專利名稱：半導(dǎo)體器件及其制造方法和用于制造半導(dǎo)體器件的襯底的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件及其制造方法以及用于制造半導(dǎo)體器件的襯底，更具體地說(shuō)，涉及如半導(dǎo)體激光器這樣的具有通過(guò)解理產(chǎn)生的腔體邊緣的半導(dǎo)體器件及其制造方法以及如晶片這樣的用于制造這種半導(dǎo)體器件的襯底。
由Ⅲ族元素如鎵(Ga)、鋁(Al)和銦(In)，以及作為Ⅴ族元素的氮形成的氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體如GaN、AlGaN和GaInN是直接躍遷半導(dǎo)體，它們具有比在目前可獲得的半導(dǎo)體激光器中使用的半導(dǎo)體如AlGaInAs和AlGaInP更大的帶隙。因此，認(rèn)為可將它們作為發(fā)光的、高度集成的、高密度光盤再生設(shè)備和用于全彩色顯示器件的光學(xué)元件，以發(fā)射400nm波段波長(zhǎng)的短波長(zhǎng)半導(dǎo)體激光器、能發(fā)射紫外到綠光的發(fā)光二極管(LED)和其它半導(dǎo)體發(fā)光器件的形式廣泛使用。此外，這些氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體在高電場(chǎng)下顯示出大的飽和電子速度，被認(rèn)為可作為電子遷移器件如高功率和高頻場(chǎng)效應(yīng)晶體管的材料。
使用這些氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體激光器、發(fā)光二極管和FET是通過(guò)在例如藍(lán)寶石(Al2O3)襯底這樣襯底上外延生長(zhǎng)氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體來(lái)制造的。
通常，在半導(dǎo)體激光器中，必須制做腔體邊緣。在AlGaInAs、AlGaInP或InP半導(dǎo)體激光器中，襯底和在其上生長(zhǎng)的半導(dǎo)體層是可解理的，并且一般將可解理的表面用作半導(dǎo)體激光器的腔體邊緣。
但是，在氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體的情況下，通常難于制造出穩(wěn)定的可解理表面，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)晶結(jié)構(gòu)是六方晶系纖鋅礦結(jié)構(gòu)。此外，由于這些使用氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體激光器通常是通過(guò)在不可解理的藍(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體而制成的，因而難于制造使用可解理表面作為腔體邊緣的半導(dǎo)體激光器。
例如日本專利特許公開No.平8-222807和平9-172223披露了一種制造GaN半導(dǎo)體激光器的方法，在該激光器中腔體邊緣是通過(guò)將藍(lán)寶石襯底和堆疊在其上的Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體層解理而制成的。
更具體地說(shuō)，如圖1所示，這些用于制造GaN半導(dǎo)體激光器的常規(guī)方法是在c平面(c-plane)藍(lán)寶石襯底101上利用金屬有機(jī)物化學(xué)汽相淀積(MOCVD)法順序生長(zhǎng)GaN緩沖層102,n型GaN接觸層103,n型AlGaN包層104,GaN/GaInN多量子阱結(jié)構(gòu)的有源層105,p型AlGaN包層106和p型GaN接觸層107。
接著在p型GaN接觸層107上制造的是預(yù)定條形形式的抗蝕劑圖形(未示出)。使用該抗蝕劑圖形作為掩模，進(jìn)行反應(yīng)離子腐蝕(RIE)，以有選擇地去除包括n型GaN接觸層103的上部在內(nèi)的上層。結(jié)果，將n型GaN接觸層103的上部，n型AlGaN包層104，有源層105,p型AlGaN包層106和p型GaN接觸層107圖形化成沿一個(gè)方向延伸的預(yù)定的臺(tái)式結(jié)構(gòu)。數(shù)字108代表臺(tái)面部分。
在去除抗蝕劑圖形后，在p型GaN接觸層107上制造p側(cè)電極(未示出)，并在n型GaN接觸層103上被局部去除的區(qū)域中制造n側(cè)電極(未示出)。
從其底表面對(duì)已形成了激光器結(jié)構(gòu)的晶片狀藍(lán)寶石襯底101進(jìn)行研磨(lap)，以將藍(lán)寶石襯底101的厚度調(diào)節(jié)到約為150μm。然后，在藍(lán)寶石襯底101底表面的用于制造腔體邊緣的位置上，該位置可以是對(duì)應(yīng)于(11-10)取向表面的位置，制造直的解理輔助槽109，使之平行于(11-20)取向表面延伸。這樣，在平行于臺(tái)面部分108的縱向的方向上，即腔體方向上，以約等于最終要制成的GaN半導(dǎo)體激光器的腔體長(zhǎng)度的間隔，周期性地制造多個(gè)解理輔助槽109。
接著將藍(lán)寶石襯底101與其上的半導(dǎo)體層一起解理成棒以制成相對(duì)的腔體邊緣，并將棒分成芯片。結(jié)果，完成了預(yù)期的GaN半導(dǎo)體激光器。
制造GaN半導(dǎo)體激光器的常規(guī)方法可以使可解理表面(準(zhǔn)可解理表面)的腔體邊緣的光學(xué)特性比通過(guò)對(duì)形成激光器結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層進(jìn)行腐蝕而制造的腔體邊緣更優(yōu)異。
但是，制造GaN半導(dǎo)體激光器的常規(guī)方法存在下面的問(wèn)題。
在大多數(shù)半導(dǎo)體激光器中，光學(xué)腔體的長(zhǎng)度被設(shè)計(jì)為1mm或更小，特別是約在O.2到0.7mm的范圍。但是，為將光學(xué)腔體的長(zhǎng)度減小到這些值，必須通過(guò)研磨來(lái)減小藍(lán)寶石襯底101的厚度。例如如果藍(lán)寶石襯底101的厚度不是150μm或更小，則藍(lán)寶石襯底101和上面的半導(dǎo)體層就不容易沿解理輔助槽109分開，并且難于使腔體邊緣在希望的位置上有可接受的光學(xué)平滑性。
此外，由于藍(lán)寶石襯底101是化學(xué)穩(wěn)定的，因而難以有選擇地腐蝕在藍(lán)寶石襯底上制造的由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體層制成的半導(dǎo)體層，或諸如SiO2膜和SiN膜這樣的絕緣膜，因此，難以單獨(dú)對(duì)藍(lán)寶石襯底101進(jìn)行化學(xué)處理，同時(shí)又保護(hù)晶體生長(zhǎng)表面的部分和底表面。因此，為在藍(lán)寶石襯底101中制造解理輔助槽109，需要切割、劃線或其它機(jī)械處理，從而產(chǎn)生了圖形精度和解理輔助槽109的微加工方面的問(wèn)題。
由于隨著厚度的減小藍(lán)寶石襯底101強(qiáng)度會(huì)降低，因而如果使藍(lán)寶石襯底101更薄，則在例如使用切割器或劃線器在藍(lán)寶石襯底101底表面上制造解理輔助槽109的同時(shí)，藍(lán)寶石襯底101容易裂開到其表面或破損。同時(shí)在這種情況下，也不可能制造出合格的腔體邊緣。為防止藍(lán)寶石襯底101的破損，需要通過(guò)控制研磨后藍(lán)寶石襯底101的厚度和制造解理輔助槽109之后藍(lán)寶石襯底101在解理輔助槽109位置上的厚度，使藍(lán)寶石襯底101的厚度變化盡可能小。此外，隨著藍(lán)寶石襯底101被做得越來(lái)越薄，因藍(lán)寶石襯底101和其上生長(zhǎng)的半導(dǎo)體層之間熱膨脹系數(shù)的不同而引起的熱應(yīng)力，和/或由研磨造成的損壞等，使得襯底的翹曲變得過(guò)大，以致難以處理該襯底。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種半導(dǎo)體器件、其制造方法和用于制造半導(dǎo)體器件的襯底，即使在襯底不可解理、難以解理、或解理取向與半導(dǎo)體層不同或半導(dǎo)體器件的尺寸小至1mm或更小時(shí)，也可保證當(dāng)在堆疊于襯底上的半導(dǎo)體層上制造可解理表面的邊緣時(shí)，精確、穩(wěn)定地在半導(dǎo)體層上制造出優(yōu)異的可解理表面。
