JP2677708B2 - Method for manufacturing semiconductor device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は半導体レーザ素子や発光ダイオードなどの半
導体素子の製造方法に関し，特に，基板上に半導体素子
構造が形成されたウェハを劈開する方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device such as a semiconductor laser device or a light emitting diode, and more particularly to a method for cleaving a wafer having a semiconductor device structure formed on a substrate. .
（従来の技術） 半導体結晶の劈開を利用した代表的な半導体素子とし
ては，半導体結晶と空気との屈折率差に基づく１組の半
導体鏡面からなるファブリペロ型共振器を備えた端面出
射型半導体レーザ素子が挙げられる。現在，このような
端面出射型半導体レーザ素子は，光ディスク装置などの
光源として幅広く用いられている。特に，これらの半導
体レーザ素子を，書き込み可能な追記型光ディスク装置
または消去可能な書き換え型光ディスク装置の光源とし
て用いる場合には,40〜50mW程度の高出力状態において
も高い信頼性を示すことが要求される。しかも，光ディ
スク装置を含むシステム全体の動作速度を高めることを
目的として，さらに高い光出力が得られる半導体レーザ
素子が要望されている。また，高精彩のレーザプリンタ
装置の光源またはYAGレーザなどの固体レーザ装置の励
起用光源として用いる場合には，光出力が100mW以上の
高出力半導体レーザ素子が必要である。(Prior Art) As a typical semiconductor device utilizing the cleavage of a semiconductor crystal, an edge emitting semiconductor laser provided with a Fabry-Perot resonator composed of a pair of semiconductor mirror surfaces based on the difference in refractive index between the semiconductor crystal and air is used. An element is mentioned. At present, such an edge-emitting semiconductor laser device is widely used as a light source for optical disk devices and the like. In particular, when these semiconductor laser devices are used as light sources in writable write-once optical disc devices or erasable rewritable optical disc devices, high reliability is required even in the high power state of about 40 to 50 mW. Is done. In addition, there is a demand for a semiconductor laser device capable of obtaining a higher light output for the purpose of increasing the operation speed of the entire system including the optical disk device. When used as a light source for a high-definition laser printer device or a pumping light source for a solid-state laser device such as a YAG laser, a high-power semiconductor laser device with an optical output of 100 mW or more is required.
ところが，端面出射型半導体レーザ素子には，高出力
状態で動作させた場合に，その端面が次第に劣化すると
いう問題点がある。端面が劣化すると，駆動電流が増加
し，やがてはレーザ発振が起こらなくなる。したがっ
て，高出力状態では，高い信頼性を得るのが困難であっ
た。However, the edge-emitting semiconductor laser device has a problem that its edge face gradually deteriorates when operated in a high output state. When the end face deteriorates, the drive current increases, and eventually laser oscillation does not occur. Therefore, it was difficult to obtain high reliability in a high output state.
このような端面劣化は次のような原因によって起こ
る。まず，出射端面においては光密度が高く，非発光再
結合が表面準位を介して起こるので，端面近傍で局部的
な発熱が生じる。端面近傍の温度が上昇すると，その熱
によって端面近傍領域の禁制帯幅が減少し，光の吸収が
増大する。それによって発生したキャリアは表面準位を
介して非発光再結合するので，さらに発熱が生ずること
になる。この過程が繰り返されるにつれて，端面近傍に
おける半導体結晶の温度が上昇して，ついには融点に達
し，そして端面が破壊される。Such end face deterioration is caused by the following causes. First, since the light density is high at the exit end face and non-radiative recombination occurs via the surface level, local heat generation occurs near the end face. When the temperature near the end face increases, the heat reduces the forbidden band width in the area near the end face and increases light absorption. The carriers generated thereby recombine non-radiatively through the surface states, so that more heat is generated. As this process is repeated, the temperature of the semiconductor crystal near the end face increases, eventually reaches the melting point, and the end face is destroyed.
