JPH07169673A - 光デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 円形ウェハ１００上に光デバイスのパターン
１１１を転写する際、該パターンの基準方向と、上記円
形ウエハのへき開可能な結晶面との間のずれ角を、確実
にかつ作業者の技能によらずに簡単に許容値の範囲内に
抑えること。 【構成】 基準線パターンの両側に複数の線状パターン
を所定の間隔で配列してなる第１，第２のスケールパタ
ーン１１０ａ，１１０ｂを有し、該両スケールパターン
の基準線パターンが一直線上に位置する構造の第１マス
ク工程用露光マスク１１０を用い、上記第１マスク工程
用露光マスク１１０と、円形ウエハ１００とのマスク合
わせの際の位置ずれ量を、上記円形ウエハ１００のホト
レジスト膜上に転写された上記２つのスケールパターン
１１０ａ，１１０ｂの、上記円形ウエハのオリフラ面１
００ａとの位置ずれ量の差から求めるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、光通信や情報処理等
に用いる半導体レーザ等の光デバイスの製造プロセスに
関するもので、特に、円形ウエハ上にアライメントマー
ク等の位置決め用の基準パターンを転写する第１マスク
工程におけるマスク合わせ方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体レーザでは、共振器はその共振器
端面に結晶面（へき開面｛０１１｝面）を用いることに
より構成されており、これまでの半導体レーザの製造方
法では、液相成長法（ＬＰＥ法）によりウェハ上にダブ
ルヘテロ構造を形成し、このダブルヘテロ構造を加工し
て、上記へき開面と垂直な方向に沿った、共振器となる
光導波路構造を形成し、さらにこの光導波路構造上に電
流注入用の電極を形成している。

【０００３】ところで、上記ＬＰＥ法では、この方法に
用いる成長装置の構造上、角ウェハしか用いることがで
きず、このため、ウェハには図１１(a) に示すような角
ウェハ２００を用いていたが、近年、結晶成長技術が進
歩し、特にＭＯＣＶＤ法やＭＢＥ法等の気相成長を用い
ることにより、図１１(b) に示すような円形ウェハ１０
０上にも結晶成長によりダブルヘテロ構造を形成できる
ようになってきた。なおここで、２は上記角ウエハ２０
０のへき開面、１０，２０はそれぞれ上記円形ウエハ１
００の第１，第２のオリエンテーションフラット面（以
下オリフラ面ともいう。）を示している。

【０００４】しかし、半導体レーザのような光デバイス
の場合、構造上共振器端面に結晶面を用いる必要があ
り、ウェハプロセスでは、図１１(b) のような円形ウェ
ハ１００からへき開により図１１(a) のような角ウェハ
２００を切り出し、転写工程におけるマスク合わせを該
角ウエハ２００のへき開面２を基準にして行っている。

【０００５】例えば、図１２は上記転写工程における具
体的なマスク合わせ方法を示しており、図において、２
１０は光導波路用のストライプマスクパターン１１を有
する露光マスクである。ここでマスク合わせは、露光装
置のウエハ載置台５０上に上記角ウエハ２００を載置
し、これと、予め露光装置に装着された上記露光マスク
２１０とを露光装置のアライメントスコープもしくはモ
ニタＴＶを介して観察しながら、上記マスクパターン１
１と角ウェハ２００のへき開面２とが平行になるよう、
角ウエハ２００に対して上記露光マスク２１０を位置合
わせすることにより行っている。そして第２マスク工程
以降の工程では、第１マスク工程で形成した光導波路パ
ターンあるいはこれと同時に形成したアライメントマー
ク等を基準にしてマスク合わせを行い、電極パターン等
の形成を行っている。

【０００６】図１３(a) はウェハプロセスが完了した半
導体レーザのウェハ表面を示す平面図、図１３(b) ，
(c) はそれぞれ上記ウエハから切り出したレーザチップ
を示す平面図であり、図において、２０１ａ及び２０１
ｂは、ウェハプロセスの完了したウェハをへき開により
個々のチップに切り出してなるレーザチップで、２１は
該レーザチップを構成するチップ基板、２２は該チップ
基板２１上に形成され、共振器を構成する光導波路、２
３は上記チップ基板２１上に形成されている電流注入用
電極である。また２４は上記レーザチップ２０１ａ，２
０１ｂの、レーザ光出射端面，つまり共振器端面であ
り、これは上記ウエハ２００の結晶中に存在するへき開
可能な結晶面２４ａに沿ったへき開により現れたへき開
面により構成されている。またここでは、上記角ウエハ
２００中のへき開可能な結晶面２４ａは、電流注入用電
極の配列方向Ｃに対して角度θ1 をなしているが、この
ような角度ずれは、図１２に示すマスク合わせ工程にお
ける露光用マスクとウエハとの位置ずれに起因して生じ
たものである。

【０００７】このような電流注入用電極の配列方向ｃ
と、角ウエハ２００中のへき開可能な結晶面２４ａとの
間に角度ずれθ1 が発生している場合には、図１３(c)
に示すようにその共振器端面が共振器長方向と垂直な上
記電極配列方向ｃに対してなす角度がθ1 であるレーザ
チップ２０１ｂが得られる。

