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JP2009070893A - Light-emitting device and manufacturing method therefor - Google Patents

Light-emitting device and manufacturing method therefor Download PDF

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JP2009070893A
JP2009070893A JP2007235266A JP2007235266A JP2009070893A JP 2009070893 A JP2009070893 A JP 2009070893A JP 2007235266 A JP2007235266 A JP 2007235266A JP 2007235266 A JP2007235266 A JP 2007235266A JP 2009070893 A JP2009070893 A JP 2009070893A
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Japan
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layer
active layer
region
light
forming
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Application number
JP2007235266A
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Japanese (ja)
Inventor
Kazuhiko Senda
和彦 千田
Nobuaki Matsui
宣明 松井
Keiyo Kobuchi
啓誉 小渕
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light-emitting device which can emit beams of light of a plurality of colors and can be miniaturized, and to provide a manufacturing method for the light-emitting device. <P>SOLUTION: The light-emitting device 1 includes a substrate 2; a first active layer 5G and a first clad layer 6G, which are arranged in a first region on the substrate 2 to emit green light; a second active layer 5B and a second clad layer 6B which are arranged in a second region adjacent to the first region on the substrate 2 in a first direction to emit blue light; and third clad layers 4G and 4B, which are arranged in a third region adjacent to the first and second regions on the substrate 2 in a second direction crossing the first direction and are connected to the first and second active layers 5G and 5B. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、発光装置及びその製造方法に関し、特に複数色光を発する発光装置及びその製造方法に関する。   The present invention relates to a light-emitting device and a method for manufacturing the same, and more particularly to a light-emitting device that emits multi-color light and a method for manufacturing the same.

半導体レーザや発光ダイオード(LED:light emitting diode)等の発光素子の製作には様々な材料が使用されている。近年、活性層(発光層)にインジウム(In)を用いた半導体発光素子の開発が進められている。特に、窒化ガリウム(GaN)系半導体により製造された青色光を発する発光素子においては活性層にInGaNが使用されている。   Various materials are used for manufacturing light emitting elements such as semiconductor lasers and light emitting diodes (LEDs). In recent years, development of a semiconductor light emitting device using indium (In) as an active layer (light emitting layer) has been advanced. In particular, in a light-emitting element that emits blue light manufactured using a gallium nitride (GaN) -based semiconductor, InGaN is used for the active layer.

この種の発光装置の製造方法は、まず最初に成長用基板上にn型コンタクト層やn型クラッド層が積層される。そして、n型コンタクト層上やn型クラッド層上に活性層が成長され、更に活性層上にp型クラッド層やp型コンタクト層が積層される。GaN系半導体の結晶成長には、ハイドライド気相成長法(HVPE)や有機金属化学気相成長法(MOCVD)が使用されている。クラッド層には例えばAlGaNやGaNが使用される。また、クラッド層には例えばGaNが使用される。最後に、n型コンタクト層、p型コンタクト層にそれぞれ電極が形成される。   In this type of light emitting device manufacturing method, an n-type contact layer and an n-type cladding layer are first laminated on a growth substrate. Then, an active layer is grown on the n-type contact layer and the n-type cladding layer, and a p-type cladding layer and a p-type contact layer are further stacked on the active layer. Hydride vapor phase epitaxy (HVPE) and metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) are used for crystal growth of GaN-based semiconductors. For example, AlGaN or GaN is used for the cladding layer. For example, GaN is used for the cladding layer. Finally, electrodes are formed on the n-type contact layer and the p-type contact layer, respectively.

例えば、LEDにおいて、フルカラー用の三原色光のうち青色光と緑色光との2色光が必要な場合、青色光を発する青色LED、緑色光を発する緑色LEDのそれぞれは1チップづつ別々に制作されている。そして、青色LED及び緑色LEDは1つのパッケージ内に実装され、2色光を発する発光装置を完成させることができる。
特開2004−55719号公報
For example, in an LED, when two colors of blue light and green light are required among the three primary colors for full color, each of the blue LED that emits blue light and the green LED that emits green light is produced separately for each chip. Yes. The blue LED and the green LED are mounted in one package, and a light emitting device that emits two-color light can be completed.
JP 2004-55719 A

しかしながら、前述の発光装置においては、下記の点について配慮がなされていなかった。青色LEDと緑色LEDとの2つの発光素子を1つのパッケージ内に離間させて収納しているので、発光装置の小型化が難しかった。更に、青色LEDの発光源と緑色LEDの発光源との間の距離が離れてしまうので、双方を同時に点灯させた場合に、見る角度により発光装置から発せられる光に色斑が生じてしまう。   However, in the above-described light emitting device, the following points have not been considered. Since the two light emitting elements of the blue LED and the green LED are housed in a single package, it is difficult to reduce the size of the light emitting device. Further, since the distance between the blue LED light source and the green LED light source is increased, when both are turned on at the same time, color spots are generated in the light emitted from the light emitting device depending on the viewing angle.

本発明は上記課題を解決するためになされたものである。従って、本発明は、複数色光を発することができ、小型化を実現することができる発光装置及びその製造方法を提供することである。更に、本発明は、発せられる光の色斑を減少することができる発光装置及びその製造方法を提供することである。   The present invention has been made to solve the above problems. Accordingly, an object of the present invention is to provide a light emitting device that can emit light of a plurality of colors and can be miniaturized, and a manufacturing method thereof. Furthermore, this invention is providing the light-emitting device which can reduce the color spot of the emitted light, and its manufacturing method.

上記課題を解決するために、本発明の実施の形態に係る第1の特徴は、発光装置において、基板と、基板上の第1の領域に配設され、波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層と、第1の活性層上に配設され、この第1の活性層に接続された第1の導電型の第1のクラッド層と、基板上の第1の領域に対して第1の方向に隣接する第2の領域に配設され、波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層と、第2の活性層上に配設され、この第2の活性層に接続された第1の導電型の第2のクラッド層と、基板上の第1の領域及び第2の領域に対して第1の方向と交差する第2の方向に隣接する第3の領域に配設され、第1の導電型とは反対の第2の導電型を有し、第1の活性層及び第2の活性層に接続された第3のクラッド層とを備える。第1の特徴に係る発光装置において、基板はサファイア基板であり、第1の活性層、第2の活性層、第1のクラッド層、第2のクラッド層及び第3のクラッド層はIII族窒化物半導体により構成されることが好ましい。更に、第1の特徴に係る発光装置において、第1の活性層、第2の活性層、第1のクラッド層、第2のクラッド層及び第3のクラッド層は非極性面又は半極性面を主面とするIII族窒化物半導体により構成されることが好ましい。   In order to solve the above-described problem, a first feature according to an embodiment of the present invention is that a light emitting device includes a substrate and a first region on the substrate, and has a wavelength range of 480 nm to 550 nm. A first active layer emitting light having a main peak therein, a first cladding layer of a first conductivity type disposed on the first active layer and connected to the first active layer; A second active layer disposed in a second region adjacent to the first region on the substrate in the first direction and emitting light having a main peak in a wavelength range of 440 nm-480 nm; A second clad layer of the first conductivity type disposed on the second active layer and connected to the second active layer, and the first region and the second region on the substrate A second region of conductivity opposite to the first conductivity type, disposed in a third region adjacent to the second direction intersecting with the first direction; And a third cladding layer connected to the second active layer. In the light emitting device according to the first feature, the substrate is a sapphire substrate, and the first active layer, the second active layer, the first cladding layer, the second cladding layer, and the third cladding layer are group III nitrides. It is preferable to be composed of a physical semiconductor. Furthermore, in the light emitting device according to the first feature, the first active layer, the second active layer, the first cladding layer, the second cladding layer, and the third cladding layer have a nonpolar plane or a semipolar plane. The main surface is preferably composed of a group III nitride semiconductor.

本発明の実施の形態に係る第2の特徴は、発光装置において、基板と、基板上の第4の領域に配設され、波長が550 nm−610 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第3の活性層と、第3の活性層上に配設され、この第3の活性層に接続された第1の導電型の第4のクラッド層と、基板上の第4の領域に対して第1の方向に隣接する第1の領域に配設され、波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層と、第1の活性層上に配設され、この第1の活性層に接続された第1の導電型の第1のクラッド層と、基板上の第1の領域に対して更に第1の方向に隣接する第2の領域に配設され、波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層と、第2の活性層上に配設され、この第2の活性層に接続された第1導電型の第2のクラッド層と、基板上の第1の領域、第2の領域及び第4の領域に対して第1の方向と交差する第2の方向に隣接する第3の領域に配設され、第1の導電型とは反対の第2の導電型を有し、第1の活性層、第2の活性層及び第3の活性層に電気的に接続された第3のクラッド層とを備える。   A second feature of the embodiment of the present invention is that in the light emitting device, light having a main peak in a wavelength range of 550 nm to 610 nm is disposed in the substrate and the fourth region on the substrate. A third active layer that emits, a fourth clad layer of the first conductivity type disposed on and connected to the third active layer, and a fourth region on the substrate A first active layer disposed in a first region adjacent to the first direction and emitting light having a main peak in a wavelength range of 480 nm to 550 nm; and on the first active layer A first clad layer of the first conductivity type disposed and connected to the first active layer, and a second region adjacent to the first region on the substrate in the first direction. A second active layer that emits light having a main peak in the wavelength range of 440 nm to 480 nm, and a second active layer disposed on the second active layer. Adjacent to the first direction, the second region, and the fourth region on the substrate in the second direction intersecting the first direction Disposed in the third region and having a second conductivity type opposite to the first conductivity type and electrically connected to the first active layer, the second active layer, and the third active layer And a third cladding layer.