この問題を解決するために，出射端面に混晶比の高い
結晶領域を設けることにより端面における光吸収を抑制
する窓構造や，基板の端面部に電流非注入領域を設ける
ことにより端面における電流注入を低減させる端面非注
入構造が提案されている。In order to solve this problem, a window structure that suppresses light absorption at the end face by providing a crystal region with a high mixed crystal ratio at the emission end face, and a current non-injection region at the end face of the substrate are used to inject current into the end face. An end face non-implantation structure has been proposed that reduces
このような半導体レーザ素子は，例えば，エピタキシ
ャル法を用いて以下のようにして製造される。Such a semiconductor laser device is manufactured as follows, for example, using an epitaxial method.
第１図は端面非注入領域を有する窓構造半導体レーザ
素子の従来例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a conventional example of a window structure semiconductor laser device having an end face non-implanted region.
まず,p−GaAs基板101をエッチングすることにより，
基板表面にストライプ溝を一定間隔で形成する。この溝
中にｎ−GaAs非注入層102を成長させて溝を埋め込む。
次いで,p−Ga0.68Al0.32As第１クラッド層103,p−Ga
0.92Al0.08As活性層104,およびｎ−Ga0.68Al0.32As第２
クンラッド層105を順次成長させてダブルヘテロ接合層1
10を形成する。そして,n−GaAs非注入層102に沿ってこ
のダブルヘテロ接合層110をエッチングすることにより,
n−GaAs非注入層102より狭い幅でｎ−GaAs非注入層102
に達する深さのストライプ溝を形成する。この溝中に高
いバンドギャップを有するｐ−Ga0.68Al0.32As窓埋め込
み層106を成長させて溝を埋め込む。その上に,n−GaAs
キャップ層107を成長させた後,n−GaAsキャップ層107の
表面にはｎ側Au−Zn電極108を,p−GaAs基板101の表面に
はｐ側Au−Ge/Ni電極109を形成してウェハを作製する。
次いで，このウェハを,n−GaAs非注入層102およびｐ−G
a0.68Al0.32As窓埋め込み層106の中心線に沿って劈開し
てバー状に分割する。そして，これらのバーをチップに
分割することにより，半導体レーザ素子が得られる。First, by etching the p-GaAs substrate 101,
Stripe grooves are formed at regular intervals on the surface of the substrate. An n-GaAs non-implanted layer 102 is grown in this groove to fill the groove.
Then, p-Ga 0.68 Al 0.32 As first cladding layer 103, p-Ga
0.92 Al 0.08 As active layer 104, and n-Ga 0.68 Al 0.32 As second layer
Double heterojunction layer 1 by sequentially growing Kunlad layer 105
Form 10. Then, by etching this double heterojunction layer 110 along the n-GaAs non-implanted layer 102,
The width of the n-GaAs non-implanted layer 102 is narrower than that of the n-GaAs non-implanted layer 102.
Forming a stripe groove having a depth reaching A p-Ga 0.68 Al 0.32 As window burying layer 106 having a high band gap is grown in the groove to fill the groove. On top of that, n-GaAs
After growing the cap layer 107, an n-side Au-Zn electrode 108 is formed on the surface of the n-GaAs cap layer 107, and a p-side Au-Ge / Ni electrode 109 is formed on the surface of the p-GaAs substrate 101. Create a wafer.
Then, this wafer is treated with an n-GaAs non-implanted layer 102 and p-G
a 0.68 Al 0.32 As Cleaved along the center line of the window burying layer 106 and divided into bars. A semiconductor laser device is obtained by dividing these bars into chips.
半導体素子の構造が形成されたウェハを劈開してバー
状に分割する工程は，この工程により出射端面が形成さ
れるので特に重要である。この劈開を行う際は，一般
に，順メサ方向に沿って劈開することが望ましい。順メ
サ方向に沿って劈開すると，劈開面が平滑な鏡面に形成
され易いからである。特に,GaAs基板を用いたウェハに
おいては，この傾向が著しく，逆メサ方向に沿って劈開
すると，劈開面が部分的に鏡面でなくなったり，ウェハ
の分割が直線的に行われず，バーが途中で折れる可能性
が大きい。The step of cleaving the wafer on which the structure of the semiconductor element is formed and dividing it into bars is particularly important because the emission end face is formed by this step. When performing this cleavage, it is generally desirable to perform cleavage along the forward mesa direction. This is because the cleavage surface is likely to be formed into a smooth mirror surface when cleaving along the forward mesa direction. In particular, this tendency is remarkable in a wafer using a GaAs substrate, and when cleaving along the reverse mesa direction, the cleaved surface is partially not a mirror surface, or the wafer is not linearly divided, and the bar is cut in the middle. It is likely to break.
