半导体激光器的制造方法

专利名称：半导体激光器的制造方法
半导皿光器的库隨方法狱领域本发明涉及半导^光器的制造方法。 背景M在半导,光器的制造工艺中，用划线标记对晶片进行标记，通过施加适当的力将晶片劈开分割成多个条。但是，对于由GaN构成的晶片，因为GaN 具有高的稳定性，所以难以利用劈开进行加工。针对这个问题，专利文献1中记载了形成劈开辅助区域层，并沿着该层的 切痕进行劈开的方法。另外，在专利文献2中记载了，以二者的中心轴一致并 且以连续的状态形成从晶片的端部到中央部延伸的主导槽和比主导槽宽度窄的 副导槽，并在这些槽的延伸方向上劈开晶片的方法。[专利文献l]特开平10—242570号公报[专利文献2]特开2002—64237号公报 发明内容[发明要解决的问题]但是，在专利文献1的方法中，为了形成劈开辅助区域层，需要使半导体 层的规定区域再生长的工序。另外，因为GaN的结晶结构是六方晶系，所以在 与要劈幵的方向成60度角的方向上容易劈开。因此，如专利文献2所述，仅在端部设置导槽的方法难以高精度地在所期望的位置上进行劈开。另一方面，对于GaN晶片，不仅在晶片的端部而且在半导体晶片单^Lt也 设置划线标记。但是，设置划线标记的位置偏移，从而在相对的一个划线标记 的延伸方向上没有另一个划线标记时，在进行劈幵之后会在劈开面上产生台阶 高差。该台阶高差容易形皿上述两个划线标记的中央附近，特别是容易形成 在应力容易集中的半导体激光器的脊部中。因为在脊部中存在发光区域，所以 形成了这样的台阶髙差时恐怕半导体激光器的特性会斷氐。图12是在形成了台阶高差情形下的鄉附近的剖面模式图。在脊部101中 发现由于台阶高差而产生的条纹状的不合格部102。如该图所示，不合格部1026位于射出光的传播部103中时，会对射出光的特性产生不好的影响。本发明是鉴于这样的问题而完成的。即，本发明的目的是提供一种肯辦在期望的位置上劈开晶片的半导##光器的制造方法。另外，本发明的目的在于提供一种育滩抑制由于劈开而产生台阶高差的半导皿光器的制造方法。本发明的其它目的和优点从下面的记载中将显而易见。[解决问题的手段]本发明的第一方面是一种半导鄉光器的制造方法，包括在GaN基板上形成设置了多个脊部的半导体层的工序、 >!^ 述半导体层的侧面在所述GaN基板上隔着规定的间隔设置多个切痕 义')的工序、禾口^戶;M切痕劈开所述GaN Sfe的工序， 其特征在于在所述劈开工序之前，在所述半导体层上在M所述多个脊部和所述多个 切痕之间设置与所述多个切痕在同一条直线上的至少一个槽。本发明的第2方面是一种半导皿光器的制造方法，包括在GaN繊上形成體了多个飾的半导体层的工序、M^M半导体层的侧面^^MGaN S^J:隔着规定的间隔^g多个切痕的 工序、和^所述切痕劈开所述GaN 的工序， 其特征在于-在所述劈开工序之前，在所述半导体层上与所述多个切痕在同一条直线上 ^g第l槽和第2槽，戶;M第1槽位于臓鄉和戶腐切痕之间，相对于所述切痕位于劈开方向 的下流侧，所鄉2槽位于所述M和戶服切痕之间，相对于所述脊部位于劈开方向 的下流侧，所述第1槽是劈开方向的下流侧端部向夕卜侧凸出的形状，，状的顶点位 于要劈开的线上，同时从该顶点延伸的轮廓线不与与劈开方向成60度的方向平 行，戶;M第2槽在平面上看是四角形、三角形或圆，轮廓线不与与劈开方向成60度的方向平行。本发明的第3方面是一种半导皿光器的审腊方法，该半导皿光皿晶片上具有脊部、与该mp高度相同的平台部、以及在该脊部和该平台部之间形 成的比该鄉高衝氏的沟道部，其特征在于 该方、跑括在该晶片上形成第一膜厚的P型覆层的工序、在成为该沟道部的部分和比该平台部远离该脊部的劈开线上的规定部分 上，对该p型觀进行鹏喊为第二膜厚的工序、在该劈开线上比该规定部分远离该脊部的部分中形成作为切痕的划线标记 的工序、和从该划线标记的尖锐部分通过该规定部分，朝着该脊部的方向沿着该劈开^a行劈开的工序，形成该划线标记以使该尖锐部的前端设置在该劈开线上并且与该规定部分[发明鄉]根据本发明的第l方面，因为在^h鄉和切痕之间与多个切痕在同一直线上^g了至少一个槽，所以肯嫩在期望的^g上劈开晶片。根据本发明的第2方面,因为设置了与多个切痕在同一直线上的第1槽禾瞎 2槽，所以育辦在期望的位置上劈开晶片。另外，會,制由于劈开而产生台阶咼差o