本発明の実施の形態に係る第3の特徴は、発光装置の製造方法において、基板上の互いに隣接する第1の領域及び第2の領域に第2の導電型の第3のクラッド層を形成する工程と、第3のクラッド層上に第1のマスクを形成する工程と、第3のクラッド層上の第1の領域において第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、第1の領域において第3のクラッド層上に波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層を少なくとも形成する工程と、第1の活性層上に第1の導電型とは反対の第2の導電型の第2のクラッド層を形成する工程と、第3のクラッド層上の第2の領域において残存する第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、第1の活性層上に第2のマスクを形成する工程と、第3のクラッド層上の第2の領域において波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層を少なくとも形成する工程と、第2の活性層上に第2導電型の第3のクラッド層を形成する工程と、第2のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程とを備える。第3の特徴に係る発光装置の製造方法において、第1のマスクを形成する工程は第1の活性層が成長しない薄膜を形成する工程であり、第2のマスクを形成する工程は第2の活性層が成長しない薄膜を形成する工程であることが好ましい。更に、第3の特徴に係る発光装置の製造方法において、第1のマスクを形成する工程はシリコン酸化膜を形成する工程であり、第2のマスクを形成する工程はシリコン酸化膜を形成する工程であり、第1のマスクを除去する工程及び第2のマスク除去する工程はフッ酸系ウエットエッチングを用いて除去する工程であることが好ましい。   A third feature of the embodiment of the present invention is that in the method for manufacturing a light emitting device, a third clad layer of the second conductivity type is formed in the first region and the second region adjacent to each other on the substrate. A step of forming a first mask on the third cladding layer, a step of removing the first mask in the first region on the third cladding layer using wet etching, Forming at least a first active layer that emits light having a main peak in a wavelength range of 480 nm to 550 nm on the third cladding layer in the region, and a first layer on the first active layer. Forming a second cladding layer of the second conductivity type opposite to the conductivity type, and removing the first mask remaining in the second region on the third cladding layer by wet etching And forming a second mask on the first active layer. Forming at least a second active layer that emits light having a main peak within a wavelength range of 440 nm to 480 nm in the second region on the third cladding layer; and second active layer A step of forming a third clad layer of the second conductivity type thereon, and a step of removing the second mask by wet etching. In the method for manufacturing a light emitting device according to the third feature, the step of forming the first mask is a step of forming a thin film on which the first active layer does not grow, and the step of forming the second mask is the second step. A step of forming a thin film in which the active layer does not grow is preferable. Furthermore, in the method for manufacturing a light emitting device according to the third feature, the step of forming the first mask is a step of forming a silicon oxide film, and the step of forming the second mask is a step of forming a silicon oxide film. The step of removing the first mask and the step of removing the second mask are preferably steps of removing using hydrofluoric acid-based wet etching.

本発明の実施の形態に係る第4の特徴は、発光装置の製造方法において、基板上の互いに隣接する第1の領域、第2の領域及び第4の領域に第1の導電型の第3のクラッド層を形成する工程と、第3のクラッド層上に第1のマスクを形成する工程と、第3のクラッド層上の第4の領域において第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、第4の領域において第3のクラッド層上に波長が550 nm−610 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第3の活性層を少なくとも形成する工程と、第3の活性層上に第1の導電型とは反対の第2の導電型の第4のクラッド層を形成する工程と、第3のクラッド層上の第1の領域及び第2の領域において残存する第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、第3の活性層上及び第3のクラッド層上の第2の領域に第2のマスクを形成する工程と、第3のクラッド層上の第1の領域において波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層を少なくとも形成する工程と、第1の活性層上に第2導電型の第1のクラッド層を形成する工程と、第2のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、第3の活性層上及び第1の活性層上に第3のマスクを形成する工程と、第3のクラッド層上の第2の領域において波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層を少なくとも形成する工程と、第2の活性層上に第2導電型の第2のクラッド層を形成する工程と、第3のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程とを備える。   According to a fourth feature of the embodiment of the present invention, in the method for manufacturing a light emitting device, the first conductivity type third region is adjacent to the first region, the second region, and the fourth region adjacent to each other on the substrate. Forming the first cladding layer, forming the first mask on the third cladding layer, and removing the first mask in the fourth region on the third cladding layer using wet etching. Forming at least a third active layer that emits light having a main peak within a wavelength range of 550 nm to 610 nm on the third cladding layer in the fourth region; and a third active layer Forming a fourth clad layer of the second conductivity type opposite to the first conductivity type on the first region and the first region remaining in the first region and the second region on the third clad layer; Removing the mask using wet etching, and a third active layer And forming a second mask in the second region on the third cladding layer, and having a main peak in a wavelength range of 480 nm to 550 nm in the first region on the third cladding layer. Forming at least a first active layer that emits light; forming a second conductivity type first cladding layer on the first active layer; and removing the second mask by wet etching. A step of forming a third mask on the third active layer and the first active layer, and a wavelength within a range of 440 nm to 480 nm in the second region on the third cladding layer. A step of forming at least a second active layer that emits light having a main peak, a step of forming a second cladding layer of the second conductivity type on the second active layer, and wet etching the third mask. Using and removing.

本発明によれば、複数色光を発することができ、小型化を実現することができる発光装置及びその製造方法を提供することができる。更に、本発明によれば、発せられる光の色斑を減少することができる発光装置及びその製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the light-emitting device which can emit multi-color light and can implement | achieve size reduction, and its manufacturing method can be provided. Furthermore, according to this invention, the light-emitting device which can reduce the color spot of the emitted light, and its manufacturing method can be provided.

次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なる。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。また、以下に示す実施の形態はこの発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、この発明の技術的思想は各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic and different from actual ones. Moreover, the part from which the relationship and ratio of a mutual dimension differ also in between drawings is contained. Further, the following embodiments exemplify apparatuses and methods for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is to arrange the components and the like as follows. Not specific. The technical idea of the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態は、2色光を発する発光装置に本発明を適用した例を説明するものである。
(First embodiment)
The first embodiment of the present invention describes an example in which the present invention is applied to a light emitting device that emits two-color light.

[発光装置の断面構造並びに平面構造]
図1、図2及び図3に示すように、第1の実施の形態に係る発光装置1は、基板2と、基板2上の第1の領域(図1中、下側)に配設され、波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光(緑色光)を発する第1の活性層5Gと、第1の活性層5G上に配設され、この第1の活性層5Gに接続された第1の導電型の第1のクラッド層6Gと、基板2上の第1の領域に対して第1の方向(図1中、縦方向)に隣接する第2の領域に配設され、波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光(青色光)を発する第2の活性層5Bと、第2の活性層5B上に配設され、この第2の活性層5Bに接続された第1の導電型の第2のクラッド層6Bと、基板2上の第1の領域及び第2の領域に対して第1の方向と交差する第2の方向(図1中、横方向)に隣接する第3の領域に配設され、第1の導電型とは反対の第2の導電型を有し、第1の活性層5G及び第2の活性層5Bに接続された第3のクラッド層4G及び4Bとを備える。第1の実施の形態において、第1のクラッド層6G及び第2のクラッド層6Bの第1の導電型はp型に設定され、第3のクラッド層4G及び4Bの第1の導電型はn型に設定されている。
[Cross-sectional structure and planar structure of light-emitting device]
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the light emitting device 1 according to the first embodiment is disposed on a substrate 2 and a first region (lower side in FIG. 1) on the substrate 2. The first active layer 5G that emits light (green light) having a main peak in the wavelength range of 480 nm to 550 nm, and the first active layer 5G is disposed on the first active layer 5G. The first cladding layer 6G of the first conductivity type connected to the first region and the second region adjacent to the first region on the substrate 2 in the first direction (vertical direction in FIG. 1). A second active layer 5B that emits light (blue light) having a main peak within a wavelength range of 440 nm to 480 nm, and disposed on the second active layer 5B. A second clad layer 6B of the first conductivity type connected to the layer 5B, and a first direction on the substrate 2 and a second direction intersecting the first direction with respect to the second region (FIG. 1) During ~ The second conductive type opposite to the first conductive type and connected to the first active layer 5G and the second active layer 5B. Third cladding layers 4G and 4B are provided. In the first embodiment, the first conductivity type of the first cladding layer 6G and the second cladding layer 6B is set to p-type, and the first conductivity type of the third cladding layers 4G and 4B is n-type. Set to type.

第1の実施の形態に係る発光装置1においては、第3のクラッド層4G、第1の活性層5G、第1のクラッド層6Gのそれぞれが順次基板2上に積層され、緑色光を発する緑色光LEDユニットが構築されている。更に、緑色光LEDユニットに隣接し、第3のクラッド層4B、第2の活性層5B、第2のクラッド層6Bのそれぞれが順次基板2上に積層され、青色光を発する青色光LEDユニットが構築されている。すなわち、1つの共通の基板2(1チップ)に2色光を発する緑色光LEDユニット及び青色光LEDユニットが混在され、搭載されている。   In the light emitting device 1 according to the first embodiment, each of the third cladding layer 4G, the first active layer 5G, and the first cladding layer 6G is sequentially stacked on the substrate 2 to emit green light. A light LED unit is built. Further, a blue light LED unit that emits blue light is adjacent to the green light LED unit, and each of the third cladding layer 4B, the second active layer 5B, and the second cladding layer 6B is sequentially laminated on the substrate 2. Has been built. That is, a green LED unit and a blue LED unit that emit two-color light are mixedly mounted on one common substrate 2 (one chip).

第1の実施の形態において、基板2にはサファイア(Al2O3)基板を実用的に使用することができる。基板2上であって、基板2と第3のクラッド層4G及び4Bとの間にはバッファ層3が配設されている。バッファ層3には例えば1 nm−20 nmの膜厚を有するAlNを使用することができる。 In the first embodiment, a sapphire (Al 2 O 3 ) substrate can be used practically for the substrate 2 . A buffer layer 3 is disposed on the substrate 2 and between the substrate 2 and the third cladding layers 4G and 4B. For the buffer layer 3, for example, AlN having a film thickness of 1 nm to 20 nm can be used.

第3のクラッド層4G、4Bのそれぞれは、第1の活性層5G並びに第2の活性層5Bに共通のクラッド層として基板2上に一体に構成されている。つまり、第3のクラッド層4G及び4Bは基板2上の第1の領域、第2の領域及び第3の領域に跨って配設され、第1の活性層5Gに重複する第1の領域において緑色光LEDユニットを構築する第3のクラッド層4Gとして使用され、第2の活性層5Bに重複する第2の領域において青色光LEDユニットを構築する第3のクラッド層4Bとして使用されている。第3のクラッド層4G、4Bは、いずれも図1中右側に引き出され、双方に共通の電極(カソード電極)40に電気的に接続されている。   Each of the third cladding layers 4G and 4B is integrally formed on the substrate 2 as a cladding layer common to the first active layer 5G and the second active layer 5B. That is, the third cladding layers 4G and 4B are disposed across the first region, the second region, and the third region on the substrate 2, and in the first region overlapping the first active layer 5G. Used as the third cladding layer 4G for constructing the green light LED unit, and used as the third cladding layer 4B for constructing the blue light LED unit in the second region overlapping the second active layer 5B. The third cladding layers 4G and 4B are both drawn out to the right side in FIG. 1 and are electrically connected to a common electrode (cathode electrode) 40 for both.