ここで，順メサ方向とは，半導体基板表面上において
結晶学的に決定される特異的な方向であり，この基板上
に順メサ方向に沿ってストライプ状に結晶を成長させる
と，ストライプ状成長層の側面はメサ状に形成される。
逆メサ方向とは，基板表面上において，順メサ方向に垂
直な方向であり，逆メサ方向に沿ってストライプ状に結
晶を成長させると，ストライプ状成長層の側面は逆メサ
状に形成される。均一な結晶状態の基板においては，基
板表面上における順メサ方向は，必然的に，裏面上にお
いては逆メサ方向となり，基板表面上における逆メサ方
向は，裏面上においては順メサ方向になる。Here, the forward mesa direction is a specific direction that is crystallographically determined on the surface of the semiconductor substrate, and when crystals are grown in a stripe shape on this substrate along the normal mesa direction, the stripe-shaped growth occurs. The sides of the layer are formed like mesas.
The reverse mesa direction is a direction perpendicular to the forward mesa direction on the substrate surface, and when crystals are grown in a stripe shape along the reverse mesa direction, the side surface of the striped growth layer is formed in a reverse mesa shape. . In the case of a substrate in a uniform crystal state, the forward mesa direction on the substrate surface is necessarily the reverse mesa direction on the back surface, and the reverse mesa direction on the substrate surface is the forward mesa direction on the back surface.
第４図（ａ）は基板表面から見た場合の，劈開方向お
よび光導波路の方向と，順メサ方向および逆メサ方向と
の関係を示す図，第４図（ｂ）は基板裏面から見た場合
の，劈開方向および光導波路の方向と，順メサ方向およ
び逆メサ方向との関係を示す図である。FIG. 4 (a) is a view showing the relationship between the cleavage direction and the direction of the optical waveguide, and the forward mesa direction and the reverse mesa direction when viewed from the substrate surface, and FIG. 4 (b) is viewed from the substrate back surface. FIG. 7 is a diagram showing a relationship between the cleavage direction and the direction of the optical waveguide, and the forward mesa direction and the reverse mesa direction in the case.
一般に，半導体素子を形成する際には，第４図（ａ）
に示すように，光導波路404は基板表面において順メサ
方向401に沿って形成される。他方，劈開方向403は，光
導波路に対して垂直なので，基板表面においては，逆メ
サ方向402と一致する。しかしながら，基板表面上にお
ける逆メサ方向は，裏面上においては順メサ方向である
ので，第４図（ｂ）に示すように，基板裏面においては
劈開方向403は順メサ方向401と一致する。Generally, when forming a semiconductor element, FIG.
As shown in, the optical waveguide 404 is formed along the forward mesa direction 401 on the substrate surface. On the other hand, since the cleavage direction 403 is perpendicular to the optical waveguide, it coincides with the reverse mesa direction 402 on the substrate surface. However, since the reverse mesa direction on the front surface of the substrate is the forward mesa direction on the back surface, the cleavage direction 403 matches the forward mesa direction 401 on the back surface of the substrate as shown in FIG. 4B.
したがって，このようなウェハを劈開する際には，基
板の裏面にスクライバを用いて傷を入れ，基板の裏面か
ら劈開を行うことが望ましい。Therefore, when cleaving such a wafer, it is desirable to scratch the back surface of the substrate with a scriber and perform cleavage from the back surface of the substrate.
従来は，上述の窓構造半導体レーザ素子において劈開
位置を決定するためには，ウェハを結晶成長させる際
に，部分的にｎ−GaAsキャップ層107を成長させない窓
を形成し，この窓部分において表出したｐ−Ga0.68Al
0.32As窓埋め込み層106をウェハの表面から視認して，
これの中心線を劈開基準位置とした後，この位置を基準
にしてウェハの裏面に所定の間隔（共振器長）で傷を入
れる必要があった。Conventionally, in order to determine the cleavage position in the above-mentioned window structure semiconductor laser device, a window in which the n-GaAs cap layer 107 is not partially grown is formed during crystal growth of the wafer, and a window is formed in this window portion. P-Ga 0.68 Al released
When the 0.32 As window embedded layer 106 is visually recognized from the surface of the wafer,
After the center line of this was set as the cleavage reference position, it was necessary to scratch the back surface of the wafer at a predetermined interval (resonator length) with this position as the reference.
