JP7085549B2 - 半導体発光素子の製造方法及び半導体発光素子 - Google Patents
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Description
実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法、及び、当該方法によって製造された半導体発光素子について説明する。
まず、本実施の形態に係る半導体発光素子について説明する。以下では、半導体発光素子の一例として、後述する製造方法によって製造された半導体レーザ素子14の構造について図面を用いて説明する。
次に、本実施の形態に係る半導体発光素子の製造方法について説明する。本実施の形態では、半導体発光素子の一例として上述した半導体レーザ素子の製造方法の各工程について説明する。
本実施の形態に係る半導体層形成工程について図面を用いて説明する。図5は、本実施の形態に係る半導体レーザ素子の半導体層形成工程の概要を示す基板20の模式的な断面図である。
次に、導波路形成工程について図面を用いて説明する。図6は、本実施の形態に係る導波路形成工程の概要を示す基板20の模式的な断面図である。
次に、第1の溝形成工程について説明する。本工程においては、半導体層100に、基板面内方向の第1の方向に延びる第1の溝を形成する。ここで、第1の方向とは、上述した導波路WGが延びる方向である。以下、第1の溝形成工程について図面を用いて説明する。
次に、第2の溝形成工程について説明する。本工程においては、半導体層100に、第1の溝T1の内部に第1の溝T1と平行に配置される第2の溝を形成する。第2の溝は、後述する第3の溝とともに、基板20を分割するために形成される。以下、第2の溝形成工程について図面を用いて説明する。
次に、第1の保護膜形成工程について説明する。第1の保護膜は、第1の溝T1における発光層40の側面に形成される保護膜であり、発光層40が露出することを抑制する。これにより、発光層40の劣化を抑制することができる。また、発光層40の側面に異物などが付着することによって電流リークが発生することも抑制できる。以下、第1の保護膜について図面を用いて説明する。
次に、電極形成工程について説明する。本工程で形成される電極は、本実施の形態に係る製造方法によって製造される半導体レーザ素子に電力を供給するためのp側電極、n側電極などである。以下、本工程について、図面を用いて説明する。
次に、劈開工程について図面を用いて説明する。本工程では、上述した工程によって形成された半導体層積層基板10の基板20を半導体レーザ素子の共振器面に相当する面で劈開する。以下、本工程について、図面を用いて説明する。
次に、第2の保護膜形成工程について説明する。本工程では、上記劈開工程において形成した劈開端面121に第2の保護膜を形成する。第2の保護膜は、劈開端面121を保護する機能だけでなく、共振器面における反射率制御膜としても機能する。以下、本工程について、図面を用いて説明する。
次に、第3の溝形成工程について説明する。本工程では、上記劈開工程において形成したバー状基板22の第2の面P2に第3の溝を形成する工程である。以下、本工程について、図面を用いて説明する。
次に、基板分割工程について説明する。本工程では、上記第3の溝形成工程において形成した第3の溝に沿ってバー状基板22を分割する工程である。以下、本工程について、図面を用いて説明する。
実施の形態の変形例について説明する。本変形例は、第1の保護膜の構成において、実施の形態と相違し、その他の構成において一致する。以下、本変形例について、実施の形態との相違点を中心に図24~図26を用いて説明する。
(4)
T1ta≧T2ta>T1sa≧T2sa (6)
以上、本開示に係る半導体発光素子の製造方法等について、実施の形態に基づいて説明したが、本開示は、上記の実施の形態に限定されるものではない。
12 バー状積層基板
14 半導体レーザ素子
20 基板
22 バー状基板
24 チップ状基板
30 第1半導体層
31 n型バッファ層
32 n型クラッド層
33 n側光ガイド層
40 発光層
50 第2半導体層
51 p側光ガイド層
52 p型第1クラッド層
53 p型第2クラッド層
54 p型第3クラッド層
55 p型中間層
56 p型コンタクト層
80 窓領域
100 半導体層
121 劈開端面
131 第1の保護膜
132、132F、132R 第2の保護膜
141 分割側面
151 p側下部電極
152 p側上部電極
160 n側電極
900 スペーサ
BL ブレード
CR クラック
L2 法線
P1 第1の面
P2 第2の面
S1 第1の段差部
S11 第1の底面
S12 第1の側面
S2 第2の段差部
S21 第2の底面
S22 第2の側面
T1 第1の溝
T11、T21 底面
T12、T22 側面
T2 第2の溝
T3 第3の溝
TE 終端
T0、TR 溝
WG 導波路
Claims (18)
- 基板の第1の面に、発光層を含む半導体層を形成する第1工程と、
前記半導体層に、基板面内方向の第1の方向に延びる第1の溝と、前記第1の溝の内部に前記第1の溝と平行に配置される第2の溝とを形成する第2工程と、
前記第1の面に対して前記基板の反対側に位置する第2の面に、前記第1の溝と平行に第3の溝を形成する第3工程と、
前記基板を分割することによって半導体発光素子を形成する第4工程とを含み、
前記第2工程において、前記第2の溝は、前記基板に達し、
前記第2の溝により前記基板が除去される深さは、5μm以下であり、
前記第4工程において、前記半導体発光素子の少なくとも一つの分割側面の終端は、前記第2の溝内にあり、
前記第1の溝は、第1の幅を有し、