第3のクラッド層4G及び4Bには第1の実施の形態においてIII族窒化物半導体である窒化ガリウム(GaN)層が使用されている。GaN層は、例えば4.5 μm−5.5 μmの膜厚を有し、2 × 1018 atoms/cm3−4 × 1018 atoms/cm3程度の不純物密度においてSiを含む。また、III族窒化物半導体には、例えば窒化アルミニウム(AlN)、窒化インジウム(InN)等がある。代表的なIII族窒化物半導体はAlxInyGa1-x-yN(0≦x≦1、0≦y≦1、0≦x+y≦1)により表される。GaNは、窒素を含む六方晶化合物半導体の中でもよく知られたIII−V族化合物半導体である。 In the first embodiment, a gallium nitride (GaN) layer that is a group III nitride semiconductor is used for the third cladding layers 4G and 4B. The GaN layer has a film thickness of, for example, 4.5 μm to 5.5 μm and contains Si at an impurity density of about 2 × 10 18 atoms / cm 3 −4 × 10 18 atoms / cm 3 . Examples of group III nitride semiconductors include aluminum nitride (AlN) and indium nitride (InN). A typical group III nitride semiconductor is represented by Al x In y Ga 1-xy N (0 ≦ x ≦ 1, 0 ≦ y ≦ 1, 0 ≦ x + y ≦ 1). GaN is a well-known III-V group compound semiconductor among hexagonal compound semiconductors containing nitrogen.

電極40は、図2に示すように、第3の領域において、第1の活性層5G及び第1のクラッド層6G並びに第2の活性層5B及び第2のクラッド層6Bの一部をメサエッチングにより取り除き露出された第3のクラッド層4G及び4Bの引き出された部分に配設されている。電極40は、例えばアルミニウム(Al)層(コンタクト層)401、金(Au)層及びニッケル(Ni)層の複合膜402、金錫(AuSn)層403のそれぞれを順次積層して構成されている。   As shown in FIG. 2, in the electrode 40, the first active layer 5G and the first cladding layer 6G and the second active layer 5B and a part of the second cladding layer 6B are mesa-etched in the third region. The third clad layers 4G and 4B removed and exposed by the above are disposed on the drawn portions. The electrode 40 is configured by sequentially laminating, for example, an aluminum (Al) layer (contact layer) 401, a composite film 402 of a gold (Au) layer and a nickel (Ni) layer, and a gold tin (AuSn) layer 403 sequentially. .

第1の活性層(発光層)5G及び第2の活性層(発光層)5Bは図3に示すように基本的には同一構造により構成され、双方は特定の化合物の組成比を異にする。第1の活性層5G及び第2の活性層5Bは、その断面構造を図示していないが、第1の実施の形態において、複数の井戸層と、複数のバリア層とを交互に積層した多重量子井戸(MQW:multi quantum well)構造により構成されている。井戸層及びバリア層は、6 ペア−11 ペア、好ましくは8 ペアを有する。第1の実施の形態において、第1の活性層5G及び第2の活性層5Bのそれぞれの井戸層は例えば2 nm−3 nm、好ましくは2.8 nmを有する同じ膜厚のノンドープのInGaNにより構成されている。また、それぞれのバリア層は例えば20 nm以下、好ましくは16 nm以下の膜厚を有するノンドープのGaNにより構成されている。第1の活性層5G、第2の活性層5Bのそれぞれのインジウム(In)の組成比は異なる。第1の活性層5Gは、22 %−24 %のInを有し、例えば530 nmの緑色光を発する。第2の活性層5Bは、14 %−16 %のInを有し、例えば470 nmの青色光を発する。   As shown in FIG. 3, the first active layer (light emitting layer) 5G and the second active layer (light emitting layer) 5B basically have the same structure, and both have different composition ratios of specific compounds. . Although the sectional structure of the first active layer 5G and the second active layer 5B is not shown in the figure, in the first embodiment, multiple layers in which a plurality of well layers and a plurality of barrier layers are alternately stacked. It is composed of a quantum well (MQW) structure. The well layer and the barrier layer have 6-11 pairs, preferably 8 pairs. In the first embodiment, each well layer of the first active layer 5G and the second active layer 5B is made of undoped InGaN having the same film thickness of 2 nm-3 nm, preferably 2.8 nm, for example. ing. Each barrier layer is made of non-doped GaN having a film thickness of, for example, 20 nm or less, preferably 16 nm or less. The composition ratio of indium (In) in each of the first active layer 5G and the second active layer 5B is different. The first active layer 5G has 22% -24% In and emits green light of, for example, 530 nm. The second active layer 5B has 14% -16% In and emits blue light of, for example, 470 nm.

第1の活性層5G及び第2の活性層5Bは、第3のクラッド層4G及び4BすなわちGaN結晶の結晶成長表面を非極性面(non-polar plane)又は半極性面(semi-polar plane)として使用し、この結晶成長表面の法線方向に積層して形成してもよい。例えば、結晶成長表面が非極性面であるm面とすると、m面を主面とするIII族窒化物半導体により第1の活性層5G及び第2の活性層5Bを構成することができる。通常、GaN結晶の極性面であるc面を結晶成長表面とするIII族窒化物半導体からなる活性層から取り出される光はランダム偏光(無偏光)状態である。一方、c面以外のa面、m面等の非極性面又は半極性面を結晶成長表面とするIII族窒化物半導体を用いて形成した活性層から取り出される光においては強い偏光状態を実現することができる。例えば、m面を主面として活性層が構成される場合、m面に平行な偏光成分、より具体的にはa軸方向の偏光成分を多く含む偏光を活性層から発生させることができる。ここで、「偏光」とは直線偏光成分が均等(ランダム)ではなく偏りがあるものを意味するが、第1の実施の形態においては100 %の直線偏光である必要はない。従って、偏光の偏光方向とは最も直線偏光成分の大きい方向である。なお、第1の活性層5G及び第2の活性層5Bには井戸層(ウェル層)を井戸層よりもバンドギャップの大きなバリア層(層障壁層)でサンドイッチ状に挟んだ量子井戸(quantum well)構造を採用することができる。   The first active layer 5G and the second active layer 5B are the third cladding layers 4G and 4B, that is, the crystal growth surface of the GaN crystal is a non-polar plane or a semi-polar plane. And may be laminated in the normal direction of the crystal growth surface. For example, when the crystal growth surface is a non-polar m-plane, the first active layer 5G and the second active layer 5B can be formed of a group III nitride semiconductor having the m-plane as a main surface. Usually, light extracted from an active layer made of a group III nitride semiconductor having a c-plane which is a polar plane of a GaN crystal as a crystal growth surface is in a randomly polarized (non-polarized) state. On the other hand, a strong polarization state is realized in light extracted from an active layer formed by using a group III nitride semiconductor whose crystal growth surface is a nonpolar plane such as a plane other than c plane, m plane, or semipolar plane. be able to. For example, when the active layer is configured with the m-plane as the main surface, polarized light that contains a large amount of polarized light components parallel to the m-plane, more specifically, polarized light components in the a-axis direction can be generated from the active layer. Here, "polarized light" means that the linearly polarized light component is not uniform (random) but biased, but in the first embodiment, it is not necessary to be 100% linearly polarized light. Therefore, the polarization direction of polarized light is the direction with the largest linearly polarized light component. In the first active layer 5G and the second active layer 5B, a quantum well (well layer) is sandwiched between barrier layers (layer barrier layers) having a larger band gap than the well layer (quantum well). ) The structure can be adopted.

第1のクラッド層6G及び第2のクラッド層6Bには第1の実施の形態においてIII族窒化物半導体であるGaN層が使用されている。GaN層は、例えば180 nm−220 nmの膜厚を有し、2 × 1019 atoms/cm3−4 × 1019 atoms/cm3程度の不純物密度においてMgを含む。 In the first embodiment, a GaN layer that is a group III nitride semiconductor is used for the first cladding layer 6G and the second cladding layer 6B. The GaN layer has a film thickness of, for example, 180 nm to 220 nm, and contains Mg at an impurity density of about 2 × 10 19 atoms / cm 3 −4 × 10 19 atoms / cm 3 .

図2に示すように、第1のクラッド層6Gには電極(アノード電極)61が電気的に接続され、第2のクラッド層6Bには電極(アノード電極)62が電気的に接続される。電極61、62は、第1の実施の形態において、酸化亜鉛(ZnO)層(コンタクト層)601、反射層602、Au層及びNi層の複合膜603、AuSn層604のそれぞれを順次積層
して構成されている。
As shown in FIG. 2, an electrode (anode electrode) 61 is electrically connected to the first cladding layer 6G, and an electrode (anode electrode) 62 is electrically connected to the second cladding layer 6B. In the first embodiment, the electrodes 61 and 62 are formed by sequentially laminating a zinc oxide (ZnO) layer (contact layer) 601, a reflective layer 602, an Au layer and Ni composite film 603, and an AuSn layer 604, respectively. It is configured.

第1の実施の形態において、発光装置1(基板2)の縦方向の寸法は0.19 mm−0.22 mmに設定され、横方向の寸法は0.19 mm−0.21 mmに設定されている。第1の活性層5G、第2の活性層5Bの縦方向の寸法は0.07 mm−0.09 mmに設定され、横方向の寸法は0.12 mm−0.14 mmに設定されている。第1の活性層5Gと第2の活性層5Bとの間の離間距離は0.02 mm−0.04 mmに設定されている。   In the first embodiment, the vertical dimension of the light emitting device 1 (substrate 2) is set to 0.19 mm-0.22 mm, and the horizontal dimension is set to 0.19 mm-0.21 mm. The vertical dimension of the first active layer 5G and the second active layer 5B is set to 0.07 mm-0.09 mm, and the horizontal dimension is set to 0.12 mm-0.14 mm. The separation distance between the first active layer 5G and the second active layer 5B is set to 0.02 mm-0.04 mm.

