JP6485163B2 - 半導体素子の製造方法 - Google Patents
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Description
特に、半導体レーザを露光用途やバイオ関連、光通信用途等に利用するためには、単一モードの光を出射させるとともに、迷光を生じないファーフィールドパターン(FFP)を得ることが強く求められている。
そのために、半導体レーザの製造工程において、L字状及びT字状等の形状の冶具を利用して、適所に不透光膜などの被覆膜を形成する方法が提案されている(特許文献1等)。
(1)(a)第1の積層断面を有する半導体積層体を準備し、
(b)少なくとも第1の面の側に凸部を備える冶具を準備し、
(c)前記凸部が、前記第1の積層断面から離間した状態で、該第1の積層断面の一部領域を覆うように、前記冶具を前記半導体積層体に設置し、
(d)前記凸部に覆われた領域を含む前記第1の積層断面の上にレジスト膜を形成し、
(e)前記凸部をマスクとして該レジスト膜を露光及び現像して、前記凸部に覆われた領域以外の領域から前記レジスト膜を除去し、
(f)前記レジスト膜を含む前記第1の積層断面の上に第1膜を形成し、
(g)前記レジスト膜を除去して、前記第1膜をパターン形成することを含む半導体素子の製造方法。
(2)(a)第1の積層断面を有する半導体積層体を準備し、
(b)少なくとも第1の面の側に凸部を備える冶具を準備し、
(c)前記凸部が、前記第1の積層断面から離間した状態で、該第1の積層断面の一部領域を覆うように、前記冶具を前記半導体積層体に設置し、
(d)前記凸部に覆われた領域を含む前記第1の積層断面の上にレジスト膜を形成し、
(e’)前記凸部をマスクとして該レジスト膜を露光及び現像して、前記凸部に覆われた領域から前記レジスト膜を除去し、
(f)前記レジスト膜を含む前記第1の積層断面の上に第1膜を形成し、
(g)前記レジスト膜を除去して、前記第1膜をパターン形成することを含む半導体素子の製造方法。
各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張していることがある。
半導体素子は、通常、複数をウェハ単位にて一括で製造されることから、本開示の半導体素子の製造方法は、ウェハを複数の棒状に分割し、いわゆるバー状態となった半導体積層体において、半導体積層体の第1の積層断面(例えば、共振器端面となる劈開面)の適所に、より簡素化されたフォトリソグラフィ工程を行って、第1膜をパターン形成する方法である。
まず、半導体積層体を形成する。
半導体積層体は、半導体素子を構成する部材であり、例えば、レーザ素子、発光ダイオード等の発光素子を構成する部材であることが好ましく、レーザ素子を構成する部材であることがより好ましい。通常、バー状態の半導体積層体をさらに分割し、半導体素子を得る。レーザ素子の場合は、例えば、劈開によりバー状態の半導体積層体を形成し、その後、劈開面と交差する方向に切断することで個片化する。
半導体積層体の材料は、特に限定されず、例えば、InXAlYGa1-X-YN(0≦X、0≦Y、X+Y≦1)等の窒化物半導体材料等が挙げられる。
例えば、第1導電型半導体層、活性層及び第2導電型半導体層をこの順に積層して構成することが好ましい。第1導電型半導体層及び第2導電型半導体層のいずれか一方をn型とし、他方をp型とすることができる。第1導電型半導体層及び第2導電型半導体層は、単層構造であってもよいし、積層構造であることが好ましい。活性層は、量子効果が生ずる薄膜に形成された単一量子井戸構造及び多重量子井戸構造のいずれでもよい。
半導体積層体は、第1の積層断面を有するように形成する。ここでの第1の積層断面は、半導体積層体の積層面に交差する方向に切断された面であればよい。例えば、活性層を含むレーザ素子構造を備えている場合は、第1の積層断面は、半導体レーザ素子の共振器端面に相当する面であることが好ましい。特に、光出射側の端面であることが好ましい。
第1の積層断面は、当該分野で公知の方法を利用して形成することができる。例えば、劈開、レーザダイシング、ブレードダイシング等が挙げられる。レーザ素子を形成する場合はなかでも劈開が好ましい。ブレードブレイク、ローラーブレイク等のブレイク方法を併用することもできる。また、反応性イオンエッチング(RIE)、反応性イオンビームエッチング(RIBE)、電子サイクロトロン(ECR)型エッチング、イオンビームエッチング等のドライエッチングや、ウェットエッチングにより、割断用の溝を形成するか、完全に分離させる方法を用いることもできる。
