JP2000174335A - Manufacture of gallium nitride compound semiconductor light-emitting element - Google Patents

Manufacture of gallium nitride compound semiconductor light-emitting element

Info

Publication number
JP2000174335A
JP2000174335A JP34407398A JP34407398A JP2000174335A JP 2000174335 A JP2000174335 A JP 2000174335A JP 34407398 A JP34407398 A JP 34407398A JP 34407398 A JP34407398 A JP 34407398A JP 2000174335 A JP2000174335 A JP 2000174335A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
gan
groove
crystal
sapphire substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP34407398A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Sonobe
雅之 園部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
Priority to JP34407398A priority Critical patent/JP2000174335A/en
Publication of JP2000174335A publication Critical patent/JP2000174335A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Led Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a crystal of high performance by suppressing warpages occurring in a wafer (including a crystal layer grown with sapphire substrate) which prevents proper crystal growth, when a heterojunction layer comprising a GaN compound semiconductor layer is crystal grown on a sapphire substrate. SOLUTION: An active layer 3 of InGaN, while being sandwiched between an n-GaN clad layer 2 and a p-AlGaN clad layer 4 is grown to form a hetero structure. Here, large change in growth temperature required for it results in difference in thermal expansions between a sapphire substrate 1 and a clad layer 2 for causing warp of a wafer. In order to relax warping, a groove 1g is formed on a sapphire substrate surface, where a semiconductor crystal laminated before crystal growth. The groove 1g absorbs expansion/shrinkage caused by thermal expansion, for relaxing warping. The groove may be used in common with that used for dicing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、GaN系化合物半
導体発光素子の製造方法に関し、より詳細には、サファ
イア基板上にGaN系化合物半導体層からなるヘテロ接
合層を結晶成長させる場合に、サファイア基板とGaN
系化合物半導体の熱膨張係数がそれぞれ異なることによ
り生じる基板の反りを抑止することにより、良好な性能
をもつ結晶を成長させることを可能とする当該半導体発
光素子の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a GaN-based compound semiconductor light emitting device, and more particularly, to a method for growing a heterojunction layer comprising a GaN-based compound semiconductor layer on a sapphire substrate. And GaN
The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor light-emitting device, which can grow a crystal having good performance by suppressing a warp of a substrate caused by different thermal expansion coefficients of a series compound semiconductor.

【0002】[0002]

【従来の技術】GaN系化合物半導体のヘテロ接合層を
用いるデバイスの一例として、青色LED(発光ダイオ
ード)として知られている半導体発光素子がある。この
青色LEDにおいては、気相エピタキシャル成長法を用
いることによりサファイアを基板にGaN系化合物半導
体層からなるヘテロ接合層を結晶成長させることが行わ
れている。図2は、青色LEDのチップの構造を示した
ものである。図2において、ウェハ状のサファイア基板
1上に例えばn型のGaNからなるn型層(クラッド
層)2とバンドギャップエネルギーがクラッド層のそれ
よりも小さくなる材料、例えばInGaNからなる活性
層3とp型のAlGaNからなるp型(クラッド層)4
及びp型のGaNからなるp−コンタクト層(図示せ
ず)とをエピタキシャル成長により積層し、p型クラッ
ド層4の上のGaNからなるp−コンタクト層の上に電
流拡散層5を設け、その表面の一部に接しp側電極8
を、一方、積層された半導体層の一部をn型層2に至る
までエッチングして露出するn型層2に接してn側電極
9を設けることにより、青色LEDチップを形成する。
2. Description of the Related Art As an example of a device using a heterojunction layer of a GaN-based compound semiconductor, there is a semiconductor light emitting device known as a blue LED (light emitting diode). In this blue LED, a heterojunction layer composed of a GaN-based compound semiconductor layer is grown on sapphire as a substrate by using a vapor phase epitaxial growth method. FIG. 2 shows the structure of a blue LED chip. In FIG. 2, an n-type layer (cladding layer) 2 made of, for example, n-type GaN and an active layer 3 made of a material whose band gap energy is smaller than that of the cladding layer, for example, InGaN, are formed on a wafer-like sapphire substrate 1. p-type (cladding layer) 4 made of p-type AlGaN
And a p-contact layer (not shown) made of p-type GaN are stacked by epitaxial growth, a current diffusion layer 5 is provided on the p-contact layer made of GaN on the p-type cladding layer 4, and the surface thereof is formed. A part of the p-side electrode 8
On the other hand, a blue LED chip is formed by providing an n-side electrode 9 in contact with the exposed n-type layer 2 by etching a part of the stacked semiconductor layers down to the n-type layer 2.