[発光装置の発光動作]
第1の実施の形態に係る発光装置1においては、第1の活性層5Gに第3のクラッド層4Gから第2の導電型のキャリアが供給され、第1のクラッド層6Gから第1の導電型のキャリアが供給される。ここでは、第1の導電型がp型、第2の導電型がn型であるので、第1の活性層5Gに第3のクラッド層4Gから電子が供給され、第1のクラッド層6Gから正孔が供給され、電子と正孔との再結合がなされ、第1の活性層5Gから緑色光が発せられる。この緑色光は主に第3のクラッド層4G、基板2のそれぞれを透過し基板2の裏面から出力される。
[Light emission operation of light emitting device]
In the light emitting device 1 according to the first embodiment, the second conductive type carrier is supplied from the third cladding layer 4G to the first active layer 5G, and the first conductive layer 5G supplies the first conductive layer. A mold carrier is supplied. Here, since the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, electrons are supplied from the third cladding layer 4G to the first active layer 5G, and from the first cladding layer 6G. Holes are supplied, electrons and holes are recombined, and green light is emitted from the first active layer 5G. The green light is transmitted through the third cladding layer 4G and the substrate 2 and is output from the back surface of the substrate 2.

一方、発光装置1においては、第2の活性層5Bに第3のクラッド層4Bから第2の導電型のキャリアが供給され、第2のクラッド層6Bから第1の導電型のキャリアが供給される。第2の活性層5Bに第3のクラッド層4Bから電子が供給され、第2のクラッド層6Bから正孔が供給され、電子と正孔との再結合がなされ、第2の活性層5Bから青色光が発せられる。この青色光は主に第3のクラッド層4B、基板2のそれぞれを透過し基板2の裏面から出力される。   On the other hand, in the light emitting device 1, the second conductivity type carrier is supplied from the third cladding layer 4B to the second active layer 5B, and the first conductivity type carrier is supplied from the second cladding layer 6B. The Electrons are supplied from the third clad layer 4B to the second active layer 5B, holes are supplied from the second clad layer 6B, and recombination of electrons and holes is performed, and from the second active layer 5B. Blue light is emitted. The blue light is transmitted through the third cladding layer 4B and the substrate 2 and is output from the back surface of the substrate 2.

このように構成される第1の実施の形態に係る発光装置1においては、第1の活性層5Gを有し緑色光を発する緑色光LEDユニットと、第2の活性層5Bを有し青色光を発する青色光LEDユニットとを同一の基板2上に搭載したので、複数色光を発することができ、しかも緑色光LEDユニットと青色光LEDユニットとの間の双方の兼用領域を備え、双方の間の離間距離を縮小することができ、小型化を実現することができる。   In the light emitting device 1 according to the first embodiment configured as described above, a green light LED unit that has the first active layer 5G and emits green light, and a blue light that has the second active layer 5B. Since the blue light LED unit that emits light is mounted on the same substrate 2, it is possible to emit multiple colors of light, and there is a dual use area between the green light LED unit and the blue light LED unit. Can be reduced, and downsizing can be realized.

更に、第1の実施の形態に係る発光装置1においては、緑色光LEDユニットと青色光LEDユニットとの間の双方の離間距離を縮小することができ、緑色光及び青色光を同時に点灯した場合の色斑を減少することができる。   Furthermore, in the light emitting device 1 according to the first embodiment, the distance between the green light LED unit and the blue light LED unit can be reduced, and the green light and the blue light are simultaneously turned on. Can reduce color spots.

[発光装置の製造方法]
次に、前述の第1の実施の形態に係る発光装置1の製造方法を説明する。まず最初に基板2が準備され、この基板2の主面(結晶成長面)上にバッファ層3が形成される(図4参照。)バッファ層3はMOCVD法により成膜されたAlN層により形成される。AlN層は、キャリアガスにより供給されたトリメチルアルミニウム(以下、「TMA」という。)ガスとアンモニアガスとを反応させて成膜される。なお、第1の実施の形態に係る製造方法においては、その前処理の段階の基板2は複数の発光装置1を同時に製造するウエーハとして使用される。そして、ウエーハは製造過程の後処理の段階において細分化(チップ化)され、個々に分割された複数個の発光装置1を製造することができる。
[Method for Manufacturing Light Emitting Device]
Next, a method for manufacturing the light emitting device 1 according to the first embodiment will be described. First, the substrate 2 is prepared, and the buffer layer 3 is formed on the main surface (crystal growth surface) of the substrate 2 (see FIG. 4). The buffer layer 3 is formed by an AlN layer formed by the MOCVD method. Is done. The AlN layer is formed by reacting trimethylaluminum (hereinafter referred to as “TMA”) gas supplied by a carrier gas with ammonia gas. In the manufacturing method according to the first embodiment, the substrate 2 in the pretreatment stage is used as a wafer for manufacturing a plurality of light emitting devices 1 simultaneously. The wafer is subdivided (chiped) in the post-processing stage of the manufacturing process, and a plurality of light emitting devices 1 can be manufactured.

次に、バッファ層3上に第3のクラッド層4G及び4Bの一部が形成される(図4参照。)第3のクラッド層4G及び4BはMOCVD法により成膜されたnドープドGaN層により形成される。GaN層は、成長温度を約1050 ℃に設定した状態において、キャリアガスにより供給されたシランガス、トリメチルガリウム(以下、「TMG」という。)ガス及びアンモニアガスを反応させて成膜される。   Next, a part of the third cladding layers 4G and 4B is formed on the buffer layer 3 (see FIG. 4). The third cladding layers 4G and 4B are n-doped GaN layers formed by the MOCVD method. It is formed. The GaN layer is formed by reacting silane gas, trimethylgallium (hereinafter referred to as “TMG”) gas and ammonia gas supplied by a carrier gas in a state where the growth temperature is set to about 1050 ° C.

図4に示すように、第3のクラッド層4G及び4B上を含む基板2の全面にマスク10が形成される。マスク10には、その表面が非エピタキシャル成長面となる例えばシリコン酸化(SiO2)膜を実用的に使用することができる。SiO2膜は、例えばCVD法により成膜され、第1の活性層5G及び第1のクラッド層6Gの合計の膜厚、若しくは第2の活性層5B及び第2のクラッド層6Bの合計の膜厚に比べて厚い膜厚例えば800 nm−1200 nmの膜厚により形成される。 As shown in FIG. 4, a mask 10 is formed on the entire surface of the substrate 2 including on the third cladding layers 4G and 4B. For example, a silicon oxide (SiO 2 ) film whose surface becomes a non-epitaxial growth surface can be used practically for the mask 10. The SiO 2 film is formed by, for example, the CVD method, and the total film thickness of the first active layer 5G and the first cladding layer 6G or the total film of the second active layer 5B and the second cladding layer 6B. The film thickness is larger than the thickness, for example, 800 nm-1200 nm.

図5に示すように、緑色光LEDユニットつまり第1の活性層5Gを形成する第1の領域において、マスク10に開口101が形成される。開口101は、例えばフォトリソグラフィ技術により形成したレジストマスクを用い、ウエットエッチングによりマスク10を部分に除去して第3のクラッド層4Gの表面を露出することにより形成される。ウエットエッチングには例えばフッ酸系エッチング液を実用的に使用することができる。ドライエッチングを使用した場合には結晶成長面となる第3のクラッド層4Gの表面にダメージが生じ、良質な結晶成長膜を成長することができない。   As shown in FIG. 5, an opening 101 is formed in the mask 10 in the first region where the green light LED unit, that is, the first active layer 5G is formed. The opening 101 is formed by, for example, using a resist mask formed by a photolithography technique and removing the mask 10 to a part by wet etching to expose the surface of the third cladding layer 4G. For wet etching, for example, a hydrofluoric acid-based etching solution can be used practically. When dry etching is used, the surface of the third cladding layer 4G serving as a crystal growth surface is damaged, and a high-quality crystal growth film cannot be grown.

図6に示すように、マスク10の開口101内(第1の領域内)において、露出する第3のクラッド層4Gの一部の表面上にその表面を結晶成長面として第3のクラッド層4Gの残りの一部、第1の活性層5G、第1のクラッド層6Gのそれぞれを選択的に順次結晶成長させる。第3のクラッド層4Gの残りの一部は前述の第3のクラッド層4Gの一部と同様の条件おいて成膜される。   As shown in FIG. 6, in the opening 101 (in the first region) of the mask 10, the third cladding layer 4G is formed on the surface of a part of the exposed third cladding layer 4G with the surface as a crystal growth surface. Each of the remaining portion, the first active layer 5G, and the first clad layer 6G are selectively crystal-grown sequentially. The remaining part of the third cladding layer 4G is formed under the same conditions as those for the part of the third cladding layer 4G.

第1の活性層5Gはバリア層と井戸層とを交互に成膜することにより形成される。バリア膜はMOCVD法により成膜されたノンドープドGaN層により形成される。このノンドープドGaN層は、成長温度を約600 ℃−1000 ℃に設定した状態において、キャリアガスにより供給されたTMGガス及びアンモニアガスを反応させて成膜される。井戸層は同様にMOCVD法により成膜されたノンドープドInxGa1-xN (0.05 ≦ x ≦ 0.30)により形成される。このノンドープドInGaN層は、成長温度を約600 ℃−800 ℃に設定した状態において、キャリアガスにより供給されたトリメチルインジウム(以下、「TMI」という。)ガス、TMGガス及びアンモニアガスを反応させて成膜される。 The first active layer 5G is formed by alternately forming barrier layers and well layers. The barrier film is formed by a non-doped GaN layer formed by the MOCVD method. This non-doped GaN layer is formed by reacting TMG gas and ammonia gas supplied by a carrier gas in a state where the growth temperature is set to about 600 ° C. to 1000 ° C. The well layer is similarly formed of non-doped In x Ga 1-x N (0.05 ≦ x ≦ 0.30) formed by MOCVD. This non-doped InGaN layer is formed by reacting trimethylindium (hereinafter referred to as “TMI”) gas, TMG gas and ammonia gas supplied by a carrier gas in a state where the growth temperature is set to about 600 ° C. to 800 ° C. Be filmed.

第1のクラッド層6GはMOCVD法により成膜されたpドープドGaN層により形成される。このpドープドGaN層は、成長温度を約850 ℃以下の低温度に設定した状態において、キャリアガスにより供給されたビスシクロペンタジエニルマグネシウム(Cp2Mg)ガス、TMGガス及びアンモニアガスを反応させて成膜される。   The first cladding layer 6G is formed by a p-doped GaN layer formed by MOCVD. This p-doped GaN layer is formed by reacting biscyclopentadienylmagnesium (Cp2Mg) gas, TMG gas and ammonia gas supplied by a carrier gas in a state where the growth temperature is set to a low temperature of about 850 ° C. or lower. Be filmed.

