JP3620269B2 - GaN-based semiconductor device manufacturing method - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はGaN系半導体素子の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
GaN系の半導体は例えば青色発光素子として利用できることが知られている。かかるGaN系半導体素子では、基板材料として例えばサファイアが用いられ、AlN製のバッファ層を介してGaN系半導体層が順次積層されて発光素子構造が形成される。
【0003】
昨今、ELO(Epitaxial Lateral Overgrowth)により基板上へ下地層を形成する技術が提案されている。即ち、バッファ層を介して第1のGaN層を基板上に成長させ、その上にSiOのマスクパターンを形成する。その後、更に第1のGaN層及びマスクパターンの上に第2のGaN層を成長させる。
これにより、第2のGaN層の格子欠陥を抑制することができる。これは、SiOからなるマスクパターンの上にはGaNが成長しないので、マスクパターンで被覆されていない第1のGaN層の表面から成長した第2のGaN層は当該マスクパターンの上において横方向へ成長し、その結果第2のGaN層では垂直方向の貫通転位が抑制されるためと考えられる。
また、基板とGaN層との間に介在されるパターン層が基板−GaN層の積層体の背骨となるので、両者の熱膨張率の差による変形が抑制される。よって、GaN層を相当厚く形成してもこれにクラックが入り難くなる。
以上、Jan. J. Appl. Phys. Vol. 36(1997) pp. L899−L902 及び Appl. Phys. Lett. 71(18), 3 Nov. 1997を参照されたい。なお、これらのELO法におて、キャリアガスには水素ガスが用いられていた。
【0004】
また、GaN系半導体層を、ELO法でなく、単にエピタキシャル成長させるときのキャリアガスとして、窒素ガスを用いることが知られている。詳細は特公平3−31678号公報を参照を参照されたい。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明者らの検討によれば、上記従来のELO法によれば、通常の工業的手法において、パターン層の上にGaN系半導体をほぼ20μm以上成長させなければ、パターン層の上で材料を十分に横方向成長させて、その表面が平坦な第2のGaN系半導体層を得ることが困難であった。
換言すれば、ELO法においてパターン層の上に形成されるGaN系半導体の横方向の成長速度が遅かった。これは、キャリアガスとしての水素がGaN系半導体をエッチングしているためと考えられる。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは上記課題に取り組み鋭意検討を重ねた結果、窒素ガスをキャリアガスとして用いることに想到し、本発明を完成させた。
即ち、本発明は窒素ガスをキャリアガスとするELO(Epitaxial Lateral Overgrowth)により下地層を形成する、ことを特徴とするGaN系半導体素子の製造方法である。
そして、前記ELOによる下地層の形成は、
第1のGaN系半導体層を形成するステップ、
該第1の層の上にパターン層を形成するステップ、
前記窒素ガスをキャリアガスとして前記第1の層と前記パターン層の上に第2のGaN系半導体層を形成するステップ、
を含んでなる、ことを特徴とする。
【0007】
このようにして下地層を形成すると、配向性を持たない平坦な膜が得られやすい。その理由はH2キャリアガスによるエッチングによって結晶が配向しやすくなるためと考えられる。
本発明者らの検討によれば、同一の成長条件下において、従来のように水素ガスをキャリアガスとして使用した場合に比べて、窒素ガスをキャリアガスに採用すると、その表面が平坦となるのに必要な第2のGaN系半導体層の厚みが1/4になった。
【0008】
上記において、下地層とはGaN系半導体素子において素子の機能を発揮する半導体層の下に位置する層である。発光素子や受光素子の場合にはクラッド層もこの下地層に含まれる。
基板の材料は特に限定されない。サファイア、SiC等の周知のものが利用できる。また、基板と当該下地層との間にバッファ層を設けることも勿論可能である。
【0009】
第1のGaN系半導体層の形成の方法は任意である。MOVPEやHVPE等の汎用的な成長方法を採用できる。このときのキャリアガスは特に限定されない。勿論、第2のGaN系半導体層の成長と同様にキャリアガスとして窒素ガスを用いることができる。