また、レーザ素子であれば共振器端面に保護膜及び/又は反射膜を形成することが好ましい。この場合、第1の積層断面の形成後において、冶具の半導体積層体への設置の前に、第1の積層断面に保護膜及び/又は反射膜を形成することが好ましい。第2の積層断面も同様に、冶具の半導体積層体への設置の前に、保護膜及び/又は反射膜を形成することが好ましい。第1の積層断面が光出射側の共振器端面であれば、第1の積層断面の側が、第2の積層断面の側よりも反射率が低くなるように保護膜及び/又は反射膜を形成する。
半導体積層体は、レーザ素子を形成する場合には、その主面にストライプ状のリッジを有することが好ましい。リッジは、例えば、特定の方向(例えば、第1の方向)に延伸する形状であることが好ましい。リッジは、具体的には、1μm〜100μm程度の幅、さらに1μm〜70μm程度の幅が好ましい。その高さ(リッジ形成時のエッチングの深さ)は、第2導電型半導体層を構成する層の膜厚、材料等によって適宜調整することができ、例えば、0.1μm〜2μm程度が挙げられる。その長さは、100μm〜2mm程度が好ましい。リッジは、長さ方向においてすべて同じ幅でなくてもよいし、その側面が垂直であっても、テーパー状であってもよい。
半導体積層体は、その主面に第1保護膜を有することが好ましい。第1保護膜は、少なくともリッジの上面において開口を有することが好ましい。開口の端部は、リッジ側面の上方に位置していてもよい。
電極は、リッジの少なくとも上面及び側面を含む領域に形成する。ここでの電極の材料は特に限定されず、例えば、Ni、Rh、Cr、Au、W、Pt、Ti、Al等の金属又は合金、Zn、In、Sn、Mgから選択される少なくとも1種を含む導電性酸化物、具体的にはZnO、In2O3、SnO2、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、GZO(Gallium-doped Zinc Oxide)等の単層膜又は多層膜が挙げられる。導電層の厚みは特に限定されるものではなく、用いる材料等により適宜調整することができ、通常、半導体素子の電極として機能し得る厚みであればよい。例えば、0.5μm〜1μm程度が挙げられる。
第2保護膜は、主として、半導体層の側面を保護するための膜であり、第1保護膜と同様の材料を利用することができる。第2保護膜は、例えば、半導体層の主面から側面にわたって配置することが好ましい。
第2保護膜は、少なくともリッジ上に形成された電極の上に開口が配置されるように、当該分野で公知の方法により形成することができる。
第2保護膜の膜厚は、特に限定されるものではなく、例えば、100nm〜1000nm程度が挙げられる。なお、第2保護膜は省略してもよいし、第1保護膜を半導体層の側面まで延長して第2保護膜の機能を兼ねるように形成してもよい。
パッド電極は、主として、リッジ上に形成された電極に電気的に接続するように形成する。パッド電極は、上述した電極材料と同様の材料を利用して形成することができる。なかでも、パッド電極は、Ni、Ti、Au、Pt、Pd、W等の金属からなる積層膜によって形成することが好ましく、パッド電極の最表面はAu層又はAu合金層であることが好ましい。
第1の積層断面に、又は、第1の積層断面及び第2の積層断面に、つまり、レーザ素子である場合の共振器端面に、保護膜及び/又は反射膜を形成することが好ましい。これらの膜は、共振器端面に接触するように形成することが好ましい。これらの膜を形成することにより、端面を保護することができ、また、光損失を最小限にとどめ、共振器内で光が増幅するための反射/往復を生じさせることができ、発光効率を向上させることができる。
冶具は、半導体積層体を挟持及び/又は被覆して固定し、半導体製造プロセスを容易にするために用いる部材であり、少なくとも、半導体積層体に接触して固定する面を有する。例えば、図1及び図2Aに示すように、半導体積層体11の一面に接触する面を第1の面20aと記載する。
冶具の第1の面は、平坦な面であることが好ましい。第1の面は、半導体積層体の1つの積層面の平面形状に相当する大きさよりも小さくてもよいが、同等以上の大きさを有することが好ましい。