第3のクラッド層4Gの残りの一部、第1の活性層5G及び第1のクラッド層6Gの合計の膜厚は例えば700 nm−800 nmに設定されている。マスク10の表面上には第3のクラッド層4G等は結晶成長しない。   The total thickness of the remaining part of the third cladding layer 4G, the first active layer 5G, and the first cladding layer 6G is set to, for example, 700 nm to 800 nm. The third cladding layer 4G or the like does not grow on the surface of the mask 10.

第1の実施の形態に係る発光装置1の製造方法においては、緑色光を発する第1の活性層5Gを形成する工程が、青色光を発する第2の活性層5Bを形成する工程に比べて先に組み込まれている。第1の活性層5Gは、前述のとおり、Inの組成比が20 %を越えて多く含まれるInGaN層により形成されているので、InGaN層の結晶成長温度を下げないとInが入りにくく、又Inは熱に弱いので、製造しにくい。従って、第2の活性層5Bの製造条件に左右されない製造条件において、第1の活性層5Gが形成されている。   In the method for manufacturing the light emitting device 1 according to the first embodiment, the step of forming the first active layer 5G that emits green light is compared to the step of forming the second active layer 5B that emits blue light. Built in first. As described above, the first active layer 5G is formed of an InGaN layer containing a large proportion of In exceeding 20%. Therefore, In is difficult to enter unless the crystal growth temperature of the InGaN layer is lowered. In is weak to heat and difficult to manufacture. Accordingly, the first active layer 5G is formed under manufacturing conditions that do not depend on the manufacturing conditions of the second active layer 5B.

図7に示すように、マスク10が選択的に除去される。このマスク10の除去にはフッ酸系エッチング液を用いるウエットエッチングが使用される。   As shown in FIG. 7, the mask 10 is selectively removed. For removing the mask 10, wet etching using a hydrofluoric acid-based etching solution is used.

図8に示すように、緑色光LEDユニットの第1のクラッド層6G上及び青色光LEDユニットつまり第2の活性層5Bを形成する第2の領域において第3のクラッド層4B上を含む基板2の全面にマスク11が形成される。マスク11には、その表面が非エピタキシャル成長面となる例えばSiO2膜を実用的に使用することができる。SiO2膜は、例えばCVD法、スパッタリング法等により成膜される。既に第1の領域において第3のクラッド層4G、第1の活性層5G及び第1のクラッド層6Gにより十分な膜厚が稼がれているので、マスク11の膜厚はマスク10の膜厚に比べて薄く形成される。 As shown in FIG. 8, the substrate 2 includes the first clad layer 6G of the green light LED unit and the third clad layer 4B in the second region where the blue light LED unit, that is, the second active layer 5B is formed. A mask 11 is formed on the entire surface. As the mask 11, for example, a SiO 2 film whose surface becomes a non-epitaxial growth surface can be practically used. The SiO 2 film is formed by, for example, a CVD method or a sputtering method. Since the sufficient thickness has already been achieved by the third cladding layer 4G, the first active layer 5G, and the first cladding layer 6G in the first region, the thickness of the mask 11 is equal to the thickness of the mask 10. It is formed thinner than that.

図9に示すように、第1の領域において第1のクラッド層6G上にマスク11は残存された状態において、第2の領域においてマスク11が除去される。このマスク11の部分的な除去は、例えばフォトリソグラフィ技術により形成したレジストマスクを用い、ウエットエッチングにより行われる。第3のクラッド層4Bの表面は露出される。ウエットエッチングには例えばフッ酸系エッチング液を実用的に使用することができる。ドライエッチングを使用した場合には結晶成長面となる第3のクラッド層4Bの表面にダメージが生じ、良質な結晶成長膜を成長することができない。   As shown in FIG. 9, the mask 11 is removed in the second region in a state where the mask 11 remains on the first cladding layer 6G in the first region. The partial removal of the mask 11 is performed by wet etching using a resist mask formed by, for example, a photolithography technique. The surface of the third cladding layer 4B is exposed. For wet etching, for example, a hydrofluoric acid-based etching solution can be used practically. When dry etching is used, the surface of the third cladding layer 4B, which becomes the crystal growth surface, is damaged, and a high-quality crystal growth film cannot be grown.

図10に示すように、マスク11から露出する第2の領域内において、第3のクラッド層4Bの一部の表面上にその表面を結晶成長面として第3のクラッド層4Bの残りの一部、第2の活性層5B、第2のクラッド層6Bのそれぞれを選択的に順次結晶成長させる。第3のクラッド層4Bの残りの一部は前述の第3のクラッド層4Bの一部と同様の条件おいて成膜される。   As shown in FIG. 10, in the second region exposed from the mask 11, the remaining part of the third cladding layer 4B is formed on the surface of a part of the third cladding layer 4B with the surface as a crystal growth surface. Then, each of the second active layer 5B and the second cladding layer 6B is selectively and sequentially grown. The remaining part of the third clad layer 4B is formed under the same conditions as those for the part of the third clad layer 4B.

第2の活性層5Bは、第1の活性層5Gと同様に、バリア層と井戸層とを交互に成膜することにより形成される。第2の活性層5Bの基本的な製造方法は前述の第1の活性層5Gの製造方法と同一であるので、ここでの説明は省略する。更に、第2のクラッド層6Bの基本的な製造方法は前述の第1のクラッド層6Gの製造方法と同一であるので、ここでの説明は省略する。   Similar to the first active layer 5G, the second active layer 5B is formed by alternately forming barrier layers and well layers. Since the basic manufacturing method of the second active layer 5B is the same as the manufacturing method of the first active layer 5G described above, description thereof is omitted here. Furthermore, the basic manufacturing method of the second cladding layer 6B is the same as the manufacturing method of the first cladding layer 6G described above, and the description thereof is omitted here.

図11に示すように、マスク11が選択的に除去される。このマスク11の除去にはフッ酸系エッチング液を用いるウエットエッチングが使用される。そして、このように製造された基板(ウエーハ)2は1つの緑色光LEDユニットと1つの青色光LEDユニットとを含む発光装置1毎に細分化される。   As shown in FIG. 11, the mask 11 is selectively removed. The mask 11 is removed by wet etching using a hydrofluoric acid-based etching solution. The substrate (wafer) 2 manufactured in this way is subdivided into light emitting devices 1 each including one green light LED unit and one blue light LED unit.

次に、細分化された発光装置1は電極製造プロセスに移行される。まず、図12に示すように、第1のクラッド層6G及び第2のクラッド層6B上を含む基板2の全面上に電極61及び62のZnO層(コンタクト層)601が形成される。ZnO層601は例えば200 nmの膜厚において成膜される。   Next, the subdivided light emitting device 1 is transferred to an electrode manufacturing process. First, as shown in FIG. 12, ZnO layers (contact layers) 601 of electrodes 61 and 62 are formed on the entire surface of the substrate 2 including the first cladding layer 6G and the second cladding layer 6B. The ZnO layer 601 is formed with a film thickness of 200 nm, for example.

ZnO層601上にマスク12が形成される(図13参照。)。このマスク12には例えばフォトリソグラフィ技術を用いて形成したレジスト膜を使用することができる。図13に示すように、マスク12を用い、エッチングによりZnO層601がパターンニングされる。この後、マスク12は除去される。   A mask 12 is formed on the ZnO layer 601 (see FIG. 13). For this mask 12, for example, a resist film formed by using a photolithography technique can be used. As shown in FIG. 13, the ZnO layer 601 is patterned by etching using the mask 12. Thereafter, the mask 12 is removed.

図14に示すように、ZnO層601上を含む基板2の全面に反射層(DBR)602が形成される。反射層602は例えば500 nmの膜厚において成膜される。反射層602上にマスク13が形成される(図15参照。)。のマスク13には例えばフォトリソグラフィ技術を用いて形成したレジスト膜を使用することができる。図15に示すように、マスク13を用い、エッチングにより反射層602がパターンニングされる。この後、マスク13は除去される。   As shown in FIG. 14, a reflective layer (DBR) 602 is formed on the entire surface of the substrate 2 including on the ZnO layer 601. The reflective layer 602 is formed with a film thickness of, for example, 500 nm. A mask 13 is formed on the reflective layer 602 (see FIG. 15). For the mask 13, for example, a resist film formed by using a photolithography technique can be used. As shown in FIG. 15, the reflective layer 602 is patterned by etching using the mask 13. Thereafter, the mask 13 is removed.

更に、反射層602上にマスク14が形成される(図16参照。)。マスク14は少なくとも第3の領域に開口を有する。マスク14には例えばフォトリソグラフィ技術を用いて形成したレジスト膜を使用することができる。図16に示すように、マスク14を用い、メサエッチングにより第1のクラッド層6G及び第1の活性層5G並びに第2のクラッド層6B及び第2の活性層5Bをパターンニングし、第3のクラッド層4G及び4Bの引き出し部分(第3の領域)を露出させる。   Further, a mask 14 is formed on the reflective layer 602 (see FIG. 16). The mask 14 has an opening in at least the third region. For the mask 14, for example, a resist film formed by using a photolithography technique can be used. As shown in FIG. 16, the first clad layer 6G, the first active layer 5G, the second clad layer 6B, and the second active layer 5B are patterned by mesa etching using the mask 14, and the third clad layer 6G is patterned. The lead-out portion (third region) of the cladding layers 4G and 4B is exposed.

図17に示すように、露出された第3のクラッド層4G及び4Bの引き出し部分上に電極40のAl層(コンタクト層)401が形成される。Al層401の形成方法にはリフトオフ法が使用され、このAl層401は例えば1400 nmの膜厚において成膜される。   As shown in FIG. 17, an Al layer (contact layer) 401 of the electrode 40 is formed on the exposed portions of the exposed third cladding layers 4G and 4B. A lift-off method is used as a method for forming the Al layer 401, and the Al layer 401 is formed to a thickness of 1400 nm, for example.

図18に示すように、第1の領域及び第2の領域において反射層602上にAu層及びNi層の複合膜603が形成され、同一製造工程において第3の領域のAl層401上にAu層及びNi層の複合膜402が形成される。複合膜603及び402の形成方法にはリフトオフ法が使用され、この複合膜603及び402は例えば400 nmの膜厚において成膜される。   As shown in FIG. 18, a composite film 603 of an Au layer and a Ni layer is formed on the reflective layer 602 in the first region and the second region, and Au is formed on the Al layer 401 in the third region in the same manufacturing process. A composite film 402 of Ni layer and Ni layer is formed. A lift-off method is used as a method of forming the composite films 603 and 402, and the composite films 603 and 402 are formed with a film thickness of, for example, 400 nm.

