JPH08222798A

JPH08222798A - 半導体レーザの製造方法

Info

Publication number: JPH08222798A
Application number: JP7026368A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Nakajima; 康雄中島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1995-02-15
Publication date: 1996-08-30
Also published as: US5763290A

Abstract

(57)【要約】【構成】円形ウエハのオリエンテーションフラット部
が、Ｘ線回折により誤差±０．０４°以内の高精度に、
機械的研削等によりに加工されている半導体ウエハを用
いて半導体レーザの製造を行うことを特徴とするもので
ある。【効果】半導体レーザの製造において、上記円形ウエ
ハを用いることにより自動化装置を用いた半導体レーザ
の製造を可能とし、高精度，高均一な半導体レーザを得
るとともに製造中のウエハ割れを低減することができる
効果がある。

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，及び情報処
理等に用いる半導体レーザの製造方法に関し、特に円形
の半導体ウエハを用いて半導体レーザを製造する方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般的に、半導体レーザは以下に示すよ
うな製造方法により製造される。図６は従来の半導体ウ
エハを示す図であり、図６(a) は円形の，図６(b) は矩
形のウエハをそれぞれ示し、図６(c) はこのウエハを用
いて半導体レーザを製造する際の面方位を示している。
図７は半導体レーザの製造工程を示す図であり、図７
(a) ないし(d) は半導体レーザの各製造工程での断面図
を、１つのチップについて示した図で、(e) は最初の劈
開を行った後の状態を示す斜視図、(f) は第２の劈開を
行いチップ分離した後の半導体レーザを示す斜視図であ
る。図８はウエハ上に形成された電極パターンを示す図
である。図において、１は半導体ウエハ、２はオリエン
テーションフラット（以下ＯＦと称する）部分、１ａ，
１ｂは上記ウエハにエッチングを行った際に該ウエハが
エッチングされる方向を示している。１１は上記ウエハ
上に形成された活性層、２１は光導波路、３１は電流ブ
ロック層、４１はコンタクト層、５１ａは表面電極、５
１ｂは裏面電極であり、６１は第１の劈開を行う結晶面
を示している。また図８に示す５１は電極パターン、８
１は電極間距離を示している。

【０００３】従来の半導体レーザを製造する工程は、図
６(b) に示したような矩形形状の、ＩｎＰ，ＧａＡｓ等
よりなる半導体ウエハを用い、液相成長法によりダブル
ヘテロ構造の活性層１１を形成し（図７(a) ）、次に、
フォトリソグラフィとエッチングにより光を伝搬するた
めの光導波路２１を形成し（図７(b) ）、再度液相成長
法により電流ブロック３１層及びコンタクト層４１を成
長させ、この後、表面電極５１ａ及び裏面電極５１ｂを
形成する。このようにしてできた半導体レーザのウエハ
を図７(e) で示されるような方向、即ち各チップの光導
波路の両端を分割する結晶面６１で分割されたものを得
る。その後さらに各チップを分離することにより、図７
(f) に示すような半導体レーザチップを完成する。

【０００４】従来の半導体レーザの製造方法では、この
ような液相成長法が主流であり、この方法では、結晶成
長用ボートの形状から使用できる半導体ウエハは図６
(b) のような矩形形状のものに限られ、この矩形ウエハ
は円形ウエハを自然劈開することにより作製していた。

【０００５】半導体レーザを製造する場合、特に、チッ
プ分離を劈開により行うため、半導体の結晶方向とマス
クパターンの方向とを正確に合わせなければならない。
図６(b) に示した矩形ウエハの場合には、フォトリソグ
ラフィの工程でマスクパターンを劈開面に平行に合わせ
ることにより、図８に示すようなパターン５１と劈開を
行う結晶面６１とのずれを解消することができた。

【０００６】また、従来の円形ウエハの場合は、図６
(a) に示すように、ウエハの外周部の１ヶ所にオリエン
テーションフラット（以降ＯＦと称する）と呼ばれる位
置合わせのための領域が設けられており、このＯＦは機
械的に、研削，及び研磨加工により形成されており、Ｏ
Ｆの結晶軸に対する精度は±０．５°以上であった。こ
の精度は、チップ分離をダイサー等により行うＬＳＩ等
においては充分な精度であるが、半導体レーザの製造に
おいてはこのずれは致命的なものとなる。

【０００７】そこで、円形ウエハを用いて半導体レーザ
を製造しようとする場合、このような結晶面とパターン
とのズレを解消するために、特開平１−１９６８９１号
公報には、上記円形ウエハのＯＦを劈開により形成した
半導体ウエハを用いた半導体レーザの製造方法が開示さ
れている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の半導体レーザの
製造は、主に上述した液相成長による製造方法により行
われていたが、半導体レーザの結晶成長を気相成長法
（ＭＯＣＶＤ法等）により行うことにより、半導体レー
ザのウエハにも、ＬＳＩで用いるシリコンウエハと同
じ，図６(a) に示すような円形形状の半導体ウエハを使
用することが可能となった。このような半導体レーザの
製造を気相成長により行う技術の実用化に伴い、円形の
ウエハを用い、ＬＳＩ等の製造に用いられている自動化
された生産ラインを使用することができ、これによる、
加工精度，及び生産性の大幅な改善が期待できる。

