JP2001176823A - 窒化物半導体チップの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 窒化物半導体を基板とする光を発する活性層
を含む窒化物半導体ウエハーをチップ状に分割する際
に、切断面、界面のクラック、チッピングの発生を防止
し、窒化物半導体の結晶性を損なうことなく優れた発光
性能を有する窒化物半導体チップを得ると共に、歩留良
く所望の形とサイズに切断する方法を提供する。 【解決手段】 窒化物半導体基板上に、ｐ型層とｎ型層
によって挟まれた活性層を有する多層構造からなる窒化
物半導体層を結晶成長させたウエハーから半導体チップ
を製造する方法において、第Ａの割り溝を前記ウエハー
の結晶成長面に形成する工程と、前記第Ａの割り溝幅よ
りも狭い割り溝を形成する工程とを具備し、前記複数種
の割り溝を用いて半導体チップ分割する。特に、窒化物
半導体基板に塩素をド−ピングすることによって、チッ
プ分割が容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高歩留まりで窒化
物半導体チップをウエハーから分割する製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、窒化物半導体は発光素子やハイパ
ワ−デバイスとして、利用または研究されている。例え
ば、発光素子の場合、その構成する組成を調整すること
により、技術的には青色から橙色までの幅の広い発光素
子として利用することができる。近年、その特性を利用
して、青色発光ダイオ−ドや緑色発光ダイオ−ドの実用
化がなされ、また、窒化物半導体レ−ザ素子として青紫
色半導体レ−ザが開発されてきている。こうした窒化物
半導体発光素子または窒化物半導体電子デバイス素子
は、主にサファイア基板上に作製されている。近年、窒
化物半導体レ−ザ素子等に関しては、発振寿命の観点か
ら、窒化物半導体基板上に作製する傾向にある。また、
窒化物半導体基板を用いた場合には、窒化物半導体基板
の裏面に電極を取ることができ、絶縁基板を用いたもの
に比べて、電極の面積を減らすることで、１つのチップ
の占有する面積を小さくすることができるので、１枚の
ウエハーからのチップの取れ数を増やすことができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、窒化物
半導体基板上に窒化物半導体発光素子を成長する構成
は、近年始まったばかりであり、産業上、如何にして窒
化物半導体基板上に成長した窒化物半導体素子をチップ
分割するかが課題であった。なぜならば、窒化物半導体
基板は非常に硬いため、へき開方向以外では非常に割れ
にくく、割れたとしても切断面上にクラックやチッピン
グが発生しやすく、綺麗にチップ分割できなかったため
である。

【０００４】特開平１１−４０４８号公報では、窒化物
半導体基板上部に活性層を含む窒化物半導体層を積層す
ると、窒化物半導体層と窒化物半導体基板のへき開面を
一致させることができるので、窒化物半導体基板のへき
開面であるＭ面｛１１−００｝で容易に切断することが
できることを紹介している。ここで、窒化物半導体のへ
き開面であるＭ面は、（０００１）基板に対して3種存
在し、同様に前記へき開面を得るためのへき開方向（＜
１１−２０＞方向）も３種ある。

【０００５】ところが、へき開方向ではない＜１−１０
０＞方向に沿って、通常の方法でチップ分割すると、ス
クライバ−もしくはダイサ−の、刃の押し合って方によ
って、３０度ずれた方向（＜１１−２０＞方向）に割れ
てしまうことがしばしばあった。

【０００６】また、通常の方法で、へき開方向の＜１１
−２０＞方向に沿ってチップ分割しても、スクライバ−
もしくはダイサ−の、刃の接触応力のかけ方によって、
意図する方向とは異なる６０度ずれた方向にへき開され
てしまうことがあった。

【０００７】上記＜１１−２０＞方向のへき開性は、チ
ップ分割する上で非常に有効な方向ではあるが、上記へ
き開方向はＣ面内で３種あり、互いのへき開方向が９０
度で直交していないために、チップ分割の際の、刃の接
触応力のかけ方（向き）によってチップ分割の形状が左
右されていた。このことから、単に、通常のチップ分割
方法で、窒化物半導体基板上に成長した窒化物半導体素
子を、所望のチップ形状に、歩留まり良く分割すること
ができなかった。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の窒化物半導体チ
ップの製造方法は、窒化物半導体基板上に、ｐ型層とｎ
型層によって挟まれた活性層を有する多層構造からなる
窒化物半導体層を結晶成長させたウエハーから窒化物半
導体チップを製造する方法において、第Ａの割り溝を前
記ウエハーの結晶成長面に形成する工程と、前記第Ａの
割り溝に対応する位置で、かつ、前記第Ａの割り溝幅よ
りも狭い割り溝を形成する工程とを具備し、前記割り溝
に沿って、半導体チップ分割することを特徴とする。

【０００９】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記狭い割り溝を形成する工程が、前記第Ａの割り
溝と一致する位置で、前記ウエハーの基板面に第Ｂの割
り溝を形成する工程であることを特徴とする。

【００１０】このことにより、成長膜も基板も同系の窒
化物半導体であることから、同一のへき開特性を有し、
また、第Ｂの割り溝によって割れた割れ線が、最短切断
距離で割れるためには、狭い第Ｂの割り溝底部から第Ａ
の割り溝の底部の何処かに到達するしかなく、意図せぬ
方向にへき開されることを防止し、所望のチップ形状に
切断することができるためである。つまり割り溝の幅が
異なる理由は、割り溝幅の狭い第Ｂの割り溝から割れた
割れ線が、割り溝幅の広い第Ａの割り溝に到達すると
き、前記割れ線が第Ｂの割り溝直上から外れて斜め方向
に割れたとしても、第Ａの割り溝幅が広いために、前記
斜めに割れた割れ線が第Ａの割り溝底部に到達すること
ができる。この様にして、チップ形状の不良率を減らす
ことができる。

【００１１】また、溝幅の広い第Ａの割り溝を窒化物半
導体面と反対側（結晶成長面側）に形成するのは、窒化
物半導体面の面積を広くするためである。このことによ
り、ｎ電極面積も大きくすることができ、発光層で発光
した光を、ｎ電極を構成している金属で反射させ、透光
性ｐ電極からの光取り出し効率を上げることができる。
また、マウントの際の放熱性にも優れる。

【００１２】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記狭い割り溝を形成する工程が、前記第Ａの割り
溝と一致する位置で、前記第Ａの割り溝底部中に第Ｃの
割り溝を形成する工程であることを特徴とする。このこ
とにより、成長膜も基板も同系の窒化物半導体であるこ
とから、同一のへき開特性を有し、第Ｃの割り溝を第Ａ
の割り溝底部のほぼ中央線に沿って形成することによ
り、第Ｃの割り溝によって割れた割れ線が、第Ａの割り
溝によって局部的に薄くなった部分に沿って割れるた
め、意図せぬ方向にへき開されることを防止し、所望の
チップ形状に切断することができるためである。

【００１３】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記第Ａの溝を結晶成長面側から活性層位置よりも
深く形成することを特徴とする。このことにより、チッ
プ分割の際に、チッピングやクラッキングが発生したと
しても、前記発光層を損傷することがなく、素子不良の
発生率を低減することができる。

【００１４】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記第Ａの溝の底部あるいは、前記ウエハーのエッ
ジ部に、一対の欠け溝を形成することを特徴とする。

【００１５】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記窒化物半導体基板は、少なくとも塩素を含有し
ていることを特徴とする。

【００１６】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記含有する塩素濃度は、１×１０¹⁴／ｃｍ³であ
ることを特徴とする。このことにより、少なくとも１×
１０¹⁴／ｃｍ³以上の塩素濃度をド−ピングすることに
よって、全く塩素をド−ピングしていない窒化物半導体
基板に比べて、容易に基板を分割することができた。

【００１７】また、ＨＶＰＥ法にて種基板（例えば、サ
ファイア基板）上に塩素ド−ピングを行った厚膜の窒化
物半導体膜（例えば、３００μｍ）を形成したところ、
同じ種基板上に塩素を全くド−ピングしていない同じ厚
膜の窒化物半導体膜と比べて、基板と厚膜との熱膨張係
数差によって生じる反りの量が小さかった。理由につい
ては、定かではないが、窒化物半導体基板を構成してい
るＩＩＩ族原子とＶ族原子との間の結合力を塩素によっ
て弱められているのではないかと考えられる。素子チッ
プの総膜厚は、殆どが基板で占められているため、素子
分割を容易にする塩素ド−ピングは非常に有効である。

【００１８】塩素を含有する窒化物半導体基板もしくは
塩素を含有した窒化物半導体厚膜は、塩素を全く含有し
ていない窒化物半導体基板若しくは窒化物半導体厚膜と
比べて分割が容易であるため、切断距離が２００μｍ以
下から分割することができる。

【００１９】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記割り溝の方向が窒化物半導体の、＜１１−２０
＞方向、＜１−１００＞方向、＜０００１＞方向、＜０
−１１１＞方向、＜０１−１０＞方向から５７．６°の
方向、のいずれかであることを特徴とする。

【００２０】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記窒化物半導体チップの形状が長方形であり、前
記長方形の長辺をＬ、短辺をＳとすると、Ｌ＝＜１１−
２０＞方向でＳ＝＜１−１００＞方向、Ｌ＝＜０００１
＞方向でＳ＝＜２−１−１０＞方向、Ｌ＝＜０１−１０
＞方向でＳ＝＜２−１−１０＞方向、Ｌ＝＜０００１＞
方向でＳ＝＜０１−１０＞方向、のいずれかであること
を特徴とする。上記組み合わせを具備することによっ
て、チップ分割の容易な方向を長辺として多く割り溝形
成し、逆に、チップ分割の困難な方向を短辺として少な
く溝形成することができる。このことにより、チップ分
割によって発生する形状不良を抑制することができる。

【００２１】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記窒化物半導体チップの長辺と短辺との比（Ｌ／
Ｓ）が１．０１以上４以下であることを特徴とする。こ
のことにより、てこの原理から、効率良く割り溝に力を
加えることができ、チップ分割を容易にすることができ
る。 特に、短辺・長辺の方向を選択する技術と組み合
わせることによって、チップ分割の困難な短辺側に、上
記てこの原理で効率良く割り溝に力を加えることがで
き、チップ分割を容易にすることができる。

【００２２】本発明の窒化物半導体チップの製造方法
は、前記窒化物半導体基板が、ＧａＮ基板であることを
特徴とする。

【００２３】

【発明の実施の形態】一般に、窒化物半導体の結晶成長
を行う方法としては、有機金属気相成長法（以下、ＭＯ
ＶＣＤ法）、分子線エピキシ−法（以下、ＭＢＥ法）、
ハイドライド気相成長法（以下、ＨＶＰＥ法）で行うの
が通例であり、どの結晶成長方法を用いても良い。以下
に、基板としてＧａＮ基板を用い、成長方法としてＭＯ
ＣＶＤ法を用いて製造した窒化物半導体発光ダイオ−ド
および窒化物半導体レ−ザダイオ−ドの例について記述
する。

【００２４】基板としては、窒化物半導体で構成されて
いる基板であれば良く、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_zＮ（ｘ＋ｙ＋
ｚ＝１）基板であっても良い。また、Ａｌ_xＧａ_yＩｎ_z
Ｎ（ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）基板の、窒素元素の内、約１０％
程度以下（ただし、六方晶系であること）が、Ｐ，Ａ
ｓ，Ｓｂの他の元素に置換されていてもよい。特に、窒
化物半導体レ−ザの場合、垂直横モ−ドの単峰化のため
に、クラッド層よりも屈折率の低い層が該クラッド層の
外側に接している必要があり、ＡｌＧａＮ基板を用いる
のが最良である。

【００２５】また、以下の実施例では、窒化物半導体の
Ｃ面基板について記載しているが、Ａ面基板、Ｒ面基
板、Ｍ面基板を用いても良い。しかしながら、本発明に
よるチップ分割の効果が最も観られたのは、Ｃ面基板で
あった。また、完全なＣ面基板ではなくとも、Ｃ面から
２度以下のオフ角度を有する基板であれば同一の効果が
得られた。前記オフ角度は、Ａ面基板、Ｒ面基板、Ｍ面
基板についても同様であった。

【００２６】（実施の形態１）本実施の形態１では、窒
化物半導体発光ダイオ−ド素子の製造方法とチップ分割
について説明する。

【００２７】図１は、Ｃ面（０００１）ｎ型ＧａＮ基板
１００、ｎ型ＧａＮバッファ層１０１、ｎ型Ａｌ_x1Ｇａ
_1-x1Ｎクラッド層１０２、活性層１０３、 ｐ型Ａｌ_x2
Ｇａ_{1 -x2}Ｎクラッド層１０４、ｐ型ＧａＮコンタクト層
１０５、ｎ型電極１０６、ｐ型電極１０７、第Ａの割り
溝１０８、第Ｂの割り溝１０９から構成されている。

【００２８】以下に図１の窒化物半導体発光ダイオ−ド
の製造方法について説明する。まず、ＨＶＰＥ法で種基
板（例えば、サファイア基板）上に厚膜のＧａＮを積層
し、その後、研磨でサファイア基板を剥ぎ取り、厚さ４
００μｍ、大きさ２インチφのＣ面（０００１）ｎ型Ｇ
ａＮ基板１００を作製した。該ｎ型ＧａＮ基板のｎ型極
性は、Ｓｉをド−ピングすることによって得られ、該Ｓ
ｉの濃度は、２×１０ ¹⁸／ｃｍ³であった。さらに、前
記ｎ型ＧａＮ基板中に約２×１０¹⁷／ｃｍ³の塩素をド
−ピングしている。

【００２９】次に、ＭＯＣＶＤ装置に、前記ｎ型ＧａＮ
基板１００をセットし、１０５０℃の成長温度でｎ型Ｇ
ａＮバッファ層１０１を１μｍ形成した。このｎ型Ｇａ
Ｎバッファ層は、種基板からｎ型ＧａＮ基板を剥ぎ取る
ときに生じた、ｎ型ＧａＮ基板の表面歪みの緩和、表面
モフォロジ−や表面凹凸の改善（平坦化）を目的に設け
た層であり、無くても構わない。しかしながら、ＧａＮ
基板に塩素をド−ピングしている場合は、表面モフォロ
ジ−が悪化する傾向にあるため、本実施の形態のように
ＧａＮバッファ層を設けた方が好ましい。ｎ型ＧａＮバ
ッファ層１０１を形成後、続けて２μｍ厚のｎ型Ａｌ_x1
Ｇａ_1-x1Ｎ層１０２を形成した。本実施の形態では、Ｘ
１＝０で作製した。

【００３０】次に、基板の温度を７００℃〜８００℃程
度に下げ、３周期の、厚さ４ｎｍのＩｎ_0.35Ｇａ_0.65Ｎ
井戸層と厚さ６ｎｍのＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎ障壁層より構
成される活性層（多重量子井戸層）１０３を成長する。
その際、ＳｉＨ₄は供給してもよいし、供給しなくても
よい。また、障壁層はＧａＮで構成されていても良い。
次に、基板温度を再び１０５０℃まで昇温して、厚み２
０ｎｍのｐ型Ａｌ_x2Ｇａ_1-x2Ｎ層１０４を成長する。本
実施の形態では、Ｘ２＝０．２で作製した。その後、
０．３μmの厚みのｐ型ＧａＮコンタクト層１０５を成
長した。

