TWI359543B - Method for manufacturing semiconductor optical dev - Google Patents

Method for manufacturing semiconductor optical dev Download PDF

Info

Publication number
TWI359543B
TWI359543B TW097108667A TW97108667A TWI359543B TW I359543 B TWI359543 B TW I359543B TW 097108667 A TW097108667 A TW 097108667A TW 97108667 A TW97108667 A TW 97108667A TW I359543 B TWI359543 B TW I359543B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
film
resist
resist pattern
waveguide ridge
Prior art date
Application number
TW097108667A
Other languages
English (en)
Other versions
TW200903936A (en
Inventor
Oka Takafumi
Abe Shinji
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW200903936A publication Critical patent/TW200903936A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI359543B publication Critical patent/TWI359543B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04254—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/04—Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042—Electrical excitation ; Circuits therefor
    • H01S5/0425—Electrodes, e.g. characterised by the structure
    • H01S5/04252—Electrodes, e.g. characterised by the structure characterised by the material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2004—Confining in the direction perpendicular to the layer structure
    • H01S5/2009—Confining in the direction perpendicular to the layer structure by using electron barrier layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/2054—Methods of obtaining the confinement
    • H01S5/2081—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques
    • H01S5/2086—Methods of obtaining the confinement using special etching techniques lateral etch control, e.g. mask induced
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2202—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure by making a groove in the upper laser structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/20—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers
    • H01S5/22—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure
    • H01S5/2205—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers
    • H01S5/2214—Structure or shape of the semiconductor body to guide the optical wave ; Confining structures perpendicular to the optical axis, e.g. index or gain guiding, stripe geometry, broad area lasers, gain tailoring, transverse or lateral reflectors, special cladding structures, MQW barrier reflection layers having a ridge or stripe structure comprising special burying or current confinement layers based on oxides or nitrides
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00—Semiconductor lasers
    • H01S5/30—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region
    • H01S5/34—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers
    • H01S5/343—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser
    • H01S5/34333—Structure or shape of the active region; Materials used for the active region comprising quantum well or superlattice structures, e.g. single quantum well [SQW] lasers, multiple quantum well [MQW] lasers or graded index separate confinement heterostructure [GRINSCH] lasers in AIIIBV compounds, e.g. AlGaAs-laser, InP-based laser with a well layer based on Ga(In)N or Ga(In)P, e.g. blue laser

