，也可以用從(1-100)面或(11-20)
面傾斜的基板。
在上述第1 第15實(shí)施方式中，示出了用MQW構(gòu)造的活性層作為 活性層的例子，然而，本發(fā)明不限于此，即使是具有無(wú)量子效果的大 厚度的單層或單一量子阱構(gòu)造的活性層也可以得到同樣的效果。
在上述第1~第15實(shí)施方式中，使錯(cuò)位集中區(qū)域使用形成條狀的基 板，然而本發(fā)明不限于此，錯(cuò)位集中區(qū)域也可以使用形成為條狀以外 的其它形狀的基板。例如，在圖4中，也可以通過變成掩模24，使用 開口部分散成三角格柵狀的掩模，形成錯(cuò)位集中區(qū)域分散成三角格柵 狀的基板。這時(shí)對(duì)應(yīng)于分散的錯(cuò)位集中區(qū)域，如果形成分散的絕緣膜
或分散的高電阻區(qū)域，則可以得到同樣的效果。此外，即使形成凹部 以包圍分散的錯(cuò)位集中區(qū)域，也可以得到同樣的效果。
此外，在上述第1 第8以及第10~第15實(shí)施方式中，通在在蘭寶
石基板上生長(zhǎng)n型GaN層，可以形成n型GaN基板，然而本發(fā)明不限 于此，也可以通過在GaAs基板上生長(zhǎng)n型GaN層形成n型GaN基板。 具體講，用HVPE法，在GaAs基板上形成摻雜了具有約120u m 約 400u m厚度的氧的n型GaN層之后，通過除去GaAs基板形成n型 GaN基板。此時(shí)，優(yōu)選形成為通過n型GaN基板的霍耳效應(yīng)測(cè)量的載 流子濃度約為5X10l8cnT3，而且由SIMS (Secondary Ion Mass Spectroscopy:次級(jí)離子質(zhì)量分析)測(cè)得的雜質(zhì)濃度約為1 X 1019citT3。 此外在GaAs基板上預(yù)定區(qū)域上也可以通過形成選擇生長(zhǎng)掩模層使n 型GaN層向橫方向生長(zhǎng)。
在上述第l、第2、第4、第6 第9以及第10 第15實(shí)施方式中， 在錯(cuò)位集中區(qū)域間大體中央部上形成脊部，然面本發(fā)明不限于此，在 離一方的端部約1 50u m，離另一端部約250 U m的位置也可以形成脊 部。這時(shí)因?yàn)榕c位于錯(cuò)位集中區(qū)域間的中央部移位區(qū)域的氮化物類半 導(dǎo)體比位于錯(cuò)位集中區(qū)域間大體中央部的氮化物類半導(dǎo)體的結(jié)晶性更 良好，所以可以提高氮化物類半導(dǎo)體激光元件的壽命。
在上述第3以及第5實(shí)施方式中，在n側(cè)形成歐姆透明電極，然 而，本發(fā)明不限于此，也可以在p側(cè)形成歐姆透明電極。
權(quán)利要求
1、一種半導(dǎo)體元件，其特征在于，包含在基板表面上形成的、至少在表面的一部分上具有錯(cuò)位集中的表面區(qū)域的半導(dǎo)體元件層；在比所述錯(cuò)位集中的所述表面區(qū)域更靠?jī)?nèi)側(cè)的區(qū)域上形成的凹部；和以與所述錯(cuò)位集中的所述表面區(qū)域以外的所述半導(dǎo)體元件層的表面的區(qū)域相接觸的方式形成的表面?zhèn)入姌O，其中，所述半導(dǎo)體元件還包括發(fā)光層，所述發(fā)光層被所述凹部分開。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于， 所述基板至少在背面的一部分上具有所述錯(cuò)位集中的背面區(qū)域， 還包含以與所述錯(cuò)位集中的所述背面區(qū)域以外的所述基板的背面的區(qū)域相接觸的方式形成的背面?zhèn)入姌O。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于， 還包含在所述錯(cuò)位集中的所述背面區(qū)域上形成的絕緣膜。
4、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于， 所述基板包含氮化物類半導(dǎo)體基板。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體元件，其特征在于， 所述半導(dǎo)體元件層具有凸部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種可使元件工作穩(wěn)定化的半導(dǎo)體元件。該半導(dǎo)體元件包含以下部件，即至少在背面一部分上具有錯(cuò)位集中的區(qū)域的基板、在基板表面上形成的半導(dǎo)體元件層、在基板背面上錯(cuò)位集中區(qū)域上形成的絕緣膜、和以與基板背面錯(cuò)位集中區(qū)域以外的區(qū)域相接觸的方式形成的背面?zhèn)入姌O。
文檔編號(hào)H01S5/323GK101114687SQ20071014774
公開日2008年1月30日 申請(qǐng)日期2004年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月7日
發(fā)明者井上大二朗, 岡本重之, 別所靖之, 山口勤, 戶田忠夫, 畑雅幸, 野村康彥 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社