【００３１】本実施の形態の活性層１０３は、３周期か
らなる多重量子井戸構造を作製したが、その他の周期構
造でも良く、井戸層のみの単一量子井戸構造でも良い。
活性層はＩｎ_yＧａ_1-yＮから構成されていれば良く、所
望の発光波長に応じてＩｎ組成を変化させればよい。

【００３２】活性層が単一量子井戸で、発光波長が３７
０ｎｍ以下の場合は、井戸層はＧａＮから構成されてい
るのが好ましく、少なくとも極性を示す不純物がド−プ
されていなければならない。また、ｎ型クラッド層１０
２とｐ型クラッド層１０４は少なくともＡｌを含む窒化
物半導体から構成されていなければならない。

【００３３】活性層が多重量子井戸から構成されてい
て、発光波長が３７０ｎｍ以下の場合は、井戸層はＧａ
Ｎから構成されていて、障壁層は少なくともＡｌを含む
窒化物半導体でなければならず、少なくとも井戸層もし
くは障壁層の何れかに極性を有する不純物がド−プされ
ていなければならない。また、ｎ型クラッド層１０２と
ｐ型クラッド層１０４は、Ａｌを含む窒化物半導体から
構成されていても良いし、構成されていなくとも良い。
何故ならば、多重量子井戸構造のＡｌを含む窒化物半導
体障壁層によって、十分キャリアが閉じ込められている
からである。

【００３４】上記活性層中の井戸層または障壁層の、極
性を有する不純物は、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｏ、Ｃ、Ｚｎ、Ｂ
ｅ、Ｍｇの何れかが好ましい。ｐ型ＧａＮコンタクト層
１０５のｐ型不純物濃度は、ｐ型電極１０７の形成位置
に向かって、ｐ型不純物濃度を多くした方が好ましい。
このことによりｐ型電極形成によるコンタクト抵抗が低
減する。また、ｐ型化不純物であるＭｇの活性化を妨げ
ているｐ層中の残留水素を除去するために、ｐ型層成長
中に微量の酸素を混入させてもよい。

【００３５】この様にして、ｐ型ＧａＮコンタクト層１
０５を成長後、ＭＯＣＶＤ装置のリアクタ−内を全窒素
キャリアガスとＮＨ₃に変えて、６０℃／分で温度を降
下させた。基板温度が８５０℃に達した時点で、ＮＨ₃
の供給量を停止して、５分間、前記基板温度で待機して
から、室温まで降下させた。上記基板の保持温度は６５
０℃から９００℃の間が好ましく、待機時間は、３分以
上１５分以下が好ましかった。また、降下温度の到達速
度は、３０℃／分以上が好ましい。

【００３６】このようにして作製された成長膜をラマン
測定によって評価した結果、前記手法により、従来、利
用されているｐ型化アニ−ルを行わなくとも、成長後す
でにｐ型化の特性を示していた。また、ｐ型電極形成に
よるコンタクト抵抗も低減していた。

【００３７】ＳＩＭＳ（secondary ion mass spectrosc
opy）測定を行った結果、残留水素濃度がｐ型ＧａＮコ
ンタクト層１０５最表面近傍で３×１０¹⁸／ｃｍ³以下
であった。発明者らによる実験によると、成長膜を形成
後、ＮＨ₃雰囲気中で基板温度を室温まで降下させたと
き、残留水素濃度が成長膜最表面近傍で高かったことか
ら、成長膜最表面近傍の残留水素濃度は、成長終了後の
ＮＨ₃雰囲気が原因であると考えられる。この残留水素
は、ｐ型化不純物であるＭｇの活性化を妨げることが知
られている。前記残留水素濃度は、５×１０¹⁹／ｃｍ³
以下が好ましい。

【００３８】この様にｐ型ＧａＮコンタクト層１０５成
長後に、キャリアガスをＮ₂で置換し、ＮＨ₃の供給量を
停止して所定の時間、成長温度を保持することによっ
て、ｐ型化を促し、成長膜最表面近傍の残留水素濃度を
下げ、コンタクト抵抗を低減できた。また、ｐ型電極形
成によるコンタクト抵抗をさらに低減する方法として、
成長膜最表面（ｐ型層の最表面）近傍をエッチングによ
り除去し、その除去面にｐ型電極を形成すると良い。成
長膜最表面（ｐ型層の最表面）を除去する層厚は、１０
ｎｍ以上が好ましく、特に上限値はないが、除去面近傍
の残留水素濃度が５×１０¹⁹／ｃｍ³以下になることが
好ましい。

【００３９】次に、上記窒化物半導体発光ダイオ−ド素
子を形成したウエハーのチップ分割について説明する。
本実施の形態１は、第Ａの割り溝深さが、窒化物半導体
発光層の位置より深く形成した場合のチップ分割であ
る。ここで、結晶成長側とは、基板側に対する反対側を
指すものとする。

【００４０】まず、上記ウエハーのＧａＮ基板側を研磨
機により研磨して、塩素ド−ピングされたＧａＮ基板の
厚さを１００μｍにし、鏡面出しをする。次に、フッ酸
もしくは熱燐酸を含む硫酸からなる混合溶液で、前記ウ
エハーをエッチング処理する。このエッチング処理は、
研磨によって生じた表面歪み及び酸化膜を除去し、ｐ
型、ｎ型電極のコンタクト抵抗の低減と電極剥離を防止
するために行う。

【００４１】次に、前記ウエハーの結晶成長側の面をリ
ソグラフィ−法でマスク処理をし、反応性イオンエッチ
ング装置にセットする。ドライエッチングによって、前
記成長面上に、＜１−１００＞方向に沿って、深さ０．
５μｍ、線幅１０μｍ、ピッチ３５０μｍと、＜１１−
２０＞方向に沿って、深さ０．５μｍ、線幅１０μｍ、
ピッチ２５０μｍの、第Ａの割り溝１０８を形成した。
その後、マスクを取り除き、ｐ型ＧａＮコンタクト層１
０５上に、Ｐｄ（１４ｎｍ）／Ａｕ（２ｎｍ）の順で、
透光性ｐ型電極１０７とＡｕパッド電極を形成する。こ
のとき、リソグラフィ−技術を用いてｐ電極部分をパタ
−ン形成した。次に、前記ｐ電極形成を行ったウエハー
を、微量の酸素を導入しながら、５５０℃でＮ₂雰囲気
中でアニ−ルを行った。このことにより、ｐ型電極形成
によるコンタクト抵抗の低抵抗化が得られた。

【００４２】次に、スクライバ−のテ−ブル上にＧａＮ
基板側を上にして張り付け、真空チャックで固定する。
固定後、スクライバ−で、ＧａＮ基板側の面上に、ピッ
チ３５０μｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍと、ピッチ２５
０μｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍの、第Ｂの割り溝１０
９を、それぞれ＜１−１００＞方向と＜１１−２０＞方
向に形成した。この様にして３５０μｍ×２５０μｍ角
のチップになるようにスクライブラインを入れ、第Ｂの
割り溝１０９を形成する。ただし、第Ｂの割り溝１０９
の形成位置は、第Ａ割り溝１０８の線幅ほぼ中央に前記
第Ｂの割り溝１０９が一致するようにする。

【００４３】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、ウエハーのＧａＮ基板
側全面に、Ｗ（１５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）による
ｎ型電極１０６を形成する。その後、結晶成長側の面
（ｐ型電極形成面）に粘着シ−トを貼付し、ＧａＮ基板
側から軽くロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφ
のウエハーから３５０μｍ×２５０μｍ角のチップを多
数得た。チップの切断面にクラック、チッピング等が発
生しておらず、外形不良の無い物を取り出した所、歩留
まりは９７％以上であった。

【００４４】本実施の形態で、歩留まり良く所望の形状
でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化物半導体膜
を、塩素をド−ピングした同系の窒化物半導体基板上に
形成し、且つ、一度に切断することなく、第Ａの割り溝
底部を窒化物半導体発光層位置よりも深く形成し、第Ｂ
の割り溝は第Ａの割り溝幅よりも狭く構成したことによ
る。つまり、成長膜も基板も同系の窒化物半導体である
ことから、同一のへき開特性を有し、基板中に塩素がド
−ピングされているため分割が容易になったことと、第
Ａの割り溝底部が窒化物半導体発光層位置よりも深く、
第Ａの割り溝が第Ｂの割り溝よりも溝幅が広いことによ
り、第Ｂの割り溝によって割れた割れ線が、最短切断距
離で割れるためには、第Ｂの割り溝底部から第Ａの割り
溝の底部の何処かに到達するしかなく、意図せぬ方向に
へき開されることを防止し、所望のチップ形状に切断す
ることができるためである。また、第Ａの割り溝底部
が、窒化物半導体発光層位置よりも深いため、チップ分
割の際に、チッピング、クラッキングが発生したとして
も、前記発光層を損傷することがなく、素子不良の発生
率を低減することができる。

【００４５】第Ａの割り溝幅と第Ｂの割り溝幅が異なる
理由は、上述のように、割り溝幅の狭い第Ｂの割り溝か
ら割れた割れ線が、割り溝幅の広い第Ａの割り溝に到達
するとき、前記割れ線が第Ｂの割り溝直上から外れて斜
め方向に割れたとしても、第Ａの割り溝幅が広いため
に、前記斜めに割れた割れ線が第Ａの割り溝底部に到達
することができる。この様にして、チップ形状の不良率
を減らすことができる。

【００４６】また、溝幅の広い第Ａの割り溝を窒化物半
導体面と反対側（結晶成長面側）に形成するのは、窒化
物半導体面の面積を広くするためである。このことによ
り、ｎ電極面積も大きくすることができ、発光層で発光
した光を、ｎ電極を構成している金属で反射させ、透光
性ｐ電極からの光取り出し効率を上げることができる。
また、マウントの際の放熱性にも優れる。

【００４７】窒化物半導体基板中に塩素ド−ピングした
効果について調べたところ、少なくとも１×１０¹⁴／ｃ
ｍ³以上の塩素濃度をド−ピングすることによって、全
く塩素をド−ピングしていない窒化物半導体基板に比べ
て、容易に基板を分割することができた。また、ＨＶＰ
Ｅ法にて種基板（例えば、サファイア基板）上に塩素ド
−ピングを行った厚膜の窒化物半導体膜（例えば、３０
０μｍ）を形成したところ、同じ種基板上に塩素を全く
ド−ピングしていない同じ厚膜の窒化物半導体膜と比べ
て、基板と厚膜との熱膨張係数差によって生じる反りの
量が小さかった。理由については、定かではないが、窒
化物半導体基板を構成しているＩＩＩ族原子とＶ族原子
との間の結合力を塩素によって弱められているのではな
いかと考えられる。素子チップの総膜厚は、殆どが基板
で占められているため、素子分割を容易にする塩素ド−
ピングは非常に有効である。

【００４８】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【００４９】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができ
る。ただし、前記のエッチングを行うためには、リソグ
ラフィ−技術によるマスク処理を行う必要がある。

【００５０】また、本実施の形態では、第Ｂの割り溝幅
の形成にスクライブを使用したが、エッチング法、ダイ
シング等を使用しても構わない。しかしながら、本実施
の形態の、第Ｂの割り溝はスクライブが最も好ましい。
なぜならば、溝幅を狭く、且つ迅速に、溝形成が可能で
あるためである。

【００５１】また、本実施の形態で、ＧａＮ基板を研磨
して１００μｍ程度まで薄くしたが、本発明者らによる
実験によると、塩素ド−ピングをしたＧａＮ基板の厚さ
は２００μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１５０
μｍ以下が好ましかった。窒化物半導体中に塩素をド−
ピングすることによって分割が容易になったが、所望の
方向に歩留まり良くへき開するためには、基板の厚みを
薄くすることが好ましい。なぜならば、ＧａＮ基板の厚
みは、通常、３００μｍ〜６００μｍであるのに対し
て、該ＧａＮ基板上に積層する発光層を含む窒化物半導
体膜は数μｍ程度であり、その殆どがＧａＮ基板の厚み
で占められているためである。

【００５２】本実施の形態のように、第Ａの割り溝の溝
幅中央位置と、第Ｂの割り溝の溝幅中央位置とが一致し
た位置で、ウエハーをチップ状に分割することが最も好
ましいが、ウエハーの厚み（ＧａＮ基板の厚み）が厚す
ぎると、前記位置からずれて割れてしまう傾向に有る。
さらに、第Ａの割り溝と第Ｂの割り溝とが合致していな
い位置では、割れにくい傾向にあることから、ウエハー
（基板）を研磨して薄くする必要がある。ＧａＮ基板の
厚みの下限値は、特に問わないが、あまりにも薄すぎる
と、素子化のためのプロセス中にウエハーが割れるた
め、ＧａＮ基板の厚みの下限値は５０μｍ以上が望まし
い。また、塩素ド−ピングされたＧａＮ基板全体を研磨
して薄くする他に、塩素ド−ピングされたＧａＮ基板を
部分的に薄くする方法として、第Ａの割り溝の底部と第
Ｂの割り溝の底部との切断距離を短くしてもよい。この
ときの、前記切断距離は、塩素ド−ピングされたＧａＮ
基板の厚みと同様に、２００μｍ以下が好ましく、さら
に好ましくは１５０μｍ以下、５０μｍ以上である。

【００５３】また、塩素をド−ピングしたＧａＮ基板
を、切断し易いＧａＮ基板の厚み２００μｍよりも厚く
研磨しておいて、第Ａと第Ｂの割り溝の切断距離を２０
０μｍ以下にしてもよい。このことにより、割り溝部以
外では切断されにくく、チップ分割時に生じるクラッキ
ングやチッピングの発生を防止できる。

【００５４】本実施の形態の割り溝に加えて、第Ｃの割
り溝として、第Ａの割り溝中に、スクライブラインを形
成してチップ分割しても良い。また、図３に示すよう
に、第Ａの割り溝のエッジ部分に、一対の欠け溝を形成
して素子分割しても良い。図３（ａ）は、ウエハーのエ
ッチ部に一対の欠け溝を設けた例を示し、図３（ｂ）に
は、第Ａの割り溝底部に一対の欠け溝を設けた例を示
す。この場合、ウエハーの総膜厚が１５０μｍ以下、も
しくは、第Ａの割り溝底部から第Ｂの割り溝底部までの
切断距離が１５０μｍ以下であることが好ましい。ただ
し、前記総膜厚および切断距離は、基板中に塩素ド−ピ
ングされている場合の厚みである。

【００５５】（実施の形態２）本実施の形態２は、実施
の形態１の、第Ａの割り溝深さが、窒化物半導体膜と窒
化物半導体基板との界面位置より深く形成した場合のチ
ップ分割について説明する。ここで、結晶成長側とは、
基板側に対する反対側を指すものとする。

【００５６】図４は、Ｃ面（０００１）ｎ型ＧａＮ基板
２００、ｎ型ＧａＮバッファ層２０１、ｎ型Ａｌ_x1Ｇａ
_1-x1Ｎクラッド層２０２、活性層２０３、 ｐ型Ａｌ_x2
Ｇａ_{1 -x2}Ｎクラッド層２０４、ｐ型ＧａＮコンタクト層
２０５、ｎ型電極２０６、ｐ型電極２０７、第Ａの割り
溝２０８、第Ｂの割り溝２０９から構成されている。前
記ＧａＮ基板２００は、塩素濃度１×１０¹⁸／ｃｍ³を
ド−ピングしている。