前述の図2に示すように、第1の領域及び第2の領域において複合膜603上にAuSn層604が形成され、同一製造工程において第3の領域の複合膜402上にAuSn層403が形成される。AuSn層604及び403の形成方法にはリフトオフ法が使用され、このAuSn層604及び403は例えば3000 nmの膜厚において成膜される。これら一連の製造工程が終了すると、第1の実施の形態に係る発光装置1を完成させることができる。   2, the AuSn layer 604 is formed on the composite film 603 in the first region and the second region, and the AuSn layer 403 is formed on the composite film 402 in the third region in the same manufacturing process. Is done. A lift-off method is used as a method of forming the AuSn layers 604 and 403, and the AuSn layers 604 and 403 are formed with a film thickness of, for example, 3000 nm. When these series of manufacturing steps are completed, the light emitting device 1 according to the first embodiment can be completed.

このような第1の実施の形態に係る発光装置1の製造方法においては、緑色光を発する第1の活性層5Gの結晶成長面となる第3のクラッド層4Gの表面、青色光を発する第2の活性層5Bの結晶成長面となる第3のクラッド層4Bの表面のそれぞれがウエットエッチングを用いて露出されているので、ドライエッチングダメージを例えばZnO層(コンタクト層)601に与えることがない。   In the method of manufacturing the light emitting device 1 according to the first embodiment, the surface of the third cladding layer 4G that is the crystal growth surface of the first active layer 5G that emits green light, the first light that emits blue light. Since the surface of the third clad layer 4B, which is the crystal growth surface of the second active layer 5B, is exposed by wet etching, dry etching damage is not given to, for example, the ZnO layer (contact layer) 601. .

更に、第1の実施の形態に係る発光装置1の製造方法においては、青色光を発する第2の活性層5Bを形成する工程に先駆けて、緑色光を発する第1の活性層5Gを形成する工程を組み込んでいるので、第1の活性層5Gの特にInの組成比の制御がし易く、緑色光LEDユニット及び青色光LEDとを混在させて製作し易い。   Furthermore, in the method for manufacturing the light emitting device 1 according to the first embodiment, the first active layer 5G that emits green light is formed prior to the step of forming the second active layer 5B that emits blue light. Since the process is incorporated, it is easy to control the composition ratio of In in particular in the first active layer 5G, and it is easy to manufacture by mixing the green light LED unit and the blue light LED.

(第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態は、第1の実施の形態に係る発光装置1において、緑色光LEDユニット、青色光LEDユニットの構造を代えた例を説明するものである。
(Second Embodiment)
The second embodiment of the present invention describes an example in which the structure of the green light LED unit and the blue light LED unit is changed in the light emitting device 1 according to the first embodiment.

[発光装置の断面構造]
図19に示すように、第2の実施の形態に係る発光装置1は、基本的には前述の第1の実施の形態に係る発光装置1と同様に、基板2と、基板2上の第1の領域(図1参照。)に配設され、緑色光を発する第1の活性層5Gと、第1の活性層5G上に配設され、この第1の活性層5Gに接続された第1の導電型の第1のクラッド層6Gと、基板2上の第1の領域に対して第1の方向(図1参照。)に隣接する第2の領域に配設され、青色光を発する第2の活性層5Bと、第2の活性層5B上に配設され、この第2の活性層5Bに接続された第1の導電型の第2のクラッド層6Bと、基板2上の第1の領域及び第2の領域に対して第1の方向と交差する第2の方向(図1参照。)に隣接する第3の領域に配設され、第1の導電型とは反対の第2の導電型を有し、第1の活性層5G及び第2の活性層5Bに接続された第3のクラッド層4G及び4Bとを備える。第2の実施の形態において、第1のクラッド層6G及び第2のクラッド層6Bの第1の導電型はp型に設定され、第3のクラッド層4G及び4Bの第1の導電型はn型に設定されている。
[Cross-sectional structure of light emitting device]
As shown in FIG. 19, the light emitting device 1 according to the second embodiment is basically similar to the light emitting device 1 according to the first embodiment described above, and the substrate 2 and the second A first active layer 5G that emits green light and is disposed on the first active layer 5G and connected to the first active layer 5G. The first clad layer 6G of one conductivity type and a second region adjacent to the first region on the substrate 2 in the first direction (see FIG. 1) emit blue light. A second active layer 5B, a second clad layer 6B of the first conductivity type disposed on the second active layer 5B and connected to the second active layer 5B; 1st area | region and 2nd area | region are arrange | positioned in the 3rd area | region adjacent to the 2nd direction (refer FIG. 1) which cross | intersects the 1st direction, and the 1st conductivity type is opposite. 2 It has a conductivity type, and a third cladding layer 4G and 4B which are connected to the first active layer 5G and the second active layer 5B. In the second embodiment, the first conductivity type of the first cladding layer 6G and the second cladding layer 6B is set to p-type, and the first conductivity type of the third cladding layers 4G and 4B is n-type. Set to type.

第2の実施の形態に係る発光装置1においては、第3のクラッド層4G、第1の活性層5G、第1のクラッド層6Gのそれぞれが順次基板2上に積層され、緑色光を発する緑色光LEDユニットが構築されている。更に、緑色光LEDユニットに隣接し、第3のクラッド層4B、第2の活性層5B、第2のクラッド層6Bのそれぞれが順次基板2上に積層され、青色光を発する青色光LEDユニットが構築されている。すなわち、1つの共通の基板2に2色光を発する緑色光LEDユニット及び青色光LEDユニットが混在され、搭載されている。   In the light emitting device 1 according to the second embodiment, each of the third cladding layer 4G, the first active layer 5G, and the first cladding layer 6G is sequentially stacked on the substrate 2 to emit green light. A light LED unit is built. Further, a blue light LED unit that emits blue light is adjacent to the green light LED unit, and each of the third cladding layer 4B, the second active layer 5B, and the second cladding layer 6B is sequentially laminated on the substrate 2. Has been built. That is, a green LED unit and a blue LED unit that emit two-color light are mixedly mounted on one common substrate 2.

第2の実施の形態において、基板2にはサファイア基板を実用的に使用することができる。基板2上であって、基板2と第3のクラッド層4G及び4Bとの間にはバッファ層3が配設されている。バッファ層3には例えば1 nm−20 nmの膜厚を有するAlNを使用することができる。   In the second embodiment, a sapphire substrate can be used practically for the substrate 2. A buffer layer 3 is disposed on the substrate 2 and between the substrate 2 and the third cladding layers 4G and 4B. For the buffer layer 3, for example, AlN having a film thickness of 1 nm to 20 nm can be used.

第3のクラッド層4G、4Bのそれぞれは、第1の活性層5G並びに第2の活性層5Bに共通のクラッド層として基板2上に一体に構成されている。つまり、第3のクラッド層4G及び4Bは基板2上の第1の領域、第2の領域及び第3の領域に跨って配設され、第1の活性層5Gに重複する第1の領域において緑色光LEDユニットを構築する第3のクラッド層4Gとして使用され、第2の活性層5Bに重複する第2の領域において青色光LEDユニットを構築する第3のクラッド層4Bとして使用されている。第3のクラッド層4G、4Bには双方に共通の電極40が電気的に接続されている(図1及び図2参照。)。   Each of the third cladding layers 4G and 4B is integrally formed on the substrate 2 as a cladding layer common to the first active layer 5G and the second active layer 5B. That is, the third cladding layers 4G and 4B are disposed across the first region, the second region, and the third region on the substrate 2, and in the first region overlapping the first active layer 5G. Used as the third cladding layer 4G for constructing the green light LED unit, and used as the third cladding layer 4B for constructing the blue light LED unit in the second region overlapping the second active layer 5B. A common electrode 40 is electrically connected to the third cladding layers 4G and 4B (see FIGS. 1 and 2).

第3のクラッド層4G及び4Bには第2の実施の形態においてIII族窒化物半導体であるnドープドアルミニウム窒化ガリウム(AlGaN)層が使用されている。AlGaN層は、例えば4.5 μm−5.5 μmの膜厚を有し、2 × 1018 atoms/cm3−4 × 1018 atoms/cm程度の不純物密度においてSiを含む。第3のクラッド層4G及び4Bには前述の図2に示す電極(カソード電極)40が電気的に接続されている。 For the third cladding layers 4G and 4B, an n-doped aluminum gallium nitride (AlGaN) layer, which is a group III nitride semiconductor in the second embodiment, is used. The AlGaN layer has a thickness of, for example, 4.5 μm to 5.5 μm and contains Si at an impurity density of about 2 × 10 18 atoms / cm 3 −4 × 10 18 atoms / cm 4 . The above-described electrode (cathode electrode) 40 shown in FIG. 2 is electrically connected to the third cladding layers 4G and 4B.

第1の活性層5G及び第2の活性層5Bは図19に示すように基本的には同一構造により構成され、双方は特定の化合物の組成比を異にする。第1の活性層5G及び第2の活性層5Bは、その断面構造を図示していないが、第2の実施の形態において、複数の井戸層と、複数のバリア層とを交互に積層したMQW構造により構成されている。井戸層及びバリア層は、6 ペア−11 ペア、好ましくは8 ペアを有する。第2の実施の形態において、第1の活性層5G及び第2の活性層5Bのそれぞれの井戸層はノンドープのAlInGaNにより構成されている。また、それぞれのバリア層はノンドープのAlGaNにより構成されている。第1の活性層5G、第2の活性層5BのそれぞれのInの組成比は異なる。第1の活性層5Gは、22 %−24 %のInを有し、例えば530 nmの緑色光を発する。第2の活性層5Bは、14 %−16 %のInを有し、例えば470 nmの青色光を発する。   As shown in FIG. 19, the first active layer 5G and the second active layer 5B basically have the same structure, and both have different composition ratios of specific compounds. Although the cross-sectional structure of the first active layer 5G and the second active layer 5B is not illustrated, in the second embodiment, an MQW in which a plurality of well layers and a plurality of barrier layers are alternately stacked. It is structured by structure. The well layer and the barrier layer have 6-11 pairs, preferably 8 pairs. In the second embodiment, each well layer of the first active layer 5G and the second active layer 5B is made of non-doped AlInGaN. Each barrier layer is made of non-doped AlGaN. The In composition ratios of the first active layer 5G and the second active layer 5B are different. The first active layer 5G has 22% -24% In and emits green light of, for example, 530 nm. The second active layer 5B has 14% -16% In and emits blue light of, for example, 470 nm.