闺1(a) ~ (e)是说明半导体装置的伟隨工序的一部分的图。闺2(a)是实施方式1中在GaN晶片上形成多个半导体激光器元件的状态的牵41i图，(b)是(a)中示出的区域A的放大平面图。 闺3] (a) ~ (c)是实g式l中槽的，例。 阅4]是实施方式1中劈开GaN晶片得到的条的斜视图。 闺5] (a)是实施方式l中分割条得到的半导鄉光器芯片的斜视图，(b)是(a)的，PfM的^(大图。图6] (a) ~ (d)是实 式1的槽的形成方法的一个实例。 图7] (a) ~ (e)是实施方式l的槽的形成方法的一个实例。 图8] (a) ~ (d)是实施方式1的槽的形成方法的一个实例。图9提实驗式2中劈开前的半导W:光器元件的一部分放大平面图。图10劍劈开图9的GaN晶片得至啲条进概一步分割得到的半导懒 光器芯片的余科见图。图U提实駄式3中劈开前的半导鄉光器元件的一部分的放大平面图, 图12]是形成了台阶高差的情形下的脊部附近的剖面模式图。 图13]是说明实施方式4的半导繊光器的制造方法的淑呈图。 图14]是说明p型^M形成后的晶片剖面的图。 图15]是说明，ij工序后的晶片剖面的图。 图16] (A)、 (B)是说明划线标记形成后的晶片剖面的图。 C)是说明划线标记的皿的图。图17] (A)、 (B)是说明比较例的半导体激光器的串隨方法的图。 图18] (A)、 (B)是说明包括高错位区域的晶片的图。 图19] (A)、 (B)是说明没有平台的半导,光，开前的结构的图。 图20]^/示出实施方式4的一个^^实例的图。 图21]^出实施方式4的一个变形实例的图。图22]歸出实施方式4的-符号说明-水:变形实例的图。1 GaN晶片 2， 61， 71电极 3, 62， 72鲫 4共振器方向 5， 66， 76劈开方向 6， 64 , 74划线新己 8， 63， 73高错位区域 9， 67槽 7， 65， 75 77第l槽78第2槽 200脊 201劈开线 202平台 204划线标记具体实施方式
实施方式l图i (a)是示出半导体装置的制m:序的一部分的流程图。在图l (a)中，首先准备在GaN晶片上形成了多个半导体激光器元件的晶 片(步骤l)。接下来，如图l (b)所示，劈开GaN晶片，分割为多个条l (步 骤2)。接下来，用^J户膜覆盖劈开的端面(步骤3)。该清形下，也可以使保护 膜具有控制反射率的功能。例如，可以使光射出侧的前端面为低反射率的保护 膜，后端面为高鄉率的微膜。然后，如图1 (c)所示，进一步分割条，成 为多个半导^^光器芯片2 (步骤4)。接下来，将半导WC光器芯片装配在基座JJS行组装(步骤5)。例如，如 图1 (d)所示，在从基座3上延伸出来的芯片装配部4 JJ131辅助支架5装配 半导##光器芯片2。在基座3中贯通电极引线6，电极引线6和半导体激光器 芯片2通过金线7电连接。接下来，如图l (e)所示，在基座3和罩7贴紧的密闭容器内封入半导体 激光器芯片(步骤6)。在罩7的顶部设置窗部8，皿窗部8来自于半导体激 光器芯片的光可以射出至IJ外部。将经过以上工序得到的半导皿光器元#^给电特性等试验(步骤7)。图2 (a)是在GaN晶片上形成多个半导鄉光器元件的状态的斜视亂与 图1的步骤1的状态相对应。另外，图2 (b)是图2 (a)中示出的区域A的放 大平面图。在图2 (a)中，在GaN晶片ll上體多个半导臓光器元件。符号12是 各半导体激光器元件的电极，符号B是飾，符号17是绝缘膜。另外，箭头 14^^^M器方向，箭头15 ^劈开方向。在图2 (a)中，在劈开方向上體多个划线l斜己16。划线标记16是本发明 中的切痕。它可以从半导体层的侧面，即图2 (a)的上侧，在GaN晶片ll上隔着规定的间隔用刀具施加切痕来形成。但是，并不限于此，也可以舰照射电子^:激光束而形成。一IS^讲，在GaN晶片上存在贯通错位密度比较小的低错位区概卩贯通错 位密度极大的高错位区域。高错位区域是从晶片的上面或者下面看时，明显与 其它区域对比度不同的区域，观察到其为宽m几Mm到几十Mm的划线状区域。在图2 (b)中，用符号18g高错位区域。用于劈幵的划线t斜己设置于这 些高错位区域中。在本实施方式中，虽然可以在鄉高错位区域18中设戲l践 标记16,但是并不限于此，也可以在规定的高错位区域18中设置。例如，也可 以每隔一个到几个高错位区域18设穀y线标记。而且，在图2 (a)和图2 (b) 的例子中，虽然在各高错位区域18之间^S—列半导皿光器元件，但是并不 限于此，也可以,多列设置半导体激光器元件。在本实施方式中，，征在于设置与划线标记16在同一直线上的多个槽 19。槽19在划线^i己16和脊部13之间，雌相对于划线，斜己16设置在劈开 方向的下流侧。而且，在半导体激光器的制im序中，可以在形成槽19之后设 置划线标记16。