【0003】上記の半導体発光素子を構成する半導体層
は基本的に図3に示す層構造をなすが、その半導体層の
成層過程は概ね次のプロセスに従う。まず、サファイア
からなるウェハ状の絶縁基板1上にGaN又はAlNか
ら成るバッファ層を介して有機金属化学気相成長法(M
OCVD法)により、キャリアガス、反応ガスおよびn
型にするためのドーパントガスなどを供給して、900
〜1200℃程度の高温でn型GaNクラッド層2を成
長させる。ついで、反応ガスを変え、n型GaNクラッ
ド層2成長時よりも低い成長温度でInGaN系の活性
層3を成長させる。その後、さらに反応ガスを変更する
とともにp型にするためのドーパントガスなどを供給し
p型AlGaNクラッド層4を生成する。さらに、p型
コンタクト層を成長させる。
The semiconductor layer constituting the above-mentioned semiconductor light emitting device basically has a layer structure shown in FIG. 3, and the layering process of the semiconductor layer generally follows the following process. First, a metal organic chemical vapor deposition (M) method is performed on a wafer-like insulating substrate 1 made of sapphire via a buffer layer made of GaN or AlN.
OCVD method), carrier gas, reaction gas and n
Supplying a dopant gas or the like for forming
The n-type GaN cladding layer 2 is grown at a high temperature of about 1200 ° C. Next, the reaction gas is changed, and the InGaN-based active layer 3 is grown at a growth temperature lower than that during the growth of the n-type GaN clad layer 2. After that, the p-type AlGaN cladding layer 4 is generated by further changing the reaction gas and supplying a dopant gas for p-type. Further, a p-type contact layer is grown.

【0004】このような方法で半導体層を成長させる場
合、基板にどのような変形が起きるかを見ると、例えば
1000℃の温度でサファイア絶縁基板1上に第1層と
してn型クラッド層2の成長過程を行う場合、この成長
層の厚みは0から始まり、成層中には大きな温度変化が
ないという条件を考えると、基板には大きな変形は起き
ない。
When a semiconductor layer is grown by such a method, what kind of deformation occurs in the substrate, for example, at a temperature of 1000 ° C., an n-type cladding layer 2 is formed as a first layer on a sapphire insulating substrate 1. When performing the growth process, the thickness of the growth layer starts from 0, and considering the condition that there is no large temperature change during the formation, no large deformation occurs in the substrate.

