JP6520527B2 - 半導体レーザ素子の製造方法 - Google Patents
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Description
基板の上に活性層を有する半導体積層体が形成されたウェハを準備する工程と、
前記半導体積層体に、X方向に延伸するリッジと、前記リッジから離間し、前記X方向と交差するY方向に延伸する複数の第1凹部と、前記第1凹部よりも前記リッジに接近して配置される複数の第2凹部と、を形成する工程と、
前記ウェハを、複数の前記第1凹部に沿って劈開することで光出射面を形成する劈開工程と、
を備える半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記第2凹部は、前記光出射面の近傍に位置するように形成し、
前記第2凹部の前記Y方向の長さをL、前記第2凹部の、前記Y方向における座標であるY座標が前記第1凹部と一致する部分の前記Y方向の長さをLa(0<La)としたときに、La<(L−La)の関係を満たす半導体レーザ素子の製造方法。
まず、図1A及び図1Bに示すように、ウェハ1を準備する。ウェハ1は、基板10と、基板10の上に形成された半導体積層体20を有する。半導体積層体20は、少なくとも活性層22を有し、例えば基板10側からn側半導体層21、活性層22、p側半導体層23の順に形成されている。後述する工程でウェハ1を劈開するため、基板10には劈開性を有する材料を用いることが好ましい。劈開性を有する基板としては、例えばGaN等の窒化物半導体基板など、半導体積層体20と同様の結晶構造を有するものを用いることができる。n側半導体層21、活性層22、p側半導体層23は例えばGaN、InGaN、AlGaN等の窒化物半導体を用いて形成される。n側半導体層21はn型半導体層を含み、アンドープの層を含んでもよい。p側半導体層23はp型半導体層を含み、アンドープの層を含んでもよい。活性層22は、多重量子井戸構造または単一量子井戸構造とすることができる。半導体積層体20は、例えば、基板10側から順に、n側クラッド層、n側光ガイド層、活性層22、p側電子閉じ込め層、p側光ガイド層、p側クラッド層、p側コンタクト層を有する。
次に、図2A〜図2Cに示すように、半導体積層体20に、X方向に延伸するリッジ20aと、第1凹部31と、第2凹部32と、を形成する。ここで、リッジ20aは、後にリッジとなる部分を残してp側半導体層23の一部をウェハ1の上方から除去することにより得ることができる。また、第1凹部31と第2凹部32とはそれぞれ、後に第1凹部と第2凹部となる部分以外を残して、ウェハ1の上方からp側半導体層23、活性層22、一部のn側半導体層21を除去することにより得ることができる。
次に、図4に示すように、ウェハ1を、複数の第1凹部31に沿って劈開することで光出射面71を形成する。ウェハ1は例えばバー状の小片に劈開される。光出射面71の反対側の面は光反射面72である。
次に、図5A及び図5Bに示すように、劈開により得られたウェハの小片を劈開面と略垂直な方向(リッジ20aの延伸方向と略平行な方向)に分割し、個々の半導体レーザ素子100へと個片化する。このような分割はたとえばレーザスクライブやカッタースクライブを行いウェハの小片をブレイクすることにより行う。なお、第3工程と第4工程の順番は入れ替えることも可能である。すなわち、リッジ20aの延伸方向と略平行な方向に分割した後に劈開を行うこともできる。ミラーを形成する場合には、バー状の小片の状態で形成することが好ましい。したがって、劈開工程においてウェハ1を劈開してバー状の小片を得て、その後、小片をX方向に分離する個片化工程をさらに備えることが好ましい。
まず、ウェハを準備する。ウェハは、n型GaN基板を有し、その上に、n側GaN系半導体層と、活性層と、p側GaN系半導体層が順に積層されている。
次に、リッジと、第1凹部と、第2凹部と、を形成する。第2凹部は、図2Aに示すように、波線状であり、リッジの延伸方向をX方向としたときにY方向の座標であるY座標が第1凹部と部分的に一致するように配置している。第1凹部の長さは10μmであり、第2凹部の長さは72μmである。第2凹部の第1凹部とY座標が一致する部分の長さは10μmであり、すなわち第2凹部全体の長さの約14%を占める。第1凹部と第2凹部の最短距離は0.5μmである。また、第1凹部間の距離は130μmである。
次に、ウェハを、第1凹部に沿って劈開する。劈開によって得られた劈開端面のうち、第2凹部が設けられている側が光出射面となり、その反対側が光反射面となる。その後、劈開面と略垂直な方向に割断し、個片化された半導体レーザ素子を得る。
10 基板
20 半導体積層体
20a リッジ
21 n側半導体層
22 活性層
23 p側半導体層
31 第1凹部
32 第2凹部
33 第3凹部
40 絶縁膜
51 p電極
52 パッド電極
60 n電極
71 光出射面
72 光反射面
100 半導体レーザ素子
Claims (6)
- 基板の上に活性層を有する半導体積層体が形成されたウェハを準備する工程と、
前記半導体積層体に、X方向に延伸するリッジと、前記リッジから離間し、前記X方向と交差するY方向に延伸する複数の第1凹部と、前記第1凹部よりも前記リッジに接近して配置される複数の第2凹部と、を形成する工程と、
前記ウェハを、複数の前記第1凹部に沿って劈開することで光出射面を形成する劈開工程と、
を備える半導体レーザ素子の製造方法であって、
前記第2凹部は、前記光出射面の近傍に位置するように形成し、
前記第2凹部の前記Y方向の長さをL、前記第2凹部の、前記Y方向における座標であるY座標が前記第1凹部と一致する部分の前記Y方向の長さをLa(0<La)としたときに、La<(L−La)の関係を満たし、
前記第2凹部は、前記リッジ側の終端部から前記リッジから遠い側の終端部まで連続的に設けられており、
前記リッジから遠い側の終端部は前記第2凹部の他の部分と比較して、前記第1凹部から遠くなるように配置されている半導体レーザ素子の製造方法。 - 前記リッジを挟んで前記Y方向に隣り合う前記第1凹部間の距離は、前記第1凹部の長さよりも大きい請求項1に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記リッジを挟んで前記Y方向に隣り合う前記第1凹部間の距離は、130μm以上である請求項1又は2に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記長さLaは、10μm以下である請求項1〜3のいずれか1項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記劈開工程において前記ウェハを劈開してバー状の小片を得て、その後、前記小片を前記X方向に分離する個片化工程をさらに備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
- 前記第1凹部の前記Y方向の長さは、前記第2凹部の前記Y方向の長さより小さい請求項1〜5のいずれか1項に記載の半導体レーザ素子の製造方法。
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