冶具は、その取り扱い及び保管等の観点から、小型かつシンプルな構成であることが好ましく、直方体又は立方体等の四角柱又はこれを組み合わせた形状であることが好ましい。
この場合、例えば、凸部21の第1の面20aからの高さHは、一実施形態では、上述した半導体積層体における第1の積層断面に隣接する面(主面)から、活性層の全部を被覆するのに十分な高さを有することが好ましい(図2Cの高さHb、図4Aの高さH参照)。言い換えると、第1導電型半導体層の第1の積層断面の一部を被覆しない高さを有することが好ましい。例えば、第2導電型半導体層の表面(つまり、リッジが配置された表面)から、活性層の全部を被覆し、さらに、第1導電型半導体層の一部又は全部を被覆する高さとすることがより好ましい。具体的には、高さHは、5μm〜35μm程度が挙げられ、10μm〜20μm程度が挙げられる。
冶具の第1の面を含む部位及び凸部の厚みTは、特に限定されるものではなく、適当な強度を確保できる程度でよい。第1の面を含む部位の厚みと凸部の厚みは異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。凸部の厚みTは、適度に薄くすることで後述する第1膜を形成する際に陰になりにくく、膜厚の制御が容易となるめ、凸部の厚みTは、10μm〜70μm程度が好ましく、30μm〜50μm程度がさらに好ましい。冶具の材料は限定されず、L字状等に容易に加工し、適当な強度を確保できるものであれば、どのような材料によって形成されていてもよい。例えば、SUS、シリコン等が挙げられる。
冶具は、その凸部の一面が、半導体積層体の第1の積層断面の一部と対面するように設置する。この場合、凸部の一面は、第1の積層断面から離間した状態とする。このような配置とすることにより、冶具が半導体積層体の第1の積層断面に接触することによる第1の積層断面への傷又はダメージを最小限に止めることができる。ここでの離間は、当該分野で通常用いられるレジストが、凸部と第1の積層断面との間に侵入し得る程度に設定することが好ましい。具体的には、3μm〜20μm程度が挙げられ、5μm〜15μm程度が好ましい。
一実施形態では、例えば、凸部の一面が対面する第1の積層断面の大きさは、半導体積層体の第1の積層断面の一方の導電型の半導体層の全厚みと、活性層の全厚みと、任意に、他方の導電型の半導体層の一部厚みとを被覆するような大きさとすることができ、具体的には、積層方向の長さの5〜45%程度を被覆する大きさが挙げられ、10〜20%程度が好ましい。言い換えると、冶具の凸部が覆う半導体積層体の第1の積層断面は、リッジ上面から5μm〜35μm程度が好ましく、10μm〜20μm程度がより好ましい。このような冶具の配置により、凸部が、第1の積層断面の一部領域(つまり、第1膜が形成される第1膜形成予定領域)以外の領域を覆うことができる。
この場合、冶具の第1の面を、半導体積層体の主面に接触するように固定することが好ましい。
この場合、冶具の第1の面を、半導体積層体の裏面に接触するように固定することが好ましい。
なお、凸部が第1膜形成予定領域を覆うか、第1膜形成予定領域以外の領域を覆うかにより、後述するレジスト膜の露光及び現像の手法が異なる。
特に、冶具の第2の面に段差部を有する冶具(図2B参照)を半導体積層体と交互に配列する場合には、その後の工程であるレジスト膜のパターニングを安定して行うことができ、つまり、レジスト膜の現像残りが生じにくくなり、また、冶具による第1膜の成膜の不具合の発生を低減することが可能となる。
また、後述するように、第1膜とは、上述したように、第1の積層断面(つまり、半導体レーザの共振器端面)から迷光を出射させないように遮光するための膜であり、レーザ光の出射部位(例えば、リッジ下方の活性層及びその近傍の導波路領域)以外の領域、好ましくは、リッジから導波路領域よりも遠い側の領域に形成される膜である。
第1の積層断面の上にレジスト膜を形成する。ここで、上とは、第1の積層断面と直交する方向において第1の積層断面から離れる方向をいう。
ここで用いるレジストは、ポジ型レジストであれば、どのような材料によって構成されているものでもよい。例えば、露光によって現像液に溶解性となるレジスト、露光によって低溶解性とした後、加熱することによって溶解性となるレジスト等が挙げられる。
レジスト膜は、例えば、スピンコート、印刷、スプレー、カーテンコート、ロールコート等の当該分野で公知の方法によって形成することができる。これによって、冶具の凸部に離間した状態で覆われた領域を含む第1の積層断面の上のほぼ全領域にレジスト膜を形成することができる。言い換えると、第1積層断面の凸部に覆われた領域及び第1膜形成予定領域にレジスト膜を形成することができる。
レジスト膜の露光及び現像は、当該分野で公知の方法により行うことができる。
露光は、通常、第1の積層断面に対面するところから行うため、第1の積層断面に対する全面露光に対して、冶具の凸部が露光に対するマスクとして機能する。露光に用いる光の種類は、用いるレジストの種類によって適宜選択することができる。
上記工程によって、部分的にレジスト膜が形成された第1の積層断面の上に、第1膜を形成する。第1膜は、凸部を有する冶具をマスクとして配置したまま又は取り外した後に、例えば、スパッタリング、蒸着等により形成することが好ましい。これによって、第1膜は、第1の積層断面において、所望の領域に形成することができる。半導体積層体が活性層を含むレーザ素子構造を備える場合は、第1膜形成予定領域を、第1の積層断面における活性層の断面以外の領域とすることが好ましく、例えば、レーザ光の出射領域以外、つまり導波路領域以外の領域に形成することができる。この際、凸部を有する冶具をマスクとして配置したままの場合は、冶具の凸部の表面にも第1膜が形成される。
第1膜は、例えば、Ti、Cr、Ni、Si、Al、Ag、Au、Pt、Pd等の金属又はその合金によって、単層又は積層膜として形成することができる。なかでも、Cr、Ni、Al等からなる単層膜が好ましい。誘電体多層膜により第1膜を形成してもよいが、金属膜の方が少ない積層数で十分な反射率を得やすい。
レジスト膜の除去は、凸部を有する冶具を設置したまま行ってもよいが、冶具を除去した後に行うことが好ましい。この冶具の除去により、冶具の凸部の表面に形成された第1膜をともに除去することができる。
レジスト膜の除去は、当該分野で公知の方法、例えば、アッシング等を利用してもよいが、リフトオフ法を利用することが好ましい。
これにより、半導体積層体の第1の積層断面の所望の領域上、つまり、半導体レーザの共振器端面の一部の領域、レーザ光の出射領域、リッジ下方の活性層及びその近傍の導波路領域以外の領域上に、好ましくは、リッジから導波路領域よりも遠い側の領域上に、第1膜をパターン形成することができる。
第1の積層断面の所望の領域上に第1膜を形成した半導体積層体を、第1の積層断面に交差する方向に切断して、半導体素子をチップ化する。この場合の交差する方向は、第1の積層断面に直交する方向が好ましい。また、リッジが形成されている場合には、リッジごとに個片化されるように、かつリッジ間で切断することが好ましい。
ここでの切断は、上述した第1の積層断面の形成方法と同様の方法により行うことができる。窒化物半導体等の六方晶系結晶において、第1の積層断面を劈開により形成した場合は、ここでの切断は劈開以外の方法で行う。
この実施形態で製造される半導体素子は、図3に示すレーザ素子10であり、主に、第1の積層断面11aを有する半導体積層体11を備える。
リッジ1のストライプ状に延長する側面の略全面からp型半導体層6の上面にわたって、ZrO2又はSiO2からなる第1保護膜2が形成されている。リッジ1の上面は、第1保護膜2から露出している。第1保護膜2は、半導体積層体11の端部まで延長していてもよいが、ここでは、半導体積層体11の端部まで延長しておらず、p型半導体層6の端部を露出している。
また、第1の積層断面Cは、レーザ光の出射部位である、リッジ1下方の活性層7及びその近傍の導波路領域以外の領域に、特に、導電性の基板12及びn型半導体層8の略全面に、Tiからなる厚み100nmの第1膜13が形成されている。
この第1膜13の配置によって、ファーフィールドパターンが、リップルの少ない、良好なガウシアン形状となる半導体レーザ素子が得られる。
p電極3と接続するように、p電極3上からp型半導体層6上(第1保護膜2及び第2保護膜4の表面)にわたって、pパッド電極5が配置されている。
レーザ素子10は、さらに、半導体積層体11を積層する導電性のGaNからなる基板12と、基板12の裏面Rに形成されたn電極9とを有する。
(a)半導体積層体の準備
まず、ウェハ状のGaN基板12上に、第1のn型半導体層としてAlxGa1-xN(0<x≦0.5、クラッド層)、第2のn型半導体層としてAlxGa1-xN(0≦x≦0.3、光ガイド層)、活性層としてInyGa1-yN(0≦y<1、量子井戸構造)、第1のp型半導体層としてp型不純物を含有したAlxGa1-xN(0≦x≦0.5、p側電子閉じ込め層)、第2のp型半導体層としてAlxGa1-xN(0≦x≦0.3)、第3のp型半導体層としてp型不純物を含有したAlxGa1-xN(0<x≦0.5、クラッド層)、第4のp型半導体層としてp型不純物を含有したAlxGa1-xN(0≦x≦1)を積層して半導体積層体を形成する。
半導体積層体は、劈開する前に、上述した公知の方法を利用して、リッジ、第1保護膜が形成され、半導体層成長用の基板が研磨され、p電極及びn電極、第2保護膜、パッド電極が形成されている。また、第1の積層断面11aの形成後において、第1の積層断面11a及び第2の積層断面11bにそれぞれ誘電体多層膜が形成されている。
冶具20を準備する。冶具20は、図1及び2に示すように、第1の面20aと、第1の面の側に凸部21とを備えるL形状の柱状を有し、SUSによって形成されている。冶具の第1の面20aは、半導体積層体11の1つの積層面、つまりp型半導体層6の平面形状に相当する大きさを有する。
凸部21は、第1の面20aの縁に接して配置されている。凸部21の第1の面20aからの高さHは、20μm程度である。凸部21の幅Wは、冶具20の第1の面20aの幅と同程度であり、600μm程度である。冶具の第1の面を含む部位の厚みT及び凸部の厚みTは、40μm程度である。
図4Aに示すように、冶具20を半導体積層体11に設置する。この場合、冶具20の第1の面20aを半導体積層体11の主面11Mと接触させるとともに、凸部21が、第1の積層断面11aから10μm程度離間した状態で、第1の積層断面11aの主面11M側の一部領域を覆うように、冶具20を半導体積層体11に固定する。ここでは、凸部21は、第1の積層断面11aのp型半導体層6、活性層7及びn型半導体層8の一部を被覆している。
また、冶具20の第1の面20aとは反対側の第2の面20bが、半導体積層体11の裏面11Rに接触するように、冶具20と半導体積層体11とを交互に配置する。
図4Bに示すように、第1の積層断面11aにレジスト膜14を形成する。
ここで用いるレジストは、例えば、ポジ型のレジストであり、52mPa・s(25℃)以下の粘度を有するものを用いた。レジストは、スピンコートによって、例えば、20秒間、1000rpmで、第1の積層断面11aに形成する。これによって、冶具20の凸部21に離間した状態で覆われた領域を含む第1の積層断面11aのほぼ全面にレジスト膜14を形成することができる。なお、90℃で10分間、プリベークを行った。
冶具20の凸部21をマスクとして用いて、レジスト膜14を全面露光し、アルカリ溶液で現像する。これによって、図4Cに示すように、露光されたレジスト膜14はアルカリ溶液によって溶解して除去され、凸部21によって覆われ、露光されなかった領域のレジスト膜14は、現像されることなく、残存することとなる。その結果、図4Cに示すように、凸部21で覆われた第1の積層断面11aの領域にのみ、レジスト膜14によるマスクパターンを精度よく形成することができる。
図4Dに示すように、第1膜13を、例えば、スパッタリングによって、第1の積層断面11aの上に形成する。
第1膜13は、凸部21を有する冶具20をマスクとして配置したまま形成する。これによって、第1膜13は、冶具20の凸部21の表面とともに、第1の積層断面11aにおいて、レーザ光の出射領域以外、つまり導波路領域以外の領域に形成することができる。
図4Eに示すように、レジスト膜14を、剥離液(モノエタノールアミンとジメチルスルホキシドの混合液)を用いて、リフトオフ法により除去する。この場合、凸部21を有する冶具20を除去し、凸部21に形成されていた第1膜13も除去した後、リフトオフ法で、アセトン溶液内で超音波に10分間付し、超純水中で超音波に5分間付し、リンサーに5分間付し、10分間乾燥した。これによって、第1膜13は、凸部21に覆われていなかった領域、つまり、共振器端面の一部の領域、レーザ光の出射領域、リッジ下方の活性層及びその近傍の導波路領域以外の領域、n型半導体層8及び基板12の共振器端面と面一の面の領域に第1膜13を形成することができる。
この実施形態のレーザ素子の製造方法では、実施形態1と同様に半導体積層体を準備する。
(b)冶具の準備
冶具25(図6A参照)を準備する。冶具25は、第1の面25aと、第1の面の側に凸部26とを備えるL形状の柱状であり、凸部26の高さHが70μm程度である以外は、実施形態1で用いた冶具20と同様である。
図6Aに示すように、冶具25を半導体積層体11に設置する。この場合、冶具25の第1の面25aを半導体積層体11の裏面11Rと接触させるとともに、凸部26が、第1の積層断面11aから10μm程度離間した状態で、第1の積層断面11aの裏面11R側の一部領域を覆うように、冶具25を半導体積層体11に固定する。ここでは、凸部26は、第1の積層断面11aの基板12及びn型半導体層8の一部を被覆している。また、冶具25の第1の面25aとは反対側の第2の面25bを、半導体積層体11の主面11Mに接触するように、冶具25と半導体積層体11とを交互に配置する。凸部26が覆う第1の積層断面11aは、基板12の裏面から70μm程度である。
図6Bに示すように、第1の積層断面11aにレジスト膜24を形成する。
ここで用いるレジストは、例えば、画像反転処理が行えるノボラック系ポジ型レジストであり、52mPa・s(25℃)以下の粘度を有するものを用いた。レジストは、スピンコートによって第1の積層断面11aに形成することができる。これによって、冶具20の凸部21に離間した状態で覆われた領域を含む第1の積層断面11aのほぼ全面にレジスト膜14を形成することができる。
冶具25の凸部26をマスクとして用いて、レジスト膜24を比較的少量の露光量で全面露光する。その後、105℃で10分間加熱する。このような反転ベーク処理によって、露光した部分のレジスト膜の溶解性を低減する。その後、冶具25を取り外す。
続いて、第1の積層断面11aに形成されたレジスト膜24に対して全面露光し、アルカリ溶液によって現像する。その結果、凸部と第1の積層断面との間に存在していたレジスト膜が現像されて、除去され、その他の領域である凸部で被覆されなかった領域(言い換えると、第1膜形成予定領域)におけるレジスト膜は現像されず、残存する。そして、オーバーハング形状を有する。つまり、図6Cに示すように、はじめに露光されたレジスト膜24はアルカリ溶液によって溶解されずに残存するとともに、その残存したレジスト膜24にオーバーハングを付けることができる。
冶具25を取り外した後、全面露光する前に、凸部を有さない冶具50を再度、半導体積層体11に対して固定してもよい。
得られたレジスト膜24を含む第1の積層断面11aに対して、実施形態1と同様に第1膜13を形成する。
実施形態1と同様にレジスト膜24を除去する。これによって、凸部26に覆われていた領域、つまり、図4Dと同様に、共振器端面の一部の領域、レーザ光の出射領域、リッジ下方の活性層及びその近傍の導波路領域以外の領域、n型半導体層8及び基板12の共振器端面と面一の面の領域に第1膜13を形成することができる。
また、オーバーハング形状のレジスト膜24をリフトオフ法に利用することができるため、容易かつ簡便にリフトオフ法を行うことができる。
この実施形態のレーザ素子の製造方法では、冶具を半導体積層体に設置する際に、図7に示すように、冶具30の第1の面30aの反対側の第2の面の端部に、凸部31の厚みより大きな厚みの段差部30cを有する冶具を用いる以外、実施形態1と同様にレーザ素子を製造する。
この実施形態のレーザ素子の製造方法では、冶具を半導体積層体に設置する際に、図8に示すように、冶具20として、凸部21の高さの異なる冶具を利用する以外、実施形態1と同様にレーザ素子を製造する。
この場合、これら凸部21が第1の積層断面11aの上方で対面し、かつ半導体積層体11を挟むように2つの冶具20を設置する。
このようにして製造された半導体素子は、実施形態1と同様の効果を有する。
この実施形態のレーザ素子の製造方法では、冶具を半導体積層体に設置する際に、図9に示すように、冶具40として、高さの異なる2つの凸部41a、41bを備える冶具を利用する以外、実施形態1と同様にレーザ素子を製造する。
この場合、凸部41bが、半導体積層体11の主面11M側の第1の積層断面を被覆し、凸部41aを、半導体積層体11の裏面11R側の第1の積層断面を被覆するように、半導体積層体11に冶具40を設置する。
このようにして製造された半導体素子は、実施形態1と同様の効果を有する。
2 第1保護膜
3 p電極
4 第2保護膜
5 pパッド電極
6 p型半導体層
7 活性層
8 n型半導体層
9 n電極
10 レーザ素子
11 半導体積層体
11a、C 第1の積層断面
11b 第2の積層断面
11M 主面
11R 裏面
11S 側面
12 基板
13 第1膜
14、24 レジスト膜
20、25、30、40 冶具
20a、25a、30a、40a 第1の面
20b、25b、30b、40b 第2の面
21、26、31、41a、41b 凸部
30c 段差部
M 主面
R 裏面
Claims (9)
- (a)第1の積層断面を有する半導体積層体を準備し、
(b)少なくとも第1の面の側に凸部を備える冶具を準備し、
(c)前記凸部が、前記第1の積層断面から離間した状態で、該第1の積層断面の一部領域を覆うように、前記冶具を前記半導体積層体に設置し、
(d)前記凸部に覆われた領域を含む前記第1の積層断面の上にレジスト膜を形成し、
(e)前記凸部をマスクとして該レジスト膜を露光及び現像して、前記凸部に覆われた領域以外の領域から前記レジスト膜を除去し、
(f)前記レジスト膜が部分的に形成された前記第1の積層断面の上に第1膜を形成し、
(g)前記レジスト膜を除去して、前記第1膜をパターン形成することを含む半導体素子の製造方法。 - 前記レジスト膜を、ポジ型レジストによって形成し、
前記工程(f)において、前記冶具を前記半導体積層体に設置した状態で、前記第1膜を形成し、
前記工程(g)において、前記レジスト膜の除去及び前記冶具の取り外しを行う請求項1に記載の半導体素子の製造方法。 - (a)第1の積層断面を有する半導体積層体を準備し、
(b)少なくとも第1の面の側に凸部を備える冶具を準備し、
(c)前記凸部が、前記第1の積層断面から離間した状態で、該第1の積層断面の一部領域を覆うように、前記冶具を前記半導体積層体に設置し、
(d)前記凸部に覆われた領域を含む前記第1の積層断面の上に、ポジ型レジストによってレジスト膜を形成し、
(e')前記冶具を設置した状態で、前記凸部をマスクとして該レジスト膜を露光し、熱処理し、その後、前記冶具を取り外して前記レジスト膜を全面露光し、現像して、前記凸部に覆われた領域から前記レジスト膜を除去し、
(f)前記レジスト膜が部分的に形成された前記第1の積層断面の上に第1膜を形成し、
(g)前記レジスト膜を除去して、前記第1膜をパターン形成することを含む半導体素子の製造方法。 - 前記工程(b)において、さらに、凸部を有さない第2冶具を準備し、
前記工程(c)において、前記冶具及び前記第2冶具により前記半導体積層体を挟むように前記冶具及び前記第2冶具を設置する請求項1〜3のいずれか1つに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記工程(b)において、前記第1の面の反対側の面である第2の面の側に第2の凸部を備える冶具を2つ準備し、
前記工程(c)において、前記冶具により前記半導体積層体を挟むように前記冶具を設置する請求項1〜4のいずれか1つに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記凸部は、前記第1の面の端部に設けられており、
前記冶具は、前記第1の面の反対側の面である第2の面の端部に、前記凸部の厚みより大きな厚みで切り欠かれた段差部を有し、
前記工程(b)において、前記冶具を少なくとも2つ準備し、
前記工程(c)において、前記冶具により前記半導体積層体を挟むように前記冶具を設置する請求項1〜4のいずれか1つに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記工程(b)において、前記冶具を少なくとも2つ準備し、
前記工程(c)において、2つの前記冶具の2つの前記凸部が前記第1の積層断面の上方で対面し、かつ前記半導体積層体を挟むように前記冶具を設置する請求項1〜4のいずれか1つに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記半導体積層体は、活性層を含むレーザ素子構造を備えており、
前記第1膜が形成される第1膜形成予定領域を、前記第1の積層断面における前記活性層の断面以外の領域とする請求項1〜7のいずれか1つに記載の半導体素子の製造方法。 - 前記第1膜を、前記レーザ素子構造から出射されるレーザの光に対して不透光な材料で形成する請求項1〜8のいずれか1つに記載の半導体素子の製造方法。
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