第1の活性層5G及び第2の活性層5Bは、第3のクラッド層4G及び4BすなわちAlGaN結晶の非極性面又は半極性面を結晶成長表面として使用し、この結晶成長表面の法線方向に積層して形成してもよい。例えば、結晶成長表面が非極性面であるm面とすると、このm面を主面とするIII族窒化物半導体により第1の活性層5G及び第2の活性層5Bを構成することができる。この場合、c面以外のa面、m面等の非極性面又は半極性面を結晶成長表面とするIII族窒化物半導体を用いて形成した活性層から光を取り出すことができる。   The first active layer 5G and the second active layer 5B use the third cladding layers 4G and 4B, that is, the nonpolar or semipolar surface of the AlGaN crystal as the crystal growth surface, and the normal direction of the crystal growth surface You may laminate and form. For example, when the crystal growth surface is an m-plane which is a nonpolar plane, the first active layer 5G and the second active layer 5B can be formed of a group III nitride semiconductor having the m-plane as a main surface. In this case, light can be extracted from an active layer formed using a group III nitride semiconductor whose crystal growth surface is a nonpolar plane such as a plane other than c plane, m plane, or semipolar plane.

第1のクラッド層6G及び第2のクラッド層6Bには第2の実施の形態においてIII族窒化物半導体であるpドープドGaN層が使用されている。GaN層は、例えば180 nm−220 nmの膜厚を有し、2 × 1019 atoms/cm3−4 × 1019 atoms/cm3程度の不純物密度においてMgを含む。 In the second embodiment, a p-doped GaN layer that is a group III nitride semiconductor is used for the first cladding layer 6G and the second cladding layer 6B. The GaN layer has a film thickness of, for example, 180 nm to 220 nm, and contains Mg at an impurity density of about 2 × 10 19 atoms / cm 3 −4 × 10 19 atoms / cm 3 .

第1の活性層5Gと第1のクラッド層6Gとの間にはバッファ層7Gが配設され、第2の活性層5Bと第2のクラッド層6Bとの間にはバッファ層7Bが配設されている。バッファ層7G及びバッファ層7Bには第2の実施の形態においてIII族窒化物半導体であるpドープドAlGaN層が使用されている。AlGaN層は、例えば35 nm−45 nmの膜厚を有し、2 × 1019 atoms/cm3−4 × 1019 atoms/cm3程度の不純物密度においてMgを含む。 A buffer layer 7G is disposed between the first active layer 5G and the first cladding layer 6G, and a buffer layer 7B is disposed between the second active layer 5B and the second cladding layer 6B. Has been. In the second embodiment, a p-doped AlGaN layer that is a group III nitride semiconductor is used for the buffer layer 7G and the buffer layer 7B. The AlGaN layer has a film thickness of 35 nm to 45 nm, for example, and contains Mg at an impurity density of about 2 × 10 19 atoms / cm 3 −4 × 10 19 atoms / cm 3 .

第1のクラッド層6Gには前述の第1の実施の形態に係る発光装置1と同様に電極(アノード電極)61が電気的に接続され、第2のクラッド層6Bには電極(アノード電極)62が電気的に接続される(図2参照。)。   An electrode (anode electrode) 61 is electrically connected to the first cladding layer 6G in the same manner as the light emitting device 1 according to the first embodiment described above, and an electrode (anode electrode) is connected to the second cladding layer 6B. 62 is electrically connected (see FIG. 2).

このように構成される第2の実施の形態に係る発光装置2においては、前述の第1の実施の形態に係る発光装置1と同様の効果を奏することができるとともに、緑色光を発光させやすいという効果を奏する。   In the light emitting device 2 according to the second embodiment configured as described above, the same effect as the light emitting device 1 according to the first embodiment described above can be obtained, and green light can be easily emitted. There is an effect.

(第3の実施の形態)
本発明の第3の実施の形態は、3色光を発する発光装置に本発明を適用した例を説明するものである。
(Third embodiment)
In the third embodiment of the present invention, an example in which the present invention is applied to a light emitting device that emits three-color light will be described.

[発光装置の断面構造並びに平面構造]
図20に示すように、第3の実施の形態に係る発光装置1は、基板2と、基板2上の第4の領域に配設され、波長が550 nm−610 nmの範囲内にメインピークを有する光(黄色光)を発する第3の活性層5Yと、第3の活性層5Y上に配設され、この第3の活性層Yに接続された第1の導電型の第4のクラッド層6Yと、基板2上の第4の領域に対して第1の方向(図20中、上側方向)に隣接する第1の領域に配設され、緑色光を発する第1の活性層5Gと、第1の活性層5G上に配設され、この第1の活性層5Gに接続された第1の導電型の第1のクラッド層6Gと、基板2上の第1の領域に対して更に第1の方向に隣接する第2の領域に配設され、青色光を発する第2の活性層5Bと、第2の活性層5B上に配設され、この第2の活性層5Bに接続された第1導電型の第2のクラッド層6Bと、基板2上の第1の領域、第2の領域及び第4の領域に対して第1の方向と交差する第2の方向(図20中、左側方向)に隣接する第3の領域に配設され、第1の導電型とは反対の第2の導電型を有し、第1の活性層5G、第2の活性層5B及び第3の活性層5Yに電気的に接続された第3のクラッド層4G、4B及び4Yとを備える。
[Cross-sectional structure and planar structure of light-emitting device]
As shown in FIG. 20, the light emitting device 1 according to the third embodiment is disposed in the substrate 2 and the fourth region on the substrate 2 and has a main peak within a wavelength range of 550 nm to 610 nm. A third active layer 5Y that emits light (yellow light) having a first conductivity type, and a fourth clad of the first conductivity type disposed on the third active layer 5Y and connected to the third active layer Y A first active layer 5G that emits green light, disposed in a first region adjacent to the layer 6Y and a fourth region on the substrate 2 in a first direction (upward direction in FIG. 20); The first conductivity type first clad layer 6G disposed on the first active layer 5G and connected to the first active layer 5G, and the first region on the substrate 2 A second active layer 5B that emits blue light is disposed in a second region adjacent in the first direction, and is disposed on the second active layer 5B. The second active layer 5B The connected second cladding layer 6B of the first conductivity type, and the second direction intersecting the first direction with respect to the first region, the second region, and the fourth region on the substrate 2 (see FIG. 20 in the left side direction), and has a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and includes a first active layer 5G, a second active layer 5B, And third cladding layers 4G, 4B, and 4Y electrically connected to the third active layer 5Y.

すなわち、第3の実施の形態に係る発光装置1は、1つの共通の基板2に、第3のクラッド層5Y、第3の活性層5Y及び第4のクラッド層6Yを備えた黄色光LEDユニットと、第3のクラッド層5G、第1の活性層5G及び第1のクラッド層6Gを備えた緑色光LEDユニットと、第3のクラッド層5B、第2の活性層5B及び第2のクラッド層6Bを備えた青色光LEDユニットとを備えている。この発光装置1の特に黄色光LEDユニットの断面構造は、前述の図1及び図2に示す断面構造、又は図19に示す断面構造と同様である。   That is, the light emitting device 1 according to the third embodiment includes a yellow light LED unit in which a common substrate 2 includes a third cladding layer 5Y, a third active layer 5Y, and a fourth cladding layer 6Y. A green light LED unit including the third cladding layer 5G, the first active layer 5G, and the first cladding layer 6G, and the third cladding layer 5B, the second active layer 5B, and the second cladding layer And a blue light LED unit provided with 6B. In particular, the cross-sectional structure of the yellow LED unit of the light emitting device 1 is the same as the cross-sectional structure shown in FIGS. 1 and 2 or the cross-sectional structure shown in FIG.

[発光装置の製造方法]
第3の実施の形態に係る発光装置1の製造方法は、前述の第1の実施の形態に係る発光装置1の製造方法と基本的には同様ではあるが、最初に黄色光LEDユニットの第3の活性層5Y、第4のクラッド層6Yが形成される。この後に、緑色光LEDユニットの第1の活性層5G、第1のクラッド層6Gが形成され、更に青色光LEDユニットの第2の活性層5B、第2のクラッド層6Bが形成される。
[Method for Manufacturing Light Emitting Device]
The manufacturing method of the light-emitting device 1 according to the third embodiment is basically the same as the manufacturing method of the light-emitting device 1 according to the first embodiment described above. 3 active layers 5Y and a fourth cladding layer 6Y are formed. Thereafter, the first active layer 5G and the first cladding layer 6G of the green light LED unit are formed, and further the second active layer 5B and the second cladding layer 6B of the blue light LED unit are formed.

このように構成される第3の実施の形態に係る発光装置1においては、前述の第1の実施の形態又は第2の実施の形態に係る発光装置1により得られる効果と同様の効果を奏することができる。   The light emitting device 1 according to the third embodiment configured as described above has the same effect as that obtained by the light emitting device 1 according to the first embodiment or the second embodiment described above. be able to.

(その他の実施の形態)
上記のように、本発明は前述の第1の実施の形態乃至第3の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものでない。例えば、本発明は、半導体レーザを搭載する発光装置に適用することができる。
(Other embodiments)
As described above, the present invention has been described with reference to the first to third embodiments. However, the description and the drawings, which form a part of this disclosure, do not limit the present invention. For example, the present invention can be applied to a light emitting device equipped with a semiconductor laser.

このように、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を含む。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。   As described above, the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.

