窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法
【課題】半極性面を有するＧａＮウエハを用いて、良質な劈開面を有する窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法を提供する。
【解決手段】けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ１に形成されており、エッジ部ＥＤＧＥ１では、上面と側面が鋭角を成す。また、けがき線５１ａはｍ軸に直交する方向に延びる基準線ＬＩＮＥに沿って延びている。けがき線５１ａは、基準線ＬＩＮＥに沿って延びる溝を含む。けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ２には形成されていない。エッジ部ＥＤＧＥ２では、上面と側面が鈍角を成す。けがき線５１ａの形成はレーザけがき装置を用いて行われることができる。或いは、けがき線５１ａは、けがき針及びダイヤモンド針等を用いるけがき装置によって形成されることができる。
【解決手段】けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ１に形成されており、エッジ部ＥＤＧＥ１では、上面と側面が鋭角を成す。また、けがき線５１ａはｍ軸に直交する方向に延びる基準線ＬＩＮＥに沿って延びている。けがき線５１ａは、基準線ＬＩＮＥに沿って延びる溝を含む。けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ２には形成されていない。エッジ部ＥＤＧＥ２では、上面と側面が鈍角を成す。けがき線５１ａの形成はレーザけがき装置を用いて行われることができる。或いは、けがき線５１ａは、けがき針及びダイヤモンド針等を用いるけがき装置によって形成されることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体発光素子を作製する方法が記載されている。この方法では、ＧａＮ系紫色レーザの共振器端面を劈開で形成している。基板の主面上に窒化物系III−Ｖ族化合物半導体からなる半導体層を成長した後に、劈開に先立って、基板の裏面をスクライブする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０１１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、窒化ガリウム系半導体発光素子はｃ面ＧａＮ基板を用いて作製されている。これらの半導体発光素子の活性層は、例えばピエゾ効果による影響を受ける。
【０００５】
ピエゾ効果等の影響を避けるためには、半極性面を有するＧａＮウエハを用いることができる。半極性面を有するＧａＮウエハでは、ＧａＮのｃ軸は、ＧａＮウエハの主面に対して傾斜している。ＧａＮウエハのための母結晶体は、ＧａＮウエハ主面の傾斜に対応して作製された種基板上においてｃ軸方向に成長していく。ＧａＮウエハは、母結晶体のｃ軸に対して傾斜した平面に沿ったスライスによって母結晶体から作製される。このため、ＧａＮウエハの側面が傾斜している。
【０００６】
半極性面上に作製された半導体レーザでも、共振端面は劈開により作製される。ＧａＮウエハのＧａＮ結晶は六方晶系であるので、六方晶系より対照性の高い結晶系の半導体に比べて劈開は難しい。
【０００７】
本発明の目的は、このような事情を鑑みて為されたものであり、半極性面を有するＧａＮウエハを用いて、良質な劈開面を有する窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法である。この方法は、（ａ）ＧａＮのｃ面に関してａ軸の方向に傾斜した主面及び該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面を有するＧａＮウエハと、前記ＧａＮウエハの主面上に成長された複数の窒化ガリウム系半導体層を含み該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面を有する積層体と、前記積層体の上面にアレイ状に形成され前記ＧａＮのｍ軸方向に延びる電極とを備えるウエハ生産物を準備する工程と、（ｂ）前記ウエハ生産物の表面のエッジにけがき線を形成する工程と、（ｃ）前記けがき線を形成した後に、前記ウエハ生産物の裏面に力を加えて前記ウエハ生産物を劈開する工程とを備える。前記ウエハ生産物の前記エッジは、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鋭角を成す第１のエッジ部と、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鈍角を成す第２のエッジ部とを有しており、前記けがき線は、前記第１のエッジ部に形成されており、前記けがき線は、ｍ軸に交差する方向に延びる基準線に沿って延びている。
【０００９】
この方法によれば、第１のエッジ部がウエハ生産物の表面と積層体の側面とは鋭角を成しており、けがき線は第１のエッジ部に形成される。このため、鈍角エッジを有するウエハ裏面から力を加えることによって、ウエハ生産物の表面のけがき線のキズが押し広げられて劈開が引き起こされる。
【００１０】
本発明に係る方法では、前記けがき線は、前記ＧａＮウエハの裏面のエッジから前記主面へ下ろした垂線と前記主面との交点よりも内側から前記ウエハ生産物の表面のエッジまで延びていることが好ましい。鋭角エッジに形成されるけがき線が上記の交点よりも内側まで延びているので、劈開がまっすぐに進む。
【００１１】
本発明に係る方法では、前記ＧａＮウエハは、第１の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第１の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、前記ＧａＮウエハの前記第１及び第２の領域は、前記ＧａＮウエハのａ軸の方向に交互に配列されており、前記積層体は、第２の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第２の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、前記けがき線を形成する前記工程では、前記けがき線が、前記基準線に沿って前記積層体の前記第２の領域上に形成されることができる。
【００１２】
この方法によれば、けがき線が基準線に沿って第２の領域上に形成されるので、大きい転位密度の第２の領域において劈開線の曲がることを低減できる。
【００１３】