【0005】ところが、n型クラッド層2を成長させた
後、成長温度を例えば800℃に下げてInGaN系の
活性層3を成長させるが、成長温度をこのように大きく
変化させると、サファイア絶縁基板1とその上に成長さ
せたクラッド層2を形成するn型GaNの熱膨張係数が
異なることによりウェハに反りが生じる。この反り量
は、2インチのウェハを例に取ると、50μm(反り量
はウェハ上の点の最大値と最小値の差で表現されるが、
実際には、ウエハのセンタとエッジの高低差と考えてよ
い)程度にもなることから、無視することができない、
つまり、結晶成長にとって反りの分だけ結晶の成長方向
が本来あるべき方位からずれてしまうことになる。この
結果として、成長膜に方位の異なる膜が形成されモザイ
クずれが起き、反りが良好な結晶成長を妨げ、所期の良
好な結晶状態の半導体層が得られない。これは、LED
については、発光効率を下げ、光度の低下をもたらすこ
とにつながる。
However, after growing the n-type cladding layer 2, the growth temperature is lowered to, for example, 800.degree. C. to grow the InGaN-based active layer 3. However, when the growth temperature is greatly changed, the sapphire insulating substrate 1 and n-type GaN forming the cladding layer 2 grown thereon have different coefficients of thermal expansion, so that the wafer is warped. This warpage is 50 μm in the case of a 2-inch wafer as an example (the warpage is expressed by the difference between the maximum value and the minimum value of points on the wafer,
In fact, it can be considered as the difference in height between the center and the edge of the wafer).
In other words, the crystal growth direction is deviated from the original direction by the amount of warpage for crystal growth. As a result, a film having a different orientation is formed on the grown film, causing a mosaic shift, preventing the crystal growth with good warpage, and making it impossible to obtain a desired semiconductor layer in a good crystalline state. This is LED
As for, the luminous efficiency is reduced, which leads to a decrease in luminous intensity.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述の従来
技術における問題点に鑑みてなされたものであって、そ
の目的は、サファイア基板上にGaN系化合物半導体層
からなるヘテロ接合層を結晶成長させる場合に、サファ
イア基板を含む積層体に生じる反りを抑止する手段を用
いることにより性能のよい結晶を得るようにした結晶成
長工程を有するGaN系化合物半導体発光素子の製造方
法を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the prior art, and an object of the present invention is to form a heterojunction layer made of a GaN-based compound semiconductor layer on a sapphire substrate. By providing a method of manufacturing a GaN-based compound semiconductor light-emitting device having a crystal growth step of obtaining a crystal with good performance by using a means for suppressing a warp generated in a stacked body including a sapphire substrate when growing. is there.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、結晶成長工程
の前工程にサファイア基板表面に溝を形成する処理を行
うことにより、反りの緩和をはかり、上記した課題を解
決するものである。請求項1の発明は、サファイア基板
上にGaN系化合物半導体からなるヘテロ接合層を結晶
成長させる工程を含むGaN系化合物半導体発光素子の
製造方法において、結晶成長工程の前処理としてサファ
イア基板の少なくとも片面に溝を形成する工程を含むも
のである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problem by performing a process of forming a groove on the surface of a sapphire substrate in a process prior to a crystal growth process, thereby reducing warpage. According to a first aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a GaN-based compound semiconductor light emitting device including a step of crystal-growing a heterojunction layer made of a GaN-based compound semiconductor on a sapphire substrate. And a step of forming a groove.

【0008】請求項2の発明は、請求項1記載のGaN
系化合物半導体発光素子の製造方法において、前記サフ
ァイア基板のGaN系化合物半導体を結晶成長させる側
の面に個々のダイ領域に区画するように前記溝を形成す
るものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided the GaN
In the method for manufacturing a compound semiconductor light emitting device, the groove is formed on the surface of the sapphire substrate on the crystal growth side of the GaN compound semiconductor so as to be divided into individual die regions.

【0009】請求項3の発明は、請求項1又は2記載の
GaN系化合物半導体発光素子の製造方法において、前
記溝を相互に直交関係をなすように形成するものであ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the method of manufacturing a GaN-based compound semiconductor light-emitting device according to the first or second aspect, the grooves are formed so as to be orthogonal to each other.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明によるGaN系化合
物半導体の製造方法の一実施形態を説明する。本実施形
態においては、サファイア基板上にGaN系化合物半導
体として青色LEDを構成する半導体層、すなわち、I
nGaN活性層を挟んで異なる導電型のGaN層とAl
GaN層からなるヘテロ構造の半導体層を形成する結晶
成長工程への適用例として、以下の説明を行う。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of the method for producing a GaN-based compound semiconductor according to the present invention will be described below. In the present embodiment, a semiconductor layer constituting a blue LED as a GaN-based compound semiconductor on a sapphire substrate,
GaN layer of different conductivity type and Al with nGaN active layer interposed
The following description is given as an example of application to a crystal growth process for forming a semiconductor layer having a heterostructure composed of a GaN layer.