本発明の第1の実施の形態に係る発光装置の平面図である。1 is a plan view of a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示す発光装置の要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the light-emitting device shown in FIG. 図1に示す発光素子の要部の概略的断面図である。It is a schematic sectional drawing of the principal part of the light emitting element shown in FIG. 第1の実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する第1の工程断面図である。It is 1st process sectional drawing explaining the manufacturing method of the light-emitting device which concerns on 1st Embodiment. 第2の工程断面図である。It is 2nd process sectional drawing. 第3の工程断面図である。It is 3rd process sectional drawing. 第4の工程断面図である。It is a 4th process sectional view. 第5の工程断面図である。FIG. 10 is a fifth process cross-sectional view. 第6の工程断面図である。It is 6th process sectional drawing. 第7の工程断面図である。It is 7th process sectional drawing. 第8の工程断面図である。It is 8th process sectional drawing. 第9の工程断面図である。It is 9th process sectional drawing. 第10の工程断面図である。It is 10th process sectional drawing. 第11の工程断面図である。It is 11th process sectional drawing. 第12の工程断面図である。It is a 12th process sectional view. 第13の工程断面図である。It is 13th process sectional drawing. 第14の工程断面図である。It is 14th process sectional drawing. 第15の工程断面図である。FIG. 15 is a sectional view of a fifteenth step. 本発明の第2の実施の形態に係る発光装置の概略的断面図である。It is a schematic sectional drawing of the light-emitting device which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る発光装置の平面図である。It is a top view of the light-emitting device which concerns on the 3rd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…発光装置
2…基板
3…バッファ層
4G、4B、4Y…第3のクラッド層
40、61、62…電極
5G…第1の活性層
5B…第2の活性層
5Y…第3の活性層
6G…第1のクラッド層
6B…第2のクラッド層
6Y…第4のクラッド層
10〜14…マスク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Light-emitting device 2 ... Substrate 3 ... Buffer layer 4G, 4B, 4Y ... 3rd clad layer 40, 61, 62 ... Electrode 5G ... 1st active layer 5B ... 2nd active layer 5Y ... 3rd active layer 6G ... 1st cladding layer 6B ... 2nd cladding layer 6Y ... 4th cladding layers 10-14 ... Mask

Claims (8)

基板と、
前記基板上の第1の領域に配設され、波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層と、
前記第1の活性層上に配設され、この第1の活性層に接続された第1の導電型の第1のクラッド層と、
前記基板上の前記第1の領域に対して第1の方向に隣接する第2の領域に配設され、波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層と、
前記第2の活性層上に配設され、この第2の活性層に接続された第1の導電型の第2のクラッド層と、
前記基板上の前記第1の領域及び前記第2の領域に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に隣接する第3の領域に配設され、前記第1の導電型とは反対の第2の導電型を有し、前記第1の活性層及び前記第2の活性層に接続された第3のクラッド層と、
を備えたことを特徴とする発光装置。
A substrate,
A first active layer disposed in a first region on the substrate and emitting light having a main peak in the wavelength range of 480 nm-550 nm;
A first cladding layer of a first conductivity type disposed on the first active layer and connected to the first active layer;
A second activity which is disposed in a second region adjacent to the first region on the substrate in a first direction and emits light having a main peak within a wavelength range of 440 nm-480 nm; Layers,
A second clad layer of a first conductivity type disposed on the second active layer and connected to the second active layer;
The first conductivity type is disposed in a third region adjacent to the first region and the second region on the substrate and adjacent to the second direction intersecting the first direction. A third cladding layer having an opposite second conductivity type and connected to the first active layer and the second active layer;
A light-emitting device comprising:
前記基板はサファイア基板であり、前記第1の活性層、前記第2の活性層、前記第1のクラッド層、前記第2のクラッド層及び前記第3のクラッド層はIII族窒化物半導体により構成されることを特徴とする請求項1に記載の発光装置。   The substrate is a sapphire substrate, and the first active layer, the second active layer, the first clad layer, the second clad layer, and the third clad layer are made of a group III nitride semiconductor. The light-emitting device according to claim 1. 前記第1の活性層、前記第2の活性層、前記第1のクラッド層、前記第2のクラッド層及び前記第3のクラッド層は非極性面又は半極性面を主面とするIII族窒化物半導体により構成されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発光装置。   The first active layer, the second active layer, the first clad layer, the second clad layer, and the third clad layer have a nonpolar plane or a semipolar plane as a main group III nitride The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device is made of a physical semiconductor. 基板と、
前記基板上の第4の領域に配設され、波長が550 nm−610 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第3の活性層と、
前記第3の活性層上に配設され、この第3の活性層に接続された第1の導電型の第4のクラッド層と、
前記基板上の前記第4の領域に対して第1の方向に隣接する第1の領域に配設され、波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層と、
前記第1の活性層上に配設され、この第1の活性層に接続された第1の導電型の第1のクラッド層と、
前記基板上の前記第1の領域に対して更に前記第1の方向に隣接する第2の領域に配設され、波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層と、
前記第2の活性層上に配設され、この第2の活性層に接続された第1導電型の第2のクラッド層と、
前記基板上の前記第1の領域、前記第2の領域及び前記第4の領域に対して前記第1の方向と交差する第2の方向に隣接する第3の領域に配設され、前記第1の導電型とは反対の第2の導電型を有し、前記第1の活性層、前記第2の活性層及び前記第3の活性層に電気的に接続された第3のクラッド層と、
を備えたことを特徴とする発光装置。
A substrate,
A third active layer disposed in a fourth region on the substrate and emitting light having a main peak in the wavelength range of 550 nm-610 nm;
A fourth clad layer of a first conductivity type disposed on the third active layer and connected to the third active layer;
A first activity which is disposed in a first region adjacent to the fourth region on the substrate in a first direction and emits light having a main peak within a wavelength range of 480 nm to 550 nm. Layers,
A first cladding layer of a first conductivity type disposed on the first active layer and connected to the first active layer;
A second region that is disposed in a second region adjacent to the first region on the substrate in the first direction and emits light having a main peak within a wavelength range of 440 nm to 480 nm. Active layer of
A second clad layer of a first conductivity type disposed on the second active layer and connected to the second active layer;
The first region, the second region, and the fourth region on the substrate are disposed in a third region adjacent to the second direction intersecting the first direction, and A third cladding layer having a second conductivity type opposite to the first conductivity type, and electrically connected to the first active layer, the second active layer, and the third active layer; ,
A light-emitting device comprising:
基板上の互いに隣接する第1の領域及び第2の領域に第2の導電型の第3のクラッド層を形成する工程と、
前記第3のクラッド層上に第1のマスクを形成する工程と、
前記第3のクラッド層上の前記第1の領域において前記第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、
前記第1の領域において前記第3のクラッド層上に波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層を形成する工程と、
前記第1の活性層上に前記第1の導電型とは反対の第2の導電型の第2のクラッド層を形成する工程と、
前記第3のクラッド層上の前記第2の領域において残存する前記第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、
前記第1の活性層上に第2のマスクを形成する工程と、
前記第3のクラッド層上の前記第2の領域において波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層を形成する工程と、
前記第2の活性層上に第2導電型の第3のクラッド層を形成する工程と、
前記第2のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、
を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
Forming a third clad layer of the second conductivity type in the first region and the second region adjacent to each other on the substrate;
Forming a first mask on the third cladding layer;
Removing the first mask in the first region on the third cladding layer using wet etching;
Forming a first active layer that emits light having a main peak in a wavelength range of 480 nm to 550 nm on the third cladding layer in the first region;
Forming a second cladding layer of a second conductivity type opposite to the first conductivity type on the first active layer;
Removing the first mask remaining in the second region on the third cladding layer using wet etching;
Forming a second mask on the first active layer;
Forming a second active layer that emits light having a main peak in a wavelength range of 440 nm to 480 nm in the second region on the third cladding layer;
Forming a third clad layer of the second conductivity type on the second active layer;
Removing the second mask using wet etching;
A method for manufacturing a light emitting device, comprising:
前記第1のマスクを形成する工程は前記第1の活性層が成長しない薄膜を形成する工程であり、前記第2のマスクを形成する工程は前記第2の活性層が成長しない薄膜を形成する工程であることを特徴とする請求項5に記載の発光装置の製造方法。   The step of forming the first mask is a step of forming a thin film on which the first active layer does not grow, and the step of forming the second mask forms a thin film on which the second active layer does not grow. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 5, wherein the method is a process. 前記第1のマスクを形成する工程はシリコン酸化膜を形成する工程であり、前記第2のマスクを形成する工程はシリコン酸化膜を形成する工程であり、前記第1のマスクを除去する工程及び前記第2のマスク除去する工程はフッ酸系ウエットエッチングを用いて除去する工程であることを特徴とする請求項5又は請求項6に記載の発光装置の製造方法。   The step of forming the first mask is a step of forming a silicon oxide film, the step of forming the second mask is a step of forming a silicon oxide film, the step of removing the first mask, and 7. The method of manufacturing a light emitting device according to claim 5, wherein the second mask removing step is a step of removing using a hydrofluoric acid based wet etching. 基板上の互いに隣接する第1の領域、第2の領域及び第4の領域に第1の導電型の第3のクラッド層を形成する工程と、
前記第3のクラッド層上に第1のマスクを形成する工程と、
前記第3のクラッド層上の前記第4の領域において前記第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、
前記第4の領域において前記第3のクラッド層上に波長が550 nm−610 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第3の活性層を形成する工程と、
前記第3の活性層上に前記第1の導電型とは反対の第2の導電型の第4のクラッド層を形成する工程と、
前記第3のクラッド層上の前記第1の領域及び第2の領域において残存する前記第1のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、
前記第3の活性層上及び前記第3のクラッド層上の第2の領域に第2のマスクを形成する工程と、
前記第3のクラッド層上の前記第1の領域において波長が480 nm−550 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第1の活性層を形成する工程と、
前記第1の活性層上に第2導電型の第1のクラッド層を形成する工程と、
前記第2のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、
前記第3の活性層上及び前記第1の活性層上に第3のマスクを形成する工程と、
前記第3のクラッド層上の前記第2の領域において波長が440 nm−480 nmの範囲内にメインピークを有する光を発する第2の活性層を形成する工程と、
前記第2の活性層上に第2導電型の第2のクラッド層を形成する工程と、
前記第3のマスクをウエットエッチングを用いて除去する工程と、
を備えたことを特徴とする発光装置の製造方法。
Forming a third clad layer of the first conductivity type in the first region, the second region, and the fourth region adjacent to each other on the substrate;
Forming a first mask on the third cladding layer;
Removing the first mask in the fourth region on the third cladding layer using wet etching;
Forming a third active layer that emits light having a main peak in a wavelength range of 550 nm to 610 nm on the third cladding layer in the fourth region;
Forming a fourth cladding layer of a second conductivity type opposite to the first conductivity type on the third active layer;
Removing the first mask remaining in the first region and the second region on the third cladding layer by using wet etching;
Forming a second mask in a second region on the third active layer and on the third cladding layer;
Forming a first active layer that emits light having a main peak in a wavelength range of 480 nm to 550 nm in the first region on the third cladding layer;
Forming a second conductivity type first cladding layer on the first active layer;
Removing the second mask using wet etching;
Forming a third mask on the third active layer and on the first active layer;
Forming a second active layer that emits light having a main peak in a wavelength range of 440 nm to 480 nm in the second region on the third cladding layer;
Forming a second conductivity type second cladding layer on the second active layer;
Removing the third mask using wet etching;
A method for manufacturing a light emitting device, comprising:
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