另外，在图2 (a)和图2 (b)的例子中，虽然槽的数量为1个， 但是并不限于此，也可以设置多个。槽19的^^雌形成为劈开方向的下流侧端部向夕Mi凸出。例如，如图2 (b)所示，可以形成为在平面±11察时成三角形的形状。该情形下，三角形的 顶点位于要劈开的线(下面称为劈开线)上。但是，因为与劈开方向成60度的 方向是GaN容易劈开的方向，所以不能^^位于劈开线上的顶点延伸的各边与 该方向平行。另外，槽的形概可以成如图3 (a) ~ (c)中所示的微。这些靴是图2 (b)的形状的变形例。任何一种形状虽縱平面上看^5^H角形的形状，但 是轮廓都形成为避开容易引起劈开的方向。详细地，从位于劈开线上的顶点延 伸的轮廓线形成为不与与劈开方向成60度的方向平行。具体地，图3 (a)用向 夕刚凸出的曲线代替图2 (b)的三角形中从位于劈开线上的顶点延伸的各边。 另外，图3 (b)用向内侧凸出的曲线代替Jd^各边。而且图3 (c)用由多条直 线构成的、整体向内侧凸出的形状代替Jd^各边。槽19也可以^§在脊部13的两侧上。该清形下，^由向着劈开方向的下 流侧凸出的槽和向着劈开方向的上流侧凸出的槽夹着mP。图4是劈开GaN晶片得到的条的斜视图。另外，图5 (a)劍条进行分割 得到的半导微光器芯片的斜视图。图5 (b)是图5 (a)的鄉Pf船的放大图。 劈开时，如果在劈开前进的方向上有应力集中，有时就不会在期望的方向上劈 开。这时，没有在期望的方向上劈开晶片时，会给从半导体激光器芯片的端面 到电极的距离带来偏差，恐怕会斷氏激光器的特性。但是，如果相对于划线标 记在劈开前进方向的下流侧设置本实船式的槽，则因为肖滩缓和应力而可以 沿着期望的劈开线发生劈开，育辦得到具有如图4和图5 (a)、 (b)的劈开面的 半导皿光器元件。雌在沿着劈开方向15与脊部13的中心相距10拜到50拜的范围内體 槽19。在与脊部13的中心相距比10拜近的地方，由于位于发光点附近所以恐 怕会对发光产生不好的影响。另一方面，在与脊部13的中心相距比50拜远的 地方，本发明的,变小，从而恐f白会与劈开线偏离地发生劈开。接下来，参照图6 (a) ~ (d)说明槽的形成方法的一个例子。首先，在GaN晶片21的表面上形成n型覆层22、活性层23、 p型觀24 和p型接触层25 (图6 (a))。接下来，采用光刻法对p型接触层25和p型覆 层24实施懒lj，形成脊部26和槽27 (图6 (b))。然后除了脊部26的上部全 部形成绝缘膜28 (图6 (c))。之后在脊部26上和GaN晶片21的里面分别形 成电极29、 30 (图6 (d))。由此得到根据本实施方式的半导皿光器元件。根据图6 (a) ~ (d)中示出的方法，因为在同一个工序中形，27和， 26，所以得到了不用增加总工微的优点。接下来，参照图7 (a) (e)说明形成槽的方法的其它实例。首先，在GaN晶片31的表面上形成n型観32、话性层33、 p型觀34 和p型接触层35 (图7 (a))。接下来，釆用光刻法对p型,层35和p型覆 层34实施懒IJ,形成鄉36和槽37 (图7 (b))。接下来，利用掩模38进一 步卿槽37进微刻(图7 (c》。然后，在除去不需要的掩模38之后，除了 ■ 36的上部全部形成纟^^膜39 (图7 (d))。之后在，36上和GaN晶片 31的里面分别形成电极40、 41 (图7 (e))。根据图6 (a) ~ (d)中示出的方法，槽27和飾26深度相同。与此相沐 根据图7 (a) ~ (e)中示出的方法，因为舰不同的工序形鹏37和鄉36， 所以槽37的深度可以比脊部36深。从而更容易在期望的方向上使晶片劈开。进一步地也可以ffiil图8 (a) ~ (d)中示出的方法形成槽。首先，在GaN晶片42的表面上形成n型覆层43、活性层44、 p型！M45 和p型接触层46 (图8 (a))。接下来，采用光刻法对p型接触层46和p型覆 层45实施蚀刻，形成脊部47 (图8 (b))。然后，在p型接鹏46和p型顯 45的规定部分上形成纖膜48。接下来，湖光刻^I鹏缘膜48而形鹏 49 (图8 (c))0而且，在形成绝缘膜48时，a33W妙万述规定部分中不包含形成 槽49的部分，可以在形成绝缘膜48的同时形鹏49。例如，按照在要形鹏 49的部分上體掩模而堆积纖膜48。之后除去椒凝尤可以形鹏49。然后， 在形成了绝缘膜48禾赠49之后，在脊部47上禾卩GaN晶片42的里面分别形成 电极50、 51 (图8 (d))。^b^方法中，例如可以采用含有从Si、 Ti、 V、 Zr、 Nb、 Hf和Ta的组中 选择的至少一种的氧化物作为绝缘膜48。