【0011】結晶成長工程は、先ず、厚さ300〜45
0μmウェハ状のサファイア基板1上に0.002〜
0.5μm程度のGaN又はAlNからなるバッファ層
(図示せず)を形成し、その上に有機金属化学気相成長
法(MOCVD法)によりキャリアガスのH2とともに
トリメチルガリウム(TMG)、アンモニア(NH3
等の反応ガス及びn型のドーパントガスとしてのSiH
4等を供給して、2〜5μm程度までのn型GaNクラ
ッド層2を900〜1200℃の成長温度でエピタキシ
ャル成長させる。次いで、反応ガスとしてトリメチルイ
ンジュウム(TMIn)を追加して0.05〜0.3μ
m程度のInGaNからなる活性層3を700〜800
℃程度の成長温度でエピタキシャル成長させる。その
後、反応ガスをNH3及びTMG及びトリメチルアルミ
ニウム(TMA)に変更し、p型のドーパントガスとし
てシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)又
はジメチル亜鉛(DMZn)をドープして0.2〜1μ
m程度のp型のAlGaNからなるp型層(クラッド
層)4をn型GaNクラッド層2におけると同じ条件、
すなわち900〜1200℃の成長温度で成長させる。
さらに、0.2〜1μm程度のp型−GaN層をCp2
Mg(DMZn)をドープして成長させる(温度900
〜1200℃)。
In the crystal growth step, first, a thickness of 300 to 45
0.002 μm on a 0 μm wafer-shaped sapphire substrate 1
A buffer layer (not shown) made of GaN or AlN having a thickness of about 0.5 μm is formed, and trimethylgallium (TMG), ammonia (TMG) and ammonia (H 2 ) are formed on the buffer layer by metal organic chemical vapor deposition (MOCVD). NH 3 )
Etc. and SiH as n-type dopant gas
By supplying 4 or the like, the n-type GaN cladding layer 2 up to about 2 to 5 μm is epitaxially grown at a growth temperature of 900 to 1200 ° C. Next, trimethyl indium (TMIn) was added as a reaction gas to add 0.05 to 0.3 μm.
The active layer 3 made of InGaN having a thickness of about
Epitaxial growth is performed at a growth temperature of about ° C. Thereafter, the reaction gas was changed to NH 3 and TMG and trimethylaluminum (TMA), by doping the cyclopentadienyl magnesium (Cp 2 Mg) or dimethylzinc (DMZn) as a p-type dopant gas 0.2~1μ
A p-type layer (cladding layer) 4 made of about m-type p-type AlGaN is formed under the same conditions as in the n-type GaN cladding layer 2;
That is, it is grown at a growth temperature of 900 to 1200 ° C.
Furthermore, Cp 2 a p-type -GaN layer about 0.2~1μm
Growth by doping Mg (DMZn) (temperature 900
11200 ° C.).

【0012】上記した工程に従いGaN層上にInGa
N層の結晶成長を行う場合に大きく成長温度を変更する
ことが必要で、この影響がウェハ状の基板1のサファイ
アとその上に成長させたn型層(クラッド層)2を形成
するn型GaNの熱膨張の差となりエピタキシャル成長
により半導体結晶を積層しつつあるウェハに反りが生じ
ることになる。本発明において、この反りを緩和する工
程は、結晶成長工程に先立つ前処理工程として行われる
もので、半導体結晶を積層させようとするサファイア基
板1の表面に溝を形成するものである。
According to the above steps, InGa is formed on the GaN layer.
When the crystal growth of the N layer is performed, it is necessary to greatly change the growth temperature, and this influence has an influence on the sapphire of the wafer-like substrate 1 and the n-type layer (cladding layer) 2 grown thereon. The difference in thermal expansion of GaN results in warpage of the wafer on which semiconductor crystals are being stacked by epitaxial growth. In the present invention, the step of alleviating the warp is performed as a pretreatment step prior to the crystal growth step, and forms a groove on the surface of the sapphire substrate 1 on which semiconductor crystals are to be stacked.

