(57)【要約】【課題】（２０２−１）、（２０２−１−）などの半極性面の窒化物半導体基板を用いた、窒化物半導体発光素子を高い精度で分割することができる半導体発光素子の製造方法を提供する【解決手段】（２０２−１）面を成長主面とする窒化物半導体基板１の成長主面１ａの分割予定位置Ｘａ方向に伸び、窒化物半導体層２に埋め込まれず、一方の内面のみに窒化物半導体層２が成長するようにストライプ状の溝１３を窒化物半導体層形成工程の前に形成する窒化物半導体発光素子の製造方法。【選択図】図５
2013105864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（２０２−１）面を成長主面とする半導体基板の成長主面から分割予定位置に沿って掘り込まれた複数のストライプ状の溝を形成する溝形成工程と、
前記ストライプ状の溝が形成された半導体基板の成長主面上に、リッジを含む半導体層を形成する半導体層形成工程と、
前記成長主面上に半導体層を形成した半導体ウェハを前記分割予定位置で劈開する分割工程とを有し、
前記溝形成工程が、前記半導体層形成工程で埋め込まれず、一方の内面のみに前記半導体層が成長するように前記ストライプ状の溝を形成することを特徴とする半導体発光素子の製造方法。
【請求項２】
前記分割予定位置が平面視においてｃ軸［０００１］と直交する請求項１に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項３】
前記溝形成工程が、一方の内面に奥に向かって前記半導体層が奥に向かって他方の内面に近づくように成長するように、前記ストライプ状の溝を形成する請求項１又は請求項２に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項４】
前記溝形成工程が、深さが２０μｍ以上の深さとなるように前記ストライプ状の溝を形成する請求項１から請求項３のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項５】
前記溝形成工程が、前記ストライプ状の溝を前記分割予定位置と直交する方向の幅を深さで割ったアスペクト比が１／４以下となるように形成する請求項１から請求項４のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項６】
前記溝形成工程が、前記半導体層形成工程で前記ストライプ状の溝周辺に形成される半導体層の層厚の変化がリッジの形成に影響を与えないように、前記ストライプ状の溝を形成する請求項１から請求項５のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項７】
前記溝形成工程が、前記ストライプ状の溝の端部を前記リッジの形成予定位置より２０μｍ以上離れるように形成する請求項６に記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項８】
（２０２−１）面を成長主面とする半導体基板に代えて、（２０２−１−）面を成長主面とする半導体基板を用いる請求項１から請求項７のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれかに記載の半導体発光素子の製造方法で製造された半導体発光素子であって、
前記半導体発光素子は、
一方の共振器端面に形成され、前記半導体基板の半導体層が形成されていない側面を備えた複数の第１の溝と、
他方の共振器端面に形成され、側面に半導体層が成長しているとともに、その半導体層が前記他方の共振器端面に近づくにしたがって前記半導体基板の厚さ方向に深くなる傾斜構成している第２の溝とを備えており、
前記一方の共振器端面の前記複数の第１の溝の間の領域および前記他方の共振器端面の前記複数の第２の溝の間の領域の端面で前記リッジの厚さ方向下部に光導波路が形成されている半導体発光素子。
【請求項１０】
前記半導体発光素子が、窒化物半導体レーザ素子である請求項９に記載の半導体発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ素子等の半導体発光素子の構造及びその半導体発光素子の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ストライプ状の光導波路が形成された半導体層を備えた窒化物系半導体レーザ素子が知られている。この窒化物半導体層を備えた半導体レーザ素子を、安定な特性を維持しながら、再現性よく製造する方法として、共振器ミラーを劈開にて形成する方法が用いられることが多い。前記共振器ミラーを劈開により形成する場合、前記劈開が基板の結晶性に依存するため、その平坦性が問題となることがある。
【０００３】
このような平坦性の問題を解消するため、例えば、特開２００９−１１７４９４号公報では、素子構造の途中に達する深さの第１の補助溝と、前記第１の補助溝よりも幅が広く、基板に達する深さの第２の補助溝とを形成し、これらの溝に沿って劈開する手法が提案されている。この手法において、２種の補助溝の長さ（分割線に沿う方向の長さ）は、第２の補助溝より第１の補助溝の方が長くなっている。
【０００４】
このように２種の補助溝を備えることで、幅広な溝幅の第２の補助溝が、分割、劈開の方向の傾き若しくはそれらの位置のズレに広く対応できる。第２の補助溝による矯正により、分割、劈開の方向が第１の補助溝で矯正可能な範囲に導入される。さらに、第１の補助溝の溝幅が第２の補助溝より幅狭であることで、その第２の補助溝より細かな分割、劈開の方向の傾き若しくはその位置のズレの矯正が可能となる。よって高い精度での分割が実現できる。
【０００５】
近年、Ｃ面（０００１）とは異なる面を成長主面とする窒化物半導体基板上に窒化物半導体層を形成した窒化物半導体発光素子が提案されている。前記Ｃ面とは異なる面を成長主面とする窒化物半導体発光素子は、従来のＣ面を成長主面としたものに比べて、発光効率が高い特性を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１１７４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記Ｃ面とは異なる面を成長主面とする窒化物半導体基板上に窒化物半導体層が成長した、窒化物半導体層および前記窒化物半導体基板は劈開性に乏しいことはよく知られている。このような窒化物半導体層及び窒化物半導体基板を特開２００９−１１７４９４号公報に記載のような２種の分割補助溝を用いて劈開しても、単純なストライプ形状の補助溝のみによって、分割予定位置で分割することは困難である。つまり劈開時発生する亀裂を制御しづらく、亀裂が分割予定位置からずれていく。このため良好な共振器ミラーを形成することが困難であった。