另外，也可以釆用SflSf、 BN、 A1N或 SiC，为绝缘膜48。如上戶;M,根据本实施方式，因为同时使用划线标记和槽进行劈开，所以与 仅设置划线+新己的情形相比，容易在规定的^S上劈开GaN晶片。实施方式2图9是劈开前的半导微光器元件的一部分的放大平面图。而且在晶片中采 用GaN。在图9中，符号61是半导皿光器元件的电极，符号62是脊部，符号63 是高错位区域，符号64歡i践l琉，符号65J^色缘膜。另外，箭头66标劈 开方向。划线标记64可以用刀具施加切痕来形成，但是，并不限于此，也可以 313iMM电子束^m光束而形成。在本实施方式中，其特征在于M劈开方向66设置多个槽67。槽67位 于划线标记64和脊部62之间，可以相对于脊部62 ^g在劈开方向66的上流 侧和下流侧中的任意一个上。但是，相对于脊部62必须设置在劈开方向66的 下流侧上。而且，虽然在图9的实例中，在鄉的两侧各體l个槽，但是并 不限于此，也可以在两侧上每一侧设置多个槽。另外，在仅在脊部的下流侧设 置槽的情形下，也可以仅在一侧设置多个槽。因为槽67的^RK要育辦缓和劈开时的应力就行，所以在平面上看可以成 四角形、三角形等多角形或者圆形。但是，因为与劈开方向成60度的方向是GaN容易劈开的方向，所以要避皿廓线成为与该方向平行的形状。槽67可以与在实施方式1中说明的槽同样地形成。该瞎形下，也可以ffiii 图6~图8中的任意一种方法形成。图10就劈开图9的GaN晶片得到的条进ffiS—步分害幌到的半导体激光 器芯片的斜视图。进行劈开时，在劈开能量小的地方应力集中而使分割进行下 去。此时，晶片的结晶方向和要劈开的方向之间有偏差，或射U线标记的形状 和位置有问题，或者各划线标记没有并列在一条直线上时，，行劈开之后在 劈开面上产生台阶高差。但是，根据本实 式，通过设置槽，可以^S发 光部的附近产生台阶高差。从而育辦得到具有如图10的劈开面的半导，光器 元件。实施方式3图11是劈开前的半导体激光器元件的一部分的放大平面图。而且在晶片中 采用GaN。在图11中，符号71是半导,光器元件的电极，符号72是脊部，符号73 是高错位区域，符号74敲lj线^Ha,符号75是纟^^膜。另外，箭头76^/示劈 开方向。划线标记74可以用刀具施力彻痕来形成，但是，并不限于此，也可以 舰照谢电子束或激光束而形成。在本实施方式中，，征在于沿着劈开方向76 OT第1槽77和第2槽 78。其中，第1槽77与实 式1的槽19 (图2 (b))相对应。另一方面，第 2槽78与实施方式2的槽67 (图9)相对应。第1槽77位于划线标记74和脊部72之间,相对 1」线标记74 ^S在劈开 方向76的下流侧。而且，虽然在图11的实例中第1槽77的数量为1个，但并 不限于此，也可以设置多个。第1槽77的^t^劈开方向的下流侧端部向夕刚凸出。例如,如图11所示, 在平面上看可以成三角形。该情形下，三角形的顶点位于劈开线上。但是，因 为与劈开方向成60度的方向是GaN容易劈开的方向，所以不能使从位于劈开 线上的顶点延伸的各边与该方向平行。而且，第1槽77的微也可以成为在实 施方式l中说明的图3 (a) ~ (c)中示出的形伏。第2槽78位于划线标记74和脊部72之间,相对于脊部72 ^S在劈开方向 的下流侧。而且，虽te图9的实例中，第2槽78的数量为1个，但并不限于14此，也可以设置多个。第2槽78的形状在平面上看可以成四角形、三角形或圆形。但是，因为与 劈开方向成60度的方向是GaN容易劈开的方向，所以要避免轮廓线成为与该 方向平行的皿。第1槽77可以M31与在实施方式1中说明的槽相同的方法形成。该瞎形下, 也可以通过图6~图8中的任意一种方法形成。另一方面，第2槽78也可以同样 地形成。ffit行劈开时，劈开肖瞳小的地方应力集中而使分割进行下去。此时，没有 在期望的方向上劈开晶片时，会给从半导体激光器芯片的端面到电极的距离带 来偏差，恐怕会斷氏激光器的特性。但是，M31相对于划线I^B74在劈开前进 方向的下流侧设置第1槽77，可以沿着期望的劈开线发生劈开。另一方面，通 过相对于脊部72在劈开前进方向的下流侧^g第2槽78，可以,在发光部附 近产生台阶高差。这样，根据本实lte式，Sil除了划线标ia^设置第1槽和 第2槽，肖辦以高的精鹏行劈开，同时还肯辦防止由于劈开在发光部Pf節 生不合格。实施方式4本实M式涉及ffl31将划线标记的前端位置等的层结构最佳化来抑制在晶 片劈开后的脊部和其附近的劈开面上产生台阶高差的半导体激光器的制造方 法。