【００５７】図４の窒化物半導体発光ダイオ−ドの製造
方法は、実施の形態１と同じである。以下に、上記窒化
物半導体発光ダイオ−ド素子を形成したウエハーのチッ
プ分割について説明する。

【００５８】まず、上記ウエハーのＧａＮ基板側を研磨
機により研磨して、塩素ド−ピングされたＧａＮ基板の
厚さを２００μｍにし、鏡面出しをする。ＧａＮ基板面
を鏡面出し（透明にする）するのは、以下に述べる割り
溝の形成位置を裏面側から容易に確認できるようにする
ためと、ｐ電極とｎ電極の形成位置の調整を容易にする
ためである。次に、フッ酸もしくは熱燐酸を含む硫酸か
らなる混合溶液で、前記ウエハーをエッチング処理す
る。このエッチング処理は、研磨によって生じた表面歪
み及び酸化膜を除去し、ｐ型、ｎ型電極のコンタクト抵
抗の低減と電極剥離を防止するために行う。

【００５９】次に、前記ウエハーの結晶成長側の面をリ
ソグラフィ−法でマスク処理をし、反応性イオンエッチ
ング装置にセットする。ドライエッチングによって、前
記結晶成長面上に、深さ４μｍ、線幅２０μｍ、ピッチ
３５０μｍと、深さ４μｍ、線幅２０μｍ、ピッチ１５
０μｍの、第Ａの割り溝２０８を、それぞれ＜１−１０
０＞方向と＜１１−２０＞方向に沿って形成した。その
後、マスクを取り除き、ｐ型ＧａＮコンタクト層２０５
上に、Ｐｄ（７ｎｍ）／Ｎｉ（７ｎｍ）の順に、リソグ
ラフィ−技術を用いて透光性ｐ型電極２０７とＡｕパッ
ド電極をパタ−ン形成する。

【００６０】次に、微量の酸素を導入しながら、６００
℃でＮ₂雰囲気中でアニ−ルを行った。このことによ
り、ｐ型電極形成によるコンタクト抵抗の低抵抗化が得
られた。続いて、ウエハーを裏返しにして、ＧａＮ基板
側にＴｉ（１５ｎｍ）／Ｍｏ（１５０ｎｍ）によるｎ型
電極２０６を、リソグラフィ−技術でパタ−ン形成す
る。

【００６１】この時、結晶成長側のｐ型電極パタ−ンの
形成位置と真反対側に、ｎ型電極パタ−ンを形成し、且
つ、割り溝を形成すべく互いの電極が被覆されていない
領域を一致させる。続いて、スクライバ−のテ−ブル上
にＧａＮ基板側を上にして張り付け、真空チャックで固
定する。固定後、スクライバ−のダイヤモンド針で、Ｇ
ａＮ基板側の面（ｎ型ＧａＮ基板２００）上に、ピッチ
３５０μｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍと、ピッチ１５０
μｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍの、第Ｂの割り溝２０９
を、それぞれ＜１−１００＞方向と＜１１−２０＞方向
に沿って形成した。この様にして３５０μｍ×１５０μ
ｍ角のチップになるようにスクライブラインを入れ、第
Ｂの割り溝２０９を形成する。

【００６２】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから取り外し、ＧａＮ基板側から軽く
ロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハー
から３５０μｍ角のチップを多数得た。チップの切断面
にクラック、チッピング等が発生しておらず、外形不良
の無い物を取り出した所、歩留まりは９８％以上であっ
た。

【００６３】本実施の形態で、歩留まり良く所望の形状
でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化物半導体膜
を、塩素をド−ピングした同系の窒化物半導体基板上に
形成し、且つ、一度に切断することなく、第Ａと第Ｂの
割り溝を形成し、前記第Ａの割り溝底部を窒化物半導体
膜と前記基板との界面よりも深く形成し、第Ｂの割り溝
は第Ａの割り溝幅よりも狭く構成したことによる。つま
り、成長膜も基板も同系の窒化物半導体であることか
ら、同一のへき開特性を有し、基板中に塩素がド−ピン
グされているため分割が容易になったことと、第Ａの割
り溝底部が窒化物半導体膜と基板との界面よりも深く、
第Ａの割り溝が第Ｂの割り溝よりも溝幅が広いことによ
り、第Ｂの割り溝によって割れた割れ線が、最短切断距
離で割れるためには、第Ｂの割り溝底部から第Ａの割り
溝の底部の何処かに到達するしかなく、意図せぬ方向に
へき開されることを防止し、所望のチップ形状に切断す
ることができるためである。また、第Ａの割り溝底部
が、窒化物半導体膜と基板との界面よりも深いため、チ
ップ分割の際に、チッピング、クラッキングが発生した
としても、前記発光層を損傷することがなく、素子不良
の発生率を低減することができる。

【００６４】さらに、第Ａの割り溝底部が塩素をド−ピ
ングした窒化物半導体基板中まで達していることから、
チップ分割は、塩素をド−ピングした窒化物半導体基板
そのものの分割であり、塩素を全くド−ピングしていな
い窒化物半導体基板に比べて容易にチップ分割すること
ができる。窒化物半導体基板中に塩素ド−ピングした効
果については、実施の形態１と同じである。

【００６５】第Ａの割り溝幅と第Ｂの割り溝幅が異なる
理由は、上述のように、割り溝幅の狭い第Ｂの割り溝か
ら割れた割れ線が、割り溝幅の広い第Ａの割り溝に到達
するとき、前記割れ線が第Ｂの割り溝直上から外れて斜
め方向に割れたとしても、第Ａの割り溝幅が広いため
に、前記斜めに割れた割れ線が第Ａの割り溝底部に到達
することができる。この様にして、チップ形状の不良率
を減らすことができる。

【００６６】また、溝幅の広い第Ａの割り溝を窒化物半
導体面と反対側（結晶成長面側）に形成するのは、窒化
物半導体面の面積を広くするためである。このことによ
り、ｎ電極面積も大きくすることができ、発光層で発光
した光を、ｎ電極を構成している金属で反射させ、透光
性ｐ電極からの光取り出し効率を上げることができる。
また、マウントの際の放熱性にも優れる。

【００６７】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【００６８】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。

【００６９】また、本実施の形態では、第Ｂの割り溝幅
の形成にスクライブを使用したが、上記エッチング法、
ダイシング等を使用しても構わない。しかしながら、第
Ｂの割り溝形成においては、スクライブが最も好まし
い。なぜならば、溝幅を狭く、且つ迅速に、溝形成が可
能であるためである。

【００７０】さらに、本実施の形態では、格子状にスク
ライブラインを形成したが、図３に示すようにウエハー
のエッジ部分にのみ、一対の欠け溝を形成して素子分割
しても良い。この場合、ウエハーの総膜厚が１５０μｍ
以下、もしくは、第Ａの割り溝底部から第Ｂの割り溝底
部までの切断距離が１５０μｍ以下であることが好まし
い。ただし、前記総膜厚および切断距離は、基板中に塩
素ド−ピングされている場合の厚みである。

【００７１】本実施の形態では、第Ａの割り溝と第Ｂの
割り溝を形成して局部的に薄くなった溝部で、ウエハー
をチップ分割するため、第Ａの割り溝底部から第Ｂの割
り溝底部までの切断距離が短いことが好ましい。前記切
断距離は、塩素ド−ピングを行ったＧａＮ基板の厚みと
同様に、２００μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは
１５０μｍ以下である。前記切断距離の厚みの下限値
は、特に問わないが、あまりにも薄すぎると、素子化の
ためのプロセス中にウエハーが割れるてしまうため、該
切断距離の下限値は５０μｍ以上が望ましい。

【００７２】また、塩素をド−ピングしたＧａＮ基板
を、切断し易い該ＧａＮ基板の厚み２００μｍよりも厚
く研磨しておいて、第Ａと第Ｂの割り溝の切断距離を２
００μｍ以下にしてもよい。このことにより、割り溝部
以外では切断されにくく、チップ分割時に生じるクラッ
キングやチッピングの発生を防止できる。

【００７３】本実施の形態の割り溝に加えて、第Ｃの割
り溝として、第Ａの割り溝中に、スクライブラインを形
成してチップ分割しても良い。また、図３に示すよう
に、第Ａの割り溝のエッジ部分に、一対の欠け溝を形成
して素子分割しても良い。図３（ａ）は、ウエハーのエ
ッチ部に一対の欠け溝を設けた例を示し、図３（ｂ）に
は、第Ａの割り溝底部に一対の欠け溝を設けた例を示
す。この場合、ウエハーの総膜厚が１５０μｍ以下、も
しくは、第Ａの割り溝底部から第Ｂの割り溝底部までの
切断距離が１５０μｍ以下であることが好ましい。ただ
し、前記総膜厚および切断距離は、基板中に塩素ド−ピ
ングされている場合の厚みである。

【００７４】（実施の形態３）本実施の形態３は、実施
の形態１の、第Ａの割り溝深さが、窒化物半導体発光層
の位置よりも浅く形成した場合のチップ分割について説
明する。ここで、結晶成長側とは、基板側に対する反対
側を指すものとする。

【００７５】図５は、Ｃ面（０００１）ｎ型ＧａＮ基板
３００、ｎ型ＧａＮバッファ層３０１、ｎ型Ａｌ_x1Ｇａ
_1-x1Ｎクラッド層３０２、活性層３０３、 ｐ型Ａｌ_x2
Ｇａ_{1 -x2}Ｎクラッド層３０４、ｐ型ＧａＮコンタクト層
３０５、ｎ型電極３０６、ｐ型電極３０７、第Ａの割り
溝３０８、第Ｂの割り溝３０９から構成されている。前
記ＧａＮ基板３００は、塩素濃度１×１０¹⁴／ｃｍ³を
ド−ピングしている。

【００７６】図５の窒化物半導体発光ダイオ−ドの製造
方法については、実施の形態１と同じである。まず、上
記ウエハーのＧａＮ基板側を研磨機により研磨して、塩
素ド−ピングされたＧａＮ基板の厚さを１５０μｍに
し、鏡面出しをする。ＧａＮ基板面を鏡面出しする（透
明にする）のは、以下に述べる割り溝の形成位置を裏面
側から容易に確認できるようにするためと、ｐ電極とｎ
電極の形成位置の調整を容易にするためである。次に、
フッ酸もしくは熱燐酸を含む硫酸からなる混合溶液で、
前記ウエハーをエッチング処理する。このエッチング処
理は、研磨によって生じた表面歪み及び酸化膜を除去
し、ｐ型、ｎ型電極のコンタクト抵抗の低減と電極剥離
を防止するために行う。

【００７７】次に、前記ウエハーをリソグラフィ−法で
マスク処理をし、結晶成長側の面（ｐ型ＧａＮコンタク
ト層）を上にして、反応性イオンエッチング装置にセッ
トする。ドライエッチングによって、該ウエハーの結晶
成長側に、深さ０．２μｍ、線幅２０μｍ、ピッチ３５
０μｍの第Ａの割り溝３０８を、＜１−１００＞方向及
び＜１１−２０＞方向に、図２に示す格子形状で形成し
た。その後、マスクを取り除き、ｐ型ＧａＮコンタクト
層３０５上に、Ｐｄ（４ｎｍ）／Ｍｏ（３ｎｍ）の順
に、透光性ｐ型電極３０７とＡｕパッド電極をリソグラ
フィ−技術でｐ電極部分をパタ−ン形成した後、微量の
酸素を導入しながら、５００℃でＮ₂雰囲気中でアニ−
ルを行った。このことにより、ｐ型電極形成によるコン
タクト抵抗の低抵抗化が得られた。次に、ウエハーを裏
返しにして、ＧａＮ基板側に、Ｔｉ（１５ｎｍ）／Ａｌ
（１５０ｎｍ）によるｎ型電極３０６を、リソグラフィ
−技術でパタ−ン形成する。この時、結晶成長側のｐ型
電極パタ−ンの形成位置と真反対側に、ｎ型電極パタ−
ンを形成し、且つ、割り溝を形成すべく互いの電極が被
覆されていない領域を一致させる。

【００７８】次に、ウエハーの結晶成長側に粘着シ−ト
を貼付し、スクライバ−のテ−ブル上にＧａＮ基板側を
上にして張り付け、真空チャックで固定する。固定後、
スクライバ−のダイヤモンド針で、ＧａＮ基板側の面
（ｎ型ＧａＮ基板３００）上に、ピッチ３５０μｍ、深
さ５μｍ、線幅５μｍで一回スクライブする。次に、先
程のスクライブ方向に対して垂直方向に、同様にしてス
クライブする。この様にして３５０μｍ角のチップにな
るようにスクライブラインを入れ、第Ｂの割り溝３０９
を形成する。ただし、第Ｂの割り溝３０９の形成位置
は、前記第Ａの割り溝３０８の線幅のほぼ中央線と一致
した位置とし、第Ａの割り溝および第Ｂの割り溝の形成
方向は、窒化物半導体に対して＜１１−２０＞または＜
１−１００＞方向である。また、第Ｂの割り溝３０９も
第Ａの割り溝３０８と同様に電極が被覆されていない位
置に形成することが好ましい。

【００７９】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、ＧａＮ基板側から軽く
ロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハー
から３５０μｍ角のチップを多数得た。チップの切断面
にクラック、チッピング等が発生しておらず、外形不良
の無い物を取り出した所、歩留まりは９３％以上であっ
た。

【００８０】本実施の形態で、歩留まり良く所望の形状
でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化物半導体膜
を、塩素をド−ピングした同系の窒化物半導体基板上に
形成し、且つ、一度に切断することなく、第Ａの割り溝
と第Ｂの割り溝を形成し、第Ｂの割り溝は第Ａの割り溝
幅よりも狭く構成したことによる。つまり、成長膜も基
板も同系の窒化物半導体であることから、同一のへき開
特性を有し、基板中に塩素がド−ピングされているため
分割が容易になったことと、第Ａの割り溝が第Ｂの割り
溝よりも溝幅が広く、かつ、第Ａと第Ｂの割り溝に分け
て切断したことによる。また、第Ｂの割り溝によって割
れた割れ線が、最短切断距離で割れるためには、第Ｂの
割り溝底部から該第Ｂの割り溝底部上方の第Ａの割り溝
の底部の何処かに到達するしかなく、意図せぬ方向にへ
き開されることを防止し、所望のチップ形状に切断する
ことができるためである。

【００８１】第Ａの割り溝幅と第Ｂの割り溝幅が異なる
理由は、上述のように、割り溝幅の狭い第Ｂの割り溝か
ら割れた割れ線が、割り溝幅の広い第Ａの割り溝に到達
するとき、前記割れ線が第Ｂの割り溝直上から外れて斜
め方向に割れたとしても、第Ａの割り溝幅が広いため
に、前記斜めに割れた割れ線が第Ａの割り溝底部に到達
することができる。この様にして、チップ形状の不良率
を減らすことができる。

【００８２】また、溝幅の広い第Ａの割り溝を窒化物半
導体面と反対側（結晶成長面側）に形成するのは、窒化
物半導体面の面積を広くするためである。このことによ
り、ｎ電極面積も大きくすることができ、発光層で発光
した光を、ｎ電極を構成している金属で反射させ、透光
性ｐ電極からの光取り出し効率を上げることができる。
また、マウントの際の放熱性にも優れる。