（発明が解決しようとする課題） このような，ウェハ表面で劈開基準位置を決定し，そ
の後ウェハの裏面に傷を入れる方法は工程が煩雑であ
る。さらに，従来の方法では,n−GaAs非注入層102など
のウェハ内部に埋め込まれた層の位置を考慮することが
できず，劈開基準位置をｐ−Ga0.68Al0.32As窓埋め込み
層106のウェハ表面に表出した幅の中心とするので，ウ
ェハの劈開位置が精度良く決定されない。このために，
得られた半導体レーザ素子の特性がばらついたり，歩留
まりが低下するという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) In such a method of determining the cleavage reference position on the front surface of the wafer and then scratching the back surface of the wafer, the steps are complicated. Furthermore, in the conventional method, the position of a layer buried inside the wafer such as the n-GaAs non-implanted layer 102 cannot be taken into consideration, and the cleavage reference position is set to the wafer of the p-Ga 0.68 Al 0.32 As window buried layer 106. Since it is the center of the width exposed on the surface, the cleavage position of the wafer cannot be accurately determined. For this,
There are problems that the characteristics of the obtained semiconductor laser device vary and the yield decreases.
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり，そ
の目的とするところは，特定の安定した端面窓構造発光
素子などの半導体素子を，簡便な手法で歩留まり良く製
造する方法を提供することにある。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a semiconductor element such as a specific stable end face window structure light emitting element by a simple method with a good yield. It is in.
（課題を解決するための手段） 本発明による半導体素子の製造方法は、半導体基板上
に半導体素子構造が形成されたウェハを劈開する際に、
該半導体素子構造を構成する各半導体層のバンドギャッ
プと略等しいエネルギーを有する赤外線を該ウェハの表
面または裏面から照射すると共に、該ウェハの該半導体
素子構造を透過した透過光を赤外線検出手段によってモ
ニターすることにより劈開位置を決定する工程を包含し
てなり、そのことにより上記目的が達成される。(Means for Solving the Problems) A method for manufacturing a semiconductor device according to the present invention is, when cleaving a wafer having a semiconductor device structure formed on a semiconductor substrate,
Infrared rays having energy substantially equal to the band gap of each semiconductor layer constituting the semiconductor element structure are irradiated from the front surface or the back surface of the wafer, and the transmitted light transmitted through the semiconductor element structure of the wafer is monitored by the infrared detecting means. The method includes the step of determining the cleavage position by doing so, thereby achieving the above object.
（作用） 例えば，上述のようにして形成したウェハに，半導体
素子を構成する各半導体層のバンドギャップとほぼ等し
いエネルギーを有する赤外光（GaAlAs系の場合は，波長
700〜900nm）を照射すると,p−GaAs基板101,n−GaAs非
注入層102,p−Ga0.68Al0.32As窓埋め込み層106,および
その他の各層はそれぞれ固有の赤外光吸収係数を有する
ので，各層を透過する光量には差が生じる。この差を，
赤外線領域（GaAlAs系の場合は，波長700nm以上）に感
度を有する２次元検出器（例えば,TVカメラ）を用いて
検出することにより，半導体内部層の透過像が得られ
る。さらに，赤外光の屈折，散乱，および回折を検出す
ることによっても同様のウェハ内部の透過像を得ること
ができる。(Operation) For example, in the case of a wafer formed as described above, infrared light (in the case of GaAlAs system, the wavelength of which is approximately equal to the band gap of each semiconductor layer that constitutes a semiconductor element)
(700-900 nm), the p-GaAs substrate 101, the n-GaAs non-implanted layer 102, the p-Ga 0.68 Al 0.32 As window buried layer 106, and the other layers have their own infrared absorption coefficients. , There is a difference in the amount of light that passes through each layer. This difference
A transmission image of the semiconductor inner layer can be obtained by detection using a two-dimensional detector (for example, TV camera) having sensitivity in the infrared region (wavelength 700 nm or more in the case of GaAlAs system). Furthermore, a similar transmission image inside the wafer can be obtained by detecting refraction, scattering, and diffraction of infrared light.