この第1のGaN系半導体層の膜厚は0.3〜5μmとすることが好ましい。
【0010】
なお、この明細書において、GaN系半導体とはIII族窒化物半導体であって、一般的にはAlGaIn1ーXーYN(0≦X≦1、0≦Y≦1、0≦X+Y≦1)で表される。また、任意のドーパントを含むものであっても良い。
【0011】
パターン層の材質は第2のGaN系半導体層がその上で横方向に成長(ラテラル成長)するものであれば特に限定されない。これにより、垂直方向の貫通転位が抑制されるからである。従って、パターン層はその上でのGaN系半導体材料の縦方向の成長を阻害するものである。実施例ではパターン層をSiOで形成した。SiOの上にはGaNが成長しないことが知られている。なお、AlGaNはSiOの上に成長する。つまり、パターン層の形成材料は第2のGaN系半導体層の材料に応じて適宜選択される。
したがって、その形成方法も適宜選択される。例えば、プラズマCVD、熱CVD、光CVD等のCVD(Chemical Vapour Deposition)、スパッタ、蒸着等の(Physical Vapour Deposition)等の方法で膜を形成した後、フォトリソ技術により所望の形状に形成する。
【0012】
パターン層のパターン形状及び膜厚は、第2のGaN系半導体層の上面が平坦となるものであれば、特に限定されない。
パターン形状として、ストライプ状、格子状、島状等の任意の形状が利用できる。
【0013】
第2のGaN系半導体層の成長方法も任意であり、MOVPE法やHVPE法を利用できるが、そのときのキャリアガスとして窒素ガスを用いる。
キャリアガスはその主体が窒素ガスであればよく、これに他のガスを混合することができる。
窒素ガスの流量は、他の材料ガスの流量、層の成長速度、層の組成及びその他の成長条件に応じて適宜選択される。
【0014】
既述のように、本発明者らの検討によれば、キャリアガスとして窒素ガスを選択することにより、水素ガスを使用していた従来に比べて、第2のGaN系半導体層の横方向成長速度がほぼ4倍になる。従って、第2のGaN系半導体層を薄く形成できる。
【0015】
この第2のGaN系半導体層を複数の層から形成することもできる。その場合、最初に窒素ガスをキャリアガスとして使用して平坦な第1層を形成する。そしてその後、第1層の上に異なる成長条件で第2層を形成する。このとき、キャリアガスとして必ずしも窒素ガスを使用する必要はない。
【0016】
【実施例】
次のこの発明の実施例について説明する。
この実施例は発光ダイオード1であり、その構成を図1に示す。
各半導体層のスペックは次の通りである。

Figure 0003620269
【0017】
パターン層5は紙面垂直方向へ連続する複数のストライプ形状である。各ストライプ自体の幅は約2〜20μm、ストライプ間の幅は約2〜10μmである。
【0018】
nクラッド層6は発光層7側の低電子濃度n層と基板2側の高電子濃度n層とからなる2層構造とすることができる。
素子構造は超格子構造のものに限定されず、シングルへテロ型、ダブルへテロ型及びホモ接合型のものなどを用いることができる。
発光層7とpクラッド層8との間にマグネシウム等のアクセプタをドープしたバンドギャップの広いAlGaIn1−X−YN(0≦X≦1、0≦Y≦1、0≦X+Y≦1)層を介在させることができる。これは発光層7中に注入された電子がpクラッド層8に拡散するのを防止するためである。
pクラッド層8を発光層7側の低ホール濃度p層と電極9側の高ホール濃度p層とからなる2層構造とすることができる。
【0019】
透光性電極9は金を含む薄膜であり、pクラッド層8の上面の実質的な全面を覆って積層される。ボンディング用のパッド電極10も金を含む材料で構成されており、蒸着により透光性電極9の上に形成される。
n電極11はエッチングにより露出したnクラッド層6に蒸着されている。
【0020】
次に、実施例の発光ダイオード1の製造方法について説明する。
尚、各GaN系半導体層は周知の有機金属化合物気相成長(この明細書で「MOVPE」と省略している。)法により形成される。この成長法においては、アンモニアガスとIII族元素のアルキル化合物ガス、例えばトリメチルガリウム(TMG)、トリメチルアルミニウム(TMA)やトリメチルインジウム(TMI)とを適当な温度に加熱された基板上に供給して熱分解反応させ、もって所望の結晶を基板の上に成長させる。
【0021】
(サファイア基板2)
有機洗浄及び熱処理により洗浄したa面を主面とする単結晶サファイア基板2を図示しないMOVPE装置の反応装置のサセプタ(図示せず)に装着する。次に、下記条件でサファイア基板を気相エッチングする。