【００８３】窒化物半導体基板中に塩素ド−ピングした
効果については、実施の形態１と同じである。本実施の
形態では、第Ａの割り溝が活性層まで達していないた
め、発光面積は実施の形態１や２に比べて大きく取れ
る。特に、第Ａの割り溝底部３０８にもｐ電極３０７を
被覆すると効果的である。

【００８４】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【００８５】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。

【００８６】また、本実施の形態では、第Ｂの割り溝幅
の形成にスクライブを使用したが、上記エッチング法、
ダイシング等を使用しても構わない。しかしながら、第
Ｂの割り溝形成においては、スクライブが最も好まし
い。なぜならば、溝幅を狭く、且つ迅速に、溝形成が可
能であるためである。

【００８７】本実施の形態では、格子状にスクライブラ
インを形成したが、図３に示すようにウエハーのエッジ
部分にのみ、一対の欠け溝を形成して素子分割しても良
い。図３（ａ）は、ウエハーのエッチ部に一対の欠け溝
を設けた例を示し、図３（ｂ）には、第Ａの割り溝底部
に一対の欠け溝を設けた例を示す。この場合、ウエハー
の総膜厚が１５０μｍ以下、もしくは、第Ａの割り溝底
部から第Ｂの割り溝底部までの切断距離が１５０μｍ以
下であることが好ましい。ただし、前記総膜厚および切
断距離は、基板中に塩素ド−ピングされている場合の厚
みである。

【００８８】また、本実施の形態で、塩素ド−ピングし
たＧａＮ基板を研磨して１５０μｍ程度まで薄くした
が、実施の形態１で述べたように、チップ分割を容易に
するためにはＧａＮ基板の厚さは２００μｍ以下が好ま
しく、さらに好ましくは１５０μｍ以下、５０μｍ以上
が好ましかった。また、塩素ド−ピングを行ったＧａＮ
基板全体を研磨して薄くする他に、該ＧａＮ基板を部分
的に薄くする方法として、第Ａの割り溝の底部と第Ｂの
割り溝の底部との切断距離を短くしてもよい。このとき
の、前記切断距離は、塩素ド−ピングを行ったＧａＮ基
板の厚みと同様に、２００μｍ以下が好ましく、さらに
好ましくは１５０μｍ以下、５０μｍ以上である（実施
の形態４）本実施の形態４では、第Ａの割り溝中に第Ｃ
の割り溝を形成して、チップ分割する方法について説明
する。

【００８９】図６は、Ｃ面（０００１）ｎ型ＧａＮ基板
４００、ｎ型ＧａＮバッファ層４０１、ｎ型Ａｌ_x1Ｇａ
_1-x1Ｎクラッド層４０２、活性層４０３、ｐ型Ａｌ_x2Ｇ
ａ_{1- x2}Ｎクラッド層４０４、ｐ型ＧａＮコンタクト層４
０５、ｎ型電極４０６、ｐ型電極４０７、第Ａの割り溝
４０８、第Ｃの割り溝４０９から構成されている。Ｇａ
Ｎ基板４００は、塩素濃度を５×１０¹⁵／ｃｍ³ド−ピ
ングしている。

【００９０】図６の窒化物半導体発光ダイオ−ドの製造
方法については実施の形態１と同じである。前記窒化物
半導体発光ダイオ−ド素子を形成したウエハーのチップ
分割について説明する。ここで、結晶成長側とは、基板
側に対する反対側を指すものとする。

【００９１】まず、上記ウエハーのＧａＮ基板側を研磨
機により研磨して、塩素ド−ピングされたＧａＮ基板の
厚さを１３０μｍにする。このとき、研磨面を鏡面にし
ても良いし、しなくとも良い。なぜならば、両面から割
り溝を確認する必要がないからである。次に、フッ酸も
しくは熱燐酸を含む硫酸からなる混合溶液で、前記ウエ
ハーをエッチング処理する。このエッチング処理は、研
磨によって生じた表面歪み及び酸化膜を除去し、ｐ型、
ｎ型電極のコンタクト抵抗の低減と電極剥離を防止する
ために行う。

【００９２】続いて、ｐ型ＧａＮコンタクト層４０５上
に、Ｐｄ（７ｎｍ）／Ａｕ（８０ｎｍ）の順に、透光性
ｐ型電極４０７をウエハー全面に形成した後、Ａｕパッ
ド電極を形成し、微量の酸素を導入しながら、４５０℃
でＮ₂雰囲気中でアニ−ルを行った。このことにより、
ｐ型電極形成によるコンタクト抵抗の低抵抗化が得られ
た。次に、ウエハーを裏返しにして、ＧａＮ基板側に、
Ｔｉ（１５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）によるｎ型電極
４０６を、ウエハー全面に形成する。

【００９３】前記ウエハーの結晶成長側の面をリソグラ
フィ−技術でマスク処理を行い、反応性イオンエッチン
グ装置にセットする。ドライエッチングによって、前記
成長面上に、ＧａＮ基板の＜１−１００＞方向に沿っ
て、深さ０．２μｍ、線幅３０μｍ、ピッチ３５０μｍ
と、＜１１−２０＞方向（前記＜１−１００＞方向と垂
直方向）に沿って、深さ０．２μｍ、線幅３０μｍ、ピ
ッチ３００μｍの、第Ａの割り溝４０８を、ｐ型電極４
０７の上から形成した。第Ａの割り溝は、電極剥離のこ
とを考慮すると、ｐ型電極４０７が被覆されていない部
分に形成することが好ましいが、本実施の形態では、第
Ａの割り溝と第Ｃの割り溝を同じ面に形成することか
ら、溝位置合わせのための電極非被覆部を設ける必要が
無い。そのため、素子プロセスの簡略化、単一ウエハー
からのチップ数の増収、発光面積の拡大化を目的に、ｎ
電極、ｐ電極共に、割り溝のための電極非被覆部を設け
ずに、ウエハー全面に電極形成を行っている。

【００９４】次に、ウエハーのＧａＮ基板側の面（ｎ型
電極４０６）に粘着シ−トを貼付し、スクライバ−のテ
−ブル上に結晶成長側を上にして張り付け、真空チャッ
クで固定する。固定後、スクライバ−のダイヤモンド針
で、第Ａの割り溝底部のほぼ中央線に沿って、ピッチ３
５０μｍ、深さ０．１μｍ、線幅５μｍを＜１−１００
＞方向に一回スクライブする。次に、先程のスクライブ
方向に対して垂直方向（＜１１−２０＞方向）に、ピッ
チ３００μｍ、深さ０．１μｍ、線幅５μｍで第Ａの割
り溝底部のほぼ中央線に沿って一回スクライブする。こ
の様にして３５０μｍ×３００μｍ角のチップになるよ
うにスクライブラインを入れ、第Ｃの割り溝４０９を形
成する。

【００９５】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、結晶成長側から軽くロ
−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハーか
ら３５０μｍ×３００μｍ角のチップを多数得た。チッ
プの切断面にクラック、チッピング等が発生しておら
ず、外形不良の無い物を取り出した所、歩留まりは９０
％以上であった。

【００９６】本実施の形態で、歩留まり良く所望の形状
でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化物半導体膜
を、塩素をド−ピングした同系の窒化物半導体基板上に
形成し、且つ、一度に切断することなく、第Ａの割り溝
と第Ｃの割り溝を形成し、第Ｃの割り溝を第Ａの割り溝
中に構成したことによる。つまり、成長膜も基板も同系
の窒化物半導体であることから、同一のへき開特性を有
し、基板中に塩素がド−ピングされているため分割が容
易になったことと、第Ｃの割り溝を第Ａの割り溝底部の
ほぼ中央線に沿って形成することにより、第Ｃの割り溝
によって割れた割れ線が、第Ａの割り溝によって局部的
に薄くなった部分に沿って割れるため、意図せぬ方向に
へき開されることを防止し、所望のチップ形状に切断す
ることができるためである。

【００９７】溝幅の広い第Ａの割り溝を窒化物半導体面
と反対側（結晶成長面側）に形成するのは、窒化物半導
体面の面積を広くするためである。このことにより、ｎ
電極面積も大きくすることができ、発光層で発光した光
を、ｎ電極を構成している金属で反射させ、透光性ｐ電
極からの光取り出し効率を上げることができる。また、
マウントの際の放熱性にも優れる。

【００９８】窒化物半導体基板中に塩素ド−ピングした
効果については、実施の形態１と同じである。本実施の
形態では、第Ｃの割り溝が活性層まで達していないた
め、発光面積は実施の形態１や２に比べて大きく取れ
る。特に、第Ａの割り溝底部４０８や第Ｃの割り溝底部
４０９にもｐ電極４０７を被覆すると効果的である。

【００９９】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｃの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【０１００】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。

【０１０１】また、本実施の形態では、第Ｃの割り溝幅
の形成にスクライブを使用したが、上記エッチング法、
ダイシング等を使用しても構わない。しかしながら、第
Ｃの割り溝形成においては、スクライブが最も好まし
い。さらに、本実施の形態では、格子状にスクライブラ
インを形成したが、図３に示すように、第Ａの割り溝中
に一対の欠け溝を形成して素子分割しても良い。図３
（ａ）は、ウエハーのエッチ部に一対の欠け溝を設けた
例を示し、図３（ｂ）には、第Ａの割り溝底部に一対の
欠け溝を設けた例を示す。この場合、ウエハーの総膜厚
が１５０μｍ以下、もしくは、第Ａの割り溝底部からＧ
ａＮ基板の裏面までの切断距離が、１５０μｍ以下であ
ることが好ましい。ただし、前記総膜厚および切断距離
は、基板中に塩素ド−ピングされている場合の厚みであ
る。

【０１０２】本実施の形態のように、第Ａの割り溝中に
第Ｃの割り溝を形成して局部的に薄くなった溝部で、ウ
エハーをチップ分割するため、第Ｃの割り溝底部からＧ
ａＮ基板の裏面までの切断距離が短いことが好ましい。
前記切断距離は、塩素ド−ピングを行ったＧａＮ基板の
厚みと同様に、２００μｍ以下が好ましく、さらに好ま
しくは１５０μｍ以下である。前記切断距離の厚みの下
限値は、特に問わないが、あまりにも薄すぎると、素子
化のためのプロセス中にウエハーが割れるてしまうた
め、該切断距離の下限値は５０μｍ以上が望ましい。

【０１０３】（実施の形態５）本実施の形態５では、第
Ａの割り溝中に第Ｃの割り溝を形成し、さらに前記第Ｃ
割り溝の反対側に第Ｂの割り溝を形成して、チップ分割
する方法について説明する。ここで、結晶成長側とは、
基板側に対する反対側を指すものとする。

【０１０４】図７は、Ｃ面（０００１）ｎ型ＧａＮ基板
５００、ｎ型ＧａＮバッファ層５０１、ｎ型Ａｌ_x1Ｇａ
_1-x1Ｎクラッド層５０２、活性層５０３、 ｐ型Ａｌ_x2
Ｇａ_{1 -x2}Ｎクラッド層５０４、ｐ型ＧａＮコンタクト層
５０５、ｎ型電極５０６、ｐ型電極５０７、第Ａの割り
溝５０８、第Ｃの割り溝５０９、第Ｂの割り溝５１０か
ら構成されている。ＧａＮ基板５００中には塩素濃度１
×１０¹⁶／ｃｍ³をド−ピングしている。

【０１０５】図７の窒化物半導体発光ダイオ−ドの製造
方法については実施の形態１と同じである。前記窒化物
半導体発光ダイオ−ド素子を形成したウエハーのチップ
分割について説明する。

【０１０６】まず、上記ウエハーのＧａＮ基板側を研磨
機により研磨して、塩素ド−ピングされたＧａＮ基板の
厚さを１５０μｍにし、鏡面出しをする。ＧａＮ基板面
を鏡面出し（透明にする）するのは、以下に述べる割り
溝の形成位置を裏面側から容易に確認できるようにする
ためと、ｐ電極とｎ電極の形成位置の調整を容易にする
ためである。次に、フッ酸もしくは熱燐酸を含む硫酸か
らなる混合溶液で、前記ウエハーをエッチング処理す
る。このエッチング処理は、研磨によって生じた表面歪
み及び酸化膜を除去し、ｐ型、ｎ型電極のコンタクト抵
抗の低減と電極剥離を防止するために行う。続いて、ｐ
型ＧａＮコンタクト層５０５上に、Ｐｄ（４ｎｍ）／Ｔ
ｉ（３ｎｍ）／Ａｕ（１ｎｍ）の順に、透光性ｐ型電極
５０７をリソグラフィ−技術でパタ−ン形成した後、Ａ
ｕパッド電極を形成し、微量の酸素を導入しながら、５
００℃でＮ₂雰囲気中でアニ−ルを行った。このことに
より、ｐ型電極形成によるコンタクト抵抗の低抵抗化が
得られた。上記ｐ型電極をパタ−ン形成したのは、以下
で述べる第Ｂの割り溝を、ｐ電極の被覆されていない領
域に形成するためである。次に、ウエハーを裏返しにし
て、ＧａＮ基板側に、Ｍｏ（１５ｎｍ）／Ａｌ（１５０
ｎｍ）によるｎ型電極５０６を、リソグラフィ−技術で
パタ−ン形成する。この時、結晶成長側のｐ型電極パタ
−ンの形成位置と真反対側に、ｎ型電極パタ−ンを形成
し、且つ、割り溝を形成すべく互いの電極が被覆されて
いない領域を一致させる。

【０１０７】前記ウエハーの結晶成長側の面をリソグラ
イフィ−技術でマスク処理をし、反応性イオンエッチン
グ装置にセットする。ドライエッチングによって、前記
成長面上に、＜１−１００＞方向に沿って、深さ０．２
μｍ、線幅２０μｍ、ピッチ３５０μｍと、＜１１−２
０＞方向（前記方向と垂直方向）に沿って、ピッチ３４
５μｍ、深さ０．１μｍ、線幅２０μｍの、第Ａの割り
溝５０８を形成した。第Ａの割り溝は、ｎ型電極５０６
が被覆されていない部分に形成することが好ましい。何
故ならば、電極剥離の原因になるからである。

【０１０８】次に、スクライバ−のダイヤモンド針で、
第Ａの割り溝底部のほぼ中央線に沿って、ピッチ３５０
μｍ、深さ０．１μｍ、線幅５μｍを＜１−１００＞方
向に一回スクライブする。次に、先程のスクライブ方向
に対して垂直方向（＜１１−２０＞方向）に、ピッチ３
４５μｍ、深さ０．１μｍ、線幅５μｍで第Ａの割り溝
底部のほぼ中央線に沿って一回スクライブする。この様
にして３５０μｍ×３４５μｍ角のチップになるように
スクライブラインを入れ、第Ｃの割り溝５０９を形成す
る。