根據(jù)本發(fā)明的第一方案，提供一種具有可解理半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體層堆疊于襯底上，并具有由可解理表面構(gòu)成的邊緣，該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體層邊緣，通過(guò)首先在襯底上堆疊半導(dǎo)體層，然后在除用于邊緣的主部分的部分以外，沿用于制造邊緣的部分至少在半導(dǎo)體層中部分地制造解理輔助槽，并從解理輔助槽對(duì)半導(dǎo)體層和襯底進(jìn)行解理而制造。
根據(jù)本發(fā)明的第二方案，提供一種包括可解理半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體層堆疊在襯底上，并具有pn結(jié)和由可解理表面構(gòu)成的邊緣，該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體層邊緣，通過(guò)首先在襯底上堆疊半導(dǎo)體層，然后至少在用于制造邊緣的位置上在半導(dǎo)體層的一部分中，以超過(guò)pn結(jié)的深度制造解理輔助槽，并從解理輔助槽對(duì)半導(dǎo)體層和襯底進(jìn)行解理而制造。
根據(jù)本發(fā)明的第三方案，提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的器件制造襯底，該半導(dǎo)體器件通過(guò)在該襯底上堆疊可解理半導(dǎo)體層、并將襯底和半導(dǎo)體層解理而制造，從而獲得具有由半導(dǎo)體層的可解理表面構(gòu)成的邊緣的半導(dǎo)體器件，該襯底包括至少在除用于邊緣主部分的部分以外的、用于制造邊緣的半導(dǎo)體層的位置的一部分中制造的解理輔助槽。
根據(jù)本發(fā)明第四方案，提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的器件制造襯底，該半導(dǎo)體器件通過(guò)在該襯底上堆疊包括pn結(jié)的可解理半導(dǎo)體層、并將襯底和半導(dǎo)體層解理而制造，從而獲得具有由半導(dǎo)體層的可解理表面構(gòu)成的邊緣的半導(dǎo)體器件，該襯底包括以超過(guò)pn結(jié)的深度，至少在用于制造邊緣的半導(dǎo)體層的位置的一部分中制造的解理輔助槽。
根據(jù)本發(fā)明的第五方案，提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體器件包括堆疊在襯底上并具有由可解理表面構(gòu)成的邊緣的可解理半導(dǎo)體層，該方法包括在襯底上堆疊半導(dǎo)體層的步驟；至少在除用于邊緣主部分的部分以外的、用于制造邊緣的半導(dǎo)體層的位置中制造解理輔助槽的步驟；以及從解理輔助槽將半導(dǎo)體層和襯底解理以在半導(dǎo)體層上制造邊緣的步驟。
根據(jù)本發(fā)明的第六方案，提供一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，該半導(dǎo)體器件具有堆疊在襯底上并具有由可解理表面構(gòu)成的邊緣的可解理半導(dǎo)體層，該方法包括在襯底上堆疊半導(dǎo)體層的步驟；以超過(guò)pn結(jié)的深度，至少在用于制造邊緣的半導(dǎo)體層的位置中制造解理輔助槽的步驟；以及從解理輔助槽將半導(dǎo)體層和襯底解理以在半導(dǎo)體層上制造邊緣的步驟。
在本發(fā)明中，解理輔助槽的橫截面形狀可以是矩形。但為有利于解理位置的調(diào)整和解理半導(dǎo)體層和襯底的工藝，最好將解理輔助槽構(gòu)成為在解理時(shí)使應(yīng)力集中于其底部的形狀，如其橫截面為V形、U形，或與縱向方向平行的一個(gè)側(cè)表面是垂直表面的任何形狀的槽。
在本發(fā)明中，作為邊緣主部分的部分隨半導(dǎo)體器件的類型而改變。例如，在光通過(guò)半導(dǎo)體層的邊緣進(jìn)入和射出的半導(dǎo)體器件中，即，在如半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管這樣的半導(dǎo)體發(fā)光器件，或在如光檢測(cè)器或其它半導(dǎo)體光檢測(cè)器件這樣的光學(xué)半導(dǎo)體器件中，邊緣的主部分是用作光出口區(qū)或光入口區(qū)的部分，并且最好它是包括其鄰近區(qū)域的部分。在如場(chǎng)效應(yīng)晶體管這樣的電子遷移器件中，或在含有多個(gè)電子遷移器件的半導(dǎo)體集成電路中，邊緣的主部分例如是每個(gè)芯片器件的結(jié)構(gòu)的中心部分。
在本發(fā)明中，當(dāng)半導(dǎo)體器件是在其邊緣上具有光出口區(qū)或光入口區(qū)的光學(xué)半導(dǎo)體器件時(shí)，在用于光出口區(qū)或光入口區(qū)的位置以外的邊緣位置中制造解理輔助槽，以使光學(xué)半導(dǎo)體器件的性能不受損害。在這種情況下，在本發(fā)明第一、第三和第五方案中，可在用于光出口區(qū)或光入口區(qū)的邊緣位置的正上方制造解理輔助槽，但不到達(dá)用于光出口區(qū)或光入口區(qū)的位置。
在本發(fā)明中，可使用的半導(dǎo)體層的材料涉及氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體，該氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體例如含有選自由Ga、Al、In和B構(gòu)成的組中的至少一種Ⅲ族元素、和至少包括N并在適當(dāng)時(shí)包括As或P的一種或多種Ⅴ族元素。氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體的例子是GaN,AlGaN,GaInN和AlGaInN。在本發(fā)明中使用的襯底可以是任何不可解理、難于解理或與其上堆疊的半導(dǎo)體解理取向不同的材料。這種襯底的例子涉及在半導(dǎo)體器件中使用的藍(lán)寶石襯底，該半導(dǎo)體器件如使用上述氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體的半導(dǎo)體激光器。
在本發(fā)明的第三、第四、第五和第六方案中，解理輔助槽最好平行于半導(dǎo)體層的可解理表面延伸，并且最好在與半導(dǎo)體層的可解理表面正交的方向上，以大約相等的間隔周期性地制造解理輔助槽。
根據(jù)按上述構(gòu)成的本發(fā)明第一、第三和第五方案，由于至少在除用作邊緣主部分的位置以外的位置的一部分中、在半導(dǎo)體層中應(yīng)制造邊緣的位置上制造解理輔助槽，因而容易確定半導(dǎo)體層中用于解理的位置，并且可以從解理輔助槽對(duì)半導(dǎo)體層和襯底進(jìn)行解理。因此，可以容易而可靠地沿解理輔助槽將襯底和半導(dǎo)體層解理。結(jié)果，即使當(dāng)襯底不可解理、難于解理或與其上的半導(dǎo)體層的可解理取向不同時(shí)，或希望半導(dǎo)體器件小至1mm或更小時(shí)，也可在半導(dǎo)體層中穩(wěn)定地制造可解理表面的邊緣，同時(shí)在半導(dǎo)體層中調(diào)整解理位置。此外，由于在除作為邊緣主部分的部分以外的位置中制造解理輔助槽，因而可以在半導(dǎo)體層中制造可解理表面而不損害要制造的半導(dǎo)體器件的性能。
根據(jù)按上述構(gòu)成的本發(fā)明第二、第四和第六方案，由于至少在用于制造邊緣的位置上的半導(dǎo)體層的一部分中制造解理輔助槽，到達(dá)超過(guò)pn結(jié)的深度，因而容易確定半導(dǎo)體層中的解理位置，并且可以從解理輔助槽對(duì)半導(dǎo)體層和襯底進(jìn)行解理。因此，可以容易而可靠地沿解理輔助槽將襯底和半導(dǎo)體層解理。結(jié)果，即使當(dāng)襯底不可解理、難于解理或與其上的半導(dǎo)體層的可解理取向不同時(shí)，或希望半導(dǎo)體器件小至1mm或更小時(shí)，也可在半導(dǎo)體層中穩(wěn)定地制造可解理表面的邊緣，同時(shí)在半導(dǎo)體層中調(diào)整解理位置。此外，由于在半導(dǎo)體層中解理輔助槽比深度來(lái)到達(dá)pn時(shí)的更深，因而更容易對(duì)襯底和半導(dǎo)體層進(jìn)行解理。