【０００８】
また窒化物半導体発光素子では、窒化物半導体基板上に窒化物半導体層を成長させる際に、窒化物半導体基板と窒化物半導体層との間の格子定数差や熱膨張係数差などに起因して窒化物半導体層に歪みが生じ、この歪みによって、窒化物半導体層にクラックが発生する場合がある。窒化物半導体発光素子を分割する際、このクラックに牽引されて分割面が、分割予定位置から外れてしまうことがあり、良好な共振ミラー面を形成する妨げの要因の一つとなっていた。
【０００９】
そこで本発明は、上記のような課題を解決するため、発光効率が高い窒化物半導体発光素子を精度よく製造することができる窒化物半導体発光素子の製造方法及び窒化物半導体発光素子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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明は、（２０２−１）面を成長主面とする半導体基板の成長主面から分割予定位置に沿って掘り込まれた複数のストライプ状の溝を形成する溝形成工程と、前記ストライプ状の溝が形成された半導体基板の成長主面上に、リッジを含む半導体層を形成する半導体層形成工程と、前記成長主面上に半導体層を形成した半導体ウェハを前記分割予定位置で劈開する分割工程とを有し、前記溝形成工程が、前記半導体層形成工程で埋め込まれず、一方の内面のみに前記半導体層が成長するように前記ストライプ状の溝を形成することを特徴とする半導体発光素子の製造方法を提供する。
【００１１】
この構成によると、半導体基板の成長主面に形成されたストライプ状の溝は一方の内面のみに半導体層が形成される構成であり、半導体層に埋め込まれない形状を有している。これにより、前記ストライプ状の溝が形成された半導体基板の成長主面に半導体層を形成することで、前記ストライプ状の溝の奥部を狭く形成することが可能である。この分割補助溝によって劈開工程時に応力が集中する部分を規制することができるので、劈開時に発生する亀裂を分割予定位置に精度良く誘導することができる。
【００１２】
このことから、（２０２−１）面を成長主面として半導体層を形成した劈開性の低い半導体ウェハでも、分割位置が分割予定位置から大きくずれたり、傾いたりするのを抑制することができる。これにより、発光効率が高い半導体発光素子の歩留まりを高めることが可能である。
【００１３】
上記構成において、前記分割予定位置が平面視においてｃ軸［０００１］と直交するものであってもよい。このように、（２０２−１）面を成長主面とする半導体基板において、前記分割予定位置を平面視においてｃ軸［０００１］と直交するように設定し、分割予定位置に沿って成長主面より掘り込むことで、一方の内面のみに窒化物半導体層が成長するストライプ状の溝とすることができる。なお、半導体基板がｎ型ＧａＮ基板で窒化物半導体層を形成する場合、ストライプ状の溝の内面は、一方は窒化物半導体層が成長するＧａ極性面となり、他方は窒化物半導体層が成長しないＮ極性面となる。
【００１４】
上記構成において、前記溝形成工程が、一方の内面に奥に向かって前記半導体層が奥に向かって他方の内面に近づくように成長するように、前記ストライプ状の溝を形成してもよい。この構成によると、前記半導体層が傾いて形成されており、劈開時の応力を前記半導体層の傾斜で誘導することができるので、分割位置が分割予定位置から大きくずれたり、傾いたりするのを抑制することができ、歩留まりを高めることができる。
【００１５】
上記構成において、前記溝形成工程が、深さが２０μｍ以上の深さとなるように前記ストライプ状の溝を形成するようにしてもよい。また、前記ストライプ状の溝を前記分割予定位置と直交する方向の幅を深さで割ったアスペクト比が１／４以下となるように形成するようにしてもよい。
【００１６】
上記構成において、前記溝形成工程が、前記半導体層形成工程で前記ストライプ状の溝周辺に形成される半導体層の層厚の変化がリッジの形成に影響を与えないように、前記ストライプ状の溝を形成するようにしてもよい。このようなストライプ状の溝として、溝の端部が前記リッジの形成予定位置から２０μｍ以上離れているように形成する。
【００１７】
上記構成において、（２０２−１）面を成長主面とする半導体基板に代えて、（２０２−１−）面を成長主面とする半導体基板を用いてもよい。
【００１８】
本発明は、上述のいずれかの半導体発光素子の製造方法で製造された半導体発光素子であって、前記半導体発光素子は、一方の共振器端面に形成され、前記半導体基板の半導体層が形成されていない側面を備えた複数の第１の溝と、他方の共振器端面に形成され、側面に半導体層が成長しているとともに、その半導体層が前記他方の共振器端面に近づくにしたがって前記半導体基板の厚さ方向に深くなる傾斜構成している第２の溝とを備えており、前記一方の共振器端面の前記複数の第１の溝の間の領域および前記他方の共振器端面の前記複数の第２の溝の間の領域の端面で前記リッジの厚さ方向下部に光導波路が形成されている半導体発光素子を提供する。
【００１９】
前記半導体発光素子として、窒化物半導体レーザ素子、ＬＥＤ素子等を挙げることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、半導体素子の分割位置を高い精度で制御できる半導体発光素子の製造方法を提供することができる。特に、（２０２−１）、（２０２−１−）などの半極性面の半導体基板を用いた、半導体発光素子を高い精度で分割することができる半導体発光素子の製造方法を提供することができる。また、良好な共振器面を備えた半導体発光素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明にかかる窒化物半導体発光素子の一例である窒化物半導体レーザ素子の概略斜視図である。
【図２】窒化物半導体基板にレジスト層を形成した状態の断面図である。
【図３】窒化物半導体基板にストライプ状の溝を形成した状態の断面図である。
【図４】図３の状態からレジスト層を取り除いた状態の窒化物半導体基板の断面図である。
【図５】ストライプ状の溝を形成した窒化物半導体基板の平面図である。
【図６】窒化物半導体層の積層状態を示す断面図である。
【図７】活性層の積層状態を示す断面図である。
【図８】成長主面に窒化物半導体層を形成した窒化物半導体基板の平面図である。
【図９】図８に示す窒化物半導体基板のＩＸ―ＩＸ線で切断した断面図である。
【図１０】リッジを形成する工程を示す断面図である。
【図１１】リッジを形成する工程を示す断面図である。
【図１２】リッジを形成する工程を示す断面図である。