【０１０９】続いて、ウエハーの結晶成長側に粘着シ−
トを貼付し、スクライバ−のテ−ブル上に結晶成長側を
下にして張り付け、真空チャックで固定する。固定後、
スクライバ−のダイヤモンド針で、ＧａＮ基板側の面
（ｎ型ＧａＮ基板５００表面）上に、ピッチ３５０μ
ｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍを＜１−１００＞方向に一
回スクライブする。次に、先程のスクライブ方向に対し
て垂直方向（＜１１−２０＞方向）に、ピッチ３４５μ
ｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍで一回スクライブする。こ
の様にして３５０μｍ×３４５μｍ角のチップになるよ
うにスクライブラインを入れ、第Ｂの割り溝５１０を形
成する。ただし、第Ｂの割り溝５１０の形成位置は、前
記第Ｃの割り溝５０９とほぼ一致した位置とする。ま
た、第Ｂの割り溝５１０も第Ａの割り溝５０８と同様に
電極が被覆されていない位置に形成することが好まし
い。

【０１１０】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、ＧａＮ基板側から軽く
ロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハー
から３５０μｍ×３４５μｍ角のチップを多数得た。チ
ップの切断面にクラック、チッピング等が発生しておら
ず、外形不良の無い物を取り出した所、歩留まりは９５
％以上であった。

【０１１１】本実施の形態で、歩留まり良く所望の形状
でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化物半導体膜
を、塩素をド−ピングした同系の窒化物半導体基板上に
形成し、且つ、一度に切断することなく、第Ｃの割り溝
を第Ａの割り溝中に作製し、加えて、第Ｃの割り溝形成
位置と反対側の位置に第Ｂの割り溝を構成したことによ
る。このことにより、実施の形態３と実施の形態４の特
徴を有し、所望のチップ形状に切断することができたた
めである。窒化物半導体基板中に塩素ド−ピングした効
果については、実施の形態１と同じである。

【０１１２】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【０１１３】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。

【０１１４】また、本実施の形態では、第Ｂと第Ｃの割
り溝幅の形成にスクライバ−を使用したが、上記エッチ
ング法、ダイシング等を使用しても構わない。しかしな
がら、第Ｂと第Ｃの割り溝形成においては、スクライブ
が最も好ましい。

【０１１５】本実施の形態では、格子状にスクライブラ
インを形成したが、図３に示すようにウエハーのエッジ
部分にのみ、一対の欠け溝を形成して素子分割しても良
い。図３（ａ）は、ウエハーのエッチ部に一対の欠け溝
を設けた例を示し、図３（ｂ）には、第Ａの割り溝底部
に一対の欠け溝を設けた例を示す。この場合、ウエハー
の総膜厚が１５０μｍ以下、もしくは、第Ｂの割り溝底
部から第Ｃの割り溝底部までの切断距離が１５０μｍ以
下であることが好ましい。ただし、前記総膜厚および切
断距離は、基板中に塩素ド−ピングされている場合の厚
みである。

【０１１６】また、本実施の形態で、塩素ド−ピングし
たＧａＮ基板を研磨して１５０μｍ程度まで薄くした
が、実施の形態１で述べたように、チップ分割を容易に
するためにはＧａＮ基板の厚さは２００μｍ以下が好ま
しく、さらに好ましくは１５０μｍ以下、５０μｍ以上
が好ましかった。また、塩素ド−ピングを行ったＧａＮ
基板全体を研磨して薄くする他に、部分的に該ＧａＮ基
板を薄くする方法として、第Ｂの割り溝の底部と第Ｃの
割り溝の底部との切断距離を短くしてもよい。このとき
の、前記切断距離は、塩素ド−ピングを行ったＧａＮ基
板の厚みと同様に、２００μｍ以下が好ましく、さらに
好ましくは１５０μｍ以下、５０μｍ以上である。

【０１１７】（実施の形態６）本実施の形態６は、実施
の形態１の塩素ド−ピングした窒化物半導体基板（研磨
後の厚み１００μｍ）を、塩素ド−ピングを行っていな
い窒化物半導体基板（研磨後の厚み８０μｍ）に変更し
た以外は、実施の形態１と同じである。

【０１１８】本実施の形態のチップ分割について説明す
る。ここで、結晶成長側とは、基板側に対する反対側を
指すものとする。ウエハーのＧａＮ基板側を研磨機によ
り研磨して、塩素ド−ピングされていないＧａＮ基板の
厚さを８０μｍにする。

【０１１９】前記ウエハーをドライエッチングによっ
て、結晶成長側に、＜１−１００＞方向に沿って、深さ
１μｍ、線幅１０μｍ、ピッチ３５０μｍと、＜１１−
２０＞方向に沿って、深さ１μｍ、線幅１０μｍ、ピッ
チ３３０μｍの、第Ａの割り溝１０８を形成した。続い
て、ＧａＮ基板側の面にスクライバ−により、＜１−１
００＞方向に沿って、ピッチ３５０μｍ、深さ５μｍ、
線幅５μｍと、＜１１−２０＞方向に沿って、ピッチ３
３０μｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍの、第Ｂの割り溝１
０９を形成した。ただし、第Ｂの割り溝１０９の形成位
置は、第Ａ割り溝の線幅ほぼ中央に前記第Ｂの割り溝１
０９が一致するようにする。

【０１２０】ダイシング後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、ＧａＮ基板側から軽く
ロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハー
から３５０μｍ×３３０μｍ角のチップを多数得た。チ
ップの切断面にクラック、チッピング等が発生しておら
ず、外形不良の無い物を取り出した所、歩留まりは８７
％以上であった。

【０１２１】本実施の形態で、歩留まり８５％以上の、
所望の形状でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化
物半導体膜を、同系の窒化物半導体基板上に形成し、且
つ、一度に切断することなく、第Ａと第Ｂの割り溝を形
成し、第Ａの割り溝底部を窒化物半導体発光層位置より
も深く形成し、第Ｂの割り溝は第Ａの割り溝幅よりも狭
く構成したことによる。つまり、成長膜も基板も同系の
窒化物半導体であることから、同一のへき開特性を有す
ることと、第Ａの割り溝底部が窒化物半導体発光層位置
よりも深く、第Ａの割り溝が第Ｂの割り溝よりも溝幅が
広いことにより、第Ｂの割り溝によって割れた割れ線
が、最短切断距離で割れるためには、第Ｂの割り溝底部
から第Ａの割り溝の底部の何処かに到達するしかなく、
意図せぬ方向にへき開されることを防止し、所望のチッ
プ形状に切断することができるためである。また、第Ａ
の割り溝底部が、窒化物半導体発光層位置よりも深いた
め、チップ分割の際に、チッピング、クラッキングが発
生したとしても、前記発光層を損傷することがなく、素
子不良の発生率を低減することができる。実施の形態１
と比べると、チップの歩留まりが低下しているのは、窒
化物半導体基板中に塩素ド−ピングをしていないためだ
と考えられる。しかしながら、少なくとも２つ以上の割
り溝を形成せずに、一度にチップ分割する従来に比べ
て、歩留まりは約１０％以上向上している。

【０１２２】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【０１２３】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。

【０１２４】また、本実施の形態では、第Ｂの割り溝幅
の形成にスクライブを使用したが、上記エッチング法、
ダイシング等を使用しても構わない。しかしながら、第
Ｂの割り溝形成においては、スクライブが最も好まし
い。なぜならば、溝幅を狭く、且つ迅速に、溝形成が可
能である。

【０１２５】塩素をド−ピングしていない窒化物半導体
基板は、塩素をド−ピングした窒化物半導体基板に比べ
て、チップ分割が難しく、基板の厚みを薄くすることが
好ましい。本発明者らによる実験によると、塩素ド−ピ
ングをしていない窒化物半導体基板の厚さは１５０μｍ
以下が好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以下が好
ましかった。塩素ド−ピングをしていない窒化物半導体
基板の厚みの下限値は、特に問わないが、あまりにも薄
すぎると、素子化のためのプロセス中にウエハーが割れ
るため、窒化物半導体基板の厚みの下限値は５０μｍ以
上が望ましい。また、塩素ド−ピングされていないＧａ
Ｎ基板全体を研磨して薄くする他に、塩素ド−ピングさ
れていないＧａＮ基板を部分的に薄くする方法として、
第Ａの割り溝の底部と第Ｂの割り溝の底部との切断距離
を短くしてもよい。このときの、前記切断距離は、塩素
ド−ピングされていないＧａＮ基板の厚みと同様に、１
５０μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１００μｍ
以下、５０μｍ以上である。

【０１２６】また、塩素ド−ピングされていないＧａＮ
基板全体を研磨して薄くする他に、塩素ド−ピングされ
ていないＧａＮ基板を部分的に薄くする方法として、第
Ａの割り溝の底部と第Ｂの割り溝の底部との切断距離を
短くしてもよい。このときの前記切断距離は、塩素ド−
ピングされていないＧａＮ基板の厚みと同様に、１５０
μｍ以下が好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以
下、５０μｍ以上である。本実施の形態の割り溝に加え
て、第Ｃの割り溝として、第Ａの割り溝中に、スクライ
ブラインを形成してチップ分割しても良い。

【０１２７】また、図３に示すように、第Ｂと第Ｃのス
クライブによる格子状の割り溝の代わりに、第Ａの割り
溝もしくはＧａＮ基板裏面に、一対の欠け溝を形成して
素子分割しても良い。図３（ａ）は、ウエハーのエッチ
部に一対の欠け溝を設けた例を示し、図３（ｂ）には、
第Ａの割り溝底部に一対の欠け溝を設けた例を示す。こ
の場合、ウエハーの総膜厚が１００μｍ以下、もしく
は、第Ａの割り溝底部からＧａＮ基板裏面までの切断距
離が１００μｍ以下であることが好ましい。ただし、前
記総膜厚は、窒化物半導体基板中に塩素ド−ピングされ
ていないときの値である。

【０１２８】（実施の形態７）本実施の形態７は、実施
の形態２の塩素ド−ピングした窒化物半導体基板（研磨
後の厚み２００μｍ）を、塩素ド−ピングを行っていな
い窒化物半導体基板（研磨後の厚み１５０μｍ）に変更
した以外は、実施の形態５と同じである。本実施の形態
のチップ分割について説明する。ここで、結晶成長側と
は、基板側に対する反対側を指すものとする。ウエハー
のＧａＮ基板側を研磨機により研磨して、塩素ド−ピン
グされていないＧａＮ基板の厚さを１５０μｍにする。

【０１２９】前記ウエハーをドライエッチングによっ
て、結晶成長側の面に、＜１−１００＞方向に沿って、
深さ７μｍ、線幅２０μｍ、ピッチ３５０μｍと、＜１
１−２０＞方向に沿って、深さ７μｍ、線幅２０μｍ、
ピッチ３４０μｍの、第Ａの割り溝２０８を形成した。
続いて、ＧａＮ基板側の面にスクライバ−により、＜１
−１００＞方向に沿って、ピッチ３５０μｍ、深さ５μ
ｍ、線幅５μｍと、＜１１−２０＞方向に沿って、ピッ
チ３４０μｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍの、第Ｂの割り
溝２０９を形成した。ただし、第Ｂの割り溝２０９の形
成位置は、第Ａ割り溝２０８の線幅ほぼ中央に前記第Ｂ
の割り溝２０９が一致するようにする。

【０１３０】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、結晶成長面側から軽く
ロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハー
から３５０μｍ×３４０μｍ角のチップを多数得た。チ
ップの切断面にクラック、チッピング等が発生しておら
ず、外形不良の無い物を取り出した所、歩留まりは８５
％以上であった。本実施形態の効果については、実施の
形態６と同じである。

【０１３１】（実施の形態８）本実施の形態８は、実施
の形態３の塩素ド−ピングした窒化物半導体基板（研磨
後の厚み１５０μｍ）を、塩素ド−ピングを行っていな
い窒化物半導体基板（研磨後の厚み１００μｍ）に変更
した以外は、実施の形態３と同じである。

【０１３２】本実施の形態のチップ分割について説明す
る。ここで、結晶成長側とは、基板側に対する反対側を
指すものとする。ウエハーのＧａＮ基板側を研磨機によ
り研磨して、塩素ド−ピングされていないＧａＮ基板の
厚さを１００μｍにする。

【０１３３】次に、前記ウエハーの結晶成長側の面をリ
ソグラフィ−法でマスク処理をし、反応性イオンエッチ
ング装置にセットする。ドライエッチングによって、該
ウエハーの結晶成長側に、深さ０．２μｍ、線幅２０μ
ｍ、ピッチ３５０μｍの第Ａの割り溝３０８を、ＧａＮ
基板側の面にスクライバ−により、ピッチ３５０μｍ、
深さ５μｍ、線幅５μｍの第Ｂの割り溝３０９を格子形
状で形成した。ただし、第Ｂの割り溝３０９の形成位置
は、前記第Ａの割り溝３０８の線幅のほぼ中央線と一致
した位置とし、結晶成長面、及び、ＧａＮ基板面とも、
溝形成の方向は、窒化物半導体に対して＜１１−２０＞
または＜１−１００＞方向である。

【０１３４】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、ＧａＮ基板側から軽く
ロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハー
から３５０μｍ角のチップを多数得た。チップの切断面
にクラック、チッピング等が発生しておらず、外形不良
の無い物を取り出した所、歩留まりは８２％以上であっ
た。

【０１３５】本実施の形態で、歩留まり８０％以上の、
所望の形状でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化
物半導体膜を、同系の窒化物半導体基板上に形成し、且
つ、一度に切断することなく、第Ａの割り溝と第Ｂの割
り溝を形成し、第Ｂの割り溝は第Ａの割り溝幅よりも狭
く構成したことによる。つまり、成長膜も基板も同系の
窒化物半導体であることから、同一のへき開特性を有す
ることと、第Ａの割り溝が第Ｂの割り溝よりも溝幅が広
く、かつ、第Ａと第Ｂの割り溝に分けて切断することに
より、第Ｂの割り溝によって割れた割れ線が、最短切断
距離で割れるためには、第Ｂの割り溝底部から第Ａの割
り溝の底部の何処かに到達するしかなく、意図せぬ方向
にへき開されることを防止し、所望のチップ形状に切断
することができるためである。実施の形態１と比べる
と、チップの歩留まりが低下しているのは、窒化物半導
体基板中に塩素ド−ピングしていないためだと考えられ
る。しかしながら、少なくとも２つ以上の割り溝を形成
せずに、一度にチップ分割する従来に比べて、歩留まり
は約１０％以上向上している。

【０１３６】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【０１３７】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。

【０１３８】塩素をド−ピングしていない窒化物半導体
基板は、塩素をド−ピングした窒化物半導体基板に比べ
て、チップ分割が難しく、基板の厚みを薄くすることが
好ましい。

【０１３９】実施の形態６で述べたように、チップ分割
を容易にするためにはＧａＮ基板の厚さは１５０μｍ以
下が好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以下、５０
μｍ以上が好ましかった。

【０１４０】本実施の形態では、第Ｂの割り溝をスクラ
イブを用いて格子状に形成したが、図３に示すようにウ
エハーのエッジ部分にのみ、一対の欠け溝を形成して素
子分割しても良い。この場合、ウエハーの総膜厚が１０
０μｍ以下、もしくは、第Ａの割り溝底部からＧａＮ基
板裏面までの切断距離が１００μｍ以下であることが好
ましい。ただし、前記総膜厚は、窒化物半導体基板中に
塩素ド−ピングされていないときの値である。