本発明に係る方法では、前記けがき線の形成はレーザけがき装置を用いて行われることができる。或いは、本発明に係る方法では、前記けがき線は、けがき装置によって形成された溝を含むことができる。
【００１４】
また、本発明に係る方法では、前記積層体は、ｍ軸方向に延びる複数のレーザリッジ構造を含むことができる。この方法によれば、けがき線を主面に形成すると共に劈開を引き起こす力をウエハ裏面に加えるとき、ウエハ生産物の表面にレーザリッジ構造による突起や窪みが設けられていても、劈開線の曲がることを低減できる。
【００１５】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、半極性面を有するＧａＮウエハを用いて、良質な劈開面を有する窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法のウエハ準備の工程を示す図面である。
【図２】図２は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法におけるエピタキシャル成長に工程を示す図面である。
【図３】図３は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における半導体リッジを作製する工程を示す図面である。
【図４】図４は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における電極を作製する工程を示す図面である。
【図５】図５は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法におけるけがき線を形成する工程を示す図面である。
【図６】図６は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における劈開を行う工程を示す図面である。
【図７】図７は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における誘電体多層膜を形成する工程及び半導体チップを作製する工程を示す図面である。
【図８】図８は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における実施例の共振器長の分布を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００１９】
図１〜図７は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法の主要な工程を示す図面である。まず、六方晶系ＧａＮからなるＧａＮウエハ１１を準備する。図１（ａ）を参照すると、直交座標系Ｓと共に、準備されたＧａＮウエハ１１が示されている。ＧａＮウエハ１１は、主面１１ａ、側面１１ｂ、及び裏面１１ｃを有する。主面１１ａはエッジ１１ｄによって規定されており、裏面１１ｃはエッジ１１ｅによって規定される。エッジ１１ｄ、１１ｅは実質的な円状の曲線形状からなる。ＧａＮウエハ１１は、必要な場合には、オリエンテーションフラットを有することができる。ＧａＮウエハ１１において、エッジ１１ｄ上に２点間の最大距離は例えば直径４５ｍｍ以上であることができ、例えば２インチサイズのＧａＮウエハがこれに該当する。ＧａＮウエハ１１は、第１のエッジ部１１ｆ及び第２のエッジ部１１ｇを有する。第１のエッジ部１１ｆでは、ＧａＮウエハ１１のエッジ１１ｄは、主面１１ａと側面１１ｂとが鋭角を成す。第２のエッジ部１１ｇでは、主面１１ａと側面１１ｂとが鈍角を成す。側面１１ｂが傾斜しているので、エッジ１１ｅも、裏面１１ｃと側面１１ｂとが鋭角を成すエッジ部と、裏面1１ｃと側面１１ｂとが鈍角を成す第２のエッジ部とを有する。ＧａＮウエハ１１は、半極性面を得るために、ｃ軸方向に成長されたＧａＮ結晶体の厚膜、または予めある傾斜角を持った種結晶上に成長された厚膜から、ｃ軸に傾斜する平面に沿って切り出されたスライスの表面に研磨等の処理を行って作製される。このため、ＧａＮウエハ１１は、傾斜した側面を有する。上記の鋭角及び鈍角といった角度を規定することになるエッジ上の一点における接戦に対する垂線を主面１１ａ及び側面１１ｂに描くとき、この２つの垂線は単一の平面を規定する。この２つの垂線の成す角度が当該エッジにおける角度である。
【００２０】
図１（ｂ）を参照すると、図１（ａ）に示されたI−I線に沿って取られた断面が示されている。ＧａＮウエハ１１の結晶体のための座標系ＣＲ及び代表的なｃ面Ｃが示されている。主面１１ａは、ＧａＮのｃ面Ｃに関してａ軸の方向に傾斜しており、また側面１１ｂは該ＧａＮのｃ軸方向に延びる。裏面１１ｃは、主面１１ａと反対側にある。
【００２１】
本実施例では、ＧａＮウエハ１１は、複数の第１の領域１３と、複数の第２の領域１５とを有する。第１の領域１３の各々は第１の貫通転位密度より小さい転位密度を有する。第２の領域１５の各々は、第１の貫通転位密度より大きい転位密度を有する。第１の貫通転位密度は、例えば８．０×１０５ｃｍ−２であることができる。ＧａＮウエハ１１の第１及び第２の領域１３、１５は、ＧａＮウエハ１１のａ軸の方向に交互に配列されている。第１及び第２の領域１３、１５は、裏面１１ｃから主面１１ａに延びており、主面１１ａの第１及び第２のエリア１３ａ、１５ａにそれぞれ現れている。第１の領域１３は、ＧａＮウエハ１１のｍ軸の方向に延びている。第２の領域１５は、ＧａＮウエハ１１のｍ軸の方向に延びている。この構造のＧａＮウエハ１１では、結晶成長の際に第２の領域１５に貫通転位を集めることによって、第１の領域１３の転位密度を低減できる。
【００２２】
次いで、ＧａＮウエハ１１の主面１１ａ上に半導体積層１７をエピタキシャルに成長する。図２（ａ）を参照すると、エピタキシャルウエハＥ１が示されている。半導体積層１７は、ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面１７ａを有する。半導体積層１７は、半導体レーザのための複数の窒化ガリウム系半導体層１９を含む。窒化ガリウム系半導体層１９は、例えばｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１９ａ、アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層１９ｂ、活性層１９ｃ、アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層１９ｄ、ＡｌＧａＮ電子ブロック層１９ｅ、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９ｆ及びｐ型ＧａＮコンタクト層１９ｇを含む。これらの窒化ガリウム系半導体層１９は、ＧａＮウエハ１１上に順に成長される。この成長は、例えば有機金属気相成長法で行われることができる。ＧａＮウエハ１１のｃ軸は半導体積層１７のｃ軸の方向に一致しており、図２（ｂ）を参照すると、ｃ軸の方向を示すベクトルＶＣが示されている。