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Semiconductor Lasers (AREA)

Description

1359543 * 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 . 本發明係有關於一種半導體光元件之製造方法，尤其 . 係有關於在波導脊頂部具備電極之半導體光元件之製造= 法0 【先前技術】 近年來，以可進行光碟高密度化所需之藍色區域至紫 外線區域之發光的半.導體雷射而言，已盛行研究開發使用 AlGalnN等氮化物系nv族化合物半導體的氮化物系半 導體雷射，且已實用化。 /如上所示之藍紫色LD(以下將雷射二極體記載為LD) 係在GaN基板上使化合物半導體結晶成長而形成。 具代表性的化合物半導體中有111族元素與V族元素 相結合之ιιι-ν族化合物半導體，藉由複數個ιπ族原子 及V族原子的結合，獲得具有各種組成比的混晶化合物半 導體。以在藍紫色LD所使用的化合物半導體而言，例如有
GaN 、 GaPN 、 GaNAs 、 InGaN 、 AlGaN 等。 波導脊型的LD —般係在波導脊的頂部設置電極層。該 電極層與作為波導脊之最上層的接觸層的連接係在覆蓋波 導脊的絕緣臈中在波導脊頂部設置開口，透過該開口來進 行。具有該％ 口的絕緣膜係使用在形成波導脊時所使用的 阻蜊遮罩，且使用舉離法（Uft_〇f f )而形成。因此，與接 觸層相接|的阻劑遮罩係在與接觸I #接合部中沿著接觸 2118 - 94 80-pp;Ahddub 6 層的表面凹陷，因此在舉 邱八A 離後’覆蓋波導脊之π祕 h會殘留在該凹陷部分， ：含之，巴緣膜的- 接觸層的表面，電極層與 ：絕緣膜部分覆蓋 觸導脊一:::::::相捿觸的接 等ψ 的红色u中所使用之接觸層的材料例如Γ
❹’由於接觸電阻較低 GaAS 之接觸面積的減少使接觸電阻==因舉離法所產生 幅影響U)之動作㈣上升…加的情形，而不會大 但是，若為藍紫色LD，接觸声 材料的接觸電阻較高，因此曰斤使用的材科為㈣等， 降低會提高電極 I、接觸層之接觸面積的. U)之動… 層的接觸電阻，而造成提高藍紫色 以义動作電壓的結果。 ΐ匕 2 了防止電極與接觸層之接觸面積減少 方法之周知例中有以下所示者。 之裝4 半導化物半導物雷射元件時，首先在包含複數個 的Ρ型4極7的Ρ型接觸層上形成有由麵/翻/金所構成 ㈣去 接著在ρ型電極層之上形成長條狀的阻劑 料（未圖ο藉㈣取純離子㈣）形㈣條（rldge :b=。亦即，藉由Ar氣體，藉由㈣形成P型電極， 此外藉由Aria C1?斑fri /λ
型…a ，、SlCh的混合氣體至P型接觸層與P 是層的途令為止進行钱刻，或者至P導引層的途中為 丁蝕刻，藉此形成脊條。再者，在殘留脊條的阻劑的 凊开/下’以覆蓋晶圓的上面的方式，使絕緣膜(主要由心〇2 所構成的Zr氧化物)形成為厚度〇.5"。之後，藉由去除 2118-9480-Pr；Ahddub 7 1359543 阻劑，而露出脊條的上邊。此外以覆蓋p型電極及至少其 兩側附近之絕緣膜的方式形成由翻與金所構成的p型焊塾 電極（參照專利文獻1、第9頁' 42-50行及第！圖）。 此外在另—周知例中，係揭示一種用以製造包含將2 個不同的光阻層予以疊層之步驟的脊波導半導體ld的自 我整合法。該製造方法係如下所示的方法。 下側的光阻層係僅與具有未達3〇〇nm之波長的光反 應，上側光阻層係僅與具有比3〇〇nm長之波長的光反庫。 第2被覆波導層與在其上形成有覆蓋層的 中，將覆蓋層與第2被覆波導層的一部分予以去除而^ 含構造與雙通道。此外，在脊構造與雙通道的表面形成有 第2絕緣膜。在該第2、絕緣臈之上形成下層的第】光阻層 與上層的第2光阻層。為了咬山火* 尤丨層4 了路出脊構造附近的第j光阻 而將第2光阻層圖案化。接著，為了露出脊構造上的第2 絕緣膜，而對第i光阻層進行RIE製程。接著為了去除脊 外側的第2絕緣膜’執行包含RIE製程的钮刻製程。接著 去除殘留的第1光阻層及第 … s及弟2先阻層’且將第1金屬層作 ^予以蒸鐘（參照例如專利文獻段落編號〔0024. 〕至〔0034〕，及第7圖至第18圖）。 此外在其他周知例中所揭示的技術係使用^的 遮罩而0濕式㈣將接觸層進行❹卜另外在殘 遮罩的情形下直接以接㈣為料來進行濕式_ 形成脊與通道，並且藉由” CVD而在整面形成絕緣二 接著，利用舉離法將八丨圖案及沈積於其上的絕緣膜去除。 2118-94 80-PF;Ahddub 8 1359543 接著藉由一般的微影製程，形成露出p側電極部分的阻劑 圖案，以该阻劑圖案為遮罩而對電極材料進行直空基鐘， 利用舉離法將阻劑圖案及其上的電極材料去除，形成密接 .於舍之接觸層的電極.（參照例如專利文獻3，段落編號〔嶋 〕至〔0034〕，及第1圖）。 此外在其他周知例中揭示如下所示的步驟。在接觸層 表面的大致全面形成第！保護膜，在該第！保護膜之上形 成長條狀的第3保護膜。在附有第3保護膜的情形下直接 將第1保護膜進行飯刻以後，去除第3保護膜，而形成長 條狀的第“呆護膜。接著，以第1保護臈為遮罩，將P側 制層與㈣層m例如p侧包覆層的途中為止進行 钱刻’藉此形成長條狀波導。接著，以與第i保護膜不同 的材料將具絕緣性的第2保護膜形成在長條狀波導的側 面、與經钮刻而露出之氮化物半導體層，在之前的姓刻中 為P側包覆層的平面，藉由舉離法僅去除第】保護膜，而 在第2保護膜與p側接觸層之上形成與該p側接觸層電性 連接的P電極（參照例如專利文獻4,段落編號〔〇〇2〇〕至 〔0027〕，及第 1 圖）。 在該等習知方法中，即使確保波導脊的接觸層與電極 層的接觸面積’亦會有在包含：在與金屬膜與金屬膜下層 的半導體層同時蝕刻的步驟；當使用2層阻劑時，使下層 的阻劑安定殘留既定厚度而停止蝕刻的步冑；以金屬膜為 遮罩或使用複數個保護膜.時之進行舉離法之步驟等穩定製 造備齊特性之it件方面的問題點。此外，亦會有使用複數 2118-9480-PF;Ahddub 9 個阻：或保護膜時之步驟之自由度降低等問題點。 止丰：：’以藉由簡單的步驟，在波導脊的上表面穩定防 層與電極層之接觸面積減少為 二 下所示之製程。.$目的’而開發出以 波導Γ先’在疊層有半導體層的晶圓形成溝部，藉此形成 阻’而在晶圓整面形成Sl0”接著，在晶圓整面塗佈 二以使溝部t之阻劑膜膜厚比料㈣料之阻劑膜 的方式形成阻劑膜。接著.由阻劑膜的表面一樣地藉 ::蝕刻去除阻劑，一面殘留溝部的阻劑膜，一面去除 =導脊頂部中之阻劑膜’形成使波導脊頂部露出之阻劑圖 二接者：以該阻劑圖案為遮罩’由表面一樣地將所露出 他膜進行钱刻’一面殘留形成在溝部之侧面及底部的