【図１３】リッジを形成する工程を示す断面図である。
【図１４】窒化物半導体ウェハの断面図である。
【図１５】窒化物半導体ウェハの平面図である。
【図１６】窒化物半導体ウェハのＸＶＩ−ＸＶＩ線で切断した断面図である。
【図１７】レーザスクライブでストライプ状の溝を形成した窒化物半導体基板の光学顕微鏡像である。
【図１８】図１７に示す窒化物半導体基板に窒化物半導体層を形成したものの光学顕微鏡像である。
【図１９】図１８のウェハの蛍光顕微鏡像である。
【図２０】図１８の溝部分をＸＸ−ＸＸ線で切断した断面のＳＥＭ像である。
【図２１】本発明にかかる窒化物半導体発光素子の製造工程で製造した窒化異物半導体発光素子の分割端面の光学顕微鏡像である。
【図２２】従来の製造方法で製造された窒化物半導体発光素子の分割端面の光学顕微鏡像である。
【図２３】窒化物半導体基板の成長主面にＳｉＯ2層を形成した断面図である。
【図２４】図２３に示す窒化物半導体基板のＳｉＯ2層の上面にレジスト層を形成した断面図である。
【図２５】図２４に示すレジスト層をマスクとしてＳｉＯ2層の所定領域を除去した断面図である。
【図２６】窒化物半導体基板の表面に凹部を形成した断面図である。
【図２７】図２６に示す窒化物半導体基板の表面にストライプ状の溝を形成した断面図である。
【図２８】図２７に示す窒化物半導体基板よりＳｉＯ2層を除去した状態の図である。
【図２９】ストライプ状の溝及び凹部が形成された窒化物半導体基板の平面図である。
【図３０】窒化物半導体ウェハの平面図である。
【図３１】クラック防止溝の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。まず、本発明にかかる窒化物半導体発光素子及びその製造方法について説明する。
【００２３】
（半導体発光素子の構成）
図１は本発明にかかる窒化物半導体発光素子の一例である窒化物半導体レーザ素子の概略斜視図である。なお、以下説明する図において、特段の記載のない場合、図１に示す窒化物半導体発光素子における、Ｘ方向（図１では、左右方向）、Ｙ方向（図１では、紙面厚み方向）、Ｚ方向（図１では、上下方向）を基準に説明する。
【００２４】
図１に示す窒化物半導体発光素子は、平板状のウェハを劈開することで形成されるものであり、Ｙ方向の端面が共振器端面である窒化物半導体レーザ素子Ａである。窒化物半導体レーザ素子Ａは、窒化物半導体基板１と、窒化物半導体基板１の上面（成長主面）に形成されたｎ型窒化物半導体層２ａと、ｎ型窒化物半導体層２ａの上面に形成された活性層２３と、活性層２３の上面に形成されたｐ型窒化物半導体層２ｂと、ｐ型窒化物半導体層２ｂの上面に形成された絶縁層３０とを備えている。なお、以下の説明において、ｎ型窒化物半導体層２ｂ、活性層２３、ｐ型窒化物半導体層２ａをあわせて、窒化物半導体層２と称する場合がある。
【００２５】
また、窒化物半導体レーザ素子Ａは、ｐ型窒化物半導体層２ａの上面より突出し、Ｙ方向に延びたリッジ部２８を備えている。リッジ部２８のＸ方向の側面は絶縁層３０に覆われており、リッジ部２８の上面はｐ型コンタクト層２７が形成されている。さらに、リッジ部２８を覆うようにｐ側電極３１が形成されている。なお、ｐ側電極３１はリッジ部２８のＹ方向（長手方向）の一部を覆うように形成されているが、全体を覆うように形成されていてもよい。また、窒化物半導体レーザ素子Ａの下面側、すなわち、ｐ側電極３１と反対側の面には、ｎ側電極３２が形成されている。なお、窒化物半導体レーザ素子Ａでは、リッジ部２８の下部に光導波路が構成される。窒化物半導体レーザ素子Ａでは、共振器端面の一方がレーザ光を出射する出射面となっており、出射面側は反射率の低いコーティング（不図示）が、出射面と反対側の面は反射率の高いコーティング（不図示）が施されている。
【００２６】
窒化物半導体基板１は、極性面であるＣ面（０００１）とは異なる（２０２−１）面を成長主面とする基板である。なお、結晶面を示す表記において用いている「−」の符号は、本来直前の数字の上部に配置して表示するものを便宜上、数字の後ろに表示しているものである。つまり、窒化物半導体基板１は極性面と異なる面を成長主面とする窒化物半導体基板１であり、窒化物半導体レーザ素子Ａは、この成長主面に窒化物半導体層２を形成した構造を有している。また、光導波路はｃ軸［０００１］方向に形成されている。窒化物半導体レーザ素子Ａでは、一方の共振器端面に第１の溝１０１が形成されており、他方の共振器端面に第２の溝１０２が形成されている。なお、この第１の溝１０１及び第２の溝１０２はウェハを劈開するときに分割部分を制御するためのものであり、詳細は後述する。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明にかかる半導体発光素子の製造方法について説明する。本発明にかかる半導体発光素子の製造方法では、窒化物半導体ウェハを劈開し、バー状に分割した後、バー状の窒化物半導体素子をさらに劈開することでチップ状の半導体発光素子である半導体レーザ素子を作製する。そこで、以下に示す窒化物半導体発光素子の製造工程では、まず窒化物半導体ウェハの製造工程について説明したのち、その窒化物半導体ウェハについて説明し、さらにその窒化物半導体ウェハの分割工程について説明する。
【００２８】
（窒化物半導体ウェハの製造）
まず、窒化物半導体ウェハの製造工程ついて、図面を参照して説明する。図２〜図１６はウェハを形成する手順を示す断面図である。まず、図２に示すように、（２０２−１）面を成長主面とするｎ型窒化物半導体基板（ここでは、ｎ型ＧａＮ基板）１の上面（成長主面１ａ）全面に、スパッタ法などを用いて、レジスト層１１を形成する。なお、本実施例では半導体層の成長基板として、ｎ型ＧａＮ基板を用いたがこれに限定されるものではなく、サファイアなどの絶縁性基板の成長主面上にＧａＮ膜を成長させた半導体ウェハを用いても良いし、Ｓｉ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ及び窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物上にＧａＮ膜を成長させた半導体ウェハを用いてもよい。
【００２９】
図３に示すようにレーザスクライブ装置を用いて、レジスト層１１の上からレーザ光をウェハの分割予定位置Ｘａ上に破線状に走査して、ストライプ状の溝１３を形成する。図４、図５に示すように、ｎ型窒化物半導体基板１では、ストライプ状の溝１３が形成された後、レジスト剥離液や有機溶剤（例えば、アセトン、エタノールなど）を用いてレジスト層１１を除去する。
【００３０】