【００２３】
この成長の際に、本実施例では、図２（ｂ）に示されるように、半導体積層１７は、複数の第１の領域２３と、複数の第２の領域２５とを有する。第１の領域２３の各々は第２の貫通転位密度より小さい転位密度を有する。第２の領域２５の各々は第２の貫通転位密度より大きい転位密度を有する。第２の貫通転位密度は、例えば１．０×１０８ｃｍ−２であることができる。半導体積層１７の第１及び第２の領域２３、２５は、半導体積層１７のａ軸の方向に交互に配列されている。第１及び第２の領域２３、２５は、主面１１ａから半導体積層１７の表面に延びているので、半導体積層１７の主面の第１及び第２のエリア２３ａ、２５ａにそれぞれ現れている。第１の領域２３は、半導体積層１７のｍ軸の方向に延びている。第２の領域２５は、半導体積層１７のｍ軸の方向に延びている。この構造の半導体積層１７では、結晶成長の際に第１及び第２の領域２３、２５に第１及び第２の領域１３、１５の転位密度が引き継がれる。
【００２４】
必要な場合には、半導体リッジ構造をエピタキシャルウエハＥ１に作製する。図３（ａ）に示されるように、マスク膜２７が半導体積層体１７の表面上に形成される。マスク膜２７は例えば金属膜や誘電体膜であることができ、金属膜は例えばＳｉＯ２といったシリコン酸化膜等を用いて作製されることができる。金属膜は例えばＰｔ／Ｐｄ、Ｎｉ／Ａｕ等であることができる。次いで、図３（ｂ）に示されるように、フォトリソグラフィ法を用いてマスク膜２７からエッチングマスク２９を作製する。エッチングマスク２９で覆われた領域に半導体リッジが形成される。エッチングマスク２９は、ｍ軸方向に延びるストライプ形状を成す。図３（ｃ）に示されるように、エッチングマスク２９を用いて半導体リッジ３１を形成する。このエッチングにより、半導体リッジ３１を含む半導体積層３３が形成される。また、このエッチングは、ドライエッチング法で行われる。半導体リッジ３１はｍ軸の方向に延びている。半導体リッジ３１は、電流のガイドを行うと共に光の導波を行うために設けられる。図３（ｄ）に示されるように、半導体リッジ３１を埋め込むようにブロック層３５を堆積する。ブロック層３５は、例えばＳｉＯ２といったシリコン酸化物等の材料からなる。ブロック層３５の堆積は、例えばプラズマＣＶＤやＥＢ蒸着等により行われる。ブロック層３５を形成した後に、マスク膜２７を除去する。積層体３６は、半導体積層３３及びブロック層３５を含む。
【００２５】
次いで、図４（ａ）に示されるように、半導体リッジ３１及びブロック層３５上に電極３７を形成する。電極３７は、積層体３６の上面にアレイ状に形成されている。電極３７は、ＧａＮのｍ軸方向に延びる。電極３７は、半導体リッジ３１の表面に接触３９を成しており、この接触３９は良好なオーミック接触であることが好ましい。電極３７は、例えば電極（アノード）であることができる。図４（ｂ）に示されるように、ＧａＮウエハ１１の裏面を研削して、所望の厚さのＧａＮ基板４１を作製する。ＧａＮ基板４１は、研削された裏面４１ｃを有する。ＧａＮ基板４１の厚さは、例えば１５０マイクロメートル以下であることが好ましい。また、ＧａＮ基板４１の厚さは、例えば５０マイクロメートル以上であることが好ましい。図４（ｃ）に示されるように、ＧａＮ基板４１の裏面４１ｃ上に電極（カソード）４５を形成する。電極４５は、ＧａＮ基板４１の裏面４１ｃに接触４９を成しており、この接触４９は良好なオーミック接触であることが好ましい。これらの工程によりウエハ生産物ＳＰが形成される。
【００２６】
図４（ｄ）を参照すると、ｍ軸の方向を示すベクトルＶＭが描かれている。ウエハ生産物ＳＰの表面のエッジにけがき線を形成する。けがき線は、矢印ＳＣＲＢに示される位置に形成される。
【００２７】
図５は、ウエハ生産物の上面を示す図面である。ウエハ生産物ＳＰのエッジ部ＥＤＧＥ１から延びるけがき線５１ａが示されている。けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ１に形成されており、エッジ部ＥＤＧＥ１では、上面と側面が鋭角を成す。また、けがき線５１ａはｍ軸に交差する方向（例えば直交する方向）に延びる基準線ＬＩＮＥに沿って延びている。けがき線５１ａは、III−III線に沿った断面に示されるように、基準線ＬＩＮＥに沿って延びる溝を含む。けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ２には形成されていない。エッジ部ＥＤＧＥ２では、上面と側面が鈍角を成す。けがき線５１ａの形成はレーザけがき装置を用いて行われることができる。或いは、けがき線５１ａは、けがき針及びダイヤモンド針等を用いるけがき装置によって形成されることができる。
【００２８】
けがき線５１ａの長さＬは、Ｔ×ｓｉｎ（Ｘ）より長いことが好ましい。記号Ｔは、ウエハ生産物ＳＰの厚さを示す。角度Ｘは、ｃ軸とＧａＮウエハの主面との成す角を示す。ここで、ＧａＮのｃ面ＣとＧａＮウエハ１１の主面１１ａとの成す角度は、例えば５度以上であることが好ましく、また例えば３５度以下であることが好ましい。
【００２９】
図６は、ウエハ生産物を劈開する工程を示す図面である。けがき線を形成した後に、ウエハ生産物ＳＰを劈開する。図６（ａ）に示されるように、IＶ−IＶ線に沿った断面図に示される位置に、劈開のための力Ｆを加える。力Ｆは、ウエハ生産物ＳＰの裏面に加えられる。力の印加により、劈開面ＣＬにおいて劈開される。劈開により、図６（ｂ）に示されるように、レーザバーＬＤＢが形成される。レーザバーＬＤＢは、劈開により形成された劈開面５５ａ、５５ｂを有する。ｍ軸は、例えば劈開面５５ａ、５５ｂに直交しており、交差角のばらつきは、例えば２度以下であることが好ましい。
【００３０】
この方法によれば、エッジ部ＥＤＧＥ１がウエハ生産物ＳＰの表面と積層体３６の側面とは鋭角を成しており、けがき線５１ａは、エッジ部ＥＤＧＥ１に形成される。このため、ウエハ裏面の鈍角エッジに力Ｆを加えることによって、ウエハ生産物ＳＰの表面のけがき線５１ａのキズが押し広げられて、エッジから劈開ＣＬが引き起こされる。
【００３１】
けがき線５１ａは、ウエハ生産物ＳＰの裏面のエッジから主面へ下ろした垂線ＬＶと主面との交点Ｓよりも内側からウエハ生産物ＳＰの表面のエッジ部ＥＤＧＥ１まで延びていることが好ましい。鋭角のエッジ部に形成されるけがき線５１ａが交点Ｓよりも内側まで延びているので、劈開がまっすぐに進む。
【００３２】
けがき線５１ｂが、基準線ＬＩＮＥに沿って積層体３６の表面に到達した第２の領域の表面の位置に合わせて形成されるとき、大きい転位密度の第２の領域１５，２５において劈開線の曲がることを低減できる。