此外，本發(fā)明被構(gòu)造成在半導(dǎo)體層中制造解理輔助槽，可以通過(guò)在晶片處理中進(jìn)行干腐蝕來(lái)制造解理輔助槽。因此，可以以好的圖形精度制造解理輔助槽，并且可以進(jìn)行微加工，以按照虛線的形式制造解理輔助槽。此外，由于本發(fā)明不需要如切割或劃線這樣的在常規(guī)技術(shù)中需要的機(jī)械加工，因而即使襯底薄而且弱，在制造解理輔助槽時(shí)也不會(huì)出現(xiàn)襯底的裂開或破損。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將從下面結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀的詳細(xì)描述中變得顯而易見。
圖1是用于說(shuō)明制造GaN半導(dǎo)體激光器的常規(guī)方法的透視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的透視圖；圖3A、3B和3C是用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的平面圖和剖面圖；圖4是用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的透視圖；圖5是用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的剖面圖；圖6A、6B和6C是用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的平面圖和剖面圖；圖7A、7B和7C是用于說(shuō)明制造根據(jù)表發(fā)明第三實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的平面圖和剖面圖；以及圖8A、8B和8C是用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的平面圖和剖面圖。
下面參照


本發(fā)明的實(shí)施例。在所有圖示出本發(fā)明實(shí)施例的附圖中，相同或等同的部件或元件以共同的參考標(biāo)號(hào)標(biāo)明。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的透視圖。
如圖2所示，根據(jù)第一實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器包括半導(dǎo)體層2，該半導(dǎo)體層2例如包括堆疊在c平面藍(lán)寶石襯底1上的多個(gè)半導(dǎo)體層，從而形成激光器結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層2由諸如GaN、AlGaN、GaInN等這樣的氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體構(gòu)成。半導(dǎo)體層2包括一個(gè)pn結(jié)。半導(dǎo)體層2的腔體邊緣3(圖1中只示出前端腔體邊緣)是作為氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體的可解理表面的(11-20)取向表面。在GaN半導(dǎo)體激光器中，這些腔體邊緣3是通過(guò)首先在晶片形式的藍(lán)寶石襯底1上堆疊半導(dǎo)體層2，然后在半導(dǎo)體層2的預(yù)定部分中制造解理輔助槽4，并從解理輔助槽4對(duì)半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1進(jìn)行解理而制成的。
下面將參照附圖3A、3B和3C，結(jié)合其制造方法對(duì)根據(jù)第一實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的細(xì)部進(jìn)行說(shuō)明。圖3A是GaN半導(dǎo)體激光器制造工藝情況下的晶片的平面圖，圖3B是沿圖3A的B-B線所做的剖面圖，圖3C是沿圖3A的C-C線所做的剖面圖。
如圖3A、3B和3C所示，在GaN半導(dǎo)體激光器的制造方法中，利用MOCVD方法，例如在具有c平面的藍(lán)寶石襯底1上順序生長(zhǎng)GaN緩沖層5,n型GaN接觸層6,n型AlGaN包層7，帶有GaN/GaInN多量子阱結(jié)構(gòu)的有源層8,p型AlGaN包層9和p型GaN接觸層10，作為構(gòu)成激光器結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層2。GaN緩沖層5例如為2μm厚，n型GaN接觸層6例如為2μm厚，n型AlGaN包層8例如為0.5μm厚，p型AlGaN包層9例如為0.5μm厚，而p型GaN接觸層10例如為0.2μm厚。
接著在p型GaN接觸層10上制造預(yù)定條形形式的抗蝕劑圖形(未示出)。使用該抗蝕劑圖形作為掩模，進(jìn)行濕腐蝕，以將半導(dǎo)體層2去除，深度達(dá)到p型AlGaN包層9的深度方向的一半。結(jié)果，將p型AlGaN包層9上部和p型GaN接觸層10圖形化成沿一個(gè)方向延伸的脊條。
然后，去除用于腐蝕的抗蝕劑圖形，并在p型AlGaN包層9和p型GaN接觸層10上，按照沿平行于脊條部分11的縱向延伸的預(yù)定條形形式制造另一個(gè)抗蝕劑圖形(未示出)。使用該抗蝕劑圖形作為掩模，利用例如RIE有選擇地將半導(dǎo)體層2去除，達(dá)到部分地侵蝕入n型GaN接觸層6的深度。結(jié)果，將n型GaN接觸層6的上部，n型AlGaN包層7，有源層8和p型AlGaN包層9的下部圖形化成沿平行于脊條部分11的縱向延伸的預(yù)定臺(tái)面。
考慮到形成激光器結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層2的可解理性，預(yù)先確定脊條部分11和臺(tái)面部分12的取向，使要在生長(zhǎng)于c平面藍(lán)寶石襯底1的半導(dǎo)體層2上形成的腔體邊緣3為(11-20)取向的表面，該表面是半導(dǎo)體層2的容易解理的表面。
此后，去除用于腐蝕的抗蝕劑圖形，并在整個(gè)表面上例如用CVD方法形成絕緣層13，如SiO2膜。然后，進(jìn)行光刻和腐蝕，以在絕緣層13位于脊條部分11上方的位置上制做開口13a，并在絕緣層13位于槽上方的位置上制造開口13b。這些絕緣層13中的開口13a和13b以預(yù)定的條形形式平行于脊條部分11和臺(tái)面部分12的縱向而延伸。
此后，例如在p型AlGaN包層9上部和p型GaN接觸層10上位于絕緣層13中形成的開口13a的位置上形成Ni/Ai/Au或Ni/Pt/Au的p側(cè)電極14，并且例如在n型GaN接觸層6上位于絕緣層13中形成的開口13b的位置上形成Ti/Al/Pt/Au的n側(cè)電極15。
在以上述方式在晶片狀藍(lán)寶石襯底1上制造激光器結(jié)構(gòu)后，利用干腐蝕方法，例如離子銑削，例如在除存在脊條部分11和臺(tái)面部分12的部分以外的用于制造腔體邊緣3的位置上，即用于臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)的槽的位置上，將半導(dǎo)體層2去除，達(dá)到部分地侵蝕入GaN緩沖層5的深度，從而從相對(duì)兩側(cè)將臺(tái)面部分12夾在中間。在圖3C中，以點(diǎn)劃線示出通過(guò)腐蝕去除的用于制造解理輔助槽4的部分。在這種情況下，由于解理輔助槽4沒(méi)有形成在與光出口區(qū)對(duì)應(yīng)的位置，也沒(méi)有形成在后面要制造的腔體邊緣3位置內(nèi)pn結(jié)存在的位置，因而槽不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體激光器的性能有不良影響。圖4是已形成解理輔助槽4的晶片的透視圖。
如下所述構(gòu)成解理輔助槽4，以確保在后面的解理工藝中沿解理輔助槽4容易和可靠地解理半導(dǎo)體層和藍(lán)寶石襯底1。
每個(gè)解理輔助槽4例如橫截面為V形，以使在后面的解理期間所施加的應(yīng)力集中于其底部。由于相對(duì)于用作腐蝕掩模的抗蝕劑圖形沒(méi)有腐蝕各向異性和只有很小的選降性，上述離子銑削有利于在適當(dāng)?shù)臈l件下容易地制造這種V形橫截面的解理輔助槽4。解理輔助槽4的底部平行于半導(dǎo)體層2的(11-20)取向表面直線延伸。解理輔助槽4的縱向端例如在其平面圖中看為V形，從而有助于起確定半導(dǎo)體層2的解理位置的作用。從提高由后面的解理制造的腔體邊緣3的平滑度的觀點(diǎn)看，用于共同的腔體邊緣3的解理輔助槽4，特別是它們的底部和縱向端最好位于一條共同的直線上。