このようにして，ウェハに埋め込まれたｎ−GaAs非注
入層102などの層の位置をも考慮して劈開基準位置を決
定することが可能となり，その結果，劈開位置が制度良
く決定される。In this way, the cleavage reference position can be determined in consideration of the positions of the layers such as the n-GaAs non-implanted layer 102 embedded in the wafer, and as a result, the cleavage position can be accurately determined.
（実施例） 以下に本発明の実施例について説明する。(Example) An example of the present invention will be described below.
実施例１ 本実施例では端面非注入領域を有する窓構造半導体レ
ーザ素子を製造する場合について説明する。Example 1 In this example, a case of manufacturing a window structure semiconductor laser device having an end face non-implanted region will be described.
第２図は，窓構造半導体レーザ素子を製造する際のウ
ェハの劈開位置を決定する工程を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing a step of determining a cleavage position of a wafer when manufacturing a window structure semiconductor laser device.
この工程に使用される装置は，光源としてハロゲンラ
ンプ201を備えており，その上方に集光レンズ202が設け
られている。その上方には、劈開されるべきウェハ203
が，基板の表面を下に向けて設置される。ウェハ203の
上方には，対物レンズ204および赤外線TVカメラ205が設
けられている。この赤外線TVカメラ205はモニターテレ
ビ206に接続されている。ハロゲンランプから出射され
た，赤外光207は，集光レンズ202により集光され，ウェ
ハ203を透過した後，対物レンズ204を通過し，赤外線TV
カメラ205に達する。そして，モニターテレビ206にはウ
ェハ内部に埋め込まれた半導体層の像が表示される。The apparatus used in this step is equipped with a halogen lamp 201 as a light source, and a condenser lens 202 is provided above it. Above it, the wafer 203 to be cleaved
However, it is installed with the surface of the substrate facing down. An objective lens 204 and an infrared TV camera 205 are provided above the wafer 203. The infrared TV camera 205 is connected to the monitor TV 206. The infrared light 207 emitted from the halogen lamp is condensed by the condensing lens 202, passes through the wafer 203, and then passes through the objective lens 204, and the infrared TV.
Reach camera 205. Then, the monitor television 206 displays an image of the semiconductor layer embedded inside the wafer.
第３図（ａ）および（ｂ）は本実施例のウェハ203を
上面および下面から見た図である。これは，表面電極お
よび裏面電極に，第３図（ａ）および（ｂ）に示すよう
な，電極が形成されていない電極窓301および302を設け
ること以外は第１図に示す従来例と同様にして作製され
た窓構造半導体レーザ素子である。なお，電極窓301お
よび302の部分は透視図であり，劈開は303の鎖線に示す
位置で行われる。FIGS. 3 (a) and 3 (b) are views of the wafer 203 of this embodiment viewed from the top and bottom surfaces. This is the same as the conventional example shown in FIG. 1 except that the front and back electrodes are provided with electrode windows 301 and 302 without electrodes as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The window structure semiconductor laser device manufactured as described above. Note that the electrode windows 301 and 302 are perspective views, and the cleavage is performed at the position indicated by the chain line 303.
通常は，バー状に分割する前のウェハには，すでに電
極が形成されている。電極として用いられるAu,AuZnお
よびAlなどの金属は赤外光を透過しにくいので，赤外光
が透過するように上記のような電極窓を設けるのであ
る。したがって，このウェハ203を設置する際には，電
極窓301または302に赤外光が集光するように設置位置を
調節する。Usually, electrodes are already formed on the wafer before it is divided into bars. Since metals such as Au, AuZn, and Al used as electrodes do not easily transmit infrared light, the electrode window as described above is provided to transmit infrared light. Therefore, when the wafer 203 is installed, the installation position is adjusted so that infrared light is focused on the electrode window 301 or 302.