【００３３】
次いで、図７に示されるように、レーザバーＬＤＢの劈開面５５ａ、５５ｂ上に誘電体多層膜５７ａ、５７ｂをそれぞれ形成する。レーザバーＬＤＢの端部では、角度αは鋭角であり、角度βは鈍角である、また、角度γはほぼ直角である。この後に、レーザバーＬＤＢから個々の半導体レーザＬＤを位置ＣＵＴで分離しての半導体レーザチップを形成する。
【００３４】
積層体３６は、ｍ軸方向に延びる複数のレーザリッジ構造３１を含むとき、けがき線を主面に形成すると共に、劈開を引き起こす力をウエハ裏面に加えている。このため、ウエハ生産物の表面にレーザリッジ構造による突起や窪みが設けられているときでも、劈開線の曲がることを低減できる。
【００３５】
図８は、劈開により作製された半導体チップの共振器長の分布を示す図面である。図８（ａ）を参照すると、６００マイクロメートルの長さを得るように、本実施の形態に係る方法に係る劈開により作製された半導体チップの共振器長の分布が示される。実施例の方法について説明する。傾斜角が３０度程度の傾斜基板を用いている。エッジのケガキ線の長さは約１００マイクロメートルである。高転位の欠陥集中領域上のケガキ線の長さが約５０マイクロメートルである。
【００３６】
図８（ｂ）を参照すると、６００マイクロメートルの長さを得るように、比較のための方法により作製された半導体チップの共振器長の分布が示される。比較のための方法について説明する。エッジのケガキ線をウエハの端が鈍角になる側に入れることや、大きな貫通転位密度を有する欠陥集中領域上にケガキ線を入れないこと等が比較のために行われた。
【００３７】
故に、本実施の形態に係る方法が比較例の方法よりも優れる。なお、共振器長は、測長顕微鏡により測定された。
【００３８】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００３９】
１１…ＧａＮウエハ、１１ａ…ＧａＮウエハ主面、１１ｂ…ＧａＮウエハ側面、１１ｃ…ＧａＮウエハ裏面、１１ｄ、１１ｅ…ＧａＮウエハエッジ、１１ｆ、１１ｇ…ＧａＮウエハのエッジ部、１３…ＧａＮウエハの領域（低転位領域）、１５…ＧａＮウエハの領域（高転位領域）、１７…半導体積層、Ｅ１…エピタキシャルウエハ、１９…窒化ガリウム系半導体層、１９ａ…ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、１９ｂ…アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層、１９ｃ…活性層、１９ｄ…アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層、１９ｅ…ＡｌＧａＮ電子ブロック層、１９ｆ…ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、１９ｇ…ｐ型ＧａＮコンタクト層、２３…半導体積層の領域（低転位領域）、２５…半導体積層の領域（高転位領域）、２７…マスク膜、２９…エッチングマスク、３１…半導体リッジ、３３…半導体積層、３５…ブロック層、３７、４５…電極、３９、４９…接触、４１…研削されたＧａＮ基板、４１ｃ…研削された裏面、ＳＰ…ウエハ生産物、５１ａ、５１ｂ…けがき線、ＥＤＧＥ１、ＥＤＧＥ２…エッジ部、ＬＩＮＥ…基準線、Ｆ…劈開のための力、ＣＬ…劈開面、ＬＤＢ…レーザバー、５５ａ、５５ｂ…劈開面、５７ａ、５７ｂ…誘電体多層膜
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、半導体発光素子を作製する方法が記載されている。この方法では、ＧａＮ系紫色レーザの共振器端面を劈開で形成している。基板の主面上に窒化物系III−Ｖ族化合物半導体からなる半導体層を成長した後に、劈開に先立って、基板の裏面をスクライブする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１０１１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、窒化ガリウム系半導体発光素子はｃ面ＧａＮ基板を用いて作製されている。これらの半導体発光素子の活性層は、例えばピエゾ効果による影響を受ける。
【０００５】
ピエゾ効果等の影響を避けるためには、半極性面を有するＧａＮウエハを用いることができる。半極性面を有するＧａＮウエハでは、ＧａＮのｃ軸は、ＧａＮウエハの主面に対して傾斜している。ＧａＮウエハのための母結晶体は、ＧａＮウエハ主面の傾斜に対応して作製された種基板上においてｃ軸方向に成長していく。ＧａＮウエハは、母結晶体のｃ軸に対して傾斜した平面に沿ったスライスによって母結晶体から作製される。このため、ＧａＮウエハの側面が傾斜している。
【０００６】
半極性面上に作製された半導体レーザでも、共振端面は劈開により作製される。ＧａＮウエハのＧａＮ結晶は六方晶系であるので、六方晶系より対照性の高い結晶系の半導体に比べて劈開は難しい。
【０００７】
本発明の目的は、このような事情を鑑みて為されたものであり、半極性面を有するＧａＮウエハを用いて、良質な劈開面を有する窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面は、窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法である。この方法は、（ａ）ＧａＮのｃ面に関してａ軸の方向に傾斜した主面及び該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面を有するＧａＮウエハと、前記ＧａＮウエハの主面上に成長された複数の窒化ガリウム系半導体層を含み該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面を有する積層体と、前記積層体の上面にアレイ状に形成され前記ＧａＮのｍ軸方向に延びる電極とを備えるウエハ生産物を準備する工程と、（ｂ）前記ウエハ生産物の表面のエッジにけがき線を形成する工程と、（ｃ）前記けがき線を形成した後に、前記ウエハ生産物の裏面に力を加えて前記ウエハ生産物を劈開する工程とを備える。前記ウエハ生産物の前記エッジは、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鋭角を成す第１のエッジ部と、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鈍角を成す第２のエッジ部とを有しており、前記けがき線は、前記第１のエッジ部に形成されており、前記けがき線は、ｍ軸に交差する方向に延びる基準線に沿って延びている。
【０００９】