在第一實(shí)施例中，由于如下面將說(shuō)明的，腔體邊緣3被沿解理輔助槽4制造，因此，沿平行于脊條部分11和臺(tái)面部分12的縱向的方向，即最終要制成的GaN半導(dǎo)體激光器的腔體的縱向方向，以基本等于最終要制成的GaN半導(dǎo)體激光器的腔體長(zhǎng)度的間距，周期性地制造多個(gè)解理輔助槽4。
在以上述方式在半導(dǎo)體層2的預(yù)定位置上制造解理輔助槽4之后，從其底表面對(duì)藍(lán)寶石襯底1進(jìn)行研磨，以將藍(lán)寶石襯底1的厚度調(diào)節(jié)至例如約50到150μm。
此后，沿解理輔助槽4將晶片狀藍(lán)寶石襯底1與其上的半導(dǎo)體層2一起解理成棒，以在半導(dǎo)體層2上制成相對(duì)的腔體邊緣3。在這種情況下，在這里所示的第一實(shí)施例中，藍(lán)寶石襯底1和半導(dǎo)體層2的解理是以下面的方式進(jìn)行的。圖5是用于說(shuō)明在第一實(shí)施例中沿解理輔助槽4解理藍(lán)寶石襯底1和半導(dǎo)體層2的方式的剖面圖。圖4示出沿與圖2B和2C正交的方向的橫截面。
如圖5所示，在第一實(shí)施例中為沿解理輔助槽4將藍(lán)寶石襯底1和半導(dǎo)體層2解理，使用例如圓盤狀輥(circular roller)這樣的工具使藍(lán)寶石襯底1彎曲，從而使解理輔助槽4一側(cè)，即堆疊了半導(dǎo)體層2的主表面凸出，從而將應(yīng)力集中于解理輔助槽4的底部，并從解理輔助槽4將半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1解理成棒或芯片21。
不管從哪個(gè)方向彎曲藍(lán)寶石襯底1都可進(jìn)行解理。但是，藍(lán)寶石襯底1是以上述方向被彎曲的，即，使已形成有解理輔助槽4的主表面凸出，因?yàn)榕c沿相反的方向彎曲藍(lán)寶石襯底1來(lái)對(duì)它們進(jìn)行解理相比，用這種方式更容易在預(yù)定位置將半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1分開。
在將藍(lán)寶石襯底1和半導(dǎo)體層2解理成棒并在半導(dǎo)體層2中制造可解理表面的腔體邊緣3后，如果需要，將邊緣涂層涂附到腔體邊緣3上，并將棒分成芯片。為分成芯片，可通過(guò)切割或劃線來(lái)進(jìn)行分割。另一方面，可預(yù)先在半導(dǎo)體層2的預(yù)定位置上制造解理輔助槽，例如使之沿垂直于將變?yōu)榍惑w邊緣3的半導(dǎo)體層的(11-20)取向表面延伸，并可沿這些解理輔助槽對(duì)棒進(jìn)行解理。
以這種方式，完成了預(yù)期的GaN半導(dǎo)體激光器。在圖3A中，由點(diǎn)劃線界定的部分對(duì)應(yīng)于最終要制成的GaN半導(dǎo)體激光器的一個(gè)激光器芯片。
按照具有上述結(jié)構(gòu)的第一實(shí)施例，在藍(lán)寶石襯底1上堆疊由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成的形成激光器結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體層2，然后在要制造腔體邊緣3的半導(dǎo)體層2的預(yù)定部分中制造解理輔助槽4，并從解理輔助槽4將半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1解理。因此，半導(dǎo)體層2上用于解理的位置容易確定，并可以容易和可靠地將半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1解理。結(jié)果，即使當(dāng)藍(lán)寶石襯底1不可解理時(shí)，也可穩(wěn)定地在堆疊于其上的半導(dǎo)體層2中制造有優(yōu)異的光學(xué)平滑性的可解理表面的腔體邊緣3。此外，即使需要腔體長(zhǎng)度小至1mm或更小，也可實(shí)現(xiàn)具有優(yōu)異的腔體邊緣3的有所需腔體長(zhǎng)度的GaN半導(dǎo)體激光器。
此外，根據(jù)第一實(shí)施例，除對(duì)應(yīng)于光出口區(qū)的脊條部分11和存在pn結(jié)的臺(tái)面部分12的部分以外、只在用于制造腔體邊緣3的半導(dǎo)體層2的位置中有限的部分上形成解理輔助槽4。因此，無(wú)論解理輔助槽4多深，在這些部分中都不會(huì)對(duì)GaN半導(dǎo)體激光器的性能有不良影響，并且在制造解理輔助槽4時(shí)不需要嚴(yán)格的控制。
此外，根據(jù)第一實(shí)施例，由于在半導(dǎo)體層2中制造解理輔助槽4，并且在解理時(shí)將藍(lán)寶石襯底1彎曲以使形成有半導(dǎo)體層2的主表面凸出，因而解理由半導(dǎo)體層2開始，更有利于半導(dǎo)體層2中解理位置的調(diào)整和在半導(dǎo)體層2中制造優(yōu)異的可解理表面，并且這防止了在將藍(lán)寶石襯底1彎曲成使已形成了半導(dǎo)體層2的主表面為凹形時(shí)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，即，例如半導(dǎo)體層2，特別是其最外層表面被擠壓的問(wèn)題，并且這導(dǎo)致半導(dǎo)體層2有坍縮的表面部分或變壞的平滑度。
此外，根據(jù)第一實(shí)施例，由于在晶片處理中可以通過(guò)干腐蝕技術(shù)，例如離子銑削制造解理輔助槽4，保證了解理輔助槽4有優(yōu)異的圖形精度和尺寸精度，并且可以根據(jù)器件結(jié)構(gòu)進(jìn)行任何微加工，如按它們的平面圖中的虛線制造解理輔助槽4。此外，可以將干腐蝕用于制造解理輔助槽4，該實(shí)施例不需要如切割或劃線這樣的機(jī)械加工，并防止晶片因應(yīng)力而裂開或由機(jī)械加工造成損壞。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。圖6A、6B和6C示出了用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的平面圖和剖面圖。圖6A是GaN半導(dǎo)體激光器制造工藝情況下的晶片的平面圖，圖6B是沿圖6A的B-B線所做的剖面圖，圖6C是沿圖6A的C-C線所做的剖面圖。
如圖6A、6B和6C所示，在第二實(shí)施例中，按照與第一實(shí)施例相同的方式，將工藝進(jìn)行到將p型AlGaN包層9和p型GaN接觸層10圖形化成預(yù)定脊條的步驟。
接著在p型AlGaN包層9和p型GaN接觸層10上按預(yù)定的條形形式形成沿脊條部分11的縱向方向延伸并在應(yīng)制造腔體邊緣3的臺(tái)面部分12的預(yù)定部位具有V形縮頸(contriction)的抗蝕劑圖形(未示出)。使用該抗蝕劑圖形作為掩模，利用RIE有選擇地將半導(dǎo)體層2去除，達(dá)到部分地侵蝕入n型GaN接觸層6的深度，以便制造槽。結(jié)果，將n型GaN接觸層6的上部，n型AlGaN包層7，有源層8和p型AlGaN包層9的下部圖形化成沿平行于脊條部分11的縱向方向延伸的預(yù)定臺(tái)面構(gòu)造。在其平面圖中臺(tái)面部分12在用于制造腔體邊緣3的位置上具有從相對(duì)兩側(cè)開始的V形縮頸。但請(qǐng)注意，臺(tái)面部分12的縮頸12a并不延伸到脊條部分11。連接臺(tái)面部分12相互面對(duì)的縮頸12a的尖端的線最好平行于將被作成腔體邊緣3的半導(dǎo)體層2的(11-20)取向的表面。
接著進(jìn)行與第一實(shí)施例相同的工藝，直到制成p側(cè)電極14和n側(cè)電極15為止。此后，以與第一實(shí)施例相同的方式，通過(guò)腐蝕到局部地侵蝕入GaN緩沖層5的深度，將在臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)處的用于槽的部分去除，以在那里制造以條形形式平行于半導(dǎo)體層2的(11-20)取向表面延伸的解理輔助槽4。在圖6C中以點(diǎn)劃線示出了通過(guò)腐蝕去除的用以制造解理輔助槽4的這些部分。從提高由后面的解理制造的腔體邊緣3的平滑度的觀點(diǎn)看，用于共同的腔體邊緣3的解理的解理輔助槽4的底部和尖端，以及臺(tái)面部分12的縮頸12a的尖端最好位于一條共同的直線上。
此后，以與第一實(shí)施例相同的方式進(jìn)行處理以完成預(yù)期的GaN半導(dǎo)體激光器。在圖6A中，由點(diǎn)劃線界定的部分對(duì)應(yīng)于最終要制成的GaN半導(dǎo)體激光器的單個(gè)激光器芯片。