下面沿着图13中示出的流程图说明本实施方式的半导体激光器的审腊方法。 首先，在形成了 n型lB、活性层的单晶晶片的表面上形成p型l^(步骤120)。 在图14中示出步骤120 ，后的晶片剖面。艮卩，在单晶晶片136的上层上形成 n型MM 134，在n型MM 134的上层上形皿^ 132,在活性层132的上层 上形成p型覆层130。而且步骤120鹏后的p型觀的膜厚为Tl。其中，考 虑到半导^:光器的特性，膜厚T1确定为成为鄉所必需的膜厚。接下来，在步骤120中形成的p型觀J^1光刻法进行规定的构图。然后 对没有被抗蚀剂所驗的开口部微fi^lj (步骤122)。该鹏l將除去了应该 成为半导皿光器的脊部和平台部的部分的p型MM蚀刻到规定深度。其中， 平台是为了保护脊部等而具有与脊部同等高度的部分。在图15中示出M31步骤122进行了鹏1J后的剖面结构。如图15所示，在步 骤122中形成脊200、平台202、邻接脊206等。即，因为脊部I 、平台部m、122的鹏ij工序中被懒lj，所以p型觀的膜厚仍为Tl 。另一方面，沟道部n、作为在后述的工序中形成划线标记的部分的划线标记形成部IV的p型MM在步骤122中被嫩ij，其膜厚变为T2。在本实施方式中T2 是0.06nm。步骤122的鹏结束时进行到步骤124的处理。在步骤124中，在划线标记 形成部IV中形成划线标己。本实施方式的划线标记是劈开晶片时应该成为劈开 起点的切痕。该划线标己可以用刀具施加切痕来形成，但是，并不限于此，也 可以fflil照射电子束或激光束来形成。在图16A中示出ita步骤124形成了划 线标记后的晶片剖面。还在图16B中示出图16A的平面图。其中，图16B中的 虚线是劈开线201 ，在后述的劈开工序中沿着该劈开线201在同一个图中的箭头 方向，行劈开。本实施方式的划线标记204在剖面图即图16A中是在深度方向上宽度变窄 的倒三角形皿。另一方面，在平面图即图16B中是2个顶点设置在劈开线201 上的魏形状。如从图16B中所掌握的那样，划线l斜己204具有尖锐部(前述 的魏部^&含顶点的部分)。其中，在图16C中示出划线标记204的放大图。 划线1^HB^括前述的尖锐部209和非尖锐部211， 二者一体地形成的切痕。此 外，尖锐部209包括^1在劈开线201上的顶点，并且该顶点位于劈开进行方 向的下流侧。并且将划线标己204形成为在与脊部I相反的方向上沿着劈开线201与平台 OTI和划线标记形成部IV的边界柳E离L1的区域，體尖锐部的 。本实施 方式的距离Ll是lMm，但只要是1,以i^没有特别的限定。其中，将在与 所述的边界仅相足鹏离L1处设置的划线标记204中，尖锐部209劈开线上的前 端称为"劈刑IJ節端"。劈开侧OT是在劈开线201上设置的2个划线，斜己顶点 中离脊200近的那个顶点。于是距离Ll可以表现为"从平台OT和划线新邵 成部IV的边界到劈JHi，的距窗'。另外，图16B中的斜线部^^在步骤120中p型顯被鹏啲区域。如 从图16B中可掌握的那样，该被嫩IJ区域的宽度是L2，體成带状。本实 式中的L2是l,，但只要是1,以上就没有特另,限定。步骤124的^bS结束时进行到步骤126的处理。步骤124是旨前述的劈开 线201劈开晶片以露出半导皿光器端面的工序。在步骤124中，Sm划线16标记204的里面施加力，以划线^i3 204为起点歸图16B中用箭头表示的方 向进行劈开。步骤126结束时在表面上露出应鄉出或者反射光的激光器端面。在这里说明用来，本发明意义的比较例。用剖面图17A和其平面图17B 来说明比较例中的半导##光器的制造方法。图17A和图17B Jiit行劈开前的 结构。比较例中的半导#^光器的审隨方法中，在单晶晶片240上形成了 n型 覆层239、在n型覆层239上形成了活性层238的晶片上形成p型覆层。其中形 成的p型鶴的膜厚为hl。接下来，进行嫩似形淑勾道243。进行该鹏似 使沟道243中的p型聽鹏变为比hl薄的h2。其中，^^Mh2确定为肯辦 f跌活性层238等并且肖嫩使激光麟性最佳化的值。这样进行嫩U时形成p 型覆层的膜厚为hl的脊242、膜厚为h2的沟道243、膜厚为hl的平台244。此 夕卜，如图17A中戶; iB载的，在与平台244以及沟道243远离的方向上形，该 形成与脊242不同的芯片的脊241等。接下来，形成划线标记230。比较例的划线标记230如从图17A中可知，形 皿没有进行前述^U的部分即平台244上。从而划线标记的劈，ij前端(这 S0f说的劈ffliJM^指的是在平面图上看到的，划线标记230中，设置在劈 开线a—b上的2个顶点中^&脊242的那个顶点)體在平台244上。