【０１４１】（実施の形態９）本実施の形態９は、実施
の形態４の塩素ド−ピングした窒化物半導体基板（研磨
後の厚み１３０μｍ）を、塩素ド−ピングを行っていな
い窒化物半導体基板（研磨後の厚み１００μｍ）に変更
した以外は、実施の形態４と同じである。本実施の形態
のチップ分割について説明する。ここで、結晶成長側と
は、基板側に対する反対側を指すものとする。ウエハー
のＧａＮ基板側を研磨機により研磨して、塩素ド−ピン
グされていないＧａＮ基板の厚さを１００μｍにする。

【０１４２】前記ウエハーの結晶成長側の面をリソグラ
フィ−法でマスク処理を行い、反応性イオンエッチング
装置にセットする。ドライエッチングによって、結晶成
長側に、＜１−１００＞方向に沿って、深さ０．２μ
ｍ、線幅３０μｍ、ピッチ３５０μｍと、＜１１−２０
＞方向に沿って、深さ０．２μｍ、線幅３０μｍ、ピッ
チ１００μｍの、第Ａの割り溝４０８を形成する。続い
て、前記第Ａの割り溝底部のほぼ中央線に沿って、スク
ライバ−により、＜１−１００＞方向に沿って、ピッチ
３５０μｍ、深さ０．１μｍ、線幅５μｍと、＜１１−
２０＞方向に沿って、ピッチ１００μｍ、深さ０．１μ
ｍ、線幅５μｍの、第Ｃの割り溝４０９を形成した。た
だし、第Ｃの割り溝４０９の形成位置は、前記第Ａの割
り溝４０８の底部上に、前記第Ａの割り溝線幅のほぼ中
央線と一致した位置とする。

【０１４３】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、結晶成長側から軽くロ
−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハーか
ら３５０μｍ×１００μｍ角のチップを多数得た。チッ
プの切断面にクラック、チッピング等が発生しておら
ず、外形不良の無い物を取り出した所、歩留まりは８０
％以上であった。本実施の形態で、歩留まり８０％以上
の、所望の形状でチップ分割できたのは、発光層を含む
窒化物半導体膜を、同系の窒化物半導体基板上に形成
し、且つ、一度に切断することなく、第Ａの割り溝と第
Ｃの割り溝を形成し、第Ｃの割り溝を第Ａの割り溝中に
構成したことによる。つまり、成長膜も基板も同系の窒
化物半導体であることから、同一のへき開特性を有する
ことと、第Ｃの割り溝を第Ａの割り溝底部のほぼ中央線
に沿って形成したことにより、第Ｃの割り溝によって割
れた割れ線が、第Ａの割り溝によって局部的に薄くなっ
た部分に沿って割れるため、意図せぬ方向にへき開され
ることを防止し、所望のチップ形状に切断することがで
きるためである。実施の形態４と比べると、チップの歩
留まりが低下しているのは、窒化物半導体基板中に塩素
ド−ピングしていないためだと考えられる。

【０１４４】しかしながら、少なくとも２つ以上の割り
溝を形成せずに、一度にチップ分割する従来に比べて、
歩留まりは約１０％以上向上している。

【０１４５】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【０１４６】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。また、本実施の形態では、第Ｃの割り溝幅の形成
にスクライブを使用したが、上記エッチング法、ダイシ
ング等を使用しても構わない。しかしながら、第Ｃの割
り溝形成においては、スクライブが最も好ましい。

【０１４７】塩素をド−ピングしていない窒化物半導体
基板は、塩素をド−ピングした窒化物半導体基板に比べ
て、チップ分割が難しく、基板の厚みを薄くすることが
好ましい。本発明者らによる実験によると、塩素ド−ピ
ングをしていない窒化物半導体基板の厚さは１５０μｍ
以下が好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以下、５
０μｍ以上である。

【０１４８】本実施の形態のように、第Ａの割り溝中に
第Ｃの割り溝を形成して局部的に薄くなった溝部で、ウ
エハーをチップ分割するため、第Ｃの割り溝底部からＧ
ａＮ基板（裏面）までの切断距離が短いことが好まし
い。前記切断距離は、塩素ド−ピングを行っていない窒
化物半導体基板の厚みと同様に、１５０μｍ以下が好ま
しく、さらに好ましくは１００μｍ以下である。前記切
断距離の厚みの下限値は、特に問わないが、あまりにも
薄すぎると、素子化のためのプロセス中にウエハーが割
れるてしまうため、該切断距離の下限値は５０μｍ以上
が望ましい。

【０１４９】また、塩素をド−ピングしていないＧａＮ
基板を、切断し易い窒化物半導体基板の厚み１５０μｍ
よりも厚く研磨しておいて、第Ｃの割り溝底部からＧａ
Ｎ基板（裏面）までの切断距離を１５０μｍ以下にして
もよい。このことにより、割り溝部以外では切断されに
くく、チップ分割時に生じるクラッキングやチッピング
の発生を防止できる。

【０１５０】本実施の形態では、第Ｃの割り溝にスクラ
イブを用いて格子状に形成したが、図３に示すようにウ
エハーのエッジ部分にのみ、一対の欠け溝を形成して素
子分割しても良い。図３（ａ）は、ウエハーのエッチ部
に一対の欠け溝を設けた例を示し、図３（ｂ）には、第
Ａの割り溝底部に一対の欠け溝を設けた例を示す。この
場合、ウエハーの総膜厚が１００μｍ以下、もしくは、
第Ａの割り溝底部からＧａＮ基板の裏面までの切断距離
が、１００μｍ以下であることが好ましい。ただし、前
記総膜厚および切断距離は、基板中に塩素ド−ピングさ
れていない場合の厚みである。

【０１５１】（実施の形態１０）本実施の形態１０は、
実施の形態５の塩素ド−ピングした窒化物半導体基板
（研磨後の厚み１５０μｍ）を、塩素ド−ピングを行っ
ていない窒化物半導体基板（研磨後の厚み９０μｍ）に
変更した以外は、実施の形態５と同じである。本実施の
形態のチップ分割について説明する。ここで、結晶成長
側とは、基板側に対する反対側を指すものとする。ウエ
ハーのＧａＮ基板側を研磨機により研磨して、塩素ド−
ピングされていないＧａＮ基板の厚さを９０μｍにす
る。

【０１５２】前記ウエハーの結晶成長側の面をリソグラ
フィ−法でマスク処理を行い、反応性イオンエッチング
装置にセットする。ドライエッチングによって、結晶成
長側に、＜１−１００＞方向に沿って、深さ０．１μ
ｍ、線幅２０μｍ、ピッチ４００μｍと、＜１１−２０
＞方向に沿って、深さ０．１μｍ、線幅２０μｍ、ピッ
チ１００μｍの、第Ａの割り溝５０８を形成した。続い
て、前記第Ａの割り溝底部上のほぼ中央線に沿って、ス
クライバ−により、＜１−１００＞方向に、ピッチ４０
０μｍ、深さ０．２μｍ、線幅５μｍと、＜１１−２０
＞方向に、ピッチ１００μｍ、深さ０．２μｍ、線幅５
μｍの、第Ｃの割り溝５０９を形成した。さらに、Ｇａ
Ｎ基板側の面に、＜１−１００＞方向に沿って、ピッチ
４００μｍ、深さ５μｍ、線幅５μｍと、＜１１−２０
＞方向に沿って、ピッチ１００μｍ、深さ５μｍ、線幅
５μｍの、第Ｂの割り溝５１０を形成した。ただし、第
Ｃの割り溝５０９の形成位置は、前記第Ａの割り溝５０
８の底部上に前記第Ａの割り溝線幅のほぼ中央線と一致
した位置に形成し、第Ｂの割り溝５１０の形成位置は、
前記第Ｃの割り溝５０９とほぼ一致した位置に形成す
る。

【０１５３】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、ＧａＮ基板側から軽く
ロ−ラ−で押し当てる事により、２インチφのウエハー
から４００μｍ×１００μｍ角のチップを多数得た。チ
ップの切断面にクラック、チッピング等が発生しておら
ず、外形不良の無い物を取り出した所、歩留まりは８５
％以上であった。

【０１５４】本実施の形態で、歩留まり８５％以上の、
所望の形状でチップ分割できたのは、発光層を含む窒化
物半導体膜を、同系の窒化物半導体基板上に形成し、且
つ、一度に切断することなく、第Ｃの割り溝を第Ａの割
り溝中に作製し、加えて、第Ｃの割り溝形成位置と反対
側の位置に第Ｂの割り溝を構成したことによる。このこ
とにより、実施の形態８と実施の形態９の特徴を有し、
所望のチップ形状に切断することができるためである。
実施の形態３と比べると、チップの歩留まりが低下して
いるのは、窒化物半導体基板中に塩素ド−ピングしてい
ないためだと考えられる。しかしながら、少なくとも２
つ以上の割り溝を形成せずに、一度にチップ分割する従
来に比べて、歩留まりは約１０％以上向上している。

【０１５５】本実施の形態では、第Ａの割り溝の形成に
反応性イオンエッチングを使用したが、ダイシングによ
るハ−フカット、スクライバ−等による物理的な方法で
溝形成をしても良い。しかしながら、第Ａの割り溝は、
第Ｂの割り溝幅よりも広くしなければならないため、ス
クライバ−による第Ａの割り溝形成は、あまり好ましい
とはいえない。また、ダイシングを用いた、第Ａの割溝
の形成は、窒化物半導体表面を傷めやすいため、あまり
好ましいとはいえない。

【０１５６】化学的な溝形成方法として、本実施の形態
で紹介した、反応性イオンエッチングの他、集束イオン
ビ−ム法、ＥＣＲエッチング法等のドライエッチング法
の他、フッ酸、熱燐酸、熱燐酸と硫酸の混合溶液等を用
いた、ウエットエッチング法等を使用してもよい。これ
らのエッチング法の利用することにより、溝形成による
窒化物半導体表面や溝側面の損傷を抑えることができる
ため、本実施の形態では、第Ａの割溝の形成には、ドラ
イエッチングまたはウエットエッチングを用いるのが最
も好ましい。ただし、前記のエッチングを行うために
は、リソグラフィ−技術によるマスク処理を行う必要が
ある。

【０１５７】また、本実施の形態では、第Ｂと第Ｃの割
り溝幅の形成にスクライブを使用したが、上記エッチン
グ法、ダイシング等を使用しても構わない。しかしなが
ら、第Ｂと第Ｃの割り溝形成においては、スクライブが
最も好ましい。

【０１５８】塩素をド−ピングしていない窒化物半導体
基板は、塩素をド−ピングした窒化物半導体基板に比べ
て、チップ分割が難しく、基板の厚みを薄くすることが
好ましい。実施の形態６で述べたように、チップ分割を
容易にするためにはＧａＮ基板の厚さは１５０μｍ以下
が好ましく、さらに好ましくは１００μｍ以下、５０μ
ｍ以上が好ましかった。

【０１５９】また、塩素ド−ピングされていないＧａＮ
基板全体を研磨して薄くする他に、該ＧａＮ基板を部分
的に薄くする方法として、第Ｂの割り溝の底部と第Ｃの
割り溝の底部との切断距離を短くしてもよい。このとき
の、前記切断距離は、塩素ド−ピングを行っていないＧ
ａＮ基板の厚みと同様に、１５０μｍ以下が好ましく、
さらに好ましくは１００μｍ以下、５０μｍ以上であ
る。

【０１６０】本実施の形態では、第Ｂと第Ｃの割り溝に
スクライブを用いて格子状に形成したが、図３に示すよ
うに上記割り溝の代わりに、一対の欠け溝を形成して素
子分割しても良い。図３（ａ）は、ウエハーのエッチ部
に一対の欠け溝を設けた例を示し、図３（ｂ）には、第
Ａの割り溝底部に一対の欠け溝を設けた例を示す。この
場合、ウエハーの総膜厚が１００μｍ以下、もしくは、
第Ａの割り溝底部からＧａＮ基板（裏面）までの切断距
離が、１００μｍ以下であることが好ましい。ただし、
前記総膜厚および切断距離は、基板中に塩素ド−ピング
されていない場合の厚みである。

【０１６１】（実施の形態１１）本実施の形態１１は、
Ｃ面窒化物半導体基板を用いた場合の、実施の形態１か
ら１０までの、割り溝形成方向とチップ形状について述
べる。ただし、下記で述べる方向は、窒化物半導体に対
する方位である。

【０１６２】チップ分割の容易性を考慮した場合、割り
溝の形成方向は、＜１１−２０＞方向が好ましく、次に
＜１−１００＞方向である。前記方向から、±５°程度
までずれていても良い。前記＜１１−２０＞方向に沿っ
て割り溝を形成し、分割してできる端面は｛１−１０
０｝面である。また、前記＜１−１００＞方向に沿って
割り溝を形成し、分割してできる端面は、｛１１−２
０｝面である。

【０１６３】これらの方向の組み合わせによって形成さ
れるチップ形状は、正方形、長方形、正三角形、菱形、
平行四辺形、台形、正六角形がある。割り溝の形成方向
が、少なくとも＜１１−２０＞方向を含むように、上記
チップ形状に分割することが好ましい。

【０１６４】例えば、割り溝の形成方向が＜１１−２０
＞方向のみで構成された、正三角形、菱形、台形、正六
角形の、チップ形状の場合、チップ分割が容易な方向で
あるため、チップ分割の歩留まりは良好である。

【０１６５】上記チップ形状の内、長方形を選択した場
合、長方形の長辺Ｌと短辺Ｓの比が、Ｌ／Ｓ＝１．０１
〜４が好ましい。さらに好ましくは、前記長方形の短辺
の方向が＜１−１００＞方向で、長辺の方向が＜１１−
２０＞方向である。これは、チップ分割の容易な＜１１
−２０＞方向に、単位面積当たりの割り溝を多く形成
し、逆に、前記方向と比べてチップ分割の困難な＜１−
１００＞方向の割り溝を少なく形成するためである。

【０１６６】また、上記方位関係に則して、チップ分割
の困難な方向を短辺に溝形成して分割する場合、Ｌ／Ｓ
比が１よりも大きいため、てこの原理から、効率良くチ
ップ分割の困難な割り溝に力を加えることができ、チッ
プ分割を容易にすることができる。例えば、Ｌ／Ｓ比が
４の場合、通常のチップ分割時の、４倍の力で割ること
ができる。上記Ｌ／Ｓ比の上限を４にしているのは、チ
ップを発光ダイオ−ドのステム上にパッケ−ジする際
に、配置しにくいためである。従って、チップ分割を目
的とする場合は、Ｌ／Ｓが４よりも大きくなってもかま
わない。

【０１６７】（実施の形態１２）本実施の形態１２は、
Ｍ面窒化物半導体基板を用いた場合の、実施の形態１か
ら１０までの、割り溝形成方向とチップ形状について述
べる。ただし、下記で述べる方向は、窒化物半導体に対
する方位である。

【０１６８】チップ分割の容易性を考慮した場合、割り
溝の形成方向は、＜０００１＞方向が好ましく、次に＜
２−１−１０＞方向である。前記方向から、±５°程度
までずれていても良い。前記＜０００１＞方向に沿って
割り溝を形成し、分割してできる端面は｛２−１−１
０｝面である。また、前記＜２−１−１０＞方向に沿っ
て割り溝を形成し、分割してできる端面は、｛０００
１｝面である。