Figure 0003620269
【0022】
(バッファ層3)
引き続き、基板2の上に下記の条件でAlN製のバッファ層を形成する。
Figure 0003620269
【0023】
(第1のGaN層4)
次に、バッファ層3の上に下記の条件で第1のGaN層4を形成する。
Figure 0003620269
【0024】
(パターン層5)
パターン層5は、図2(a)に示すように熱CVD法により第1のGaN層4上にSiOの膜を一律に形成した後、図2(b)に示すように、フォトリソグラフを用いてストライプ形状にエッチングする。
【0025】
(nクラッド層6(第2のGaN層))
その後、図2(c)に示すように第2のGaN層6をエピタキシャル成長させる。GaNは2酸化シリコンの上に成長しないので、このGaN層6はパターン層5で被覆されていない第1のGaN層4の表面から選択的に成長する。そして、パターン層5を超えたところで横方向に成長し、図2(d)に示すように、最終的にはその上面は平坦になり、nクラッド層6となる。
以上は、一般的なELO法であり、このときの成長条件は次の通りである。
Figure 0003620269
【0026】
このようにして形成されたnクラッド層6のEPD(Etch Pit Density)は10/cmとなり、パターン層がない場合に比べて2桁のオーダでその格子欠陥が減少する。
【0027】
引き続き発光層7を下記の条件で形成する。
Figure 0003620269
【0028】
Figure 0003620269
【0029】
(pクラッド層8)
引き続き、pクラッド層8を下記の条件で形成する。
Figure 0003620269
【0030】
このようにして形成された半導体ウエハを周知の方法でエッチングして、図1に示した半導体層構成とする。そして、n電極11をnクラッド層6の上へ蒸着により形成し、続いて透明電極9をpクラッド層8の上に蒸着し、更にp電極10を蒸着する。
【0031】
このようにして形成された半導体ウエハをダイシング、スクライブ、へき開等により素子毎に切り分けて、所望の発光ダイオード1とする。
【0032】
なお、本発明が適用される素子は上記の発光ダイオードに限定されるものではなく、受光ダイオード、レーザダイオード等の光素子の他、FET構造の電子デバイスにも適用できる。
また、これらの素子の中間体としての積層体にも本発明は適用されるものである。
【0033】
この発明は上記発明の実施の形態及び実施例の記載に何ら限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で当業者が想到し得る種々の変形態様を包含する。
【0034】
(10) 第1のGaN系半導体層を形成するステップ、
該第1の層の上に、後述する第2のGaN系半導体層がその上に縦方向に成長することを阻害する材料製の、パターン層を形成するステップ、
前記窒素ガスをキャリアガスとして前記第1の層と前記パターン層の上に第2のGaN系半導体層を形成するステップ、
を含んでなる、GaN系半導体素子の製造方法。
【0035】
(11) 第1のGaN系半導体層を形成するステップ、
該第1の層の上に、後述する第2のGaN系半導体層がその上に縦方向に成長することを阻害する材料製の、パターン層を形成するステップ、
前記窒素ガスをキャリアガスとして前記第1の層と前記パターン層の上に第2のGaN系半導体層を形成するステップ、
を含んでなる、積層体の製造方法。
【0036】
(12) 基板若しくは基板上のバッファ層の上に第1のGaN系半導体層を形成するステップ、
該第1の層の上に、後述する第2のGaN系半導体層がその上に縦方向に成長することを阻害する材料製の、パターン層を形成するステップ、
前記窒素ガスをキャリアガスとして前記第1の層と前記パターン層の上に第2のGaN系半導体層を形成するステップ、
を含んでなる、GaN系半導体素子の下地層の製造方法。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の実施例の発光ダイオードを示す図である。
【図2】図2は同じく下地層の形成方法を示す図である。
【符号の説明】
1 発光ダイオード
2 基板
3 バッファ層
4 第1のGaN層
5 パターン層
6 第2のGaN層(nクラッド層)
7 発光層
8 pクラッド層[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a GaN-based semiconductor element.