Si〇, ’-面去除形成在波導㈣部的咖膜，在波導脊 頂部中係纟Si〇2膜確實形成開口部。 接著在將阻劑圖案去除後，在波導脊頂部形成P側電 才系〇 八中就以P型歐姆電極為遮罩而形成脊條（rigid PeW周知例而έ ’係已揭示一例為在由⑽所構成的 Ρ型接觸層的上面形成長條狀金屬層(第1層為Ni/Au，第 曰為P t)接著進行熱處理（合金化）而形成p側歐姆電 才。X °亥P側馱姆電極為遮罩，在蝕刻氣體使用C 12，至露 出P 3L導引層為止進行餘刻（參照例如專利文獻5，段落編 號〔0035〕至〔〇〇38〕，及第 2 圖 匕卜在進行脊形成之其他周知例中，係、已揭示如下 2118-9480-PF;Ahddub 10 ⑴ 9543 所示之步驟。 在第1步驟中，在p侧接觸 由ς;备表面之大致整面形成右 由、乳化物所構成的第i保護膜，成有 成長條狀的第3保護膜。在附…、之上形 將第1保護膜進行制之f 保㈣的情形下直接 條狀的冑1保護膜。 除第3保護膜’而形成長 -之==步驟中，由形成有第1保護膜之。側接觸 護膜的部分進行钱刻，在第1保護膜 域下方#形成與保護膜形狀相對應的長條狀波導區 接者在第3步驟中，將第2保護臈形成在使用與第 保護膜為不同的材料且具絕緣性的材料，在長條狀波導 的側面、經餘刻所露出之氮化物半導體層(以包覆層)的 平面、及帛i保護膜之上。在形成第2保護膜之後… ❹i去除第丨保制，藉此僅去除形成在第^護訂的 弟2保護膜，在長條的側面及p側包覆層的平面係連續形 成有第2保護膜。 ' "第3步驟中的㈣處理並未特別限定，列舉有例如使 用氫氟酸來進行乾式蝕刻的方法（參照例如專利文獻6，段 落編號〔0018〕至〔0〇24〕，及第6圖）。 此外，在進行脊形成之其他周知例令，係已揭示如下 所示之步驟。 在藍寶石基板上形成GaN .系材料之磊晶成長層，在最 上層的p-GaN接觸層之上形成長條狀之第！遮罩的以〇2 2118-9480-PF;Ahddub 11 、以該Sl〇2膜為遮罩而藉由乾式蝕刻形成脊條。 接著，在脊條的兩側面及Si〇2膜上無選擇性地形成 AiGaN埋設層，在A1GaN埋設層之上形成作為第2遮罩的 g膜，另外形成阻劑膜。該阻劑膜係藉由旋塗而形成， Μ條頂上的SiG2膜相對應的部分係比.脊條的兩側面薄， 錯由以氧氣等所進行的乾式姓刻，去除與脊條部相對應之 P刀的阻劑膜’而使作為帛2遮罩的Si〇2膜露出。使用CF4 ㈣所露出的S102膜選擇性凝刻，而使該部分之胸埋 设層露出’藉由灰化（ashing)將所殘留的阻劑膜去除而使 作為第—2遮罩的Sl〇2膜露出，以作為第2遮罩的⑽膜為 遮罩，错由濕式钱刻來去除A1GaN埋設層，而使脊條頂上 之第1遮罩的Sl〇2膜露出’接著藉由濕式敍刻而將第！遮 罩的Μ膜與作為第2遮罩的抓膜予以去除的步驟係已 被揭示（參照例如專敎獻7，段落編號〔⑽ 〕，及第2圖至第12圖）。 此外，在進行脊形成之其他周知例中，係已揭示如下 所示之步驟。 在藍寶石基板上藉由M0CVD等形成_系疊層構造， 在該疊層構造之第2接觸層上形成有長條形狀的第2電 極，以該第2電極為遮罩而形成脊構造。以包含該脊構造 之兩側及脊構造所包含的第2包覆層的兩側面及第2接觸 層的兩側面之各下部的方式形成Si〇2絕緣層。此外在該絕 緣層之上塗佈阻劑膜。該阻劑膜係在脊構造之上形成為較 薄’在脊構造之兩側面形成為較厚。此外’該阻劑膜之頂 2118-9480-PF;Ahddub 12 1359543 面的同度係形成為大致相同的高度。接著藉由蝕刻，使第 2電極的頂面及兩側面、以及第2接觸層之兩側面的各個 上。P路出，形成具有台地構造之寬度的長條形狀的金屬膜 (參例如專利文獻8，段落編號〔〇〇64〕至〔川73〕，及 第3圖至第6圖）。 (專利文獻丨）再公表專利（Al)JP W02003/085790號公 報 (專利文獻2)日本特開2〇〇〇_22261號公報 (專利文獻3)日本特開2〇〇〇_34〇88〇號公報 (專利文獻4)日本特開2〇〇3_1 42769號公報 (專利文獻5)日本特開2〇〇4_253545號公報 (專利文獻6)日本特開2〇〇〇_1 14664號公報 (專利文獻7)日本特開20 00-1 64987號公報 (專利文獻8)日本特開2 002-335 048號公報
【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 佈阻劑，溝部的阻劑膜係-面殘留，-面形成使波導脊頂 部露出的阻劑圖案，以該阻劑圖案為遮罩，由表 ： 額露W膜進行㈣，—面殘留形成在溝部側面及 底部的Si〇2膜，一面去降形士― 云除形成在波導脊頂部的Si〇2膜， 在波導脊頂《成Sl_之心部的步料，當進行 姓刻來作為去除^膜的❹，會有在由他膜所覆^ 2118-9480-PF;Ahddub 13 比 9543 的半導體層發生因餃刻所造成的損傷的情形。例如當Si〇2 =^為P型接觸層時’會有因#刻而受到損傷，而使 .接觸電阻增加的情.形。.尤.其當p型接觸層由_系材料構 成時系材科係難以:藉由濕式茲刻來去除材料， 有難以藉由濕式飯刻去除該損傷部分的問題點。 供^明係為解決.上述問題點所開發者，第ι目的係提 間早的步驟，可穩定防止在波導脊的上表面之 +導體層與電極層的接觸面積減少，並且可防止波 部的半導體層中因钱刻所造成的損傷，且良率較高 體光元件之製造方法。 (用以解決課題的手段） ^明之半導體光元件之製造方法係包含：於在基板 =序豐層有第！導電型之第Η導體層、活性層及第2 ‘纪之弟2半導體層的半導體疊層構造之表面上塗佈阻 =藉由照相製版步驟’形成與波導脊相對應之長條狀的 ㈣Γ劑圖案的步驟；以第1阻劑圖案為遮罩，藉由乾式 名虫刻將第2半導體層由i卜矣& /丨 S由其·^面側去除’形成波導脊及在 :…波導脊鄰接的底部殘留有第2半導體層之—部分的凹 部的步驟；在將第！阻_賴留在波導脊之 =接在波導脊與凹部的表面上形成第"邑緣膜的： 波導脊波導介頂部上之第1絕緣膜的表面露出，形成具有 :广含頂部之第"且劑圖案之表面以下之高度的表面且埋 "又凹部之第1絕緣膜.的第2阻劑圖案的步驟；以第2阻劑 圖案為遮罩’藉由姓刻去除第！絕緣膜，使殘留在波導脊 2118'9480'E>F;Ahddub 14 ^59543 表面上的第"且劑圖案露出 部之第！阻劑圖案與第將所露出之波導脊頂 在波導脊之第2半導體層的上、予以去除的步驟；以及 (發明效果） 、㊉成電極層的步驟。 在本發明之半導體光元件之製造方 1阻劑圓案殘留在波導脊 ® π在將弟 凹邱的矣品Ρ 的情形下直接在波導脊與 第1絕緣膜，且以第2阻劑圖案為遮罩， 1=,1絕緣膜，使殘留在波導脊表面上的第！ :㈣路出，將所露出之波導脊頂部之第"且劑圖案與 在接IT:案予以去除’因此使第2半導體層與電極層可 在接觸面積不會減少的情形下相接合。 此外，在將第丨絕緣料以去除時，即使使 刻’殘留在波導脊表面上的第i阻 / -x, .b = w 口茱具有作為保護膜 r ^ P方止在第2半導體表面因乾式蝕刻所造成的 因此可抑制因乾式峨引起之第2半 觸電阻增加。 [實施方式】 $在以下實施形態中，以半導體光元件而言，係以例如 藍紫色LD為例加以說明，但並不限於藍紫色ld，亦可適 用於紅色LD等半導體光元件整體而達成相同的效果。 (實施形態1) 第1圖係本發明之一實施形態之LD的剖面圖。其中， 在各圖中’相同元件符號係表示相同者或相當者❶ 2118-9480-PF;Ahddub 15 1359543 ’ 在第1圖中’該LD10係波導脊型的藍紫色LD，形成 有：在作為基板的η型Ga.N基板12(以下標記“n型”為 ° ， P型為P_ .，尤其，為未摻雜有雜質的未摻 ‘雜時係標記為“卜’’）之-方主面的Ga面上以“aN所开: 成的緩衝層在該緩衝層14之上以n_A1GaN所形成= 作為第1半導體層的例如第ln_被覆層（clad 第2η-被覆層18、及第3η_被覆層2〇，在該第3η_被覆層 • 2〇之上依序疊層有以n —GaN所形成之η側光導引層22、^ InGaN 所形成之 n 側 SCH(Separate c〇nfin⑽e討