【0013】図1は、サファイア基板面に形成する溝の
1例を示す。図1で例示される溝1gは、用意されたサ
ファイア基板1のウェハの裏と表、両面に形成されてい
るが、基本的には半導体結晶が成長する面に設けること
により、目的とする反りの緩和がはかれる。この溝1g
は、サファイア基板1上に成長させたクラッド層を形成
するn型GaN層2の熱膨張により生じる伸縮を吸収し
反りを緩和するという機能を持つものである。溝1g
は、結晶成長時に上記機能を果たすが、素子組み立て後
のデバイスの本来の機能に問題がないようにする必要が
ある。つまり、形成される溝の位置、数、大きさ(幅、
深さ)及び形状については、デバイスとして用いる場合
に、デバイスの性能を損なうことがないように決める必
要がある(発光素子の例では、光の放出量や均一性の低
下を起こさないことを考慮する)。例えば、半導体結晶
を成長させる側のサファイア基板1面に溝を設ける場合
の位置としては、縦横に直交する複数の溝を、個々のダ
イ(チップ)領域に区画するように設ければ、溝による
凹凸の影響を受けることなく半導体結晶を成長させるこ
とが出来る。
FIG. 1 shows an example of a groove formed on a sapphire substrate surface. Although the groove 1g illustrated in FIG. 1 is formed on the back, front, and both sides of the prepared sapphire substrate 1, it is basically provided on a surface on which a semiconductor crystal grows, thereby achieving a desired warpage. Is mitigated. 1g of this groove
Has a function of absorbing the expansion and contraction caused by the thermal expansion of the n-type GaN layer 2 forming the cladding layer grown on the sapphire substrate 1 and reducing the warpage. Groove 1g
Performs the above function during crystal growth, but it is necessary to ensure that the original function of the device after assembling the element has no problem. In other words, the position, number, and size (width,
When used as a device, it is necessary to determine the depth and shape so as not to impair the performance of the device. (In the case of a light-emitting element, it is necessary to consider that the light emission amount and the uniformity do not decrease. Do). For example, when grooves are provided on the surface of the sapphire substrate 1 on which the semiconductor crystal is to be grown, a plurality of grooves vertically and horizontally are provided so as to be divided into individual die (chip) regions. A semiconductor crystal can be grown without being affected by irregularities.

【0014】溝の加工方法としては、第1にスクライビ
ングによる。スクライビングは、ウエハを個々のダイに
分割するために、結晶のへき開性を利用してダイヤモン
ドカッター等でウエハの表面に引掻き傷を入れる方法と
して知られているが、これと同じ方法をこの溝の形成に
用いる。この方法では、例えば、5〜10μm程度の幅
で5〜10μm程度の深さの溝を形成できる。第2の方
法は、ダイシングに用いる手段により行う。ダイシング
は、ウェハを個々のダイに分割するために、賽の目状に
切り溝を生成する方法として知られるが、この方法を溝
の形成に適用する。具体的には、ダイシングソー(ダイ
サ)といった切り溝を加工する手段を用いることが出来
る。この方法では、上記スクライビングよりも大きな溝
を形成でき、例えば、20μm程度の幅及び深さの溝と
し得る。
First, scribing is used as a processing method of the groove. Scribing is known as a method in which a wafer is divided into individual dies, and the surface of the wafer is scratched with a diamond cutter or the like using the cleavage of the crystal. Used for formation. In this method, for example, a groove having a width of about 5 to 10 μm and a depth of about 5 to 10 μm can be formed. The second method is performed by means used for dicing. Dicing is known as a method of forming a dice-like kerf in order to divide a wafer into individual dies, and this method is applied to the formation of a groove. Specifically, a means for processing a cut groove such as a dicing saw (dicer) can be used. In this method, a groove larger than the scribing can be formed, for example, a groove having a width and a depth of about 20 μm.

【0015】上記では、サファイア基板面1に形成する
溝1gは、半導体結晶が積層されるべきサファイア基板
1面に生じる反りの緩和をはかるという目的を持つ溝と
して設けるとしたが、この溝を結晶成長工程の後に行う
ダイ分割に用いるダイシング用の溝に共用することが可
能である。即ち、前述したように、溝を半導体結晶成長
側の面に設ける場合に、個々のダイ(チップ)の領域に
区画するように賽の目状に縦横に設ける場合には、通常
サファイア基板の厚みがGaN系化合物半導体層を含む
素子層よりも圧倒的に厚く、上記溝の深さを上記素子層
の厚みより十分深く形成でき、結果、素子層表面にも上
記溝にならった溝が形成されることになり、これをダイ
分割用の溝として用いることが可能である。このよう
に、ダイシング用の溝に共用する場合は、結晶成長工程
に先立つ前処理工程(溝を設ける工程)を新たに設けて
も、工程の増加につながることがない。また、ウェハの
両面に対応させた溝を形成した場合(図1参照)には、
ダイ分割をより容易に行うことができる。
In the above description, the groove 1g formed on the sapphire substrate surface 1 is provided as a groove for the purpose of relaxing the warpage generated on the surface of the sapphire substrate 1 on which the semiconductor crystal is to be laminated. It can be used as a dicing groove used for die division performed after the growth step. That is, as described above, when the groove is provided on the surface on the semiconductor crystal growth side, when the groove is provided in a vertical and horizontal manner so as to be divided into individual die (chip) regions, the sapphire substrate usually has a thickness of GaN. It is overwhelmingly thicker than the element layer including the base compound semiconductor layer, and the depth of the groove can be formed sufficiently deeper than the thickness of the element layer. As a result, a groove similar to the groove is formed on the element layer surface. This can be used as a groove for die separation. As described above, in the case where the groove is commonly used as a dicing groove, even if a new pre-processing step (step of providing a groove) prior to the crystal growth step is provided, the number of steps does not increase. When grooves corresponding to both surfaces of the wafer are formed (see FIG. 1),
Die division can be performed more easily.