[0002]
[Prior art]
It is known that a GaN-based semiconductor can be used as, for example, a blue light emitting element. In such a GaN-based semiconductor element, for example, sapphire is used as a substrate material, and a GaN-based semiconductor layer is sequentially laminated via an AlN buffer layer to form a light-emitting element structure.
[0003]
Recently, a technique for forming a base layer on a substrate by ELO (Epitaxial Lateral Overgrowth) has been proposed. That is, the first GaN layer is grown on the substrate via the buffer layer, and a SiO 2 mask pattern is formed thereon. Thereafter, a second GaN layer is further grown on the first GaN layer and the mask pattern.
Thereby, lattice defects in the second GaN layer can be suppressed. This is because, since GaN does not grow on the mask pattern made of SiO 2 , the second GaN layer grown from the surface of the first GaN layer not covered with the mask pattern is laterally aligned on the mask pattern. As a result, it is considered that the threading dislocation in the vertical direction is suppressed in the second GaN layer.
In addition, since the pattern layer interposed between the substrate and the GaN layer serves as the backbone of the laminate of the substrate and the GaN layer, deformation due to the difference in thermal expansion coefficient between them is suppressed. Therefore, even if the GaN layer is formed to be considerably thick, cracks are hardly formed therein.
Thus, Jan. J. et al. Appl. Phys. Vol. 36 (1997) p. L899-L902 and Appl. Phys. Lett. 71 (18), 3 Nov. See 1997. In these ELO methods, hydrogen gas was used as the carrier gas.
[0004]
Further, it is known that nitrogen gas is used as a carrier gas when the GaN-based semiconductor layer is not epitaxially grown but simply epitaxially grown. For details, see Japanese Patent Publication No. 3-31678.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
According to the study by the present inventors, according to the above-mentioned conventional ELO method, if a GaN-based semiconductor is not grown on the pattern layer by about 20 μm or more in a normal industrial method, a material is formed on the pattern layer. It was difficult to obtain a second GaN-based semiconductor layer having a sufficiently flat lateral growth and a flat surface.
In other words, the lateral growth rate of the GaN-based semiconductor formed on the pattern layer in the ELO method was slow. This is probably because hydrogen as a carrier gas is etching the GaN-based semiconductor.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The inventors of the present invention have worked on the above-mentioned problems and have made extensive studies. As a result, the inventors have conceived of using nitrogen gas as a carrier gas, and have completed the present invention.
That is, the present invention is a method for manufacturing a GaN-based semiconductor device, wherein the base layer is formed by ELO (Epitaxial Lateral Overgrowth) using nitrogen gas as a carrier gas.
And the formation of the underlayer by the ELO is as follows:
Forming a first GaN-based semiconductor layer;
Forming a patterned layer on the first layer;
Forming a second GaN-based semiconductor layer on the first layer and the pattern layer using the nitrogen gas as a carrier gas;
It is characterized by comprising.
[0007]
When the base layer is formed in this manner, a flat film having no orientation is easily obtained. The reason is considered to be that crystals are easily oriented by etching with H2 carrier gas.
According to the study by the present inventors, the surface becomes flat when nitrogen gas is used as the carrier gas under the same growth conditions as compared with the conventional case where hydrogen gas is used as the carrier gas. The thickness of the second GaN-based semiconductor layer necessary for the above becomes 1/4.
[0008]
In the above, the underlayer is a layer located under the semiconductor layer that exhibits the function of the element in the GaN-based semiconductor element. In the case of a light emitting element or a light receiving element, a cladding layer is also included in this underlayer.
The material of the substrate is not particularly limited. Known materials such as sapphire and SiC can be used. It is of course possible to provide a buffer layer between the substrate and the underlying layer.