在其它方面，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同，在此省略對(duì)它們的說(shuō)明。
按照第二實(shí)施例，可獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。在第二實(shí)施例中，可將解理輔助槽4制造成在臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)使它們的尖端比第一實(shí)施例更相互靠近，以致在要制造腔體邊緣3的部位上使臺(tái)面部分12向內(nèi)部收縮。因此，與第一實(shí)施例相比，可使每個(gè)解理輔助槽4相對(duì)于半導(dǎo)體層2的用于制造腔體邊緣3的整個(gè)部分的延伸比增大，以便更有利于半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1的解理。此外，沿用于制造腔體邊緣3的部分的V形縮頸也使解理更容易，并使半導(dǎo)體層2的解理部分的調(diào)整更容易。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第三實(shí)施例。圖7A、7B和7C是周于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的平面圖和剖面圖。圖7A是GaN半導(dǎo)體激光器制造工藝情況下的晶片的平面圖，圖7B是沿圖7A的B-B線所做的剖面圖，圖7C是沿圖7A的C-C線所做的剖面圖。
如圖7A、7B和7C所示，在第三實(shí)施例中，在選擇的除與脊條部分11對(duì)應(yīng)的位置以外用于制造腔體邊緣3的半導(dǎo)體層2的位置上，即在與臺(tái)面部分12對(duì)應(yīng)的部分的一部分上，和對(duì)應(yīng)于臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)的槽的部分上制造解理輔助槽4，從而從相對(duì)兩側(cè)將脊條部分11夾在中間。
即，在第三實(shí)施例中，以與第一實(shí)施例相同的方式進(jìn)行處理，直到制成p側(cè)電極14和n側(cè)電極15為止。此后，通過(guò)在除與脊條部分11對(duì)應(yīng)的位置以外用于制造腔體邊緣3的部分的一部分中進(jìn)行腐蝕，即在脊條部分11的相對(duì)兩側(cè)的臺(tái)面部分12的一部分中和與在臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)的槽相對(duì)應(yīng)的部分中進(jìn)行腐蝕，將半導(dǎo)體層有選擇地去除到例如局部地侵蝕入GaN緩沖層5的深度，以制造平行于半導(dǎo)體層2的(11-20)取向表面延伸的預(yù)定條形的解理輔助槽4。圖7C以點(diǎn)劃線示出了通過(guò)腐蝕去除的用以制造解理輔助槽4的這些部分。盡管解理輔助槽4的深度超過(guò)了半導(dǎo)體層2的pn結(jié)的范圍，但沒(méi)有使它們處于對(duì)應(yīng)于光出口區(qū)的部位，并且不會(huì)損害GaN半導(dǎo)體激光器的性能。
此后，以與第一實(shí)施例相同的方式進(jìn)行處理，完成預(yù)期的GaN半導(dǎo)體激光器。在圖7A中，由點(diǎn)劃線界定的部分對(duì)應(yīng)于最終要制成的GaN半導(dǎo)體激光器的單個(gè)激光器芯片。
按照第三實(shí)施例，可獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。在第三實(shí)施例中，在臺(tái)面部分12中用于制造腔體邊緣3的位置上制造的解理輔助槽4延伸到局部地侵蝕入臺(tái)面部分12的位置。因此，可以將解理輔助槽4制造成使它們?cè)诩箺l部分11的相對(duì)兩側(cè)的尖端比第一實(shí)施例更相互靠近。結(jié)果，與第一實(shí)施例相比，可使每個(gè)解理輔助槽4的長(zhǎng)度相對(duì)于半導(dǎo)體層2中用于制造腔體邊緣3的部分的整個(gè)長(zhǎng)度的比值增大，從而更有利于半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1的解理。
下面說(shuō)明本發(fā)明的第四實(shí)施例。圖8A、8B和8C是用于說(shuō)明制造根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的GaN半導(dǎo)體激光器的方法的平面圖和剖面圖。圖8A是GaN半導(dǎo)體激光器制造工藝情況下的晶片的平面圖，圖8B是沿圖8A的B-B線所做的剖面圖，圖8C是沿圖8A的C-C線所做的剖面圖。
如圖8A、8B和8C所示，在第四實(shí)施例中，不僅在位于臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)、從而從相對(duì)兩側(cè)將臺(tái)面部分12夾在中間的槽的位置上，而且在脊條部分和臺(tái)面部分12的位置上，在半導(dǎo)體層2中沿用于制造腔體邊緣3的部分制造解理輔助槽4。
即，在第四實(shí)施例中，以與第一實(shí)施例相同的方式進(jìn)行處理，直到制成n側(cè)電極14和p側(cè)電極15為止，此后，沿著用于制造腔體邊緣3的部分在與臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)的槽對(duì)應(yīng)的位置中，通過(guò)腐蝕將半導(dǎo)體層2除到例如局部地侵蝕入GaN緩沖層5的深度，以在那里制造從相對(duì)兩側(cè)將臺(tái)面部分12夾在中間的解理輔助槽4。同時(shí)，通過(guò)腐蝕將半導(dǎo)體層2去除到局部地侵蝕入p形GaN接觸層10的深度，并且在臺(tái)面部分12的其它位置上部分地侵蝕入p型AlGaN包層9的深度。這樣，在脊條部分11和臺(tái)面部分12的位置上也制造了解理輔助槽4。
在脊條部分11和臺(tái)面部分12的位置上制造的解理輔助槽4的橫截面例如最好為V形，從而在解理時(shí)使應(yīng)力集中在它們的底部。在脊條部分11的位置上制造的每個(gè)解理輔助槽4的底部終止于p型GaN接觸層10的一半深度，而在臺(tái)面部分12的其它位置中制造的每個(gè)解理輔助槽4的底部終止于p型AlGaN包層9的一半深度。即，在脊條部分11和臺(tái)面部分12的位置上解理輔助槽4的深度不到達(dá)光出口區(qū)。因此，這些槽4不會(huì)對(duì)GaN半導(dǎo)體激光器的性能有不良影響。根據(jù)器件的結(jié)構(gòu)，可以使脊條部分11和臺(tái)面部分12的位置上的解理輔助槽在該位置的一部分中延伸。
此后，以與第一實(shí)施例相同的方式進(jìn)行處理，并完成預(yù)期的GaN半導(dǎo)體激光器。在圖8A中，由點(diǎn)劃線界定的部分對(duì)應(yīng)于最終要制成的GaN半導(dǎo)體激光器的激光器芯片。
按照第四實(shí)施例，可獲得與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)。在第四實(shí)施例中，由于解理輔助槽4也在脊條部分11和臺(tái)面部分12的位置上延伸，因此具有解理輔助槽4的位置相對(duì)于用于制造腔體邊緣3的整個(gè)部分的比值大于第一實(shí)施例中的比值，并且藍(lán)寶石襯底1和半導(dǎo)體層2的解理更容易。
已參照附圖描述了本發(fā)明的具體的優(yōu)選實(shí)施例，但應(yīng)該明白本發(fā)明并不限于那些精確的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不脫離在所附權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明范圍或精髓的情況下作出各種修改和變形。
盡管第一到第四實(shí)施例已說(shuō)明了將解理輔助槽構(gòu)造成橫截面為V形。但它們的橫截面也可以為U形、平行于縱向方向的一側(cè)表面表現(xiàn)為垂直表面的任何形狀或矩形。
在第一到第四實(shí)施例中，可以通過(guò)將半導(dǎo)體層2腐蝕到例如部分地侵蝕入n型GaN接觸層6，或通過(guò)對(duì)其進(jìn)行腐蝕，到達(dá)GaN緩沖層5和藍(lán)寶石襯底1之間的界面的深度，來(lái)制造在臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)的解理輔助槽4。在第四實(shí)施例中，在脊條部分11和臺(tái)面部分12的位置上的各解理輔助槽4中，可以通過(guò)將半導(dǎo)體層腐蝕到超過(guò)p型AlGaN包層9的深度來(lái)制造位于除脊條部分11之外的位置上的那些槽。