【０００８】一方、ウエハ２００上での電流注入用電極
の配列方向ｃと、角ウエハ２００中のへき開可能な結晶
面２４ａとの間に角度ずれθ1 が発生していない場合に
は、レーザチップは図１３(b) に示すように、その共振
器端面が共振器長方向と垂直なレーザチップ２０１ａが
得られる。

【０００９】また、上記レーザチップ２０１ａのように
そのへき開面２４と共振器長方向に垂直な方向との間に
角度ずれが生じていないものでは、レーザチップ２０１
ａからの出射ビーム３３ａの方向Ｚa は、図１４(a) に
示すように共振器長方向Ｙと一致するが、上記レーザチ
ップ２０１ｂのようにそのへき開面２４と共振器長方向
に垂直な方向との角度ずれθ1 が生じているものでは、
レーザチップ２０１ｂからの出射ビーム３３ｂの方向Ｚ
b は、図１４(b) に示すように共振器長方向Ｙに対して
角度θ2 だけずれることとなる。ここで共振器長方向Ｙ
に対する出射ビーム３３ｂのずれ角度θ2 は、光導波路
部分と空気との屈折率の違いによりレーザチップのへき
開面２４の、共振器長方向と垂直な上記電極配列方向ｃ
に対するずれ角θ1 より大きくなっている。

【００１０】一般に半導体レーザを光通信装置や情報処
理装置等の部品として利用する場合、レーザチップをレ
ンズ系と結合させる必要があり、上記レーザチップ２０
１ｂにおけるような出射ビーム３３ｂの共振器長方向に
対する角度ずれθ2 は結合効率の低下を導く原因となっ
ている。このような結合効率の低下が充分小さくなるよ
う、上記出射ビーム３３の角度ずれθ2 を±２°以下に
抑えるには、電極配列方向ｃの、へき開面２４からの位
置ずれθ1 を±０．５°以下に抑える必要がある。

【００１１】また、図１５に示すように、半導体レーザ
には電流を注入するための電流注入用電極２３として、
特にワイヤボンディングに適したＡｕメッキ層が用いら
れるが、半導体レーザに均一に電流を注入するには、こ
の電流注入用電極２３は広いほうがよく、また放熱効果
を上げるためにも、この電極２３は広い方がよい。

【００１２】ところが、隣接する電流注入用電極２３間
にある程度のスペースがないと、図１３(a) に示すよう
に電流注入用電極２３の配列方向ｃと、ウエハ２００の
へき開可能な結晶面２４ａとの角度ずれが発生した場合
に、電流注入用電極２３がへき開可能な結晶面２４ａに
重なってしまい、へき開ができなくなるといった問題が
発生する。

【００１３】そこで、レーザチップのへき開面２４から
電流注入用電極２３までの距離Ｌを、レーザチップへの
均一な電流の注入や放熱効果への悪影響が無視できる程
度、例えば２０μｍ程度としている。この場合、へき開
長を２ｃｍとし、電極パターン間隔２Ｌを４０μｍとす
ると、電流注入用電極の配列方向ｃの、へき開面２４に
対するずれ角θ1 を±０．０５°（sin θ1 ＝±２０μ
ｍ／２ｃｍ）以下に抑える必要があるが、図１２に示す
ように角ウェハ２００を光デバイスの製造プロセスに用
いた場合には、角ウエハ２００側面のへき開面２を直接
見ながらマスク合わせができるため、光デバイスの製造
プロセスにおいて、上記電流注入用電極の配列方向ｃ
の、へき開面２４に対する角度ずれ量θ1 を±０．０５
°以下に抑えることが十分可能であった。しかしなが
ら、デバイスの製造に角ウェハを用いた場合、ウエハ全
体領域に対する、デバイスパターンを精度良く加工でき
る領域の割合が、円形ウエハに比べて著しく小さくなる
という問題があった。

【００１４】例えば、図１５(a) は、円形ウェハ１００
（図１５(b) ）及び角ウェハ２００（図１５(c) ）上に
レジストを同一条件で塗布した場合における、各ウエハ
上でのレジストの膜厚分布を示しており、図中Ｐ１〜Ｐ
２１は各ウエハ上での測定位置である。図１５(a) から
分かるように、角ウェハの場合、ウェハの四隅にレジス
ト溜りが発生するため、ウェハ外周部のレジスト厚はウ
ェハ中央部のレジスト厚の２倍近くとなっており、この
ようにレジスト膜厚のばらつきのある状態でレジスト膜
へのマスクパターンの転写を行うと、レジストパターン
幅にもばらつきが生じる。