なお、本実施形態において、レーザ光のエネルギーにより、溝内部の表面または溝周辺の露出表面に、窒化物半導体層を構成する金属元素の飛散物(デブリ)が付着するのを防止するため、前記ストライプ状の溝１３を形成する前に、レジストを形成し保護膜としているが、ＳｉＯ2などの誘電体膜を保護膜として利用しても良い。保護膜としてＳｉＯ2を使用した場合は、ＨＦ（フッ化水素）などのエッチャントを用いて、ＳｉＯ2層を除去する。
【００３１】
本発明の半導体発光素子で行う劈開とは、従来、結晶の特定方向への割れやすさを利用し、特定結晶面に亀裂を発生させ、さらにその亀裂を進展させて分割する分割方法である。そのため半導体発光素子を製造する場合、表層（成長主面）に後述する分割補助溝５１（ストライプ状の溝１３）を形成することで、結晶特定面に亀裂を生じさせることができる。このとき、分割補助溝５１（ストライプ状の溝１３）の溝幅を狭く形成すると、分割の劈開時に発生する亀裂を狭い領域に限定でき、分割位置の分割予定位置からのずれ、傾きを精度よく制御することができる。
【００３２】
そこで、ストライプ状の溝１３の形状は、図４、図５に示すように、溝の深さｆ、溝幅ｇとすると次のようになる。窒化物半導体層２を成長させたとき、溝の深さｆが浅い場合、ストライプ状の溝１３は窒化物半導体層２に埋め込まれてしまう。そのため、窒化物半導体層２に埋め込まれないようにするため、ストライプ状の溝１３の溝の深さｆは２０μｍ以上深く形成することが好ましい。また、窒化物半導体基板１の厚みとの関係上、ストライプ状の溝１３の溝の深さｆは２０μｍ≦ｆ≦１５０μｍ（例えば約４０μｍ）であることが好ましい。なお、ストライプ状の溝１３の溝の深さｆが深い方が、分割予定位置で精度よく分割できる。
【００３３】
溝幅ｇを狭くすることで、劈開時の亀裂の発生を狭い領域に限定することができ、分割位置を分割予定位置に制御しやすい。そのため、溝幅ｇは１μｍ≦ｇ≦５μｍ（例えば約５μｍ）であることが好ましい、溝幅ｇと溝の深さｆとの比（溝のＹＺ断面のアスペクト比）が（ｇ／ｆ）≦（１／４）であればさらに好ましい。
【００３４】
また、以上のように、成長主面にストライプ状の溝１３を形成した窒化物半導体基板１の成長主面上に窒化物半導体層２を積層すると、ストライプ状の溝１３の周辺の膜厚が厚くなる（エッジグロウス）現象が起きやすい。そのため、リッジ２８を精度よく形成するために、ストライプ状の溝１３は、リッジ２８を形成する予定の位置から、一定距離あるいはそれ以上、離間することが好ましい。
【００３５】
具体的に説明すると、ストライプ状の溝１３の長さs（図中、x方向の長さ）は、リッジ２８（リッジ形成予定位置Ｙａ）間の距離をｄとすると、そのＸ方向の端部が、リッジ２８から１０μｍ以上離間した位置に形成することが好ましく、８０μｍ≦ｓ≦ｄ−２０μｍで形成することが好ましい（例えばｄ＝４００μｍであるならば、約１２０μｍ)。なお、ストライプ状の溝１３はレーザスクライブによって形成されており、ストライプ状の溝１３の長さ、幅、深さは、レーザスクライブ装置の条件（出力、レーザ光の走査速度、操作時間等）によって変更可能である。なお、ストライプ状の溝１３は、Ｘ方向に４個並んだものが、Ｙ方向に３段並んで配置されているが、これに限定されるものではない。
【００３６】
以上のようにストライプ状の溝１３が加工されたｎ型窒化物半導体基板１（加工基板）の成長主面１ａ上に、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などのエピタキシャル成長法を用いて、窒化物半導体各層２１〜２７を成長させる。各層は図６に示すとおりであり、具体的には次のとおりである。ｎ型窒化物半導体基板１の成長主面１ａ上に、約２．２μｍの厚みを有するｎ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなるｎ型クラッド層２１、約０．１μｍの厚みを有するｎ型ＧａＮからなるｎ型ガイド層２２、および活性層２３を順次成長させる。
【００３７】
なお、活性層２３は次のような積層構造を有している。すなわち、図７に示しているように、活性層２３は、Ｉｎx1Ｇａ1-x1Ｎからなる２つの井戸層２３ａと、Ｉｎx2Ｇａ1-x2Ｎからなる３つの障壁層２３ｂ（但しｘ１＞ｘ２）とを交互に積層させている。具体的には、ｎ型ガイド層２２上に、下層から上層に向かって、約３０ｎｍの厚みを有する第１障壁層２３１ｂ、約３ｎｍ〜約４ｎｍの厚みを有する第１井戸層２３１ａ、約１６ｎｍの厚みを有する第２障壁層２３２ｂ、約３ｎｍ〜約４ｎｍの厚みを有する第２井戸層２３２ａおよび約６０ｎｍの厚みを有する第３障壁層２３３ｂを順次成長させて積層させている。
【００３８】
これにより、ｎ型ガイド層２２上に、２つの井戸層２３ａと３つの障壁層２３ｂとからなるＤＱＷ（Ｄｏｕｂｌｅ  Ｑｕａｎｔｕｍ  Ｗｅｌｌ：二重量子井戸）構造を有する活性層２３が形成される。このとき、井戸層２３ａは、そのＩｎ組成比ｘ１が０．１５以上０．４５以下（例えば、０．２〜０．２５）となるように構成する。一方、障壁層２３ｂは、そのＩｎ組成比ｘ２が、例えば、０．０４〜０．０５となるように構成する。
【００３９】
図６に戻りさらに他の層について説明する。活性層２３の上に、ｐ型ＡｌlyＧａ1-yＮからなるキャリアブロック層２４、約０．０５μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮからなるｐ型ガイド層２５、約０．５μｍの厚みを有するｐ型Ａｌ0.06Ｇａ0.94Ｎからなるｐ型クラッド層２６および約０．１μｍの厚みを有するｐ型ＧａＮからなるｐ型コンタクト層２７を順次成長させる。このとき、キャリアブロック層２４は、その厚みが４０ｎｍ以下（例えば、約１２ｎｍ）となるように形成するのが好ましい。また、キャリアブロック層２４は、そのＡｌ組成比１ｙが０．０８以上０．３５以下（例えば、約０．１５）となるように構成する。
【００４０】
なお、ｎ型窒化物半導体層２ａ（ｎ型クラッド層２１およびｎ型ガイド層２２）には、ｎ型不純物として、例えば、Ｓｉをドープし、ｐ型窒化物半導体層２ｂ（キャリアブロック層２４、ｐ型ガイド層２５、ｐ型クラッド層２６およびｐ型コンタクト層２７）には、ｐ型不純物として、例えば、Ｍｇをドープする。
【００４１】
また、本実施形態において、ｎ型窒化物半導体層２ａは、９００℃以上、１３００℃より低い成長温度（例えば、１０７５℃）で形成する。また、活性層２３の井戸層２３ａは、６００℃以上７７０℃以下の成長温度（例えば、７００℃）で形成する。井戸層２３ａに接する障壁層２３ｂは、井戸層２３ａと同じ成長温度（例えば、７００℃）で形成する。さらに、ｐ型窒化物半導体層２ｂは、７００℃以上であって、９００℃より低い成長温度（例えば、８８０℃）で形成する。なお、ｎ型窒化物半導体層２ａの成長温度は、９００℃以上１３００未満が好ましく、１０００℃以上１３００未満であればより好ましい。