【0016】なお、上記実施形態は、GaN系化合物半
導体としてInGaN活性層を挟んで異なる導電型のG
aN層及びAlGaN層から構成されるものを例に挙げ
たが、GaN系化合物半導体としては、Gaの一部がA
l、In以外の他のIII族元素と置換したもの及び/又
はV族元素のNの一部がP、Asなどの他のV族元素と
置換した化合物であれば、いずれも本発明を有効に適用
できる。
In the above-described embodiment, the GaN-based compound semiconductor having different conductivity types with an InGaN active layer interposed therebetween is used.
Although an example in which an aN layer and an AlGaN layer are used has been described as an example, as a GaN-based compound semiconductor, part of Ga is A
The present invention can be effectively applied to any compounds which are substituted with another group III element other than l and In and / or a compound in which a part of N of the group V element is substituted with another group V element such as P or As. Applicable to

【0017】[0017]

【発明の効果】本発明によると、気相エピタキシャル法
でサファイア基板にGaN系化合物半導体のへテロ構造
を積層する場合に、成長温度に変動を生じるときであっ
ても結晶成長中に起きる反りを結晶成長工程の前段階で
サファイア基板面上に形成した溝の働きにより緩和でき
るので、反りによる結晶の方位ずれを最小限に押さえる
ことができ、所望の性能を有する結晶を成長させること
ができ、発光出力の高い、また、光むらのない均一な発
光素子が提供される。また、溝の形成方法としてスクラ
イビング手段あるいはダイシング手段といった既存の技
術を適用することができ、本製法を容易に実施し得る。
また、ウエハの反りの緩和に働く溝をダイ分割に用いる
ダイシング用の溝に共用すると、結晶成長工程に先立つ
前処理工程を新たに設けても、工程の増加につながるこ
とがなく、ウエハの両面に溝を形成した場合には、ダイ
分割を容易に行うことが可能となる。
According to the present invention, when a hetero structure of a GaN-based compound semiconductor is laminated on a sapphire substrate by a vapor phase epitaxial method, the warpage occurring during crystal growth even when the growth temperature fluctuates. Since it can be alleviated by the action of the groove formed on the sapphire substrate surface in the previous stage of the crystal growth process, the misorientation of the crystal due to warpage can be suppressed to a minimum, and a crystal having desired performance can be grown, A uniform light-emitting element having high light-emission output and having no light unevenness is provided. In addition, existing techniques such as scribing means or dicing means can be applied as a method for forming grooves, and the present manufacturing method can be easily implemented.
In addition, if the groove for reducing the warpage of the wafer is shared with the dicing groove used for dividing the die, even if a new preprocessing step prior to the crystal growth step is provided, the number of steps will not increase, and both sides of the wafer will not increase. When the grooves are formed in the groove, the die can be easily divided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による製造方法で作成されるサファイア
基板状に形成されたGaN系化合物半導体層の実施形態
例を示す図である。
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a GaN-based compound semiconductor layer formed on a sapphire substrate by a manufacturing method according to the present invention.

【図2】GaN系化合物半導体のヘテロ接合層をもつ青
色LEDの構造を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a structure of a blue LED having a heterojunction layer of a GaN-based compound semiconductor.