并且， 在比较例中将划线新己230设置为从前述的劈JHi前端目劈开线a—b,与脊 242方向上仅相距一超巨离处存在着平台244。即，^A比较例的劈刑iJfr^沿 着劈开线a—b的脊242的方向上，乡纽一定的距离，p型鶴厚(hl)的区域 变宽。此外，下文中将从劈，撤端以该劈开侧前端为起点朝着应该劈开的脊 的方向延伸的劈开线平行方向的一规定面积的区鄉尔为"错位关联区竑'。错位 关联区域与劈开侧綱瓶然后，完成了图17A、 17B中示出的比较例的结构时，进行劈开以露出端面。 M機标记230的里面施加力，以髓图17B中的劈开线a—b ，、歸图17B 的箭头方向Jdt行劈开。艮P,以划线^H3 230为起点开始劈开，从劈刑ij^ 乡531错位关联区,照沟道243、脊242的〗i^进行劈开。在激光ll运行时光密度变高的脊部的活性层和覆层等端面部分伴随着劈开 而产生台阶高差等时，激光麟性劣化，这已为人们所知。从而，在劈幵时特另i傻求徵光器运行时光密度变;r区域的端面没有台阶高差而变得平坦。但是，按照比较例的半导体激光器的制造方法进行劈开时，在脊部的活'腿和M等"激光器运行时光密度变i^'区域的端面上产生了宽度方向的台阶高差。其中，附胃宽度方向的台阶高差是在与例如图17B的箭头方向大致平行的方向上延伸 的台阶高差。另外，如果翻其它的看法，就就图17A中的深度方向平坦性 有害的台阶高差。这样的宽度方向的台阶高差不特别严密地限定于在宽度方向上延伸的台阶 高差。艮P,宽度方向的台阶高差是由于在划线标记附近存在或者产生的错位在劈开敏呈中扩展到前述的"激光器运行时光密度变;T区域而产生的，所以至少具有宽度方向成分的台阶高差。在比较例中考虑到了由于这样的宽度方向台阶 高差而使半导体激光器的特性劣化的情形。根据本实 式的半导体激光器的制造方法，,行劈开时會，制，宽 度方向台阶高差的产生。下面说明本实施方式的半导体激光器的制造方法的特 征。在本实施方式中，在被定义为错位关联区域的从劈刑IJ綱延伸到应麟开 的脊的区域中的p型覆层的膜厚薄膜化(蚀刻)为0.06阿。因此，例如以图16A敝機标记204为起点开始劈开时，^y线i祐附近存在赫产生的错位不会在与劈开方向平行的方向上扩展，而在与劈开方向垂直的方向即晶片表面方向 上扩展。从而因为不会产生前述的宽度方向的台阶髙差，所以肯嫩使'激光器运 行时光密度变薪'区域的端面平坦。所以根据本实施方式的半导体激光器的制造 方法，會旨够进行劈开使脊和脊Pf爐的端面变平坦。一鹏，劈开进行的方向是髓其材料容易鹏的方向。另外，如本发明所 述以划线标记为起点开始劈开时，其附近的错位扩展的方向也沿着前述的材料 容易鹏的方向。根据这样的认识，认为在错位关联区域中p型TO的膜厚厚 的情形下，对于划线标记附近的错位来说"容易破裂的方向"例如是沿着单晶晶 片和n型觀的边界的方向等'宽度方向"。另一方面，认为在错位关联区域中p 型覆层的膜厚薄的情形下，对于划线标记附近的错^皿行劈开时'容易, 的方向"是晶片表面的方向即纵向。从而在错位关联区域中p型TO被薄膜化(蚀 刻)的本发明中，抑制了宽度方向的错位。本发明的效果是根据这样的技术得 到的。实际上，本发明者进行的实验得到了证实前述研究的如下结果。首先，对用 来说明本实施方式的比较例的图17A中平台244的p型MM膜厚为0.6阿的结构的晶片进行劈开。该情形下,大概70%的半导,光器芯片在其端面的脊242 等的特性上很重要的地方产生了宽度方向的台阶高差。另一方面，对说明本实 式的图16A中p型MM膜厚T2为0.06mhi的结构的晶片进行劈开时，前述 宽度方向台阶高差的发生概率是0%。此外，该实验结果是在包括一般的青紫色 LD脊结构的半导^^激光器进4亍的。其中，包括青紫色LD脊结构的半导繊光器的p型觀(上觀)的残余 厚度由于FFP (Far Field Pattern)的限制等，多是约0.4拜。从而为了得到本发 明的鄉，前述错位关联区域中p型MM (上顧)的膜厚可以不到0.4Mm。而 且，考虑p型觀(上覆层)的^M偏差或懒I鵂差等时，代替前述0.4拜的 值而为O.lMm时，因为进一步得到了本发明的效果，所以更賴。即，如前所 述，p型覆层膜厚T2为0.06拜时育嫩避免宽度方向台阶高差的问题，但是由 于劈开以外的原因而需要使T2比0.06拜更厚膜化时，舰使其为O.lMm，即 使存紅糊差也肖滩取得本发明的鄉。财卜，用来取得本发明鄉的T2膜 厚没有下限，也可以是0nm。