【０１６９】これらの方向の組み合わせによって形成さ
れるチップ形状は、正方形と長方形がある。上記チップ
形状の内、長方形を選択した場合、長方形の長辺Ｌと短
辺Ｓの比が、Ｌ／Ｓ＝１．０１〜４が好ましい。さらに
好ましくは、前記長方形の短辺の方向が＜２−１−１０
＞方向で、長辺の方向が＜０００１＞方向である。これ
は、チップ分割の容易な＜０００１＞方向に、単位面積
当たりの割り溝を多く形成し、逆に、前記方向と比べて
チップ分割の困難な＜２−１−１０＞方向の割り溝を少
なく形成するためである。

【０１７０】また、上記方位関係に則して、チップ分割
の困難な方向を短辺に溝形成して分割する場合、Ｌ／Ｓ
比が１よりも大きいため、てこの原理から、効率良くチ
ップ分割の困難な割り溝に力を加えることができ、チッ
プ分割を容易にすることができる。例えば、Ｌ／Ｓ比が
４の場合、通常のチップ分割時の、４倍の力で割ること
ができる。上記Ｌ／Ｓ比の上限を４にしているのは、チ
ップを発光ダイオ−ドのステム上にパッケ−ジする際
に、配置しにくいためである。従って、チップ分割を目
的とする場合は、Ｌ／Ｓが４よりも大きくなってもかま
わない。

【０１７１】（実施の形態１３）本実施の形態１３は、
Ｒ面窒化物半導体基板を用いた場合の、実施の形態１か
ら１０までの、割り溝形成方向とチップ形状について述
べる。ただし、下記で述べる方向は、窒化物半導体に対
する方位である。

【０１７２】チップ分割の容易性を考慮した場合、割り
溝の形成方向は、＜０−１１１＞方向が好ましく、次に
＜２−１−１０＞方向である。前記方向から、±５°程
度までずれていても良い。前記＜０−１１１＞方向に沿
って割り溝を形成し、分割してできる端面は｛２−１−
１０｝面である。また、前記＜２−１−１０＞方向に沿
って割り溝を形成し、分割してできる端面は、｛０−１
１１｝面である。

【０１７３】これらの方向の組み合わせによって形成さ
れるチップ形状は、正方形と長方形がある。上記チップ
形状の内、長方形を選択した場合、長方形の長辺Ｌと短
辺Ｓの比が、Ｌ／Ｓ＝１．０１〜４が好ましい。さらに
好ましくは、前記長方形の短辺の方向が＜２−１−１０
＞方向で、長辺の方向が＜０−１１１＞方向である。こ
れは、チップ分割の容易な＜０−１１１＞方向に、単位
面積当たりの割り溝を多く形成し、逆に、前記方向と比
べてチップ分割の困難な＜２−１−１０＞方向の割り溝
を少なく形成するためである。

【０１７４】また、上記方位関係に則して、チップ分割
の困難な方向を短辺に溝形成して分割する場合、Ｌ／Ｓ
比が１よりも大きいため、てこの原理から、効率良くチ
ップ分割の困難な割り溝に力を加えることができ、チッ
プ分割を容易にすることができる。例えば、Ｌ／Ｓ比が
４の場合、通常のチップ分割時の、４倍の力で割ること
ができる。上記Ｌ／Ｓ比の上限を４にしているのは、チ
ップを発光ダイオ−ドのステム上にパッケ−ジする際
に、配置しにくいためである。従って、チップ分割を目
的とする場合は、Ｌ／Ｓが４よりも大きくなってもかま
わない。

【０１７５】（実施の形態１４）本実施の形態１４は、
Ａ面窒化物半導体基板を用いた場合の、実施の形態１か
ら１０までの、割り溝形成方向とチップ形状について述
べる。ただし、下記で述べる方向は、窒化物半導体に対
する方位である。

【０１７６】チップ分割の容易性を考慮した場合、割り
溝の形成方向は、＜０００１＞方向もしくは、＜０１−
１０＞方向から５７．６°の方向が好ましく、次に＜０
１−１０＞方向である。前記方向から、±５°程度まで
ずれていても良い。前記＜０００１＞方向に沿って割り
溝を形成し、分割してできる端面は｛０１−１０｝面で
ある。また、前記＜０１−１０＞方向から５７．６°の
方向に沿って割り溝を形成し、分割してできる端面は、
｛０１−１２｝面である。また、前記＜０１−１０＞方
向に沿って割り溝形成をし、分割してできる端面は、
｛０００１｝面である。

【０１７７】これらの方向の組み合わせによって形成さ
れるチップ形状は、正方形、長方形、三角形、平行四辺
形、台形がある。割り溝の形成方向が、少なくとも＜０
００１＞方向もしくは＜０１−１０＞方向から５７．６
°の方向を含むように、上記チップ形状に分割すること
が好ましい。

【０１７８】上記チップ形状の内、＜０００１＞方向と
＜０１−１０＞方向から５７．６°の方向を含むよう
に、三角形形状もしくは平行四辺形形状にチップ分割し
た場合、共に、チップ分割が容易な方向であるため、チ
ップ分割の歩留まりは良好である。

【０１７９】上記チップ形状の内、＜０１−１０＞方向
と＜０１−１０＞方向から５７．６°の方向を含むよう
に、平行四辺形形状にチップ分割した場合、前記平行四
辺形の短辺の方向が＜０１−１０＞方向で、長辺の方向
が＜０１−１０＞方向から５７．６°の方向である。こ
れは、チップ分割の容易な＜０１−１０＞方向から５
７．６°の方向に、単位面積当たりの割り溝を多く形成
し、逆に、前記方向と比べてチップ分割の困難な＜０１
−１０＞方向の割り溝を少なく形成するためである。

【０１８０】また、上記チップ形状の内、長方形を選択
した場合、長方形の長辺Ｌと短辺Ｓの比が、Ｌ／Ｓ＝
１．０１〜４が好ましい。さらに好ましくは、前記長方
形の短辺の方向が＜０１−１０＞方向で、長辺の方向が
＜０００１＞方向である。これは、チップ分割の容易な
＜０００１＞方向に、単位面積当たりの割り溝を多く形
成し、逆に、前記方向と比べてチップ分割の困難な＜０
１−１０＞方向の割り溝を少なく形成するためである。

【０１８１】また、前記長方形形状の方位関係に則し
て、チップ分割の困難な方向を短辺に溝形成して分割す
る場合、Ｌ／Ｓ比が１よりも大きいため、てこの原理か
ら、効率良くチップ分割の困難な割り溝に力を加えるこ
とができ、チップ分割を容易にすることができる。例え
ば、Ｌ／Ｓ比が４の場合、通常のチップ分割時の、４倍
の力で割ることができる。上記Ｌ／Ｓ比の上限を４にし
ているのは、チップを発光ダイオ−ドのステム上にパッ
ケ−ジする際に、配置しにくいためである。従って、チ
ップ分割を目的とする場合は、Ｌ／Ｓが４よりも大きく
なってもかまわない。

【０１８２】（実施の形態１５）本実施の形態では、窒
化物半導体レ−ザ素子を用いて、該素子の端面形成とチ
ップ分割について説明する。まず、ｎ型ＧａＮ基板６０
０の製造方法について説明する。

【０１８３】図８は、種基板１０、ｎ型ＧａＮ基板６０
０から構成されていて、ｎ型ＧａＮ基板６００は、低温
バッファ層１５、ｎ型ＧａＮ膜２０、誘電体膜３０、塩
素ド−ピングされたｎ型ＧａＮ厚膜４０から構成されて
いる。

【０１８４】ＭＯＣＶＤ法で種基板１０上に低温バッフ
ァ層１５を５５０℃で積層する。次に、１０５０℃の成
長温度でＳｉをド−ピングしながら、１μｍからなるｎ
型ＧａＮ膜２０を作製する。

【０１８５】ｎ型ＧａＮ膜２０を作製後、ＭＯＣＶＤ装
置から、前記ウエハーを取りだし、スパッタ−法、ＣＶ
Ｄ法もしくはＥＢ蒸着法を用いて誘電体膜を１００ｎｍ
形成し、リソグラフィ−技術で、前記誘電体膜３０を周
期的なストライプ状パタ−ンに加工する。前記ストライ
プ形状は、ｎ型ＧａＮ膜２０に対して＜１−１００＞方
向にストライプを形成して、前記方向に対して垂直方向
の＜１１−２０＞方向にストライプ幅５μｍ、ピッチ１
０μｍの周期的ストライプ状パタ−ンを形成した。

【０１８６】続いて、前記ストライプ形状に加工した誘
電体膜３０の付いたウエハーをＨＶＰＥ装置中にセット
し、成長温度１１００℃、Ｓｉ濃度３×１０¹⁸／ｃ
ｍ³、塩素濃度１×１０¹⁷／ｃｍ³をド−ピングしなが
ら、３５０μｍの塩素ド−ピングされたｎ型ＧａＮ厚膜
４０を積層する。

【０１８７】上記製造方法によってｎ型ＧａＮ厚膜４０
を形成後、ウエハーをＨＶＰＥ装置から取り出し、研磨
機で前記種基板１０を剥ぎ取り、ｎ型ＧａＮ基板６００
を作製した。ｎ型ＧａＮ基板６００は、低温バッファ層
１５を含んでいても良いし、含んでいなくとも良い。同
様に、ｎ型ＧａＮ基板６００は、誘電体膜３０を含んで
いても良いし、含んでいなくとも良い。また、窒化物半
導体レ−ザ素子構造を作製後に、該種基板を削除しても
よい。

【０１８８】上記ｎ型ＧａＮ基板６００の製造方法にお
いて、種基板は、Ｃ面サファイア、Ｍ面サファイア、Ａ
面サファイア、Ｒ面サファイア、ＧａＡｓ、ＺｎＯ、Ｍ
ｇＯ、スピネル、Ｇｅの何れかを用いれば良い。低温バ
ッファ層１５は、４５０℃から６００℃の成長温度で形
成した低温ＧａＮバッファ層、低温ＡｌＮバッファ層、
低温Ａｌ_xＧａ_1-xＮバッファ層（０＜ｘ＜１）、低温Ｉ
ｎ_yＧａ_1-yＮバッファ層（０＜ｙ≦１）の何れかを用い
れば良い。誘電体膜３０は、ＳｉＯ₂膜、ＳｉＮ_x膜、Ｔ
ｉＯ₂膜、Ａｌ₂Ｏ₃膜の何れかであれば良い。ｎ型Ｇａ
Ｎ膜２０は、ｎ型Ａｌ_zＧａ_1-zＮ膜（０＜ｚ＜１）で有
っても良い。塩素ド−ピングされたｎ型ＧａＮ厚膜４０
は、塩素ド−ピングされたｎ型Ａｌ_wＧａ_1-wＮ厚膜（０
＜ｗ≦１）であっても良い。塩素濃度は上記実施の形態
と同様に１×１０¹⁴／ｃｍ³以上ド−ピングされていれ
ば良く、厚膜は５０μｍ以上あれば良い。

【０１８９】上記ｎ型ＧａＮ基板６００の製造方法にお
いて、特に、種基板がＳｉの場合は以下のようにして製
造する。

【０１９０】まず、ＭＯＣＶＤ法でＳｉ種基板１０（厚
み４００μｍ）上に厚み１μｍのｎ型ＡｌＧａＮ膜２０
を積層し、ＭＯＣＶＤ装置から取り出す。ただし、図８
に示した低温バッファ層１５は、積層しない方がよい。
また、本発明者らの知見によると、前記ｎ型ＡｌＧａＮ
膜２０は、少なくとも１０００℃以上の高い温度で成長
し、少なくともＡｌを含む窒化物半導体膜でなければな
らなかった。前記条件以外だと、Ｓｉ種基板上に窒化物
半導体が膜成長しなかった。次に、上記製造方法と同様
に、誘電体膜３０を形成し、リソグラフィ−技術によ
り、ストライプ状に加工する。続いて、ＨＶＰＥ装置に
前記ウエハーをセットし、塩素とＳｉをド−ピングしな
がら、ｎ型ＧａＮ厚膜４０を形成する。塩素濃度は上記
実施の形態と同様に１×１０¹⁴／ｃｍ³以上ド−ピング
されていれば良く、厚膜は５０μｍ以上あれば良い。上
記製造方法と同様の方法を必要とする種基板は、６Ｈ−
ＳｉＣ種基板、４Ｈ−ＳｉＣ種基板、３Ｃ−ＳｉＣ種基
板である。

【０１９１】次に、上記ｎ型ＧａＮ基板６００を用い
て、窒化物半導体レ−ザ素子の製造方法について説明す
る。

【０１９２】図９は、窒化物半導体レ−ザ構造を示して
おり、ｎ型ＧａＮ基板６００、ｎ型ＧａＮバッファ層６
０１、ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層６０２、ｎ型Ｇ
ａＮ光ガイド層６０３、活性層６０４、ｐ型Ａｌ_0.2Ｇ
ａ_0.8Ｎキャリアブロック層６０５、ｐ型ＧａＮ光ガイ
ド層６０６、ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層６０７、
ｐ型ＧａＮコンタクト層６０８から構成されている。

【０１９３】次に、ＭＯＣＶＤ装置に、前記ｎ型ＧａＮ
基板６００をセットし、１０５０℃の成長温度でｎ型Ｇ
ａＮバッファ層６０１を１μｍ形成した。このｎ型Ｇａ
Ｎバッファ層６０１は、種基板１０からｎ型ＧａＮ基板
６００を剥ぎ取るときに生じた、ｎ型ＧａＮ基板６００
の表面歪みの緩和、表面モフォロジ−や表面凹凸の改善
（平坦化）を目的に設けた層であり、無くても構わな
い。しかしながら、ｎ型ＧａＮ厚膜４０に塩素をド−ピ
ングしている場合は、表面モフォロジ−が悪化する傾向
にあるため、本実施の形態のようにｎ型ＧａＮバッファ
層６０１を設けた方が好ましい。また、ｎ型ＧａＮバッ
ファ層６０１は、ｎ型Ａｌ_xＧａ_1-xＮバッファ層（０＜
ｘ≦０．３）であっても良い。

【０１９４】次に、１μmの厚さのｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9
Ｎクラッド層６０２を成長する。さらに、厚さ０．１μ
mのｎ型ＧａＮ光ガイド層６０３を成長する。ｎ型Ｇａ
Ｎ光ガイド層６０３成長後、基板の温度を７００℃〜８
００℃程度に下げ、複数の、厚さ４ｎｍのＩｎ_0.15Ｇａ
_0.85Ｎ井戸層と厚さ１０ｎｍのＩｎ_0.02Ｇａ_0.98Ｎ障壁
層より構成される活性層６０４（多重量子井戸構造。本
実施の形態の活性層は、３周期の障壁層と井戸層を形成
し、その後、障壁層を成長している。）を成長する。そ
の際、Ｓｉをド−ピングしてもよいし、ド−ピングしな
くてもよい。次に、基板温度を再び１０５０℃まで昇温
して、２０ｎｍの厚みのｐ型Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎよりなる
キャリアブロック層６０５を成長する。この際、Ｍｇを
ド−ピングしても良いし、ド−ピングしなくても良い。
また、該キャリアブロック層がなくても特に大きな支障
は生じない。

【０１９５】その後、Ｍｇをド−ピングしながら０．１
μmの厚さのｐ型ＧａＮ光ガイド層６０６を成長する。
更に、Ｍｇをド−ピングしながら０．５μmの厚さのｐ
型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎよりなるクラッド層６０７を成長す
る。最後に、Ｍｇをド−ピングしながら０．１μmの厚
みのｐ型ＧａＮよりなるコンタクト層６０８を成長し
た。