[0009]
The method for forming the first GaN-based semiconductor layer is arbitrary. A general growth method such as MOVPE or HVPE can be adopted. The carrier gas at this time is not particularly limited. Of course, a nitrogen gas can be used as a carrier gas as in the growth of the second GaN-based semiconductor layer.
The film thickness of the first GaN-based semiconductor layer is preferably 0.3 to 5 μm.
[0010]
In this specification, the GaN-based semiconductor is a group III nitride semiconductor, and is generally Al X Ga Y In 1-XY N (0 ≦ X ≦ 1, 0 ≦ Y ≦ 1, 0 ≦ X + Y ≦ 1) Moreover, arbitrary dopants may be included.
[0011]
The material of the pattern layer is not particularly limited as long as the second GaN-based semiconductor layer grows laterally (lateral growth) thereon. This is because the vertical threading dislocation is suppressed. Accordingly, the pattern layer inhibits the vertical growth of the GaN-based semiconductor material thereon. Thereby forming a patterned layer of SiO 2 in the embodiment. It is known that GaN does not grow on SiO 2 . AlGaN grows on SiO 2 . That is, the pattern layer forming material is appropriately selected according to the material of the second GaN-based semiconductor layer.
Therefore, the formation method is also appropriately selected. For example, after a film is formed by a method such as CVD (Chemical Vapor Deposition) such as plasma CVD, thermal CVD, or photo-CVD, sputtering, or vapor deposition (Physical Vapor Deposition), the film is formed into a desired shape by photolithography.
[0012]
The pattern shape and film thickness of the pattern layer are not particularly limited as long as the upper surface of the second GaN-based semiconductor layer is flat.
As the pattern shape, any shape such as a stripe shape, a lattice shape, or an island shape can be used.
[0013]
The growth method of the second GaN-based semiconductor layer is also arbitrary, and the MOVPE method or the HVPE method can be used, but nitrogen gas is used as a carrier gas at that time.
The carrier gas may be mainly nitrogen gas, and other gases can be mixed therewith.
The flow rate of nitrogen gas is appropriately selected according to the flow rate of other material gases, the growth rate of the layer, the composition of the layer, and other growth conditions.
[0014]
As described above, according to the study by the present inventors, by selecting nitrogen gas as the carrier gas, the lateral growth of the second GaN-based semiconductor layer compared to the conventional case where hydrogen gas is used. Speed is almost quadrupled. Accordingly, the second GaN-based semiconductor layer can be formed thin.
[0015]
The second GaN-based semiconductor layer can be formed from a plurality of layers. In that case, first, a flat first layer is formed using nitrogen gas as a carrier gas. Thereafter, a second layer is formed on the first layer under different growth conditions. At this time, it is not always necessary to use nitrogen gas as the carrier gas.
[0016]
【Example】
The following examples of the present invention will be described.
This embodiment is a light-emitting diode 1, and its configuration is shown in FIG.
The specifications of each semiconductor layer are as follows.
Figure 0003620269
[0017]
The pattern layer 5 has a plurality of stripe shapes continuous in the direction perpendicular to the paper surface. The width of each stripe itself is about 2 to 20 μm, and the width between stripes is about 2 to 10 μm.
[0018]
The n-clad layer 6 can have a two-layer structure including a low electron concentration n layer on the light emitting layer 7 side and a high electron concentration n + layer on the substrate 2 side.
The element structure is not limited to a superlattice structure, and a single hetero type, a double hetero type, a homojunction type, or the like can be used.
Wide band gap Al X Ga Y In 1-XY N (0 ≦ X ≦ 1, 0 ≦ Y ≦ 1, 0 ≦ X + Y) doped with an acceptor such as magnesium between the light emitting layer 7 and the p-cladding layer 8 ≦ 1) A layer can be interposed. This is to prevent the electrons injected into the light emitting layer 7 from diffusing into the p clad layer 8.
The p-clad layer 8 can have a two-layer structure including a low hole concentration p layer on the light emitting layer 7 side and a high hole concentration p + layer on the electrode 9 side.