Heterostructure)層 24、及活性層 26。 在該活性層26之上依序疊層有以⑽州所形成之p側 SCH層28、以p-AlGaN所形成之電子障壁層3〇、以卩乂⑽ 所形成之p側光導引層32、以“1GaN所形成之卜被覆層 34、及以p-GaN所形成的接觸層36。以第2半導體層而言， 在本實施形態中，係包含p-被覆層34及接觸層36。但是 鲁依情形的不同，第2半導體層可為）層，亦可為3層以上。 在接觸層36及p-被覆層34形成作為凹部的通道38, 藉此使接觸層36及與接觸層36相接之側之p，覆層Μ 的一部分形成波導脊4 0。 波導脊4。係配設在LD1。之作為共振器端面的劈開端 面之寬度方向的中央部分，延伸於作為共振器端面之兩劈 開端面之間。該波導脊40之長邊方向的尺寸，亦即共振器 長為1000/zm，與該長邊方仓9 丁上 长透万向呈正交的方向的.脊寬度為 1 // m至數十// m，例如在本實施形態中為（· 5 "爪。 2118-9480-PF;Ahddub 16 1359543 此外，通道寬度在本實施形態中為1〇//m。隔介通道 Μ而形成在波導# 40《兩外側的台狀部例如為電極焊塾 基台42。 ‘ 此外波導脊4G的高度.，亦即距離通道38底面的高度 例如為〇. 5 “ m。 包含波導脊4G的側壁及電極料基台42的側壁的通 道38的兩側面及通道38的底面係由作為第i絕緣膜的第 1氧化石夕膜44所被覆。被覆通道38之兩側面的第i氧化 石夕膜44的上端係形成為與接觸層％的下面相同程度的高 度。 L第1氧化矽膜44係由例如膜厚為2〇〇nm的^〇2膜 所形成。此外，該第i氧切膜44並未形成在波導脊Μ 之接觸層36的上表面，第1氧切膜44所具有的開口部 44a係使接觸層36的上表面整體及接觸層36的兩侧面露 出。 在接觸層36的上表面係配設有與接觸層36相接而作 電性連接的p側電極46(>ρ側電極46係藉由真空㈣法依 序疊層鎵金合金（AuGa)、金（Au)、紐（⑴及Au而形成。該又 P側電極46係密接於接觸層36之上表面及兩側面〆 該接觸層36另外覆蓋第1氧化石夕膜44的上端，經由波導 脊40之側壁上的第！氧化矽膜“而延伸至通道％底部之 第〗氧化矽膜44之一部分之上。 此外，在電極料基台42之上表面之上 '及通道, 内之電極料基台42之側面上的第1氧化石夕膜44 17 2118-9480-PF;Ahddub 丄 38底部之第1氧化矽膜44之一部分的表面上，係配設有 例如由si(h所形成的第2氧化矽膜48。 在P側電極46之表面上係與p側電極46密接而配設 有焊墊電極50。該焊墊電極5〇係配設在波導脊4〇之兩側 之通道38内部的p側電極46、第！氧化石夕膜44、及第2 氧化石夕膜48之上，此外延伸至配設在電極焊墊基台之 上表面的第2氧化矽膜48之上。 此外在n-GaN基板.12的背面係配設有n側電極52, 其係藉由真空蒸鍵法依序疊層Ti、pt& Au膜而形成。 在該LD10中，係摻雜矽（Si)作為n型雜質，摻雜鎂（Mg) 作為P型雜質。 η-GaN基板12的層厚為5〇〇_7〇〇nm左右。此外缓衝層 14的層厚為1//1}]左右。第被覆層w的層厚為刪⑽ 工右例如由n-Aia.^Ga。—所形成，第2n_被覆層丨8的層 θ為lOOOnm左右，例如由n_A1。⑷出n所形成，第3n_ 被覆層20的層厚為qnrim j· 马300nm左右’例如由n-AlD.insGauesN層 所形成。 的 η側光導引層 膜厚為30nm，由 22的層厚例如為80nm。η側SCH層24 i-Im.o2Gao.g8N 所形成。 '舌性層26係由：與η側SCH層24相接而配設之
In°.I2Ga°.88N所形成的層厚為5nm的阱層26a (未圖示） 配設在味層26a之上夕士 . τ 工心由i-Iru.D2Ga〇.98N所形成的層厚. 8nm的阻障層26b(夫m Λ 人禾圖不）、配設在該阻障層26b .之上之 i-In〇.12Ga〇.88N 所形点沾 s 庙 * r , 〜取的層厚為5nm的阱層26c(未圖示） 2118-9480-PF；Ahddub 18 1359543 構成的雙重量子井構造。 在活性層26之阱層26c之上，與其相接而配設之p側 CH層28的膜厚為3〇nm ’，藉由i-1 n。· D2Ga〇. 98N所形成。 電牛障壁層30的層厚為20nm左右，由p-AU.2G.ail.8N 所形成。P側光導引層32的層厚為100nm，p_被覆層34的 層厚為500nm左右’由p-AlD.〇7GaD.93N所形成，接觸層36 的層厚為20nm。 鲁 接著說明LD10的製造方法。 第2圖至第1 2圖係顯示本發明之ld之製造方法之各 製程之LD的局部剖視圖。 以該LD之製造方法而言，首先在n_GaN基板i 2之上 形成半導體疊層構造。接著，在以下之製程之說明中，係 在n-GaN基板12與疊層在其上之半導體疊層構造之中， n一GaN基板12至p側光導引層32為止的各層在製程中並 未特別有隻化，因此由n_GaN基板丨2至電子障壁層⑽係 由各圖予以省略，關於包含p側光導引層32之一部分之自 此更為上層的各層顯示剖面。 、先預先在藉由熱清洗（thermal cleaning)等將表 予以洗淨後的GaN基板12上，藉由有機金屬化學氣相沈 積法（以下稱為MOCVD法），以例如1〇啊的成長溫度，形 成作為緩衝層14的n-GaN層。 接著，依序形成作為帛ln_被覆層16之η_Α1。”— 層、作為第2η —被覆層18之n_扎“a。—層、作為第 被覆層20之n-、作為n側光導引層μ之 19 2118'9480-PF;Ahddub 卜 Inu2GaD.98N 層、作為 n .在 l 十产 Η 層 24 之 i -1 n〇. 〇2Ga〇. 98Ν 層 〇 在其上依序形成作 i_Tn ，Γ λΙ 马構成活性層26之阱層26a之 n〇.」2Ga〇.88N層' 作為阻 作為啡層26c之卜In r 卜In°.°2Ga°.98M、及 n〇. 12Ga〇.“N 層。. 接著在活性層26 之上依序疊層有作為p側SCH層28 1 Iru.〇2GaD.98N 層、竹盔 士， 作為電子障壁層30之P-Ah.2Gae.8N 曰’ P侧光導引層32之P-Alfl.2Ga«_8N層70、作為p_ I層34之㈣““層？2、及作為接觸層36之严⑽ 層74。帛2 81係、顯示該步驟的結果。 “參照第3 ®，接著在半導體疊層構造整面塗佈阻劑。 藉由照相製版步驟，在與波導脊4〇 #形狀相對應的部分 76a殘留阻劑，且形成將與通道38的形狀相對應的部分7扑 的阻劑予以去除後之作為第1阻劑圖案的阻劑圖案％。該 步驟的結果為第3圖。在該實施形態中，與波導脊4〇的形 狀相對應的部分76a的寬度為】.5 μ m ,與通道38的形狀 相對應的部分76b的寬度為1 〇 # m。 接著參照第4圖，以阻劑圖案76為遮罩，藉由例如
RIE(Reactive I〇n Etching)，將 p-GaN 層 74 及與 p-GaN 層74相接之侧的p-Al 〇. 〇7Ga。· 93N層72的一部分由p-GaN層 74的表面一樣地進行敍刻，形成殘留p_Ah. rGa。· 9州層72 的一部分作為底部的通道38。 此時的蝕刻深度在本實施形態中係a=500nm(〇. 5 # m) 左右。 ... 在本實施形態中，係藉由形成通道38而形成波導脊 2118-9480-PF;Ahddub 20 4〇及電，焊墊基台42。第4圖係顯示該步驟的結果。 #，’’、、第5圖，在殘留先前蝕刻所用之阻劑圖案76 的情形下直接使用CVD法、气濺 ^ 鍍法等，在n-GaN基板12 成料第1絕緣膜的抓膜78。作為㈣1氧化 膜44之Si〇2膜78例如膜禺A n 9 c.n 膜；為〇.2"m。心〇2膜78係覆 盍波V脊40頂部及殘留在 电蚀烊墊基台42上之阻劑圖案 表面及側面 '通道38的底面及侧面内部的表面。 弟5圖係顯不該步驟的結果。 可#2.’此時雖^ Μ2作為絕緣膜，但除了 SiG2以外， 了使用 Si〇x(〇<x<p、 q .,. A1M X<2) SlN、S_、Ti〇2、Ta2〇5、Al2〇3、