【００１５】ここで、このようなレジスト膜厚のばらつ
きの、半導体レーザの主要領域である光導波路の加工処
理への影響を、円形ウエハと角ウエハとで比較すると、
光導波路をその幅のばらつきを±０．２°μｍ以内に抑
えて加工できる領域は、円形ウェハではウエハ全体の９
０％以上を占めるのに対し、角ウェハについては５０％
程度となる。また上記のように光導波路幅がばらつく
と、半導体レーザの特性への影響が生じ、特にレーザ発
振のしきい値電流や出射レーザ光の放射角等にばらつき
が生じることとなる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の半導
体レーザの製造プロセスでは、角ウエハを用いると、角
ウエハ２００側面のへき開面２を直接見ながらマスク合
わせを行うことができるため、電流注入用電極の配列方
向ｃの、へき開面２４に対する角度ずれ量θ1 を±０．
０５°以下に抑えることは十分可能であるが、レジスト
膜の膜厚にばらつきが生ずるため、ウエハ全体に対する
光導波路等のパターニングを良好に行うことができる領
域が狭くなってしまう。一方、上記半導体レーザの製造
プロセスに円形ウエハを用いると、ウエハ上で良好な加
工処理を行うことのできる領域は広くとれるが、ウエハ
のへき開可能な結晶面の延びる方向と、電流注入用の電
極の配列方向ｃとの間の角度ずれを小さく抑えることが
困難であるという問題があった。

【００１７】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、円形ウェハ上に光デバイスのパタ
ーンを転写する際、該パターンの基準方向と上記円形ウ
エハのへき開可能な結晶面との間のずれ角を確実にかつ
作業者の技能によらずに簡単に許容値の範囲内に抑える
ことのできる光デバイスの製造方法を得ることを目的と
する。

【００１８】

【課題を解決するための手段】この発明に係る光デバイ
スの製造方法は、所望する結晶面からのずれ角が所定角
度以下となるよう加工されたオリエンテーションフラッ
ト面を有する円形ウエハ上に感光性樹脂を形成する工程
と、第１マスク工程用露光マスクを上記感光性樹脂を形
成した円形ウエハに対して位置合わせする工程と、上記
円形ウエハ上の感光性樹脂の露光，現像を行った後、上
記露光マスクと円形ウエハとのマスク合わせの際の位置
ズレ量を測定する工程と、上記測定結果に応じて、その
後の工程で使用可能なウエハと、使用不可能なウエハと
を選別する工程とを含み、上記第１マスク工程用露光マ
スクとして、基準線パターンの両側に複数の線状パター
ンを所定の間隔で配列してなるスケールパターンを２つ
有し、該両スケールパターンの基準線パターンが一直線
上に位置する構造のものを用い、上記第１マスク工程用
露光マスクの円形ウエハに対する位置合わせを、そのス
ケールパターンの基準線パターンとオリエンテーション
フラット面との位置合わせにより行い、上記第１マスク
工程用露光マスクと円形ウエハとの位置ずれ量の測定
を、上記感光性樹脂上に転写された上記２つのスケール
パターンの、上記円形ウエハのオリエンテーションフラ
ット部との位置ずれ量の差を測定して行うものである。

【００１９】この発明は上記光デバイスの製造方法にお
いて、上記第１マスク工程用露光マスクとして、上記ス
ケールパターンの他に、第２マスク工程以降のマスク工
程においてマスク合わせする際用いるマーカパターンを
有するものを用い、第２マスク工程以降のマスク工程で
は、円形ウエハ上の、上記マーカパターンが転写された
マーカ部分を用いて、露光マスクと円形ウエハとの位置
合わせを行うものである。

【００２０】この発明は上記光デバイスの製造方法にお
いて、上記円形ウエハとして、そのオリエンテーション
フラット面の、自然へき開面に対するずれ角が０．０２
度以下となるよう加工したものを用いるものである。こ
の発明は上記光デバイスの製造方法において、上記感光
性樹脂を形成した円形ウエハを露光装置内のウエハ載置
台上に、オリエンテーションフラット面を該載置台上の
基準位置に合わせて載置する工程を含み、上記露光装置
のウエハ載置台上での円形ウエハの位置合わせを、該露
光装置に搭載されたプリアライメント機構により、ある
いは目視合わせにより行うものである。

【００２１】

【作用】この発明においては、基準線パターンの両側に
複数の線状パターンを所定の間隔で配列してなるスケー
ルパターンを２つ有し、該両スケールパターンの基準線
パターンが一直線上に位置する構造の第１マスク工程用
露光マスクを用い、上記第１マスク工程用露光マスクと
円形ウエハとのマスク合わせの際の位置ずれ量を、上記
感光性樹脂上に転写された上記２つのスケールパターン
の、上記円形ウエハのオリエンテーションフラット面と
の位置ずれ量の差から求めるようにしたから、第１マス
ク工程でのマスク合わせの際の位置ずれ量が許容範囲内
のものであるか否かを簡単に判定することが可能とな
る。

【００２２】これにより、円形ウェハ上の感光性樹脂に
光デバイスのパターンを転写する際には、上記パターン
の基準方向と該ウエハのへき開可能な結晶面との間のず
れ角を確実にかつ簡単に許容値の範囲内に抑えることが
でき、この結果これまで不可能であった円形ウェハを用
いた半導体レーザの製造プロセスが可能となる。

【００２３】また、上記判定結果に応じて、その後の工
程で使用可能なウエハと、使用不可能なウエハとを選別
するようにしたので、第１マスク工程でのマスク合わせ
の位置ずれ量が許容範囲内以上に大きいウエハを製造プ
ロセスの初期の段階で排除することができ、また、使用
不可能と判定されたウェハは露光，現像をやり直すこと
により使用可能なものとなり、これにより製造プロセス
における歩留りを向上することができる。

【００２４】また、露光装置のウエハ載置台上での円形
ウエハの位置合わせを、該露光装置に搭載されたプリア
ライメント機構により行うことにより、マスク合わせ精
度が作業者の技能によらず、精度の高いマスク合わせが
可能となる。また、この発明においては、上記第１マス
ク工程用露光マスクとして、上記スケールパターンの他
に、第２マスク工程以降のマスク工程においてマスク合
わせする際用いるマーカパターンを有するものを用い、
第２マスク工程以降のマスク工程では、円形ウエハ上
の、上記マーカパターンが転写されたマーカ部分を用い
て、露光マスクと円形ウエハとの位置合わせを行うの
で、第２マスク工程以降のマスク工程では、マーカ部分
を用いたマスク合わせにより、露光マスクと円形ウエハ
との位置合わせを極めて精度よく行うことができる。

【００２５】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の第１の実施例による光デバイ
スの製造方法の第１マスク工程を説明するための平面図
であり、該第１マスク工程で用いられる露光マスクの構
造を示しており、また、図２は上記露光マスクに設けら
れているスケールパターンの構成を示している。

【００２６】図において、１１０は半導体レーザの製造
方法における第１マスク工程で用いられる露光マスク
で、半導体レーザの光導波路に対応するデバイスパター
ン１１１と、第２マスク工程以降のマスク工程でマスク
合わせする際用いる左右一対の第１〜第３のマーカパタ
ーン１１２ａ1 ，１１２ｂ1 〜１１２ａ3 ，１１２ｂ3
とを有しており、これらのマーカパターンは、上記露光
マスク１１０の、ウエハ１１０のほぼ中央部に対応する
領域に形成されている。

【００２７】また上記露光マスク１１０は、これと円形
ウエハ１００とのマスク合わせの際の位置ズレ量を測定
するための第１，第２のスケールパターン１１０ａ，１
１０ｂを有している。ここで上記円形ウエハ１００は、
そのオリフラ面１００ａの、自然へき開面に対するずれ
角が０．０２度以下となるよう加工してある。例えば、
一般的に円形ウェハのオリフラ部分は機械加工により形
成しているため、そのオリフラ面の、へき開面からの角
度ずれ量は０．５〜１°程度であり、そのまま使用する
ことはできない。そこで、上記円形ウエハには、オリフ
ラ部分に自然へき開によりへき開面を出したウェハ、も
しくはオリフラ部分を高精度加工してオリフラ面のへき
開面からの角度ずれ量を０．０２°以下に加工したウェ
ハを用いる。

【００２８】また上記第１及び第２のスケールパターン
１１０ａ，１１０ｂは、それぞれ露光マスク１１０本体
の、上記円形ウエハ１００のオリフラ面１００ａに対応
する部分に配置されており、第１のスケールパターン１
１０ａは、図２(a) に示すように、基準線パターン１１
１ａの上側及び下側に複数の線状パターン１１２ａを所
定の間隔置いて配置した構造となっており、基準線パタ
ーン１１１ａが上記スケールパターンの０目盛り、基準
線パターン１１１ａ上側の線状パターン１１２ａがスケ
ールパターン１１０ａのプラス側の目盛り、基準線パタ
ーン１１１ａ下側の線状パターン１１２ａがスケールパ
ターン１１０ａのマイナス側の目盛りとなっている。

【００２９】また上記第２のスケールパターン１１０ｂ
も、上記第１のスケールパターン１１０ａと同一構成の
ものであり、つまり図２(b) に示すように、基準線パタ
ーン１１１ｂの上側及び下側に複数の線状パターン１１
２ｂを所定の間隔置いて配置した構造となっており、基
準線パターン１１１ｂが上記スケールパターンの０目盛
り、基準線パターン１１１ｂ上側の線状パターン１１２
ｂがスケールパターン１１０ｂのプラス側の目盛り、基
準線パターン１１１ｂ下側の線状パターン１１２ｂがス
ケールパターン１１０ｂのマイナス側の目盛りとなって
いる。そしてこれらのスケールパターン１１０ａ，１１
０ｂは、該各スケールパターンの基準線パターン１１１
ａ，１１１ｂが一直線上に位置するよう配置されていて
いる。なお、ここで１１３ａ，１１３ｂは上記各スケー
ルパターン１１０ａ，１１０ｂの中心軸であり、上記基
準線パターン及び線状パターンは、該中心軸に対して直
交している。

【００３０】また、上記スケールパターンの目盛サイ
ズ，つまり線状パターンの間隔は、第１，第２のスケー
ルパターンの間隔により決める。例えば、スケールパタ
ーンの間隔が１０ｍｍである場合、へき開面からの位置
ずれ量θ1 として±０．０５°程度の値を検出するに
は、２ヶ所のスケールパターンでのずれ量としては±１
０μｍ（＝１０ｍｍ・ sin±０．０５°）程度の値を検
出できればよいので、この場合スケールパターンの目盛
サイズは１０μｍずれが判別できるサイズ（例えば、１
目盛５μｍ）に設計すればよい。また、この程度の寸法
サイズであれば、顕微鏡等にて容易に検査が可能であ
る。

【００３１】図３は上記製造方法の最終マスク工程で用
いられる露光マスクの構造を説明するための平面図であ
り、図において、１３０は半導体レーザの電流注入用電
極に対応する電極パターン１３１と、光導波路１が形成
されたウエハ１００とのマスク合わせの際用いるマスク
合わせ用マーカパターン１３２ａ，１３２ｂとを有して
いる。

【００３２】図４(a) ，(b) は上記半導体レーザの製造
方法に用いる露光装置の構成を模式的に示す正面図，及
び平面図であり、７０は円形ウエハ１００を載置するウ
エハ載置台７１と、露光マスクを支持するマスク支持機
構７２と、露光光源７３とを有する露光装置で、上記ウ
エハ載置台７１には、該載置台７１に対して円形ウエハ
１００を位置決めするためのアライメント機構７１ａが
設けられている。なお、市販されている露光装置のプリ
アライメント機構は、露光マスクとウエハとのマスク合
わせの際の角度ずれ量を０．０５°以下に抑えるだけの
性能を有している。また露光装置には、ウエハ上に分割
された個々の領域毎にステップアンドリピートにより露
光を行うステッパ装置や、露光マスクからの露光光をミ
ラー等により反射させてウエハに照射するプロジェクシ
ョン装置、さらに露光マスクをウエハ上に密着配置して
露光を行うコンタクト露光装置等がある。

【００３３】次に本実施例の光デバイスの製造方法につ
いて説明する。図５は、半導体レーザの製造プロセスの
流れをマスク合わせ工程に着目して示しており、図中、
ステップＳ1a，Ｓ2a，・・・Ｓnaは第１，第２，・・・
第ｎのマスク合わせ工程、ステップＳ1b，Ｓ1cはそれぞ
れマスク合わせずれ量の測定工程，マスク合わせずれ量
が許容範囲内であるか否かを判定する判定工程、ステッ
プＳ1d，Ｓndはそれぞれ第１，第ｎのマスク合わせ工程
でのマスクパターンに基づいて上記ウエハ１００を加工
処理するウエハ加工工程、ステップＳk はウエハの加工
処理後、チップ分離を行うチップ分離工程である。

【００３４】まず、上記第１マスク合わせ工程Ｓ1aで
は、その表面にホトレジスト（感光性樹脂）を塗布した
円形ウエハ１００を露光装置７０のウエハ載置台７１上
に載置する。この際円形ウエハ１００の、ウエハ載置台
７１に対する位置決めは上記プリアライメント機構７１
ａにより行う。

【００３５】この際、市販されている露光装置のプリア
ライメント機構は、マスクとウエハとのマスク合わせず
れ角θ（≦０．０５°）を十分満たすだけの性能を有し
ているため、プリアライメント機構のみで、上記円形ウ
ェハと露光マスクとのマスク合わせの際の位置ずれ量
（角度）θ1 を±０．０５°以下に十分抑えることがで
きる。なお、上記円形ウエハ１００の、ウエハ載置台７
１に対する位置決めは、角ウェハと同様、オリフラ部分
を目視合わせにより行ってもよい。

【００３６】続いて、露光マスク支持機構７２に支持さ
れた露光マスク１１０を介して露光光源７３からの露光
光を上記円形ウエハ１００上のホトレジスト上に照射し
て、マスクパターンの露光を行う。その後、上記円形ウ
エハ１００を現像装置に移し、露光パターンの現像を行
う。

【００３７】このような露光，現像処理により、上記円
形ウエハ１００上には、図６に示すように、光導波路に
対応するレジストパターン１０１、及び上記第１〜第３
のマーカパターン１１２ａ1 ，１１２ｂ1 〜１１２ａ3
，１１２ｂ3 に対応する第１〜第３のマーカレジスト
パターン１０２ａ1 ，１０２ｂ1 〜１０２ａ3 ，１０２
ｂ3 が形成されるとともに、上記円形ウエハのオリフラ
面近傍には、第１，第２のスケールパターン１１０ａ，
１１０ｂに対応する第１，第２のスケールレジストパタ
ーン１２０ａ，１２０ｂが形成される。このようにレジ
ストパターンが円形ウエハ１００上に形成された時点
で、上記第１マスク合わせ工程でのマスク合わせズレ量
の測定を行う。

【００３８】すなわち、図７及び図８に示すように上記
レジストパターンが形成された円形ウエハ１００のオリ
フラ部分を顕微鏡等を用いて観察し、上記第１，第２の
スケールレジストパターン１２０ａ，１２０ｂの基準目
盛りパターン１２１ａ，１２１ｂと、オリフラ面１００
ａとの位置ずれ距離を、上記スケールレジストパターン
１２０ａ，１２０ｂの目盛りパターン１２２ａ，１２２
ｂのうち、基準目盛りパターンから何番目のものがオリ
フラ面１００と一致するかを目視により直読して検知す
ることにより測定する（ステップＳ1b）。例えば、図７
は第１マスク合わせ工程でのマスク合わせズレ量がほと
んどない場合を示しており、オリフラ面１００ａは、上
記第１，第２のスケールレジストパターン１２０ａ，１
２０ｂの基準目盛りパターン１２１ａ，１２１ｂにほぼ
一致している。

【００３９】また、図８は第１マスク合わせ工程でマス
ク合わせズレが生じた場合を示しており、第１のスケー
ルレジストパターン１２０ａでは、マイナス側の１番目
の目盛りパターン１２２ａとオリフラ面１００ａとが一
致し、第２のスケールレジストパターン１２０ｂでは、
プラス側の３番目の目盛りパターン１２２ｂとオリフラ
面１００ａとが一致している。

【００４０】図８に示すようにマスク合わせズレが生じ
ている場合は、上記レジスト上に転写された上記第１，
第２のスケールパターン１２０ａ，１２０ｂの、上記円
形ウエハのオリフラ面１００ａとの位置ずれ量の差か
ら、第１マスク工程用露光マスク１１０と円形ウエハ１
００との位置ずれ量を求め、この位置ずれ量が許容範囲
内のものであるか否かを判定する（ステップＳ1c）。

【００４１】そして、上記位置ずれ量が許容範囲内であ
るウェハのみに、つまりあらかじめ決めておいた規格を
満たすウェハのみに、上記レジストパターンを用いて円
形ウエハ１００に所要の加工処理を施して（ステップＳ
1d）、さらに次工程に流す。次工程（第２マスク工程）
以降の工程については、第１マスク工程で形成したマー
カを用いて各工程での露光マスクと円形ウエハ１００と
のマスク合わせを行う。

【００４２】例えば、半導体レーザの製造プロセスにお
ける最終的な工程である電流注入用電極の形成工程で
は、図９に示すような光導波路１等のデバイス構造とと
もに、マーカ部２ａ1 ，２ｂ1 〜２ａ3 ，２ｂ3 が形成
された円形ウエハ１００上に、電極形成用の露光マスク
１３０を、そのマスク合わせマーカパターン１３２ａ，
１３２ｂをそれぞれ上記マーカ部２ａ3 ，２ｂ3 に合わ
せて位置合わせし、上記円形ウエハ１００上に塗布され
たレジストの露光を行い、さらにその露光パターンの現
像を行う。続いて、これにより形成されたレジストパタ
ーンを用いて、Ａu 等の選択メッキを行って、図１０に
示すように、円形ウエハ１００上に個々のレーザチップ
に対応する電流注入用電極３を形成する。そして最後
に、上記円形ウエハ１００のへき開により、レーザチッ
プをウエハから切り出して半導体レーザ素子を得る。

【００４３】このように本実施例では、基準線パターン
の両側に複数の線状パターンを所定の間隔で配列してな
る第１，第２のスケールパターン１１０ａ，１１０ｂを
有し、該両スケールパターンの基準線パターン１１１
ａ，１１１ｂが一直線上に位置する構造の第１マスク工
程用露光マスク１１０を用い、上記第１マスク工程用露
光マスクと円形ウエハとのマスク合わせの際の位置ずれ
量を、ホトレジスト上に転写された上記２つのスケール
パターンの、上記円形ウエハのオリエンテーションフラ
ット面との位置ずれ量の差から求めるようにしたので、
第１マスク工程でのマスク合わせの際の位置ずれ量が許
容範囲内のものであるか否かを簡単に判定することが可
能となる。

【００４４】これにより、円形ウェハ上のホトレジスト
に光デバイスのパターンを転写する際には、上記パター
ンの基準方向と該ウエハのへき開可能な結晶面との間の
ずれ角を確実にかつ簡単に許容値の範囲内に抑えること
ができ、この結果これまで不可能であった円形ウェハを
用いた半導体レーザの製造プロセスが可能となり、加工
精度が上がり、均一性に優れた半導体レーザを得られる
効果がある。

【００４５】また、上記判定結果に応じて、その後の工
程で使用可能なウエハと、使用不可能なウエハとを選別
するようにしたので、第１マスク工程でのマスク合わせ
の位置ずれ量が許容範囲内以上に大きいウエハを製造プ
ロセスの初期の段階で排除することができ、また、使用
不可能と判定されたウェハは露光，現像をやり直すこと
により使用可能なものとでき、これにより製造プロセス
における歩留りを向上することができる。

【００４６】さらに、プロセスの第１マスク工程におい
て、ウェハのオリフラ部分に転写したスケールパターン
により、自然へき開面に合わせて加工されたオリフラ面
と、デバイスパターンとの位置ずれ量を測定するように
したので、上記デバイスパターンのへき開面との位置ず
れ量を非破壊で容易に求めることができるという効果が
ある。

【００４７】また、露光装置のウエハ載置台上での円形
ウエハの位置合わせを、該露光装置に搭載されたプリア
ライメント機構により行うため、マスク合わせ精度が作
業者の技能によるものではなくなり、精度の高いマスク
合わせが可能となる効果がある。

【００４８】また、上記第１マスク工程用露光マスクと
して、上記スケールパターンの他に、第２マスク工程以
降のマスク工程においてマスク合わせする際用いるマー
カパターンを有するものを用い、第２マスク工程以降の
マスク工程では、円形ウエハ上の、上記マーカパターン
が転写されたマーカ部分を用いて、露光マスクと円形ウ
エハとの位置合わせを行うので、第２マスク工程以降の
マスク工程では、マーカ部分を用いたマスク合わせによ
り、露光マスクと円形ウエハとの位置合わせを極めて精
度よく行うことができる。なお、上記実施例では、第１
マスク工程でデバイスパターンとして光導波路のパター
ンを転写するものを示したが、第１マスク工程で転写す
るデバイスパターンは、回折格子等のパターンであって
もよい。

【００４９】

【発明の効果】以上のようにこの発明に係る光デバイス
の製造方法によれば、基準線パターンの両側に複数の線
状パターンを所定間隔で配列してなるスケールパターン
を２つ有し、該各スケールパターンの基準線パターンが
一直線上に位置する構造の第１マスク工程用露光マスク
を用い、上記第１マスク工程用露光マスクと円形ウエハ
とのマスク合わせの際の位置ずれ量を、上記感光性樹脂
上に転写された上記２つのスケールパターンの、上記円
形ウエハのオリエンテーションフラット面との位置ずれ
量の差から求めるようにしたので、第１マスク工程での
マスク合わせの際の位置ずれ量が許容範囲内のものであ
るか否かを簡単に判定することが可能となる。また、上
記判定結果に応じて、その後の工程で使用可能なウエハ
と、使用不可能なウエハとを選別するようにしたので、
第１マスク工程でのマスク合わせの位置ずれ量が許容範
囲内以上に大きいウエハを排除することができる。

【００５０】これにより、円形ウェハ上の感光性樹脂に
光デバイスのパターンを転写する際には、上記パターン
の基準方向と該ウエハのへき開可能な結晶面との間のず
れ角を確実にかつ簡単に許容値の範囲内に抑えることが
でき、この結果これまで不可能であった円形ウェハを用
いた半導体レーザの製造プロセスが可能となるという効
果がある。

【００５１】また、上記露光装置のウエハ載置台上での
円形ウエハの位置合わせを、該露光装置に搭載されたプ
リアライメント機構により行うことにより、マスク合わ
せ精度が作業者の技能によるものではなくなり、精度の
高いマスク合わせが可能となるという効果もある。

【００５２】また、この発明によれば、上記第１マスク
工程用露光マスクとして、上記スケールパターンの他
に、第２マスク工程以降のマスク工程においてマスク合
わせする際用いるマーカパターンを有するものを用い、
第２マスク工程以降のマスク工程では、円形ウエハ上
の、上記マーカパターンが転写されたマーカ部分を用い
て、露光マスクと円形ウエハとの位置合わせを行うの
で、第２マスク工程以降のマスク工程では、マーカ部分
を用いたマスク合わせにより、露光マスクと円形ウエハ
との位置合わせを極めて精度よく行うことができる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による光デバイスの製造方
法に用いる第１マスク工程用露光マスクの構成を示す平
面図である。

【図２】上記第１マスク工程用露光マスクに形成されて
いるスケールパターンの構成を示す平面図である。

【図３】上記光デバイスの製造方法に用いる電極用露光
マスクの構成を示す平面図である。

【図４】上記光デバイスの製造方法に用いる露光装置の
概略構成を示す模式図である。

【図５】上記光デバイスの製造方法の工程フローを示す
図である。

【図６】上記第１マスク工程用露光マスクのマスクパタ
ーンを円形ウエハ上のホトレジストに転写した状態を示
す図である。

【図７】露光マスクと円形ウエハとの位置合わせずれが
生じていない場合における、ホトレジストに転写された
スケールパターンとオリフラ面との位置関係を示す図で
ある。

【図８】露光マスクと円形ウエハとの位置合わせずれが
生じている場合における、ホトレジストに転写されたス
ケールパターンとオリフラ面との位置関係を示す図であ
る。

【図９】上記円形ウエハ上に形成された光導波路，及び
マーカ部を示す平面図である。

【図１０】上記円形ウエハ上に形成された電流注入用電
極を示す平面図である。

【図１１】従来の半導体レーザの製造方法において用い
る角ウエハ，及び円形ウエハの外観を示す図である。

【図１２】従来の半導体レーザの製造方法の転写工程に
おける、第１工程用露光マスクと角ウエハとのマスク合
わせ方法を具体的に示す図である。

【図１３】従来の半導体レーザの製造方法においてウエ
ハプロセスが完了した半導体レーザのウェハ、及び該ウ
エハからへき開により分離したレーザチップを示す平面
図である。

【図１４】従来のレーザチップの出射ビームの方向を、
共振器端面と共振器長方向に垂直な面との間に角度ずれ
が生じていない場合と、角度ずれが生じている場合とで
比較して示す図である。

【図１５】ウエハ上でのホトレジスト膜の膜厚分布を円
形ウエハと角ウエハとで比較して示す図である。

【符号の説明】 １ 光導波路 ２ａ1 ，２ｂ1 第１のマーカパターンに対応するマー
カ部 ２ａ2 ，２ｂ2 第２のマーカパターンに対応するマー
カ部 ２ａ3 ，２ｂ3 第３のマーカパターンに対応するマー
カ部 ３ 電流注入用電極 ７０ 露光装置 ７１ ウエハ載置台 ７１ａ プリアライメント機構 ７２ 露光マスク支持機構 ７３ 露光光源 １００ 円形ウエハ １００ａ オリフラ面 １０１ デバイスレジストパターン １０２ａ1 ，１０２ｂ1 第１のマーカレジストパター
ン １０２ａ2 ，１０２ｂ2 第２のマーカレジストパター
ン １０２ａ3 ，１０２ｂ3 第３のマーカレジストパター
ン １１０ 第１マスク工程用露光マスク １１０ａ 第１のスケールパターン １１０ｂ 第２のスケールパターン １１１ 光導波路パターン １１１ａ，１１１ｂ 基準目盛りパターン（基準線パタ
ーン） １１２ａ，１１２ｂ 目盛りパターン（線状パターン） １１２ａ1 ，１１２ｂ1 第１のマーカパターン １１２ａ2 ，１１２ｂ2 第２のマーカパターン １１２ａ3 ，１１２ｂ3 第３のマーカパターン １２０ａ 第１のスケールレジストパターン １２０ｂ 第２のスケールレジストパターン １３２ａ，１３２ｂ マスク合わせ用マーカパターン Ｓ1a〜Ｓna 第１〜第ｎマスク合わせ工程 Ｓ1b マスク合わせずれ量測定工程 Ｓ1c マスク合わせずれ量判定工程 Ｓ1d，Ｓnd ウエハ加工工程 Ｓk チップ分離工程

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所望する結晶面からのずれ角が所定角度
   以下となるよう加工されたオリエンテーションフラット
   面を有する円形ウエハ上に感光性樹脂を形成する工程
   と、 第１マスク工程用露光マスクを、上記感光性樹脂を形成
   した円形ウエハに対して位置合わせする工程と、 上記円形ウエハ上の感光性樹脂の露光，現像を行った
   後、上記露光マスクと円形ウエハとのマスク合わせの際
   の位置ズレ量を測定する工程と、 上記測定結果に応じて、その後の工程で使用可能なウエ
   ハと、使用不可能なウエハとを選別する工程とを含み、 上記第１マスク工程用露光マスクは、基準線パターンの
   両側に複数の線状パターンを所定の間隔で配列してなる
   スケールパターンを２つ有し、該各スケールパターンの
   基準線パターンが一直線上に位置するよう構成したもの
   であり、 上記第１マスク工程用露光マスクの円形ウエハに対する
   位置合わせは、そのスケールパターンの基準線パターン
   とオリエンテーションフラット面との位置合わせにより
   行い、 上記第１マスク工程用露光マスクと円形ウエハとの位置
   ずれ量の測定は、上記感光性樹脂上に転写された２つの
   スケールパターンの一方の、オリエンテーションフラッ
   ト部との位置ずれ量と、該２つのスケールパターンの他
   方の、オリエンテーションフラット部との位置ずれ量と
   の差を測定して行うことを特徴とする光デバイスの製造
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光デバイスの製造方法
   において、 上記第１マスク工程用露光マスクは、上記２つのスケー
   ルパターンの他に、第２マスク工程以降のマスク工程に
   おいてマスク合わせする際用いるマーカパターンを有す
   るものであり、 上記第２マスク工程以降のマスク工程では、円形ウエハ
   上の、上記マーカパターンが転写されたマーカ部分を用
   いて、露光マスクと円形ウエハとの位置合わせを行うこ
   とを特徴とする光デバイスの製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載の光デバイスの製
   造方法において、 上記円形ウエハは、そのオリエンテーションフラット面
   の、自然へき開面に対するずれ角が０．０２度以下とな
   るよう加工したものであることを特徴とする光デバイス
   の製造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の光
   デバイスの製造方法において、 上記感光性樹脂を形成した円形ウエハを、露光装置内の
   ウエハ載置台上に上記オリエンテーションフラット面を
   該載置台上の基準位置に合わせて載置する工程を含み、 上記露光装置のウエハ載置台上での円形ウエハの位置合
   わせは、該露光装置に搭載されたプリアライメント機構
   により、あるいは目視合わせにより行うことを特徴とす
   る光デバイスの製造方法。