まず、電極窓30に赤外光が集光するようにウェハ203
の位置を調節した。モニターテレビ206に映されるウェ
ハ内部の像を参照することにより，基準劈開位置304が
容易に決定された。このようにして劈開基準位置304を
決定した後，所定の共振器長の幅305をもって他の劈開
位置303を順次決定し，ウェハの裏面に劈開のための傷
を入れた。次いで，このウェハを劈開し，さらにチップ
に分割することにより窓構造半導体レーザ素子を得た。First, the wafer 203 so that infrared light is focused on the electrode window 30.
The position of was adjusted. The reference cleavage position 304 was easily determined by referring to the image inside the wafer displayed on the monitor television 206. After the cleavage reference position 304 was determined in this way, other cleavage positions 303 were sequentially determined with a width 305 of a predetermined resonator length, and a scratch for cleavage was made on the back surface of the wafer. Then, this wafer was cleaved and further divided into chips to obtain a window structure semiconductor laser device.
ウェハに傷を入れる工程は，ウェハを裏向けたままで
行うことができるので簡便であり，得られた窓構造半導
体レーザ素子の特性は安定していた。The process of scratching the wafer is simple because it can be performed with the wafer facing the back, and the characteristics of the obtained window structure semiconductor laser device were stable.
また，電極窓302をモニターすることにより，劈開位
置303を直接決定しても良く，共振器具305を実測により
決定しても良い。Further, the cleavage position 303 may be directly determined by monitoring the electrode window 302, or the resonance instrument 305 may be determined by actual measurement.
実施例２ 本実施例では波長安定化半導体レーザ素子を製造する
場合について説明する。Example 2 In this example, a case of manufacturing a wavelength stabilized semiconductor laser device will be described.
第５図（ａ）は波長安定化半導体レーザ素子の一例で
ある内部反射干渉型VSIS半導体レーザを示す斜視図，第
５図（ｂ）はその共振器部分の，光導波方向の垂直面に
おける断面図である。FIG. 5 (a) is a perspective view showing an internal reflection interference type VSIS semiconductor laser which is an example of a wavelength-stabilized semiconductor laser device, and FIG. 5 (b) is a cross-section of the resonator portion taken along a plane perpendicular to the optical waveguide direction. It is a figure.
第５図（ａ）に示すように,p−GaAs基板501上に,n−G
aAs層502,p−Ga1-yAlyAs（０≦ｙ≦１）層503,p−Ga1-x
AlxAs（０≦ｘ≦１）活性層504,n−Ga1-yAlyAs（０≦ｙ
≦１）層505,およびｎ−GaAs層506が順次形成されてお
り,n−GaAs層506の表面にはｎ側Au−Zn電極507が,p−Ga
As基板501の裏面にはｐ側Au−Ge/Ni電極508が設けられ
ている。As shown in FIG. 5 (a), n-G is formed on the p-GaAs substrate 501.
aAs layer 502, p−Ga 1-y Al y As (0 ≦ y ≦ 1) layer 503, p−Ga 1-x
Al x As (0 ≦ x ≦ 1) Active layer 504, n−Ga 1-y Al y As (0 ≦ y
≦ 1) A layer 505 and an n-GaAs layer 506 are sequentially formed, and an n-side Au-Zn electrode 507 and a p-Ga layer 506 are formed on the surface of the n-GaAs layer 506.
A p-side Au-Ge / Ni electrode 508 is provided on the back surface of the As substrate 501.
このレーザ素子には，第５図（ｂ）に示すように，共
振器内部に反射部509が形成されており、この内部反射
に基づく干渉効果により温度が変化した場合でもモード
ホップ抑制が生じるので，安定な縦モード発振が得られ
る。その動作原理は，林らによって「シャープ技報,34,
第31〜37頁（1986）」に詳しく説明されている。In this laser element, as shown in FIG. 5 (b), a reflector 509 is formed inside the resonator, and mode hop suppression occurs even if the temperature changes due to the interference effect due to this internal reflection. , Stable longitudinal mode oscillation is obtained. The operating principle is described by Hayashi et al. In “Sharp Technical Report, 34,
31-37 (1986) ".