[0019]
The translucent electrode 9 is a thin film containing gold and is laminated so as to cover substantially the entire upper surface of the p-clad layer 8. The bonding pad electrode 10 is also made of a material containing gold, and is formed on the translucent electrode 9 by vapor deposition.
The n-electrode 11 is deposited on the n-clad layer 6 exposed by etching.
[0020]
Next, the manufacturing method of the light emitting diode 1 of an Example is demonstrated.
Each GaN-based semiconductor layer is formed by a well-known organometallic compound vapor phase growth (abbreviated as “MOVPE” in this specification) method. In this growth method, ammonia gas and a group III element alkyl compound gas such as trimethylgallium (TMG), trimethylaluminum (TMA) or trimethylindium (TMI) are supplied onto a substrate heated to an appropriate temperature. A desired crystal is grown on the substrate by a thermal decomposition reaction.
[0021]
(Sapphire substrate 2)
The single crystal sapphire substrate 2 having the a-plane cleaned by organic cleaning and heat treatment is mounted on a susceptor (not shown) of a reaction device of a MOVPE apparatus (not shown). Next, the sapphire substrate is vapor-phase etched under the following conditions.
Figure 0003620269
[0022]
(Buffer layer 3)
Subsequently, an AlN buffer layer is formed on the substrate 2 under the following conditions.
Figure 0003620269
[0023]
(First GaN layer 4)
Next, the first GaN layer 4 is formed on the buffer layer 3 under the following conditions.
Figure 0003620269
[0024]
(Pattern layer 5)
The pattern layer 5 is formed by uniformly forming a SiO 2 film on the first GaN layer 4 by a thermal CVD method as shown in FIG. 2A, and then using a photolithograph as shown in FIG. Use to etch into stripe shape.
[0025]
(N-cladding layer 6 (second GaN layer))
Thereafter, as shown in FIG. 2C, the second GaN layer 6 is epitaxially grown. Since GaN does not grow on silicon dioxide, the GaN layer 6 is selectively grown from the surface of the first GaN layer 4 that is not covered with the pattern layer 5. Then, it grows in the lateral direction beyond the pattern layer 5, and finally its upper surface becomes flat as shown in FIG.
The above is a general ELO method, and the growth conditions at this time are as follows.
Figure 0003620269
[0026]
The n-cladding layer 6 thus formed has an EPD (Etch Pit Density) of 10 6 / cm 2 , and the number of lattice defects is reduced by two orders of magnitude compared to the case where there is no pattern layer.
[0027]
Subsequently, the light emitting layer 7 is formed under the following conditions.
Figure 0003620269
[0028]
Figure 0003620269
[0029]
(P-clad layer 8)
Subsequently, the p-clad layer 8 is formed under the following conditions.
Figure 0003620269
[0030]
The semiconductor wafer thus formed is etched by a known method to obtain the semiconductor layer structure shown in FIG. Then, the n-electrode 11 is formed on the n-cladding layer 6 by vapor deposition, then the transparent electrode 9 is vapor-deposited on the p-cladding layer 8, and the p-electrode 10 is further vapor-deposited.
[0031]
The semiconductor wafer thus formed is cut into each element by dicing, scribing, cleavage, or the like to obtain a desired light emitting diode 1.
[0032]
The element to which the present invention is applied is not limited to the light emitting diode described above, but can be applied to an electronic device having an FET structure in addition to an optical element such as a light receiving diode or a laser diode.
The present invention is also applicable to a laminate as an intermediate of these elements.
[0033]
The present invention is not limited to the description of the embodiments and examples of the invention described above, and includes various modifications that can be conceived by those skilled in the art without departing from the scope of the claims.