此外，盡管第一到第四實(shí)施例采用MOCVD進(jìn)行由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)，但也可以將例如分子束外延(MBE)用于半導(dǎo)體層的生長(zhǎng)。
此外，盡管第一到第四實(shí)施例已說(shuō)明了將本發(fā)明用于具有脊條結(jié)構(gòu)的GaN半導(dǎo)體激光器，但本發(fā)明也可用于具有電極條結(jié)構(gòu)的GaN半導(dǎo)體激光器。
盡管第一到第四實(shí)施例已說(shuō)明了將本發(fā)明用于具有DH結(jié)構(gòu)(雙異質(zhì)結(jié)構(gòu))的半導(dǎo)體激光器，但本發(fā)明也用于具有SCH結(jié)構(gòu)(分別限制異質(zhì)結(jié)構(gòu))的半導(dǎo)體激光器，發(fā)光二極管，還可用于除半導(dǎo)體發(fā)光器件如半導(dǎo)體激光器和發(fā)光二極管以外的光電檢測(cè)器或其它半導(dǎo)體光檢測(cè)器件。
此外，由于本發(fā)明是可用于在具有生長(zhǎng)在不可解理、難于解理或與其上的半導(dǎo)體層解理取向不同的襯底上的可解理半導(dǎo)體層的任何半導(dǎo)體器件中制造可解理表面的公用技術(shù)，因而本發(fā)明不僅可以用于光學(xué)半導(dǎo)體器件，如半導(dǎo)體發(fā)光器件或半導(dǎo)體光檢測(cè)器件，而且可廣泛用于包括諸如場(chǎng)效應(yīng)晶體管這樣的電子遷移器件、含有多個(gè)電子遷移器件的半導(dǎo)體集成電路和在一個(gè)公用襯底上含有電子遷移器件和光學(xué)半導(dǎo)體器件的光電集成電路的所有半導(dǎo)體器件中，而且特別是當(dāng)用于希望具有微型晶片尺寸的半導(dǎo)體器件中時(shí)，本發(fā)明非常有效。此外，本發(fā)明也可用于使用除氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體以外的各種材料的半導(dǎo)體器件中。
由于根據(jù)第一、第三和第五實(shí)施例解理輔助槽是在至少在除了用作半導(dǎo)體層中應(yīng)制造邊緣的位置上的邊緣主部分以外的位置的一部分中制造的，而且根據(jù)本發(fā)明的第二、第四和第六方案，至少在用于制造邊緣的位置上的半導(dǎo)體層的一部分中制造解理輔助槽，到達(dá)超過(guò)pn結(jié)的深度，因而容易確定半導(dǎo)體層中用于解理的位置，并且可以從解理輔助槽開始解理半導(dǎo)體層和襯底。因此，可以容易地沿解理輔助槽解理襯底和半導(dǎo)體層。結(jié)果，即使當(dāng)襯底不可解理、難于解理或與其上的半導(dǎo)體層的可解理取向不同時(shí)，或希望半導(dǎo)體器件小至1mm或更小時(shí)，也可在精確控制下在半導(dǎo)體層中制造可解理表面的邊緣，同時(shí)在半導(dǎo)體層中調(diào)整解理位置。結(jié)果，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)具有光學(xué)平滑度優(yōu)異的可解理表面并具有光學(xué)性能優(yōu)異的腔體邊緣的半導(dǎo)體激光器。
此外，根據(jù)本發(fā)明，由于可以在晶片處理中通過(guò)干腐蝕制造解理輔助槽，與依賴于切割、劃線或其它機(jī)械加工制造解理輔助槽的常規(guī)技術(shù)相比，本發(fā)明確保優(yōu)異的圖形精度和微加工，可以以好的圖形精度制造解理輔助槽，并防止因機(jī)械損傷如晶片裂開引起的問(wèn)題。因此，本發(fā)明確保半導(dǎo)體器件的穩(wěn)定制造。
權(quán)利要求
1．具有可解理半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體器件，該半導(dǎo)體層堆疊于襯底上并具有由可解理表面構(gòu)成的邊緣，該半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體層的所述邊緣通過(guò)首先在所述襯底上堆疊所述半導(dǎo)體層，然后在除用于所述邊緣的主部分的部分以外，沿用于制造所述邊緣的部分至少在半導(dǎo)體層中部分地制造解理輔助槽，并從所述解理輔助槽對(duì)半導(dǎo)體層和襯底進(jìn)行解理而制造。
2．如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，使所述解理輔助槽從相對(duì)兩側(cè)將用于邊緣主部分的所述部分夾在中間。
3．如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體層包括pn結(jié)，并且所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中超過(guò)所述pn結(jié)。
4．如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中終止于用于所述主部分的部分的正上方，并且不到達(dá)用于所述主部分的部分。
5．如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體層由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成。
6．如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述襯底不可解理，難于解理，或與所述半導(dǎo)體層的解理取向不同。
7．如權(quán)利要求1的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是在所述邊緣上具有光出口區(qū)或光入口區(qū)的光學(xué)半導(dǎo)體器件，并且在除用于所述邊緣上的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的位置以外的位置中制造所述解理輔助槽。
8．如權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于所述邊緣上的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的位置夾在中間。
9．如權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體層包括pn結(jié)，并且所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中超過(guò)所述pn結(jié)。
10．如權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中終止于用于所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的位置的正上方，并且不到達(dá)用于所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的位置。
11．如權(quán)利要求7的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器具有作為其腔體邊緣的所述邊緣。
12．包括可解理半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體器件，所述半導(dǎo)體層堆疊在襯底上，并具有pn結(jié)和由可解理表面構(gòu)成的邊緣，所述半導(dǎo)體器件包括半導(dǎo)體層的所述邊緣，通過(guò)首先在所述襯底上堆疊所述半導(dǎo)體層，然后至少在所述半導(dǎo)體層的用于制造所述邊緣的位置上，以超過(guò)所述pn結(jié)的深度制造解理輔助槽，并從所述解理輔助槽對(duì)所述半導(dǎo)體層和所述襯底進(jìn)行解理而制造。
13．如權(quán)利要求12的半導(dǎo)體器件，其特征在于，在除用于所述邊緣的主部分的部分以外的位置上制造所述解理輔助槽。
14．如權(quán)利要求13的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于邊緣主部分的部分夾在中間。
15．如權(quán)利要求12的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體層由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成。