この半導体レーザ素子においては，反射部509の両横
に形成されるVSIS領域510および511の長さL1およびL2に
より，波長選択性が決定される。したがって、このウェ
ハを劈開する場合は，反射部509の両端を基準にして，
それぞれ長さL1およびL2の位置を正確に測定して劈開位
置を決定する必要が生じる。しかしながら，この半導体
レーザ素子の反射領域509はウェハ内に埋め込まれてい
るので，この位置を精度良く決定することは困難であ
る。In this semiconductor laser device, the wavelength selectivity is determined by the lengths L1 and L2 of VSIS regions 510 and 511 formed on both sides of the reflecting portion 509. Therefore, when cleaving this wafer, with reference to both ends of the reflecting portion 509,
It becomes necessary to accurately measure the positions of the lengths L1 and L2, respectively, to determine the cleavage position. However, since the reflection region 509 of this semiconductor laser device is embedded in the wafer, it is difficult to accurately determine this position.
そこで、ウェハ203として内部反射干渉型VSIS半導体
レーザを用いること以外は実施例１と同様にしてウェハ
内部に形成された反射領域509をモニターした。このよ
うにして反射領域509の両端の位置を決定し，これを基
準にして，それぞれ長さL1およびL2の位置である劈開位
置を精度良く決定することができ，次いで，チップ化す
ることにより，波長選択性が良好で特性が安定し，また
特性のバラツキが少ない内部反射干渉型VSIS半導体レー
ザ素子が得られた。Therefore, the reflective region 509 formed inside the wafer was monitored in the same manner as in Example 1 except that the internal reflection interference type VSIS semiconductor laser was used as the wafer 203. In this way, the positions of both ends of the reflection area 509 are determined, and the cleavage positions, which are the positions of the lengths L1 and L2, can be determined accurately with reference to this, and then, by making chips, We obtained an internal reflection interference VSIS semiconductor laser device with good wavelength selectivity, stable characteristics, and little variation in characteristics.
上述の実施例においては，ウェハ表面から赤外光を照
射したが，ウェハ裏面から照射しても良い。In the above-mentioned embodiment, the infrared light is irradiated from the front surface of the wafer, but it may be irradiated from the rear surface of the wafer.
なお，本発明の製造方法は，さらに，非注入部を有す
る半導体レーザ素子,LED光双安定素子，回折格子領域を
有するDBRレーザ素子，および面発光レーザ素子などを
製造する才にも適用することができる。In addition, the manufacturing method of the present invention can be applied to a person who manufactures a semiconductor laser device having a non-injection part, an LED optical bistable device, a DBR laser device having a diffraction grating region, and a surface emitting laser device. You can
また，本発明の製造方法は，ウェハをバー状に劈開す
る工程だけでなく，得られたバーをさらにチップに分割
する工程にも適用することができる。Further, the manufacturing method of the present invention can be applied not only to the step of cleaving the wafer into bars, but also to the step of further dividing the obtained bar into chips.
（発明の効果） このように、本発明の製造方法によれば、各半導体層
のバンドギャップと略等しいエネルギーの赤外線をウェ
ハに照射して、その透過光赤外線検出手段でモニターし
て劈開位置を決定するので、表面観察によって劈開位置
を決定できないようなウェハであっても、劈開位置を精
度良く決定することができる。しかも、劈開させるため
の傷を簡単にウェハの裏面に入れることができるので、
簡便な手順で精度良く劈開を行うことが可能となる。し
たがって、特性の安定した端面窓構造発光素子などの半
導体素子を歩留まり良く製造する方法が提供される。(Effects of the Invention) As described above, according to the manufacturing method of the present invention, the wafer is irradiated with infrared rays having energy substantially equal to the band gap of each semiconductor layer, and the cleavage position is monitored by the transmitted light infrared ray detecting means. Since it is determined, the cleavage position can be accurately determined even for a wafer whose surface cannot be determined by surface observation. Moreover, since the scratches for cleavage can be easily put on the back surface of the wafer,
Cleavage can be performed accurately with a simple procedure. Therefore, a method for manufacturing a semiconductor device such as a light emitting device having an end face window structure with stable characteristics with high yield is provided.