【０１９６】この様にして、結晶成長した後、ＭＯＣＶ
Ｄ装置のリアクタ−内を全窒素キャリアガスとＮＨ₃に
変えて、６０℃／分で温度を降下させた。基板温度が８
５０℃に達した時点で、ＮＨ₃の供給量を停止して、５
分間、前記基板温度で待機してから、室温まで降下させ
た。上記基板の保持温度は６５０℃から９００℃の間が
好ましく、待機時間は、３分以上１５分以下が好ましか
った。また、降下温度の到達速度は、３０℃／分以上が
好ましい。このようにして作製された成長膜をラマン測
定によって評価した結果、前記手法により、従来、利用
されているｐ型化アニ−ルを行わなくとも、成長後すで
にｐ型化の特性を示していた。また、ｐ型電極形成によ
るコンタクト抵抗も低減していた。

【０１９７】ＳＩＭＳ（secondary ion mass spectrosc
opy）測定を行った結果、残留水素濃度がｐ型ＧａＮコ
ンタクト層６０８最表面近傍で３×１０¹⁸／ｃｍ³以下
であった。発明者らによる実験によると、成長膜を形成
後、ＮＨ₃雰囲気中で基板温度を室温まで降下させたと
き、残留水素濃度が成長膜最表面近傍で高かったことか
ら、成長膜最表面近傍の残留水素濃度は、成長終了後の
ＮＨ₃雰囲気が原因であると考えられる。この残留水素
は、ｐ型化不純物であるＭｇの活性化を妨げることが知
られている。前記残留水素濃度は、５×１０¹⁹／ｃｍ³
以下が好ましい。

【０１９８】この様にｐ型ＧａＮコンタクト層６０８成
長後に、キャリアガスをＮ₂で置換し、ＮＨ₃の供給量を
停止して所定の時間、成長温度を保持することによっ
て、ｐ型化を促し、成長膜最表面近傍の残留水素濃度を
下げ、コンタクト抵抗を低減できた。また、ｐ型電極形
成によるコンタクト抵抗をさらに低減する方法として、
成長膜最表面（ｐ型層の最表面）近傍をエッチングによ
り除去し、その除去面にｐ型電極を形成すると良い。成
長膜最表面（ｐ型層の最表面）を除去する層厚は、１０
ｎｍ以上が好ましく、特に上限値はないが、除去面近傍
の残留水素濃度が５×１０¹⁹／ｃｍ³以下になることが
好ましい。

【０１９９】本実施の形態の活性層６０４は、３周期か
らなる多重量子井戸構造を作製したが、その他の周期構
造でも良く、井戸層のみの単一量子井戸構造でも良い。
活性層はＩｎ_yＧａ_1-yＮ（０＜ｙ≦１）から構成されて
いれば良く、所望のレ−ザ発振波長に応じてＩｎ組成を
変化させればよい。

【０２００】ｐ型ＧａＮコンタクト層６０８のｐ型不純
物濃度は、ｐ型電極の形成位置に向かって、ｐ型不純物
濃度を多くした方が好ましい。このことによりｐ型電極
形成によるコンタクト抵抗が低減する。また、ｐ型化不
純物であるＭｇの活性化を妨げているｐ層中の残留水素
を除去するために、ｐ型層成長中に微量の酸素を混入さ
せてもよい。

【０２０１】以下に、上記窒化物半導体レ−ザ素子を形
成したウエハーのチップ分割について図１０〜図１２を
説明する。ここで、結晶成長側とは、基板側に対する反
対側を指すものとする。

【０２０２】まず、上記ウエハーのＧａＮ基板側を研磨
機により研磨して、塩素ド−ピングされたＧａＮ基板の
厚さを１００μｍにし、鏡面出しをする。次に、フッ酸
もしくは熱燐酸を含む硫酸からなる混合溶液で、前記ウ
エハーをエッチング処理する。このエッチング処理は、
研磨によって生じた表面歪み及び酸化膜を除去し、ｐ
型、ｎ型電極のコンタクト抵抗の低減と電極剥離を防止
するために行う。

【０２０３】次に、前記ウエハーの結晶成長面をリソグ
ラフィ−技術でマスク処理し、反応性イオンエッチング
装置にセットする。ドライエッチングによって、ｐ型Ａ
ｌ_{0. 1}Ｇａ_0.9Ｎクラッド層６０７をｐ型ＧａＮ光ガイド
層６０６の手前まで掘り下げて、リッジストライプ構造
を形成して（リッジ部６２０）、屈折率導波型レ−ザダ
イオ−ドを作製する。このとき、第Ａ１の割り溝６１２
が＜１−１００＞方向に沿って同時に形成される。リッ
ジのストライプ方向は、窒化物半導体の＜１−１００＞
方向に形成した（図１２(ａ)）。

【０２０４】次に、ＳｉＯ₂絶縁膜６０９を蒸着し、リ
ッジ部６２０のｐ型ＧａＮコンタクト層６０８の最表面
を露出させ、該露出部分（２μｍ幅）を被覆するよう
に、Ｐｄ（１０ｎｍ）／Ｍｏ（１０ｎｍ）／Ａｕ（１５
０ｎｍ）を順に蒸着させてｐ型電極６１０をリソグラフ
ィ−技術でパタ−ン形成する。前記ｐ型電極６１０を形
成した後、微量の酸素を導入しながら、４５０℃のＮ₂
雰囲気中でアニ−ルを行った。このことにより、ｐ型電
極形成によるコンタクト抵抗の低抵抗化が得られた。

【０２０５】次に、実施の形態２と同様に、結晶成長側
の面に、反応性イオンエッチング法を用いて、割り溝の
底部が窒化物半導体膜とＧａＮ基板の界面位置よりも下
方にくるように、深さ８μｍ、線幅１０μｍ、ピッチ５
１０μｍの第Ａ２の割り溝６１４を形成した（図１２
(ａ)）。前記第Ａ２の割り溝は、リッジストライプ方向
と垂直方向の＜１１−２０＞方向に沿って形成する。

【０２０６】続いて、ウエハーを裏返しにして、ＧａＮ
基板側に、Ｔｉ（１５ｎｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）によ
るｎ型電極６１１を、リソグラフィ−技術でパタ−ン形
成する。パタ−ン形成するのは、ＧａＮ基板側から第Ａ
１の割り溝６１２と、第Ａ２の割り溝６１４の形成位置
を確認するためである。

【０２０７】次に、結晶成長側の面に粘着シ−トを貼付
し、スクライバ−のテ−ブル上にＧａＮ基板側を上にし
て張り付け、真空チャックで固定する。固定後、スクラ
イバ−のダイヤモンド針で第Ａ１の割り溝６１２の線幅
のほぼ中央が一致するように、深さ５μｍ、線幅５μ
ｍ、ピッチ３００μｍの条件で、＜１−１００＞方向に
一回スクライブし、第Ｂ１の割り溝６１３を形成する
（図１２(ｂ)）。続いて、第Ｂ１の割り溝６１３と垂直
方向（＜１１−２０＞方向）に、深さ５μｍ、線幅５μ
ｍ、ピッチ５１０μｍの条件で、一回スクライブし、第
Ｂ２の割り溝６１５を形成する（図１２(ｂ)）。

【０２０８】スクライブ後、真空チャックを解放し、ウ
エハーをテ−ブルから外し取り、ブレ−キング装置で軽
くＧａＮ基板側から第Ｂ２の割り溝６１５に沿ってチッ
プ分割し、エッチングによるレ−ザ素子のミラ−端面を
得る（図１０）。続いて、第Ｂ１の割り溝６１３の方向
に沿って上記同様に、チップ分割を行う（図１１）。

【０２０９】このようにして、２インチφのウエハーか
らレ−ザ素子チップを多数得た。チップのミラ−端面や
切断面にクラック、チッピング等が発生しておらず、外
形不良の無い物を取り出した所、歩留まりは９５％以上
であった。

【０２１０】本実施の形態で得られる効果は上述実施の
形態と同様である。

【０２１１】レ−ザ素子のミラ−端面をエッチングで形
成する場合、本実施の形態のように、ミラ−端面形成と
チップ分割のための割り溝形成を同時に形成することが
できる。本実施の形態以外の、レ−ザ素子のチップ分割
は、実施の形態1から実施の形態１０の何れかを用いれ
ば良い。また、本実施の形態では基板側から、ｎ型層、
発光層、ｐ型層の順に結晶成長したが、逆にｐ型層、発
光層、ｎ型層の順に結晶成長させても良い。以上によ
り、窒化物半導体レ−ザ素子のミラ−端面形成とチップ
分割が歩留まり良く得ることができる。

【０２１２】

【発明の効果】窒化物半導体を基板とする光を発する活
性層を含む窒化物半導体ウエハーをチップ状に分割する
際に、切断面、界面のクラック、チッピングの発生を防
止し、窒化物半導体の結晶性を損なうことなく優れた発
光性能を有する窒化物半導体チップを得ると共に、歩留
良く所望の形とサイズに切断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１で示したチップ分割のための割り
溝形成の図である。

【図２】実施の形態１で示した第Ａの割り溝形成（基板
側）の図である。

【図３】実施の形態１で示した欠け溝の形成の一例であ
る。

【図４】実施の形態２で示したチップ分割のための割り
溝形成の図である。

【図５】実施の形態３で示したチップ分割のための割り
溝形成の図である。

【図６】実施の形態４で示したチップ分割のための割り
溝形成の図である。

【図７】実施の形態５で示したチップ分割のための割り
溝形成の図である。

【図８】実施の形態１５で示したｎ型ＧａＮ基板の製造
方法の図である。

【図９】実施の形態１５で示した窒化物半導体レ−ザの
構成図である。

【図１０】実施の形態１５で示した窒化物半導体レ−ザ
チップの｛１−１００｝断面図である。

【図１１】実施の形態１５で示した窒化物半導体レ−ザ
チップの｛１１−２０｝断面図である。

【図１２】実施の形態１５で示した窒化物半導体レ−ザ
の、ウエハーの表面図と裏面図である。

【符号の説明】 １０ 種基板 １５ 低温バッファ層 ２０ ｎ型ＧａＮ膜 ３０ 誘電体膜 ４０ 塩素ド−ピングされたｎ型ＧａＮ厚膜 ５０ 誘電体マスク開口部上方 ５１ 誘電体マスク上方 １００、２００、３００、４００、５００、６００ ｎ
型ＧａＮ基板 １０１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１ ｎ
型ＧａＮバッファ層 １０２、２０２、３０２、４０２、５０２、 ｎ型Ａｌ
_x1Ｇａ_1-x1Ｎクラッド層 １０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０４ 活
性層 １０４、２０４、３０４、４０４、５０４、 ｐ型Ａｌ
_x2Ｇａ_1-x2Ｎクラッド層 １０５、２０５、３０５、４０５、５０５、 ｐ型Ｇａ
Ｎコンタクト層 １０６、２０６、３０６、４０６、５０６、６１１ ｎ
型電極 １０７、２０７、３０７、４０７、５０７、６１０ ｐ
型電極 １０８、２０８、３０８、４０８、５０８、 第Ａの割
り溝 １０９、２０９、３０７、５１０、 第Ｂの割り溝 ４０９、５０９ 第Ｃの割り溝 ６０２ ｎ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層 ６０３ ｎ型ＧａＮ光ガイド層 ６０５ ｐ型Ａｌ_0.2Ｇａ_0.8Ｎキャリアブロック層 ６０６ ｐ型ＧａＮ光ガイド層 ６０７ ｐ型Ａｌ_0.1Ｇａ_0.9Ｎクラッド層 ６０８ ｐ型ＧａＮコンタクト層 ６０９ ＳｉＯ₂絶縁膜 ６１２ 第Ａ１の割り溝 ６１３ 第Ｂ１の割り溝 ６１４ 第Ａ２の割り溝 ６１５ 第Ｂ２の割り溝 ６２０ リッジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA41 CA04 CA05 CA34 CA40 CA74 CA76 5F073 AA73 AA74 CA07 DA22 DA25 DA34

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 窒化物半導体基板上に、ｐ型層とｎ型層
   によって挟まれた活性層を有する多層構造からなる窒化
   物半導体層を結晶成長させたウエハーから窒化物半導体
   チップを製造する方法において、 第Ａの割り溝を前記ウエハーの結晶成長面に形成する工
   程と、前記第Ａの割り溝に対応する位置で、かつ、前記
   第Ａの割り溝幅よりも狭い割り溝を形成する工程とを具
   備し、前記割り溝に沿って、半導体チップ分割すること
   を特徴とする窒化物半導体チップの製造方法。
2. 【請求項２】 前記狭い割り溝を形成する工程が、前記
   第Ａの割り溝と一致する位置で、前記ウエハーの基板面
   に第Ｂの割り溝を形成する工程であることを特徴とする
   請求項１に記載の窒化物半導体チップの製造方法。
3. 【請求項３】 前記狭い割り溝を形成する工程が、前記
   第Ａの割り溝と一致する位置で、前記第Ａの割り溝底部
   中に第Ｃの割り溝を形成する工程であることを特徴とす
   る請求項１に記載の窒化物半導体チップの製造方法。
4. 【請求項４】 前記第Ａの溝を結晶成長面側から活性層
   位置よりも深く形成することを特徴とする請求項２又は
   ３に記載の窒化物半導体チップの製造方法。
5. 【請求項５】 前記第Ａの溝の底部に、あるいは、前記
   ウエハーのエッジ部に、一対の欠け溝を形成することを
   特徴とする請求項1乃至４のいずれかに記載の窒化物半
   導体チップの製造方法。
6. 【請求項６】 前記窒化物半導体基板は、少なくとも塩
   素を含有していることを特徴とする請求項１乃至５のい
   ずれかに記載の窒化物半導体チップの製造方法。
7. 【請求項７】 前記含有する塩素濃度は、１×１０¹⁴／
   ｃｍ³であることを特徴とする請求項６に記載の窒化物
   半導体チップの製造方法。
8. 【請求項８】 前記割り溝の方向が窒化物半導体の、＜
   １１−２０＞方向、＜１−１００＞方向、＜０００１＞
   方向、＜０−１１１＞方向、＜０１−１０＞方向から５
   ７．６°の方向、のいずれかであることを特徴とする請
   求項１乃至７のいずれかに記載の窒化物半導体チップの
   製造方法。
9. 【請求項９】 前記窒化物半導体チップの形状が長方形
   であり、前記長方形の長辺をＬ、短辺をＳとすると、Ｌ
   ＝＜１１−２０＞方向でＳ＝＜１−１００＞方向、Ｌ＝
   ＜０００１＞方向でＳ＝＜２−１−１０＞方向、Ｌ＝＜
   ０１−１０＞方向でＳ＝＜２−１−１０＞方向、Ｌ＝＜
   ０００１＞方向でＳ＝＜０１−１０＞方向、のいずれか
   であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記
   載の窒化物半導体チップの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記窒化物半導体チップの長辺と短辺
    との比（Ｌ／Ｓ）が１．０１以上４以下であることを特
    徴とする請求項９に記載の窒化物半導体チップの製造方
    法。
11. 【請求項１１】 前記窒化物半導体基板が、ＧａＮ基板
    であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに
    記載の窒化物半導体チップの製造方法。