【００４２】
また、活性層２３の井戸層２３ａの成長温度は、６００℃以上８３０℃以下が好ましく、井戸層２３ａのＩｎ組成比ｘ１が０．１５以上の場合には、６００℃以上７７０℃以下が好ましい。６３０℃以上７４０℃以下であればより好ましい。また、活性層２３の障壁層２３ｂの成長温度は、井戸層２３ａと同じ温度か、井戸層２３ａより高い温度が好ましい。さらに、ｐ型窒化物半導体層２ｂの成長温度は、７００℃以上９００℃未満が好ましく、７００℃以上８８０℃以下であればより好ましい。もちろん、９００℃以上の温度でｐ型窒化物半導体層２ｂを形成してもｐ型伝導が得られるため、ｐ型窒化物半導体層２ｂを９００℃以上の温度で形成してもよい。
【００４３】
なお、これらの窒化物半導体の成長原料としては、例えば、Ｇａの原料としてトリメチルガリウム（（ＣＨ3）3Ｇａ：ＴＭＧａ）を、Ａｌの原料としてトリメチルアルミニウム（（ＣＨ3）3Ａｌ：ＴＭＡｌ）を、Ｉｎの原料としてトリメチルインジウム（（ＣＨ3）3Ｉｎ：ＴＭＩｎ）を、Ｎの原料としてＮＨ3を用いることができる。また、キャリアガスとしては、例えば、Ｈ2を用いることができる。ドーパントについては、以下のとおりである。ｎ型ドーパント（ｎ型不純物）としては、例えば、モノシラン（ＳｉＨ4）を用いることができ、ｐ型ドーパント（ｐ型不純物）としては、例えば、シクロペンタジエニルマグネシウム（ＣＰ2Ｍｇ）を用いることができる。
【００４４】
ここで図９に示したように、前述した手法によって前述の基板を用いて溝加工をしたｎ型窒化物半導体基板１の成長主面１ａに、窒化物半導体層を成長させると、ストライプ状の溝１３の片側端面では、窒化物半導体層の成長が抑制される。このため加工された部分は、溝片側の側壁のみ、膜厚が傾斜したような形状になる。これはレーザスクライブによって溝加工した際、溝のＹ方向に対向する２つの内面のうち、片側の面がＧａ極性面となり、一方がＮ極性面になるために起こる。
【００４５】
窒化ガリウムは基板上で成長するとき、成長主面がＮ極性面である場合、成長が抑制される特性がある。このため、前述のように、一方の内面がＧａ極性面で他方の内面がＮ極性面であるストライプ状の溝１３を備えた窒化物半導体基板１の成長主面に窒化物半導体層２を成長させると、自然に、図９に示したような片側の側壁のみ傾斜したような分割補助溝４１が形成される。この現象は、図８、９に示すように、ストライプ状の溝１３の長辺の同じ側（図８において、Ｙ方向下側）の内面が一様に揃って傾斜した側面となる。
【００４６】
続いて、図１０に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、発光部となる直上の領域のｐ型コンタクト層２７上に、約１μｍ〜約１０μｍ（例えば約１．５μｍ）の幅を有するとともに、平面視ｃ軸［０００１］方向に伸びるストライプ状（細長状）のレジスト１４を形成する。そして、図１１に示すように、ＳｉＣｌ４、Ｃｌ２などの塩素系ガスや、ＡｒガスなどによるＲＩＥ法を用いて、レジスト１４をマスクとしてｐ型ガイド層２５の途中の深さまでエッチングを行う。これにより、ｐ型ガイド層２５の凸部、ｐ型クラッド層２６及びｐ型コンタクト層２７によってリッジ部２８が構成される。リッジ部２８は平面視において、ｃ軸［０００１］と平行に延びるストライプ状（細長状）に形成されている。
【００４７】
次に、図１２に示すように、リッジ部２８上にレジスト１４を残した状態で、スパッタ法などにより、約０．１μｍ〜約０．３μｍ（例えば約０．１５μｍ）の厚みを有するＳｉＯ２からなる絶縁層３０を形成し、リッジ部２８を埋め込む。そして、図１３に示すように、リフトオフによりレジスト１４を除去することによって、リッジ部２８の上部のｐ型コンタクト層２７を露出させる。これにより、リッジ部２８の両脇に、絶縁層３０が形成される。
【００４８】
そして、図１４に示すように、真空蒸着法などを用いて、基板側（絶縁層３０側）から、約１５μｍの厚みを有するＰｄ層（不図示）および約２００ｎｍの厚みを有するＡｕ層（不図示）を順次形成することにより、絶縁層３０（ｐ型コンタクト層２７）上に、多層構造からなるｐ側電極３１を形成する。
【００４９】
さらに、基板を容易に分割するため、ｎ型窒化物半導体基板１の裏面を研削または研磨することにより、ｎ型窒化物半導体基板１を１００μｍ程度の厚みまで薄くする。その後、図１４に示すように、ｎ型窒化物半導体基板１の裏面上に、真空蒸着法などを用いて、ｎ型窒化物半導体基板１の裏面側から約５ｎｍの厚みを有するＨｆ層、約１５０ｎｍの厚みを有するＡｌ層、約３６ｎｍの厚みを有するＭｏ層、約１８ｎｍの厚みを有するＰｔ層および約２００ｎｍの厚みを有するＡｕ層を順次形成することにより、多層構造からなるｎ側電極３２を形成する。なお、ｎ側電極３２の形成前に、電気特性の調整などの目的でドライエッチングやウェットエッチングを行ってもよい。このようにして窒化物半導体ウェハＷｈ１が形成される。
【００５０】
（窒化物半導体ウェハ）
次に以上の工程で作製された窒化物半導体ウェハについて図面を参照して説明する。図１５は本発明にかかる半導体発光素子の製造方法に用いる窒化物半導体ウェハの一例の平面図であり、図１６は図１５に示す窒化物半導体ウェハをＸＶI−ＸＶI線で分割したときの断面図である。なお、ＸＶI−ＸＶI線は、窒化物半導体ウェハＷｈ１を劈開で分割する分割予定位置である分割線Ｘａの一つと重なっている。図２に示す窒化物半導体ウェハＷｈ１は、リッジ部２８が３個、ｐ側電極３１が６個形成されているが、これに限定されるものではなく、さらに多くのリッジ部２８及びｐ側電極３１が備えられていてもよい。
【００５１】
窒化物半導体ウェハＷｈ１は、平面においてｃ軸方向（共振器方向、Ｙ方向）に延びるリッジ部２８と略垂直な分割線Ｘａに沿って配列された、ストライプ状の分割補助溝４１を備えている。図１５に示しているように、分割補助溝４１は２つの対向する内面が共振器方向に対向して配置されている。なお、１つの分割線Ｘａ上において、分割補助溝４１は隣り合うリッジ部２８の間に１個ずつ配置されている。
【００５２】
そして、図１６に示しているように、分割補助溝４１の一方の内面はＺ方向奥に向かって共振器方向の幅が狭くなるように窒化物半導体層が斜めに成長している。なお、上述しているとおり、分割補助溝４１において、窒化物半導体層が成長している方の面がＧａ極性面であり、反対側の面がＮ極性面である。
【００５３】