前述的实验结果是针对青紫色LD，但是由于本发明的思想是基于对'材料 的^^容易度'的研究，所以认为即〗树于其它材茅楼，也育滩取得本发明的效 果，只不过有定量的差别。而且，由于在本发明中在同一^m^工序中进行用来形成脊的嫩诉卩错位关联区域的蚀刻，所以倉滩不增加工序就取得本发明的效果。在本实施方式中，错位关联区域是由在先定义的长度Ll 、 L2所确定的皿， 但是本发明不限定于此。即，本发明M3i使错位关联区域中p型觀为0.06Mm (棘如前所述不到0.4mhi的任意值)，會娜取得效果，错位关联区域的微是 任意的。作为实施本实施方式的半导体激光器律隨方法的对象的晶片如图18A所示， 包^f尔为条带心部的髙错位区域300。形成划线添己以与高错位区域300重叠 时，舰使错位关联区域的p型MM不到0.4Mm,也肯辦取得本发明的鄉。而 且，即，划线标记304的尖锐部(尖锐部的定义如前所述)不与高错位区域 300重叠的部分，设置在p型！M被薄膜化(嫩IJ)的部分中时，也育嫩进一步 抑制劈开面(尤其是脊附近)的台阶高差。此外，包括高错位区域的晶片中， 划线标记也可以體在高错位区域以外的地方。在图l犯中示出这样的例子。因为图18B在两个芯片302旁边设置划线标记304,所以取得了本发明的效果， 同时可以更高精度地沿着劈开线劈开。在本实施方式中，说明了包括平台的半导体激光器的律隨方法，但是本发明 也可以适用于没有平台的情形。在图19A、 19B中示出了没有平台的半导体激 光麟开前的结构。图19A是剖面图，图19B是图19A的平面图。在该例子中， 从表脚顷雜括p型MM254、活性层256、 i!型觀258，划线丰祝250形成 在p型覆层254被薄膜化(,ij)的部分中。在本实M式中说明了在活性层上形成P型覆层的结构，但是即使在活性层 上形成的廳(称为上觀)是n型觀也育辦取得本发明的鄉。而且，本发明不限定于战各实驗式，在不脱离本发明要旨的范围内可以 进行各种娜。例如，也可以在除了脊部的劈开线上，體P型觀被懒汀 的区域，以与划线新己宽度一致。在图20中示出了这样的例子。图20是劈开 前晶片的平面图。划线新己402和错位关联区域设置在p型聽被蚀亥啲区域 中。财卜，在该图中用与脊400相同的图案涂布的部^^p型MM没有被蚀 刻的区域(图21、 22中也相同)。另外，同样地，也可以形成如图21、 22所示 的晶片用^ia行劈开。其中，图20、 21、 22中的箭头线意蹄劈开镟卩劈开方 向。
权利要求
1. 一种半导体激光器的制造方法，包括在GaN基板上形成设置了多个脊部的半导体层的工序、从所述半导体层的侧面在所述GaN基板上隔着规定的间隔设置多个切痕的工序、和沿着所述切痕劈开所述GaN基板的工序，其特征在于，在所述劈开工序之前，在所述半导体层上在各个所述多个脊部和所述多个切痕之间设置与所述多个切痕在同一条直线上的至少一个槽。
2. 权利要求1中记载的半导繊光器的制造方法，其特征在于，形^5^f述 半导体层的工婉括^^述GaNS^J:按顺序至少形成n型mM、活性层、p型^M和p型接 触层的工序、和湖光刻法对戶腐p型^M和所述p型驗进行嫩似形^^f述鄉和 所述槽的工序。
3. 权利要求1中记载的半导微光器的制造方法，辦征在于，形^5^ 述 半导体层的工i^括^^MGaNmh按顺序至少形成n型自、活性层、p型^M和p型接 触层的工序、釆用光刻^f所述P型接鹏和所述P型觀进行嫩似形^^f述脊部和 所述槽的工序、禾口棚掩模覆M^述鄉的状态下进一步对所述槽进行懒啲工序。
4. 权利要求1中记载的半导 光器的制造方法，其特征在于，形^^f述 半导体层的工雜括^^MGaNS^按顺序至少形成n型^M、活性层、p型MB和p型接 触层的工序、細光刻法对所述P型^M^和所述p型艱进行嫩似形^^F述鄉的 工序、棚述p型接触层和所述p型觀的规定部分上形成纖膜的工序、和細光刻湖所淞櫞膜进行嫩似形^^f述槽的工序。
5. 权利要求1中记载的半导微光器的制造方法，其特征在于，形卿万述半导体层的工i^括在所述GaNS^i:按顺序至少形成n型MM、活性层、p型l^和p型接 角螈的工序、細光刻颇所述P型接触层和所述p型觀进行嫩似形^^述鄉的 工序、和^^/f述P型^l虫层和所述P型覆层的规定部分上形成绝缘膜的工序，m^^f述规定部分中不含有形^^述槽的部分，而在形成所述绝缘膜的同时形鹏述槽。
6. 权利要求4或5中记载的半导微光器的制造方法，其特征在于，所述 绝缘膜是含有从Si、 Ti、 V、 Zr、 Nb、 Hf和Ta的组中选择的至少一种的氧化物、 SiN、 BN、患或SiC。
7. 权利要求1中记载的半导繊光器的制造方法，其特征在于，相对于所 述切痕在劈开方向的下流侧设g^f述槽。