この方法によれば、第１のエッジ部がウエハ生産物の表面と積層体の側面とは鋭角を成しており、けがき線は第１のエッジ部に形成される。このため、鈍角エッジを有するウエハ裏面から力を加えることによって、ウエハ生産物の表面のけがき線のキズが押し広げられて劈開が引き起こされる。
【００１０】
本発明に係る方法では、前記けがき線は、前記ＧａＮウエハの裏面のエッジから前記主面へ下ろした垂線と前記主面との交点よりも内側から前記ウエハ生産物の表面のエッジまで延びていることが好ましい。鋭角エッジに形成されるけがき線が上記の交点よりも内側まで延びているので、劈開がまっすぐに進む。
【００１１】
本発明に係る方法では、前記ＧａＮウエハは、第１の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第１の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、前記ＧａＮウエハの前記第１及び第２の領域は、前記ＧａＮウエハのａ軸の方向に交互に配列されており、前記積層体は、第２の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第２の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、前記けがき線を形成する前記工程では、前記けがき線が、前記基準線に沿って前記積層体の前記第２の領域上に形成されることができる。
【００１２】
この方法によれば、けがき線が基準線に沿って第２の領域上に形成されるので、大きい転位密度の第２の領域において劈開線の曲がることを低減できる。
【００１３】
本発明に係る方法では、前記けがき線の形成はレーザけがき装置を用いて行われることができる。或いは、本発明に係る方法では、前記けがき線は、けがき装置によって形成された溝を含むことができる。
【００１４】
また、本発明に係る方法では、前記積層体は、ｍ軸方向に延びる複数のレーザリッジ構造を含むことができる。この方法によれば、けがき線を主面に形成すると共に劈開を引き起こす力をウエハ裏面に加えるとき、ウエハ生産物の表面にレーザリッジ構造による突起や窪みが設けられていても、劈開線の曲がることを低減できる。
【００１５】
本発明の上記の目的および他の目的、特徴、並びに利点は、添付図面を参照して進められる本発明の好適な実施の形態の以下の詳細な記述から、より容易に明らかになる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明によれば、半極性面を有するＧａＮウエハを用いて、良質な劈開面を有する窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法のウエハ準備の工程を示す図面である。
【図２】図２は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法におけるエピタキシャル成長に工程を示す図面である。
【図３】図３は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における半導体リッジを作製する工程を示す図面である。
【図４】図４は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における電極を作製する工程を示す図面である。
【図５】図５は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法におけるけがき線を形成する工程を示す図面である。
【図６】図６は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における劈開を行う工程を示す図面である。
【図７】図７は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における誘電体多層膜を形成する工程及び半導体チップを作製する工程を示す図面である。
【図８】図８は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法における実施例の共振器長の分布を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の知見は、例示として示された添付図面を参照して以下の詳細な記述を考慮することによって容易に理解できる。引き続いて、添付図面を参照しながら、本発明の窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法に係る実施の形態を説明する。可能な場合には、同一の部分には同一の符号を付する。
【００１９】
図１〜図７は、本実施の形態に係る窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法の主要な工程を示す図面である。まず、六方晶系ＧａＮからなるＧａＮウエハ１１を準備する。図１（ａ）を参照すると、直交座標系Ｓと共に、準備されたＧａＮウエハ１１が示されている。ＧａＮウエハ１１は、主面１１ａ、側面１１ｂ、及び裏面１１ｃを有する。主面１１ａはエッジ１１ｄによって規定されており、裏面１１ｃはエッジ１１ｅによって規定される。エッジ１１ｄ、１１ｅは実質的な円状の曲線形状からなる。ＧａＮウエハ１１は、必要な場合には、オリエンテーションフラットを有することができる。ＧａＮウエハ１１において、エッジ１１ｄ上に２点間の最大距離は例えば直径４５ｍｍ以上であることができ、例えば２インチサイズのＧａＮウエハがこれに該当する。ＧａＮウエハ１１は、第１のエッジ部１１ｆ及び第２のエッジ部１１ｇを有する。第１のエッジ部１１ｆでは、ＧａＮウエハ１１のエッジ１１ｄは、主面１１ａと側面１１ｂとが鋭角を成す。第２のエッジ部１１ｇでは、主面１１ａと側面１１ｂとが鈍角を成す。側面１１ｂが傾斜しているので、エッジ１１ｅも、裏面１１ｃと側面１１ｂとが鋭角を成すエッジ部と、裏面1１ｃと側面１１ｂとが鈍角を成す第２のエッジ部とを有する。ＧａＮウエハ１１は、半極性面を得るために、ｃ軸方向に成長されたＧａＮ結晶体の厚膜、または予めある傾斜角を持った種結晶上に成長された厚膜から、ｃ軸に傾斜する平面に沿って切り出されたスライスの表面に研磨等の処理を行って作製される。このため、ＧａＮウエハ１１は、傾斜した側面を有する。上記の鋭角及び鈍角といった角度を規定することになるエッジ上の一点における接戦に対する垂線を主面１１ａ及び側面１１ｂに描くとき、この２つの垂線は単一の平面を規定する。この２つの垂線の成す角度が当該エッジにおける角度である。
【００２０】
図１（ｂ）を参照すると、図１（ａ）に示されたI−I線に沿って取られた断面が示されている。ＧａＮウエハ１１の結晶体のための座標系ＣＲ及び代表的なｃ面Ｃが示されている。主面１１ａは、ＧａＮのｃ面Ｃに関してａ軸の方向に傾斜しており、また側面１１ｂは該ＧａＮのｃ軸方向に延びる。裏面１１ｃは、主面１１ａと反対側にある。