第１図は端面非注入領域を有する窓構造半導体レーザ素
子の従来例を示す断面図，第２図は窓構造半導体レーザ
素子を製造する際のウェハの劈開位置を決定する工程を
示す断面図，第３図（ａ）および（ｂ）は窓構造半導体
レーザ素子を製造する際のウェハを上面および下面から
見た図，第４図（ａ）は基板表面から見た場合の，劈開
方向および光導波路の方向と，順メサ方向および逆メサ
方向との関係を示す図，第４図（ｂ）は基板裏面から見
た場合の，劈開方向および光導波路の方向と，順メサ方
向および逆メサ方向との関係を示す図，第５図（ａ）は
波長安定化半導体レーザ素子の一例である内部反射干渉
型VSIS半導体レーザを示す斜視図，第５図（ｂ）はその
共振器部分の，光導波方向の垂直面における断面図であ
る。 201……ハロゲンランプ,202……集光レンズ,203……ウ
ェハ,204……対物レンズ,205……赤外線TVカメラ,206…
…モニターテレビ,207……赤外光,304……劈開基準位
置。FIG. 1 is a sectional view showing a conventional example of a window structure semiconductor laser device having an end face non-implanted region, and FIG. 2 is a sectional view showing a step of determining a cleavage position of a wafer when manufacturing a window structure semiconductor laser device, FIGS. 3 (a) and 3 (b) are views of the wafer from the top and bottom surfaces when manufacturing a window structure semiconductor laser device, and FIG. 4 (a) is the cleavage direction and light when viewed from the substrate surface. FIG. 4B is a diagram showing the relationship between the waveguide direction and the forward mesa direction and the reverse mesa direction. FIG. 4B shows the cleavage direction and the optical waveguide direction, and the forward mesa direction and the reverse mesa direction when viewed from the back surface of the substrate. FIG. 5 (a) is a perspective view showing an internal reflection interference VSIS semiconductor laser which is an example of a wavelength-stabilized semiconductor laser device, and FIG. 5 (b) is an optical representation of its resonator part. It is sectional drawing in the vertical surface of a wave direction. 201 …… Halogen lamp, 202 …… Condensing lens, 203 …… Wafer, 204 …… Objective lens, 205 …… Infrared TV camera, 206…
… Monitor TV, 207… Infrared light, 304… Cleaving reference position.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 三郎 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−15248（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−190892（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−240945（ＪＰ，Ａ) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Saburo Yamamoto 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Sharp Corporation (56) References JP-A-58-15248 (JP, A) JP-A-62- 190892 (JP, A) JP-A-2-240945 (JP, A)
Claims (1)
たウェハを劈開する際に、該半導体素子構造を構成する
各半導体層のバンドギャップと略等しいエネルギーを有
する赤外線を該ウェハの表面または裏面から照射すると
共に、該ウェハの該半導体素子構造を透過した透過光を
赤外線検出手段によってモニターすることにより劈開位
置を決定する工程を包含する、半導体素子の製造方法。1. When cleaving a wafer having a semiconductor element structure formed on a semiconductor substrate, infrared rays having an energy substantially equal to the band gap of each semiconductor layer constituting the semiconductor element structure are irradiated on the front surface or the back surface of the wafer. A method of manufacturing a semiconductor device, which comprises the steps of irradiating the semiconductor wafer with the semiconductor wafer and irradiating the semiconductor wafer with the semiconductor device structure, and monitoring the transmitted light with an infrared detecting means to determine the cleavage position.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30073290A JP2677708B2 (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Method for manufacturing semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30073290A JP2677708B2 (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Method for manufacturing semiconductor device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04171880A JPH04171880A (en) | 1992-06-19 |
| JP2677708B2 true JP2677708B2 (en) | 1997-11-17 |
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ID=17888437
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30073290A Expired - Fee Related JP2677708B2 (en) | 1990-11-05 | 1990-11-05 | Method for manufacturing semiconductor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2677708B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6611542B2 (en) | 2000-11-28 | 2003-08-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element and method of producing the same |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5815248A (en) * | 1981-07-20 | 1983-01-28 | Nec Corp | Manufacture of semiconductor device |
-
1990
- 1990-11-05 JP JP30073290A patent/JP2677708B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6611542B2 (en) | 2000-11-28 | 2003-08-26 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor laser element and method of producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04171880A (en) | 1992-06-19 |
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