前記第2の溝は、第2の幅を有し、
前記第2の幅は、前記第1の幅より狭い
半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1工程において、前記半導体層として、前記基板側から順に、第1導電型層を含む第1半導体層、前記発光層、及び、第2導電型層を含む第2半導体層が形成され、
前記第2工程において、前記第1の溝は、前記第1半導体層に達する
請求項1に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第4工程の前に、前記第1の溝における前記発光層の側面に第1の保護膜を形成する第5の工程をさらに含む
請求項2に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の保護膜は、少なくとも前記第1の溝の側面を覆う
請求項3に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の保護膜は、前記第1の溝の底面と前記第2の溝の側面とを覆い、
前記第1の保護膜の前記第1の溝の底面における膜厚をT1t、前記第2の溝の側面における膜厚をT2sとするときに
T1t>T2sの関係が成り立つ
請求項3又は4に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の保護膜の前記第1の溝の側面における膜厚をT1s、第2の溝の底面における膜厚をT2tとするときに
T1t≧T2t>T1s≧T2s
の関係が成り立つ
請求項5に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の面は、前記基板面内方向において前記第1の方向と垂直な第2の方向へのオフ角を有しており、前記第4工程において、前記半導体発光素子の分割側面は、前記基板の結晶面に沿った劈開によって形成される
請求項1~6のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第3工程において、第3の溝は機械式のケガキ傷によって形成される
請求項1~7のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第3工程において、前記第3の溝の底部より、前記基板の結晶面に沿ったクラックが形成される
請求項8に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第4工程において、前記基板の前記第1の面側にブレードを押し当てることによって、前記基板を分割する
請求項1~9のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第2工程において、前記第1の溝と前記第2の溝はドライエッチングによって形成される
請求項1~10のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の溝及び前記第2の溝の各々の側面は、前記第2の面に対して85度以上95度以下傾いている
請求項1~11のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第2の溝の幅は、10μm以下である
請求項1~12のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第1の溝は、底面を有し、
前記第2の溝は、前記底面に形成される
請求項1~13のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第3工程の前に、前記基板面内方向において、前記第1の方向と垂直な第2の方向に沿って、前記基板を劈開することによって、劈開端面を有するバー状基板を形成する劈開工程をさらに含み、
前記第3工程において、前記第3の溝は、前記バー状基板の前記第2の面に形成され、
前記第4工程において、前記バー状基板を分割することによって前記半導体発光素子を形成し、前記半導体層は、前記第1の方向に延びる複数の導波路を有し、
前記第2工程において、隣り合う前記複数の導波路間に、前記第1の溝が形成される
請求項1~14のいずれか1項に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記第3工程において、前記第3の溝は、前記劈開端面から離間している
請求項15に記載の半導体発光素子の製造方法。 - 前記劈開端面に第2の保護膜を形成する第6の工程をさらに含み、
前記第2の保護膜は、前記劈開端面から前記第1の面及び前記第2の面に連続して形成され、
前記第3工程において、前記第3の溝は、前記第2の保護膜から離間している
請求項16に記載の半導体発光素子の製造方法。 - チップ状基板と、前記チップ状基板の第1の面上に配置され、発光層を含む半導体層とを備える半導体発光素子であって、
前記半導体層の側面を含む領域に、第1の段差部と、第2の段差部とを有し、
前記第1の段差部は、前記発光層の側面を含む第1の側面と、前記第1の側面の前記チップ状基板側の端部と接続され、前記第1の側面と交差する方向に延びる第1の底面とを含み、
前記第2の段差部は、前記第1の底面における前記第1の側面から遠い側の端部と接続され、前記半導体層から前記チップ状基板に向かう向きに延びる第2の側面と、前記第2の側面における前記第1の底面から遠い側の端部に接続され、前記第2の側面と交差する方向に延びる第2の底面とを含み、
前記第2の底面は、前記チップ状基板に配置され、前記第2の底面と前記第1の面を含む平面との法線方向の距離は5μm以下である
半導体発光素子。
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