【００２１】
本実施例では、ＧａＮウエハ１１は、複数の第１の領域１３と、複数の第２の領域１５とを有する。第１の領域１３の各々は第１の貫通転位密度より小さい転位密度を有する。第２の領域１５の各々は、第１の貫通転位密度より大きい転位密度を有する。第１の貫通転位密度は、例えば８．０×１０５ｃｍ−２であることができる。ＧａＮウエハ１１の第１及び第２の領域１３、１５は、ＧａＮウエハ１１のａ軸の方向に交互に配列されている。第１及び第２の領域１３、１５は、裏面１１ｃから主面１１ａに延びており、主面１１ａの第１及び第２のエリア１３ａ、１５ａにそれぞれ現れている。第１の領域１３は、ＧａＮウエハ１１のｍ軸の方向に延びている。第２の領域１５は、ＧａＮウエハ１１のｍ軸の方向に延びている。この構造のＧａＮウエハ１１では、結晶成長の際に第２の領域１５に貫通転位を集めることによって、第１の領域１３の転位密度を低減できる。
【００２２】
次いで、ＧａＮウエハ１１の主面１１ａ上に半導体積層１７をエピタキシャルに成長する。図２（ａ）を参照すると、エピタキシャルウエハＥ１が示されている。半導体積層１７は、ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面１７ａを有する。半導体積層１７は、半導体レーザのための複数の窒化ガリウム系半導体層１９を含む。窒化ガリウム系半導体層１９は、例えばｎ型ＡｌＧａＮクラッド層１９ａ、アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層１９ｂ、活性層１９ｃ、アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層１９ｄ、ＡｌＧａＮ電子ブロック層１９ｅ、ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層１９ｆ及びｐ型ＧａＮコンタクト層１９ｇを含む。これらの窒化ガリウム系半導体層１９は、ＧａＮウエハ１１上に順に成長される。この成長は、例えば有機金属気相成長法で行われることができる。ＧａＮウエハ１１のｃ軸は半導体積層１７のｃ軸の方向に一致しており、図２（ｂ）を参照すると、ｃ軸の方向を示すベクトルＶＣが示されている。
【００２３】
この成長の際に、本実施例では、図２（ｂ）に示されるように、半導体積層１７は、複数の第１の領域２３と、複数の第２の領域２５とを有する。第１の領域２３の各々は第２の貫通転位密度より小さい転位密度を有する。第２の領域２５の各々は第２の貫通転位密度より大きい転位密度を有する。第２の貫通転位密度は、例えば１．０×１０８ｃｍ−２であることができる。半導体積層１７の第１及び第２の領域２３、２５は、半導体積層１７のａ軸の方向に交互に配列されている。第１及び第２の領域２３、２５は、主面１１ａから半導体積層１７の表面に延びているので、半導体積層１７の主面の第１及び第２のエリア２３ａ、２５ａにそれぞれ現れている。第１の領域２３は、半導体積層１７のｍ軸の方向に延びている。第２の領域２５は、半導体積層１７のｍ軸の方向に延びている。この構造の半導体積層１７では、結晶成長の際に第１及び第２の領域２３、２５に第１及び第２の領域１３、１５の転位密度が引き継がれる。
【００２４】
必要な場合には、半導体リッジ構造をエピタキシャルウエハＥ１に作製する。図３（ａ）に示されるように、マスク膜２７が半導体積層体１７の表面上に形成される。マスク膜２７は例えば金属膜や誘電体膜であることができ、金属膜は例えばＳｉＯ２といったシリコン酸化膜等を用いて作製されることができる。金属膜は例えばＰｔ／Ｐｄ、Ｎｉ／Ａｕ等であることができる。次いで、図３（ｂ）に示されるように、フォトリソグラフィ法を用いてマスク膜２７からエッチングマスク２９を作製する。エッチングマスク２９で覆われた領域に半導体リッジが形成される。エッチングマスク２９は、ｍ軸方向に延びるストライプ形状を成す。図３（ｃ）に示されるように、エッチングマスク２９を用いて半導体リッジ３１を形成する。このエッチングにより、半導体リッジ３１を含む半導体積層３３が形成される。また、このエッチングは、ドライエッチング法で行われる。半導体リッジ３１はｍ軸の方向に延びている。半導体リッジ３１は、電流のガイドを行うと共に光の導波を行うために設けられる。図３（ｄ）に示されるように、半導体リッジ３１を埋め込むようにブロック層３５を堆積する。ブロック層３５は、例えばＳｉＯ２といったシリコン酸化物等の材料からなる。ブロック層３５の堆積は、例えばプラズマＣＶＤやＥＢ蒸着等により行われる。ブロック層３５を形成した後に、マスク膜２７を除去する。積層体３６は、半導体積層３３及びブロック層３５を含む。
【００２５】
次いで、図４（ａ）に示されるように、半導体リッジ３１及びブロック層３５上に電極３７を形成する。電極３７は、積層体３６の上面にアレイ状に形成されている。電極３７は、ＧａＮのｍ軸方向に延びる。電極３７は、半導体リッジ３１の表面に接触３９を成しており、この接触３９は良好なオーミック接触であることが好ましい。電極３７は、例えば電極（アノード）であることができる。図４（ｂ）に示されるように、ＧａＮウエハ１１の裏面を研削して、所望の厚さのＧａＮ基板４１を作製する。ＧａＮ基板４１は、研削された裏面４１ｃを有する。ＧａＮ基板４１の厚さは、例えば１５０マイクロメートル以下であることが好ましい。また、ＧａＮ基板４１の厚さは、例えば５０マイクロメートル以上であることが好ましい。図４（ｃ）に示されるように、ＧａＮ基板４１の裏面４１ｃ上に電極（カソード）４５を形成する。電極４５は、ＧａＮ基板４１の裏面４１ｃに接触４９を成しており、この接触４９は良好なオーミック接触であることが好ましい。これらの工程によりウエハ生産物ＳＰが形成される。
【００２６】
図４（ｄ）を参照すると、ｍ軸の方向を示すベクトルＶＭが描かれている。ウエハ生産物ＳＰの表面のエッジにけがき線を形成する。けがき線は、矢印ＳＣＲＢに示される位置に形成される。
【００２７】
図５は、ウエハ生産物の上面を示す図面である。ウエハ生産物ＳＰのエッジ部ＥＤＧＥ１から延びるけがき線５１ａが示されている。けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ１に形成されており、エッジ部ＥＤＧＥ１では、上面と側面が鋭角を成す。また、けがき線５１ａはｍ軸に交差する方向（例えば直交する方向）に延びる基準線ＬＩＮＥに沿って延びている。けがき線５１ａは、III−III線に沿った断面に示されるように、基準線ＬＩＮＥに沿って延びる溝を含む。けがき線５１ａはエッジ部ＥＤＧＥ２には形成されていない。エッジ部ＥＤＧＥ２では、上面と側面が鈍角を成す。けがき線５１ａの形成はレーザけがき装置を用いて行われることができる。或いは、けがき線５１ａは、けがき針及びダイヤモンド針等を用いるけがき装置によって形成されることができる。
