JP5530341B2 - 半導体素子及びその製造方法 - Google Patents
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Description
前記掘り込み領域の上部に前記電極パッドを形成しないことを特徴とする。
次に、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。尚、以下の各実施形態において、半導体素子の一例として窒化物半導体レーザの説明を行うが、本発明は他の半導体素子にも適用可能である。図1(a)は、本実施形態における窒化物半導体レーザ素子の概略断面図であり、図1(b)は図1(a)の上面図である。図3(b)は、本発明の実施形態の、窒化物半導体薄膜を成長させる前の加工基板10の概略断面図であり、図3(a)は図3(b)の上面図である。図1及び図3において、面方位も併せて表示する。
次に、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。図7は、本実施形態において、加工基板10上に窒化物半導体薄膜を成長させたウエーハの一部の概略断面図である。第1の実施形態と異なり、加工基板10の掘り込まれていない領域である丘19の両端において、SiO2壁が形成されていない。
下で成膜する。このとき、引き続き成膜するn型GaNガイド層104〜p型GaNコンタクト層109については、原料のモル数比V/IIIの値は2000以上でも2000以下でも、どちらでも構わない。
11 窒化物半導体成長層
12 レーザストライプ
13 SiO2膜
14 p側電極
15 n側電極
16 掘り込み領域
17 SiO2壁
17a SiO2壁
17b SiO2壁
18 ストライプ
19 丘
41 上面部
42 側面部
43 底面部
44 流れ込み防止部
45 上面成長部
46 成長部
47 掘り込み領域内成長部
60 p側電極パッド
61 チップ分割箇所
62 チップ分割箇所
71 上面部
72 側面部
73 底面部
74 流れ込み防止部
75 上面成長部
76 成長部
77 掘り込み領域内成長部
100 n型GaN層
101 n型Al0.062Ga0.938N第1クラッド層
102 n型Al0.1Ga0.9N第2クラッド層
103 n型Al0.062Ga0.938N第3クラッド層
104 n型GaNガイド層
105 多重量子井戸活性層
106 p型Al0.3Ga0.7N蒸発防止層
107 p型GaNガイド層
108 p型Al0.062Ga0.938Nクラッド層
109 p型GaNコンタクト層
121 上面成長部
122 掘り込み領域内成長部
123 上面部
124 底面部
125 成長部
126 側面部
Claims (18)
- 少なくとも表面の一部に窒化物半導体層を備える基板に、少なくとも1つの凹部から成る掘り込み領域と掘り込まれていない領域である丘部とを形成して加工基板を作製する第1ステップと、前記加工基板が備える掘り込み領域及び前記丘部表面の双方に少なくとも1種類以上の窒化物半導体薄膜から成る窒化物半導体積層部を積層する第2ステップと、を備え、前記第2ステップで前記加工基板表面に積層された前記窒化物半導体積層部上には外部との電気的接続を行うワイヤボンディングを実施するための電極パッドが形成される半導体素子の製造方法において、
前記第2ステップにおいて、
前記掘り込み領域の近傍となる前記丘部の両端部双方の上に積層する前記窒化物半導体積層部の前記丘部表面から前記窒化物半導体積層部表面までの膜厚を、前記丘部の両端部以外の領域に積層する前記窒化物半導体積層部の前記丘部表面から前記窒化物半導体積層部表面までの膜厚より厚く積層することで、前記掘り込み領域の近傍となる前記丘部の両端部双方に、前記丘部の両端部以外の領域の表面に積層された前記窒化物半導体積層部の平坦部表面に対して凸状の形状を備える流れ込み防止部を形成し、前記丘部の幅が前記電極パッドの幅よりも大きいことを特徴とする半導体素子の製造方法。 - 前記第2ステップで前記窒化物半導体積層部を形成する際、
前記掘り込み領域の前記凹部が完全に埋もれていないことを特徴とする請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2ステップにおいて、
前記丘部表面に積層された前記窒化物半導体積層部の平坦部表面と、凸状の流れ込み防止部との間で形成される段差が150nm以上であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2ステップにおいて、
前記加工基板表面に接する前記窒化物半導体薄膜を0.5μm以下のGaNとすることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2ステップにおいて、
前記加工基板表面に接する前記窒化物半導体薄膜をAlGaNとすることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2ステップにおいて、
前記加工基板表面に接する前記窒化物半導体薄膜をGaNとし、
前記加工基板表面に前記GaNを成膜するときの基板表面温度を1025℃とすることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2ステップにおいて、
前記加工基板表面に接する前記窒化物半導体薄膜をGaNとし、
前記GaNを成膜する際、III族であるガリウム原子を含む原料の単位時間当たり供給される流量のモル数に対する、V族である窒素原子を含む原料の単位時間当たり供給される流量のモル数の比が、2000以上であることを特徴とする請求項1〜請求項3又は請求項6のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第2ステップにおいて、
前記窒化物半導体積層部を構成する前記窒化物半導体薄膜に、Al組成比が0.02以上であるAlGaN層が含まれることを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記基板上に複数の半導体素子を形成する第4ステップを備えるとともに、
前記第4ステップにおいて、
前記掘り込み領域の上部に前記電極パッドを形成しないことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第4ステップにおいて、
前記電極パッドを前記掘り込み領域の端から30μm以上離して形成することを特徴とする請求項9に記載の半導体素子の製造方法。 - 2つの隣接する前記掘り込み領域に挟まれた前記丘部に、1つの前記半導体素子を形成することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
- 2つの隣接する前記掘り込み領域に挟まれた前記丘部に、複数の前記半導体素子を形成することを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
- 前記掘り込み領域に積層された前記窒化物半導体積層部表面又は前記掘り込み領域の直下部分となる前記加工基板の裏面側をスクライビングして、チップ分割を実施することを特徴とする請求項1〜請求項11のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
- 前記第1ステップにおいて、前記凹部から成る前記掘り込み領域を形成する際、
前記凹部の深さが、1μm以上20μm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項13のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第1ステップにおいて、前記凹部から成る前記掘り込み領域を形成する際、
前記凹部の開口幅が、1μm以上であることを特徴とする請求項1〜請求項14のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第1ステップにおいて、前記凹部から成る前記掘り込み領域を形成する際、
隣接前記掘り込み領域に挟まれた前記丘部の幅が、140μm以上4mm以下であることを特徴とする請求項1〜請求項15のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記平坦部表面にレーザ光導波路であるレーザストライプを形成することを特徴とする請求項1〜16のいずれかに記載の半導体素子の製造方法。
- 請求項1〜請求項17のいずれかに記載の前記半導体素子の製造方法によって製造されることを特徴とする半導体素子。
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