16．如權(quán)利要求12的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述襯底不可解理、難于解理或與所述半導(dǎo)體層的可解理取向不同。
17．如權(quán)利要求12的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是在所述邊緣上具有光出口區(qū)或光入口區(qū)的光學(xué)半導(dǎo)體器件，并且在除周于所述邊緣上的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的位置以外的位置上制造所述解理輔助槽。
18．如權(quán)利要求17的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于所述邊緣上的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的位置夾在中間。
19．如權(quán)利要求17的半導(dǎo)體器件，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器具有作為其腔體邊緣的所述邊緣。
20．一種用于制造半導(dǎo)體器件的器件制造襯底，所述半導(dǎo)體器件通過(guò)在襯底上堆疊可解理半導(dǎo)體層，并將襯底和半導(dǎo)體層解理而制造，從而獲得具有由所述半導(dǎo)體層的可解理表面構(gòu)成的邊緣的半導(dǎo)體器件，所述襯底包括至少在除用于所述邊緣的主部分的部分以外、用于制造所述邊緣的所述半導(dǎo)體層的位置的一部分中制造的解理輔助槽。
21．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成將用于所述邊緣的主部分的部分夾在中間。
22．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體層包括pn結(jié)，并且所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中超過(guò)所述pn結(jié)。
23．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中終止于用于邊緣主部分的部分的正上方，并且不到達(dá)用于邊緣主部分的部分。
24．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽平行于所述半導(dǎo)體層的所述可解理表面延伸。
25．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，在與所述半導(dǎo)體層的所述可解理表面正交的方向上，以基本相等的間隔周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
26．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體層由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成。
27．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，所述襯底不可解理、難于解理或與所述半導(dǎo)體層的可解理取向不同。
28．如權(quán)利要求20的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是在所述邊緣上具有光出口區(qū)或光入口區(qū)的光學(xué)半導(dǎo)體器件，并且在除用于所述邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的部分以外的位置上制造所述解理輔助槽。
29．如權(quán)利要求28的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于所述邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的部分夾在中間。
30．如權(quán)利要求28的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體層包括pn結(jié)，并且所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中超過(guò)所述pn結(jié)。
31．如權(quán)利要求28的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中終止于所述邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的正上方，并且不到達(dá)所述邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)。
32．如權(quán)利要求28的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器具有作為其腔體邊緣的所述邊緣。
33．如權(quán)利要求32的器件制造襯底，其特征在于，在與所述半導(dǎo)體層的所述可解理表面正交的方向上，以基本上與要制造的所述半導(dǎo)體激光器的腔體長(zhǎng)度相同的間距，周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
34．一種用于制造半導(dǎo)體器件的器件制造襯底，所述半導(dǎo)體器件通過(guò)在襯底上堆疊包括pn結(jié)的可解理半導(dǎo)體層、并將襯底和半導(dǎo)體層解理而制造，從而獲得具有由所述半導(dǎo)體層的可解理表面構(gòu)成的邊緣的半導(dǎo)體器件，所述襯底包括以超過(guò)所述pn結(jié)的深度，至少在用于制造所述邊緣的所述半導(dǎo)體層的位置的一部分中制造的解理輔助槽。
35．如權(quán)利要求34的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽被制造在除用于所述邊緣的主部分的部分以外位置中。
36．如權(quán)利要求35的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于所述邊緣的主部分的部分夾在中間。
37．如權(quán)利要求34的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽平行于半導(dǎo)體層的所述可解理表面延伸。
38．如權(quán)利要求34的器件制造襯底，其特征在于，在與半導(dǎo)體層的所述可解理表面正交的方向上，以基本相等的間隔周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
39．如權(quán)利要求34的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體層由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成。
40．如權(quán)利要求34的器件制造襯底，其特征在于，所述襯底不可解理、難于解理或與所述半導(dǎo)體層的可解理取向不同。
41．如權(quán)利要求34的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是在所述邊緣上具有光出口區(qū)或光入口區(qū)的光學(xué)半導(dǎo)體器件，并且在除用于所述邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的部分以外的位置上制造所述解理輔助槽。
42．如權(quán)利要求41的器件制造襯底，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于所述邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的部分夾在中間。
43．如權(quán)利要求41的器件制造襯底，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器具有作為其腔體邊緣的所述邊緣。
44．如權(quán)利要求43的器件制造襯底，其特征在于，在與所述半導(dǎo)體層的所述可解理表面正交的方向上，以基本上與要制造的所述半導(dǎo)體激光器的腔體長(zhǎng)度相同的間距，周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