AiNmb2〇5、Mg0、Sic 等。 、接者參照第6圖’在n_GaN基板12上全面塗佈光阻， :::道3"之阻劑膜的臈厚b比波導 ==42頂部上之阻劑膜的膜厚—方式形： 膜㈣。例如以成為5=〇.8“左右、 :丨 式形成阻劑膜8〇β .4_左右的方 在第6圖中你# #、s 4 η 脊40之頂部及電極;%上之阻劑膜8〇表面比波導 面凹陷，但是若_ ▲台42之頂部令之阻劑膜80的表 滿足b>c。 指的表面可形成為一樣平坦，則自然 的本仁疋#第6圖之描繪，即使通道38上之阻劑膜80 的表面比波導脊4n 了5加π W膜80 膜8〇的奈而 頂。卩及電極料基台42頂部$之 膜8 0的表面凹陷，芒 h'\ 可為任何形狀。、 則阻&彳臈8Q.之表面形狀 2118-94 80-PF/Ahddub 21 1359543 -般光阻係使用旋塗法予以塗佈。亦 下阻劑，使晶圓自轉而藉此形成均勻膜厚。基板上滴 接著，藉由適當選擇光阻的黏度及滴下量、 時之紋轉數及旋轉時間，可控.制阻劑膜的膜厚。
如第6圖所示，#在基板表面形成有段差或凹部時 犬出㈣分」亦即此時在波導脊4Q頂部上及電極焊塾基台 2頂部上較薄’而所凹陷的部分，此時係在通道μ之 變得較厚，但其膜厚差的大小會影響光阻的黏度。 在第6圖所示之半導體疊層構造中，當通道抑之 與波導脊則部上或電極焊墊基台42㈣上之⑽膜7°8 的膜厚相等時，若黏度較小，包含阻劑圖案Μ之厚度的波 導脊4〇的高度g、通道38中之阻劑膜8。的膜厚b、及波 導脊40頂上或電極焊墊基台42頂部上之阻劑膜的膜 厚c的關係係接近b=c+ge其係意指阻劑膜⑼表面可形 成為一樣地大致平坦。 此外’虽阻劑膜80表面並非一樣地大致平坦，而阻劑 的表面在通道38之處凹陷時，當光阻的黏度變大時，會接 近b= c。此係意指通道38中之阻劑膜8〇的膜厚與波導脊 40頂部上或電極焊墊基台42頂部上之阻劑膜㈣的膜厚大 致相等。 此外，阻劑膜80的表面並非形成為一樣地大致平坦， 而阻劑的表面在通道38之處凹陷時，只要阻劑黏度不會變 低，即使b > c，亦即使通道38中之阻劑膜80的膜厚比波 導脊40頂部上或電極焊墊基台42頂部上之阻劑膜8〇的膜 2118-9480-PF;Ahddub 22 1359543 厚厚。 如上所示，藉由適當選擇阻劑黏度 又汉日日®旋轉時之旋 轉數，可將通道38中之阻劑膜80的膜戸h也丄 联;予b與波導脊40頂 部上或電極焊墊基台42頂部上之阻劑 削膜80的膜厚ε的關 係設定成所希望的關係’亦即b > c。笛β " 弟b圖係顯示該步驟 的結果。 接著參照第7圖，一樣地由阻劑膜8 联ΰ u表面去除阻劑， 亦即進行回蝕（etch back)，一面殘留诵.音 %㈢逋道3 8的阻劑膜， 一面完全去除波導脊40頂部上及雷栖捏 电極知墊基台42頂部上 的阻劑膜8 0 ’形成使覆蓋阻劑圖幸7 R + L * 口系之上表面及側面盥 P-GM層74之側面的Si〇2膜78露出的阻劑圖案μ。 該回钱係由使用❹〇2„的乾式餘刻來進行。 其中’在本貫施形態中，乾或為*丨及·<·*：丄 祀武蝕刻係藉由使阻劑圖案 82表面的高度成為與p_GaN層7 3 4的下面相同程度的高度 的方式來進行。 但是’阻劑圖案82之阻劑膜之矣品一 Λ 4s 叫联<表面向度若在殘留在波 導脊40上之阻劑圖案76之上表面的高度、及殘留少許阻 劑臈8°在通道38的程度’亦即稍微超過通道38底部之 SW膜78之表面的高度之間即可。換言之若以具有未達 阻劑圖案76表面之其碎&古# & 衣囟之回度的回度的阻劑膜，一樣地埋設通道 38的底面即可。帛7圖係顯示該步驟的結果。 接著參照第8圖，以阻劑圓案82為遮罩，藉由使用 ⑶的乾式蝕刻來去除所露出的_2膜I亦即一面殘 留覆蓋阻劑圖案82之通道38的側面及底部的他膜78, 2118-9480-PF;Ahddub 23 1359543 一面完全去除配設在波導脊40頂部上及電極焊墊基台42 頂部上之阻劑圖案76之上表面及側面與p_GaN層之侧 面的Si〇2膜78，而使配設在波導脊40頂部上及電極焊墊 基台42頂部上的阻劑圖案76完全露出。 在本實施形態中，亦使p-GaN層74的側面露出，而在 S i 〇2膜78形成開口部44a。 此外，在本實施形態中，係藉由乾式蝕刻來去除以〇2 膜78 ’但亦可藉由使用緩衝氫氟酸等作為蝕刻劑的濕式蝕 刻來進行。 在該步驟中，係在形成Si0, 78之開口…時使用 乾式蝕刻，但藉由阻劑圖案76來保護{)_(?心層74。因此， 在波導脊40之頂部的卜⑽層74不會發生因乾式蝕刻所 造成的損傷。 尤其當在P-GaN層74發生因乾式蝕刻所造成的損傷 時’會難以藉由濕式钮刻來將其去除，因此在使用_系 材料之LD的波導脊中，#形成覆蓋波導脊之絕緣膜之開口 時，可防止在波導脊項部因乾式钱刻所造成的損傷是極為 重要的。 當完成為LD1〇時，在接觸層36並未發生因乾式蝕刻 所造成的損傷，因此抑制起因於因乾式蝕刻所造成的損傷 以致接觸電阻增加。進而可提高LDig的良率。 接者參照第9圖，藉由丰用亡j办 稽由使用有機溶機的濕式蝕刻，將 阻劑圖案76及阻劑圖案82予去 g ^ 友陈。因此，即使在去除 阻劑圖案7 6時，亦不會在.、古道_咨_」n 刃小曾在波導含40頂部的p_GaN層74發 2118-9480-PF；Ahddub 24 生因乾式蝕刻所造成的損傷。 中在本實施形g中’藉由使用有機溶機的濕式钱 刻、將阻劑圖案76及阻劑圖案82予以去除，但亦可藉由. 〇2進仃。此外’亦可藉由使用硫酸及過氧化氫水的混合液 的濕式蝕刻來予以去除。第9圖係顯示該步驟之結果。 著 > 第1 0圖，在波導脊40之頂部形成 46 ° 、在曰曰圓整面塗佈阻劑，藉由照相製版步驟，形成 ^作為波導脊40之最上層的層74的上表面、波導 脊4。之側壁及通道38底部之一部分形成開口的阻劑圖案 (未圖丁）且藉由例如真空蒸鍍法在該阻劑圖案上形成藉 由，序豐層鎵金合金(AuGa)、金㈤、鉑(⑴與Au而形成 的宜層構造所構成的電極層之後，使用舉離法（n〇⑴ 將阻劑膜與形成在該阻劑膜之上的電極層予以去除.，藉此 形成P側電極4 6。 波導脊㈣部之p⑽層74的上表面係在未由咖 膜78覆蓋的情形下，藉由開口部“a而完全露出，因㈣ P側電極46與_層74之接觸面積在形成開口部4二 時並未減少。因此’可所μ阳 .._ J防止因Ρ側電極46與p_GaN層74 的接觸面積減少以致接觸電阻的增加。 此外，被覆通道qp + $ / , 復I、38之兩側面的Si〇2膜”的上端係 成為與P_GaN層74的下面相同程度的高度。因此，p側電 極46並非僅與p-GaN層74的I*主：— 層74的上表面密接，而亦密接於兩 側面，因而加寬與，層74的接觸面積，因此更加有助 2118-94 80-PF;Ahddub 25 1359543 於抑制接觸電阻的增大。第10圖係顯示該步驟之結果。 接著，形成第2氧化矽膜48。
」第11圖’ f先在晶圓整面塗佈阻劑，在藉由照和 “步驟將p側電極46上予以去除的部分，亦即在電極焊 墊基台42上表面及通道38内.之電極焊墊基台42側面與通 道38底部的一部分形成具有開口的阻劑圖案(未圖示》藉 由蒸鑛而在晶圓整面形成厚度為⑽⑽的咖膜藉㈣ 離法將形成在p側電極46上的阻劑膜與形成在該阻劑膜： 上的SiG2膜予以去除，藉此形成以Si(h膜所形成的第2氧 化矽膜4 8。第11圖係顯示該步驟之結果。 以此時之絕緣膜而言，除了以〇2以外，可使用si〇《〇 <x<2)>SiN^SiON>Ti〇2.Ta2〇5.Al2〇3>AlN>Zr〇2.Nb2〇5 等。 最後參照第12圖，藉由真空蒸鍍法，在p側電極46、 通道38及第2氧化矽膜48上疊層由Ti、pt& Au所構成 鲁的金屬膜’而形成焊塾電極50。第12圖係顯示該步驟之 結果。 (變形例1) 第13圖至第15圖係顯示本發明之LD之另—製造方法 之各製程之LD的局部剖視圖。 先前說明之LD之各製程之中第i圖至第5圖之步驟在 本變形例中亦同。使用第13圖至第15圖的步驟來替代先 前說明之第6圖及第7圖的步驟。 在先前第5圖之步驟中，在殘留蝕刻所使用之阻劑圖 2118-9480-PF;Ahddub 26 ^ 76的情形下直接藉由咖膜78覆蓋波導脊4Q頂部及 歹留在電極焊墊基台42上之阻劑圖帛％之上表面及側 ^曰通道38之底面及側..