本実施形態の窒化物半導体ウェハの製造手順を用いて、実際に窒化物半導体ウェハを作製した。以下に、実際の窒化物半導体ウェハの観察結果について図面を参照して説明する。図１７は、ストライプ状の溝を形成したｎ型窒化物半導体基板の拡大写真であり、図１８は、図１７のｎ型窒化物半導体基板上に窒化物半導体層を形成した状態の拡大写真であり、図１９は図１８のウェハを蛍光顕微鏡で撮影した写真であり、図２０は図１８の溝部分をＸＸ−ＸＸ線で切断した断面のＳＥＭ像である。
【００５４】
図１７に示すように、窒化物半導体層を形成する前は、ストライプ状の溝１３は濃淡に変化がない。このことは、ストライプ状の溝１３の深さ（成長主面から底面までの深さ）には差がないことを示している。この窒化物半導体基板の成長主面に窒化物半導体層を成長させることで、ストライプ状の溝１３の部分に分割補助溝４１が形成される。上述したような方法で窒化物半導体層２を形成すると、図１８に示すように、分割補助溝４１（ストライプ状の溝１３）のＹ軸（ｃ軸）と直交する内面の一方（図１８において上側）の濃淡がはっきりしている。また、図１９はこの部分の蛍光顕微鏡による撮影像であり、図１９に示すように、分割補助溝４１の他方（図１９において下側）に発光している。このことから、分割補助溝４１の一方（図１８において上側）の内面には、窒化物半導体層が形成されていないことがわかる。
【００５５】
図２０では、中央部から右端に向っている溝がレーザスクライブによる溝である。図２０に示すようにレーザスクライブによる溝がむき出しになっており、このことからも、分割補助溝４１の一方の内面（図１８において上側の面）には窒化物半導体層２が形成されていないことがわかる。
【００５６】
図１８に示すように、分割補助溝４１の他方（図１８において下側）は濃淡がはっきりしていない部分１８１がある。図１８で濃淡がはっきりしていない部分１８１は、面が傾いており、光が撮影装置に向かって反射していないことを示している。同様に、図１９はこの部分の蛍光顕微鏡による撮影像であり、図１９に示すように、分割補助溝４１の他方（図１９において下側）に光が弱い部分１９１がある。図１９で光が弱い部分１９１は面が傾いており光が撮影装置に向けて反射されていないことを示している。すなわち、分割補助溝４１において、窒化物半導体層は奥が細くなるように傾斜して成長していることを示している。
【００５７】
以上のことより、窒化物半導体基板の成長主面に平面視においてｃ軸［０００１］と直交する溝を形成し、その窒化物半導体基板の成長主面に窒化物半導体層を形成すると、一方の内面（図１７において上側の内面）は窒化物半導体層がほとんど成長しておらず、他方の内面（図１７に下側の内面）は窒化物半導体層が成長していることを示している。つまり、（２０２−１）面を成長主面とする窒化物半導体基板で、平面視ｃ軸と直交するように溝を形成すると、平面視でｃ軸と直交する内面のうち一方が窒化物半導体層が成長しにくいＮ極性面、他方が窒化物半導体層が成長しやすいＧａ極性面となることを示している。
【００５８】
なお、この溝の内面がＧａ極性面あるいはＮ極性面になるかは、ｎ型ＧａＮ基板の結晶によって決まるものである。このことから、溝の延伸方向が同じ場合、すべての溝で同じ方向にＧａ極性面あるいはＮ極性面が形成される。つまり、上述の方法で窒化物半導体ウェハを製造することで、溝内の窒化物半導体層の傾斜はすべて同じ方向の面に同様の傾斜で形成される。以上のことから、本発明にかかる窒化物半導体発光素子の製造方法の一部を利用して、窒化物半導体基板に窒化物半導体層を形成することで、内側に向かって狭くなるように傾斜した傾斜面を有する分割補助溝が形成されることが実証された。
【００５９】
（窒化物半導体ウェハの劈開）
窒化物半導体ウェハの劈開について図面を参照して説明する。上述の工程で作製された窒化物半導体ウェハＷｈ１を分割予定位置Ｘａで分割し、バー状の素子を形成する。窒化物半導体ウェハＷｈ１の窒化物半導体層２が形成されている面には、ストライプ状の分割補助溝４１が形成されており、この分割補助溝４１は、分割予定位置Ｘａ上に配置されている。
【００６０】
図１５に示すように、窒化物半導体ウェハＷｈ１の分割は、仰角θ°で傾けられたブレーク刃ＢＬを備えたブレーク装置を用いて行う。なお、ブレーク刃の仰角（ウェハに対する刃の傾き角）θ°は、０．０５°以下であることが好ましいとされている。このようなブレーク刃を用いて、分割予定位置Ｘａに沿って分割する。分割補助溝４１のように溝を備えたウェハを劈開する場合、分割補助溝４１の底面に応力が集中し、その応力集中によって分割溝が形成され、その分割溝が成長することで分割される。
【００６１】
図１６に示すように、分割補助溝４１は、内面の一方に窒化物半導体層２が成長しており、その形状が、奥に向かって他方の内面に近接する形状であるので、劈開時の応力は分割補助溝４１の奥の細くなっている部分に集中する。図１５、１６に示すように、窒化物半導体ウェハＷｈ１では、細くなっている奥の部分が分割予定位置Ｘａと重なるように分割補助溝を形成している。そのため、劈開時に発生する応力が分割予定位置Ｘａ上にかかりやすく、精度よく分割を行うことが可能である。このように、分割予定位置Ｘａで分割することで、Ｘ軸方向に複数個の窒化物半導体レーザ素子が連結したバー状の素子が形成される。
【００６２】
ここでの分割は、ブレードブレイクを採用しているが、これ以外にも、従来よく知られている、ローラーブレイク又はプレスブレイク等の方法を利用しても行える。これによって、窒化物半導体ウェハＷｈ１がバー状の素子（図示省略）に分割される。そして、バー状の素子はその分割の端面（劈開端面）が共振器面となる。
【００６３】
（後処理工程）
次に、蒸着法やスパッタ法などの手法を用いて、バー状の素子の劈開端面（共振器面）にコーティングを施す。具体的には、光出射面となる一方の端面に、たとえば、アルミニウムの酸窒化物膜などからなる、反射率の低い出射側コーティング膜（図示せず）を形成する。また、光反射面となるその反対側の端面に、たとえば、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2などの多層膜からなる反射率の高い反射側コーティング膜（図示せず）を形成する。
【００６４】
最後に、バー状の素子を分割することにより、個々の窒化物半導体レーザ素子に個片化する。このようにして、半導体レーザ素子Ａが製造される。なお、上述の製造工程では、窒化物半導体発光素子として、窒化物半導体レーザ素子を製造しているが、それに限定されるものではなく、ＬＥＤ等の発光素子も同様の製造工程で製造可能である。
【００６５】
以上示したとおり、本発明にかかる窒化物半導体発光素子の製造方法では、（２０２−１）面を成長主面とする窒化物半導体基板に、深い掘り込み溝を加工し、窒化物半導体層を成長することで、前記掘り込み領域は埋め込まれず、深い掘り込み溝が形成される。さらに掘り込みの溝を成長主面側から見てｃ軸に直交するように伸びる形状とすることで、一方の内面はＧａ極性面となり、他方の内面はＮ極性面となる。そのため、Ｇａ極性面には傾斜した半導体が成長され、Ｎ極性面には半導体が成長されない。このため一方側の内面（Ｇａ極性面）のみ傾斜面を有するような分割補助溝が形成される。つまり、この分割補助溝は、奥に向かって幅が狭くなっている。
【００６６】
通常、窒化物半導体ウェハを劈開するとき、応力は溝に集中する。本発明に用いる窒化物半導体ウェハＷｈ１では、分解補助溝４１が奥に向かって、内面の一方が他方の面に接近するように傾斜しているので、傾斜によって応力の集中部分を誘導（制御）することができる。つまり、傾斜が形成されていることで、分割時に発生する亀裂の発生場所が狭い領域に誘導（制御）される。よって分割位置が、予定位置から大きく外れるたり傾いたりするのを抑制することができる。このことから、劈開端面が大きな凹凸面となってしまったり、光導波路に対して大きく傾いてしまったりするのを抑制することができる。精度のよい劈開端面を得ることができ、１枚の窒化物半導体ウェハから得られる良品の数を増加させることができる。このことから、本実施形態の製造方法を採用することで発光効率が高い窒化物半導体発光素子の歩留まりを高めることが可能である。
【００６７】
また、掘り込み加工を行った部分で半導体層の膜厚が厚くなり不均一になる場合がある。前記のような半導体成長部分を光出射部(共振器端面など)とすると、歩留まりが悪くなってしまうため、掘り込み溝と光導波路を一定距離以上離間して形成した方が、良好な共振器端面を形成することができる。
【００６８】
本発明の窒化粒半導体発光素子の製造工程と従来の製造工程のそれぞれで製造した窒化物半導体発光素子のサンプルを分割して、その端面の観察を行い、差異について確認した。図２１は本発明にかかる窒化物半導体発光素子の製造工程で製造した窒化異物半導体発光素子の分割端部を示す図であり、図２２は従来の製造方法で製造された窒化物半導体発光素子の分割端部を示す図である。図２１及び図２２は、分割部を基板の平面方向（図１において、Ｚ方向）に観察したときの拡大写真であり、ともに拡大倍率５０倍である。
【００６９】
実験は、窒化物半導体ウェハの上に窒化物半導体層だけを形成したもの（電極等を省略したもの）である。そのため、実際に電極は形成していないが、比較を容易にするため図２１、図２２では、電極が形成される位置を破線で示している。また、窒化物半導体発光素子（レーザ素子）の性能に大きく関係する分割面（光導波路を含む共振器端面）を二点鎖線で囲んでいる。
【００７０】
図２１に示すように、発明にかかる窒化物半導体発光素子の製造方法に従って製造した窒化物半導体発光素子の分割端面は、分割補助溝（図中、符号４１で示す）の間の領域で分割端面（劈開端面）の傾き、凹凸が少ないことがわかる。つまり、精度よく分割予定位置で分割（劈開）されていることがわかる。
【００７１】
一方で、図２２に示すように、従来の窒化物半導体発光素子の製造方法を利用した窒化物半導体発光素子では、分割端面の近傍に分割補助溝は確認できない。これは、分割が分割補助溝と関係のない部分で発生していることを示しており、分割端面の凹凸、傾きを精度よく制御するのが困難であることを示している。
【００７２】
すなわち、これら２つの図より、本発明にかかる窒化物半導体発光素子の製造方法を採用することで、窒化物半導体ウェハを正確に分割予定位置で分割することが可能であるとともに、分割面（窒化物半導体発光素子の共振器端面）が平坦になることがわかる。このことから、本発明によると、精度の高い窒化物半導体発光素子を得ることが可能となっている。
【００７３】
以上より、本発明の窒化物半導体発光素子の製造工程を採用することで、成長主面がｃ軸以外の窒化物半導体基板上に成長した、劈開性に乏しい窒化物半導体層および前記窒化物半導体基板を含む窒化物半導体ウェハを、高い精度で分割可能であることを示している。本発明にかかる窒化物半導体発光素子の製造方法を利用することで、発光効率が高く、歩留まりの高い窒化物半導体発光素子を提供することができる。
【００７４】
（第２実施形態）
窒化物半導体ウェハの作成時において、窒化物半導体基板と窒化物半導体層との間の格子定数差や熱膨張係数差などに起因して窒化物半導体層に歪みが生じ、この歪みによって、窒化物半導体層にクラックが発生する場合がある。
【００７５】
このようなクラックの発生を抑えるため、窒化物半導体基板の成長主面上に平面的に見てｃ軸方向に掘り込み領域を形成した基板を用いる方法が用いられている。このように、窒化物半導体基板の成長主面に掘り込み領域を形成し、窒化物半導体層を形成することで、窒化物半導体層の変形が発生しても逃げ部分を形成することで、歪を緩和することができる。以降前記掘り込み領域をクラック防止溝と称し、窒化物半導体発光素子の製造方法について、図面を参照して詳しく説明する。
【００７６】
（窒化物半導体ウェハの製造）
本発明の第２実施形態における窒化物半導体ウェハの製造方法について、図２３〜図３１を参照して説明する。本発明は、主に窒化物半導体レーザ素子について説明するがこれに限定されず、ＬＥＤ等の発光素子にも適用できる。
【００７７】
図２３に示すように、ｎ型窒化物半導体基板１（ここでは、ｎ型ＧａＮ基板）の上面全面に、スパッタ法などを用いて、約１μｍの厚みを有するＳｉＯ2層１１を形成する。本実施形態においては半導体層の成長基板として、n型ＧａＮ基板を用いたが、サファイアなどの絶縁性基板でも良いし、Ｓｉ、ＺｎＳ、ＺｎＯ、ＧａＡｓ及び窒化物半導体と格子接合するニオブ酸リチウム、ガリウム酸ネオジウム等の酸化物でも良い。
【００７８】
次に、図２４に示すように、フォトリソグラフィ技術を用いて、ＳｉＯ2層１１上に、レジストパターンとしての開口部１２ａを有するレジスト層１２を形成する。そして、図２５に示すように、ＲＩＥ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ）などのドライエッチング技術を用いて、レジスト層１２をマスクとしてＳｉＯ2層１１をエッチングすることにより、ＳｉＯ2層１１の所定領域１１ａを選択的に除去する。その後、レジスト剥離液や有機溶剤（たとえば、アセトン、エタノールなど）を用いてレジスト層１２を除去する。なお、レジスト層１２を除去せずに、そのまま、次の工程を行ってもよい。なお、以下の説明では、レジスト層１２を除去するもので説明する。
【００７９】
図２６に示すように、ＩＣＰ（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｐｌａｓｍａ：誘導結合型プラズマ）法、または、ＲＩＥ法などを用いて、ＳｉＯ2層１１をマスクとして、ｎ窒化物半導体基板１をエッチングすることにより、ｎ型窒化物半導体基板１の所定領域を選択的に除去する。このとき、ｎ型窒化物半導体基板１のエッチング深さｆｃ２が、約５μｍとなるように、エッチング条件を調節する。これにより、ｎ型窒化物半導体基板１に上記した凹部１５が形成される。なお、凹部１５の側面部は、エッチング条件等を調節することにより、その傾斜角が９０度より大きい所定の角度となるように形成する。
【００８０】
次いでレーザスクライブ装置を用いて、ＳｉＯ2層１１上からレーザ照射をウェハの分割予定位置上（Ｘａ線上）に破線状に走査して、図２７のようにストライプ状の溝１３を形成する。クラック防止溝及びストライプ状の溝が形成された後、ＨＦ（フッ化水素）などのエッチャントを用いて、ＳｉＯ2層１１を除去する（図２８参照）。窒化物半導体基板の成長主面には、平面視ｃ軸方向（図中Ｙ方向）に伸びる凹部１５（クラック防止溝５２）と、分割予定位置にストライプ状の溝１３が形成される（図２９参照）。なお、図２９に示しているように、凹部１５とストライプ状の溝１３とは直交しており、ストライプ状の溝１３は長手方向（Ｘ方向）の中心で凹部１５と交差している。さらに、ストライプ状の溝１３は凹部１５よりも深く形成されているが、これに限定されるものではない。
【００８１】
次いで、上記のように加工されたｎ型窒化物半導体基板１（加工基板）の成長主面１ａ上に、ＭＯＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などのエピタキシャル成長法を用いて、窒化物半導体各層させていく。なお、成長主面上での、窒化物半導体各層の成長については、第１実施形態と同じであり、詳細は省略する。
【００８２】
以上のようにして製造された窒化物半導体ウェハＷｈ２は、共振器方向(例えばｃ軸方向)に伸びるクラック防止溝５２と、分割位置Ｘａ上に形成された複数の分割補助溝５１とを備えている。そして、窒化物半導体ウェハＷｈ２では分割補助溝５１を用いて分割位置Ｘａで分割する。
【００８３】
図３０に示すように、窒化物半導体ウェハＷｈ２において、分割補助溝５１は平面視ｃ軸方向［０００１］と平行に形成されたクラック防止溝５２と直交し、ウェハ分割予定位置Ｘａ上に形成されている。分割補助溝５１は光導波路の形成位置(リッジ２８の形成位置)から一定距離以上（５μｍ以上）離間しており、クラック防止溝５２と交差している。
【００８４】
以下に、各溝の長さ、幅、深さについても説明する。図３０に示す窒化物半導体ウェハＷｈ２では、クラック防止溝５２の間の領域に、リッジ２８およびｐ側電極３１が１つ形成されているが、リッジ２８及び（又は）ｐ側電極３１が複数構成されていても良い。また窒化物半導体ウェハＷｈ２の上に、分割予定位置Ｘａは図３０に示すように複数設ける事が可能であり、所望の間隔、本数で設けることができる。
【００８５】
図３１に示すように、窒化物半導体ウェハＷｈ２では、凹部１５の内壁面が窒化物半導体層２で埋め込まれにくくなっている。このため、ｎ型窒化物半導体基板１上に窒化物半導体層２を形成した際に、凹部２（掘り込み領域Ｈ１）上の窒化物半導体層２の表面（窒化物半導体層２を構成する各層の表面）に窪み上のクラック防止溝５２が形成された状態となる。そして、このクラック防止溝５２によって、ｎ型窒化物半導体基板１との格子不整合などに起因して生じる窒化物半導体層２の歪み（クラック）が緩和される。
【００８６】
また、窒化物半導体基板１の成長主面１ａ上に窒化物半導体層２が形成されることによって、非掘り込み領域上の窒化物半導体層２では、凹部１５に近づくにしたがって層厚が傾斜的に（徐々に）減少する層厚傾斜領域が形成される。この層厚傾斜領域によって、窒化物半導体基板１との格子不整合などに起因して生じる窒化物半導体層２の歪みが緩和される。
【００８７】
また、分割補助溝５１を形成し、分割をおこなう。これによって、第一の実施例と同様の効果が得られるため、高い精度で分割位置を制御でき、良好な劈開端面を得ることができる。よって、１枚のウェハから得られる良品の数を増加させることができる。これにより、歩留まりを向上させることができる。
【００８８】
上述の各実施形態において、（２０２−１）面を成長主面とする窒化物半導体基板を用いているが、（２０２−１）面は、成長主面がａ軸方向に２°以下のオフ角度を有しているもの、および成長主面がｃ軸方向に２°以下のオフ角度を有しているもの、また成長主面がa軸とｃ軸の双方に２°以下のオフ角度を有しているものを含んでいる。なぜなら、この程度のオフ角度を有している基板でも結晶構造上、ストライプ状の溝１３の共振器方向の面の一面がＧａ極性面に、他方の面がＮ極性面になる。そのため、上述の程度のオフ角度を有する結晶の窒化物半導体基板を用いても、同様の効果を得ることが可能である。
【００８９】
また、上述の各実施形態では、成長主面が（２０２−１）面の窒化物半導体基板を用いているが、  成長主面が（２０２−１−）面の窒化物半導体基板を用いても良い。また前述と同様に、ここでの（２０２−１−）面は、成長主面がａ軸方向に２°以下のオフ角度を有しているもの、および成長主面がｃ軸方向に２°以下のオフ角度を有しているもの、また成長主面がa軸とｃ軸の双方に２°以下のオフ角度を有しているものを含んでいる。
【００９０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、窒化物半導体に限らず、ＡｌＧａＡｓ系、ＡｌＩｎＧａＰ系材料など、他の半導体材料のデバイスにも利用することができる。また半導体素子としてレーザ素子、発光素子の他、ＦＥＴ、ＨＥＭＴなどの電子素子にも用いることができる。
【符号の説明】
【００９２】
１  ｎ型窒化物半導体基板
１１  レジスト層
１２  ＳｉＯ2層
１３  ストライプ状の溝
１４  凹部
２  窒化物半導体層
２１  ｎ型クラッド層
２２  ｎ型ガイド層
２３  活性層
２３１ａ  第１井戸層
２３１ｂ  第１障壁層
２３２ａ  第２井戸層
２３２ｂ  第２障壁層
２３３ｂ  第３障壁層
２４  キャリアブロック層
２５  ｐ型ガイド層
２６  ｐ型クラッド層
２７  ｐ型コンタクト層
２８  リッジ部
３０  絶縁層
３１  ｐ側電極
３２  ｎ側電極
４１  分割補助溝
５１  分割補助溝
５２  クラック防止溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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