【図3】従来のサファイア基板状に形成されたGaN系
化合物半導体層の基本構造を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a basic structure of a GaN-based compound semiconductor layer formed on a conventional sapphire substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…サファイア基板、 2…n型GaN層(クラッド層)、 3…InGaN層(活性層)、 4…p型AlGaN層(クラッド層)、 5…電流拡散層、 8…p側電極、 9…n側電極、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Sapphire substrate, 2 ... N-type GaN layer (cladding layer), 3 ... InGaN layer (active layer), 4 ... P-type AlGaN layer (cladding layer), 5 ... Current diffusion layer, 8 ... P-side electrode, 9 ... n-side electrode,

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 サファイア基板上にGaN系化合物半導
体からなるヘテロ接合層を結晶成長させる工程を含むG
aN系化合物半導体発光素子の製造方法において、結晶
成長工程の前処理としてサファイア基板の少なくとも片
面に溝を形成する工程を含むことを特徴とするGaN系
化合物半導体発光素子の製造方法
1. A method comprising the step of crystal-growing a heterojunction layer made of a GaN-based compound semiconductor on a sapphire substrate.
A method of manufacturing a GaN-based compound semiconductor light-emitting device, comprising a step of forming a groove on at least one surface of a sapphire substrate as a pre-treatment of a crystal growth step.
【請求項2】 前記サファイア基板のGaN系化合物半
導体を結晶成長させる側の面に個々のダイ領域に区画す
るように前記溝を形成することを特徴とする請求項1記
載のGaN系化合物半導体発光素子の製造方法。
2. The GaN-based compound semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein said groove is formed on a surface of said sapphire substrate on a side on which a GaN-based compound semiconductor is to be crystal-grown so as to be divided into individual die regions. Device manufacturing method.
【請求項3】 前記溝を相互に直交するように形成する
ことを特徴とする請求項1又は2記載のGaN系化合物
半導体発光素子の製造方法。
3. The method for manufacturing a GaN-based compound semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein the grooves are formed so as to be orthogonal to each other.
JP34407398A 1998-12-03 1998-12-03 Manufacture of gallium nitride compound semiconductor light-emitting element Pending JP2000174335A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34407398A JP2000174335A (en) 1998-12-03 1998-12-03 Manufacture of gallium nitride compound semiconductor light-emitting element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP34407398A JP2000174335A (en) 1998-12-03 1998-12-03 Manufacture of gallium nitride compound semiconductor light-emitting element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000174335A true JP2000174335A (en) 2000-06-23

Family

ID=18366456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP34407398A Pending JP2000174335A (en) 1998-12-03 1998-12-03 Manufacture of gallium nitride compound semiconductor light-emitting element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000174335A (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006295124A (en) * 2005-03-18 2006-10-26 Sharp Corp Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof
JP2007503726A (en) * 2003-05-30 2007-02-22 エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース Substrate for stressed system and crystal growth method on the substrate
CN100424903C (en) * 2005-09-26 2008-10-08 三星电机株式会社 Gallium nitride based semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same
JP2009016778A (en) * 2007-07-05 2009-01-22 Yiguang Electronic Ind Co Ltd Method for cutting light-emitting diode chip
WO2011022128A3 (en) * 2009-08-21 2011-04-14 Bridgelux, Inc. High brightness led utilizing a roughened active layer and conformal cladding
JP2011160010A (en) * 2005-03-18 2011-08-18 Sharp Corp Method for manufacturing nitride semiconductor element
JP2012156566A (en) * 2001-03-30 2012-08-16 Philips Lumileds Lightng Co Llc Forming optical element in light emitting device for improving light extraction efficiency
JP2013258231A (en) * 2012-06-12 2013-12-26 Disco Abrasive Syst Ltd Method for processing optical device
JP2018006687A (en) * 2016-07-07 2018-01-11 国立大学法人京都大学 Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same
KR20190065752A (en) * 2017-12-04 2019-06-12 삼성전자주식회사 Fabrication method of semiconductor light emitting array and semiconductor light emitting array