45．一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件包括堆疊在襯底上并具有由可解理表面構(gòu)成的邊緣的可解理半導(dǎo)體層，所述方法包括在所述襯底上堆疊所述半導(dǎo)體層的步驟；至少在除用于所述邊緣主部分的部分以外的、用于制造所述邊緣的所述半導(dǎo)體層的位置中制造解理輔助槽的步驟；以及從所述解理輔助槽將所述半導(dǎo)體層和所述襯底解理以在所述半導(dǎo)體層上制造所述邊緣的步驟。
46．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于所述邊緣的主部分的所述部分夾在中間。
47．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層包括pn結(jié)，并且所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中超過(guò)所述pn結(jié)。
48．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中終止于主部分的所述部分的正上方，并且不到達(dá)主部分的所述部分。
49．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽平行于半導(dǎo)體層的所述可解理表面延伸。
50．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，在與半導(dǎo)體層的所述可解理表面正交的方向上，以基本相等的間隔周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
51．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成。
52．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述襯底不可解理、難于解理或與所述半導(dǎo)體層的可解理取向不同。
53．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是在所述邊緣上具有光出口區(qū)或光入口區(qū)的光學(xué)半導(dǎo)體器件，并且在除用于所述邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的位置以外的位置上制造所述解理輔助槽。
54．如權(quán)利要求53的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于邊緣的光出口區(qū)或光入口區(qū)的所述部分夾在中間。
55．如權(quán)利要求53的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層包括pn結(jié)，并且所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中超過(guò)所述pn結(jié)。
56．如權(quán)利要求53的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽的深度至少在其一部分中終止于用于邊緣的光出口區(qū)或光入口區(qū)的所述部分的正上方，并且不到達(dá)用于邊緣的光出口區(qū)或光入口區(qū)的所述部分。
57．如權(quán)利要求53的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器具有作為其腔體邊緣的所述邊緣。
58．如權(quán)利要求57的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，在與所述半導(dǎo)體層的所述可解理表面正交的方向上，以基本上與要制造的所述半導(dǎo)體激光器的腔體長(zhǎng)度相同的間距，周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
59．如權(quán)利要求45的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽通過(guò)干腐蝕制造。
60．一種用于制造半導(dǎo)體器件的方法，所述半導(dǎo)體器件具有堆疊在襯底上并具有由可解理表面構(gòu)成的邊緣的可解理半導(dǎo)體層，所述方法包括在所述襯底上堆疊所述半導(dǎo)體層的步驟；以超過(guò)所述pn結(jié)的深度，至少在用于制造所述邊緣的所述半導(dǎo)體層的位置中制造解理輔助槽的步驟；以及從所述解理輔助槽將所述半導(dǎo)體層和所述襯底解理以在所述半導(dǎo)體層上制造所述邊緣的步驟。
61．如權(quán)利要求60的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽被制造在除用于所述邊緣的主部分的部分以外位置中。
62．如權(quán)利要求61的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于邊緣的主部分的所述部分夾在中間。
63．如權(quán)利要求60的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽平行于半導(dǎo)體層的所述可解理表面延伸。
64．如權(quán)利要求60的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，在與半導(dǎo)體層的所述可解理表面正交的方向上，以基本相等的間隔周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
65．如權(quán)利要求60的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體層由氮化物Ⅲ-Ⅴ化合物半導(dǎo)體制成。
66．如權(quán)利要求60的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述襯底不可解理、難于解理或與所述半導(dǎo)體層的可解理取向不同。
67．如權(quán)利要求60的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是在所述邊緣上具有光出口區(qū)或光入口區(qū)的光學(xué)半導(dǎo)體器件，并且在除用于邊緣的所述光出口區(qū)或所述光入口區(qū)的部分以外的位置上制造所述解理輔助槽。
68．如權(quán)利要求67的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽被制造成從相對(duì)兩側(cè)將用于邊緣的光出口區(qū)或光入口區(qū)的所述部分夾在中間。
69．如權(quán)利要求67的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體器件是半導(dǎo)體激光器，所述半導(dǎo)體激光器具有作為其腔體邊緣的所述邊緣。
70．如權(quán)利要求69的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，以基本上與要制造的所述半導(dǎo)體激光器的腔體長(zhǎng)度相同的間距，周期性地制造多個(gè)所述解理輔助槽。
71．如權(quán)利要求60的用于制造半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于，所述解理輔助槽通過(guò)干腐蝕制造。
全文摘要
半導(dǎo)體器件及其制造方法和所用的襯底?？杀ＷC在半導(dǎo)體層中制造出良好的可解理表面。半導(dǎo)體層2堆疊在藍(lán)寶石襯底1上以形成激光器結(jié)構(gòu)。沿應(yīng)制造腔體邊緣3的半導(dǎo)體層2,在臺(tái)面部分12的相對(duì)兩側(cè)的位置上,將條形解理輔助槽4制造成平行于半導(dǎo)體層2的(11—20)取向表面延伸,并從解理輔助槽4將半導(dǎo)體層2和藍(lán)寶石襯底1解理,以制造由半導(dǎo)體層2的可解理表面制成的腔體邊緣3。
文檔編號(hào)H01L33/00GK1231533SQ9910561
公開日1999年10月13日 申請(qǐng)日期1999年3月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月6日
發(fā)明者小林俊雅, 東條剛 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社