[0034]
(10) forming a first GaN-based semiconductor layer;
On the first layer, a step of forming a pattern layer made of a material that inhibits a second GaN-based semiconductor layer to be described later from growing in the vertical direction;
Forming a second GaN-based semiconductor layer on the first layer and the pattern layer using the nitrogen gas as a carrier gas;
A method for producing a GaN-based semiconductor device, comprising:
[0035]
(11) forming a first GaN-based semiconductor layer;
On the first layer, a step of forming a pattern layer made of a material that inhibits a second GaN-based semiconductor layer to be described later from growing in the vertical direction;
Forming a second GaN-based semiconductor layer on the first layer and the pattern layer using the nitrogen gas as a carrier gas;
A process for producing a laminate comprising:
[0036]
(12) forming a first GaN-based semiconductor layer on the substrate or the buffer layer on the substrate;
On the first layer, a step of forming a pattern layer made of a material that inhibits a second GaN-based semiconductor layer to be described later from growing in the vertical direction;
Forming a second GaN-based semiconductor layer on the first layer and the pattern layer using the nitrogen gas as a carrier gas;
A method for manufacturing an underlayer of a GaN-based semiconductor device, comprising:
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a light emitting diode according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view similarly showing a method for forming an underlayer.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting diode 2 Substrate 3 Buffer layer 4 1st GaN layer 5 Pattern layer 6 2nd GaN layer (n clad layer)
7 Light emitting layer 8 p-clad layer

Claims (7)

第1のGaN系半導体層を形成するステップ、
該第1のGaN系半導体層の上に幅2−20μ m間隔2−10μ mのパターン層を形成するステップ、
窒素ガスをキャリアガスとして前記第1のGaN系半導体層と前記パターン層の上に第2のGaN系半導体層をELO(Epitaxial Lateral Overgrowth)により形成するステップ
を含んでなる、GaN系半導体素子の製造方法。
Forming a first GaN-based semiconductor layer;
Width on the first GaN-based semiconductor layer 2-20μ m, forming a patterned layer of spacing 2-10μ m,
Forming a second GaN-based semiconductor layer on the first GaN-based semiconductor layer and the pattern layer by nitrogen gas as a carrier gas by ELO (Epitaxial Lateral Overgrowth) ;
A method for producing a GaN-based semiconductor device, comprising:
前記パターン層はSiOからなり、前記第2のGaN系半導体層はGaNからなる、ことを特徴とする請求項1に記載のGaN系半導体素子の製造方法。The pattern layer is made of SiO 2, the second GaN-based semiconductor layer is made of GaN, the method of manufacturing a GaN-based semiconductor device according to claim 1, characterized in that. 前記第1のGaN系半導体層はGaNからなり、この層はバッファ層を介してサファイア基板の上に形成される、ことを特徴とする請求項2に記載のGaN系半導体素子の製造方法。3. The method of manufacturing a GaN-based semiconductor element according to claim 2 , wherein the first GaN-based semiconductor layer is made of GaN, and this layer is formed on a sapphire substrate via a buffer layer. 前記GaN系半導体素子は発光素子又は受光素子である、ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のGaN系半導体素子の製造方法。The method for manufacturing a GaN-based semiconductor element according to claim 1 , wherein the GaN-based semiconductor element is a light emitting element or a light receiving element. 第1のGaN系半導体層を形成するステップ、
該第1のGaN系半導体層の上に幅2−20μ m間隔2−10μ mのパターン層を形成するステップ、
窒素ガスをキャリアガスとして前記第1のGaN系半導体層と前記パターン層の上に第2のGaN系半導体層をELOにより形成するステップ、
を含んでなる、積層体の製造方法。
Forming a first GaN-based semiconductor layer;
Width on the first GaN-based semiconductor layer 2-20μ m, forming a patterned layer of spacing 2-10μ m,
Forming a second GaN-based semiconductor layer by ELO on the first GaN-based semiconductor layer and the pattern layer using nitrogen gas as a carrier gas;
A process for producing a laminate comprising:
前記パターン層はSiOからなり、前記第2のGaN系半導体層はGaNからなる、ことを特徴とする請求項5に記載の積層体の製造方法。The pattern layer is made of SiO 2, the second GaN-based semiconductor layer is made of GaN, a manufacturing method of a laminate according to claim 5, characterized in that. 前記第1のGaN系半導体層はGaNからなり、この層はバッファ層を介してサファイア基板の上に形成される、ことを特徴とする請求項6に記載の積層体の製造方法。The method of manufacturing a laminate according to claim 6 , wherein the first GaN-based semiconductor layer is made of GaN, and this layer is formed on a sapphire substrate via a buffer layer.
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