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012156566A (en) * 2001-03-30 2012-08-16 Philips Lumileds Lightng Co Llc Forming optical element in light emitting device for improving light extraction efficiency
JP2007503726A (en) * 2003-05-30 2007-02-22 エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース Substrate for stressed system and crystal growth method on the substrate
JP4714688B2 (en) * 2003-05-30 2011-06-29 エス オー イ テク シリコン オン インシュレータ テクノロジース Substrate for stressed system and crystal growth method on the substrate
JP2011160010A (en) * 2005-03-18 2011-08-18 Sharp Corp Method for manufacturing nitride semiconductor element
JP2006295124A (en) * 2005-03-18 2006-10-26 Sharp Corp Nitride semiconductor device and manufacturing method thereof
CN100424903C (en) * 2005-09-26 2008-10-08 三星电机株式会社 Gallium nitride based semiconductor light emitting diode and method of manufacturing the same
JP2009016778A (en) * 2007-07-05 2009-01-22 Yiguang Electronic Ind Co Ltd Method for cutting light-emitting diode chip
US8232568B2 (en) 2009-08-21 2012-07-31 Bridgelux, Inc. High brightness LED utilizing a roughened active layer and conformal cladding
WO2011022128A3 (en) * 2009-08-21 2011-04-14 Bridgelux, Inc. High brightness led utilizing a roughened active layer and conformal cladding
JP2013502722A (en) * 2009-08-21 2013-01-24 ブリッジラックス インコーポレイテッド High brightness LED using roughened active layer and conformal cladding
JP2013258231A (en) * 2012-06-12 2013-12-26 Disco Abrasive Syst Ltd Method for processing optical device
JP2018006687A (en) * 2016-07-07 2018-01-11 国立大学法人京都大学 Semiconductor light-emitting device and method for manufacturing the same
KR20190065752A (en) * 2017-12-04 2019-06-12 삼성전자주식회사 Fabrication method of semiconductor light emitting array and semiconductor light emitting array
KR102506441B1 (en) * 2017-12-04 2023-03-06 삼성전자주식회사 Fabrication method of semiconductor light emitting array and semiconductor light emitting array

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100931483B1 (en) Light emitting device
TWI381547B (en) Light emitting device of iii-nitride based semiconductor and manufacturing method thereof
JP2001313259A (en) Method for producing iii nitride based compound semiconductor substrate and semiconductor element
WO2003072856A1 (en) Process for producing group iii nitride compound semiconductor
JPH07273367A (en) Manufacture of semiconductor substrate and light-emitting device
JPH08139361A (en) Compound semiconductor light emitting device
JP2009238772A (en) Epitaxial substrate, and manufacturing method of epitaxial substrate
JPH11274082A (en) Group iii nitride semiconductor and fabrication thereof, and group iii nitride semiconductor device
JP2000174335A (en) Manufacture of gallium nitride compound semiconductor light-emitting element
JP2001093834A (en) Semiconductor element, semiconductor wafer, and manufacturing method
JP3753948B2 (en) Group III nitride compound semiconductor manufacturing method and group III nitride compound semiconductor device
JP2007142345A (en) Nitride semiconductor light-emitting element
JP2012129554A (en) GaN SUBSTRATE, MANUFACTURING METHOD OF THE SAME, NITRIDE SEMICONDUCTOR ELEMENT AND MANUFACTURING METHOD OF THE SAME
JP4698053B2 (en) Method for producing group III nitride compound semiconductor
JP2002094113A (en) Method for fabricating iii-v nitride-based semiconductor light emitting device
JPH10173220A (en) Manufacture of semiconductor light-emitting element
JP4565320B2 (en) Method for manufacturing light emitting device
JP4897285B2 (en) Substrate for semiconductor device and method for manufacturing the same
US9548417B2 (en) Epitaxial structure with pattern mask layers for multi-layer epitaxial buffer layer growth
JP2001352133A (en) Semiconductor laser, semiconductor device, nitride-family iii-v group compound substrate, and their manufacturing method
JP2005057064A (en) Group iii nitride semiconductor layer and growth method thereof
JP3557875B2 (en) GaN-based semiconductor device and method of manufacturing the same
JP2003218468A (en) Semiconductor laser element and manufacturing method therefor
KR101387543B1 (en) Nitride semiconductor light emitting device
KR100608919B1 (en) Light-emitting device and method of manufacturing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060523

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060721

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060913

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061110

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20070208