面内部之表面之後，參照第13圖， 在晶圓整面塗佈以具轨可朔 …、塑的樹月曰’例如酚醛清漆樹脂 為主成分的光阻’在與波導脊4ϋ鄰接的通道Μ中形成具 有阻劑膜9G .的表面與波導脊4()頂部上之咖膜78之上 面大致相同高度的阻劑膜9 〇。 之層厚d， 至阻劑膜90 上阻劑圖案 在該實施形態中，通道38中之阻劑膜9〇 亦即自配設在通道38底部之Si〇,78的表面 之表面為止的高度d為例如5〇〇nm(〇 5")加 76之厚度之程度的尺寸。 此4 ’正確控制通道38中之阻顏之層厚d之阻 劑膜90的製造方法係與業已說明之第"中之阻劑膜㈣ 成方法相同地，藉由適當選擇阻劑黏度與晶圓旋轉時 之旋轉數，可將通道38部分中之阻劑膜9〇之膜厚d設定 為所希望的值。第13圖係顯示該步驟之結果。 接著參照第14圖，在阻劑膜9()使用照相製版步驟， 在通道38底面的咖膜78上的-部分殘留阻劑臈9〇，在 通道38㈣成既^的間隔e，藉此隔離阻劑膜μ與波導 脊40側壁上之SiG’ 78之間及阻劑膜9()與電極焊塾爲 台42側壁上之抓膜Μ之間’並且形成使波導脊4〇 丁; 部及電極焊塾基台42頂部中之抓膜78表面—樣地露出 的阻劑圖案92。第14圖係顯示該步驟之結果。 接著參照第15圖，將在半導體疊層構造之上形成有阻 2118-948〇-PF;Ahddub 27 1359543 齊:圖案92的晶圓進行熱處理，例如在大氡中保持i峨的 I度進行加熱1G分鐘’藉此使阻劑圓案⑽的光阻流動化。 :此在通道38内’使阻劑與波導脊4〇之側壁上及電極焊 基台42之側壁上的以〇2膜78密接，而使間隔e消失。 亦即’藉由使阻劑.膜與通道38内之側壁上的抓膜78密 接而使阻劑膜表面的高度降低。藉此一面殘通道Μ之阻劑 膜，—面形成使覆蓋阻劑圖案76之上表面及側面與 層74之側面的51〇2膜78露出的阻劑圖案，亦即與第7圖 中之阻劑圖案82同等的阻劑圖案。 藉由該步驟所形成的阻劑圖案82之配設在通道Μ内 之阻劑膜表面的高度位置f係與在第7圖之說明中之記載 相同，設定成阻劑圖案82表面的高度成為與_層Μ 之下面相同程度的高度。 接著’為此’當在該步驟中之熱處理的前後，阻劑膜 的體積沒有變化時’係必須使第14圖之通道Μ中之阻劑 圖案92的剖面積與第15圖之通道38中之阻劑圖案㈣ 剖面積相同’而以獲得所希望之f值的方式設定間隔e。 其中’在第14圖中，將阻劑圖案92的間隔e設在通 道38内之阻劑膜的兩側，但若以獲得所希望之【值的方式 設定間隔e，則亦可在單側設置間隔e。第15圖係顯示該 步驟之結果。 該步驟以後的步驟係與先前說明之第8圖以後的步驟 相同。 該實施形態1之LD10之製造方法係在形成在η·* 2118-9480-PF;Ahddub 28 1359543 板12之半導體疊層構造之表面上塗佈阻劑，形成與波導脊 應之長條狀阻劑圖案76,以該阻劑圖案76為遮罩， 猎由乾式.侧形成波導脊务.在將.阻劑圖案76殘留在波 ’導眘40表面上的情.形下直接在波導脊4Q與通道Μ的表面 上死成Si〇2膜78 ’而形成霞φ :击道农<Λ 小成路出波導含40頂部上的以〇2膜 78而具有與波導脊頂部 ^ ^ ^ ^ ^ 、 一 Ρ 層之下面相同程度之 =度的表面而埋設通道38之以〇2膜78的阻劑圖案82，接 者以阻劑圖案82為遮罩’藉由乾式則去除s⑹膜μ而 使殘留在波導脊40表面上的㈣圖案76露出，在波導脊 4〇的頂部係在以〇2膜78確實形成開口部—，藉由使用 有機溶媒的濕式兹刻去除所露出之波導脊頂部的阻劑圖案 76與阻劑圖案82’而在波導脊4〇頂部之卜㈣層μ之上 形成Ρ側電極4 6。 在該LD之製造方法中，藉由心2膜78之開口部仏， 使與P側電極46接觸的半導體層（此時係作為接觸層36的 P-GaN層74)的上表面確實露出，在p_Ga]^ ”之上表面 上沒有殘留Si〇2膜78。因此，p側電極46與接觸層％的 接觸面積不會減少，而使動作電壓不會增加。 此外，在形成Si〇2膜78之開口部44a時，即使使用 乾式蝕刻，亦在P〜GaN層74表面上殘留阻劑圖案。因 此\阻劑圖案76具有作為保護膜的功能，在p_GaN層 不會發生因乾式银刻所造成的損傷。 因此，备作為LD10而完成時，由於在接觸層36不會 發生因乾式蝕刻所造成的損傷，因此可抑制因乾式蝕刻的 2118-9480-PF;Ahddub 29 1359543 損傷^起之接觸電阻的增大，動作電壓不會增加。進而 可以簡單步驟而良率佳地製造特性佳的[Μ 〇。 如以上所示，本發明之半導體光元件之製造方法係包 含··於在基板上依序疊層有.第i導電型之第i半導體層、 活性層及第2導電型之第2半導體層的半導體疊層構造之 表面上塗佈阻劑，藉由照相製.版步驟，形成與波導脊相對 應之長條狀的，第1阻劑圖案的步驟· 楚！ „ J v鄉，以第1阻劑圖案為遮 罩，藉由乾式钱刻將第2半導體層由其上表面側去除，形 成波導脊及在與該波導脊鄰接的底部殘留有第2半導體芦 之一部分的凹部的步驟；在將第1阻劑圖案殘留在波導脊 之表面上的情形下直接在波導脊與凹部的表面上形成第工 絕緣膜的步驟；將波導脊頂部上之第！絕緣膜的表面露 出，形成具有波導脊頂部之第1阻劑圖案之表面以下之高 度的表面且埋設凹部之第1絕緣膜的第2阻劑圖案的步 驟’·以第2阻劑圓案為遮罩，藉㈣刻去除第卜絕緣膜， =殘留在波導脊表面上的第1阻劑圖案露出的步驟’·將所 露出之波導脊頂部之第i阻劑圖案與第2阻劑圖案予以去 除的步驟；以及在波導脊第 心乐z千導體層的表面上形成電 極層的步驟。 因此’在本發明之半導體光元件之製造方法申，由於 =第1阻劑圖案殘留在波導脊之表面上的情形下直接在 波導脊與凹部的表面上形成第1絕緣膜，且以第2阻劑圖 案為遮罩’藉由姓刻去除第1絕緣膜，使殘留在波導脊之 表面上的第1阻劑圖幸霞 ή_ , W圆茶路出，將所露出之波導脊頂部之第 2118-9480-PF；Ahddub 30 ^59543 1阻劑圖案與卓2阻劑圖案予 層盘電極芦可λ垃鉬&灶 云除，因此使第2半導體 曰/、電極層叮在捿觸面積不會減少的情形下相接合。 此外’在將第〗絕緣臈予以去除 刻，殘留在波導脊表面上 、卩冑用乾式# 的功能’而可防止在第2半導 二：膜 損傷，因此.可心乾式银刻所造成的 觸電阻增加。進而第2半導體層之接 的半導體光元件。4早的步驟而良率佳地製造特性佳 (產業上利用可能性） 、斤丁本發明之半導體光元件之製造方法係適 ;在波導脊頂邻具備電極之半導體光元件之製造方法。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明之一實施形態之LI)的剖面圖。 第2圖係顯不本發明之lD之製造方法之各製程之[ 的局部剖視圖。 第3圖係顯示本發明之U)之製造方法之各製程之LD 的局部剖視圖。 第4圖係顯示本發明之lD之製造方法之各製程之LD 的局部剖視圖。 第5圖係顯示本發明之ld之製造方法之各製程之LD 的局部剖視圖。
第6圖係顯示本發明之LD之製造方法之各製程之LD 2U8~948〇-PF；Ahddub 的局部剖視圖。 第7圖係顯示本發明之LD之製造方法之各製程之LD 的局部剖視圖。 第8圖係顯示本發明之Ld之製造方法之各製程之LD · 的局部剖視圖。 第9圖係顯示本發明之ld之製邊方法之各製程之LD 的局部剖視圖。 第1 0圖係顯示本發明之LD之製邊方法之各製程之LD 的局部剖視圖。 第11圖係顯示本發明之LD之製邊方法之各製程之LD 的局部剖視圖。 第1 2圖係顯示本發明之ld之製造方法之各製程之LD 的局部剖視圖。 第1 3圖係顯示本發明之ld之男製&方法之各製程 之LD的局部剖視圖。 第14圖係顯示本發明之ld之另’製造方法之各製程 之LD的局部剖視圖。 第15圖係顯示本發明之ld之男〆製造方法之各製程 之LD的局部剖視圖。 【主要元件符號說明】 10-LD ; l2~n蜇GaN基板； 14〜緩衝層； 16~第in-被覆層； 18〜第2n-被覆層； 2〇~第3n-被覆層； 2118-9480-pF;Ahddub 32 1359543