8. 权利要求1中记载的半导微光器的制造方法，其特征在于，所述槽形 成为劈开方向的下流侧端部向夕刚凸出的微，该形状的顶点位于要劈开的线 上，同时从该顶点延伸的轮廓线不与与劈开方向成60度的方向平行。
9. 权利要求8中记载的半导,光器的制造方法，其特征在于，所述皿 在平面上看J1H角形。
10. 权利要求8中记载的半导体激光器的制造方法，其特征在于，戶腿形 状在平面上^ifi似成三角形，同时>!^腿顶点延伸的轮廓线成向夕刚凸出的形 状。
11. 权利要求8中记载的半导体激光器的讳隨方法，，征在于，所述形 状在平面上看近似成三角形，同时从所述顶点延伸的轮廓线成向内侧凸出的形 状。
12. 权利要求8中记载的半导体激光器的律隨方法，其特征在于，所述形状在平面上看近似成三角形，同时;!^ 述顶点延伸的轮廓线是由多条直线构成 皿体向内侧凸出的形状。
13. 权利要求1中记载的半导体激光器的制造方法，其特征在于，所述槽至少相对于所述脊部OT在劈开方向的下流侧。
14. 权利要求13中记载的半导体激光器的葡腊方法，其特征在于，所述槽 在平面上看是四角形、三角形或者圆形，轮廓线不与与劈开方向成60度的方向 平行。
15. —种半导体激光器元件的库隨方法，包括在GaN ±形成设置了多个脊部的半导体层的工序、 ;5A^f述半导体层的侧面^^述GaN ±隔着规定的间隔设置多个切痕的 工序、和歸所述切痕劈开所述GaN繊的工序， 辦征在于在所述劈开工序之前，在所述半导体层上与所述多个切痕在同一条直线上 ^g第l槽和第2槽，舰第1槽位于戶脱郷和所述切助、司，相对于所述切痕位于劈开方向 的下流侧，所述第2槽位于戶舰飾和戶脱切痕之间，相对于所述脊部位于劈开方向 的下流侧，所述第1槽是劈开方向的下流侧端部向夕Mi凸出的微，i^t的顶点位 于要劈开的线上，同时从该顶点延伸的轮廓线不与与劈开方向成60度的方向平行，所述第2槽在平面上看是四角形、三角形或圆形，轮廓线不与与劈开方向 成60度的方向平行。
16. —种半导臓光器的制造方法，该半导体激光驗晶片上具有脊部、 与所述脊部高度相同的平台部、在所述脊部和所述平台部之间形成的比所述脊 部高度低的沟道部，辦征在于， 包括Wf述晶片上形，一膜厚的p型MM的工序、在成为所述沟道部的部分和比所述平台部远离所述W^的劈开线上的规定 部分上蚀刻所述p型MM，形，二膜厚的工序、在所述劈开线上比所述规定部分远离所述脊部的部分上形成作为切痕的划线标记的工序、禾口;!^f述划线标记的尖锐部通a^游见定部分，朝着所述脊部的方向沿着所 述劈开线进行劈开的工序，形成所述划线标记以使所述尖锐部的前端设置在所述劈开线上，并且与所 述规定部分接触。
17. 权利要求16中记载的半导体激光器的制造方法，辦征在于，所述规 定部分在与所述劈开线平行的方向上的长度为1晔以上。
18. 权利要求16中记载的半导鄉光器的帝隨方法，其特征在于，所述规 定部分在与所述劈开线垂直的方向上的长度为l岬以上。
19. 权利要求16中记载的半导^^光器的制造方法，，征在于，所述第 二膜厚为0miti以上~0.4拜以下。
20. 权利要求1^19中招可一项记载的半导微光器的制造方法，辦征 在于，在所述晶片上形成分别包括所述脊部、所述平台部、所述沟道部的多个芯 片的工序，以及以所3^ij线标记和所述规定部分为成对，在邻接的2个戶/M芯片之间至少 形成一对。
21. 权利要求16中记载的半导体激光器的带腊方法，其特征在于，所述晶 片是GaNS^。
22. 权利要求21中记载的半导体激光器的帝隨方法，，征在于， 还包括形^0f述GaN 的高错位区域的工序， OT;鹏贼标记以J妙鹏娥I祝糊映锐部与所述高错位区域錢，所述，侧的所述尖锐部^a舒; 述p型覆层为所述第二膜厚的部分上。
全文摘要
本发明提供一种能够在期望的位置上劈开晶片的半导体激光器的制造方法。在GaN晶片(11)上形成设置了多个脊部(13)的半导体层。在脊部(13)和划线标记(16)之间，与划线标记(16)在同一条直线上设置槽(19)。槽(19)相对于划线标记(16)设置在劈开方向的下流侧上。槽(19)成劈开方向的下流侧端部向外侧凸出的形状，优选该形状的顶点位于要劈开的线上，同时从该顶点延伸的轮廓线不与劈开方向成60度的方向平行。
文档编号H01L21/301GK101262119SQ20081009631
公开日2008年9月10日 申请日期2008年2月14日 优先权日2007年2月15日
发明者中村仁志, 西口晴美, 阿部真司 申请人:三菱电机株式会社