[发明专利]氮化物系半导体元件的制造方法

说明书

本案是申请日为2005年2月21日、申请号为200510008473.7、发明名称为 氮化物系半导体元件的制造方法及氮化物系半导体元件的专利申请的分案申请。 

技术领域

本发明涉及氮化物系半导体元件的制造方法及氮化物半导体元件。 

背景技术

氮化物系半导体元件，作为下一代的大容量光盘用光源所使用的半导体激光元件等，其开发正在兴盛起来。例如，可以参照国际公开公报WO 03/038957A1。 

氮化物系半导体元件，可通过在氮化物系半导体基板上利用有机金属气相堆积法使氮化物系半导体各层进行结晶成长来制造。 

图1是示意性地表示氮化物系半导体基板的立体图。 

氮化物系半导体基板1701由贯通其表面1702和背面1703的条状的结晶缺陷集中的位错集中区域1704、1705、1706、1707和正常的结晶区域构成的非位错集中区域1708、1709、1710构成。非位错集中区域1708、1709、1710的宽度、即位错集中区域之间的间隔例如约为400μm。 

在该氮化物系半导体基板1701的表面1702上，例如利用有机金属气相堆积法(MOCVD：Metalorganic Chemical Vapor Deposition)使氮化物系半导体进行结晶成长，得到氮化物系半导体的层叠结构。 

图2是从与位错集中区域的延长方向成直角的方向看所得到的现有的氮化物系半导体的层叠结构的示意图。在氮化物系半导体基板1701的表面1702上形成结晶成长层1801、1802、1803。在这些结晶成长层1801、1802、1803上，膜厚不是一定的，例如，在位错集中区域1704、1705附近的端部1804、1805处厚，在中央部1806处薄，是不均匀的。 

为了由具有这样的结晶成长层1801、1802、1803的氮化物系半 导体制作氮化物系半导体激光元件，需要形成条状的光导波路，得到光封入结构。为了形成光导波路而有多种方法，山脊形光导波路可以通过将深度和宽度精密地控制在百分之一μm左右精度的蚀刻技术来形成。 

但是，在具有膜厚不均匀的结晶成长层的氮化物系半导体激光元件中，因在光导波路的形成工序中蚀刻不均匀的原因，会造成特性恶化和成品率下降。 

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种在氮化物系半导体基板的非位错集中区域的表面上、在氮化物系半导体的层叠结构中具有膜厚均匀的结晶成长层的氮化物系半导体元件及其制造方法。 

上述目的可以如下这样来实现，本发明是一种氮化物系半导体元件的制造方法，该氮化物系半导体元件使用了条状的位错集中区域和非位错集中区域交互地存在、位错集中区域从表面贯通到背面的氮化物系半导体基板，其包括以下的工序：在上述氮化物系半导体基板的非位错集中区域的表面上层叠氮化物系半导体层的层叠工序；在氮化物系半导体基板的表面上、在沿着上述位错集中区域的附近的非位错集中区域形成槽的槽形成工序；而且该槽形成工序在上述层叠工序之前进行。 

通过上述这样的方法，可以保证在层叠工序中层叠的氮化物系半导体各层的膜厚的均匀性，可以改善元件特性以及制品成品率。 

另外，上述槽形成工序包括：在上述氮化物系半导体基板的表面上、在除去沿着上述位错集中区域的附近非位错集中区域的非位错集中区域形成蚀刻掩模的掩模形成子工序；对包括上述位错集中区域并且沿着位错集中区域的非位错集中区域进行蚀刻的蚀刻子工序；除去在上述掩模形成子工序中形成的蚀刻掩模的掩模除去子工序。 

根据这样的方法，可以沿着位错集中区域，在包含位错集中区域的非位错集中区域形成槽。 

另外，在上述掩模形成子工序中形成的蚀刻掩模由SiO₂构成，上述蚀刻子工序是使用Cl₂气体的反应性离子蚀刻。 

通过这样的方法，可以确实地形成槽。 

另外，由在上述掩模形成子工序中形成的蚀刻掩模之间的距离所决定的在蚀刻子工序中形成的槽的宽度和在上述蚀刻子工序中形成的槽的深度，应形成为可以抑制在后续的层叠工序中应层叠在位错集中区域表面的氮化物系半导体层向非位错集中区域的迁移的宽度和深度。 

通过这样的方法，可以抑制所层叠的氧化物系半导体的吸附晶种的迁移，可以确保膜厚的均匀性。