【００２８】
けがき線５１ａの長さＬは、Ｔ×ｓｉｎ（Ｘ）より長いことが好ましい。記号Ｔは、ウエハ生産物ＳＰの厚さを示す。角度Ｘは、ｃ軸とＧａＮウエハの主面との成す角を示す。ここで、ＧａＮのｃ面ＣとＧａＮウエハ１１の主面１１ａとの成す角度は、例えば５度以上であることが好ましく、また例えば３５度以下であることが好ましい。
【００２９】
図６は、ウエハ生産物を劈開する工程を示す図面である。けがき線を形成した後に、ウエハ生産物ＳＰを劈開する。図６（ａ）に示されるように、IＶ−IＶ線に沿った断面図に示される位置に、劈開のための力Ｆを加える。力Ｆは、ウエハ生産物ＳＰの裏面に加えられる。力の印加により、劈開面ＣＬにおいて劈開される。劈開により、図６（ｂ）に示されるように、レーザバーＬＤＢが形成される。レーザバーＬＤＢは、劈開により形成された劈開面５５ａ、５５ｂを有する。ｍ軸は、例えば劈開面５５ａ、５５ｂに直交しており、交差角のばらつきは、例えば２度以下であることが好ましい。
【００３０】
この方法によれば、エッジ部ＥＤＧＥ１がウエハ生産物ＳＰの表面と積層体３６の側面とは鋭角を成しており、けがき線５１ａは、エッジ部ＥＤＧＥ１に形成される。このため、ウエハ裏面の鈍角エッジに力Ｆを加えることによって、ウエハ生産物ＳＰの表面のけがき線５１ａのキズが押し広げられて、エッジから劈開ＣＬが引き起こされる。
【００３１】
けがき線５１ａは、ウエハ生産物ＳＰの裏面のエッジから主面へ下ろした垂線ＬＶと主面との交点Ｓよりも内側からウエハ生産物ＳＰの表面のエッジ部ＥＤＧＥ１まで延びていることが好ましい。鋭角のエッジ部に形成されるけがき線５１ａが交点Ｓよりも内側まで延びているので、劈開がまっすぐに進む。
【００３２】
けがき線５１ｂが、基準線ＬＩＮＥに沿って積層体３６の表面に到達した第２の領域の表面の位置に合わせて形成されるとき、大きい転位密度の第２の領域１５，２５において劈開線の曲がることを低減できる。
【００３３】
次いで、図７に示されるように、レーザバーＬＤＢの劈開面５５ａ、５５ｂ上に誘電体多層膜５７ａ、５７ｂをそれぞれ形成する。レーザバーＬＤＢの端部では、角度αは鋭角であり、角度βは鈍角である、また、角度γはほぼ直角である。この後に、レーザバーＬＤＢから個々の半導体レーザＬＤを位置ＣＵＴで分離しての半導体レーザチップを形成する。
【００３４】
積層体３６は、ｍ軸方向に延びる複数のレーザリッジ構造３１を含むとき、けがき線を主面に形成すると共に、劈開を引き起こす力をウエハ裏面に加えている。このため、ウエハ生産物の表面にレーザリッジ構造による突起や窪みが設けられているときでも、劈開線の曲がることを低減できる。
【００３５】
図８は、劈開により作製された半導体チップの共振器長の分布を示す図面である。図８（ａ）を参照すると、６００マイクロメートルの長さを得るように、本実施の形態に係る方法に係る劈開により作製された半導体チップの共振器長の分布が示される。実施例の方法について説明する。傾斜角が３０度程度の傾斜基板を用いている。エッジのケガキ線の長さは約１００マイクロメートルである。高転位の欠陥集中領域上のケガキ線の長さが約５０マイクロメートルである。
【００３６】
図８（ｂ）を参照すると、６００マイクロメートルの長さを得るように、比較のための方法により作製された半導体チップの共振器長の分布が示される。比較のための方法について説明する。エッジのケガキ線をウエハの端が鈍角になる側に入れることや、大きな貫通転位密度を有する欠陥集中領域上にケガキ線を入れないこと等が比較のために行われた。
【００３７】
故に、本実施の形態に係る方法が比較例の方法よりも優れる。なお、共振器長は、測長顕微鏡により測定された。
【００３８】
好適な実施の形態において本発明の原理を図示し説明してきたが、本発明は、そのような原理から逸脱することなく配置および詳細において変更され得ることは、当業者によって認識される。したがって、特許請求の範囲およびその精神の範囲から来る全ての修正および変更に権利を請求する。
【符号の説明】
【００３９】
１１…ＧａＮウエハ、１１ａ…ＧａＮウエハ主面、１１ｂ…ＧａＮウエハ側面、１１ｃ…ＧａＮウエハ裏面、１１ｄ、１１ｅ…ＧａＮウエハエッジ、１１ｆ、１１ｇ…ＧａＮウエハのエッジ部、１３…ＧａＮウエハの領域（低転位領域）、１５…ＧａＮウエハの領域（高転位領域）、１７…半導体積層、Ｅ１…エピタキシャルウエハ、１９…窒化ガリウム系半導体層、１９ａ…ｎ型ＡｌＧａＮクラッド層、１９ｂ…アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層、１９ｃ…活性層、１９ｄ…アンドープＩｎＧａＮ光ガイド層、１９ｅ…ＡｌＧａＮ電子ブロック層、１９ｆ…ｐ型ＡｌＧａＮクラッド層、１９ｇ…ｐ型ＧａＮコンタクト層、２３…半導体積層の領域（低転位領域）、２５…半導体積層の領域（高転位領域）、２７…マスク膜、２９…エッチングマスク、３１…半導体リッジ、３３…半導体積層、３５…ブロック層、３７、４５…電極、３９、４９…接触、４１…研削されたＧａＮ基板、４１ｃ…研削された裏面、ＳＰ…ウエハ生産物、５１ａ、５１ｂ…けがき線、ＥＤＧＥ１、ＥＤＧＥ２…エッジ部、ＬＩＮＥ…基準線、Ｆ…劈開のための力、ＣＬ…劈開面、ＬＤＢ…レーザバー、５５ａ、５５ｂ…劈開面、５７ａ、５７ｂ…誘電体多層膜
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法であって、
ＧａＮのｃ面に関してａ軸の方向に傾斜した主面及び該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面とを有するＧａＮウエハと、前記ＧａＮウエハの主面上に成長された複数の窒化ガリウム系半導体層を含み該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面を有する積層体と、前記積層体の上面にアレイ状に形成され前記ＧａＮのｍ軸方向に延びる電極とを備えるウエハ生産物を準備する工程と、
前記ウエハ生産物の表面のエッジにけがき線を形成する工程と、
前記けがき線を形成した後に、前記ウエハ生産物の裏面に力を加えて前記ウエハ生産物を劈開する工程と
を備え、
前記積層体は、ｍ軸方向に延びる複数のレーザリッジ構造を含み、
前記ウエハ生産物の劈開による劈開面と前記ＧａＮのｍ軸との交差角のばらつきは、２度以下であり、
前記ウエハ生産物の前記エッジは、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鋭角を成す第１のエッジ部と、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鈍角を成す第２のエッジ部とを有しており、