22〜η側光導引層； 2 6 ~活性層； 30〜電子障壁層； 34〜ρ-被覆層； 38〜通道； 42〜電極焊墊基台； 44a~開口部； 48~第2氧化矽膜； 5 2 ~ η側電極； 5 6〜窗構造； 60〜Si02 膜； 70〜p — AlmGao.sN 層； 74~p-GaN 層； 76〜阻劑圖案； 78〜Si〇2 膜； 82〜阻劑圖案； 24~n 側 SCH 層； 28~p 側 SCH 層； 32~p側光導引層； 36〜揍觸層； 40〜波導脊； 44~第1氧化矽膜； 46~p側電極； 50〜焊墊電極； 55〜半導體疊層構造； 58〜劈開端面； 62、62a、62卜相互擴散層； 72~p_Al〇.〇7Ga〇.93N 層； 75〜金屬覆蓋層； 76a、76b〜部分； 80〜阻劑膜； 9 0 ~阻劑膜。 2118-9480-PF;Ahddub 33

Claims (1)

1359543 十、申請專利範園： 1. 一種半導體光元件之製造方法，包含： 於在基板上依序疊層有第】導 = 活性層及第2導電型之第2半導：弟1半導體層、 表面上塗佈阻劑，.藉由照相製版步驟：:二層構造之 應之長條狀的第i阻劑圖案的步驟；成、波導脊相對 二阻劑圖案為遮罩，藉由乾式餘刻將 廣由”上表面側去除，形成波導脊及在虚體 底部殘留有第2半導Λ …χ/皮導舍鄰接的 第+導體層之-部分的凹部的步驟. 在㈣丨阻咖案殘留錢特之表面上的 接在波導脊與凹部的表面上 ^下直 取罘1絕緣臈的步驟 將波導脊頂部上之第丨絕緣膜的 波導脊頂部之第i阻劑圖案之表面以:=成具有 設凹部之第1絕緣膜的第2阻劑圖案的步；度的表面且埋 以第2阻劑圖案為遮罩’藉由钱刻去除第！絕緣膜 使殘留在波導脊表面上的第"且劑圖案露出的步驟. 將所露出之波導脊頂部之第j阻 案予以去除的步驟；以及 阻劑圖 在波導脊之第2半導體層的矣& 驟。 千㈣層的表面上形成電極層的步 2·如申請專利範圍第1項之半導體光元件之製造方 在使第！阻劑圖案露出的步驟中， 刻將第1絕緣膜去除。 飞蚀 3·如申請專利範圍第1或2項之半導體光元件之製造 2118-9480-PF;Ahddub 34 的步騍t中’在將第1阻劑圖案與第2阻劑圖案予以去除 使用液體來去除第1 P且劑圖案與第2阻劑圖案。 方法=申請專利範$ 2.項之半導體光元件之製造 ”中，形成第2阻劑圖案的步驟係包含·· 在第1:,絕緣膜上塗佈阻劑，並且形成與波導脊鄰接之 劑膜：：：膜的膜厚比波導脊頂部之阻劑膜的膜厚厚的阻 叫勝的步驟；以及 一樣地去除阻劑 一面使波導脊頂部上之第 由該阻劑膜表面 鄰接之凹部的阻劑膜 露出的步驟。 面殘留與波導脊 絕緣膜 2118-9480-PF;Ahddub 35
TW097108667A 2007-03-29 2008-03-12 Method for manufacturing semiconductor optical dev TWI359543B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007088771A JP4272239B2 (ja) 2007-03-29 2007-03-29 半導体光素子の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200903936A TW200903936A (en) 2009-01-16
TWI359543B true TWI359543B (en) 2012-03-01

Family

ID=39976317

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW097108667A TWI359543B (en) 2007-03-29 2008-03-12 Method for manufacturing semiconductor optical dev

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7585688B2 (zh)
JP (1) JP4272239B2 (zh)
CN (1) CN101276994B (zh)
TW (1) TWI359543B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4483728B2 (ja) * 2005-07-19 2010-06-16 住友電気工業株式会社 半導体光デバイスの製造方法
JP4912386B2 (ja) 2008-11-26 2012-04-11 シャープ株式会社 ＩｎＧａＮ層の製造方法
JP2010147117A (ja) 2008-12-17 2010-07-01 Mitsubishi Electric Corp 窒化物半導体装置の製造方法
JP2010205829A (ja) * 2009-03-02 2010-09-16 Mitsubishi Electric Corp 半導体発光素子及びその製造方法
JP2011165869A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体発光素子及びその製造方法
WO2015108089A1 (ja) * 2014-01-16 2015-07-23 株式会社トクヤマ 紫外発光ダイオードおよび紫外線光源
US11539190B2 (en) 2016-09-02 2022-12-27 Kyushu University, National University Corporation Continuous-wave organic thin-film distributed feedback laser and electrically driven organic semiconductor laser diode
JP6404890B2 (ja) * 2016-11-24 2018-10-17 日機装株式会社 半導体発光素子の製造方法
JP7162306B2 (ja) * 2017-02-07 2022-10-28 国立大学法人九州大学 電流注入有機半導体レーザダイオード、その作成方法及びプログラム
JP6753526B2 (ja) * 2017-05-29 2020-09-09 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2019097687A1 (ja) 2017-11-17 2019-05-23 三菱電機株式会社 半導体装置および半導体装置の製造方法
CN114552387B (zh) * 2022-02-25 2024-07-19 安徽格恩半导体有限公司 具有金属夹层钝化层的GaN基激光二极管结构及制造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02205319A (ja) 1989-02-03 1990-08-15 Canon Inc 半導体素子の製造方法
JP4639571B2 (ja) 1998-02-17 2011-02-23 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザ素子およびその製造方法
TW417320B (en) 1998-06-18 2001-01-01 Ind Tech Res Inst Self-aligned method for fabricating a ridge-waveguide semiconductor laser diode