【０００９】しかし、従来のシリコンウエハと同じ精度
で形成されたＯＦを有する円形ウエハの場合、ＯＦ面と
結晶軸とのずれは±０．５°以上の誤差を有し、このよ
うな精度で形成された円形ウエハでは半導体レーザを製
造することができない。即ち、ＬＳＩの場合は、ウエハ
上に形成された各チップはダイサー等により分割される
ため、チップのパターンを結晶軸に対して高精度に合わ
せる必要がなく、ＯＦの結晶軸に対する精度は±０．５
°以上でも充分であったが、半導体レーザの場合は、図
７に示すように各チップは劈開により分離され、結晶面
６１をミラー面として各半導体レーザの共振器を形成す
るため、図８に示すような結晶面６１と電極５１とのパ
ターンのずれは、素子の破壊，共振器の精度の低下，ビ
ームのずれ等のデバイスの致命的な欠陥となってしまう
という問題があった。

【００１０】また、半導体レーザの製造に円形ウエハを
用いる例として、〔従来の技術〕で示した特開平１−１
９６８９１号公報には、マスクパターンを合わせる基準
となるＯＦを自然劈開により形成した円形ウエハを用い
る半導体レーザの製造方法が開示されている。しかし、
円形ウエハのＯＦ部分を自然劈開により形成することに
より、パターンずれは解消することができるが、ＯＦ部
分を自然劈開で形成する際、従来通りのＯＦ長に形成す
るのが非常に困難である。これは、劈開によりＯＦを形
成する場合、ダイヤモンドスクライバー等により劈開す
る結晶面に沿って傷を入れ、力を加えることにより劈開
を行うが、この劈開は作業者が手で行うため、歩留りも
低く、また従来の機械加工によるＯＦ（但し、結晶軸と
のずれ角が±０．５°以上のもの）に比べ、ＯＦ長が
１．５倍程度になってしまう。即ち、ＩｎＰの２インチ
ウエハの場合、通常機械加工によるウエハのＯＦ長は１
６ｍｍであるが、自然劈開により形成する場合、ダイヤ
モンドスクライバーにより傷を入れる方向が殆ど円形ウ
エハの接線方向で、折りしろも十分に確保できず現時点
では、どうしてもＯＦ長は２４ｍｍ程度に長くなるとい
う問題があった。このため、自動プロセス装置の搬送系
部において、ウエハの中心がずれ、ウエハが落下すると
いった問題が生じた。

【００１１】また、一般に用いられているＯＦ検知装置
では、図９(a) に示したような、ＯＦを機械的押しあて
により検知するものが多く、ＯＦ部分が自然劈開の場
合、この押しあての繰り返しにより、図９(b) に示すよ
うに、このＯＦ部分にチッピング７１が生じやすい。特
に、半導体レーザで用いる化合物半導体基板（ＩｎＰ，
ＧａＡｓ）はＳｉ基板に比べ、結晶面に沿って非常に割
れやすく、そのチッピング７１が原因となって、劈開が
生じ、ウエハ割れが発生するといった問題があった。

【００１２】また、一般に円形ウエハでは、その表裏の
判別のために、ＯＦより短い長さで、通常ＯＦの側面に
対して垂直な面がその側面となるような位置に第２ＯＦ
を設けるが、ＯＦ検知の際、上記機械的押し当てによる
ものでも，非接触による光学式のものでも、そのＯＦ長
が長くなってしまうことによって、ＯＦと，第２ＯＦと
の識別に混乱が生じ、誤動作を繰り返すといった問題点
があった。

【００１３】本発明はこれらの問題を解消し、結晶軸に
対してパターンがずれることなく、高精度，高均一な半
導体レーザチップを製造するための、高精度で割れにく
い半導体ウエハを用いた半導体レーザの製造方法を提供
することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明（請求項１）に係
る半導体レーザの製造方法は、円形の半導体ウエハを用
いる半導体レーザの製造方法において、上記円形半導体
ウエハのＯＦ部側面と、該円形半導体ウエハを構成する
半導体結晶の結晶軸とのずれが±０．０４°以内である
円形半導体ウエハを用いるものである。

【００１５】本発明（請求項２）は、上記半導体レーザ
の製造方法（請求項１）において、上記円形半導体ウエ
ハ上に、半導体レーザのマスクパターンと上記結晶軸と
のずれが±０．０６°以内になるように、該半導体レー
ザのマスクパターンを形成する工程と、形成された複数
の半導体レーザを有するパターンを、上記円形半導体ウ
エハを劈開することにより、１つの各半導体レーザのチ
ップに分離する工程とを含むものである。

【００１６】本発明（請求項３）は、上記半導体レーザ
の製造方法（請求項１または２）において、上記円形半
導体ウエハは、そのＯＦ部側面が、機械的な研削，また
は研磨により加工されており、Ｘ線回折を用いて、その
側面と上記結晶軸とのずれが±０．０４°以内に調整さ
れているものである。

【００１７】本発明（請求項４）は、上記半導体レーザ
の製造方法（請求項１または２）において、上記円形の
半導体ウエハは、そのＯＦ部が、自然劈開により形成さ
れており、さらに該円形半導体ウエハの主面とＯＦ側面
とのエッジ部分が、機械的方法，あるいは化学的方法に
より面とり加工されているものである。

【００１８】本発明（請求項５）は、上記半導体レーザ
の製造方法（請求項１ないし４）において、上記円形半
導体ウエハがＩｎＰよりなり、直径が２インチの円形ウ
エハである場合に、その厚さが、４００μｍ以上６００
μｍ以下である円形半導体ウエハを用いるものである。

【００１９】本発明（請求項６）は、上記半導体レーザ
の製造方法（請求項１ないし５）において、上記円形半
導体ウエハに、レーザマーカにより識別記号を刻印する
工程を含むものである。

【００２０】本発明（請求項７）は、上記半導体レーザ
の製造方法（請求項６）において、上記円形半導体ウエ
ハは、その外周の１箇所のみにＯＦが形成されたものを
用いるものである。

【００２１】

【作用】本発明（請求項１）に係る半導体レーザの製造
方法においては、円形の半導体ウエハを用いる半導体レ
ーザの製造方法において、上記円形半導体ウエハのＯＦ
部側面と、該円形半導体ウエハを構成する半導体結晶の
結晶軸とのずれが±０．０４°以内である円形半導体ウ
エハを用いるので、円形ウエハによる半導体レーザの加
工精度を上げることができる。

【００２２】本発明（請求項２）においては、上記半導
体レーザの製造方法（請求項１）において、上記円形半
導体ウエハ上に、半導体レーザのマスクパターンと上記
結晶軸とのずれが±０．０６°以内になるように、該半
導体レーザのマスクパターンを形成する工程と、形成さ
れた複数の半導体レーザを有するパターンを、上記円形
半導体ウエハを劈開することにより、１つの各半導体レ
ーザのチップに分離する工程とを含むので、半導体レー
ザの加工精度を上げることができ、チップ分離の際、パ
ターンずれによる素子の破壊を防止できる。

【００２３】本発明（請求項３）においては、上記半導
体レーザの製造方法（請求項１または２）において、上
記円形半導体ウエハは、そのＯＦ部側面が、機械的な研
削，または研磨等により加工されており、Ｘ線回折を用
いて、その側面と上記結晶軸とのずれが±０．０４°以
内に調整されているので、ウエハ割れを低減し、半導体
レーザの加工精度を上げることができる。

【００２４】本発明（請求項４）においては、上記半導
体レーザの製造方法（請求項１または２）において、上
記円形の半導体ウエハは、そのＯＦ部が、自然劈開によ
り形成されており、さらに該円形半導体ウエハの主面と
ＯＦ側面とのエッジ部分が、機械的方法，あるいは化学
的方法により面とり加工されているので、ウエハ割れを
低減し、半導体レーザの加工精度を上げることができ
る。

【００２５】本発明（請求項５）においては、上記半導
体レーザの製造方法（請求項１ないし４）において、上
記円形半導体ウエハがＩｎＰよりなり、直径が２インチ
の円形ウエハである場合に、その厚さが、４００μｍ以
上６００μｍ以下である円形半導体ウエハを用いるの
で、ウエハ割れを低減することができる。

【００２６】本発明（請求項６）においては、上記半導
体レーザの製造方法（請求項１ないし５）において、上
記円形半導体ウエハに、レーザマーカにより識別記号を
刻印する工程を含むので、ウエハの識別，及び表裏の判
別を容易に行うことができる。

【００２７】本発明（請求項７）においては、上記半導
体レーザの製造方法（請求項６）において、上記円形半
導体ウエハは、その外周の１箇所のみにＯＦが形成され
たものを用いるので、工程を簡略化でき、表裏の判別を
する際の誤動作を低減することができる。

【００２８】

【実施例】

実施例１．図１は本発明の第１の実施例による半導体レ
ーザの製造方法を示す図であり、図１(a) は半導体レー
ザの製造に用いるウエハの形状を示す上面図、図１(b)
は上記図１(a) のＡＡ’断面を示す断面図である。

【００２９】図において、１はＩｎＰ（あるいはＧａＡ
ｓ等）の半導体よりなる円形の半導体ウエハ、２は該半
導体ウエハに形成されたオリエンテーションフラット
（以下、ＯＦと略す）部分で、このＯＦの側面は結晶面
（０／１／１）とのずれ量を±０．０２°以内になるよ
うに機械的に加工し、Ｘ線回折を用いて高精度に調整し
たものである。

【００３０】図２は上記ＯＦを形成する際の装置の一例
を示したものである。図において、１０はＩｎＰ，Ｇａ
Ａｓ等のインゴット状の半導体、２０はＯＦ形成のため
に機械的に（研削等により）形成されたＯＦ部分、３０
は上記インゴット状の半導体１０を支持する支持台、４
０はＸ線回折装置であり、５０はそのＸ線回折装置から
射出されたＸ線である。

【００３１】以下、本実施例１による半導体レーザの製
造方法において、まず、上記半導体ウエハの製造方法に
ついて説明する。光通信に使われる半導体レーザの場
合、半導体基板１はｐもしくはｎ−ＩｎＰ基板であり、
ウエハサイズの主流は２インチもしくは３インチであ
り、ＯＦ長は２インチの場合、１６ｍｍである。また、
ウエハの面方位は劈開の必要性から図６(c) に示したよ
うな面方位を使用する。はじめに、従来と同様の製造方
法により得られた半導体（ＩｎＰ，ＧａＡｓ等）のイン
ゴット１０を、図２に示すように、支持台３０上に固定
し、ＯＦ部分２０の研削，及び研磨等を行う。本実施例
１では、この際にＯＦ長を通常の長さよりやや短い（例
えば２インチウエハの場合で１０ｍｍの）長さのＯＦを
形成し、これを図２に示したようなＸ線回折装置４０に
よりＯＦ面の結晶軸からのずれを計測する。その後、該
計測したずれ量を補正して再度研削をし、このＯＦ面の
結晶軸からのずれ量を再度Ｘ線回折により計測する。こ
の作業を繰り返して通常と同様の長さ（例えば２インチ
ウエハの場合で１６ｍｍ）のＯＦを形成する。その後、
従来と同様の、スライス工程，ポリッシング工程を経て
半導体ウエハを得る。

【００３２】また、このようなＸ線回折を用いたＯＦ面
の調整工程は、インゴット状の材料をウエハ状にスライ
スした後に、各ウエハについて行うようにしてもよい。

【００３３】このようにして得られた半導体ウエハで
は、ＯＦ面と結晶面（０／１／１）とのずれ量は±０．
０２°以内と非常に高精度に形成できる。かつこのＯＦ
面自体は機械的に研削，研磨等により加工してあるた
め、ウエハ状に加工された後も完全に平坦ではなく図１
(b) に示すような微小な凹凸を有する断面となり、エッ
ジ部分もわずかな丸みをおびている。

【００３４】このように高精度に機械加工されたＯＦ２
を有する半導体ウエハ１を用いて、従来と同様の図７に
示すプロセスフローにて半導体レーザを製造する。ただ
し各結晶層の成長は本実施例では気相成長により行うこ
とができる。半導体ウエハ１上に気相成長法によりダブ
ルヘテロ構造からなる活性層１１を形成する。次に、フ
ォトリソグラフィとエッチングにより光を伝搬するため
の光導波路２１を形成する。この際、本実施例では、マ
スクパターンをＯＦ面を基準として合わせることができ
る。次に、再度気相成長法により電流ブロック層３１及
びコンタクト層４１を成長させ、表面電極５１ａ及び裏
面電極５１ｂを形成する。このようにしてできた半導体
レーザのウエハを結晶面６１に平行に劈開し、さらに、
これと垂直な面で第２の劈開を行いチップ分離すること
により、半導体レーザチップを完成する。

【００３５】ここで、半導体レーザの製造における、マ
スクパターンと結晶軸とのずれの許容量を求める。ま
ず、半導体レーザの場合、光学系（特にレンズ，光ファ
イバ等）と結合させて使用する必要上、放射ビームのず
れが問題となる。一般的には、このずれの許容量は±２
°以内が必要であり、半導体レーザ導波路の屈折率をｎ
₁＝３．５、空気の屈折率をｎ₀＝１、許容されるずれ
角を（ｉ）とすると、スネルの法則ｎ₁×ｓｉｎ（ｉ）
＝ｎ₀×ｓｉｎ（２°）より、ｉ＝０．５７°であり、
この場合、劈開面とマスクパターンとのずれは±０．５
°以内であれば充分である。

【００３６】一方、半導体レーザは製造する上で、劈開
工程が不可欠であり、一般にその劈開長は２０ｍｍ程度
である。これは、劈開長が長すぎると折りにくく、逆に
短すぎると結晶端面がきれいなミラー面として形成でき
なくなるためである。ここでは劈開長を２０ｍｍとし、
レーザチップの電極間隔８１を４０μｍとしたものを例
に考える。上記レーザチップの電極間隔８１は狭いほど
良いが、狭くなる程ずれの許容量の範囲は当然狭くな
る。また逆に大きく（例えば６０μｍ以上に）なると、
余分に残った電極間隔部分が可飽和吸収体となり、熱抵
抗の増加等のレーザ特性の劣化を招くことになる。従っ
て、この電極間隔８１を４０μｍとしたときの、劈開時
に電極パターンにかからないで劈開可能である、電極パ
ターン５１と結晶軸６１とのずれ角θは、ｔａｎθ≦±
２０μｍ／２０ｍｍつまり、θ≦±０．０６°が少なく
とも必要である。これを実現するためには本実施例の場
合、使用するウエハの結晶軸とＯＦ面とのずれ量は０．
０４°以内が少なくとも必要となる。

【００３７】以下に本実施例１の作用について説明す
る。図３は劈開により，及び本実施例１の方法によりＯ
Ｆを形成した際の結晶面とマスクパターンとの方位ずれ
量の分布を示す図である。図において、黒丸は劈開によ
り，白丸は本実施例１の方法により製造した半導体レー
ザについて、マスクパターンと劈開面とのずれ量を示し
ており、劈開長２０ｍｍに対して、両端でどれだけの差
を有するかを縦軸に示したものである。図中斜線で示し
た領域は、結晶面とマスクパターンのずれ量が±０．０
３°以内の領域を示している。

【００３８】本実施例１では、Ｘ線回折を用いて、ＯＦ
面と結晶面とのずれが±０．０２°以内に調整された半
導体ウエハ１を用いて、半導体レーザの製造を行うの
で、パターンを露光するアライナ（ステッパもしくはコ
ンタクトアライナ）はＯＦを検知するプリアライメント
機構を十分に調整することにより、図３に示すように、
ＯＦ面に対するマスクパターンのずれ量を±０．０３°
以内にすることができる。

【００３９】本実施例１では、劈開長を２０ｍｍとして
電極パターンの間隔を４０μｍとすると、アライナのプ
リアライメント機構のみで、上記許容量を充分に満足す
る精度にマスクを合わせることができ、劈開時のパター
ンずれも問題とならずに半導体レーザを製造することが
できる。

【００４０】また、特開平１−１９６８９１号公報に開
示されている、従来例に示すように、ＯＦを劈開により
形成したウエハを用いて半導体レーザの製造を行った場
合、ウエハ割れ全体のうち６５％がＯＦ部分のチッピン
グからの割れであったのに対し、本実施例１の場合はＯ
Ｆ部分のチッピングからの割れは発生せず、全体のウエ
ハ割れは従来の約１／５に低減できた。

【００４１】このように本実施例１によれば、ＯＦ部の
側面と結晶軸とのずれが±０．０２°以内となるよう研
削等により機械的に加工され、Ｘ線回折を用いて高精度
調整された円形半導体ウエハを用いて半導体レーザの製
造を行うので、アライナのプリアライメント機構のみに
よる調整でマスクパターンと結晶軸とのずれを±０．０
３°以内に形成でき、さらにＯＦ面が凸凹で，かつエッ
ジ部分にわずかな丸みを有しているため、複数回のＯＦ
部分の押しあて工程を繰り返しても図９(b) に示すよう
なチッピング７１が入るのを低減することができる。ま
た、劈開によりＯＦを形成した場合に比べ、ＯＦ長を短
く形成でき、ＯＦ面のエッジ部分にわずかな丸みを有し
ているため、製造工程途中にサイズの違いによるウエハ
の落下，及びチッピングによるウエハ割れによる破損を
低減することができる。

【００４２】従って、半導体レーザを、円形ウエハを用
いた、ＬＳＩの製造と同じような自動プロセス装置で製
造することが可能となり、その結果、加工精度の向上を
図るとともに、デバイス特性の均一化を図ることができ
る。

【００４３】実施例２．図４は本発明の第２の実施例に
よる半導体レーザの製造方法を示す図であり、図４(a)
は半導体ウエハの形状を示す上面図、図４(b) は上記半
導体ウエハのＡＡ’断面を示す断面図である。図におい
て、３は機械的方法，及び化学的方法により面取りされ
たＯＦ部のエッジ部分を示し図１と同一符号は同一また
は相当する部分を示す。

【００４４】本実施例２では、半導体ウエハのＯＦを自
然劈開により形成し、かつ、図４(b) の断面図に示すよ
うに、該半導体ウエハのエッジ部分の角を機械的，ある
いは化学的方法により面取りした半導体ウエハを用いて
半導体レーザの製造を行うものである。

【００４５】以下に上記半導体ウエハのエッジ部分の面
取りを行う機械的，化学的方法についてそれぞれ例を挙
げて説明する。図５は面取りを行う方法を説明するため
の図であり、図５(a) ，及び図５(b)は化学的方法によ
る，図５(c) は機械的方法による面取りの方法を示す断
面図である。図において、４はレジスト等の保護膜、５
は砥石である。

【００４６】まず、化学的な面取りの方法について説明
する。通常、半導体ウエハを得る最終工程でミラーポリ
ッシュという薬剤による研磨を行うが、この際、図５に
示すように半導体ウエハ側面にレジスト等による保護膜
４を形成して上記ミラーポリッシュを行う。この薬剤処
理によりウエハ主面は鏡面に処理されると同時に、上記
保護膜と半導体ウエハ側面との間に薬剤がしみ込み図５
(b) に示されるようにエッジ部分が面取りされる。

【００４７】また機械的方法としては、図５(c) に示す
ように、半導体ウエハに嵌合し、所望の断面形状を有す
る砥石５を用いて面取りを行う方法がある、あるいは図
示しないが、一般にウエハのサイズ調整のため、半導体
ウエハの周辺部を削るグラインダーのようなサイズ調整
工具があるが、これを用いて面取りを行うこともでき
る。

【００４８】さらに、ＯＦ長を１６ｍｍに（２インチウ
エハの場合）形成するためには、以下のようにしてウエ
ハを形成することもできる。〔従来の技術〕で説明した
ように、劈開によりＯＦを形成する場合、ＯＦ長を１６
ｍｍ（２インチウエハの場合）に形成するのは非常に困
難である。そこで３インチウエハを用い、劈開によりＯ
Ｆを形成した後、該ウエハを、上記サイズ調整工具を用
いて外周を所望のサイズにまで削ることにより形成でき
る。

【００４９】このようにして得た上記半導体ウエハを用
いて、半導体レーザの製造を行うが、以降の製造工程
は、上記実施例１で示したものと同様である。

【００５０】以下に、本実施例２の作用について説明す
る。実施例１の場合、アライナのプリアライメントは±
０．０５°以内の精度が不可欠であるが、プリアライメ
ント精度がこれを満足しない場合、自然劈開によるＯＦ
が必要となる。また、自然劈開によりＯＦを形成しただ
けでは、主面とＯＦ側面とのエッジ部分が直角となるた
め、１回の押しあてにより簡単にチッピングが入る。そ
こで、自然劈開によるＯＦのエッジ部分に図４に示すよ
うに、０．２５ｍｍＲ程度の面とり部３を入れたウエハ
を用い、半導体レーザの製造を行う。このようなウエハ
を用いることによりパターンを高精度にあわすことがで
き、かつ実施例１の高精度機械加工ＯＦと同様、複数回
のＯＦ部分の押しあて工程を繰り返しても図９(b) に示
すようなチッピング７１が入らず、製造工程中のチッピ
ングによるウエハ割れを防ぐことができる。

【００５１】また、ウエハサイズの大きな半導体ウエハ
を用いて劈開によるＯＦ部分を形成し、このウエハのサ
イズをサイズ調整工具で削ることによりＯＦ長の短い半
導体ウエハを形成することができる。

【００５２】このように本実施例２によれば、円形の半
導体ウエハのＯＦを劈開により形成し、そのＯＦのエッ
ジ部分に面取りを行った半導体ウエハを用いて半導体レ
ーザの製造を行うので、高精度にマスクパターンを合わ
せることができ、かつ製造工程中にチッピングにより起
こるウエハ割れを防ぐことができる。

【００５３】実施例３．本発明の第３の実施例による半
導体レーザの製造方法は、通常より厚い半導体ウエハを
用いて半導体レーザを製造する方法に関するものであ
り、以下にその製造方法について説明する。

【００５４】まず、通常と同様の工程により、インゴッ
ト状の半導体を得る。これをウエハ状にスライスする工
程において、通常より厚いサイズでウエハ状に切り出し
を行う。一般に２インチのＳｉウエハの場合、標準ウエ
ハ厚は３５０μｍであるが、本実施例３ではＩｎＰウエ
ハのウエハ厚を４００μｍ〜６００μｍ程度の厚さに加
工し、これを用いて半導体レーザの製造を行う。半導体
ウエハ上に活性層を形成し、フォトリソグラフィとエッ
チングによりウエハ上に半導体レーザを形成してゆく工
程は上記実施例の通りである。

【００５５】以下、本実施例３の作用について説明す
る。半導体レーザに用いるＩｎＰ，ＧａＡｓ等の半導体
ウエハは劈開性をもち、製造過程において必然的に入る
チッピング７１から、図９(b) に示すように結晶軸方向
に沿って劈開が起こりやすく、Ｓｉ等の半導体ウエハに
比べて割れやすい。そこで半導体ウエハの厚みを厚くす
ることにより、上記チッピングが入ってもウエハ割れを
起こりにくくすることができ、製造途中でのウエハ割れ
を防ぐことができる。またこのウエハは半導体インゴッ
トの状態からスライス加工する際に切り出すウエハ厚を
変えるだけで加工できる。さらに、チップ分離の前の工
程で、通常、ウエハ裏面からウエハの厚みが１００μｍ
厚程度になるまでウエハを研削する工程があるが、この
工程では、厚くした分、余分に研削するだけで、同様の
工程により半導体レーザの製造を行うことができる。

【００５６】このように本実施例３によれば、半導体ウ
エハの厚みが厚く形成されたウエハを用いて半導体レー
ザの製造を行うので、製造過程でチッピングが入って
も、これにより劈開が生じるのを防ぐことができ、製造
途中での半導体ウエハの割れを防ぐことができる。

【００５７】実施例４．本発明の第４の実施例による半
導体レーザの製造方法は、上記実施例１ないし３で使用
した半導体ウエハの裏面に、レーザマーカにてナンバリ
ングを行った半導体ウエハを用いた製造方法であり、以
下にその製造方法について説明する。

【００５８】上記実施例１ないし３で説明したと同様に
半導体ウエハを形成した後に、その半導体ウエハの裏面
にレーザマーカによりナンバリングを行い、このナンバ
リングされた半導体ウエハを用いて、半導体レーザの製
造を行う。以降の工程は上記実施例と同様であるが、通
常第２ＯＦにより行っている半導体ウエハの表裏の判別
は、ここでナンバリングされた記号により判別すること
ができ、第２ＯＦの働きも代用することができる。

【００５９】以下に、本実施例４の作用について説明す
る。レーザマーカにより上記ナンバリングを行ったこと
により、製造工程途中でも、容易に半導体ウエハを識別
することができ、半導体ウエハの表裏や向きも容易に判
別することができる。また、ウエハ表裏の検知は第２Ｏ
Ｆを利用した接触による検知でなく、光学的に非接触で
行うことができ、接触によるチッピングを防ぐことがで
きる。

【００６０】このように本実施例４では、円形ウエハの
裏面にレーザマーカによりナンバリングをおこなったの
で、製造工程中に、半導体ウエハの識別，及び表裏の判
別を容易に行うことができる。また、光学的検知を用い
ることによりチッピングが入りにくくなりこれによりウ
エハ割れを防止できる効果がある。

【００６１】実施例５．本発明の第５の実施例による半
導体レーザの製造方法は、上記実施例４で説明したよう
にレーザマーカによるナンバリングを行う製造方法に関
し、さらに、ウエハの表裏を判別するために一般に設け
られている第２ＯＦを省略した半導体ウエハを用いた製
造方法に関するものであり、以下にその製造方法につい
て説明する。

【００６２】上記実施例１ないし３で説明したと同様に
半導体ウエハを形成した後に、その半導体ウエハに上記
実施例４で示したようにレーザマーカによるナンバリン
グを行う。但しここで用いる半導体ウエハは、本実施例
５の場合、ウエハの表裏の識別のために、一般に設けら
れている第２ＯＦを省略したものとし、この半導体ウエ
ハを用いて、半導体レーザの製造を行う。以降の製造工
程は上記実施例と同様である。

【００６３】以下に本実施例５の作用について説明す
る。通常、自動化ラインにおいて用いる半導体ウエハ
は、ウエハの表裏の識別のために、ＯＦより短い長さ
で、ＯＦ側面に対して垂直な面が側面となるような位置
に上記第２ＯＦが設けられている。本実施例５に用いる
半導体ウエハでは、この第２ＯＦを省略した半導体ウエ
ハを用いて、さらに上記実施例４で示したようにナンバ
リングを施し、半導体レーザの製造を行う。この場合、
ウエハの表裏はナンバリングにより判別でき。またこの
ウエハは第２ＯＦを有さないので、ＯＦ検知装置がＯＦ
と第２ＯＦとを間違える誤動作が発生しなくなる。これ
により接触式，非接触式を問わず誤動作が低減され高精
度のプリアライメントが可能となる。また、第２ＯＦを
形成する工程が省略されるだけでなく、実施例２のよう
に劈開によりＯＦを形成しようとする場合、非常に困難
な劈開長の短いＯＦの形成工程を省略することができ
る。

【００６４】このように本実施例５では、通常ウエハの
表裏を判別するために設けられている第２ＯＦを省略し
たので、第２ＯＦ形成の工程が省略できるだけでなく、
ＯＦ検知装置がＯＦと第２ＯＦとを間違える誤動作をな
くすことができる効果がある。

【００６５】

【発明の効果】本発明（請求項１）に係る半導体レーザ
の製造方法によれば、円形の半導体ウエハを用いる半導
体レーザの製造方法において、上記円形半導体ウエハの
ＯＦ部側面と、該円形半導体ウエハを構成する半導体結
晶の結晶軸とのずれが±０．０４°以内である円形半導
体ウエハを用いるので、半導体レーザの加工精度が向上
し、円形ウエハによる高精度半導体レーザの製造を実現
することができる効果がある。

【００６６】本発明（請求項２）によれば、上記半導体
レーザの製造方法（請求項１）において、上記円形半導
体ウエハ上に、半導体レーザのマスクパターンと上記結
晶軸とのずれが±０．０６°以内になるように、該半導
体レーザのマスクパターンを形成する工程と、形成され
た複数の半導体レーザを有するパターンを、上記円形半
導体ウエハを劈開することにより、１つの各半導体レー
ザのチップに分離する工程とを含むので、半導体レーザ
の加工精度を上げることができ、チップ分離の際、パタ
ーンずれによる素子の破壊を防止でき、高精度アライン
メントを実現できる効果がある。

【００６７】本発明（請求項３）によれば、上記半導体
レーザの製造方法（請求項１または２）において、上記
円形半導体ウエハは、そのＯＦ部側面が、機械的な研
削，または研磨等により加工されており、Ｘ線回折を用
いて、その側面と上記結晶軸とのずれが±０．０４°以
内に調整されているので、ウエハ割れが低減され、半導
体レーザの加工精度が向上し、高精度アラインメントを
実現できる効果がある。

【００６８】本発明（請求項４）によれば、上記半導体
レーザの製造方法（請求項１または２）において、上記
円形の半導体ウエハは、そのＯＦ部が、自然劈開により
形成されており、さらに該円形半導体ウエハの主面とＯ
Ｆ側面とのエッジ部分が、機械的方法，あるいは化学的
方法により面とり加工されているので、ウエハ割れが低
減され、半導体レーザの加工精度が向上し、高精度アラ
インメントを実現できる効果がある。

【００６９】本発明（請求項５）によれば、上記半導体
レーザの製造方法（請求項１ないし４）において、上記
円形半導体ウエハがＩｎＰよりなり、直径が２インチの
円形ウエハである場合に、その厚さが、４００μｍ以上
６００μｍ以下である円形半導体ウエハを用いるので、
ウエハ割れを低減することができる効果がある。

【００７０】本発明（請求項６）によれば、上記半導体
レーザの製造方法（請求項１ないし５）において、上記
円形半導体ウエハに、レーザマーカにより識別記号を刻
印する工程を含むので、ウエハの識別，及び表裏の判別
を容易に行える効果がある。

【００７１】本発明（請求項７）によれば、上記半導体
レーザの製造方法（請求項６）において、上記円形半導
体ウエハは、その外周の１箇所のみにＯＦが形成された
ものを用いるので、工程を簡略化でき、表裏の判別をす
る際の誤動作を低減できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施例による半導体レーザ
用ウエハを示す上面図（図１(a) ），及びＡＡ’断面図
（図１(b) ）である。

【図２】この発明の第１の実施例による半導体レーザ
の製造方法を示す斜視図である。

【図３】この発明の第１の実施例の方法により，及び
劈開によりＯＦを形成した際の結晶面とマスクパターン
との方位ずれ量の分布を示す図（図３(a) ），及び上記
ずれ量を測定する位置を示す図（図３(b) ）である。

【図４】この発明の第２の実施例による半導体レーザ
用ウエハを示す上面図（図４(a) ），及びＡＡ’断面図
（図４(b) ）である。

【図５】この発明の第２の実施例による半導体ウエハ
の化学的方法による面取り方法を示す断面図（図５(a)
，図５(b) ），及び機械的方法による面取り方法を示
す断面図（図５(c) ）である。

【図６】従来の半導体レーザの製造に用いる円形ウエ
ハを示す図（図６(a) ），矩形ウエハを示す図（図６
(b) ），及び円形ウエハの面方位を示す図（図６(c) ）
である。

【図７】一般の半導体レーザの製造工程を示す図（図
７(a) 〜図７(f) ）である。

【図８】一般の半導体レーザの、半導体ウエハ上のパ
ターンを示す上面図である。

【図９】一般のＯＦ検知方法を示す斜視図（図９(a)
），及びＯＦ検知の繰り返しにより発生したチッピン
グを示す上面図（図９(b) ）である。

【符号の説明】

１半導体ウエハ、２オリンテーションフラット（Ｏ
Ｆ）部分、３面取りされたＯＦ部、４保護膜、５
砥石、１０半導体インゴット、２０ＯＦ部、３０
支持台、４０Ｘ線回折装置、５０Ｘ線、１１活性
層、２１導波路、３１ブロック層、４１コンタク
ト層、５１電極パターン、５１ａ表面電極、５１ｂ
裏面電極、６１劈開結晶面、７１チッピング、８
１電極間隔。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円形の半導体ウエハを用いる半導体レー
ザの製造方法において、上記円形半導体ウエハのオリエンテーションフラット部
側面と、該円形半導体ウエハを構成する半導体結晶の結
晶軸とのずれが±０．０４°以内である円形半導体ウエ
ハを用いることを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項２】請求項１に記載の半導体レーザの製造方
法において、上記円形半導体ウエハ上に、半導体レーザのマスクパタ
ーンと上記結晶軸とのずれが±０．０６°以内になるよ
うに、該半導体レーザのマスクパターンを形成する工程
と、形成された複数の半導体レーザを有するパターンを、上
記円形半導体ウエハを劈開することにより、１つの各半
導体レーザのチップに分離する工程とを含むことを特徴
とする半導体レーザの製造方法。
【請求項３】請求項１または２に記載の半導体レーザ
の製造方法において、上記円形半導体ウエハは、そのオリエンテーションフラ
ット部側面が、機械的な研削，または研磨により加工さ
れており、Ｘ線回折を用いて、その側面と上記結晶軸と
のずれが±０．０４°以内に調整されているものである
ことを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項４】請求項１または２に記載の半導体レーザ
の製造方法において、上記円形の半導体ウエハは、そのオリエンテーションフ
ラット部が、自然劈開により形成されており、さらに該
円形半導体ウエハの主面とオリエンテーションフラット
側面とのエッジ部分が、機械的方法，あるいは化学的方
法により面とり加工されているものであることを特徴と
する半導体レーザの製造方法。
【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の半
導体レーザの製造方法において、上記円形半導体ウエハがＩｎＰよりなり、直径が２イン
チの円形ウエハである場合に、その厚さが、４００μｍ
以上６００μｍ以下である円形半導体ウエハを用いるこ
とを特徴とする半導体レーザの製造方法。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の半
導体レーザの製造方法において、上記円形半導体ウエハに、レーザマーカにより識別記号
を刻印する工程を含むことを特徴とする半導体レーザの
製造方法。
【請求項７】請求項６に記載の半導体レーザの製造方
法において、上記円形半導体ウエハは、その外周の１箇所のみにオリ
エンテーションフラットが形成されたものを用いること
を特徴とする半導体レーザの製造方法。