前記けがき線は、前記第１のエッジ部に形成されており、
前記けがき線は、ｍ軸に交差する方向に延びる基準線に沿って延びており、
前記ＧａＮウエハは、第１の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第１の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、
前記ＧａＮウエハの前記第１及び第２の領域は、前記ＧａＮウエハのａ軸の方向に交互に配列されており、
前記積層体は、第２の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第２の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、
前記けがき線を形成する前記工程では、前記けがき線が、前記基準線に沿って前記積層体の前記第２の領域上に形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記けがき線は、前記ＧａＮウエハの裏面のエッジから前記主面へ下ろした垂線と前記主面との交点よりも内側から前記ウエハ生産物の表面のエッジまで延びている、ことを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記ＧａＮのｃ面と前記ＧａＮウエハの前記主面との成す角度は、５度以上であり、３５度以下である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された方法。
【請求項４】
前記けがき線の形成はレーザけがき装置を用いて行われる、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
前記けがき線は、けがき装置によって形成された溝を含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
前記積層体は、前記レーザリッジ構造を埋め込むブロック層を更に備える、ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された方法。
【請求項１】
窒化ガリウム系半導体レーザを作製する方法であって、
ＧａＮのｃ面に関してａ軸の方向に傾斜した主面及び該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面とを有するＧａＮウエハと、前記ＧａＮウエハの主面上に成長された複数の窒化ガリウム系半導体層を含み該ＧａＮのｃ軸方向に延びる側面を有する積層体と、前記積層体の上面にアレイ状に形成され前記ＧａＮのｍ軸方向に延びる電極とを備えるウエハ生産物を準備する工程と、
前記ウエハ生産物の表面のエッジにけがき線を形成する工程と、
前記けがき線を形成した後に、前記ウエハ生産物の裏面に力を加えて前記ウエハ生産物を劈開する工程と
を備え、
前記積層体は、ｍ軸方向に延びる複数のレーザリッジ構造を含み、
前記ウエハ生産物の劈開による劈開面と前記ＧａＮのｍ軸との交差角のばらつきは、２度以下であり、
前記ウエハ生産物の前記エッジは、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鋭角を成す第１のエッジ部と、前記ウエハ生産物の前記表面と前記積層体の前記側面とが鈍角を成す第２のエッジ部とを有しており、
前記けがき線は、前記第１のエッジ部に形成されており、
前記けがき線は、ｍ軸に交差する方向に延びる基準線に沿って延びており、
前記ＧａＮウエハは、第１の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第１の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、
前記ＧａＮウエハの前記第１及び第２の領域は、前記ＧａＮウエハのａ軸の方向に交互に配列されており、
前記積層体は、第２の貫通転位密度より小さい転位密度を有する複数の第１の領域と、前記第２の貫通転位密度より大きい転位密度を有する複数の第２の領域とを有しており、
前記けがき線を形成する前記工程では、前記けがき線が、前記基準線に沿って前記積層体の前記第２の領域上に形成される、ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記けがき線は、前記ＧａＮウエハの裏面のエッジから前記主面へ下ろした垂線と前記主面との交点よりも内側から前記ウエハ生産物の表面のエッジまで延びている、ことを特徴とする請求項１に記載された方法。
【請求項３】
前記ＧａＮのｃ面と前記ＧａＮウエハの前記主面との成す角度は、５度以上であり、３５度以下である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された方法。
【請求項４】
前記けがき線の形成はレーザけがき装置を用いて行われる、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された方法。
【請求項５】
前記けがき線は、けがき装置によって形成された溝を含む、ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載された方法。
【請求項６】
前記積層体は、前記レーザリッジ構造を埋め込むブロック層を更に備える、ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載された方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２２８７５３（Ｐ２０１１−２２８７５３Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８５６４（Ｐ２０１１−１７８５６４）
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【分割の表示】特願２００８−１０１５７６（Ｐ２００８−１０１５７６）の分割
【原出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１７日（２０１１．８．１７）
【分割の表示】特願２００８−１０１５７６（Ｐ２００８−１０１５７６）の分割
【原出願日】平成２０年４月９日（２００８．４．９）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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