JP3716622B2 (ja) 1998-06-19 2005-11-16 ソニー株式会社 半導体レーザ
JP3031415B1 (ja) 1998-10-06 2000-04-10 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体レーザ素子
JP2000138416A (ja) * 1998-10-30 2000-05-16 Furukawa Electric Co Ltd:The リッジ型半導体素子の作製方法
JP4040192B2 (ja) 1998-11-26 2008-01-30 ソニー株式会社 半導体発光素子の製造方法
JP2000340880A (ja) 1999-05-31 2000-12-08 Fuji Photo Film Co Ltd 半導体レーザおよびその作製方法
TW443019B (en) * 2000-02-18 2001-06-23 Ind Tech Res Inst Self-aligned manufacturing method and the structure of ridge-waveguide semiconductor laser
JP2002171028A (ja) 2000-11-30 2002-06-14 Nichia Chem Ind Ltd レーザ素子
JP3605040B2 (ja) 2001-01-12 2004-12-22 三洋電機株式会社 半導体発光素子およびその製造方法
JP2002335048A (ja) 2001-03-06 2002-11-22 Sony Corp 窒化物系半導体レーザ素子及びその製造方法
AU2003227230A1 (en) 2002-04-04 2003-10-20 Sharp Kabushiki Kaisha Semiconductor laser device
JP4383753B2 (ja) 2003-02-19 2009-12-16 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子の製造方法及び窒化物半導体素子
JP2005033021A (ja) 2003-07-04 2005-02-03 Sumitomo Electric Ind Ltd 半導体光素子及びその製造方法
JP4200892B2 (ja) 2003-12-18 2008-12-24 ソニー株式会社 半導体発光装置の製造方法
KR20060055696A (ko) 2004-11-18 2006-05-24 삼성전기주식회사 반도체 레이저 제조방법
JP4091647B2 (ja) * 2006-07-21 2008-05-28 三菱電機株式会社 半導体光素子の製造方法
JP4105216B2 (ja) * 2006-08-04 2008-06-25 三菱電機株式会社 半導体光素子の製造方法
JP4142084B2 (ja) * 2006-10-16 2008-08-27 三菱電機株式会社 半導体光素子の製造方法
JP2008235790A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Mitsubishi Electric Corp 半導体光素子の製造方法
JP2008311434A (ja) * 2007-06-14 2008-12-25 Mitsubishi Electric Corp 半導体光素子の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US7585688B2 (en) 2009-09-08
CN101276994B (zh) 2011-12-14
JP2008251683A (ja) 2008-10-16
CN101276994A (zh) 2008-10-01
TW200903936A (en) 2009-01-16
US20080293176A1 (en) 2008-11-27
JP4272239B2 (ja) 2009-06-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI359543B (en) Method for manufacturing semiconductor optical dev
TWI266462B (en) Nitride-based compound semiconductor light emitting device, structural unit thereof, and fabricating method thereof
TW200830655A (en) Method for manufacturing semiconductor optical device
JP5423390B2 (ja) Ｉｉｉ族窒化物系化合物半導体素子及びその製造方法
TW200826325A (en) Nitride semiconductor light emitting device and method of manufacturing the same
TWI488330B (zh) Semiconductor light emitting element and manufacturing method thereof
TW200845522A (en) Method for manufacturing semiconductor optical device
JP2010067858A (ja) 窒化物系半導体素子およびその製造方法
JP2004047704A (ja) 窒化物系半導体発光素子の製造方法およびその製品
JP2008311434A (ja) 半導体光素子の製造方法
US20120241805A1 (en) Semiconductor light emitting element and manufacturing method thereof
JP2020064967A (ja) 半導体発光素子および半導体発光素子の製造方法
JP4857883B2 (ja) 窒化物半導体発光素子
TWI502774B (zh) Semiconductor light emitting element and manufacturing method thereof
JP5347236B2 (ja) 半導体光素子の製造方法
JP3605040B2 (ja) 半導体発光素子およびその製造方法
TW201004077A (en) Method of manufacturing semiconductor optical element
JP2009194295A (ja) 窒化物半導体発光装置及びその製造方法
JP2009283762A (ja) 窒化物系化合物半導体ｌｅｄの製造方法
JP2010238715A (ja) 半導体発光素子の製造方法および半導体発光素子
JP3693142B2 (ja) 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP4474887B2 (ja) 半導体レーザ素子
JP4311000B2 (ja) 窒化物半導体発光素子とその製造方法
JP2017069282A (ja) 半導体発光素子及びその製造方法
JP2006269807A (ja) 半導体発光ダイオード

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees